專利名稱：塑料光學制品及眼鏡塑料鏡片的制作方法
塑料光學制品及眼鏡塑料鏡片本發(fā)明涉及塑料光學制品及眼鏡塑料鏡片，其具備光學多層膜且耐熱性優(yōu)異。對于塑料鏡片，為了賦予其防反射性能等，在塑料基板或該基板上的硬質(zhì)涂層膜上形成含有金屬氧化膜的防反射膜。此處，與塑料基板或硬質(zhì)涂層膜相比，金屬氧化膜的熱膨脹率較小。因此，若對塑料鏡片施加過多的熱量，則對于塑料基板或硬質(zhì)涂層膜因較大的熱膨脹導致變形，金屬氧化膜無法追隨其變形，存在在防反射膜上產(chǎn)生裂縫(龜裂)的可能性。為了改善這樣的對熱的性質(zhì)并使其具備耐熱性，已知有例如下述的專利文獻I中·所公開的使防反射膜中含有復(fù)合層的方法，其中，所述復(fù)合層是所含金屬元素相同且氧含量互不相同的至少2種金屬氧化物層相鄰接的復(fù)合層。但是，專利文獻I所公開的發(fā)明中，為了維持防反射性能同時使其具有耐熱性，在復(fù)合層與基板側(cè)(硬質(zhì)涂層膜)分離開的狀態(tài)下(在隔著一般的防反射多層膜結(jié)構(gòu)的狀態(tài)下)配置復(fù)合層，最終對于一般的防反射多層膜結(jié)構(gòu)因熱膨脹而發(fā)生的變形，復(fù)合層無法追隨其變形，耐熱性并沒有很好地被改善。另外，特別是對于眼鏡鏡片等，不是直接使用圓形的鏡片(圓鏡片)，而是將其外形通過鏡片型加工成橢圓狀等規(guī)定的形狀后放入眼鏡框內(nèi)來使用的情況較多，對于專利文獻I的發(fā)明，無法說其放入眼鏡框內(nèi)后的耐熱性得到很大改善。[現(xiàn)有技術(shù)文獻][專利文獻][專利文獻I]日本特開2009-128820號公報[發(fā)明內(nèi)容][發(fā)明所要解決的課題]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有光學多層膜且耐熱性優(yōu)異的塑料光學制品及眼鏡塑料鏡片。[解決課題的方法]為了達成所述目的，方案I所述的發(fā)明的特征在于，在塑料基材的表面上直接或者隔著中間膜形成有7層光學多層膜，其中，所述層以所述塑料基材側(cè)的層為低折射率層且低折射率層與高折射率層交替配置，至少中央的所述高折射率層含有不足當量氧化鈦。方案2所述的發(fā)明的特征在于，除了上述目的，為了達成由簡單的構(gòu)成使其發(fā)揮優(yōu)異耐熱性的目的，上述發(fā)明中，只有中央的所述高折射率層含有不足當量氧化鈦。方案3所述的發(fā)明的特征在于，除了上述目的，為了達成相比于通過高折射率層的材料的元素排列而更容易制造的目的，在上述發(fā)明中，各所述高折射率層由不足當量氧化鈦或二氧化鈦形成。
為了達成上述目的，方案4所述的發(fā)明是一種眼鏡塑料鏡片，其特征在于，該眼鏡塑料鏡片使用所述發(fā)明的塑料光學制品，所述塑料基材為眼鏡塑料鏡片基材，所述中間膜為硬質(zhì)涂層膜，所述光學多層膜為防反射膜。[發(fā)明的效果]本發(fā)明中使光學多層膜的至少中央層為不足當量氧化鈦層，因此保持了良好的光學多層膜的防反射特性及其他特性，能夠使受熱時的對光學多層膜的塑料基材的追隨性變得良好，能夠提供耐熱性優(yōu)異的光學部件。圖I是本發(fā)明涉及的塑料光學制品的表面的部分截面圖。 以下，根據(jù)適宜附圖
對本發(fā)明涉及的實施方式的示例進行說明。需要說明的是，本發(fā)明方式并不僅限于所述示例。如圖I所示，本發(fā)明中的塑料光學制品在塑料基材I的表面上依次層積著中間膜
2、光學多層膜3。另外，也可在塑料基材I上直接層積光學多層膜3而不需設(shè)置中間膜2，也可在光學多層膜3上進一步形成疏水膜等。作為光學制品，可以舉出例如眼鏡鏡片、相機鏡片、投影機鏡片、雙筒望遠鏡鏡片、望遠鏡鏡片、各種過濾片等。另外，作為塑料基材I的素材，可以舉出例如聚氨酯樹脂、環(huán)硫化物樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、聚醚砜樹脂、聚4-甲基戊烯-I樹脂、二甘醇雙烯丙基碳酸樹脂等。中間膜2相當于例如設(shè)置于塑料基材I的表面上的硬質(zhì)涂層膜等。硬質(zhì)涂層膜可以由例如有機硅氧烷系、其他有機硅化合物、丙烯酸酯化合物等形成。另外，對于中間膜2，可以在硬質(zhì)涂層膜的下層設(shè)置底涂層，此時的底涂層可以由例如聚氨酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、有機硅系樹脂形成。光學多層膜3 —般是通過利用真空蒸鍍法或濺射法等交替層積由金屬氧化物構(gòu)成的低折射率層和高折射率層而形成的，低折射率層使用例如二氧化硅(SiO2)來形成，高折射率層使用例如鈦氧化物來形成。另外，作為低折射率材料或不足當量氧化鈦以外的高折射率材料，能夠使用Al2O3 (三氧化二鋁)、Y203 (三氧化二釔)、Zr02 ( 二氧化鋯)、Ta2O5 (五氧化二鉭)、HfO2 ( 二氧化鉿)、Nb2O5 (五氧化二鈮)等眾所周知的物質(zhì)。對于光學多層膜3，若塑料基材I或中間膜2側(cè)為第I層，則第I層為低折射率層，第2層為高折射率層，一直層積到第7層。作為光學多層膜3的功能，可以舉出防反射膜、反射鏡、半反射鏡、ND濾光片、帶通濾光片等。因此，光學多層膜3設(shè)為至少中央的第4層為氧化不充分的鈦氧化物(不足當量氧化鈦，TiOx, X < 2)。S卩，只將第4層設(shè)為TiOx將第2、6層設(shè)為二氧化鈦(TiO2)(實施例I);將第2、4層設(shè)為TiOx第6層設(shè)為TiO2 (實施例2);將第4、6層設(shè)為TiOx將第2層設(shè)為TiO2 (實施例3);將第2、4、6層設(shè)為TiOx (實施例4)。TiOx是通過使氧相對于鈦的當量(略微)不足來形成的，例如在氧氣供給下使五氧化三鈦等氧化鈦蒸散使其作為不足當量氧化鈦蒸鍍于塑料基材I上時，(根據(jù)氧化鈦的使用量)控制氧氣的供給條件(供給量及成膜時壓力等)來形成。另外，也可以蒸鍍時和氧氣一起供給惰性氣體，通過控制惰性氣體的供給條件來調(diào)整氧化不足量?；蛘?，成膜時，為了膜質(zhì)的提高，可以在滿足成膜條件的同時按照規(guī)定的加速電壓或加速電流適當實施一起導入氧離子的離子輔助，也可以使用以氬離子為首的其他離子代替氧離子。進一步，也可以實施等離子體處理來代替離子輔助或者與其一起實施。需要說明的是，若光學多層膜3為5層構(gòu)成或9層構(gòu)成，則低折射率層位于整體的中央。或者，若為3層構(gòu)成或11層構(gòu)成，高折射率層位于中央，但3層構(gòu)成不能賦予其充分的以防反射功能為首的各種功能，9層以上其膜的形成較耗時，并不現(xiàn)實。[實施例]接著示出本發(fā)明的實施例及比較例。但是，實施例并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限定。
[概要]作為該實施例，作成了所述的實施例I 4 ;作為比較例，作成了比較例I 8。其均為塑料鏡片，只是光學多層膜的構(gòu)成互不相同。比較例I 4的光學多層膜均為7層，比較例5 8的光學多層膜均為5層。比較例I的高折射率層均是TiO2,比較例2的高折射率層只有第2層是TiOx,比較例3的高折射率層只有第6層是TiOx,比較例4的高折射率層只有第2、6層是TiOx。另一方面，比較例5的高折射率層均是TiO2,比較例6的高折射率層只有第2層是TiOx,比較例7的高折射率層只有第4層是TiOx,比較例8的高折射率層第2、4層均為TiOx。[塑料鏡片基材]作為實施例I 4、比較例I 8的塑料鏡片基材，使用按照如下說明制造的圓鏡片或者將其進行鏡片型加工后使用。圓鏡片按照以下過程制造相對50重量份的降冰片烯二異氰酸酯、25重量份的季戊四醇四-3-巰基丙酸酯、25重量份的雙(巰甲基)-3，6，9-三硫-1，11-十一烷二醇(合計為100重量份)，混合O. 03重量份的作為催化劑的二丁基二氯化錫形成均勻溶液，將所述均勻溶液注入鏡片用模具中，經(jīng)20小時從20°C升溫到130°C，使其固化。該塑料鏡片基材的折射率為I. 594，阿貝數(shù)為42，度數(shù)為-3. 00。[硬質(zhì)涂層膜]實施例I 4、比較例I 8中，利用浸潰法將如下說明的硬質(zhì)涂層液(由基礎(chǔ)溶液及各種添加劑構(gòu)成)涂布于塑料鏡片基材上，送風干燥后在120°C加熱I個半小時，使其固化，由此來形成膜厚3.0 μ m(微米)的硬質(zhì)涂層膜。硬質(zhì)涂層液的基礎(chǔ)溶液按照如下過程作成全部283重量份中，將11重量份的四乙氧基硅烷、76重量份的Y-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、22重量份的Y-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷加入到150重量份甲醇中，冰冷下一邊攪拌，一邊滴下24重量份的O. OlN(規(guī)定濃度)的鹽酸進行加水分解，進一步在5°C攪拌一晝夜，由此來作成該基礎(chǔ)溶液。硬質(zhì)涂層液按照如下過程作成對283重量份的基礎(chǔ)溶液，加入192重量份的甲醇分散二氧化鈦系溶膠(日揮觸媒化成株式會社制的〃 ^ ^ ^ AB20)、0.60重量份的作為流平劑的硅系界面活性劑(Dow Corning Toray株式會社制的L-7604)、20. 02重量份的衣康酸、8. 33重量份的雙氰胺，進一步在5°C攪拌一晝夜由此來作成該硬質(zhì)涂層液。硬質(zhì)涂層液的固體含量約為30%。
[光學多層膜]將帶有硬質(zhì)涂層膜的塑料鏡片基材安裝于真空槽內(nèi)，利用真空蒸鍍法依次形成各層(奇數(shù)層為SiO2,偶數(shù)層為鈦氧化物)。特別地，偶數(shù)層按照下述進行成膜，將氧氣導入至真空槽內(nèi)使得形成成膜時壓力，所述成膜時壓力通過是否形成氧化不充分(或不足的程度)來確定，以五氧化三鈦作為蒸鍍原料蒸鍍TiO2*TiOx。需要說明的是，成膜涉及的反應(yīng)如下所示Ti3O5+ δ O2 — 3Ti0x實施例I 4的TiOx層(不足當量氧化鈦層)的成膜時壓力按順序為5. 5E-3Pa(帕斯卡)、6. 0E_3Pa、6. 0E_3Pa、6. 0E_3Pa。此處，“E”表示將后面的數(shù)字看做10的指數(shù)，其指數(shù)乘以前面的數(shù)字，即數(shù)量級數(shù)。另一方面，實施例I 3的TiO2層的成膜時壓力均為I. 0E-2Pa?！ち硪环矫妫容^例2 4的TiOx層的成膜時壓力均為5. 5E_3Pa，比較例6 8的TiOx的成膜時壓力均為6. 0E-3Pa。另一方面，比較例I 7的TiO2層的成膜時壓力均為
I.0E_2Pa。實施例I 4的膜構(gòu)成示于[表I]，比較例I 4的膜構(gòu)成示于[表2]，比較例5 8的膜構(gòu)成示于[表3]。需要說明的是，[表I] [表3]中，不足當量氧化鈦表示為"TiOx氧化不充分”[表 I]
權(quán)利要求
1.一種塑料光學制品，其特征在于，該塑料光學制品在塑料基材的表面上直接或者隔著中間膜形成有7層的光學多層膜，所述層以所述塑料基材側(cè)的層為低折射率層且低折射率層與高折射率層交替配置，至少中央的所述高折射率層含有不足當量氧化鈦。
2.如權(quán)利要求I所述的塑料光學制品，其特征在于，只有中央的所述高折射率層含有不足當量氧化鈦。
3.如權(quán)利要求I或2所述的塑料光學制品，其特征在于，各所述高折射率層由不足當量氧化鈦或二氧化鈦形成。
4.一種眼鏡塑料鏡片，其特征在于，該眼鏡塑料鏡片使用如權(quán)利要求I 3任一項所述的塑料光學制品，所述塑料基材為眼鏡塑料鏡片基材，所述中間膜為硬質(zhì)涂層膜，所述光學多層膜為防反射膜。
全文摘要
本發(fā)明提供塑料光學制品及眼鏡塑料鏡片，其具備光學多層膜且耐熱性優(yōu)異。塑料光學制品中，在塑料基材1的表面上直接或者隔著中間膜2形成7層光學多層膜3。光學多層膜3的層以塑料基材1側(cè)的層為低折射率層且低折射率層與高折射率層交替配置。并且，至少中央的所述高折射率層含有不足當量氧化鈦。另外，屬于所述塑料光學制品的眼鏡塑料鏡片中，塑料基材1為眼鏡塑料鏡片基材，中間膜2為硬質(zhì)涂層膜，光學多層膜3為防反射膜。
文檔編號G02C7/02GK102906602SQ201180024709
公開日2013年1月30日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者深川剛, 高橋宏壽 申請人:東海光學株式會社