JPH11320743A

JPH11320743A - 透明部材

Info

Publication number: JPH11320743A
Application number: JP10128780A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Suzuki; 哲男鈴木; Masaoki Tomota; 政興友田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】より撥水性を向上させることのできる透明部
材、特にメガネレンズ等の光学部材を提供すること。【解決手段】基材またはこの基材上に皮膜を備えた基
材からなる透明部材において、基材または皮膜の表面
に、水との静止接触角を増大させ、かつ部材の光学特性
を実質的に変化させない微細な凹凸を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、透明部材、特に
撥水性に優れた透明部材および光学部材などに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透明部材、特に眼鏡レンズ等の光
学部材に対して撥水性を付与させるためには、疎水性物
質を用いた膜（撥水膜とも称する。）を、透明部材の表
面に形成していた。疎水性物質としては、例えば、フル
オロシランなどがよく知られている。

【０００３】撥水性は、水と接触する物質の表面が水を
はじく性質であり、例えば、水滴とこの水滴が付着した
物質表面との接触角によって評価される。また、接触角
が大きい方が撥水性に優れている。一般に水滴に対する
接触角が９０°以上あれば、水滴の付着する物質表面の
水やけを防止することができる。このため、このような
撥水性を有する材料は、眼鏡レンズ等の水気を嫌う光学
部材の撥水膜として用いられる。眼鏡レンズ等のレンズ
においては、雨などによる水滴がレンズ表面に付着した
とき、撥水性を有していないと、レンズ表面に水やけが
残ってしまう。これにより、眼鏡レンズの場合は視界が
悪くなったり、透明性が失われたりする。

【０００４】撥水膜としては、接触角が１１０〜１１５
°程度のもの、例えばＫＰ８０１Ｍ（商品名・信越化学
社製）が開発されている。

【０００５】また、従来、撥水性を有する固体の表面を
フラクタル表面とすることによってこの表面を超撥水性
にすることができるということが、例えば、文献（T.IE
E Japan,Vol.116-A,No.12,1996フラクタル表面の超撥水
・超親水現象）で確認されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、眼鏡レ
ンズのような透明性が重視される光学部材の表面をフラ
クタル表面にするということは、これまで考えられたこ
とはなかった。

【０００７】また、光学部材に用いられる撥水膜におい
て、１１５°以上の撥水性を得られれば、例えば眼鏡レ
ンズにおいてはレンズに付着した水滴は自重によってレ
ンズから落ちていくために、首を振るだけで水滴を容易
に除去することができるといった効果が期待できる。

【０００８】ところが、近年の撥水膜材料（疎水性物
質）の開発により、従来以上の接触角を得るのは困難と
なっている。このため、従来から知られている撥水膜に
おいて、１１５°よりも大きい接触角を有する膜は得ら
れていない。

【０００９】このため、従来から使用されている撥水膜
を用いて、より撥水性を向上させることのできる透明部
材の出現が望まれていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にか
かる発明者等は、水滴が付着する物質表面の物理的な状
態に着目して、鋭意研究を行った。その結果、微細な凹
凸を透明部材の表面に形成すれば、透明部材の透明性を
失わせることなく、かつ接触角を増大させることができ
ることを発見し、この発明をするに至った。

【００１１】したがって、本発明において、透明部材の
表面に形成された凹凸は、透明部材の光学的特性を失わ
せず、かつ表面とこの表面に付着する水滴との接触角
を、従来の凹凸が形成されていない面に付着する水滴と
の接触角よりも大きくさせるものである。

【００１２】この発明によれば、透明部材の表面と、こ
の表面と付着する水滴との静止接触角を１２５°以上に
することができる。

【００１３】水と接触する透明部材の表面に微細な凹凸
が形成されていることによって、表面に付着する水滴と
表面との接触面積を小さくすることができる。このた
め、この透明部材の撥水性を向上させることができる。
したがって透明部材に水滴や汚れが付着しても、これら
を短時間で、かつ容易に除去することができる。

【００１４】また、この透明部材は、透明部材の最表層
に凹凸を有さない従来の透明部材と同じ光学特性を有す
る。ここで、光学的特性とは、反射率特性や透過率特性
等を指す。一般に、これらの特性は、表面にある程度の
大きさの凹凸を有する場合には散乱等の問題が生じる。
しかしまた、本発明の透明部材表面の凹凸は非常に微細
であるため、光学部材の表面と付着する水滴との接触角
の測定を行うときには、この表面は通常の平坦な面とし
て測定される。

【００１５】本発明の透明部材は、透明性を有する下地
（基材とも称する。）と、この下地の表面に形成された
撥水膜（皮膜とも称する。）とを備えており、凹凸が下
地の表面に形成されているのが好ましい。しかし、下地
は平坦であり、下地上に形成された撥水膜自身が凹凸を
有する構成でもよい。

【００１６】凹凸が形成された下地上に撥水膜を形成す
ると、見かけ上撥水膜の表面は、下地の表面の状態を反
映して凹凸状となる。この撥水膜表面にできた凹凸が、
下地に設けた凹凸と比べて大きさおよび形状が同一にな
らなくても、透明部材の光学的特性が失われず、水滴と
の接触角を、従来の透明部材の表面に付着する水滴との
接触角よりも大きくすることができれば、使用可能であ
る。このように表面に微細な凹凸を有するために、撥水
膜の表面に付着する水滴と、この撥水膜の表面との接触
角をさらに大きくすることができる。このため、従来の
ように撥水材料のみで撥水性を付与していた場合と比べ
て、撥水性をさらに向上させることが可能となる。

【００１７】また、好ましくは、透明部材が光学部材で
あるのがよい。

【００１８】また、本発明に係わる透明部材は、水との
接触角が増大するだけでなく、表面に付着した水滴によ
るくもりの消去時間を短くすることができる。

【００１９】従って、本発明に係わる透明部材は、高い
撥水性と防曇性を兼ね備えたものである。特に本発明の
水との静止接触角は、約１１５°以上であり、くもり消
去時間は、約１５秒以内であった。

【００２０】最表面の凹凸によって光学部材の光学的特
性が損なわれてしまうことのないように、凹凸の形状お
よび大きさが設定してある。

【００２１】この凹凸の底部から頂部までの高さは、１
０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下の範囲内の高さであるのが好
ましい。

【００２２】凹凸の底部から頂部までの高さがこの範囲
内の高さであれば、水滴との接触角を大きくすることが
できる。また、表面に付着する水滴が凹凸の底部に入り
込んで接触角を小さくしてしまうおそれもなく、また、
透明部材の他の特性に悪影響を与えてしまうようなこと
はない。

【００２３】また、好ましくは、凹凸の凹部の数が、下
地の表面に、単位面積１μｍ² あたり、１００〜１５０
個形成されているのがよい。

【００２４】これにより、表面に付着する水滴と接触す
る面積をより小さくすることができる。よって、水滴は
大気と接する面積が大きくなることから表面張力によっ
て球状になりやすくなる。この結果、付着した水滴を容
易に短時間で表面から除去することが可能となる。ま
た、凹部の透明部材表面での密度が上記の範囲であれ
ば、凸部と凸部との間に付着する水滴が入り込んで、接
触角を小さくしてしまうようなおそれはない。

【００２５】本明細書における下地とは基材の表面、ま
たは基材上に形成した反射防止膜またはハードコート層
またはプライマー層の表面を意味するものである。

【００２６】凹凸を反射防止膜の表面に形成し、この上
に均一な膜厚の撥水膜を設ければ、反射防止特性を維持
し、かつ従来の眼鏡レンズよりも撥水性を向上させるこ
とができる。

【００２７】また、撥水膜が単分子膜であるのが好まし
い。これにより、例えば反射防止膜を有する下地上に設
ける撥水膜の場合には、単分子膜という薄い膜であるた
め、この撥水膜によって透明部材の反射特性が変化して
反射防止効果を損ねるようなおそれはない。また、下地
に設けた凹凸に沿って膜が形成される。このため、付着
する水滴が好ましく除去されるように設定した凹凸の大
きさおよび形状を撥水膜上にそのまま反映させることが
できる。

【００２８】また、この発明を適用することができる透
明部材としては、撥水性を必要とする透明部材であれ
ば、眼鏡用のプラスチックレンズに限られるものではな
い。露光装置等の光学部材に用いられる各種光学レンズ
や、窓ガラス等のガラス製品、車のフロントガラス、ス
キーや水泳に用いるゴーグル等への適用が期待できる。

【００２９】凹凸を形成する工程としては例えば、透明
部材の表面に対してウェットエッチングを行うのがよ
い。透明部材の表面または下地の表面をフッ酸（ＨＦ）
等のエッチング溶液に曝すと、曝された領域は浸食され
て微細な凹凸が形成される。なお、凹凸の寸法はエッチ
ング時間によって制御することができる。

【００３０】また、ウェットエッチングで使用する薬品
は、ＨＦ−ＨＮＯ₃ −ＣＨ₃ ＣＯＯＨ、ＨＦ−ＨＮＯ
₃ 、ＨＦ−ＣＨ₃ ＣＯＯＨ、ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ₃ ［Ｆ
ｅ（ＣＮ₆ ）］、ＨＣｌ、ＨＮＯ₃ −ＨＣｌ、Ｈ₃ ＰＯ
₄ 、Ｈ₃ ＰＯ₄ −ＨＮＯ₃ 、Ｈ₃ ＰＯ₄ −ＨＮＯ₃ −Ｃ
ＨＣＯＯＨ、Ｈ₂ ＳＯ₄ 、ＦｅＣｌ₃ 、Ｎ₃ Ｈ₄ −ＣＨ
₃ ＣＨＯＨＣＨ₃ 等を用いてもよい。特に好ましくは、
ＨＦや、ＨＦとＮＨ₄ Ｆとの混合物を用いるのがよい。

【００３１】これらの溶液は希釈、加熱、超音波等を使
用することによりエッチング能力をコントロールするこ
とが出来る。

【００３２】この凹凸を有する表面に水滴が付着する
と、平面に水滴が付着する場合と比べて固体表面と水滴
との接触する面積が小さくなる。このため水滴は大気と
接する面積が大きくなって表面張力によって、より球状
に近づいていく。このため、水滴と、この水滴が付着す
る表面との接触角はより大きくなる。これは撥水性の向
上を意味する。

【００３３】また、凹凸を形成する工程として、透明部
材の表面または下地の表面に対してドライエッチングを
行ってもよい。この場合も形成される凹凸の寸法はエッ
チング時間によって制御することができる。

【００３４】また、ドライエッチングであれば、例えば
下地と撥水膜とで構成されている透明部材を形成する場
合に、下地に対してエッチング処理を行った装置と同一
の装置を用いて、その後の撥水膜形成工程を行うことが
できる。従って製造時間を短縮でき、また製造コストを
低く抑えることができる。

【００３５】また、ドライエッチングは、このドライエ
ッチングを行う装置内の真空度が１０Ｐａ以上でかつ１
００Ｐａ以下の範囲内にあるという条件下で行うのがよ
い。これにより、透明部材の表面または下地の表面に対
して好ましいエッチング処理を行うことができる。

【００３６】また、ドライエッチングは、このドライエ
ッチングを行う装置内の温度を７０℃以下にして行うの
がよい。

【００３７】例えば、透明部材を眼鏡レンズ等の光学部
材とした場合、下地に合成樹脂を用いることが多い。こ
のため７０℃以下の比較的低い温度であれば、熱による
透明部材の変形や劣化を防ぐことができる。

【００３８】また、ドライエッチングを、高周波放電を
用いたプラズマエッチングとするのがよい。これにより
低温でのエッチング処理を行うことができる。

【００３９】また、高周波放電を用いたプラズマエッチ
ングを行う場合、エッチング時間を、１秒以上、１０秒
以内の範囲内の時間とするのがよい。

【００４０】上記の範囲内の時間でエッチング処理を行
えば、エッチングする表面の過剰な切削を防ぐことがで
きる。例えば、光学部材においては過剰な下地の切削に
よって光学特性が変化するおそれを回避できる。また、
切削不足の心配もない。

【００４１】また、好ましくは、ドライエッチングをイ
オンビームエッチングとするのがよい。イオンビームエ
ッチングを用いれば、低温でのエッチング処理を行うこ
とができる。また、好ましい凹凸形状が得られる。

【００４２】また、最表面に凹凸が形成された透明部材
を製造するにあたり、この透明部材の最表面となる透明
部材用材料の最表面に直接凹凸を形成する工程を含んで
いてもよい。この凹凸の形成は、ウェットエッチングも
しくはドライエッチングで以て行うことができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。

【００４４】透明部材を眼鏡用のプラスチックレンズと
する場合、その下地は、レンズ基材上にハードコート層
を形成し、ハードコート層上に反射防止膜を施したレン
ズ、またはレンズ基材上にプライマー層を形成し、その
上にハードコート層および反射防止膜を形成したレンズ
の内どれでも良い。

【００４５】特に反射防止膜の上に撥水層を設ける場
合、反射防止効果に悪影響を及ぼさないように、撥水層
は単分子膜程度に薄いことが好ましい。あるいは、撥水
層の屈折率と膜厚を測定又は規定し、撥水層を設けたと
きに反射率が低下するように、予め多層反射防止膜を設
計製作しておいてもよい。

【００４６】プラスチックレンズ基材の材料となる高分
子化合物としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル酸
エステルおよび／またはメタクリル酸エステルの共重合
体（この中には他のビニルモノマとの共重合体を含
む。）、ポリアミド、ポリエステル（いわゆるアルキド
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂を含む。）、各種アミノ
樹脂（尿素樹脂を含む。）ウレタン樹脂、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリビニルアルコール、透明塩化ビニル樹脂、繊維
素系樹脂およびエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート重合体（ＣＲ３９）を用いることができる。

【００４７】ハードコート層とはプラスチック基板をキ
ズなどから保護するための膜であり、構成材料として
は、メラミン樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化樹脂やウレ
タン系の様な光硬化樹脂が使用される。表面硬度の硬い
ものが好ましいことから、ハードコート層は、熱硬化樹
脂の場合下記の一般式（１）で示される有機シラン化合
物及び／又はその部分加水分解物の硬化物からなること
が好ましい。

【００４８】Ｒ¹ _aＳｉ（ＯＲ² ）_4-a ・・・・・（１）また、レンズの耐衝撃性を向上させるため、「プライマ
ー層」と呼ばれる衝撃吸収層をレンズ基材とハードコー
ト層との間に成膜する場合もある。プライマー層として
は、ウレタン系樹脂を主成分とするものが好ましい。ま
た、ポリビニルブチラール系樹脂を主成分とするものも
使用可能である。ハードコート層やプライマー層には屈
折率の制御を主目的として酸化物微粒子を添加すること
も可能である。

【００４９】また、反射防止膜は、レンズの表面反射を
低減させるために設けられたものであり、その構成は、
基材の屈折率に対して低い屈折率の物質を光の波長の４
分の１の薄膜を単層設けるものから、低屈折率と高屈折
率の物質から交互層を作成した多層のものが使用可能で
ある。

【００５０】単層の場合は、成膜する薄膜の屈折率を基
材の屈折率の平方根のものを使用した場合に光の一波長
に対し反射光をなくすことが出来る。一方多層の場合、
設計により反射光のない波長を複数個もつことが出来、
かつ広帯域にわたり、低反射性能を持つことが可能とな
る。

【００５１】これら光学薄膜に用いられる物質として
は、低屈折率の場合、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、フ
ッ化マグネシウム等が挙げられる。一方、高屈折率の場
合は、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタ
ン、酸化タンタル、酸化ハフニウム、フッ化ネオジウム
等が挙げられる。また、反射防止膜機能の他に酸化クロ
ム等の着色膜や銅、チタン、ニッケル、鉄、金、銀、等
や場合によってはこれらの酸化物を使用した吸収膜を用
いる場合もある。

【００５２】この発明で効果的な反射防止膜は、表面を
エッチングして微細な凹凸を形成するために、最上層に
酸化ケイ素系の無機物質層を用いた膜である。

【００５３】また、撥水膜を構成する撥水剤について
は、下記又はからなる撥水剤を用いるのがよい。

【００５４】について：この撥水剤は、一般式（２）
で表される２官能有機シラン化合物又はその部分加水分
解物である。

【００５５】

【化１】

【００５６】式中、Ｒは置換又は非置換の１価炭化水素
基で、好ましくは置換又は非置換の炭素数１〜２０のア
ルキル基、アルケニル基又はアリール基である。なお、
置換１価炭化水素基としては、非置換の１価炭化水素基
の一部又は全部がハロゲン原子例えばフッ素原子で置換
されたものを挙げることができ、Ｒｆであってもよい。
Ｘはケイ素原子に直結する加水分解性基（好ましくはハ
ロゲン原子、炭素数１〜１０のアルコキシ基若しくはア
シロキシ基）又は水酸基である。Ｒf はフッ素化された
１価の有機基（１価炭化水素基例えばアルキル基）であ
り、炭素数３〜３０が好ましい。このフッ素化は有機基
にある全部の水素原子が置換されていても部分的に置換
されていてもよい。

【００５７】Ｒf の特に好ましいものは、一般式
（３）：Ｃ_p Ｆ_2p+1Ｃ_m Ｈ_2m−（ｐは１〜２０、ｍは２又は３）・・・（３）で表される。

【００５８】具体的なシラン化合物としては、例え
ば、以下に示すものを用いることができる。

【００５９】ＣＦ₃ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）ＳｉＣｌ₂ Ｃ₄ Ｆ₉ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）ＳｉＣｌ₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）ＳｉＣｌ₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₃ Ｈ₆ （ＣＨ₃ ）ＳｉＣｌ₂ ＣＦ₃ Ｃ₂ Ｈ₄ （Ｃ₂ Ｈ₅ ）ＳｉＣｌ₂ Ｃ₄ Ｆ₉ Ｃ₂ Ｈ₄ （Ｃ₂ Ｈ₅ ）ＳｉＣｌ₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄ （Ｃ₂ Ｈ₅ ）ＳｉＣｌ₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₃Ｈ₆（Ｃ₂ Ｈ₅ ）ＳｉＣｌ₂ ＣＦ₃ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＨ₃)₂ Ｃ₄ Ｆ₉ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＨ₃)₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＨ₃)₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₃ Ｈ₆ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＨ₃)₂ ＣＦ₃ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣ（ＣＨ₃ ）＝ＣＨ
₂)₂ Ｃ₄ Ｆ₉ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣ（ＣＨ₃ ）＝Ｃ
Ｈ₂)₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣ（ＣＨ₃ ）＝Ｃ
Ｈ₂)₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₃ Ｈ₆ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣ（ＣＨ₃ ）＝Ｃ
Ｈ₂)₂ ＣＦ₃ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ₃)₂ Ｃ₄ Ｆ₉ Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ₃)₂ Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ₃)₂ C₈ Ｆ₁₇Ｃ₃ Ｈ₆ （ＣＨ₃ ）Ｓｉ（ＯＣＯＣＨ₃)₂ について：この撥水剤は、一般式（４）で表される有
機ケイ素化合物である。

【００６０】

【化２】

【００６１】この有機ケイ素化合物は、ｎが２以上のシ
ラザン化合物の場合は、平均組成式（５）：ＲｆＲＳｉ( ＮＨ)_2/2 ・・・（５）と表すこともでき、この平均組成式において両末端を−
ＮＨ2 基としたものである。

【００６２】特に前記有機基Ｒf が一般式（６）：Ｃ_p Ｆ_2p+1Ｃ_m Ｈ_2m− ・・・（６）で表される有機ケイ素化合物、特にｎが２以上のシラザ
ン化合物が好ましい。

【００６３】好ましい有機ケイ素化合物を例示する
と、以下の通りである。

【００６４】ＣＦ₃ Ｃ₂ Ｈ₄(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2 Ｃ₄ Ｆ₉ Ｃ₂ Ｈ₄(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2 Ｃ₄ Ｆ₉ Ｃ₃ Ｈ₆(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2 Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2 Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₃ Ｈ₆(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2 Ｃ₁₀Ｆ₂₁Ｃ₃ Ｈ₆(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2 これらの式において、「ＣＦ₃ Ｃ₂ Ｈ₄(ＣＨ₃)Ｓｉ( Ｎ
Ｈ)_2/2」は、次の式（７）で表現することもできる。他
の化合物も同様に表現することができる。ただし、ｎは
正の整数で、好ましくは１〜２０、特に好ましくは３又
は４である。

【００６５】

【化３】

【００６６】これらの化合物は単独で又は混合して使用
される。また、撥水剤とを混合して使用してもよ
い。１官能の「フッ素化された有機基を有する有機シラ
ン化合物」や１官能の「フッ素化された有機基を有する
シラザン化合物」を併用したり、先に２官能の撥水剤で
処理し、後で１官能（ヘキサメチレンジシラザン）の撥
水剤で処理してもよい。また、その逆でもよい。

【００６７】更に先に２官能の撥水剤で処理し、後でフ
ッ素化シリコーンオイル（非反応性のもの）やフッ素系
オイル（例えば、商品名「デムナム」（ダイキン工業株
式会社製）、商品名「フォンブリンオイル」（モンテジ
ソン社製））で後処理してもよい。

【００６８】この発明の眼鏡レンズの製造方法を概略的
に説明する。

【００６９】まず、上述したプラスチックレンズ基材上
にハードコート層を形成する。レンズ基材上へのハード
コート層の塗布方法は、刷毛塗り、浸漬、ロール塗り、
スプレー塗装、流し塗り等、通常の塗布法を用いること
ができる。その後、ハードコート層を熱処理によって硬
化させてハードコート層を形成する。このハードコート
層上に反射防止膜を設ける。なお、ハードコート層と反
射防止膜との間にプライマー層を介在させてもよい。こ
の反射防止膜は、真空蒸着法、イオンプレーティング
法、スパッタリング法等により成膜される。次に、この
反射防止膜の表面に対して例えば、ウェットエッチング
若しくはドライエッチングを行って、この発明の特徴で
ある凹凸を形成する。

【００７０】ウェットエッチングで使用する薬品は、Ｈ
Ｆ−ＨＮＯ₃ −ＣＨ₃ ＣＯＯＨ、ＨＦ−ＨＮＯ₃ 、ＨＦ
−ＣＨ₃ ＣＯＯＨ、ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ₃ ［Ｆｅ（ＣＮ
₆ ）］、ＨＣｌ、ＨＮＯ₃ −ＨＣｌ、Ｈ₃ ＰＯ₄ 、Ｈ₃
ＰＯ₄ −ＨＮＯ₃ 、Ｈ₃ ＰＯ₄ −ＨＮＯ₃ −ＣＨＣＯＯ
Ｈ、Ｈ₂ ＳＯ₄ 、ＦｅＣｌ₃ 、Ｎ₃ Ｈ₄ −ＣＨ₃ ＣＨＯ
ＨＣＨ₃ 等を用いてもよい。特に好ましくは、ＨＦや、
ＨＦとＮＨ₄ Ｆとの混合物を用いるのがよい。

【００７１】これらの溶液は希釈、加熱、超音波等を使
用することによりエッチング能力をコントロールするこ
とが出来る。

【００７２】また、ドライエッチングは、主に真空中に
て行われるものである。この場合ウェットエッチングの
場合より精密に加工することが可能であり、サブミクロ
ンの制御が可能となる。手法としては、エッチングガス
を用いプラズマによる気相反応処理や不活性ガス等をイ
オン化させたイオンビーム等が挙げられる。中でもエッ
チングガスを用いたプラズマを用いた気相反応処理が有
効である。

【００７３】プラズマを発生させるには、熱・高周波・
マイクロ波等が用いられるが、ここでは高周波を使用す
ることが望ましい。また装置としては特に指定はなく、
例えば平行平板型（容量結合型）や誘導起電型等が挙げ
られ、またこの時電極位置は装置内部でも外部でもかま
わない。その上プラズマ密度を上げるため磁場を使用し
ても良い。

【００７４】ここで例えばＣＦ₄ をエッチングガスとし
て用いた場合、プラズマ中の電子によりＣ−Ｆ結合が破
壊され、フッ素のラジカル等が発生しこれらは化学的に
極めて活性であるため、プラズマ中に置かれたＳｉ化合
物例えばＳｉ、ＳｉＯ₂ 、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 等と反応が発生し
エッチングが可能となる。ここで挙げたＳｉ化合物は固
体であっても薄膜であっても同じ反応が起こるというこ
とは言うまでもない。

【００７５】ここで使用するエッチングガスとしては、
ＣＦ₄ 、ＣＨＦ₃ 、Ｃ₂ Ｆ₈ 、Ｃ₄Ｆ₁₀Ｃｌ₂ 、ＣＣｌ₄
、ＣＣｌ₂ Ｆ₂ 、ＣＣｌ₃ Ｆ、Ｃ₂ Ｃｌ₂ Ｆ₄ 、Ｃ₃
Ｃｌ₃ Ｆ₃ 、ＢＣｌ₃ ＳｉＣｌ₃ 、ＣＢｒＦ₃ 、ＳＦ
₆ 、ＮＦ₃ 、Ａｒ、Ｏ₂ の単独或いは混合ガスを使用す
ることが望ましく、また上記単独或いは混合ガスに
Ｎ₂、ＣＯ₂ 、Ｈｅ、空気を混合させても良い。

【００７６】一方イオンビームに関する詳細はここでは
省略するが、使用するガスは、Ｏ₂、Ｎ₂ 、Ａｒ等が挙
げられ、イオン発生源としては、フィラメント等による
熱電子放出型や高周波プラズマ等が挙げられる。

【００７７】そして、凹凸が形成された反射防止膜上に
撥水剤を用いて撥水層を形成する。

【００７８】撥水剤又は又はそれらの混合物による
レンズ基材（基材の上に衝撃吸収層やハードコート層、
反射防止膜が形成されている場合には、それを有する基
材のこと）の撥水処理は、大きく分けて、・塗布法によ
る場合と、・真空蒸着法、ＣＶＤ法その他の真空薄膜形
成技術による場合と２通りあるが、反射防止膜の表面へ
の凹凸の形成を、真空装置内でドライエッチングにより
行う場合には、後者の真空薄膜形成技術によるものが好
ましい。

【００７９】

【実施例】次に、この発明の実施例につき、説明する。

【００８０】（実施例１）ここでは、基材上にハードコ
ート層および反射防止膜をこの順に具えた下地上に撥水
層が形成されている眼鏡用のレンズを例に挙げて説明す
る。このレンズの撥水層が接している下地表面、すなわ
ち反射防止膜の表面には、微細な凹凸が形成されてい
る。このようなレンズを例えば以下のようにして作製す
る。

【００８１】まず、この例では、プラスチック基材とし
て、屈折率１．５０のＣＲ３９（商品名・ＰＰＧ社製）
の重合物を主成分とする直径８０ｍｍの市販の凹レンズ
を用いる。これを基材Ｓｌとする。

【００８２】ハードコート層の形成に用いるコート液を
予め調整しておく。

【００８３】まず、予備組成物Ａを調整する。反応容器
内にγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン
を２４８重量部加えて、マグネチックスターラーを用い
て撹拌しながら、０．０５規定の塩酸水溶液３６重量部
を、一度に反応容器内に添加する。約１時間撹拌すると
液状の加水分解物が得られる。

【００８４】この加水分解物に、エタノール５６．６重
量部およびエチレングリコール５３．４重量部を添加し
て、その後さらにアルミニウムアセチルアセテート４．
７重量部を加えて十分に混合および融解したものを予備
組成物Ａとする。

【００８５】次に、予備組成物Ｂを調整する。反応容器
内にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを２
１２．２重量部加えて、容器内の温度を１０℃に維持し
ながら、マグネチックスターラーを用いて撹拌する。撹
拌しながら、容器内に０．０１規定の塩酸水溶液４８．
６重量部を徐々に滴下する。この塩酸の滴下の終了後直
ちに冷却をやめる。これにより液状の加水分解物が得ら
れる。

【００８６】この加水分解物にエタノール７７．１重量
部およびエチレングリコール３７．７重量部を添加した
後、アルミニウムアセチルアセテートを７．６５重量部
加えて十分に混合させたものを予備組成物Ｂとする。

【００８７】次に、調整した予備組成物Ａおよび予備組
成物Ｂを用いてハードコート層を形成するためのコート
液を調整する。

【００８８】まずガラス容器に、予備組成物Ａを２０重
量部、予備組成物Ｂを８０重量部、ＳｉＯ₂ ゾル（固形
分３０重量％、平均粒子径１３ｎｍ）を２００重量部お
よびシリコーン系界面活性剤０．４５重量部を加えて十
分に撹拌および混合する。こうして得られた溶液をコー
ト液Ｈｌとする。

【００８９】下地の形成は、まず、上述したプラスチッ
ク基材である基材Ｓｌを、６０℃で濃度が１０Ｗｔ％の
ＮａＯＨ水溶液に３分間浸漬した後、基材Ｓｌを水洗い
して乾燥させる。

【００９０】次に乾燥した基材Ｓｌをコート液Ｈｌに浸
して、引き上げ速度９０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げる。そ
の後この基材Ｓｌに対して１００℃で４時間加熱処理を
行って基材Ｓｌの表面に塗布されたコート液を硬化させ
る。これにより、基材Ｓｌの表面に層厚２．２μｍのハ
ードコート層が形成される。このハードコート層の屈折
率は１．５０である。

【００９１】次に、このハードコート層上に真空蒸着法
を用いて多層反射防止膜を形成する。

【００９２】ハードコート層側から順に、ＳｉＯ₂ から
なり、層厚が０．０２μｍである第１層、ＺｒＯ₂ から
なり、層厚が０．０３μｍである第２層、ＳｉＯ₂ から
なり、層厚が０．０２μｍである第３層、ＺｒＯ₂ から
なり、層厚が０．０６μｍである第４層およびＳｉＯ₂
からなり、層厚が０．０８５μｍである第５層を積層す
る。この５層構造の反射防止膜を反射防止膜Ａｌとす
る。

【００９３】これにより、基材上にハードコート層およ
び反射防止膜をこの順に具えた下地を形成することがで
きる。

【００９４】この後、下地に対してエッチング処理を行
って反射防止膜の表面に凹凸を形成した後、撥水層を設
ける。

【００９５】この例では、ウェットエッチングによって
凹凸を形成する。エッチング溶液として、１０重量％の
濃度のフッ酸（ＨＦ）を３０℃の温度に保ち、この溶液
中に下地を１秒間浸漬した。これにより、反射防止膜の
表面に微細な凹凸が形成される。

【００９６】この後、反射防止膜上に撥水層を形成す
る。

【００９７】撥水層を形成するために用いる撥水剤とし
て、この例では、Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)
_2/2をメタキシレンヘキサフロライドに溶解させて５重
量％となるように希釈したものを用いる。

【００９８】この例では真空蒸着法を用いて撥水層を形
成する。まず、蒸発源として、外径が１８ｍｍ、高さが
７ｍｍおよび厚さが０．２ｍｍの銅製の容器にスチール
ウール（＃００００）を５ｍｍの高さまで充填する。こ
の容器の中にピペットを用いて希釈した撥水剤を１．２
ｍｌ注入する。次に８０℃に熱したホットプレートに上
記容器を載せた後、換気を行いながら約２０分加熱処理
を行って溶剤（メタキシレンヘキサフロライド）を蒸発
させる。容器内に残存する物質を撥水層形成用蒸発源と
して、これを真空蒸着装置のチャンバ内にある電子銃の
ハースライナーにセットする。

【００９９】また、形成した下地を真空蒸着装置のチャ
ンバ内の基板ホルダーにセットする。

【０１００】上記チャンバ内の雰囲気圧を１×１０^ー5Ｐ
ａになるまで排気した後、電子銃の条件をAMPLITUDE ＝
１０．０、およびEMISSION電流値＝５ｍＡとして３分間
蒸発源を加熱する。これにより撥水層が形成され、実施
例１のレンズが得られる。

【０１０１】次に、得られたレンズの撥水性を調べる。

【０１０２】撥水性は撥水層の表面に水滴を付着させ
て、この水滴と撥水層の表面との接触角（静止接触角）
を、協和界面科学株式会社製の接触角計ＣＺ−Ｘ１５０
を用いて測定することによって調べた。

【０１０３】また、サンプルのくもり消去時間を測定し
た。以下に測定方法を説明する。

【０１０４】波長を、５００ｎｍに設定した分光器を用
いて、レンズの透過率の波長を測定しておく（測定値α
とする。）。その後、このレンズを、−２０℃の保管庫
に１０分間放置した後取り出して、すぐに温度３０℃、
湿度５０％の高温高湿庫に移して２秒放置させる。これ
により、レンズの表面に結露を生じさせる。その後、レ
ンズの透過率を測定し始めて、この測定値が結露が生じ
る前に測定した透過率の値（測定値α）の±５％以内の
値になるまでの時間をくもり消去時間とする。

【０１０５】この結果、実施例１のレンズの接触角は１
３３°で、くもり消去時間は１０秒間であった。

【０１０６】（実施例２）実施例２として、実施例１と
相違する点について説明し、同様の点については詳細な
説明を省略する。

【０１０７】実施例２として、実施例１と全く同様にし
て下地を形成した後、下地に対してウェットエッチング
を行う際、実施例１と同じエッチング溶液を用いて、下
地を５秒間浸漬して、反射防止膜の表面に凹凸を形成す
る。その後実施例１と同じ撥水層を設けて得られるレン
ズを、実施例２のレンズとした。

【０１０８】この実施例２のレンズに対しても、実施例
１と同様にして、接触角およびくもり消去時間を測定し
た結果、接触角は１３０°で、くもり消去時間は１１秒
であった。

【０１０９】（実施例３）実施例３として、実施例１と
同じ下地を形成した後、この下地に対してウェットエッ
チングを行う。このとき、実施例１と同じエッチング溶
液を用いて、この溶液に下地を１０秒間浸漬した。その
後、実施例１と同じ撥水層を設けて得られるレンズを、
実施例３のレンズとした。

【０１１０】この実施例３のレンズに対しても、実施例
１と同様にして、接触角およびくもり消去時間を測定し
た結果、接触角は１２９°で、くもり消去時間は１１秒
であった。

【０１１１】（実施例４）実施例４として、実施例１と
同じ下地を形成した後、この下地に対して、ドライエッ
チングを行う。

【０１１２】この例では、高周波によるプラズマエッチ
ングとする。真空装置として外部電極の誘起導電型のも
のを使用し、チャンバ内を真空にするための排気系は、
ロータリーポンプとターボ分子ポンプを直列に配置して
構成した。また、エッチングガスとしてＣＦ₄ を用い、
高周波周波数を１３．５６ＭＨｚとしＲＦ出力を１００
０Ｗとした。また、チャンバ内の雰囲気圧が１×１０^ー5
Ｐａになるまで排気した後、エッチングガス（ＣＦ₃ ）
を１００ＳＣＣＭ導入して真空度を１×１０^ー2Ｐａに保
持してエッチング処理を行う。

【０１１３】この例では、エッチング処理時間を１秒間
とした。これにより、反射防止膜の表面に凹凸が形成さ
れる。その後、実施例１と同じ撥水層を設けて、得られ
るレンズを実施例４のレンズとした。

【０１１４】この実施例４のレンズに対しても、実施例
１と同様にして、接触角およびくもり消去時間を測定し
た結果、接触角は１２９°で、くもり消去時間は１１秒
であった。

【０１１５】（実施例５）実施例５として、実施例１と
同じ下地を形成した後、この下地に対してドライエッチ
ングを行う。このとき、エッチング処理時間以外の条件
を、実施例４と同様の条件でエッチングを行う。実施例
５においては、エッチング処理時間を５秒間とした。そ
の後、実施例１と同じ撥水層を設けて、得られるレンズ
を実施例５のレンズとした。

【０１１６】この実施例５のレンズに対しても、実施例
１と同様にして接触角およびくもり消去時間を測定した
結果、接触角は１３２°で、くもり消去時間は１０秒間
であった。

【０１１７】（実施例６）実施例６として、実施例１と
同じ下地を形成し、この下地に対して実施例４と同じド
ライエッチングを行う。このとき、この例では、エッチ
ング処理時間を１０秒間とした。その後、実施例１と同
じ撥水層を設けて、得られるレンズを実施例６のレンズ
とした。

【０１１８】このレンズに対しても、実施例１と同様に
して、接触角およびくもり消去時間を測定した結果、接
触角は１３５°で、くもり消去時間は９秒であった。

【０１１９】（実施例７）実施例７として、実施例１と
同じ下地を形成し、この下地に対して実施例１と同様の
ウェットエッチングを行う。このとき、エッチング溶液
に浸漬する時間も実施例１と同じ１秒間とする。その
後、この例では、撥水層の材料である、撥水剤として、
Ｃ₈ Ｆ₁₇Ｃ₃ Ｈ₆(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2を、メタキシレ
ンヘキサフロライドに溶解させて５重量％となるように
希釈したものを用いる。そして、真空蒸着法を用いて、
実施例１と同じ条件で下地上に撥水層を形成する。これ
によって得られるレンズを実施例７のレンズとする。

【０１２０】実施例７のレンズに対して、実施例１と同
様にして接触角およびくもり消去時間を測定する。その
結果、接触角は１３０°で、くもり消去時間は１０秒間
であった。

【０１２１】（実施例８）実施例８として、実施例１と
同様にして下地を形成した後、この下地に対して実施例
１と同じエッチング溶液を用いてこの溶液に下地を５秒
間浸漬した。その後、実施例７と同じ撥水層を設けて、
得られるレンズを実施例８のレンズとする。

【０１２２】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１２
８°で、くもり消去時間は１１秒であった。

【０１２３】（実施例９）実施例９として、実施例１と
同様にして下地を形成した後、この下地に対して、実施
例１と同じエッチング溶液を用いて、この溶液に下地を
１０秒間浸漬した。その後、実施例７と同じ撥水層を設
けて、得られるレンズを実施例９のレンズとする。

【０１２４】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１２
８°で、くもり消去時間は１１秒であった。

【０１２５】（実施例１０）実施例１０として、実施例
１と同様にして下地を形成した後、この下地に対して、
実施例４と同様のドライエッチングを行う。エッチング
処理時間は１秒間とする。その後、実施例７と同じ撥水
層を設けて、得られるレンズを実施例１０のレンズとす
る。

【０１２６】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１３
０°で、くもり消去時間は１０秒であった。

【０１２７】（実施例１１）実施例１１として、実施例
１と同様にして下地を形成した後、この下地に対して実
施例４と同様のドライエッチングを行う。このとき、エ
ッチング処理時間は５秒間とする。その後、実施例７と
同じ撥水層を設けて、得られるレンズを実施例１１のレ
ンズとする。

【０１２８】このレンズに対して、実施例１と同様に接
触角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１
３３°で、くもり消去時間は９秒であった。

【０１２９】（実施例１２）実施例１２として、実施例
１と同様にして下地を形成した後、この下地に対して実
施例４と同様のドライエッチングを行う。このとき、エ
ッチング処理時間は１０秒間とする。その後、実施例７
と同じ撥水層を設けて、得られるレンズを実施例１２の
レンズとする。

【０１３０】このレンズに対して、実施例１と同様に接
触角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１
３３°で、くもり消去時間は１０秒であった。

【０１３１】（比較例１）比較例として、エッチング処
理を行わずに、下地上に直接撥水層を設けてレンズを形
成する。

【０１３２】比較例１では、実施例１と同様にして下地
を形成した後、この下地上に実施例１で用いた撥水剤を
含む撥水層を、実施例１と同様に真空蒸着法を用いて形
成する。

【０１３３】これによって得られるレンズに対して、実
施例１と同様に接触角およびくもり消去時間を測定した
結果、接触角は１０９°であり、くもり消去時間は２０
秒であった。

【０１３４】（比較例２）比較例２では、実施例１と同
様にして下地を形成した後、この下地上に実施例７で用
いた撥水剤を含む撥水層を、実施例１と同様に真空蒸着
法を用いて形成する。

【０１３５】これによって得られるレンズに対して、実
施例１と同様に接触角およびくもり消去時間を測定した
結果、接触角は１０８°であり、くもり消去時間は１９
秒であった。

【０１３６】（実施例１３）実施例１３においては、実
施例１〜１２で用いた下地とは、異なる下地を用意す
る。上述した実施例では、屈折率が１．５０のプラスチ
ック基材を用いたが、ここでは、屈折率が１．６７の臭
素化ビスフェノールＡのウレタン変成ジメタクリレート
の共重合物を主成分とする直径８０ｍｍの市販の凹レン
ズを用いる。これを基材Ｓｈとする。

【０１３７】次に、ハードコート層の形成に用いるコー
ト液を調整する。

【０１３８】ガラス容器に上記の予備組成物Ｂを１００
重量部、ＴｉＯ₂ ゾル（固形分３０重量％、平均粒子径
３０ｎｍ）を２２０重量部およびシリコーン系界面活性
剤０．５５重量部を加えて、十分撹拌および混合する。
これによりコート液Ｈｈを調整する。

【０１３９】上述の実施例（実施例１から１２）で用い
られた下地と同様の操作でこの下地を形成する。基材Ｓ
ｈを６０℃で、１０重量％の濃度のＮａＯＨ水溶液に３
分間浸漬した後水洗いをして乾燥させる。

【０１４０】次に、この基材Ｓｈをコート液Ｈｈに浸し
た後、引き上げ速度９０ｍｍ／ｍｉｎで引き上げる。そ
の後１００℃で４時間加熱処理を行って、基材Ｓｈの表
面に塗布されたコート液Ｈｈを硬化させる。これによ
り、基材Ｓｌの表面に層厚約２．２μｍのハードコート
層が形成される。このハードコート層の屈折率は１．６
７である。

【０１４１】次に、このハードコート層上に真空蒸着法
を用いて多層反射防止膜を形成する。

【０１４２】ハードコート層側から順に、ＳｉＯ₂ から
なり、層厚が０．０２５μｍである第１層、ＴｉＯ₂ か
らなり、層厚が０．１５μｍである第２層、ＳｉＯ₂ か
らなり、層厚が０．３５μｍである第３層、ＴｉＯ₂ か
らなり、層厚が０．１１μｍである第４層およびＳｉＯ
₂ からなり、層厚が０．０８５μｍである第５層を積層
する。この５層構造の反射防止膜を反射防止膜Ａｈとす
る。

【０１４３】これにより、上述した実施例で用いた下地
とは異なる下地を形成することができる。この下地も、
基材上にハードコート層および反射防止膜をこの順に具
えている。

【０１４４】この後、この下地に対して、エッチング処
理を行って反射防止膜の表面に凹凸を形成するが、ここ
では、実施例１と同様のウェットエッチングを行う。エ
ッチング溶液は実施例１と同じものを用い、下地をこの
溶液へ１秒間浸漬した。これにより、反射防止膜の表面
には微細な凹凸が形成される。

【０１４５】この後、実施例１と同じ撥水層を反射防止
膜上に形成して、実施例１３のレンズが得られる。

【０１４６】このレンズに対して、実施例１と同様にし
て接触角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角
は１３４°で、くもり消去時間は１１秒であった。

【０１４７】（実施例１４）実施例１４として、実施例
１３と同じ下地を形成した後、この下地に対してウェッ
トエッチングを行う。このとき、実施例１と同じエッチ
ング溶液を用いて、この溶液に下地を５秒間浸漬した。
その後、実施例１と同じ撥水層を設けて得られるレンズ
を、実施例１４のレンズとした。

【０１４８】この実施例１４のレンズに対しても、実施
例１と同様にして、接触角およびくもり消去時間を測定
した結果、接触角は１３２°で、くもり消去時間は１１
秒であった。

【０１４９】（実施例１５）実施例１５として、実施例
１３と同じ下地を形成した後、この下地に対してウェッ
トエッチングを行う。このとき、実施例１と同じエッチ
ング溶液を用いて、この溶液に下地を１０秒間浸漬し
た。その後、実施例１と同じ撥水層を設けて得られるレ
ンズを、実施例１５のレンズとした。

【０１５０】この実施例１５のレンズに対しても、実施
例１と同様にして、接触角およびくもり消去時間を測定
した結果、接触角は１３３°で、くもり消去時間は１１
秒であった。

【０１５１】（実施例１６）実施例１６として、実施例
１３と同じ下地を形成した後、この下地に対してドライ
エッチングを行う。このとき、実施例４と同様にしてエ
ッチングを行う。実施例１６においては、エッチング処
理時間を１秒間とした。その後、実施例１と同じ撥水層
を設けて、得られるレンズを実施例１６のレンズとし
た。

【０１５２】この実施例１６のレンズに対しても、実施
例１と同様にして接触角およびくもり消去時間を測定し
た結果、接触角は１３０°で、くもり消去時間は１０秒
間であった。

【０１５３】（実施例１７）実施例１７として、実施例
１３と同じ下地を形成した後、この下地に対してドライ
エッチングを行う。このとき、実施例４と同様にしてエ
ッチングを行う。実施例１７においては、エッチング処
理時間を５秒間とした。その後、実施例１と同じ撥水層
を設けて、得られるレンズを実施例１７のレンズとし
た。

【０１５４】この実施例１７のレンズに対しても、実施
例１と同様にして接触角およびくもり消去時間を測定し
た結果、接触角は１３３°で、くもり消去時間は１０秒
間であった。

【０１５５】（実施例１８）実施例１８として、実施例
１３と同じ下地を形成した後、この下地に対してドライ
エッチングを行う。このとき、実施例４と同様にしてエ
ッチングを行う。実施例１８においては、エッチング処
理時間を１０秒間とした。その後、実施例１と同じ撥水
層を設けて、得られるレンズを実施例１８のレンズとし
た。

【０１５６】この実施例１８のレンズに対しても、実施
例１と同様にして接触角およびくもり消去時間を測定し
た結果、接触角は１３４°で、くもり消去時間は１０秒
間であった。

【０１５７】（実施例１９）実施例１９として、実施例
１３と同様にして下地を形成した後、この下地に対して
実施例１と同じエッチング溶液を用いてこの溶液に下地
を１秒間浸漬した。その後、実施例７と同じ撥水層を設
けて、得られるレンズを実施例１９のレンズとする。

【０１５８】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１３
０°で、くもり消去時間は１０秒であった。

【０１５９】（実施例２０）実施例２０として、実施例
１３と同様にして下地を形成した後、この下地に対して
実施例１と同じエッチング溶液を用いてこの溶液に下地
を５秒間浸漬した。その後、実施例７と同じ撥水層を設
けて、得られるレンズを実施例２０のレンズとする。

【０１６０】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１２
９°で、くもり消去時間は１１秒であった。

【０１６１】（実施例２１）実施例２１として、実施例
１３と同様にして下地を形成した後、この下地に対して
実施例１と同じエッチング溶液を用いてこの溶液に下地
を１０秒間浸漬した。その後、実施例７と同じ撥水層を
設けて、得られるレンズを実施例２１のレンズとする。

【０１６２】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１２
９°で、くもり消去時間は１１秒であった。

【０１６３】（実施例２２）実施例２２として、実施例
１３と同様にして下地を形成した後、この下地に対し
て、実施例４と同様のドライエッチングを行う。エッチ
ング処理時間は１秒間とする。その後、実施例７と同じ
撥水層を設けて、得られるレンズを実施例２２のレンズ
とする。

【０１６４】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１３
１°で、くもり消去時間は１０秒であった。

【０１６５】（実施例２３）実施例２３として、実施例
１３と同様にして下地を形成した後、この下地に対し
て、実施例４と同様のドライエッチングを行う。エッチ
ング処理時間は５秒間とする。その後、実施例７と同じ
撥水層を設けて、得られるレンズを実施例２３のレンズ
とする。

【０１６６】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１３
３°で、くもり消去時間は９秒であった。

【０１６７】（実施例２４）実施例２４として、実施例
１３と同様にして下地を形成した後、この下地に対し
て、実施例４と同様のドライエッチングを行う。エッチ
ング処理時間は１０秒間とする。その後、実施例７と同
じ撥水層を設けて、得られるレンズを実施例２４のレン
ズとする。

【０１６８】このレンズに対して実施例１と同様に接触
角およびくもり消去時間を測定した結果、接触角は１３
３°で、くもり消去時間は１１秒であった。

【０１６９】（比較例３）比較例として、エッチング処
理を行わずに、実施例１３から２４で用いられた下地上
に直接撥水層を設けてレンズを形成する。

【０１７０】比較例１では、実施例１３と同様にして下
地を形成した後、この下地上に実施例１で用いた撥水剤
を含む撥水層を、実施例１と同様に真空蒸着法を用いて
形成する。

【０１７１】これによって得られるレンズに対して、実
施例１と同様に接触角およびくもり消去時間を測定した
結果、接触角は１１０°であり、くもり消去時間は１８
秒であった。

【０１７２】（比較例４）比較例４では、実施例１３と
同様にして下地を形成した後、この下地上に実施例７で
用いた撥水剤を含む撥水層を、実施例１と同様に真空蒸
着法を用いて形成する。

【０１７３】これによって得られるレンズに対して、実
施例１と同様に接触角およびくもり消去時間を測定した
結果、接触角は１０８°であり、くもり消去時間は２１
秒であった。

【０１７４】上記で説明した実施例（１〜１２）および
比較例（Ｘ１，Ｘ２）の、撥水性およびくもり消去時間
の測定結果を表１に示す。

【０１７５】また、表２に、実施例（１３〜２４）およ
び比較例（Ｘ３，Ｘ４）の撥水性およびくもり消去時間
の測定結果を示す。

【０１７６】各表には、実施例１で得られた透明部材
（光学部材である眼鏡用プラスチックレンズ）をサンプ
ル番号１として示し、実施例２で得られた透明部材をサ
ンプル番号２、順次実施例と同じ番号で示している。ま
た、比較例１〜４は、それぞれサンプル番号Ｘ１〜Ｘ４
で示している。

【０１７７】また、下地を構成する基材およびハードコ
ート層、反射防止膜は、それぞれ上述した説明内で付与
した番号または文字によって示してある。また、撥水層
は撥水剤としてＣ₈ Ｆ₁₇Ｃ₂ Ｈ₄(ＣＨ₃)Ｓｉ( ＮＨ)_2/2
を含んでいるものを撥水層（I ）とし、表にはI と示し
てある。また、撥水剤としてＣ₈ Ｆ₁₇Ｃ₃ Ｈ₆(ＣＨ₃)Ｓ
ｉ( ＮＨ)_2/2を含んでいるものを撥水層（II）とし、表
にはIIと示してある。また、エッチング処理について
は、ウェットエッチングで処理しているものはＷ、ドラ
イエッチングで処理しているものはＤとして示してい
る。

【０１７８】

【表１】

【０１７９】

【表２】

【０１８０】この結果、エッチング処理を行わないで製
造した比較例のレンズと、エッチング処理を行った実施
例１〜２４のレンズとを比較すると、実施例のレンズで
得られる接触角は比較例のレンズで得られる接触角より
も約２０°位大きくすることができる。また、従来のレ
ンズに設けられていた撥水膜では得られなかった、１２
０°以上の接触角が得られる。これにより、レンズの撥
水性をより向上させることができる。ここで、図１を参
照する。図１（Ａ）は、比較例で得られたレンズの表面
とこの表面に付着する水滴との接触角を示すイメージ図
である。また、図１（Ｂ）は、この発明の実施例で得ら
れたレンズの表面とこの表面に付着する水滴との接触角
を示すイメージ図である。また、図１（Ｃ）は、図１
（Ｂ）の概略的な部分拡大図である。図１（Ｃ）に示す
ように、エッチング処理により下地１１の表面には凹凸
１３が形成され、この凹凸１３の上に単分子膜の撥水膜
１５を形成しているので、撥水膜１５の表面にも凹凸が
形成されている。このため、この撥水膜の表面１５ａに
水滴１７が付着すると、撥水膜の表面１５ａと水滴１７
との接触する面積が小さくなって、水滴１７と大気との
接触面積が大きくなる。したがって、水滴１７は表面張
力によって、より球状となる。よって図１（Ｂ）に示す
ように接触角θが大きくなる。また、比較例において
は、エッチング処理を行っていないためレンズの表面１
００と水滴１７とが接触する面積は、実施例よりもずっ
と大きいため、その接触角θ_x は図１（Ａ）に示してい
るように実施例で得られる接触角θよりも小さくなる。

【０１８１】また、くもり消去時間に関しても、実施例
のレンズのくもり消去時間は、比較例のレンズの時間の
およそ半分に短縮することができる。

【０１８２】また、図２（Ａ）に、青板ガラスに真空蒸
着によりＳｉＯ₂ 膜を成膜し、エッチング（約１秒間）
によりＳｉＯ₂ 膜の表面に凹凸を形成した本発明に係わ
る透明部材表面のＵＨＲ−ＳＥＭ像と、図２（Ｂ）に、
エッチング処理を行っていないＳｉＯ₂ 膜表面を有する
レンズの表面のＵＨＲ−ＳＥＭ像とを示す。なお、ここ
では、透明部材上に形成する反射防止膜の最上層として
ＳｉＯ₂ が一般的に用いられる材料であることから、凹
凸を形成する対象として、ＳｉＯ₂ を選択した。図２
（Ａ）および（Ｂ）は、５００００倍に拡大したＳＥＭ
写真である。図２（Ａ）と（Ｂ）とを比較して明らかな
ように、エッチング（この場合はウェットエッチング）
を１秒間行うことによって、基材上に備えた皮膜の表面
に微細な凹凸を形成することができる。

【０１８３】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明による透明部材は、表面に凹凸が形成されている
透明部材であって、この凹凸は、透明部材の光学的特性
を失わせず、かつ表面とこの表面に付着する水滴との静
止接触角が、凹凸が形成されていない面とその面（凹凸
が形成されていない面）に付着する水滴との接触角より
も大きくなる。

【０１８４】この凹凸は、接触角の測定には何ら影響を
与えない程微細な凹凸であるために、接触角を測定する
ときにはこの表面は通常の平坦な面として測定される。
従って、透明部材の光学特性を劣化させることなく撥水
性が向上したものである。更に、本発明の透明部材は、
従来の撥水膜付の透明部材に比べてくもり消去時間が短
いものである。よって、本発明の透明部材は、撥水性と
防曇性が兼ね備えられたような特性を有する部材である
ために、湿潤な環境下における使用に適した透明部材と
なる。特に本発明の透明部材を眼鏡レンズとすれば、様
々な環境下での使用に耐え得るレンズが製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、比較例のレンズの表面とこの表面に
付着する水滴との接触角を示すイメージ図であり、
（Ｂ）は、実施例のレンズの表面とこの表面に付着する
水滴との接触角を示すイメージ図であり、（Ｃ）は、図
１（Ｂ）の部分的な拡大図である。

【図２】（Ａ）は、本発明に係わるレンズの表面をＳＥ
Ｍ写真で表した図面であり、（Ｂ）は、従来のレンズの
表面をＳＥＭ写真で表した図面である。

【符号の説明】

１１：下地１３：凹凸１５：撥水膜１５ａ：表面１７：水滴１００：レンズの表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０２Ｂ 1/04 Ｇ０２Ｂ 1/04 1/10 1/12 1/11 7/02 1/12 1/10 Ｚ 7/02 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材または該基材上に皮膜を備えた基材
からなる透明部材において、前記基材または前記皮膜の表面に、水との静止接触角を
増大させ、かつ部材の光学特性を実質的に変化させない
微細な凹凸を有することを特徴とする透明部材。
【請求項２】請求項１に記載の透明部材において、前記凹凸の底部から頂部までの寸法が１０ｎｍ以上６０
ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする透明部材。
【請求項３】請求項１に記載の透明部材において、前記凹凸のうち、凹部は単位面積１μｍ² 当たり、約１
００から約１５０個形成されていることを特徴とする透
明部材。
【請求項４】水との静止接触角が１１５°以上であ
り、くもり消去時間が１５秒以内である表面を有する透
明部材。