專利名稱：不起霧抗反射膜和光學(xué)元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不起霧的抗反射膜、采用該膜的光學(xué)元件以及制造該膜的方法。
透鏡、鏡子和棱鏡等許多光學(xué)元件要求不反光?？狗瓷涮幚硪话阃ㄟ^在基材(例如透鏡)的表面上形成抗反射膜而進(jìn)行。不過，尚未了解到能有效防止光學(xué)元件起霧的抗反射膜。
透鏡和鏡子之類的光學(xué)元件起霧是由于當(dāng)表面溫度低于周圍空氣的露點(diǎn)時(shí)來自空氣的細(xì)小水滴形式的濕分沉積到光學(xué)元件的表面而形成的，從而導(dǎo)致光學(xué)元件的表面上光的不規(guī)則反射。因此，避免起霧的方法是防止水滴冷凝到光學(xué)元件上。傳統(tǒng)上，抗反射膜厚不高于1μm，而且不起霧性不夠滿意。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種抗反射膜，該膜不溶、耐磨、耐候，同時(shí)不起霧。
本發(fā)明的另一目的是提供一種采用該不起霧抗反射膜的光學(xué)元件。
本發(fā)明的又一目的是提供一種制造該不起霧抗反射膜的方法。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在基材表面上形成的不起霧抗反射膜，該膜包含一種通過至少在聚丙烯酸化合物存在下縮聚無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物得到的組合物。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種具有在基材表面上形成的不起霧抗反射膜的光學(xué)元件，所說的不起霧抗反射膜包含一種通過至少在聚丙烯酸化合物存在下縮聚無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物得到的組合物。
按照本發(fā)明的又一方面，提供了一種制造不起霧抗反射膜的方法，該方法包括在基材的表面上涂覆一種含有一種無機(jī)醇鹽、該無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物和該水解產(chǎn)物的低分子量縮聚物的至少一種、一種聚丙烯酸化合物以及一種用于該水解產(chǎn)物縮聚的催化劑的反應(yīng)液；以及熱處理涂覆的薄膜。
本發(fā)明的抗反射膜具有優(yōu)異的不起霧性，同時(shí)具有不溶性、耐磨性和耐候性。給本發(fā)明的抗反射層提供不起霧性的機(jī)理假定如下。結(jié)合入本發(fā)明的抗反射膜中的聚丙烯酸是不溶的，盡管聚丙烯酸一般可溶于水或醇溶劑中。因此，在無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物縮聚中，同時(shí)存在的聚丙烯酸也與它反應(yīng)生成一種具有來自無機(jī)醇鹽的無機(jī)部分和來自該聚丙烯酸的帶有親水基團(tuán)的有機(jī)部分的復(fù)合聚合物。親水基在形成的抗反射層中被有效地定向，從四周空氣迅速吸收大量濕分。
無機(jī)醇鹽的水解和后面的縮聚反應(yīng)稱為溶膠-凝膠處理，其中無機(jī)醇鹽被水解并在溶液中縮聚，形成含有其中分散了無機(jī)氧化物或無機(jī)氫氧化物的細(xì)顆粒的凝膠，進(jìn)一步使其反應(yīng)生成凝膠。在本發(fā)明中，具有優(yōu)異的不起霧性的抗反射膜是由在一種聚丙烯酸化合物存在下進(jìn)行上述方法形成的組合物制成的。
形成不起霧抗反射膜用的優(yōu)選的無機(jī)醇鹽包括由下式(I)和(II)表示的化合物M(OR)a(I)M(OR)n(X)a-n(II)其中M是一個(gè)選自Si、Al、Ti、Zr、Ca、Fe、V、Sn、Li、Be、B和P的原子；R是烷基；X是烷基、官能團(tuán)取代的烷基或鹵素；a是M的化合價(jià)；以及n是整數(shù)1～a。
上述X基優(yōu)選具有羰基、羧基、氨基、乙烯基或乙氧基官能團(tuán)的烷基。
在式(I)和(II)表示的化合物中，廣泛使用n＝a的化合物，即其中僅烷氧基鍵合M上的化合物。
當(dāng)M是Si時(shí)，a價(jià)是4，且醇鹽可由式Si(OR1)4表示，其中R1優(yōu)選是C1-4烷基(以下稱作“低級烷基”)，這樣的烷氧基硅烷包括Si(OCH3)4，以及Si(OC2H5)4。
當(dāng)M是Al時(shí)，a價(jià)是3，且醇鹽可由式Al(OR2)3表示，其中R2優(yōu)選低級烷基。這樣的鋁醇鹽包括Al(OCH3)3，Al(OC2H5)3，Al(O-n-C3H7)3，Al(O-iso-C3H7)3，和Al(OC4H9)3。上述鋁醇鹽優(yōu)選與上述烷氧基硅烷一起作為混合物使用。鋁醇鹽的使用改進(jìn)了所得涂膜的折射指數(shù)和耐熱性。鋁醇鹽的用量優(yōu)選不高于10重量份、更優(yōu)選約3重量份(以100重量份的烷氧基硅烷計(jì))，這是從防止形成的聚合物凝膠化和防止形成的抗反射膜開裂的角度看。
當(dāng)M是Ti時(shí)，a價(jià)為4，且醇鹽可由或Ti(OR3)4表示，其中R3優(yōu)選為低級烷基。這樣的鈦醇鹽包括Ti(O-CH3)4，Ti(O-C2H5)4，Ti(O-C3H7)4，Ti(O-C4H9)4，Ti(O-iso-C3H7)4和Ti(O-t-C4H9)4。鈦醇鹽可單獨(dú)使用或以其兩種或多種混合物的形式使用。鈦醇鹽優(yōu)選與上述烷氧基硅烷一起作為混合物使用。鈦醇鹽的使用改進(jìn)了所得涂膜的折射指數(shù)和耐紫外線性，而且進(jìn)一步顯著改進(jìn)了基材的耐熱性。鈦醇鹽的用量優(yōu)選不高于3重量份、更優(yōu)選約1重量份(以100重量份的烷氧基硅烷計(jì))，這是從所得抗反射膜和基材之間的粘合性考慮。
當(dāng)M是Zr時(shí)，a價(jià)為4，且醇鹽可由式Zr(OR4)4表示，其中R4優(yōu)選為低級烷基。這樣的鈦醇鹽包括Zr(O-CH3)4，Zr(O-C2H5)4，Zr(O-iso-C3H7)4，Zr(O-t-C4H9)4，和Zr(O-n-C4H9)4，。鋯醇鹽可單獨(dú)使用或以其兩種或多種混合物的形式使用。鋯醇鹽優(yōu)選與上述烷氧基硅烷一起作為混合物使用。鋯醇鹽的使用改進(jìn)了所得涂膜的折射指數(shù)、韌性和耐熱性。鋯醇鹽的用量優(yōu)選不高于5重量份、更優(yōu)選約3重量份(以100重量份的烷氧基硅烷計(jì))，這是從防止形成的聚合物凝膠化和所得抗反射膜和基材之間的粘合性考慮。
其它優(yōu)選的醇鹽包括Ca(OC2H5)2，F(xiàn)e(OC2H5)3，V(O-iso-C3H7)4，Sn(O-t-C4H9)4，Li(OC2H6)，Be(OC2H5)2，B(OC2H5)3，P(OC2H5)3和P(OCH3)3。
在由式(II)表示的無機(jī)醇鹽中，那些n＜a的醇鹽(其中不為烷氧基的X基連到M上)包括鹵素如Cl或Br作為X基的化合物。鹵素作為X基的化合物被水解得到OH基，然后按以下介紹的具有烷氧基的化合物同樣方式進(jìn)行化合物的縮聚。X基也可以是簡單烷基或具有官能取代基的烷基，其中烷基一般具有1-15個(gè)碳原子。這樣的基團(tuán)不被水解，在所得聚合物中保持有機(jī)部分。官能取代基包括羧基、羰基、氨基、乙烯基和乙氧基。這樣的官能取代基優(yōu)選使用，以提高不溶性。
具有X基的式(II)化合物包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基-三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
特別優(yōu)選的無機(jī)醇鹽是至少一種下述物質(zhì)，選自Si(OC2H5)4，Al(O-iso-C3H7)3，Ti(O-iso-C3H7)4，Zr(O-t-C4H9)4，Zr(O-n-C4H9)4，Ca(OC2H5)2，F(xiàn)e(OC2H5)3，V(O-iso-C3H7)4，Sn(O-t-C4H9)4，Li(OC2H5)，Be(OC2H5)2，B(OC2H5)3，P(OC2H5)3，和P(OCH3)3。
用于本發(fā)明的聚丙烯酸化合物包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺及其鹽(例如，聚丙烯酸鉀和聚丙烯酸鈉)。特別優(yōu)選聚丙烯酸和聚甲基丙烯酸。
聚丙烯酸化合物的數(shù)均分子量優(yōu)選3,000～1,500,000，更優(yōu)選50,000-750,000。
本發(fā)明的抗反射膜可通過在基材的表面上涂覆一層含一種無機(jī)醇鹽、該無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物和該水解產(chǎn)物的低分子量縮聚物中的至少一種、一種聚丙烯酸化合物和一種用于縮聚該水解產(chǎn)物的催化劑的反應(yīng)液，以及熱處理涂覆的反應(yīng)液膜。術(shù)語“無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物和該水解產(chǎn)物的低分子量縮聚物中的至少一種”意指以下四種情況(1)用無機(jī)氧化物制備反應(yīng)液，之后進(jìn)行水解；(2)用水解形成的無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物制備反應(yīng)液；(3)用部分縮聚無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物得到的低分子量縮聚物制備反應(yīng)液；以及(4)用無機(jī)醇鹽、其水解產(chǎn)物和水解產(chǎn)物的低分子量縮聚物中的兩種或多種制備反應(yīng)液。
在用于制備反應(yīng)液的物質(zhì)中含有無機(jī)醇鹽的情況下，無機(jī)醇鹽的水解和水解產(chǎn)物的縮聚是在聚丙烯酸化合物存在下進(jìn)行的。隨著在溶液中縮聚反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)液粘度升高。因此，在反應(yīng)液粘度變得過高之前，應(yīng)涂覆反應(yīng)液。
用于本發(fā)明的催化劑包括酸性催化劑和堿性催化劑。酸性催化劑起著催化水解無機(jī)醇鹽的作用。所以，當(dāng)使用已部分水解的無機(jī)醇鹽或使用由部分縮聚得到的并具有OH基的低分子量低聚物時(shí)可以不用酸性催化劑。
酸性催化劑包括無機(jī)酸，如鹽酸、硫酸和硝酸，也包括無水無機(jī)酸如氯化氫氣在內(nèi)。酸性催化劑進(jìn)一步包括有機(jī)酸及其酸酐，包括酒石酸、苯二甲酸、馬來酸、十二烷基琥珀酸、六氫化苯二甲酸、甲基茵酸(methylendic acid)、1，2，4，5-苯四酸、二苯酮四羧酸、二氯琥珀酸、氯茵酸、苯二甲酸酐、馬來酐、十二烷基琥珀酸酐、六氫化苯二甲酸酐、甲基茵酸酐、1，2，4，5-苯四酸酐、二苯酮四羧酸酐、二氯琥珀酸酐和氯茵酸酐。酸性催化劑的用量以100重量份無機(jī)醇鹽計(jì)優(yōu)選為0.01-0.5重量份、更優(yōu)選0.015-0.3重量份。催化劑用量低于0.01重量份，水解不完全，而催化劑用量高于0.5重量份，在涂覆反應(yīng)液之前縮聚反應(yīng)便可能進(jìn)行了，從而粘度增大。
堿性催化劑主要起著催化無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物縮聚的作用。堿性催化劑優(yōu)選是基本上不溶于水且溶于有機(jī)溶劑的叔胺。優(yōu)選的堿性催化劑包括N，N-二甲基芐胺、三丙胺、三丁胺和三戊胺。其中，特別優(yōu)選N，N-二甲基芐胺。堿性催化劑的用量以100重量份反應(yīng)液中的整個(gè)溶質(zhì)計(jì)，優(yōu)選為0.01-1重量份，更優(yōu)選0.05重量份。用量高于1重量份的堿性催化劑過分促進(jìn)縮聚反應(yīng)，使反應(yīng)液不易溶于下述有機(jī)溶劑，因此往往造成所得涂膜不均勻，而且強(qiáng)度低。
用于本發(fā)明的有機(jī)溶劑與水相容，包括甲醇、乙醇、異丙醇和丁醇。有機(jī)溶劑與水一起使用。有機(jī)溶劑的用量以100重量份反應(yīng)液中的整個(gè)溶質(zhì)計(jì)，優(yōu)選為100-5000重量份，更優(yōu)選約3000重量份。
聚丙烯酸化合物的用量以100重量份反應(yīng)液中的整個(gè)溶質(zhì)計(jì)，優(yōu)選為0.1-10重量份。丙烯酸化合物的用量低于0.1重量份時(shí)，所得組合物的吸水速率往往較低，而丙烯酸化合物的用量高于10重量份時(shí)，所得組合物的硬度往往較低。
涂覆過的反應(yīng)液在例如不低于80℃、優(yōu)選100-200℃的溫度下熱處理和干燥，從而得到本發(fā)明的高折射膜。接著，不起霧膜組合物的諸組分經(jīng)混合，制得一種透明的涂料液。把該涂料液涂覆到上述高折射膜上，在高于80℃的溫度下，優(yōu)選80-150℃加熱和干燥，從而形成本發(fā)明的不起霧抗反射膜。
本發(fā)明的不起霧抗反射膜優(yōu)選甚至在0℃的低溫下放置并接著轉(zhuǎn)移到于25℃不低于65％RH的高濕環(huán)境之后仍根本不起霧。
涂覆不起霧抗反射膜的基材包括透鏡片、鏡子、光學(xué)儀器的棱鏡、和光學(xué)平行面板如濾光片。
本發(fā)明的不起霧抗反射膜的主要組合物是通過在一種聚丙烯酸化合物的存在下的溶膠-凝膠反應(yīng)來制得的。因此，該組合物可以是任何一種這樣的縮聚即由無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物的羥基脫質(zhì)子化引起縮聚反應(yīng)而得到的縮聚物；由聚丙烯酸化合物與該縮聚物的羥基的交聯(lián)反應(yīng)形成的上面提及的復(fù)合聚合物；通過無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物和聚丙烯酸化合物的反應(yīng)形成的反應(yīng)產(chǎn)物；由上面提及的縮聚物、水解產(chǎn)物和聚丙烯酸化合物三種物質(zhì)反應(yīng)形成的反應(yīng)產(chǎn)物。
一般來說，用于光學(xué)鏡片和類似物的防光反射膜薄膜是以單層或多層形成于其表面上的，膜的折射率和厚度則如下述確定。
就單層膜而言，調(diào)整折射指數(shù)以滿足關(guān)系ns＞nf，其中ns是基材的折射指數(shù)，nf是基材表面上形成的薄膜的折射指數(shù)。理想的是nf＝(ns)。理想的情況是選擇薄膜厚度以滿足下列關(guān)系nf·df＝λ/4或3λ/4其中df是薄膜厚度，nf如上定義，λ是光波長。
就多層膜而言，選擇折射指數(shù)以滿足關(guān)系n2＞ns＞nf，其中n2是緊鄰最外層的第二層的折射指數(shù)。理想的情況是，最外層的膜厚df和最外層之下的第二層的膜厚d2滿足下面的關(guān)系nf·df＝λ/4或3λ/4n2·d2＝λ/4或λ/2其中n2·d2＝λ/4，光透射率在特定波長λ為最大。當(dāng)n2·d2＝λ/2時(shí)，在寬的波長范圍內(nèi)光透射率增加。
這樣制得的抗反射膜賦予基材表面不起霧特性和抗反射特性。形成的抗反射膜不溶于水和有機(jī)溶劑，具有高表面硬度、高耐磨性和高耐候性。
實(shí)際上，優(yōu)選膜厚在下列范圍內(nèi)0.05λ＜nf·df＜1.5λ0.05λ＜n2·d2＜1.5λ該抗反射膜可通過汽相法形成，形成的疊層具有在表面一側(cè)反射指數(shù)較低的不起霧膜。
為改善基材和不起霧抗反射膜之間的粘合強(qiáng)度，在基材表面形成一內(nèi)涂層，諸如一層硅烷偶合劑很有效。為此，硅烷偶合劑例如包括乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(異丁烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和γ-巰基丙基三甲氧基硅烷。
以下參照實(shí)施例更具體地描述本發(fā)明實(shí)施例1以示于表1中組分(a)的比(分別為重量份)將聚丙烯酸溶于甲醇中，所得溶液于25℃常溫下攪拌3分鐘。如表1中的組分(b)(分別為重量份)所示，單獨(dú)將異丙醇鋁、鹽酸、水和乙醇混合形成溶液，向其中加入碳酸乙酯40(Co/coat Co.Ltd.)、硅烷偶合劑SH6040(Toray Dow Corning Co.)和N，N-二甲基芐基胺，所得溶液于25℃常溫下攪拌10分鐘。所得的組分(b)溶液加入前述組分(a)溶液中，混合溶液于25℃常溫下攪拌2分鐘以制備透明涂料液。
將折射指數(shù)為1.83的透鏡浸入涂料液中，并以30mm/分鐘的拉動速率將其拉出以形成涂料膜，并于150℃加熱干燥10分鐘。
由記錄光譜儀U-4000(Hitachi，Ltd.)測得涂層透鏡在550nm波長的光透射率為90％。
透鏡上的涂膜的折射指數(shù)為1.46，光學(xué)厚度(幾何厚度乘以折射指數(shù))為0.5μm。
該透鏡于0℃在恒熱-恒濕器中保持30分鐘，接著轉(zhuǎn)移至另一保持在25℃和75％RH的恒熱-恒濕器中。結(jié)果根本沒算觀察到起霧。
表1(不起霧膜
比較實(shí)施例1以與實(shí)施例1同樣的方式測定用于實(shí)施例1中的折射指數(shù)為1.83的未涂覆的透鏡的光透射率，發(fā)現(xiàn)在550nm測定波長處的光透射率為82％。
將該透鏡于0℃在熱-恒濕器中保持30分鐘，接著移至另一保持在25℃和75％RH的熱-恒濕器中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)透鏡起霧。比較實(shí)施例2以與實(shí)施例1相同的方式將實(shí)施例1表1中的組分(a)和組分(b)混合并于25℃攪拌所得甲醇溶液10分鐘制得透明涂料液，所不同的是組分(a)中沒有使用聚丙烯酸(25％溶液)。將折射指數(shù)為1.83的透鏡浸入其中，以與實(shí)施例1相同的方式涂覆透鏡并進(jìn)行干燥。涂覆的透鏡于0℃在恒熱-恒濕器中保持30分鐘，并轉(zhuǎn)移至另一保持在25℃和75％RH的恒熱-恒濕器中，結(jié)果透鏡立即起霧。實(shí)施例2以示于表2中組分(a)的比(分別為重量份)將四異丙醇鈦、鹽酸和乙醇混合并于25℃常溫下攪拌3分鐘。如示于表(2)中的組分(b)(分別為重量份)，單獨(dú)地將硅烷偶合劑SH6040(TorayDow Corning Co.)、2N鹽酸、N，N-二甲基芐基胺和水混合。將所得組分(b)溶液加入前述組分(a)溶液中，合并的溶液于常溫下攪拌2分鐘以制備透明涂料液。
將折射指數(shù)為1.58的透鏡浸入涂料液中，并以30mm/分鐘的拉動速率將其拉出以形成涂膜，加熱涂膜并與150℃干燥10分鐘。
透鏡上涂膜的折射指數(shù)為1.7，光學(xué)厚度為0.6μm。
表2(最外層之下的第二層)
隨后，以示于表3的組分(a)中的比(分別為重量份)將聚丙烯酸溶于甲醇中，所得溶液于25℃常溫下攪拌3分鐘。如示于表3中的組分(b)(分別為重量份)，單獨(dú)地將異丙醇鋁、鹽酸、水和乙醇混合形成溶液，向其中加入硅酸乙酯40(ColcoatCo.Ltd.)、硅烷偶合劑SH6040(Toray Dow Corning Co.)和N，N-二甲基芐基胺，所得混合物于25℃常溫下攪拌10分鐘。將組分(b)溶液加入前述組分(a)溶液中，合并的溶液于25℃常溫下攪拌2分鐘以制備透明涂料液。
將其上已有一內(nèi)層(最外層下面的第二層)的透鏡浸于涂料液中，并以30mm/分鐘的拉動速率將其拉出以形成涂膜，加熱涂膜并于150℃干燥10分鐘。
表3(最外層同實(shí)施例1
由記錄光譜儀U-4000(Hitachi，Ltd.)測得疊層一涂覆透鏡在550nm波長處的光透射率為95％。
該透鏡于0℃在恒熱-恒濕器中保持30分鐘，接著轉(zhuǎn)移至另一保持在25℃和7 5％RH的恒熱-恒濕器中。結(jié)果根本沒有觀察到起霧。實(shí)施例3以與實(shí)施例1相同的方式制備聚丙烯酸的甲醇溶液，所不同的是表1組分(a)中的聚丙烯酸替換成另一種具有150,000數(shù)均分子量的聚丙烯酸。所得溶液于25℃常溫下攪拌3分鐘。以與實(shí)施例1相同的方式將預(yù)先制備的表1中的組分(b)溶液混入其中以得到透明涂料液。
將一玻璃片浸入涂料液中，并以30mm/分鐘的拉動速率將其拉出以形成涂膜。加熱涂膜并于150℃干燥10分鐘以得到抗反射膜。
涂覆的玻璃片于0℃于恒熱-恒濕器中保持30分鐘，接著轉(zhuǎn)移至另一保持在25℃和75％RH的恒熱-恒濕器中。結(jié)果玻璃片上根本未觀察到起霧。實(shí)施例4以示于表4中組分(a)的比(分別為重量份)將聚丙烯酸溶于甲醇中，所得溶液于25℃常溫下攪拌3分鐘。如示于表4中的組分(b)(分別為重量份)，單獨(dú)將異丙醇鋁、鹽酸、水和乙醇混合形成溶液，向其中加入硅酸乙酯40(Co/cont Co.Ltd.)硅烷偶合劑SH6040(Toray Dow Corning Co.)和，N，N-二甲基芐基胺，所得溶液于25℃常溫下攪拌10分鐘。所得組分(b)溶液加入前述組分(a)溶液中，混合溶液于25℃常溫下攪拌2分鐘以制備透明涂料液。
將一玻璃片浸入上述涂料液中，并以30mm/分鐘的拉動速率將其拉出以形成涂料膜。加熱涂膜并于155-160℃的溫度干燥10分鐘以形成抗反射膜。
涂覆的玻璃片于0℃于恒熱-恒濕器中保持30分鐘，接著轉(zhuǎn)移至另一保持在25℃和75％RH的恒熱-恒濕器中。結(jié)果玻璃片上根本未觀察到起霧。
權(quán)利要求
1.在基材表面上形成的不起霧抗反射膜，它包含一種通過至少在一種聚丙烯酸化合物的存在下進(jìn)行無機(jī)醇鹽水解產(chǎn)物的縮聚反應(yīng)得到的組合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的不起霧抗反射膜，其中無機(jī)醇鹽的水解和該無機(jī)醇鹽水解產(chǎn)物的縮聚是在一種聚丙烯酸化合物的存在下進(jìn)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的不起霧抗反射膜，其中基材和不起霧抗反射膜的折射指數(shù)和厚度滿足以下關(guān)系ns＞nf0.05λ＜nf·df＜1.5λ其中ns是基材的折射指數(shù)，nf是最外層不起霧抗反射膜的折射指數(shù)，df是最外層不起霧抗反射膜的厚度，λ是光波長，范圍是400-830nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的不起霧抗反射膜，其中無機(jī)醇鹽是至少一種式(I)和式(II)表示的化合物M(OR)a(I)M(OR)n(X)a-n(II)在此M是一個(gè)選自Si、Al、Ti、Zr、Ca、Fe、V、Sn、Li、Be、B和P的原子；R是烷基；X是烷基、官能團(tuán)取代的烷基、或鹵素；a是M的價(jià)數(shù)；n是整數(shù)1～a整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的不起霧抗反射膜，其中無機(jī)醇鹽是選自Si(OC2H5)4，Al(O-iso-C3H7)3，Ti(O-iso-C3H7)4，Zr(O-t-C4H9)4，Zr(O-n-C4H9)4，Ca(OC2H5)2，F(xiàn)e(OC2H5)3，V(O-iso-C3H7)4，Sn(O-t-C4H9)4，Li(OC2H5)，Be(OC2H5)2，B(OC2H5)3，P(OC2H5)3和P(OCH3)3中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的不起霧抗反射膜，其中聚丙烯酸化合物是選自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸及其鹽中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的不起霧抗反射膜，其中使用權(quán)利要求4定義的無機(jī)醇鹽和權(quán)利要求6定義的丙烯酸化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的不起霧抗反射膜，其中不起霧抗反射層由兩層組成，兩層的折射指數(shù)和厚度滿足以下關(guān)系n2＞ns＞nf0.05λ＜nf·df＜1.5λ以及0.05λ＜n2·d2＜1.5λ，其中ns是基材的折射指數(shù)，nf是最外層不起霧抗反射膜的折射指數(shù)，df是最外層不起霧抗反射膜的厚度，n2是緊挨最外層的第二層的折射指數(shù)，d2是第二層的厚度，λ是光波長，范圍400-800nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的不起霧抗反射膜，其中用于形成從最外層數(shù)的第二層的無機(jī)醇鹽是式(I)和式(II)表示的化合物的至少一種M(OR)a(I)M(OR)n(X)a-n(II)其中M是一個(gè)選自Si、Al、Ti、Zr、Ca、Fe、V、Sn、Li、Be、B和P的原子；R是烷基；X是烷基、官能團(tuán)取代的烷基、或鹵素；a是M的價(jià)數(shù)；n是整數(shù)1～a整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的不起霧抗反射膜，其中無機(jī)醇鹽是選自Si(OC2H5)4，Al(O-iso-C3H7)3，Ti(O-iso-C3H7)4，Zr(O-t-C4H9)4和Zr(O-n-C4H9)4中的一種。
11.具有于基材表面上形成的不起霧抗反射膜的光學(xué)元件，其中不起霧抗反射膜包含一種通過至少在一種聚丙烯酸化合物的存在下進(jìn)行的無機(jī)醇鹽水解產(chǎn)物的縮聚反應(yīng)制得的組合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的光學(xué)元件，其中基材選自透鏡、光學(xué)平行面板、鏡子和棱鏡。
13.一種生產(chǎn)不起霧抗反射膜的方法，包括將一種反應(yīng)液涂覆于基材表面上，該反應(yīng)液包含一種無機(jī)醇鹽、該無機(jī)醇鹽的水解產(chǎn)物和該水解產(chǎn)物的低分子量縮聚物中至少一種；一種聚丙烯酸化合物；和一種用于該水解產(chǎn)物縮聚的催化劑；以及對涂膜熱處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的生產(chǎn)不起霧抗反射膜的方法，其中催化劑是N，N-二甲基芐基胺。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的生產(chǎn)不起霧抗反射膜的方法，其中在不低于80℃溫度下進(jìn)行熱處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不溶、耐磨、耐候同時(shí)具有不起霧特性的抗反射膜。使用該不起霧抗反射膜的不起霧光學(xué)元件，以及生產(chǎn)該膜的方法。該不起霧抗反射膜由在一種聚丙烯酸化合物的存在下進(jìn)行無機(jī)醇鹽水解產(chǎn)物的縮聚反應(yīng)衍生的組合物形成。
文檔編號G02B1/10GK1168980SQ9611278
公開日1997年12月31日 申請日期1996年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月20日
發(fā)明者池森敬二, 志村正一, 山本享, 吉田重夫, 井狩初美 申請人:佳能株式會社