JP2005010618A - Plastic lens - Google Patents

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JP2005010618A
JP2005010618A JP2003176413A JP2003176413A JP2005010618A JP 2005010618 A JP2005010618 A JP 2005010618A JP 2003176413 A JP2003176413 A JP 2003176413A JP 2003176413 A JP2003176413 A JP 2003176413A JP 2005010618 A JP2005010618 A JP 2005010618A
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Kazunori Shirasawa
和範 白澤
Atsushi Kinoshita
淳 木下
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic lens which is excellent in transparency, various durability, dye-affinity, especially, in shock resistance, as for the plastic lens provided with a plastic lens base having a refractive index of ≥1.60, a primer layer mold on the plastic lens base, a dyeable hard coat layer mold on the primer layer and an antireflection layer mold on the hard coat layer and constituted of inorganic material. <P>SOLUTION: Either of the hard coat layer or the primer layer contains at least either of antioxidant or ultraviolet absorber. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屈折率が1.60以上のプラスチックレンズ基材と、前記プラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層と、前記プライマー層上に形成された染色が可能なハードコート層及び前記ハードコート層上に形成された無機物質から成る反射防止層を有するプラスチックレンズに関し、透明性、各種耐久性、染色性に優れ、特に耐衝撃性に優れたプラスチックレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】
プラスチックレンズはガラスレンズに比べ軽量で、成形性、加工性、染色性が良く、割れにくく安全性も高いため、眼鏡レンズの分野で広く用いられている。これに関連して、特にジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)樹脂レンズは樹脂の屈折率が1.50とガラスレンズに比べ低いため、近視用レンズでは外周部がガラスレンズに比べ厚くなるという欠点があった。このため合成樹脂レンズの分野では、1.60更にはそれ以上の屈折率を有する高屈折率樹脂材料によって薄型化を図る試みが積極的に行われている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
一方、プラスチックレンズは軟質で非常に傷つきやすい為、プラスチックレンズの表面に硬度の高いシリコン系のハードコート層をもうけ、耐擦傷性の向上を図る方法が一般的に行われている。しかし、1.54以上の高屈折率樹脂レンズに同様の方法を適用した場合、樹脂レンズとコーティング膜の屈折率差による干渉縞が発生し、外観不良の原因となることがあった。この問題点を解決するために、シリコン系皮膜形成用塗布液に使われている二酸化ケイ素微粒子のコロイド状分散体を、高屈折率を有するAl、Ti、Zr、Sn、Sbの無機酸化物微粒子のコロイド分散体に置き換える技術が開示されている(例えば、特許文献2、3参照)。更には1.60以上の屈折率を有する塗膜の形成方法として、酸化チタン含有核微粒子とアンチモン酸化物から成る被覆層とから構成される複合酸化物微粒子を用いる方法がある(例えば、特許文献4参照)。
【0004】
また、近年、プラスチックレンズの屈折率が高くなったことに伴い、プラスチックレンズが薄くなっている。この高屈折率を有するプラスチックレンズ表面にハードコート層を形成し、更にこのハードコート層上に反射防止層を形成する工程で、プラスチックレンズ基材に歪みが生じ、落下の衝撃によりプラスチックレンズ基材が割れやすくなるという欠点があったが、これを解決する方法として、プラスチックレンズとハードコート層の間に衝撃を吸収する柔軟なプライマー層を設けることがなされている。
【0005】
しかしながら、プライマー層の屈折率が基材の屈折率と等しくないと干渉縞が生じるという問題点があり、基材の屈折率と等しいプライマー層を形成することが望まれている。例えば、特許文献5には、屈折率が1.54以上のレンズ基材に使用できるチタンとケイ素、ジルコニウム及び又はアルミニウムの酸化物からなる複合酸化物微粒子とマトリックスを含む被膜形成用塗布液を用いる方法が開示されている。また特許文献6には、屈折率が1.67から1.70を有するレンズ基材上にも使用できる被膜形成用塗布液が提案されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平2−270859号公報(第1〜9頁)
【特許文献2】
特公昭61−54331号公報(第1〜2頁)
【特許文献3】
特公昭63−37142号公報(第1〜2頁)
【特許文献4】
特開2002−363442号公報(第1〜2頁)
【特許文献5】
特開平8−48940号公報(第1〜2頁)
【特許文献6】
特開2000−204301号公報(第1〜2頁)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら現状では、1.60以上の高い屈折率を有するレンズ基材表面に、レンズ基材の屈折率と同等の屈折率を有するプライマー層を形成するため、高屈折率を有するAl、Ti、Zr、Sn、Sb等の無機酸化物微粒子から成る複合金属酸化物微粒子のコロイド分散体を高い配合率でプライマー層中に添加することが必要であるため、樹脂成分の配合比が低下し、その結果、耐衝撃性が低下するという問題を有していた。また同様にハードコート層の屈折率を高くするためにハードコート層中の金属酸化物微粒子の配合比を高くすることによっても、プラスチックレンズ基材の耐衝撃性は低下する。また更に、このハードコート層の上に無機物質からなる反射防止層を設けた場合にも、レンズ基材の耐衝撃性は低下するという問題が生じていた。
【0008】
そこで本発明は、上記に鑑みて、屈折率が1.60以上のプラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層と、染色が可能なハードコート層及び無機物質とから成る反射防止層と、を有するプラスチックレンズにおいて、干渉縞を生じることなく、FDA規格を充分満たす耐衝撃性を備え、且つ透明性及び、各種耐久性に優れたプラスチックレンズを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるプラスチックレンズは、屈折率が1.60以上のプラスチックレンズ基材と、前記プラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層と、前記プライマー層上に形成されたハードコート層及び前記ハードコート層上に形成された無機物質から成る反射防止層を有するプラスチックレンズにおいて、前記ハードコート層又は前記プライマー層のいずれか少なくとも一方が、酸化防止剤又は紫外線吸収剤のいずれか少なくとも一方を含有することを特徴とする。
【0010】
上記構成によれば、プラスチックレンズ基材上にプライマー層、ハードコート層及び無機物質から成る反射防止層を備えた屈折率が1.60以上のあらゆるプラスチックレンズにおいて、前記ハードコート層又は前記プライマー層のいずれか少なくとも一方が、酸化防止剤又は紫外線吸収剤のいずれか少なくとも一方を含有する事によって、プラスチックレンズ基材の耐衝撃性が、FDA規格を充分満たすことができるようになるという効果がある。
【0011】
本発明におけるプレスチックレンズは、ハードコート層が下記の成分
(A)Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,In,Tiから選ばれる1種以上の金属酸化物からなる、微粒子または複合微粒子で、前記金属酸化物微粒子の最外表面を有機ケイ素化合物で改質処理を施した微粒子。
【0012】
(B)一般式(1)
【化2】

Figure 2005010618
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、X は加水分解性基であり、n は0 または1である。)で表される有機ケイ素化合物、
(C)硬化触媒
(D)多官能性エポキシ化合物
を含有することを特徴とする。
【0013】
上記構成によれば、Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,In,Tiから選ばれる1種以上の金属酸化物からなる、微粒子または複合微粒子で、前記金属酸化物微粒子の最外表面を有機ケイ素化合物で改質処理を施した微粒子を用いることでハードコート層の屈折率が1.60以上を得ることが可能となり、且つ前記ハードコート層の上に設ける無機物質から成る反射防止層との良好な密着性を得ることが可能になるという効果を有する。
【0014】
また、一般式
【化3】
Figure 2005010618
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、X は加水分解性基であり、n は0 または1である。)で表される有機ケイ素化合物を用いることにより、レンズ表面上へハードコート層をコーティングを施す際に、塗膜の形成が容易となるという効果を有し、硬化触媒を用いることにより、ハードコート層の硬化を促進するという効果を有し、多官能性エポキシ化合物を用いることにより、ハードコート層を着色することが可能になるという効果を有する。また更には前記ハードコート層又は前記プライマー層のいずれか少なくとも一方が、酸化防止剤又は紫外線吸収剤のいずれか少なくとも一方を含有する事によって、プラスチックレンズ基材の耐衝撃性が、FDA規格を充分満たすことができるようになるという効果がある。
【0015】
本発明におけるプラスチックレンズは、プライマー層が水性化アクリル−ウレタン系樹脂又はポリエステル系熱可塑性樹脂及び、Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,In,Tiから選ばれる1種以上の金属酸化物からなる、微粒子または複合微粒子で、前記金属酸化物微粒子の最外表面を有機ケイ素化合物で改質処理を施した微粒子を含有することを特徴とする。
【0016】
上記構成によれば、水性化アクリル−ウレタン系樹脂又はポリエステル系熱可塑性樹脂を用いることによって、前記プライマー層の屈折率が1.60以上を得ることが可能となり、且つ前記ハードコート層及びレンズ基材との良好な密着性を得ることが可能になるという効果を有する。また更には前記ハードコート層又は前記プライマー層のいずれか少なくとも一方が、酸化防止剤又は紫外線吸収剤のいずれか少なくとも一方を含有する事によって、プラスチックレンズ基材の耐衝撃性が、FDA規格を充分満たすことができるようになるという効果がある。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を実施例により更に詳細に説明する。
(実施例1)
1)プライマー層の形成
メタノール90.41g、0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液17.22g、市販のメタノール分散アンチモン酸化物被覆酸化チタン含有複合酸化物ゾル(触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク特殊品(40)」)39.58gを混合し、更に市販の水性ポリエステル「A −160P」(高松油脂株式会社製、固形分濃度25重量%)42.41g、メタノールで10倍希釈したシリコン系界面活性剤(日本ユニカー株式会社製、商品名「L −7604 」)0 .38gを加え3時間攪拌した。
【0018】
本発明で用いる金属酸化物ゾルは、上記アンチモン酸化物被覆酸化チタン含有複合酸化物ゾルに限らず、Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,In,Tiから選ばれる1種以上の金属酸化物からなる、微粒子または複合微粒子であっても良く、また前記金属酸化物微粒子の最外表面を有機ケイ素化合物で改質処理を施した微粒子は、混合物であっても、互いに固溶状態であっても良く、他の複合状態であっても良い。また、酸化チタンは無定型であっても、アナタース型、ルチル型、ブルッカイト型或いはペロブスカイト型チタン化合物であっても良い。これらは分散媒たとえば水やアルコール系もしくはその他の有機溶媒にコロイド状に分散させたものである。また本発明に関わる複合酸化物微粒子は、その表面が有機珪素化合物又はアミン系化合物で処理され改質されていても良い。この際用いられる有機ケイ素化合物としては、単官能性シラン、あるいは二官能性シラン、三官能性シラン、四官能性シラン等がある。処理に際しては加水分解性基を未処理で行ってもあるいは加水分解して行ってもよい。また処理後は、加水分解性基が微粒子の−OH基と反応した状態が好ましいが、一部残存した状態でも安定性には何ら問題がない。またアミン系化合物としてはアンモニウムまたはエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、n−プロピルアミン等のアルキルアミン、ベンジルアミン等のアラルキルアミン、ピペリジン等の脂環式アミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンがある。これら有機ケイ素化合物とアミン化合物の添加量は微粒子の重量に対して1から15%程度の範囲内で加える必要がある。いずれも粒子径は約1〜300ミリミクロンが好適である。
【0019】
ポリエステル系熱可塑性樹脂の屈折率は、約1.5程度であるため、近年のプラスチックレンズ基材の高屈折率化により、プラスチックレンズ基材にプライマー層としてそのままポリエステル系熱可塑性樹脂を塗布すると、プライマー層により干渉縞が生じる。そのため、上記金属酸化物微粒子をプライマー層に配合して屈折率調整をすることが好ましい。本発明のコーティング組成物への適用種及び使用量は目的とする被膜性能により決定されるものであるが、0 〜65 重量%、特に55 重量%以下であることが望ましい。65 重量%を超えると、プライマー層が白濁し外観が悪化する場合がある。
【0020】
本発明において用いたアンチモン酸化物被覆酸化チタン含有複合酸化物ゾルは、該ゾルに含有される酸化チタンをアンチモン酸化物によって被覆することによって、酸化チタンの有する紫外線照射により生じる光活性による耐候性の低下や、染色した場合の退色性の低下を防止している。また、該ゾルはその表面が有機珪素化合物で改質処理されているため、ハードコート層及びレンズ基材との良好な密着性を得ることが可能である。
【0021】
本発明で用いたポリエステル系熱可塑性樹脂としては、特開2000−144048号公報 に記載されているものを例示することができる。ポリエステル系熱可塑性樹脂は、ハードセグメントにポリエステル、ソフトセグメントにポリエーテルまたはポリエステルを使用したマルチブロック共重合体である。ハードセグメント(H)とソフトセグメント(S)との重量比率は、H/S=30/70〜90/10、望ましくは40/60〜80/20である。ハードセグメント構成成分としてのポリエステルは、基本的には、ジカルボン酸類と低分子グリコールよりなる。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2 ,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、デカメチレンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸等の炭素数4 〜20 の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸、ε−オキシカプロン酸等の脂肪族オキソカルボン酸、ダイマー酸(二重結合を有する脂肪族モノカルボン酸を二量重合させた二塩基酸)等、及びこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中でもテレフタル酸、2 ,6−ナフタレンジカルボン酸が使用に際して望ましい。また、低分子グリコールとしては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、1 ,4−ブタンジオール、1 ,5−ペンタンジオール、1 ,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、1 ,6−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族グリコール等、及びこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらの中でもエチレングリコール、1 ,4−ブタンジオールが使用に際して望ましい。
【0022】
ソフトセグメント構成成分としてのポリエステルは、ジカルボン酸類と長鎖グリコールよりなり、ジカルボン酸類としては、前記のものが挙げられる。長鎖グリコールとしては、ポリ(1 ,2−ブタジエングリコール)、ポリ(1 ,4−ブタジエングリコール)及びその水素添加物等が挙げられる。また、ε−カプロラクトン、エナントラクトン及びカプロリロラクトンもポリエステル成分として有用である。これらの中でε−カプロラクトンが使用に際して望ましい。
【0023】
ソフトセグメント構成成分のポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(1 ,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(1 ,3−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール等のポリ(アルキレンオキシド)グリコール類が挙げられ、これらの中でポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールが使用に際して望ましい。ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、他のポリマーと混合して使用が可能であり、例えば通常のエステル系樹脂(PBT、PET等)、アミド系樹脂、さらには、アミド系熱可塑性エラストマー等任意であり、通常、ポリマー全体に占める割合は、50%未満、望ましくは30%未満とする。ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、溶液タイプのプライマー組成物に調製することができる。しかし、加工性及び環境保護の観点より水性エマルジョンのプライマー組成物として使用することが望ましい。
【0024】
このプライマー組成物を屈折率1.60眼鏡レンズ(セイコーエプソン(株)製、SLUレンズ生地)上に浸漬法(引き上げ速度25cm /min )にて塗布した。
【0025】
本発明で用いるプラスチックレンズ基材としては、特に制限されないが、(メタ)アクリル樹脂をはじめとしてスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アリル樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂(CR−39)等のアリルカーボネート樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、イソシアネート化合物とジエチレングリコールなどのヒドロキシ化合物との反応で得られたウレタン樹脂、イソシアネート化合物とポリチオール化合物とを反応させたチオウレタン樹脂、分子内に1つ以上のジスルフィド結合を有する(チオ)エポキシ化合物を含有する重合性組成物を硬化して得られる透明樹脂等を例示することができる。これらの内、屈折率が1.60以上である基材を用いた。
【0026】
プラスチック基材上へプライマー層を形成する方法は、例えば水性化アクリル−ウレタン樹脂を含む水溶液に必要により金属酸化物微粒子を配合し、必要により溶剤に希釈してプライマー液を調製して用いることができる。溶剤としては、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、芳香族類等の溶剤が用いられる。なお、レベリング剤などの従来公知の各種添加剤を含むことが可能である。調製したプライマー液をスピンコート、ディッピングなどの方法でプラスチック基材に塗布し、乾燥後、硬化させる方法で行うことができる。
調製したプライマー液をスピンコート、ディッピングなどの方法でプラスチック基材に塗布し、乾燥後、硬化させる方法で行うことができる。
【0027】
塗布した基材レンズは80℃で20分間加熱硬化処理して基材上に膜厚0.8μmのプライマー層を形成した。プライマー層の膜厚は0 .01〜50μm、特に0 .1〜30μmの範囲が好ましい。プライマー層が薄すぎるとハードコート層の染色性の向上や耐衝撃性の改善効果は少なく、逆に厚すぎると、表面の平滑性が損なわれたり、光学的歪が発生する場合がある。
【0028】
さらに、本発明のコーティング組成物の塗布にあたっては、基材レンズと被膜の密着性を向上させる目的で、基材表面をあらかじめアルカリ処理、酸処理、界面活性剤処理、無機あるいは有機物の微粒子による研磨処理、プライマー処理またはプラズマ処理を行うことが効果的である。
【0029】
2)ハードコート層の形成
まず溶剤としてブチルセロソルブ41.2g 、有機ケイ素化合物としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン22.9g を混合した。
本発明では、上記の一般式(1)
【化4】
Figure 2005010618
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、X は加水分解性基であり、n は0 または1である。)で表される有機ケイ素化合物を用いることもできる。成分の一般式において、Rは重合可能な反応基を有する有機基で、ビニル基,アリル基,アクリル基,メタクリル基,エポキシ基,メルカプト基,シアノ基,イソシアノ基,アミノ基等の重合可能な反応基を有するシラン化合物であり、Rは炭素数1〜6の炭化水素基であるが、その具体的例としては、メチル基,エチル基,ブチル基,ビニル基,フェニル基等が挙げられる。またXは加水分解性基であり、n は0 または1であり、その具体的なものとして、メトキシ基,エトキシ基,メトキシエトキシ基等のアルコキシ基、クロロ基,ブロモ基等のハロゲン基、アシルオキシ基等が挙げられる。この(B)成分は、加水分解を行なってから用いるか、もしくは硬化した後の被膜に酸処理を行なうか、どちらかの方法を取った方がより有効である。使用量は固形分の3〜40重量%であることが望ましい。すなわち、3重量%未満では、染色性と無機蒸着膜との各種耐久性の双方を同時に満足させることができない。また40重量%を越えると塗膜の耐水性が悪くなる。また、塗液のポットライフも短くなる。このシラン化合物の具体例として、ビニルトリアルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトキシ)シラン、アリルトリアルコキシシラン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルジアルコキシメチルシラン、γ−グリシドオキシプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリアルコキシシラン、メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン等がある。これらは、2種以上混合して用いてもかまわない。
【0030】
この混合液に0 .1N 塩酸水溶液6.3gを攪拌しながら滴下した。さらに3時間攪拌後、一昼夜熟成させた。この液に0.1Nの水酸化ナトリウムブチルセロソルブ溶液を添加後、ブチルセロソルブで10倍希釈したシリコン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名「L −7001 」)0 .63g、メタノール分散アンチモン酸化物被覆酸化チタン含有複合酸化物ゾル(触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク特殊品(45)」)113.4g 、及び多官能性エポキシ化合物として1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(ナガセ化成工業(株)製、商品名「デナコールEX−313」)7.36g を加え、硬化触媒としてアセチルアセトネ−トFe(III)0.462g、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業株式会社製、商品名「アンテージクリスタル」)0 .26gを添加し4時間撹拌後、濾過を行った後、一昼夜熟成させて塗液とした。
【0031】
本発明のコーティング組成物で用いる金属酸化物ゾルは、上記プライマー層で用いる金属酸化物ゾルと同様であるが、使用量は固形分の10〜65重量%であることが望ましい。すなわち、10重量%未満では、無機蒸着膜との密着性が不充分となるか、もしくは、塗膜の耐擦傷性が不充分となり、また65重量%を越えると、塗膜にクラックが生じる。更には屈折率が1.60以上の基材上において干渉縞を生じないような使用量は35重量%以上であることが望ましい。
【0032】
また、ハードコート液のコーティング液のpHは、耐擦傷性,コーティング液のポットライフ等において重要な因子である。即ち、pHが4.5未満であるとコーティング液のポットライフが短くなり、生産性が低下する。また6.5を越えると、耐擦傷性が低下する。
【0033】
本発明のコーティング組成物で用いる多官能性エポキシ化合物は、ハードコート層に色むらを生じない充分な染色性を付与するもので、塗料、接着剤、注型用などに広く実用されているもので、例えば過酸化法で合成されるポリオレフィン系エポキシ樹脂、シクロペンタジエンオキシドやシクロヘキセンオキシドあるいはヘキサヒドロフタル酸とエピクロルヒドリンから得られるポリグリシジルエステルなどの脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノールAやカテコール、レゾシノールなどの多価フェノールあるいは(ポリ)エチレングリコール、(ポリ)プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、ソルビトールなどの多価アルコールとエピクロルヒドリンから得られるポリグリシジルエーテル、エポキシ化植物油、ノボラック型フェノール樹脂とエピクロルヒドリンから得られるエポキシノボラック、フェノールフタレインとエピクロルヒドリンから得られるエポキシ樹脂、グリシジルメタクリレートとメチルメタクリレートアクリル系モノマーあるいはスチレンなどの共重合体、さらには上記エポキシ化合物とモノカルボン酸含有(メタ)アクリル酸とのグリシジル基開環反応により得られるエポキシアクリレートなどが挙げられる。
【0034】
多官能性エポキシ化合物の具体例としては、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ノナプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールヒドロキシヒバリン酸エステルのジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールジグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジグリシジルエーテル、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのトリグリシジルエーテル、等の脂肪族エポキシ化合物、イソホロンジオールジグリシジルエーテル、ビス−2,2−ヒドロキシシクロヘキシルプロパンジグリシジルエーテル等の脂環族エポキシ化合物、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、オルトフタル酸ジグリシジルエステル、フェノールノボラックポリグリシジルエーテル、クレゾールノボラックポリグリシジルエーテル等の芳香族エポキシ化合物等が挙げられる。
【0035】
本発明で用いる硬化触媒としては上記以外に、過塩素酸,過塩素酸アンモニウム,過塩素酸マグネシウム等の過塩素酸類、Cu(II),Zn(II),Co(II),Ni(II),Be(II),Ce(III),Ta(III),Ti(III),Mn(III),La(III),Cr(III),V(III),Co(III),Fe(III),Al(III),Ce(IV),Zr(IV),V(IV)等を中心金属原子とするアセチルアセトネ−ト、アミン、グリシン等のアミノ酸、ルイス酸、有機酸金属塩等が挙げられる。この中でも最も好ましい硬化触媒としては、過塩素酸マグネシウム、Al(III),Fe(III)のアセチルアセトネ−トが挙げられる。添加量は、固形分濃度の0.01〜5.0重量%の範囲内が望ましい。
【0036】
このようにして得られるコーティング用組成物は、必要に応じ、溶剤に希釈して用いることができる。溶剤としては、アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、芳香族類等の溶剤が用いられる。
【0037】
尚、本発明のコーティング組成物は上記成分の他に必要に応じて、少量の界面活性剤、帯電防止剤、分散染料・油溶染料・蛍光染料・顔料、フォトクロミック化合物等を添加しコーティング液の塗布性および硬化後の被膜性能を改良することもできる。
【0038】
このハードコート組成物を、1)で得られたプライマー層を形成したプラスチックレンズ基材上に浸漬法(引き上げ速度25cm/min )にて塗布した。塗布した基材レンズは125 ℃で3 時間加熱硬化処理して基材上に膜厚2 .0μm のハードコート層を形成させた。塗布・硬化方法としては、ディッピング法、スピンナー法、スプレー法あるいはフロー法によりコーティング液を塗布した後、40〜200℃の温度で数時間加熱乾燥することにより、被膜を形成することができる。特に熱変形温度が100℃未満の基材に対しては治工具でレンズ基材を固定する必要のないスピンナー法が好適である。
【0039】
また、硬化被膜の膜厚としては、0.05〜30μであることが好ましい。すなわち、0.05μ未満では、基本となる性能が出ず、30μを越えると、表面の平滑性が損なわれたり、光学的歪が発生する為好ましくない。
【0040】
3)反射防止層及び撥水膜の形成
反射防止膜は、無機被膜の単層または多層で構成されるが、有機被膜で構成されていても良い。無機被膜の材質としては、SiO、SiO 、ZrO 、TiO 、TiO 、Ti 、Ti、Al 、Ta 、CeO 、MgO 、Y 、SnO 、MgF 、WO等の無機物が挙げられ、これらを単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。プラスチックレンズの場合は、低温で真空蒸着が可能なSiO、ZrO、TiO、Taが好ましい。また、多層膜構成とした場合は、最外層はSiOとすることが好ましい。無機被膜の成膜方法は、例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CVD 法、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法等を採用することができる。真空蒸着法においては、蒸着中にイオンビームを同時に照射するイオンビームアシスト法を用いてもよい。
【0041】
また、反射防止膜を形成する際には、ハードコート層の表面処理を行なうことが望ましい。この表面処理の具体的例としては、酸処理、アルカリ処理、紫外線照射処理、アルゴンもしくは酸素雰囲気中での高周波放電によるプラズマ処理、アルゴンや酸素もしくは窒素などのイオンビーム照射処理などが挙げられる。更に、反射防止膜の表面を汚れ難く、あるいは汚れを拭き取りやすくするために、パーフルオロアルキル基等を含む含フッ素シラン化合物などを用いて反射防止膜の表面に撥水膜を形成することができる。
【0042】
本発明では、プラスチックレンズ上に、基板側から順に、SiO層とTiO層を交互に積層させた7層からなる反射防止多層膜を構築した。反射防止膜SiO層の成膜は、真空蒸着法(真空度5 .0×10−4Pa)で行った。TiO 2 層の成膜は、イオンアシスト蒸着法(真空度4 .0×10−3Pa)で行った。TiO層をイオンアシスト蒸着で成膜するときのイオンアシスト条件は加速電圧520V 、加速電流値270mA で、真空度は酸素を導入して4 .0×10−3Paで保持するようにした。基材側から数えて、第1層は0 .083λの光学膜厚を持つSiO層、第2層は0 .07λの光学膜厚を持つTiO層、第3層は0 .10 λの光学膜厚を持つSiO層、第4層は0 .18λの光学膜厚を持つTiO層、第5層は0 .065λの光学膜厚を持つSiO層、第6層は0 .14λの光学膜厚を持つTiO層、第7層は0 .26λの光学膜厚を持つSiO層を順次積層してなる反射防止膜を構築した。設計波長λは520nm とした。得られた多層膜の反射干渉色は緑色を呈し、全光線透過率は99%であった。
【0043】
その後、反射防止膜上に含フッ素シラン化合物からなる撥水膜を真空蒸着法にて成膜を行った。
【0044】
4)各種評価試験
上記のようにして得られたレンズについて、下記の各種評価試験を行い、特性評価を行った。以下の実施例及び比較例においても同様の試験評価を行った。
【0045】
耐衝撃性:16 .3g の硬球を147cm の高さからレンズの凸面中心に自然落下させ、レンズの割れを確認し、割れ及びひびのないものを○とした。なお本試験に使用したレンズの中心厚はすべて1 .1mm のものとした。また硬球の重量を2 倍にしても、割れ及びひびのないものを◎とした。
【0046】
耐擦傷性:ボンスター#0000 スチールウール(日本スチールウール(株)製)で1kg の荷重をかけ、10 往復表面を摩擦し、傷ついた程度を目視で観察した。
【0047】
耐候性:キセノンランプによるサンシャインウェザーメーターに250 時間暴露した後の表面状態に変化のないものを良とした。
【0048】
耐湿性:60 ℃×99 %雰囲気に10 日間放置した後、表面状態に変化のないものを良とした。
【0049】
耐温水性:プラスチックレンズを90℃の温水中に60分間浸漬させ、クラック、白化等の発生を目視で観察した。
【0050】
表面処理層の密着性:レンズ基材と表面処理層(ハードコート層および反射防止膜)の密着性は(c)と(d)の試験を行なったものについて、JISD−0202 に準じてクロスカットテープ試験によって行なった。即ち、ナイフを用い基材表面に1mm 間隔に切れ目を入れ、1平方mm のマス目を100 個形成させる。次に、その上ヘセロファン粘着テープ(ニチバン(株)製:商品名「セロテープ」(登録商標))を強く押し付けた後、表面から90 度方向へ急に引っ張り剥離した後コート被層の残っているマス目を密着性指標として、目視で観察した。
【0051】
染色性:最表層がハードコート層のプラスチックレンズについて試験を行った。94 ℃の分散染料浴中に10分間浸漬させ、分光光度形で視感透過率を測定し30%以下のものを◎、50%以下のものを○、70%以下のものを△、70%以上のものを×にした。
【0052】
外観:暗箱中で黒色の背景と蛍光灯を用いて、透過光、反射光で白濁、クラック、白化等について観察した。
【0053】
上記試験結果を表1に示す。上記試験結果によれば、屈折率が1.60以上のプラスチックレンズ基材と、前記プラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層と、前記プライマー層上に形成された染色が可能なハードコート層及び前記ハードコート層上に形成された無機物質から成る反射防止層を有するプラスチックレンズにおいて、前記ハードコート層中にフェノール系酸化防止剤を添加することによって、透明性、各種耐久性、染色性に優れ、特に耐衝撃性に優れたプラスチックレンズを得ることができた。
【0054】
(実施例2)
実施例1のハードコート層の形成において、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業株式会社製、商品名「アンテージクリスタル」)の代わりにベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(Ciba製、商品名「チヌビン213」)0 .26gを用いたこと以外は全て同様に行った。ここで用いる紫外線吸収剤としては、上記以外に、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−アミルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、イソオクチル−3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート等のベンゾトリアゾール類、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルペピリジン重縮合物等のヒンダードアミン類が挙げられ、酸化防止剤及び紫外線吸収剤の使用量は、固形分の0.002〜0.2重量%であることが望ましい。すなわち、0.002重量%未満では、FDA規格を十分満たす耐衝撃性を得ることができない。また0.2重量%を越えると塗膜が白濁し外観が悪化する。
【0055】
上記のようにして得られたレンズの特性評価を行った結果、ハードコート層中にベンゾトリアゾール系酸化防止剤を添加することによっても実施例1と同様の特性を得ることできた。
【0056】
(実施例3)
実施例1のハードコート層の形成において、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業株式会社製、商品名「アンテージクリスタル」)0.13g、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(Ciba製、商品名「チヌビン213」)0.13gを用いたこと以外は全て同様に行った。
【0057】
上記のようにして得られたレンズの特性評価を行った結果、ハードコート層中にフェノール系酸化防止剤及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を添加することによっても実施例1と同様の特性を得ることできた。
【0058】
(実施例4)
実施例1のプライマー層の形成において、プライマー組成物の調合の最後にフェノール系酸化防止剤(川口化学工業株式会社製、商品名「アンテージクリスタル」)0.26gを添加し、ろ過を行った。またハードコート層の形成において前記酸化防止剤を使用しなかったこと以外は全て実施例1と同様に行った。上記のようにして得られたレンズの特性評価を行った結果、プライマー層中にフェノール系系酸化防止剤を添加することによっても実施例1と同様の特性を得ることできた。
【0059】
(実施例5)
実施例4のプライマー層の形成において、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業株式会社製、商品名「アンテージクリスタル」)の代わりにベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(Ciba製、商品名「チヌビン213」)0 .26gを用いたこと以外は全て同様に行った。上記のようにして得られたレンズの特性評価を行った結果、プライマー層中にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を添加することによっても実施例1と同様の特性を得ることできた。
【0060】
(実施例6)
実施例4のプライマー層の形成において、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業株式会社製、商品名「アンテージクリスタル」)0.13g、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(Ciba製、商品名「チヌビン213」)0.13gを用いたこと以外は全て同様に行った。上記のようにして得られたレンズの特性評価を行った結果、ハードコート層中にフェノール系酸化防止剤及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を添加することによっても実施例1と同様の特性を得ることできた。
【0061】
(実施例7)
実施例1のプライマー層の形成において、水性ポリエステル「A −160P」(高松油脂株式会社製、固形分濃度25重量%)の代りに、水性化アクリル−ウレタン樹脂「ネオステッカー700」(日華化学株式会社製)を使用したこと以外は全て同様に行った。
【0062】
本発明で用いる水性化アクリル−ウレタン樹脂とは、アクリルポリオールと多官能性イソシアネート化合物との共重合体、又はアクリルポリオールと水性化ポリウレタン樹脂との複合体であり、水に分散されたものである。アクリルポリオールは、水酸基をもつアクリルモノマーとアクリル酸エステル等の共重合可能なモノマーとの共重合アクリル樹脂である。水性化ポリウレタン樹脂は、水性ウレタン樹脂又は水分散型ポリウレタンともよばれ、多官能イソシアネート化合物とポリオールとの反応によって得られたウレタン樹脂が水溶液中にエマルジョンとして分散されているものである。アクリルポリオールの原料である水酸基をもつアクリルモノマーとしては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、6−ヒドロキシヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、6−ヒドロキシヘキシルメタクリレート、5,6−ジヒドロキシヘキシルメタクリレートなどが挙げられ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いても良い。
【0063】
また、水酸基をもつアクリルモノマーと共重合可能なモノマーとしては、メチル(メタ)クリレート、エチル(メタ)クリレート、n−プロピル(メタ)クリレート、n−ブチル(メタ)クリレート、イソプロピル(メタ)クリレート、イソブチル(メタ)クリレート、n−アミル(メタ)クリレート、n−ヘキシル(メタ)クリレート、イソアミル(メタ)クリレート、トリフルオロエチル(メタ)クリレート、ベンジル(メタ)クリレート、2−n−ブトキシエチル(メタ)クリレート、2−クロロエチル(メタ)クリレート、sec−ブチル(メタ)クリレート、tert−ブチル(メタ)クリレート、2−エチルブチル(メタ)クリレート、シンナミル(メタ)クリレート、シクロヘキシル(メタ)クリレート、シクロペンチル(メタ)クリレート、2−エトキシエチル(メタ)クリレート、フルフリル(メタ)クリレート、ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)クリレート、3−メトキシブチル(メタ)クリレート、2−メトキシブチル(メタ)クリレート、2−ニトロ−2−メチルプロピル(メタ)クリレート、n−オクチル(メタ)クリレート、2−エチルヘキシル(メタ)クリレート、2−フェノキシエチル(メタ)クリレート、2−フェニルエチル(メタ)クリレート、フェニル(メタ)クリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)クリレート、テトラピラニル(メタ)クリレート、アクリル酸、メタクリル酸などのアクリル系単量体、さらにはアクリロニトリル、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、メチルクロトナート、無水マレイン酸、スチレン、α−メチルスチレンなどのエチレン性単量体などが例示できる。なお、(メタ)クリレートは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
【0064】
アクリルポリオールは、これらの水酸基をもつアクリルモノマーとこれと共重合可能なモノマーとを塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法等の公知の重合法で重合させることにより得ることができる。とりわけ、乳化重合法は、水性化アクリルポリオールを直接製造できることに加え、溶液重合では製造が困難な巨大分子量のものが得られる点で好ましい。また、自己乳化型の水性化ポリウレタン樹脂を得るために、アクリルポリオールと共に、分子中にカルボキシル基と少くとも2個の活性水素とを有する化合物を用いることが好ましい。このような化合物としては、例えば2,2 −ジメチロールプロピオン酸、2,2 −ジメチロール酪酸、2,2 −ジメチロール吉草酸、ジオキシマレイン酸、2,2 −ジメチロールブタン酸などを挙げることができる。これらは単独で又は2 種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0065】
一方、多官能イソシアネート化合物としては、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、3 ,3 ’−ジメチル−4 ,4 ’−ジフェニレンジイソシアネート、1 ,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボランジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、t−シクロヘキサン−1 ,4−ジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1 ,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等のジイソシアネートと、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート、リジンエステルトリイソシアネート、2−イソシアネートエチル−2 ,6−ジイソシアネートヘキサノエート、1 ,6 ,11−ウンデカントリイソシアネート、1 ,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1 ,3 ,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等のトリイソシアネートがあげられる。さらにこれらジイソシアネート、トリイソシアネートから得られるウレタン変性体が使用可能である。ウレタン変性体としては、アダクト体、ウレチジオン体(二量体)、イソシアヌレート体(三量体)、カルボジイミド、アロハネート変性体、ウレア変性ポリイソシアネート、ビュレット変性ポリイソシアネート、イソシアネートプレポリマー(セミプレポリマー)があげられる。さらにこれらポリイソシアネートをアセチルアセトン、ジメチルマロネート、ジエチルマロネート、2 ,4−ヘキサンジオン、3 ,5−ヘプタンジオン、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、プクノンオキシム、カプロラクタムなどのブロッキング剤でブロックしたブロックイソシアネートがあげられる。これらの中でも、脂肪族ジイソシアネート化合物及び脂環式ジイソシアネートが耐候性の面から好ましく、例えば、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボランジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートが好ましい。
【0066】
水性化アクリル−ウレタン樹脂を得る方法としては、例えば、アクリルポリオール、必要によりその他のポリオール、上記カルボキシル基と少なくとも2個の活性水素とを有する化合物、多官能イソシアネート化合物及び触媒を水酸基に対して化学量論的に過剰の多官能イソシアネート化合物を用いて有機溶媒中で反応させてカルボキシル基を有し、末端にイソシアネート基を有するアクリル変性ウレタンプレポリマーを製造した後、中和剤で中和して水性化し、この水性化ウレタンプレポリマーを水に分散させ、更に鎖伸長剤で高分子化して自己乳化型の水性化アクリル−ウレタン共重合組成物を得る方法がある。アクリルポリオール以外のポリオールとしては、例えばポリエステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール及びポリエーテル系ポリオールを挙げることができ、これらのポリオールの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0067】
上記のようにして得られたレンズの特性評価を行った結果、プライマー層中に水性化アクリル−ウレタン系樹脂を用いた場合にも、ハードコート層中にフェノール系酸化防止剤を添加することによって実施例1と同様の特性を得ることできた。
【0068】
(比較例)
実施例1のハードコート層の形成において、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業株式会社製、商品名「アンテージクリスタル」)を使用しなかったこと以外は全て同様に行った。上記のようにして得られたレンズの特性評価を行った結果、フェノール系酸化防止剤を添加しなかったため、十分な耐衝撃性を得ることができなかった。
【0069】
【表1】
Figure 2005010618
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plastic lens substrate having a refractive index of 1.60 or more, a primer layer formed on the plastic lens substrate, a hard coat layer formed on the primer layer and capable of being dyed, and the hard layer. The present invention relates to a plastic lens having an antireflection layer made of an inorganic substance formed on a coating layer, and more particularly to a plastic lens excellent in transparency, various durability and dyeability, and particularly excellent in impact resistance.
[0002]
[Prior art]
Plastic lenses are widely used in the field of eyeglass lenses because they are lighter than glass lenses, have good moldability, processability, and dyeability, are hard to break, and have high safety. In this connection, particularly the diethylene glycol bis (allyl carbonate) resin lens has a disadvantage that the refractive index of the resin is 1.50, which is lower than that of the glass lens. . For this reason, in the field of synthetic resin lenses, attempts have been actively made to reduce the thickness by using a high refractive index resin material having a refractive index of 1.60 or higher (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
On the other hand, since a plastic lens is soft and very easily damaged, a method of improving the scratch resistance by providing a silicon hard coat layer having high hardness on the surface of the plastic lens is generally performed. However, when the same method is applied to a high refractive index resin lens having a refractive index of 1.54 or more, interference fringes are generated due to a difference in refractive index between the resin lens and the coating film, which may cause poor appearance. In order to solve this problem, a colloidal dispersion of silicon dioxide fine particles used in a coating solution for forming a silicon-based film is obtained by using inorganic oxide fine particles of Al, Ti, Zr, Sn, and Sb having a high refractive index. A technique for replacing the colloidal dispersion with the above is disclosed (for example, see Patent Documents 2 and 3). Furthermore, as a method for forming a coating film having a refractive index of 1.60 or more, there is a method using composite oxide fine particles composed of titanium oxide-containing core fine particles and a coating layer made of antimony oxide (for example, Patent Literature 4).
[0004]
In recent years, plastic lenses have become thinner as the refractive index of plastic lenses has increased. In the process of forming a hard coat layer on the surface of the plastic lens having a high refractive index and further forming an antireflection layer on the hard coat layer, the plastic lens base material is distorted, and the plastic lens base material is caused by a drop impact. However, as a method for solving this problem, a flexible primer layer that absorbs impact is provided between the plastic lens and the hard coat layer.
[0005]
However, there is a problem in that interference fringes occur when the refractive index of the primer layer is not equal to the refractive index of the substrate, and it is desired to form a primer layer equal to the refractive index of the substrate. For example, Patent Document 5 uses a coating liquid for forming a film containing a composite oxide fine particle composed of an oxide of titanium and silicon, zirconium and / or aluminum, which can be used for a lens substrate having a refractive index of 1.54 or more, and a matrix. A method is disclosed. Patent Document 6 proposes a coating-forming coating solution that can also be used on a lens substrate having a refractive index of 1.67 to 1.70.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2-270859 (pages 1-9)
[Patent Document 2]
Japanese Examined Patent Publication No. 61-54331 (pages 1 and 2)
[Patent Document 3]
Japanese Examined Patent Publication No. 63-37142 (pages 1 and 2)
[Patent Document 4]
JP 2002-363442 A (pages 1 and 2)
[Patent Document 5]
JP-A-8-48940 (pages 1 and 2)
[Patent Document 6]
JP 2000-204301 A (pages 1 and 2)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, at present, in order to form a primer layer having a refractive index equivalent to the refractive index of the lens base material on the surface of the lens base material having a high refractive index of 1.60 or more, Al, Ti, Zr having a high refractive index. Since it is necessary to add a colloidal dispersion of composite metal oxide fine particles composed of inorganic oxide fine particles such as Sn and Sb into the primer layer at a high compounding ratio, the compounding ratio of the resin components decreases, and as a result There was a problem that the impact resistance was lowered. Similarly, increasing the compounding ratio of the metal oxide fine particles in the hard coat layer in order to increase the refractive index of the hard coat layer also reduces the impact resistance of the plastic lens substrate. Furthermore, even when an antireflection layer made of an inorganic substance is provided on the hard coat layer, there has been a problem that the impact resistance of the lens substrate is lowered.
[0008]
Therefore, in view of the above, the present invention provides a primer layer formed on a plastic lens substrate having a refractive index of 1.60 or more, and an antireflection layer comprising a dyeable hard coat layer and an inorganic substance. It is an object of the present invention to provide a plastic lens having an impact resistance sufficiently satisfying the FDA standard without causing interference fringes and having excellent transparency and various durability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The plastic lens according to the present invention includes a plastic lens base material having a refractive index of 1.60 or more, a primer layer formed on the plastic lens base material, a hard coat layer formed on the primer layer, and the hard coat. In the plastic lens having an antireflection layer made of an inorganic substance formed on the layer, at least one of the hard coat layer and the primer layer contains at least one of an antioxidant and an ultraviolet absorber. It is characterized by.
[0010]
According to the above configuration, in any plastic lens having a refractive index of 1.60 or more provided with a primer layer, a hard coat layer and an antireflection layer made of an inorganic substance on a plastic lens substrate, the hard coat layer or the primer layer When at least one of these contains at least one of an antioxidant and an ultraviolet absorber, the impact resistance of the plastic lens base material can sufficiently satisfy the FDA standard. .
[0011]
In the plastic lens according to the present invention, the hard coat layer has the following components:
(A) Fine particles or composite fine particles composed of one or more metal oxides selected from Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, and Ti. Fine particles in which the outermost surface of the product fine particles is modified with an organosilicon compound.
[0012]
(B) General formula (1)
[Chemical 2]
Figure 2005010618
(Wherein R 1 Is an organic group having a polymerizable reactive group, R 2 Is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, X is a hydrolyzable group, and n is 0 or 1. ) An organosilicon compound represented by
(C) Curing catalyst
(D) Polyfunctional epoxy compound
It is characterized by containing.
[0013]
According to the above configuration, fine particles or composite fine particles composed of one or more metal oxides selected from Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, and Ti, By using fine particles obtained by modifying the outermost surface of the metal oxide fine particles with an organosilicon compound, it is possible to obtain a refractive index of the hard coat layer of 1.60 or more, and It has the effect that it becomes possible to obtain good adhesion to the antireflection layer made of an inorganic substance.
[0014]
The general formula
[Chemical 3]
Figure 2005010618
(Wherein R 1 Is an organic group having a polymerizable reactive group, R 2 Is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, X is a hydrolyzable group, and n is 0 or 1. When the hard coat layer is coated on the lens surface by using the organosilicon compound represented by), the effect of facilitating the formation of a coating film is obtained. It has the effect of accelerating the curing of the layer, and has the effect that the hard coat layer can be colored by using a polyfunctional epoxy compound. Still further, when at least one of the hard coat layer and the primer layer contains at least one of an antioxidant and an ultraviolet absorber, the impact resistance of the plastic lens base material sufficiently satisfies the FDA standard. There is an effect of being able to satisfy.
[0015]
In the plastic lens according to the present invention, the primer layer is made of an aqueous acrylic-urethane resin or polyester thermoplastic resin, and Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, Ti. It comprises fine particles or composite fine particles comprising one or more metal oxides selected from the group consisting of fine particles obtained by modifying the outermost surface of the metal oxide fine particles with an organosilicon compound.
[0016]
According to the above configuration, it is possible to obtain a refractive index of the primer layer of 1.60 or more by using a water-based acrylic-urethane resin or a polyester-based thermoplastic resin, and the hard coat layer and the lens group. It has the effect of making it possible to obtain good adhesion to the material. Still further, when at least one of the hard coat layer and the primer layer contains at least one of an antioxidant and an ultraviolet absorber, the impact resistance of the plastic lens base material sufficiently satisfies the FDA standard. There is an effect of being able to satisfy.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail by way of examples.
(Example 1)
1) Formation of primer layer
90.41 g of methanol, 17.22 g of 0.1N sodium hydroxide aqueous solution, commercially available methanol-dispersed antimony oxide-coated titanium oxide-containing composite oxide sol (manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name “OPTRAIK Special Product (40)” ] 39.58 g mixed, 42.41 g of commercially available water-based polyester “A-160P” (Takamatsu Yushi Co., Ltd., solid content concentration: 25% by weight), silicon surfactant diluted 10 times with methanol (Japan) Unicar Co., Ltd., trade name “L-7604”) 0. 38 g was added and stirred for 3 hours.
[0018]
The metal oxide sol used in the present invention is not limited to the above-mentioned antimony oxide-coated titanium oxide-containing composite oxide sol, but Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, Fine particles or composite fine particles composed of one or more metal oxides selected from Ti may be used, and fine particles obtained by modifying the outermost surface of the metal oxide fine particles with an organosilicon compound are a mixture. Even if it exists, it may be in a solid solution state with each other or in another composite state. Further, the titanium oxide may be an amorphous type, an anatase type, a rutile type, a brookite type, or a perovskite type titanium compound. These are colloidally dispersed in a dispersion medium such as water, alcohols or other organic solvents. The surface of the composite oxide fine particles according to the present invention may be modified by treatment with an organosilicon compound or an amine compound. Examples of the organosilicon compound used in this case include monofunctional silane, bifunctional silane, trifunctional silane, and tetrafunctional silane. In the treatment, the hydrolyzable group may be untreated or hydrolyzed. In addition, after the treatment, it is preferable that the hydrolyzable group reacts with the —OH group of the fine particles, but there is no problem in stability even if a part of the hydrolyzable group remains. Amine compounds include ammonium or alkylamines such as ethylamine, triethylamine, isopropylamine and n-propylamine, aralkylamines such as benzylamine, alicyclic amines such as piperidine, alkanolamines such as monoethanolamine and triethanolamine. There is. It is necessary to add these organosilicon compounds and amine compounds within a range of about 1 to 15% with respect to the weight of the fine particles. In any case, the particle size is preferably about 1 to 300 millimicrons.
[0019]
Since the refractive index of the polyester-based thermoplastic resin is about 1.5, when the polyester-based thermoplastic resin is directly applied as a primer layer to the plastic lens substrate due to the recent increase in the refractive index of the plastic lens substrate, Interference fringes are generated by the primer layer. Therefore, it is preferable to adjust the refractive index by blending the metal oxide fine particles into the primer layer. The species and amount used in the coating composition of the present invention are determined by the intended film performance, but it is preferably 0 to 65% by weight, particularly 55% by weight or less. If it exceeds 65% by weight, the primer layer may become cloudy and the appearance may deteriorate.
[0020]
The antimony oxide-coated titanium oxide-containing composite oxide sol used in the present invention is coated with antimony oxide on the titanium oxide contained in the sol, so that it has weather resistance due to photoactivity caused by ultraviolet irradiation of titanium oxide. This prevents the deterioration and the deterioration of fading when dyed. Further, since the surface of the sol is modified with an organosilicon compound, it is possible to obtain good adhesion between the hard coat layer and the lens substrate.
[0021]
Examples of the polyester-based thermoplastic resin used in the present invention include those described in JP-A No. 2000-144048. The polyester-based thermoplastic resin is a multi-block copolymer using polyester as a hard segment and polyether or polyester as a soft segment. The weight ratio of the hard segment (H) to the soft segment (S) is H / S = 30/70 to 90/10, preferably 40/60 to 80/20. The polyester as a hard segment constituent component is basically composed of dicarboxylic acids and a low molecular glycol. Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, carbon atoms such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, decamethylene dicarboxylic acid, and octadecanedicarboxylic acid. -20 linear saturated aliphatic dicarboxylic acids, aliphatic oxocarboxylic acids such as ε-oxycaproic acid, dimer acids (dibasic acids obtained by dimerizing aliphatic monocarboxylic acids having double bonds), and the like, and These ester-forming derivatives are mentioned. Among these, terephthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid are desirable in use. Examples of the low molecular weight glycol include aliphatic glycols such as ethylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, and neopentyl glycol, and 1,6-cyclohexane. Examples include aliphatic glycols such as dimethanol, and ester-forming derivatives thereof. Among these, ethylene glycol and 1,4-butanediol are desirable for use.
[0022]
The polyester as a soft segment constituent component is composed of dicarboxylic acids and a long-chain glycol, and examples of the dicarboxylic acids include those described above. Examples of the long chain glycol include poly (1,2-butadiene glycol), poly (1,4-butadiene glycol) and hydrogenated products thereof. Also, ε-caprolactone, enanthlactone, and caprolilolactone are useful as the polyester component. Of these, ε-caprolactone is desirable for use.
[0023]
As the polyether of the soft segment component, poly (alkylene oxide) glycol, poly (1,2-propylene oxide) glycol, poly (1,3-propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol, and other poly (alkylene) Oxide) glycols, among which poly (tetramethylene oxide) glycol is desirable for use. The polyester-based thermoplastic elastomer can be used by mixing with other polymers. For example, a normal ester-based resin (PBT, PET, etc.), an amide-based resin, and an amide-based thermoplastic elastomer are optional. Usually, the proportion of the total polymer is less than 50%, desirably less than 30%. The polyester-based thermoplastic elastomer can be prepared into a solution-type primer composition. However, it is desirable to use it as a primer composition of an aqueous emulsion from the viewpoint of processability and environmental protection.
[0024]
This primer composition was applied on a refractive index 1.60 spectacle lens (manufactured by Seiko Epson Corporation, SLU lens fabric) by a dipping method (pickup speed 25 cm 2 / min).
[0025]
The plastic lens substrate used in the present invention is not particularly limited, but includes (meth) acrylic resin, styrene resin, polycarbonate resin, allyl resin, allyl carbonate resin such as diethylene glycol bisallyl carbonate resin (CR-39), vinyl Resins, polyester resins, polyether resins, urethane resins obtained by reaction of isocyanate compounds with hydroxy compounds such as diethylene glycol, thiourethane resins obtained by reacting isocyanate compounds with polythiol compounds, and one or more disulfide bonds in the molecule The transparent resin etc. which are obtained by hardening | curing polymeric composition containing the (thio) epoxy compound which has can be illustrated. Of these, a substrate having a refractive index of 1.60 or more was used.
[0026]
As a method for forming a primer layer on a plastic substrate, for example, a metal oxide fine particle may be blended in an aqueous solution containing an aqueous acrylic-urethane resin, if necessary, and diluted in a solvent as necessary to prepare a primer solution for use. it can. As the solvent, solvents such as alcohols, esters, ketones, ethers and aromatics are used. In addition, conventionally well-known various additives, such as a leveling agent, can be included. The prepared primer solution can be applied to a plastic substrate by a method such as spin coating or dipping, dried, and then cured.
The prepared primer solution can be applied to a plastic substrate by a method such as spin coating or dipping, dried, and then cured.
[0027]
The coated substrate lens was heat-cured at 80 ° C. for 20 minutes to form a primer layer having a thickness of 0.8 μm on the substrate. The thickness of the primer layer is 0. 01-50 μm, especially 0. The range of 1-30 micrometers is preferable. If the primer layer is too thin, the effect of improving the dyeability and impact resistance of the hard coat layer is small. Conversely, if the primer layer is too thick, the surface smoothness may be impaired or optical distortion may occur.
[0028]
Further, in applying the coating composition of the present invention, the surface of the substrate is previously treated with alkali, acid, surfactant, and polishing with inorganic or organic fine particles for the purpose of improving the adhesion between the substrate lens and the coating. It is effective to perform treatment, primer treatment or plasma treatment.
[0029]
2) Formation of hard coat layer
First, 41.2 g of butyl cellosolve as a solvent and 22.9 g of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane as an organic silicon compound were mixed.
In the present invention, the above general formula (1)
[Formula 4]
Figure 2005010618
(Wherein R 1 Is an organic group having a polymerizable reactive group, R 2 Is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, X is a hydrolyzable group, and n is 0 or 1. ) Can also be used. In the general formula of the components, R 1 Is an organic group having a polymerizable reactive group, and is a silane compound having a polymerizable reactive group such as vinyl group, allyl group, acrylic group, methacryl group, epoxy group, mercapto group, cyano group, isocyano group, amino group, etc. Yes, R 2 Is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a butyl group, a vinyl group, and a phenyl group. X is a hydrolyzable group, n is 0 or 1, and specific examples thereof include alkoxy groups such as methoxy, ethoxy and methoxyethoxy, halogen groups such as chloro and bromo, acyloxy Groups and the like. The component (B) is more effective when it is used after hydrolysis or by either treating the film after curing with an acid treatment. The amount used is preferably 3 to 40% by weight of the solid content. That is, if it is less than 3% by weight, both the dyeability and various durability of the inorganic vapor deposition film cannot be satisfied at the same time. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the water resistance of the coating film becomes poor. In addition, the pot life of the coating liquid is shortened. Specific examples of this silane compound include vinyltrialkoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltri (β-methoxy-ethoxy) silane, allyltrialkoxysilane, acryloxypropyltrialkoxysilane, methacryloxypropyltrialkoxysilane, methacryloxypropyldisilane. Alkoxymethylsilane, γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrialkoxysilane, mercaptopropyltrialkoxysilane, γ-aminopropyltrialkoxysilane, N-β (aminoethyl) ) -Γ-aminopropylmethyl dialkoxysilane. These may be used in combination of two or more.
[0030]
In this mixture, 0. 6.3 g of 1N aqueous hydrochloric acid was added dropwise with stirring. After further stirring for 3 hours, the mixture was aged overnight. 0.1N sodium hydroxide butyl cellosolve solution was added to this solution, and then a silicon surfactant (trade name “L-7001” manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.) diluted 10 times with butyl cellosolve. 63 g, 113.4 g of methanol-dispersed antimony oxide-coated titanium oxide-containing composite oxide sol (manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name “OPTRAIQUE (45)”), and 1,6-polyfunctional epoxy compound 7.36 g of hexanediol diglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name “Denacol EX-313”) is added, 0.462 g of acetylacetonate Fe (III) as a curing catalyst, phenolic antioxidant (Product name “ANTAGE CRYSTAL” manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.) 0. 26 g was added, stirred for 4 hours, filtered, and aged overnight to prepare a coating solution.
[0031]
The metal oxide sol used in the coating composition of the present invention is the same as the metal oxide sol used in the primer layer, but the amount used is preferably 10 to 65% by weight of the solid content. That is, if it is less than 10% by weight, the adhesion to the inorganic vapor-deposited film becomes insufficient, or the scratch resistance of the coating film becomes insufficient, and if it exceeds 65% by weight, cracks occur in the coating film. Furthermore, it is desirable that the amount used so as not to cause interference fringes on a substrate having a refractive index of 1.60 or more is 35% by weight or more.
[0032]
Further, the pH of the hard coating solution is an important factor in the scratch resistance, pot life of the coating solution, and the like. That is, when the pH is less than 4.5, the pot life of the coating solution is shortened and the productivity is lowered. On the other hand, if it exceeds 6.5, the scratch resistance is lowered.
[0033]
The polyfunctional epoxy compound used in the coating composition of the present invention provides sufficient dyeability without causing color unevenness in the hard coat layer, and is widely used for paints, adhesives, casting, etc. For example, polyolefin epoxy resins synthesized by a peroxidation method, cyclopentadiene oxide, cyclohexene oxide, alicyclic epoxy resins such as polyglycidyl ester obtained from hexahydrophthalic acid and epichlorohydrin, bisphenol A, catechol, resorcinol, etc. Polyhydric phenols or polyhydric alcohols such as (poly) ethylene glycol, (poly) propylene glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerol, sorbitol and epichlorohydrin Polyglycidyl ether obtained from the above, epoxidized vegetable oil, epoxy novolak obtained from novolak type phenolic resin and epichlorohydrin, epoxy resin obtained from phenolphthalein and epichlorohydrin, copolymer of glycidyl methacrylate and methyl methacrylate acrylic monomer or styrene, Furthermore, the epoxy acrylate etc. which are obtained by the glycidyl group ring-opening reaction of the said epoxy compound and monocarboxylic acid containing (meth) acrylic acid are mentioned.
[0034]
Specific examples of the polyfunctional epoxy compound include 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, and nonaethylene glycol diester. Glycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, dipropylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, tetrapropylene glycol diglycidyl ether, nonapropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol hydroxyhyvalic acid Diglycidyl ether of ester, trimethylolpropa Diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, diglycerol diglycidyl ether, diglycerol triglycidyl ether, diglycerol tetraglycidyl ether, pentaerythritol diglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether , Pentaerythritol tetraglycidyl ether, dipentaerythritol tetraglycidyl ether, sorbitol tetraglycidyl ether, triglycidyl ether of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, triglycidyl ether of tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, etc. Group epoxy compounds, isophoronediol diglycy Ethers, alicyclic epoxy compounds such as bis-2,2-hydroxycyclohexylpropane diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, orthophthalic acid diglycidyl ester And aromatic epoxy compounds such as phenol novolac polyglycidyl ether and cresol novolac polyglycidyl ether.
[0035]
As the curing catalyst used in the present invention, in addition to the above, perchloric acids such as perchloric acid, ammonium perchlorate, magnesium perchlorate, Cu (II), Zn (II), Co (II), Ni (II) , Be (II), Ce (III), Ta (III), Ti (III), Mn (III), La (III), Cr (III), V (III), Co (III), Fe (III) Amino acids such as acetylacetonate, amine, glycine, Lewis acid, organic acid metal salts, etc. having a central metal atom such as Al, (III), Ce (IV), Zr (IV), V (IV), etc. It is done. Among these, the most preferable curing catalyst includes magnesium perchlorate and acetylacetonate of Al (III) and Fe (III). The addition amount is desirably within the range of 0.01 to 5.0% by weight of the solid content concentration.
[0036]
The coating composition thus obtained can be diluted with a solvent and used as necessary. As the solvent, solvents such as alcohols, esters, ketones, ethers and aromatics are used.
[0037]
In addition to the above components, the coating composition of the present invention may contain a small amount of surfactant, antistatic agent, disperse dye / oil-soluble dye / fluorescent dye / pigment, photochromic compound, etc. The coatability and the coating performance after curing can also be improved.
[0038]
This hard coat composition was applied on the plastic lens substrate on which the primer layer obtained in 1) was formed by the dipping method (pickup speed 25 cm / min). The coated substrate lens was heat-cured at 125 ° C. for 3 hours to give a film thickness of 2. A hard coat layer of 0 μm was formed. As a coating / curing method, a coating film can be formed by applying a coating solution by a dipping method, a spinner method, a spray method, or a flow method, followed by heating and drying at a temperature of 40 to 200 ° C. for several hours. In particular, a spinner method that does not require the lens substrate to be fixed with a jig is suitable for a substrate having a heat distortion temperature of less than 100 ° C.
[0039]
Moreover, as a film thickness of a cured film, it is preferable that it is 0.05-30 micrometers. That is, if it is less than 0.05 μm, the basic performance does not appear, and if it exceeds 30 μm, the smoothness of the surface is impaired or optical distortion occurs, which is not preferable.
[0040]
3) Formation of antireflection layer and water repellent film
The antireflection film is composed of a single layer or multiple layers of an inorganic coating, but may be composed of an organic coating. As the material of the inorganic coating, SiO 2 , SiO 2, ZrO 2 TiO 2 , TiO 2, Ti 2 O 3 , Ti 2 O 5 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , CeO 2 , MgO, Y 2 O 3 , SnO 2 , MgF 2 , WO 3 Inorganic substances such as these can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. In the case of plastic lenses, SiO can be vacuum-deposited at low temperatures. 2 , ZrO 2 TiO 2 , Ta 2 O 5 Is preferred. In the case of a multilayer structure, the outermost layer is SiO. 2 It is preferable that As a method for forming the inorganic coating, for example, a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, a CVD method, a method of depositing by a chemical reaction in a saturated solution, or the like can be employed. In the vacuum vapor deposition method, an ion beam assist method in which an ion beam is simultaneously irradiated during vapor deposition may be used.
[0041]
Further, when forming the antireflection film, it is desirable to perform a surface treatment of the hard coat layer. Specific examples of the surface treatment include acid treatment, alkali treatment, ultraviolet irradiation treatment, plasma treatment by high frequency discharge in an argon or oxygen atmosphere, and ion beam irradiation treatment of argon, oxygen, nitrogen, or the like. Furthermore, a water repellent film can be formed on the surface of the antireflection film using a fluorine-containing silane compound containing a perfluoroalkyl group or the like in order to make the surface of the antireflection film difficult to stain or to easily wipe off the dirt. .
[0042]
In the present invention, on the plastic lens, in order from the substrate side, SiO 2 2 Layer and TiO 2 An antireflection multilayer film consisting of 7 layers in which layers were alternately laminated was constructed. Antireflection film SiO 2 The layer is formed by a vacuum deposition method (degree of vacuum: 5.0 × 10 -4 Pa). The TiO 2 layer is formed by ion-assisted deposition (vacuum degree: 4.0 × 10 -3 Pa). TiO 2 The ion assist conditions for forming a layer by ion assist deposition are an acceleration voltage of 520 V and an acceleration current value of 270 mA, and the degree of vacuum is 4 by introducing oxygen. 0x10 -3 It was made to hold | maintain with Pa. The first layer is 0. SiO with optical film thickness of 083λ 2 Layer, the second layer is 0. TiO with optical thickness of 07λ 2 Layer, the third layer is 0. SiO with an optical film thickness of 10λ 2 Layer, the fourth layer is 0. TiO with optical film thickness of 18λ 2 Layer, the fifth layer is 0. SiO with optical film thickness of 065λ 2 Layer, the sixth layer is 0. TiO with an optical film thickness of 14λ 2 Layer, the seventh layer is 0. SiO with an optical film thickness of 26λ 2 An antireflection film was constructed by sequentially laminating layers. The design wavelength λ was 520 nm. The reflection interference color of the obtained multilayer film was green, and the total light transmittance was 99%.
[0043]
Thereafter, a water-repellent film made of a fluorine-containing silane compound was formed on the antireflection film by a vacuum deposition method.
[0044]
4) Various evaluation tests
The lens obtained as described above was subjected to the following various evaluation tests to evaluate the characteristics. The same test evaluation was performed in the following examples and comparative examples.
[0045]
Impact resistance: 16. A 3 g hard ball was naturally dropped from a height of 147 cm to the center of the convex surface of the lens, and the lens was confirmed to be cracked. The center thickness of the lens used in this test is 1. It was 1 mm. In addition, even when the weight of the hard sphere was doubled, those without cracks and cracks were marked with ◎.
[0046]
Scratch resistance: A load of 1 kg was applied with Bonstar # 0000 steel wool (manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.), 10 reciprocating surfaces were rubbed, and the degree of damage was visually observed.
[0047]
Weather resistance: A sample having no change in surface condition after being exposed to a sunshine weather meter with a xenon lamp for 250 hours was evaluated as good.
[0048]
Humidity resistance: After leaving it in an atmosphere of 60 ° C. × 99% for 10 days, a material having no change in surface condition was evaluated as good.
[0049]
Warm water resistance: The plastic lens was immersed in warm water at 90 ° C. for 60 minutes, and the occurrence of cracks, whitening and the like was visually observed.
[0050]
Adhesion of surface treatment layer: The adhesion between the lens base material and the surface treatment layer (hard coat layer and antireflection film) is a cross-cut according to JIS D-0202 for the tests of (c) and (d). Performed by a tape test. That is, using a knife, cuts are made on the substrate surface at intervals of 1 mm to form 100 squares of 1 mm 2. Next, heserophan adhesive tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd .: trade name “Cellotape” (registered trademark)) was pressed strongly, and then suddenly pulled away from the surface in the direction of 90 degrees, and the coating layer remained. The squares were visually observed as an adhesion index.
[0051]
Dyeability: A test was conducted on a plastic lens whose outermost layer was a hard coat layer. Immerse in a disperse dye bath at 94 ° C. for 10 minutes and measure the luminous transmittance in a spectrophotometric form. ◎ 30% or less, ○ 50% or less ○, 70% or less △, 70% The above was marked with x.
[0052]
Appearance: Observation of white turbidity, cracks, whitening, etc. with transmitted light and reflected light using a black background and a fluorescent lamp in a dark box.
[0053]
The test results are shown in Table 1. According to the above test results, a plastic lens substrate having a refractive index of 1.60 or more, a primer layer formed on the plastic lens substrate, and a hard coat layer formed on the primer layer and capable of being dyed In addition, in a plastic lens having an antireflection layer made of an inorganic substance formed on the hard coat layer, by adding a phenolic antioxidant to the hard coat layer, transparency, various durability, and dyeability can be obtained. An excellent plastic lens having excellent impact resistance was obtained.
[0054]
(Example 2)
In the formation of the hard coat layer of Example 1, a benzotriazole ultraviolet absorber (Ciba, trade name “Tinuvin 213” was used instead of the phenol-based antioxidant (trade name “ANTAGE CRYSTAL” manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.). )) 0. All operations were the same except that 26 g was used. As the ultraviolet absorber used here, in addition to the above, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-amylphenyl) -2H-benzotriazole, isooctyl-3- (3- (2H-benzotriazole- Benzotriazoles such as 2-yl) -5-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate, dimethyl-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl succinate The hindered amines such as pepyridine polycondensate are mentioned, and the amount of the antioxidant and the ultraviolet absorber used is preferably 0.002 to 0.2% by weight of the solid content, that is, 0.002% by weight. If the content is less than 0.2% by weight, the coating film becomes cloudy and the appearance deteriorates.
[0055]
As a result of evaluating the characteristics of the lens obtained as described above, the same characteristics as in Example 1 could be obtained by adding a benzotriazole antioxidant to the hard coat layer.
[0056]
Example 3
In the formation of the hard coat layer of Example 1, 0.13 g of a phenol-based antioxidant (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd., trade name “ANTAGE CRYSTAL”), a benzotriazole-based ultraviolet absorber (manufactured by Ciba, trade name “TINUVIN” 213 ") all except that 0.13 g was used.
[0057]
As a result of evaluating the characteristics of the lens obtained as described above, the same characteristics as in Example 1 can be obtained by adding a phenolic antioxidant and a benzotriazole ultraviolet absorber to the hard coat layer. did it.
[0058]
(Example 4)
In the formation of the primer layer of Example 1, 0.26 g of a phenolic antioxidant (trade name “ANTAGE CRYSTAL” manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) was added at the end of the preparation of the primer composition, followed by filtration. . Further, the same procedure as in Example 1 was performed except that the antioxidant was not used in the formation of the hard coat layer. As a result of evaluating the characteristics of the lens obtained as described above, it was possible to obtain the same characteristics as in Example 1 by adding a phenolic antioxidant to the primer layer.
[0059]
(Example 5)
In the formation of the primer layer of Example 4, a benzotriazole-based ultraviolet absorber (Ciba, trade name “Tinuvin 213”) was used instead of the phenol-based antioxidant (trade name “ANTAGE CRYSTAL” manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.). ) 0. All operations were the same except that 26 g was used. As a result of evaluating the characteristics of the lens obtained as described above, it was possible to obtain the same characteristics as in Example 1 also by adding a benzotriazole-based ultraviolet absorber to the primer layer.
[0060]
(Example 6)
In the formation of the primer layer of Example 4, 0.13 g of a phenol-based antioxidant (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd., trade name “ANTAGE CRYSTAL”), a benzotriazole-based ultraviolet absorber (manufactured by Ciba, trade name “TINUVIN 213” ]) All the same except that 0.13 g was used. As a result of evaluating the characteristics of the lens obtained as described above, the same characteristics as in Example 1 can be obtained by adding a phenolic antioxidant and a benzotriazole ultraviolet absorber to the hard coat layer. did it.
[0061]
(Example 7)
In forming the primer layer of Example 1, instead of the aqueous polyester “A-160P” (manufactured by Takamatsu Yushi Co., Ltd., solid content concentration 25% by weight), an aqueous acrylic-urethane resin “Neo Sticker 700” (Nika Sticker) All operations were performed in the same manner except that (made by Co., Ltd.) was used.
[0062]
The aqueous acrylic-urethane resin used in the present invention is a copolymer of an acrylic polyol and a polyfunctional isocyanate compound, or a composite of an acrylic polyol and an aqueous polyurethane resin, and is dispersed in water. . An acrylic polyol is a copolymerized acrylic resin of an acrylic monomer having a hydroxyl group and a copolymerizable monomer such as an acrylate ester. The water-based polyurethane resin is also called water-based urethane resin or water-dispersed polyurethane, and is obtained by dispersing a urethane resin obtained by a reaction between a polyfunctional isocyanate compound and a polyol as an emulsion. Examples of acrylic monomers having a hydroxyl group that are raw materials for acrylic polyols include 2-hydroxyethyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 6-hydroxyhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2- Examples thereof include hydroxypropyl methacrylate, 6-hydroxyhexyl methacrylate, and 5,6-dihydroxyhexyl methacrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
[0063]
Examples of monomers copolymerizable with an acrylic monomer having a hydroxyl group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, Isobutyl (meth) acrylate, n-amyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-n-butoxyethyl (meth) ) Acrylate, 2-chloroethyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylbutyl (meth) acrylate, cinnamyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) ) Acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, furfuryl (meth) acrylate, hexafluoroisopropyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate, 2-methoxybutyl (meth) acrylate, 2-nitro-2- Methylpropyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-phenylethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl Acrylic monomers such as (meth) acrylate, tetrapyranyl (meth) acrylate, acrylic acid, methacrylic acid, acrylonitrile, vinyl acetate, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, methylcrotonate, maleic anhydride, Ren, ethylene monomers, such as α- methylstyrene are exemplified. In addition, (meth) acrylate means an acrylate or a methacrylate.
[0064]
The acrylic polyol can be obtained by polymerizing an acrylic monomer having these hydroxyl groups and a monomer copolymerizable therewith by a known polymerization method such as a bulk polymerization method, a solution polymerization method, or an emulsion polymerization method. In particular, the emulsion polymerization method is preferable in that, in addition to being able to directly produce an aqueous acrylic polyol, a polymer having a large molecular weight that is difficult to produce by solution polymerization is obtained. In order to obtain a self-emulsifying water-based polyurethane resin, it is preferable to use a compound having a carboxyl group and at least two active hydrogens in the molecule together with the acrylic polyol. Examples of such compounds include 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid, 2,2-dimethylolvaleric acid, dioxymaleic acid, and 2,2-dimethylolbutanoic acid. it can. You may use these individually or in combination of 2 or more types.
[0065]
On the other hand, as the polyfunctional isocyanate compound, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethyl-4,4′-diphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane Diisocyanate, norborane diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, t-cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, lysine diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, 1, 3 -Bis (isocyanatomethyl) Diisocyanates such as rhohexane, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatephenyl) thiophosphate, lysine ester triisocyanate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1 , 8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, bicycloheptane triisocyanate and the like. Furthermore, urethane-modified products obtained from these diisocyanates and triisocyanates can be used. Examples of urethane-modified products include adducts, uretidiones (dimers), isocyanurates (trimers), carbodiimides, allophanates, urea-modified polyisocyanates, burette-modified polyisocyanates, and isocyanate prepolymers (semi-prepolymers). Is given. Furthermore, blocked isocyanates obtained by blocking these polyisocyanates with blocking agents such as acetylacetone, dimethylmalonate, diethylmalonate, 2,4-hexanedione, 3,5-heptanedione, acetoxime, methylethylketoxime, pucnonoxime, caprolactam can give. Among these, aliphatic diisocyanate compounds and alicyclic diisocyanates are preferable from the viewpoint of weather resistance, and for example, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, norborane diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate are preferable.
[0066]
Examples of a method for obtaining an aqueous acryl-urethane resin include chemistry of an acrylic polyol, other polyol if necessary, a compound having the carboxyl group and at least two active hydrogens, a polyfunctional isocyanate compound and a catalyst with respect to a hydroxyl group. After reacting in a stoichiometric excess polyfunctional isocyanate compound in an organic solvent to produce an acrylic-modified urethane prepolymer having a carboxyl group and having an isocyanate group at the terminal, neutralize with a neutralizing agent. There is a method in which a water-based urethane prepolymer is dispersed in water and polymerized with a chain extender to obtain a self-emulsifying water-based acrylic-urethane copolymer composition. Examples of polyols other than acrylic polyols include polyester-based polyols, polycarbonate-based polyols, and polyether-based polyols. One of these polyols can be used alone, or two or more can be used in combination.
[0067]
As a result of evaluating the characteristics of the lens obtained as described above, even when an aqueous acrylic-urethane resin is used in the primer layer, a phenolic antioxidant is added to the hard coat layer. The same characteristics as in Example 1 could be obtained.
[0068]
(Comparative example)
In the formation of the hard coat layer of Example 1, everything was performed in the same manner except that no phenolic antioxidant (trade name “ANTAGE CRYSTAL” manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) was used. As a result of evaluating the characteristics of the lens obtained as described above, it was not possible to obtain sufficient impact resistance because no phenolic antioxidant was added.
[0069]
[Table 1]
Figure 2005010618

Claims (3)

屈折率が1.60以上のプラスチックレンズ基材と、
前記プラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層と、
前記プライマー層上に形成されたハードコート層及び
前記ハードコート層上に形成された無機物質から成る反射防止層と、
を有するプラスチックレンズにおいて、前記ハードコート層又は前記プライマー層のうち少なくとも一方が、酸化防止剤又は紫外線防止剤のうち少なくとも一方を含有することを特徴とするプラスチックレンズ。
A plastic lens substrate having a refractive index of 1.60 or more;
A primer layer formed on the plastic lens substrate;
An antireflection layer comprising a hard coat layer formed on the primer layer and an inorganic substance formed on the hard coat layer;
The plastic lens according to claim 1, wherein at least one of the hard coat layer and the primer layer contains at least one of an antioxidant and an ultraviolet ray inhibitor.
請求項1記載のプラスチックレンズであって、ハードコート層が下記の成分
(A)Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,In,Tiから選ばれる1種以上の金属酸化物からなる、微粒子または複合微粒子で、前記金属酸化物微粒子の最外表面を有機ケイ素化合物で改質処理を施した微粒子。
(B)一般式(1)
Figure 2005010618
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、X は加水分解性基であり、n は0 または1である。)で表される有機ケイ素化合物、
(C)硬化触媒
(D)多官能性エポキシ化合物
を含有することを特徴とするプラスチックレンズ。
2. The plastic lens according to claim 1, wherein the hard coat layer is selected from the following components (A): Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, Ti Fine particles or composite fine particles comprising at least a metal oxide, wherein the outermost surface of the metal oxide fine particles is modified with an organosilicon compound.
(B) General formula (1)
Figure 2005010618
(Wherein R 1 is an organic group having a polymerizable reactive group, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, X is a hydrolyzable group, and n is 0 or 1). Organosilicon compounds,
(C) Curing catalyst (D) A plastic lens comprising a polyfunctional epoxy compound.
請求項1乃至2記載のプラスチックレンズにおいて、前記プライマー層が、水性化アクリル−ウレタン系樹脂又はポリエステル系熱可塑性樹脂及び、Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,In,Tiから選ばれる1種以上の金属酸化物からなる、微粒子または複合微粒子で、前記金属酸化物微粒子の最外表面を有機ケイ素化合物で改質処理を施した微粒子を含有することを特徴とするプラスチックレンズ。3. The plastic lens according to claim 1, wherein the primer layer comprises an aqueous acrylic-urethane resin or a polyester thermoplastic resin, and Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, and W. Containing fine particles or composite fine particles made of one or more metal oxides selected from Zr, In, Ti, and having the outermost surface of the metal oxide fine particles modified with an organosilicon compound. Plastic lens characterized by
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