光学构件及光学构件的制造方法 |
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| 申请号 | CN201380019321.X | 申请日 | 2013-02-13 | 公开(公告)号 | CN104335077A | 公开(公告)日 | 2015-02-04 |
| 申请人 | 保谷透镜制造菲律宾股份有限公司; | 发明人 | 星野悠太; 今井悠行; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种可形成目标膜厚的硬涂层而不产生裂纹的光学构件、及能够制造上述光学构件的光学构件的制造方法。本发明的光学构件具有：透镜基材，其具有弯曲面；以 覆盖 该透镜基材的边缘部的方式形成且为多孔膜的 中间层 ；以及以覆盖透镜基材及中间层的方式形成的硬涂层，其中，硬涂层具备膜厚在边缘部比其中心部厚的厚膜部，并且，在将中间层的膜厚最大值设为A[μm]、将硬涂层的厚膜部的膜厚最大值设为B[μm]时，满足A/B为3[％]以上且20[％]以下的关系。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种光学构件，其具有： |
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| 说明书全文 | 光学构件及光学构件的制造方法技术领域[0001] 本发明涉及光学构件及光学构件的制造方法。 背景技术[0002] 例如，作为用于眼镜等的塑料透镜，近年来，为了实现薄型化，正在积极地研究、开发高折射率的材料。 [0003] 与现有的玻璃透镜相比，塑料透镜具有重量轻、且加工性优异、以及相对于冲击也发挥比较优异的强度的优点。另一方面，由于硬度低，所以与玻璃透镜相比，耐摩擦性及耐候性差。 [0004] 因此，特别是在将塑料透镜应用于眼镜透镜时，通常进行在塑料透镜上形成被称为硬涂层的固化膜。 [0005] 进而，在将塑料透镜应用于眼镜透镜的情况下，通常在硬涂层上形成防反射层，但若防反射层和硬涂层的折射率差过大，则产生干涉条纹，因此还要求高折射率的材料作为硬涂层的构成材料。 [0007] 更具体而言，提出了溶胶凝胶法，该方法包括：准备含有有机硅化合物或其水解物和金属氧化物(复合氧化物溶胶)的硬涂材料，将该硬涂材料供给于塑料透镜上，然后通过加热使其凝胶化得到硬涂层(例如参照专利文献1。)。 [0008] 然而，在使用这样的溶胶凝胶法在眼镜透镜上形成硬涂层的情况下，通常，由于眼镜透镜由弯曲面构成，所以硬涂层在眼镜透镜的端部厚膜化，其结果，存在硬涂层在该端部产生裂纹这样的问题。 [0009] 现有技术文献 [0010] 专利文献 [0011] 专利文献1：日本特开2010-33021号公报 发明内容[0012] 发明要解决的课题 [0013] 本发明的目的在于，提供一种可形成目标膜厚的硬涂层而不产生龟裂的光学构件、及能够制造上述光学构件的光学构件的制造方法。 [0014] 解决问题的方法 [0015] 这样的目的通过下述的本发明来实现。 [0016] 本发明的光学构件具有： [0017] 透镜基材，其具有弯曲面； [0019] 硬涂层，在所述俯视时，所形成的硬涂层覆盖所述透镜基材及所述中间层，其中，[0020] 所述硬涂层具备在所述俯视时形成于所述硬涂层的边缘部、且膜厚比所述硬涂层的中央部厚的厚膜部， [0021] 在将所述中间层的膜厚最大值设为A[μm]，将所述厚膜部的膜厚最大值设为B[μm]时，满足A/B为3％以上且20％以下的关系。 [0022] 本发明人反复进行了深入研究的结果发现，通过在形成厚膜部的透镜基材的边缘部设置多孔的中间层，可以降低裂纹(龟裂)的产生。而且，本发明人反复进行进一步的研究的结果发现，通过规定中间层的膜厚最大值与硬涂层的厚膜部的膜厚最大值之间的关系，可解决上述问题。即，发现在将中间层的膜厚最大值设为A[μm]、将硬涂层的厚膜部的膜厚最大值设为B[μm]时，满足A/B为3[％]以上且20％以下的关系，由此可确实地抑制或防止硬涂层的厚膜部的裂纹的产生，从而完成了本发明。由此，可以提供一种可形成目标膜厚的硬涂层而不产生裂纹的光学构件。 [0023] 对于本发明的光学构件而言，优选所述中间层以覆盖所述透镜基材的全部边缘部的方式形成。 [0024] 由此，可以在不产生裂纹的情况下形成硬涂层。 [0025] 对于本发明的光学构件而言，优选在所述俯视时，所述中间层的宽度为0.1mm以上且15mm以下。 [0026] 由此，例如在将光学构件用于眼镜透镜的情况下，可在镜片形状加工的范围(成品透镜)的外侧形成中间层，且可以发挥作为中间层的功能。由此，可在不产生裂纹的情况下形成在硬涂层上。 [0027] 对于本发明的光学构件而言，优选所述中间层的膜厚最大值为0.1μm以上且10.0μm以下。 [0028] 由此，可以制成将所述A/B×100的关系设定在所述范围内的光学构件。 [0029] 对于本发明的光学构件而言，优选所述硬涂层的中央部的膜厚为1.5μm以上且50.0μm以下。 [0030] 由此，可以提高透镜基材及硬涂层与中间层的密合性。 [0031] 对于本发明的光学构件而言，优选所述中间层含有由树脂材料构成的粒状体。 [0032] 由此，可以制成形成了目标膜厚的硬涂层而不产生裂纹的的光学构件。 [0033] 对于本发明的光学构件而言，优选所述透镜基材具有弯曲凸面和弯曲凹面，且在所述弯曲凸面上设有所述中间层和所述硬涂层。 [0034] 由此，硬涂层成为具有优异强度的层。 [0035] 本发明的光学构件的制造方法包括： [0036] 形成多孔的中间层，使得从所述光学构件的光轴方向俯视观察时，所形成的多孔的中间层覆盖具有弯曲面的透镜基材的边缘部；以及 [0037] 形成硬涂层，使得在所述俯视时，所形成的硬涂层覆盖所述透镜基材及所述中间层，所述硬涂层具备在所述俯视时形成在边缘部、且膜厚比中央部厚的厚膜部， [0038] 其中，按照如下方式形成所述硬涂层：在将所述中间层的膜厚最大值设为A[μm]，将所述厚膜部的膜厚最大值设为B[μm]时，满足A/B为3％以上且20％以下的关系。 [0040] [图1]图1(a)、图1(b)是示出将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第一实施方式的图。 [0041] [图2]图2(a)、图2(b)是示意性示出膜强度及拉伸应力和膜厚之间的关系的图。 [0042] [图3]图3(a)、图3(b)是示出将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第二实施方式的图。 [0043] [图4]图4(a)、图4(b)是示出将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第三实施方式的图。 [0045] [图6]是比较例的涂膜的电子显微镜照片。 [0046] 标记说明 [0047] 1…眼镜透镜2…母材21…上表面22…下表面3…底涂层4…硬涂层5…中间层51…断续部6…眼镜透镜A…中间层的膜厚最大值B…厚膜部的膜厚最大值C…中间层的宽度。 具体实施方式[0048] 下面，基于附图中所示的优选实施方式对本发明的光学构件及光学构件的制造方法详细地进行说明。 [0049] 需要说明的是，以下，以将本发明的光学构件应用于眼镜上所安装的眼镜透镜的情况为一例进行说明。 [0050] <第一实施方式> [0051] 图1是示出将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第一实施方式的图(图(a)为立体图、图(b)是图1(a)中所示的A-A线剖面图)。需要说明的是，以下，将图1(b)中的眼镜透镜的物体侧(在配戴眼镜透镜时，相对接近于所观察的物体的一侧)称为“上侧”，将眼镜透镜的眼球侧(在配戴眼镜透镜时，相对接近于眼球的一侧)称为“下侧”。另外，在图1中，为了方便说明，夸大构成眼镜透镜的构件的大小及厚度等而示意性地图示，各构件的大小及厚度等与实际有很大不同。 [0052] 如图1所示，眼镜透镜1是安装于眼镜上的塑料透镜，其具有：具有弯曲面的透镜基材6、按照在从眼镜透镜1的光轴方向观察的俯视(以下也仅称为俯视)时覆盖透镜基材6的边缘部的方式形成的中间层5、按照覆盖透镜基材6及中间层5的方式形成的硬涂层4。 [0053] 在本实施方式中，透镜基材6具有由塑料构成的母材2、按照在俯视时覆盖母材2的方式形成的底涂层3。 [0054] 母材2由塑料构成，成为眼镜透镜1的母材(基材)。 [0055] 如图1所示，该母材2在俯视时呈正圆状，其上表面21由弯曲凸面构成，下表面22由弯曲凹面构成，由上述上表面21及下表面22构成光透过的透射面。需要说明的是，母材2也可以不是正圆状。 [0056] 作为母材2的构成材料，例如可以举出：甲基丙烯酸甲酯均聚物、以甲基丙烯酸甲酯和1种以上其它单体为单体成分形成的共聚物、二乙二醇二烯丙基碳酸酯均聚物、以二乙二醇二烯丙基碳酸酯和1种以上其它单体为单体成分形成的共聚物、含硫共聚物、含卤素共聚物、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、不饱和聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚硫代氨基甲酸酯、具有硫醚键的单体的均聚物、以硫醚和1种以上其它单体为单体成分形成的共聚物、以多硫化物和1种以上其它单体为单体成分形成的共聚物、以聚二硫醚和1种以上其它单体为单体成分形成的共聚物等。 [0057] 需要说明的是，作为母材2的构成材料，在使用了折射率为1.6以上左右的较高折射率的材料时，如本实施方式这样，可以通过适当地调节眼镜透镜1的底涂层3及硬涂层4的折射率来插补防反射层和母材2的折射率差，从而可确实地抑制或防止眼镜透镜1的干涉条纹的产生。 [0058] 底涂层3被叠层在母材2与硬涂层4之间，具有确保母材2和硬涂层4的密合性，从而提高母材2的耐冲击性的功能。 [0059] 作为底涂层3的构成材料，例如可以举出：丙烯酸类树脂、三聚氰胺类树脂、聚氨酯类树脂、环氧类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、氨基类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、乙烯醇类树脂、苯乙烯类树脂、有机硅类树脂及它们的混合物或共聚物等树脂材料。其中，优选聚氨酯类树脂及聚酯类树脂。由此，可以提高母材2及硬涂层4与底涂层3的密合性。 [0060] 另外，底涂层3除上述树脂材料以外还可以含有金属氧化物。由此，可以进一步提高底涂层3的折射率，通过调整其含量等，可以使底涂层3为期望的折射率。 [0061] 作为金属氧化物，没有特别限定，例如可以举出：Si、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In、Ti的氧化物，可以使用这种氧化物中的1种或组合使用2种以上。需要说明的是，金属氧化物可以为由金属氧化物的微粒形成的溶胶。 [0062] 另外，底涂层3的平均厚度没有特别限定，优选为100～2000nm，更优选为500～1000nm。 [0063] 需要说明的是，在组合母材2和硬涂层4的组合时，可以省略该底涂层3。即，可以利用母材2单独构成透镜基材6。 [0064] 硬涂层4按照在俯视时覆盖透镜基材6(底涂层3)和中间层5的方式来设置，具有提高母材2的耐摩擦性及耐候性的功能。 [0065] 本实施方式的硬涂层4使用含有有机硅化合物(硅烷偶联剂)和金属氧化物的组合物(硬涂材料)形成。 [0066] 作为有机硅化合物，没有特别限定，例如可使用通式(1)：(R1)nSi(X1)4-n(在通式1 1 (1)中，R 表示具有可聚合的官能团且碳原子数为2以上的有机基团，X 表示水解基团，n 1 表示1或2的整数。)所示的物质。由此，有机硅化合物彼此通过官能团R 交联(连结)，因此硬涂层4可发挥优异的耐摩擦性及耐候性。 [0067] 需要说明的是，关于上述通式(1)所示的有机硅化合物的详细情况，在后述的眼镜透镜的制造方法中进行说明。 [0068] 另外，作为硬涂层4中所含的金属氧化物，没有特别限定，例如可以举出：Al、Ti、Sb、Zr、Si、Ce、Fe、In、Sn等金属的氧化物，可以使用这些氧化物中的1种或组合使用2种以上。其中，特别优选TiO2、ZrO2、CeO2、ZnO2、SnO2及ITO(铟-锡复合氧化物)。通过在硬涂层4中含有这些金属氧化物，可以将硬涂层4的折射率设定得更高，因此，在使用高折射率的母材2时，也可以实现抑制了干涉条纹的产生的眼镜透镜。 [0069] 另外，俯视时硬涂层4的中央部的膜厚优选设定为1.5μm～50.0μm，更优选设定为5.0μm～20.0μm。由此，硬涂层4成为具有优异强度的层。需要说明的是，硬涂层4的中央部的膜厚可以是在1点测得的值，也可以是给定范围的厚度的平均值。 [0070] 进而，使用后述那样的溶胶凝胶法形成硬涂层4，将俯视时硬涂层4的中央部的膜厚设定为1.5μm～50.0μm的情况下，俯视时硬涂层4的边缘部的膜厚为3.3μm～100.0μm，在将中央部的膜厚设定为5.0μm～20.0μm的情况下，硬涂层4的边缘部的膜厚为6.0μm～50.0μm。即，如果使用后述那样的溶胶凝胶法形成硬涂层4，则其边缘部的膜厚比中央部的膜厚厚。换言之，在边缘部中形成膜厚比其中央部厚的厚膜部。 [0071] 在具备上述构成的硬涂层4的眼镜透镜1中，可以通过在透镜基材6(底涂层3)的边缘部设置中间层(阻挡层)5来抑制或防止在硬涂层4的边缘部产生裂纹。后面对表现这种效果的理由进行详细叙述。 [0072] 中间层5按照与眼镜透镜1的光轴方向平行、且在以通过透镜基材6的中心的切割面切割的情况下的剖面观察(以下也仅称为剖面观察)时位于透镜基材6与硬涂层4之间的方式设置在俯视观察时的透镜基材6(底涂层3)的边缘部，从而具有抑制或防止在硬涂层4的端部产生裂纹的功能。 [0073] 如图1(a)所示，在本实施方式中，该中间层5在俯视时在底涂层3的整个边缘部形成2为圆环状。换言之，本实施方式的中间层5与底涂层3的边缘部相连而形成。另外，如图1(a)的A-A线剖面图所示，与眼镜透镜1的光轴方向平行、且以通过透镜基材6的中心的切割面切割而成的剖面形状呈凸状。 [0074] 在本实施方式中，中间层5含有粒状体。 [0075] 粒状体可以是由树脂材料或金属氧化物材料构成的粒状体中的任一者，优选由树脂材料构成。由此，可以更确实地抑制或防止在硬涂层4的端部产生裂纹。 [0076] 作为构成粒状体的树脂材料，例如可以举出：聚氨酯类树脂、酯树脂、环氧类树脂、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚丙烯酸及聚乙酸乙烯酯等，其中，优选为聚氨酯类树脂或聚酯类树脂。由此，可以提高透镜基材6及硬涂层4与中间层5的密合性。 [0077] 另外，作为构成粒状体的金属氧化物材料，例如可以举出：SiO2、中空SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、CeO2及SnO2等。 [0078] 在上述构成的中间层5中，可以通过规定中间层5的顶部的高度与硬涂层4的边缘部(厚膜部)的顶部的高度之间的关系、以及中间层5所含的粒状体的平均粒径来确实地抑制或防止在硬涂层4中产生裂纹，关于这一点，在后述的眼镜透镜1的制造方法中详细叙述。 [0079] 另外，在硬涂层4上，可以进一步形成防反射层(未图示)。 [0080] 作为防反射层，例如可以举出由SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、TaO2、Ta2O5、NbO、Nb2O3、NbO2、Nb2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3这样的无机物构成的层。 [0082] 防反射层的平均厚度没有特别限定，优选为50～150nm，更优选为70～120nm。 [0083] 此外，在防反射层上可以形成防水性的防污层(未图示)。 [0084] 如上所述的防污层例如可以通过在防反射层上形成由含有氟的有机硅化合物构成的单分子膜来得到。 [0085] 作为含有氟的有机硅化合物，可以举出通式(2)：R2SiX13(在通式(2)中，R2表示含1 有氟且碳原子数为1以上的有机基团，X 表示水解基团。)所示的物质。 [0086] 另外，防污层可以通过例如下述方法得到：制备将含有氟的有机硅化合物溶解在溶剂中而成的防污层形成用材料，然后使用涂布法将该防污层形成用材料涂布在防反射层上，然后进行干燥。作为涂布法，例如可以举出喷墨法、浸渍法、旋涂法等。 [0087] 防污层的平均厚度没有特别限定，优选为0.001～0.5μm，更优选为0.001～0.03μm。 [0088] 如上所述的眼镜透镜1例如可以如下制造。 [0089] [A]首先，准备母材2，在该母材2的上表面(弯曲凸面)21形成底涂层3，由此得到透镜基材6。 [0090] 该底涂层3的形成例如可以如下进行：制备使底涂层3的构成材料溶解于溶剂中而成的底涂层形成材料，然后，使用涂布法将该底涂层形成材料涂布在母材2上，然后进行干燥。 [0091] 需要说明的是，在底涂层3的构成材料不溶于溶剂的情况下，可以采用使上述构成材料分散而成的底涂层形成材料。 [0092] 作为溶剂，没有特别限定，例如可以举出：乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇二甲醚或丙二醇二乙醚等二醇类等，可以以它们的单独溶剂或混合溶剂的形式使用。 [0094] 另外，作为用于底涂层3的形成的涂布法，可以举出：喷墨法、浸渍法、旋涂法及喷涂法等。 [0095] [B]接着，相对于透镜基材6(底涂层3)的边缘部形成中间层5(中间层形成工序)。 [0096] 该中间层5的形成例如可以如下进行：制备使由上述树脂材料构成的粒状体分散于分散介质中而成的中间层形成材料，然后，使用涂布法将该中间层形成材料选择性地涂布(供给)于底涂层3的边缘部，然后进行干燥。 [0097] 作为使粒状体分散的分散介质，可以使用与上述工序[A]中说明的溶剂同样的溶剂。 [0098] 需要说明的是，作为用于形成中间层5的涂布法，例如可以举出：喷墨法、浸渍法、旋涂法及喷涂法等。 [0099] [C]接着，按照覆盖透镜基材6(底涂层3)及中间层5的方式形成硬涂层4(硬涂层形成工序)。 [0100] 该硬涂层4的形成例如可以使用硬涂层形成材料(溶胶)、例如如下进行，所述硬1 1 1 涂层形成材料(溶胶)是使通式(1)：(R)nSi(X)4-n(在通式(1)中，R 表示具有可聚合的 1 官能团且碳原子数为2以上的有机基团，X 表示水解基团，n表示1或2的整数。)所示的有机硅化合物溶解于溶剂中而成的。 [0101] 即，可以使用溶胶凝胶法进行，所述溶胶凝胶法如下：在制备硬涂层形成材料后，按照覆盖底涂层3及中间层5的方式涂布(供给)硬涂层形成材料，然后进行加热，由此使1 上述通式(1)所示的有机硅化合物所具有的水解基团X 进行水解、缩聚反应而生成硅氧烷低聚物，从而发生凝胶化。 [0102] 作为上述通式(1)所示的有机硅化合物，例如可以举出具有氨基作为可聚合的官能团的物质，具体而言，可以举出下述通式(1A)所示的物质。 [0103] (R2)nSi(X1)4-n···(1A) [0104] (在通式(1A)中，R2表示具有氨基且碳原子数为2以上的1价烃基，X1表示水解基团，n表示1或2的整数。) [0105] 在通式(1A)中，R2为具有氨基且碳原子数为2以上的1价烃基，例如可以举出：γ-氨基丙基、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基、N-苯基-γ-氨基丙基等。 [0106] 需要说明的是，在上述通式(1A)中，n表示1或2的整数，在具有多个R2的情况(n2 1 ＝2)下，多个R 可以相互相同，也可以不同，多个X 可以相互相同，也可以不同。 [0107] 作为通式(1A)所示的有机硅化合物的具体例，例如可以举出：γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基二甲氧基甲基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷等氨基类的硅烷偶联剂。 [0108] 此外，作为上述通式(1)所示的有机硅化合物，例如可以举出具有异氰酸酯基作为可聚合的官能团的物质，具体而言，可以举出下述通式(1B)所示的物质。 [0109] (R3)nSi(X1)4-n···(1B) [0110] (在通式(1B)中，R3表示具有异氰酸酯基且碳原子数为2以上的1价烃基，X1表示水解基团，n表示1或2的整数。) [0111] 在通式(1B)中，R3为具有异氰酸酯基且碳原子数为2以上的1价烃基，例如可以举出：异氰酸酯基甲基、α-异氰酸酯基乙基、β-异氰酸酯基乙基、α-异氰酸酯基丙基、β-异氰酸酯基丙基、γ-异氰酸酯基丙基等。 [0112] 另外，在通式(1B)中，n表示1或2的整数，在具有多个R3的情况(n＝2)下，多3 1 个R 可以相互相同，也可以不同，多个X 可以相互相同，也可以不同。 [0113] 作为通式(1B)所示的化合物的具体例，可以举出：γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基二乙氧基甲基硅烷等异氰酸酯类硅烷偶联剂。 [0114] 此外，作为上述通式(1)所示的有机硅物质，例如可以举出具有环氧基作为可聚合的官能团的物质，具体而言，可以举出下述通式(1C)所示的物质。 [0115] (R4)nSi(X1)4-n···(1C) [0116] (在通式(1C)中，R4表示具有环氧基且碳原子数为2以上的1价烃基，X1表示水解基团，n表示1或2的整数。) [0117] 在通式(1C)中，R4为具有环氧基且碳原子数为2以上的1价烃基。 [0118] 需要说明的是，在上述通式(1C)中，n表示1或2的整数，在具有多个R4的情况(n4 1 ＝2)下，多个R 可以相互相同，也可以不同，多个X 可以相互相同，也可以不同。 [0119] 作为通式(1C)所示的化合物的具体例，例如可以举出：环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基苯基二乙氧基硅烷、δ-(3,4-环氧环己基)丁基三乙氧基硅烷等。 [0120] 此外，硬涂层形成材料可以含有用于促进水解、缩聚反应的固化催化剂、以及为了提高在透镜基材中的涂布时的润湿性、提高平滑性而含有各种溶剂及表面活性剂等。进而，在硬涂层形成材料中，只要不对硬涂层的物性造成影响，也可以添加紫外线吸收剂、抗氧剂、光稳定剂等。 [0122] 作为使有机硅化合物溶解的溶剂，例如可以举出：水、有机溶剂或它们的混合溶剂。具体而言，可以举出：纯水、超纯水、离子交换水等水；甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、甲基异卡必醇等醇类；丙酮、2-丁酮、乙基戊酮、二丙酮醇、异佛尔酮、环己酮等酮类；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类；乙醚、异丙醚、四氢呋喃、1,4-二 烷、3,4-二氢-2H-吡喃等醚类；2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、乙二醇二甲醚等二醇醚类；2-甲氧基乙基乙酸酯、2-乙氧基乙基乙酸酯、2-丁氧基乙基乙酸酯等二醇醚乙酸酯类；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯、碳酸亚乙酯等酯类；苯、甲苯、二甲苯等芳香烃类；己烷、庚烷、异辛烷、环己烷等脂肪烃类；二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、二氯丙烷、氯苯等卤代烃类；二甲亚砜等亚砜类；N-甲基-2-吡咯烷酮、N-辛基-2-吡咯烷酮等吡咯烷酮类等。 [0124] 此外，硬涂层形成材料的加热优选在第一加热温度下进行加热后、在第二加热温度下进行加热。 [0125] 第一加热温度优选设定为90～110℃左右，更优选设定为100±5℃左右。 [0126] 在第一加热温度的加热时间设定为1～10分钟左右，更优选设定为5～10分钟左右。 [0127] 另外，第二加热温度优选设定为110～130℃左右，更优选设定为120±5℃左右。 [0128] 在第二加热温度的加热时间设定为1～2小时左右，更优选设定为1.5±0.2小时左右。 [0129] 此外，加热时的氛围没有特别限定，采用含氧氛围下或氮气这样的非活性气体氛围下。 [0130] 通过在如上所述的条件下进行加热，可以更适当地进行水解、缩聚反应，因此，可以形成具有优异膜强度的硬涂层4。 [0131] 那么，若如上所述使用含有上述通式(1)所示的有机硅化合物的硬涂层形成材料并利用溶胶凝胶法在透镜基材6上形成硬涂层4，则如图2(a)所示，由于进行有机硅化合物的水解、缩聚反应，因此相邻的有机硅化合物彼此间的距离(在此为相邻的硅原子间的距离)缩短1/3～2/3左右。由于有机硅化合物彼此通过水解、缩聚反应连结，膜强度提高。另一方面，由于有机硅化合物彼此间的距离缩短，在所形成的硬涂层4中产生拉伸应力。 [0132] 根据本发明人的研究可知，这样的膜强度和拉伸应力之间的关系如下。 [0133] 即，如图2(b)所示，膜厚越厚，硬涂层4中所含的能够缩合的分子越多，因此缩合量(作为整个膜收缩的量)变多。因此，膜强度及拉伸应力两者在层中的缩合量均变多，即随着膜厚变厚，其值变大，但在某一膜厚范围以下(图2(b)中的拉伸应力曲线和膜强度曲线的交点的缩合量以下的区域)，与拉伸应力相比，膜强度变大。但是，若超过某一膜厚范围(图2(b)中的与拉伸应力曲线和膜强度曲线的交点相比缩合量大的区域)，则该关系发生逆转，与膜强度相比，拉伸应力变大。因此可知，若形成的硬涂层4的膜厚超过一定范围而变大，则硬涂层4产生裂纹。 [0134] 特别是，若如本发明这样使用溶胶凝胶法在具有弯曲面(在本实施方式中，为弯曲凸面)的透镜基材6上形成硬涂层4，则由于重力的作用在透镜基材6的端部形成厚膜部，因此，产生在硬涂层4的厚膜部产生裂纹这样的问题。如上所述，由于硬涂层4的膜厚越厚拉伸应力越强，因此在膜厚特别厚的硬涂层4中裂纹容易成为问题。 [0135] 本发明人对该问题反复进行了深入研究的结果发现，通过在形成该厚膜部的透镜基材6的端部设置作为多孔膜的中间层5，可以减少裂纹(龟裂)的产生。 [0136] 而且，本发明人进行了进一步的研究的结果发现，通过规定中间层5的膜厚最大值与硬涂层4的边缘部(厚膜部)的膜厚最大值之间的关系，可以解决上述问题。 [0137] 即，本发明人发现，在将中间层5的膜厚最大值设为A[μm]，将硬涂层4的厚膜部的膜厚最大值设为B[μm]时，通过满足A/B为3[％]以上的关系，可以确实地抑制或防止在硬涂层4的厚膜部产生裂纹，从而完成了本发明。 [0138] 这样一来，在本发明中，通过在透镜基材6和硬涂层4之间形成中间层5并规定中间层5的厚度，可以防止在硬涂层4的厚膜部产生裂纹。 [0139] 需要说明的是，将中间层5的膜厚最大值A[μm]与硬涂层4的厚膜部的膜厚最大值B[μm]的关系、即A/B设为3[％]以上，优选设为5[％]以上且20[％]以下，更优选设为7[％]以上且15[％]以下。由此，在防止眼镜透镜1的边缘部厚膜化的同时，可以确实地防止或抑制在硬涂层4中产生裂纹。 [0140] 另外，中间层5采用多孔膜，具体而言，优选中间层5中含有粒状体，中间层5中所含的粒状体的平均粒径优选设为80nm以上。更优选中间层5中所含的粒状体的平均粒径为80nm以上且2000nm以下，进一步优选为100nm以上且500nm以下。由此，可以确实地防止或抑制在硬涂层4中产生裂纹。 [0141] 此外，中间层5只要以对应于透镜基材6的端部、即硬涂层4的厚膜部的方式设置即可，如本实施方式这样，在其俯视形状为圆环状的情况下，该圆环的宽度(在俯视时中间层5的透镜基材6的外周侧的端部与透镜基材6的中央侧的端部之间的距离，以下也仅称为宽度)C优选为0.1mm以上且15mm以下，更优选为4mm以上且10mm以下。由此，可以确实地发挥通过形成中间层5所得到的效果。 [0142] 另外，中间层5的膜厚A优选为0.1μm以上且10.0μm以下。由此，可以将A/B的关系设定在上述范围内。 [0143] 中间层5只要以对应于透镜基材6的端部、即硬涂层4的厚膜部的方式设置即可，如本实施方式这样，在其俯视形状为圆环状的情况下，宽度C优选为0.1mm以上且15mm以下，更优选为4mm以上且18mm以下。由此，可以确实地发挥通过形成中间层5所得到的效果。 [0144] 需要说明的是，推测可通过设置上述构成的中间层5来防止在硬涂层4中产生裂纹的理由如下所示。 [0146] 此外，中间层5为多孔层，因此，如果硬涂层4中产生的内部应力传递到中间层5，则被中间层5的空隙所分散。因此，可抑制眼镜透镜1整体的内部应力，其结果，推测可抑制在硬涂层4中产生裂纹。 [0147] 需要说明的是，在本实施方式中，对中间层5形成至透镜基材6的边缘部的端部的情况进行了说明，但并不限定于这样的构成，在上述端部未形成中间层5的情况下，也可以形成硬涂层4。需要说明的是，未形成中间层5的区域的宽度例如优选设定为1.0～2.0mm左右。 [0148] <第二实施方式> [0149] 下面，对将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第二实施方式进行说明。 [0150] 图3是示出将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第二实施方式的图(图(a)为立体图、图(b)是图3(a)中所示的A-A线剖面图)。 [0151] 以下，以与上述第一实施方式的眼镜透镜1的不同点为中心对第二实施方式的眼镜透镜1进行说明，对于同样的事项，省略其说明。 [0152] 图3所示的眼镜透镜1除中间层5的构成不同以外，与图1所示的眼镜透镜1相同。 [0153] 即，在第二实施方式的眼镜透镜1中，如图3所示，具有省略中间层5的形成的断续部51。 [0154] 需要说明的是，为了可发挥作为中间层5的功能，俯视时的中间层5的断续部51的占有率优选设定为1％～20％，更优选设定为1～10％。由此，可以发挥作为中间层5的功能而确实地抑制或防止在硬涂层4中产生裂纹。 [0155] 在如上所述的第二实施方式的眼镜透镜1中，也可以得到与上述第一实施方式同样的效果。 [0156] 需要说明的是，各部分的尺寸与上述第一实施方式的眼镜透镜1相同。 [0157] <第三实施方式> [0158] 下面，对将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第三实施方式进行说明。 [0159] 图4是示出将本发明的光学构件应用于眼镜透镜的第三实施方式的图(图(a)是立体图、图(b)是图4(a)中所示的A-A线剖面图)。 [0160] 以下，以与上述第一实施方式的眼镜透镜1的不同点为中心对第三实施方式的眼镜透镜1进行说明，对于同样的事项，省略其说明。 [0161] 图4所示的眼镜透镜1除形成有中间层5及硬涂层4的面不同以外，与图1所示的眼镜透镜1相同。 [0162] 即，在第三实施方式的眼镜透镜1中，是在弯曲凹面(眼球侧的面)而不是在透镜基材6的弯曲凸面(物体侧的面)形成有中间层5和硬涂层4。 [0163] 在如上所述的第三实施方式的眼镜透镜1中，在弯曲凹面中可得到与上述第一实施方式同样的效果。 [0164] 需要说明的是，对于如上所述的第三实施方式的眼镜透镜1而言，在其制造方法中，在形成中间层5后如下形成硬涂层4时，在抑制厚膜部的裂纹的方面是有效的。 [0165] 即，首先在将弯曲凹面设为上侧(与重力作用的方向相反的一侧)的状态下，在弯曲凹面涂布硬涂层形成材料。然后，翻转透镜基材6，使得弯曲凹面为下侧(重力作用的方向侧)，硬涂层形成材料通过重力的作用较厚地形成在弯曲凹面的端部。在该状态下，加热硬涂层形成材料，由此可制造在其端部具有具备厚膜部的硬涂层4的眼镜透镜1。在眼镜透镜1的边缘部形成厚膜部的理由是因为确保了眼镜透镜1中央部的光学性能。即，是因为硬涂层形成材料通过重力的作用集中在眼镜透镜的中央部，而形成了眼镜透镜1的中央部的膜厚不均匀的区域，由此抑制中央部(用于眼镜的区域)的光学性能降低。 [0166] 需要说明的是，各部分的尺寸与上述第一实施方式的眼镜透镜1相同。 [0167] 需要说明的是，光学构件并不限定于上述各实施方式中说明的眼镜透镜，可以应用于使光透过的各种透镜，例如可以应用于电视机、投影仪、计算机显示器等所具有的透镜。 [0168] 以上，对本发明的光学构件及光学构件的制造方法进行了说明，但本发明并不限定于此。 [0169] 例如，在本发明的光学构件中，各构成可以替换为能够发挥同样功能的任意的构成，或者可以附加任意的构成。 [0170] 例如、在本发明中，可以组合上述第一～第三实施方式中所示的任意2种以上构成。例如，可以在弯曲凹面和弯曲凸面均形成中间层5。 [0171] 另外，在本发明的光学构件的制造方法中，并不限定于上述实施方式的构成，其工序的顺序可以前后颠倒。另外，可以追加1或2个以上任意目的的工序，也可以省略不需要的工序。 [0172] 实施例 [0173] 1.各层形成材料的制备 [0174] 1-1.底涂层形成材料的制备 [0176] 然后，加入乙炔类非离子型表面活性剂(Air Products公司制、“Surfynol(注册商标)104E”及“Surfynol465”)各1重量份、聚醚改性硅氧烷表面活性剂(BYK-Chemie Japan公司制、“BYK-348”)0.5重量份，继续搅拌1小时后，用2μm的过滤器进行过滤，得到了底涂层形成材料。 [0177] 1-2.硬涂层形成材料的制备 [0178] 将上述1-1.中制备的底涂层形成材料作为中间层形成材料组合使用。 [0179] 1-3.硬涂层形成材料的制备 [0180] 在不锈钢制容器内投入3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(MomentivePerformance Materials Japan公司制、“TSL8350”)46重量份、0.05N-HCl 42重量份，充分搅拌后，加入SiO2溶胶(日挥触媒化成制、固体成分20％)86重量份、有机硅类表面活性剂(Dow Corning Toray制、“L7604”)300ppm、Fe类催化剂0.2重量份、Al类催化剂0.8重量份，充分搅拌后，混合MeOH，使得固体成分为25％，并进行搅拌，得到了硬涂层形成材料。 [0181] 2.叠层体(眼镜透镜)的制造 [0182] (实施例1) [0183] [1]首先，准备折射率1.67的眼镜用的塑料透镜基材(SEIKO EPSON公司制、“SEIKO Super Sovereign(SSV)”)作为母材，为了提高润湿性，照射低压水银灯(UV)30秒钟。 [0184] [2]接着，将上述1.中制备的底涂层形成材料及中间层形成材料作为油墨分别填充于墨盒中，然后使用喷墨打印机(Mastermind公司制、“MMP813H”)，在母材的弯曲凸面及弯曲凹面的整个面上形成底涂层形成材料涂膜0.5μm，在母材的边缘部(外周部)的宽度4mm的区域形成中间层形成材料涂膜1.5μm。将其在80℃下干燥了1小时。 [0185] [3]接着，利用超声波喷涂法将上述1.中制备的硬涂层形成材料以中心部膜厚为18μm的方式形成涂膜。而且，在以弯曲凸面为上侧(与重力作用的方向相反的一侧)的方式配置的状态下，将得到的涂膜在125℃下焙烧5小时，由此得到了在具有母材和底涂层的透镜基材上形成有硬涂层的实施例1的叠层体(眼镜透镜)。 [0186] (比较例1～4) [0187] 省略中间层的形成，如表1所示设定所形成的底涂层的膜厚，除此以外，与上述实施例1同样地得到了比较例1～4的叠层体(眼镜透镜)。 [0188] (比较例5～7) [0189] 省略中间层的形成，如表1所示变更底涂层形成材料中所含的聚氨酯树脂的种类，此外，如表1所示设定所形成的底涂层的膜厚，除此以外，与上述实施例1同样地得到了比较例5～7的叠层体(眼镜透镜)。 [0190] 表1中的平均粒径为底涂层形成材料中的树脂的平均粒径。 [0191] 3.评价 [0192] 3.1对于叠层体有无裂纹的评价 [0193] 对于实施例及各比较例中所得到的叠层体，利用肉眼观察有无裂纹，分别按照以下的标准进行了评价。 [0194] <有无裂纹的评价标准> [0195] ○：在肉眼观察中，未确认到裂纹。 [0196] ×：在肉眼观察中，确认到裂纹。 [0197] 3.2对于叠层体的防损伤性的评价 [0198] 对实施例及各比较例中所得到的叠层体分别进行了防划伤性的评价。在以BONSTAR#0000钢丝棉(NIPPON STEEL WOOL制)施加9.8N(1kgf)的负载的状态下对表面摩擦10个往返，用肉眼按照下面的5个基准对1cm×3cm范围内划伤的程度进行了评价。 [0199] <叠层体的防划伤性的评价标准> [0200] a：未产生划伤 [0201] b：产生了1～5条划伤 [0202] c：产生了6～20条划伤 [0203] d：产生了21条以上划伤 [0204] e：透镜整个表面均产生划伤 [0205] 将这些结果示于表1。在表1中，在实施例中使用中间层的膜厚A计算了A/B。对于各比较例而言，使用底涂层的膜厚A’来代替中间层的膜厚A计算了A/B。 [0206] [0207] 由表1可以明确，在实施例1的叠层体中，满足A/B为3[％]以上的关系，且将中间层设为多孔膜，更具体而言将中间层中所含的粒状体的平均粒径设为80nm以上(参照图5)，由此可以防止在硬涂层中产生裂纹，可以使叠层体具有优异的强度。 [0208] 与此相对，在各比较例中，省略中间层的形成，使母材整个面上所形成的底涂层承担作为中间层的功能。 [0209] 在如上所述的各比较例中，不满足A/B为3[％]以上的关系，由此得到了硬涂层产生裂纹的结果(参照比较例1、2、5)。另外，由于底涂层(中间层)形成至其中央部，得到了防损伤性差的结果(参照比较例3、4)。此外，由于中间层不是多孔膜，更具体而言，中间层中所含的粒状体的平均粒径低于80nm(参照图6，由此粒径较小，因此未拍摄到清晰的粒子)，在硬涂层中产生裂纹，进而得到防损伤性也差的结果(参照比较例6、7)。 |
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