JP2006201424A - Plastic lens and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機薄膜の反射防止層を備えたプラスチックレンズおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a plastic lens having an organic thin film antireflection layer and a method for producing the same.
眼鏡レンズは、基材(生地)にガラスの他にプラスチックが用いられており、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、加工性および染色性が良く、さらに割れ難く安全性も高い等の多くのメリットがある。しかしながら、プラスチックレンズは軟質で非常に傷つきやすい。このため、プラスチックレンズの表面に硬度の高いハードコート層を形成し、耐擦傷性を向上させている。 Glasses lenses use plastics as the base material (fabric) in addition to glass. Plastic lenses are lighter than glass lenses, have better moldability, processability and dyeability, and are more resistant to breakage and higher safety. There are many merits such as. However, plastic lenses are soft and very vulnerable. For this reason, a hard coat layer having a high hardness is formed on the surface of the plastic lens to improve the scratch resistance.
さらに、眼鏡レンズは、高屈折率なレンズが要求されるので、高屈折率なプラスチックレンズ基材を用いる際に、その上に形成されるハードコート層にも、干渉縞の発生を抑制するため同程度の高屈折率が要求されている。 Furthermore, since the eyeglass lens requires a lens having a high refractive index, when using a plastic lens substrate having a high refractive index, the hard coat layer formed thereon is also prevented from generating interference fringes. The same high refractive index is required.
特許文献1には、プラスチックの表面コート剤として、酸化セリウムと酸化チタンの複合微粒子が含有されたゾルの製造方法が開示されている。また、特許文献2および3には、ハードコート層に、高屈折率の二酸化チタン、ケイ素、ジルコニウムおよび/またはアルミニウム酸化物等の金属酸化物微粒子を用いる方法が開示されている。
ハードコート層の上に形成される反射防止層は、特許文献3に開示されているように、SiO2等の無機材料による多層膜が用いられている。これに対し、有機材(有機薄膜)による反射防止層の開発が進められている。有機薄膜の反射防止層は、湿式法で製造できるため、真空プロセスが不要であり、成膜用の装置を小型化および簡易化できる。さらに、有機系の素材は、プラスチック基板と熱膨張率が近く、プラスチックレンズにおいては、有機系の反射防止層を採用することにより高温の環境下でのクラックの発生を抑えることができるなどのメリットが認められている。 As the antireflection layer formed on the hard coat layer, as disclosed in Patent Document 3, a multilayer film made of an inorganic material such as SiO 2 is used. On the other hand, the development of an antireflection layer made of an organic material (organic thin film) is underway. Since the antireflection layer of the organic thin film can be manufactured by a wet method, a vacuum process is unnecessary, and the apparatus for film formation can be reduced in size and simplified. In addition, organic materials have a thermal expansion coefficient close to that of plastic substrates, and plastic lenses have the advantage of being able to suppress the occurrence of cracks in high-temperature environments by adopting an organic antireflection layer. Is allowed.
しかしながら、特許文献1〜3に示されているようなハードコート層の上に有機薄膜で構成される反射防止層を形成すると、耐候性が悪化することが分かった。特許文献1〜3に示されているように、高屈折率のハードコート層を実現するためには、チタンを含む層を形成することが好ましい。これに対して、チタンは、特に、従来用いられているアナターゼ型のチタンは、光(紫外線)エネルギーを受けると活性を帯び、強い酸化分解力により特性(光活性)が高くなる。有機系のハードコート層は、有機系の反射防止膜との密着性は高いが、両者とも有機系であり、チタンの強い光活性により分解されやすい。しかしながら、従来のSiO2、ZrO2、TiO2等の無機材料による反射防止層は、5〜7層の多層膜を形成し、さらに、各層が緻密であるため紫外線カット性能に優れ、水の透過性も低い。このため、チタンの光活性はほとんど問題になっていなかったと考えられる。
However, it has been found that when an antireflection layer composed of an organic thin film is formed on the hard coat layer as shown in
これに対し、有機系の反射防止層は、ハードコート層の上に単層または3層程度の薄膜で形成できるので、反射防止層は非常に薄い。さらに、有機系の反射層は、無機材の反射防止層に比べ緻密性が劣る。したがって、無機材の反射防止層に対して、有機材の反射防止層は紫外線カット性能が劣り、さらに、水の透過性も高く、ハードコート層に含まれているチタンの光活性を助長する状況になると考えられる。このため、長期に渡り使用している際に、ごく僅かでもハードコート層等が劣化すると、有機薄膜で構成される反射防止層が劣化し、剥がれ落ちてしまう状態が発生する。一方、有機薄膜からなる反射防止層は、薄いことが、熱膨張率が近いことと合わせてハードコート層との密着性の向上に繋がる。したがって、有機系の反射防止膜の膜厚を大きくすることは、有機系の反射防止膜のメリットを放棄することになる。さらに、有機系の反射防止膜は、シリカ系の微粒子を含むために透水性の高いものとなり、これにより防曇性を確保したり、染色性を確保したり、種々の機能を付加することが検討されている。したがって、膜厚を高くして紫外線カット性能を向上したり、透水性を減らすことは、これらの点でも、有機系の反射防止膜のメリットを放棄することに繋がる。 On the other hand, since the organic antireflection layer can be formed as a single layer or a thin film of about three layers on the hard coat layer, the antireflection layer is very thin. Further, the organic reflective layer is inferior in density to the inorganic antireflection layer. Therefore, compared with inorganic antireflection layers, organic antireflection layers have inferior UV-cut performance, and also have high water permeability, which promotes the photoactivity of titanium contained in the hard coat layer. It is thought that it becomes. For this reason, when the hard coat layer or the like is deteriorated even when being used for a long time, the antireflection layer composed of the organic thin film is deteriorated and peeled off. On the other hand, a thin antireflection layer made of an organic thin film leads to an improvement in adhesion to the hard coat layer in combination with a close thermal expansion coefficient. Therefore, increasing the film thickness of the organic antireflection film abandons the merit of the organic antireflection film. Furthermore, since the organic antireflection film contains silica-based fine particles, it has high water permeability, thereby ensuring antifogging properties, ensuring dyeability, and adding various functions. It is being considered. Therefore, increasing the film thickness to improve the ultraviolet ray blocking performance or reducing the water permeability also leads to abandoning the merit of the organic antireflection film.
そこで、本発明では、薄く、熱膨張率がハードコート層に近いなどの有機薄膜の反射防止層の本来のメリットを無くすことなく、耐侯性に優れたプラスチックレンズおよびその製造方法を提供することを目的としている。 Accordingly, the present invention provides a plastic lens excellent in weather resistance and a method for producing the same without losing the original merit of the antireflection layer of an organic thin film such as being thin and having a thermal expansion coefficient close to that of a hard coat layer. It is aimed.
そこで、本発明は、プラスチックレンズ基材と、プラスチックレンズ基材上に形成されたハードコート層と、ハードコート層の上に形成された反射防止層とを有するプラスチックレンズにおいて、ハードコート層は、少なくとも下記(A)成分および(B)成分を含有する第1のコーティング用組成物から形成された塗膜であり、反射防止層は、その屈折率がハードコート層の屈折率よりも低く、屈折率の差は0.10以上であり、膜厚が50nm〜150nmの有機薄膜により構成できる。
(A)平均粒径1nm〜200nmのSi、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、Inの元素群から選ばれる1種以上の金属酸化物からなる微粒子および/または元素群から選ばれる2種類以上の金属酸化物から構成される複合酸化物微粒子。
(B)一般式:R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物。なお、式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が3以上の有機基を表し、X1は加水分解性基を表す。
Accordingly, the present invention provides a plastic lens having a plastic lens substrate, a hard coat layer formed on the plastic lens substrate, and an antireflection layer formed on the hard coat layer. It is a coating film formed from the first coating composition containing at least the following components (A) and (B), and the antireflective layer has a refractive index lower than the refractive index of the hard coat layer. The difference in rate is 0.10 or more, and it can be constituted by an organic thin film having a film thickness of 50 nm to 150 nm.
(A) Fine particles composed of one or more metal oxides selected from the group consisting of Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In having an average particle diameter of 1 nm to 200 nm, and Composite oxide fine particles composed of two or more metal oxides selected from the element group.
(B) An organosilicon compound represented by the general formula: R 1 SiX 1 3 . In the formula, R 1 represents an organic group having 3 or more carbon atoms having a polymerizable reactive group, and X 1 represents a hydrolyzable group.
ハードコート層は、干渉縞を抑制するために高屈折率のプラスチックレンズ基材の屈折率に対して±0.03程度の屈折率とすることが好ましい。したがって、ハードコート層は高屈折率にする必要があり、本発明においては、ハードコート層を形成するための塗布液の成分である第1のコーティング用組成物に、チタンの代わりに成分(A)の金属酸化物を含有させることにより屈折率を高くしている。これらの金属酸化物は、チタンのような激しい光活性を持たず、紫外線に晒されても安定している。したがって、この第1のコーティング用組成物により形成することで、ハードコート層が紫外線に晒される環境下でも、ハードコート層自体の耐侯性を向上できる。このため、ハードコート層の上に有機薄膜により反射防止層を形成しても、ハードコート層の劣化は防止でき、十分な耐候性と、耐水性、すなわち、多湿環境における耐久性とを備え、さらに有機系のハードコート層と有機系の反射防止層との組合せのメリット、すなわち、熱膨張率が近いので剥離がなく耐熱性(高温の耐久性)が高く、反射防止層が薄く通水性があるので染色性があるなどのメリットを備えたプラスチックレンズを提供できる。 The hard coat layer preferably has a refractive index of about ± 0.03 with respect to the refractive index of the plastic lens substrate having a high refractive index in order to suppress interference fringes. Therefore, the hard coat layer needs to have a high refractive index. In the present invention, the first coating composition, which is a component of the coating solution for forming the hard coat layer, is replaced with a component (A ) To increase the refractive index. These metal oxides do not have intense photoactivity like titanium and are stable even when exposed to ultraviolet rays. Therefore, by forming with the first coating composition, the weather resistance of the hard coat layer itself can be improved even in an environment where the hard coat layer is exposed to ultraviolet rays. For this reason, even if an antireflection layer is formed on the hard coat layer by an organic thin film, the hard coat layer can be prevented from being deteriorated, and has sufficient weather resistance and water resistance, that is, durability in a humid environment, Furthermore, the merit of the combination of the organic hard coat layer and the organic antireflection layer, that is, the thermal expansion coefficient is close, so there is no peeling and high heat resistance (high temperature durability), and the antireflection layer is thin and water-permeable. Because of this, it is possible to provide plastic lenses with the advantage of being dyeable.
(A)成分の複合酸化物微粒子の平均粒径は、上述したように1nm〜200nmの範囲が望ましく、5nm〜30nmの径の範囲がさらに好ましい。 As described above, the average particle size of the component (A) composite oxide fine particles is preferably in the range of 1 nm to 200 nm, and more preferably in the range of 5 nm to 30 nm.
さらに、本発明において、ハードコート層を形成する、第1のコーティング用組成物は、分散安定性を高めるために、上記の(A)成分の複合酸化物微粒子の表面を、さらに有機ケイ素化合物またはアミン系化合物で処理したものを使用することも可能である。 Furthermore, in the present invention, the first coating composition that forms the hard coat layer is further provided with an organosilicon compound or a surface of the composite oxide fine particles of the component (A) in order to enhance dispersion stability. It is also possible to use those treated with an amine compound.
この際に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。 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.
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。 Amine compounds include alkylamines such as ammonium or ethylamine, triethylamine, isopropylamine and n-propylamine, aralkylamines such as benzylamine, alicyclic amines such as piperidine, alkanols such as monoethanolamine and triethanolamine. There is an amine.
これら有機ケイ素化合物とアミン化合物の添加量は、無機酸化物微粒子の重量に対して1〜15%程度の範囲内で加えることが好ましい。 The addition amount of these organosilicon compound and amine compound is preferably within a range of about 1 to 15% with respect to the weight of the inorganic oxide fine particles.
(A)成分の複合酸化物微粒子の配合量は、第1のコーティング用組成物中の固形分の5〜80重量%、特に10〜50重量%の範囲であることが望ましい。配合量が少なすぎると、塗膜の耐摩耗性が不十分となる場合がある。また、配合量が多すぎると、塗膜にクラックが生じ、染色性も不十分となる場合がある。 The compounding amount of the composite oxide fine particles (A) is desirably in the range of 5 to 80% by weight, particularly 10 to 50% by weight, based on the solid content in the first coating composition. If the amount is too small, the wear resistance of the coating film may be insufficient. Moreover, when there are too many compounding quantities, a crack will arise in a coating film and dyeing | staining property may become inadequate.
(B)成分の有機ケイ素化合物は、ハードコート層のバインダーとして機能する、(B)成分の式のR1は、重合可能な反応基を有する炭素数が3以上の有機基であり、アリル基、アクリル基、メタクリル基、1−メチルビニル基、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。 The (B) component organosilicon compound functions as a binder for the hard coat layer. The (B) component formula R 1 is an organic group having 3 or more carbon atoms having a polymerizable reactive group, and is an allyl group. , An acrylic group, a methacryl group, a 1-methylvinyl group, an epoxy group, a mercapto group, a cyano group, an isocyano group, and an amino group.
また、X1は加水分解可能な官能基であり、その具体例としては、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、もしくは、クロロ基、ブロモ基等のハロゲン基、もしくは、アシルオキシ基等があげられる。この加水分解性基数は3個で、3次元架橋構造を形成し得るものである必要がある。加水分解性基数が2個以下の場合は、塗膜の耐摩耗性が不十分となる。 X 1 is a hydrolyzable functional group, and specific examples thereof include alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group and methoxyethoxy group, halogen groups such as chloro group and bromo group, or acyloxy groups. Etc. The number of hydrolyzable groups is 3, and it is necessary to be able to form a three-dimensional crosslinked structure. When the number of hydrolyzable groups is 2 or less, the abrasion resistance of the coating film is insufficient.
(B)成分の有機ケイ素化合物の具体例としては、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、γ−グリシド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等がある。 Specific examples of the organosilicon compound of component (B) include allyltrialkoxysilane, acryloxypropyltrialkoxysilane, methacryloxypropyltrialkoxysilane, γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane, β- (3,4- Epoxycyclohexyl) -ethyltrialkoxysilane, mercaptopropyltrialkoxysilane, γ-aminopropyltrialkoxysilane and the like.
この(B)成分の有機ケイ素化合物は2種以上混合して用いてもよい。また、この(B)成分の有機ケイ素化合物は、加水分解をおこなってから用いた方がより有効である。 Two or more organic silicon compounds as component (B) may be mixed and used. In addition, it is more effective to use the organosilicon compound as the component (B) after hydrolysis.
なお、ハードコート層の膜厚は、0.05μm〜30μmであることが好ましい。0.05μm未満では、基本性能が実現できず、また、30μmを越えると表面の平滑性が損なわれたり、光学歪みが発生してしまう場合がある。 In addition, it is preferable that the film thickness of a hard-coat layer is 0.05 micrometer-30 micrometers. If the thickness is less than 0.05 μm, the basic performance cannot be realized, and if it exceeds 30 μm, the smoothness of the surface may be impaired or optical distortion may occur.
また、反射防止層となる有機薄膜は、膜厚が50nm〜150nmの範囲であり、この範囲より厚すぎても薄すぎても十分な反射防止効果が得られない。反射防止層の屈折率は、反射防止層として機能するために、下地のハードコート層との屈折率差が0.10以上であり、好ましくは0.15以上、さらに好ましくは0.20以上である。さらに好ましくは、1.30〜1.45の範囲である。 Moreover, the organic thin film used as an antireflection layer has a film thickness in the range of 50 nm to 150 nm, and a sufficient antireflection effect cannot be obtained if the film is too thick or too thin. Since the refractive index of the antireflection layer functions as an antireflection layer, the refractive index difference from the underlying hard coat layer is 0.10 or more, preferably 0.15 or more, more preferably 0.20 or more. is there. More preferably, it is the range of 1.30-1.45.
反射防止層を構成する有機薄膜としては、シリコーン系、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系、メラミン系などの樹脂またはその原料モノマーを、単独、あるいは他の樹脂、原料モノマーと2種以上併用して成膜し、反射防止層を形成することができる。また、プラスチックレンズとしての耐熱性、耐薬品性、耐擦傷性などの諸特性を考慮した場合は、中でも、シリコーン系樹脂を含む低屈折率層とすることが好ましく、この際に、表面硬度の向上や、屈折率の調整のため、微粒子状無機物などを添加することがより好ましい。この微粒子状無機物としては、コロイド状に分散したゾルなどが挙げられ、具体的には、シリカゾル、フッ化マグネシウムゾル、フッ化カルシウムゾルなどが挙げられる。 As an organic thin film constituting the antireflection layer, silicone-based, acrylic-based, epoxy-based, urethane-based, melamine-based resins, or raw material monomers thereof are used alone or in combination with two or more other resins and raw material monomers. An antireflection layer can be formed by film formation. In addition, when considering various properties such as heat resistance, chemical resistance, and scratch resistance as a plastic lens, it is preferable to use a low refractive index layer containing a silicone resin. In order to improve or adjust the refractive index, it is more preferable to add a particulate inorganic substance. Examples of the fine inorganic particles include colloidally dispersed sols, and specific examples include silica sol, magnesium fluoride sol, calcium fluoride sol, and the like.
反射防止層の有機薄膜の好ましい一例は、下記(C)成分および(D)成分を含有する第2のコーティング用組成物から形成された塗膜である。
(C)一般式:R2 rR3 qSiX2 4−q−rで表される有機ケイ素化合物。なお、式中、R2は重合可能な反応基を有する有機基、R3は炭素数1〜6の炭化水素基、X2は加水分解性基であり、qは0または1、rは0または1である。
(D)シリカ系微粒子。この(C)成分の有機ケイ素化合物が有機薄膜のバインダーとして機能し、(D)成分のシリカ系微粒子は屈折率を調整する成分である。
A preferred example of the organic thin film of the antireflection layer is a coating film formed from the second coating composition containing the following components (C) and (D).
(C) An organosilicon compound represented by the general formula: R 2 r R 3 q SiX 2 4-q-r . In the formula, R 2 is an organic group having a polymerizable reactive group, R 3 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, X 2 is a hydrolyzable group, q is 0 or 1, and r is 0 Or it is 1.
(D) Silica-based fine particles. The organosilicon compound of component (C) functions as a binder for the organic thin film, and the silica-based fine particles of component (D) are components for adjusting the refractive index.
(C)成分の有機ケイ素化合物のR2は、重合可能な反応基を有する有機基であり、例えばビニル基、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、アミノ基等が挙げられる。 R 2 of the organosilicon compound of component (C) is an organic group having a polymerizable reactive group, for example, vinyl group, allyl group, acrylic group, methacryl group, epoxy group, mercapto group, cyano group, amino group, etc. Is mentioned.
(C)成分の有機ケイ素化合物のR3は、炭素数1〜6の炭化水素基であり、具体例としては、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。 R 3 of the organosilicon compound of component (C) 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.
(C)成分の有機ケイ素化合物のX2は、加水分解可能な官能基であり、具体例としては、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。 (C) X 2 of the organosilicon compound of the component is a hydrolyzable functional group, and specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, an alkoxy group such as methoxyethoxy group, chloro group, a halogen group such as bromo group And an acyloxy group.
(C)成分の有機ケイ素化合物の具体例としては、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−エトシキ)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、テトラアルコキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the organosilicon compound of component (C) include vinyltrialkoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltri (β-methoxy-ethoxy) silane, allyltrialkoxysilane, acryloxypropyltrialkoxysilane, methacryloxypropyltrialkoxy. Silane, methacryloxypropyl dialkoxymethylsilane, γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrialkoxysilane, mercaptopropyltrialkoxysilane, γ-aminopropyltrialkoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyl dialkoxysilane, tetraalkoxysilane and the like can be mentioned.
(D)成分のシリカ系微粒子としては、平均粒径1nm〜100nmの径の微粒子のシリカを分散媒たとえば水、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シリカゾルを挙げることができる。 Examples of the silica-based fine particles of component (D) include silica sol in which fine particles of silica having an average particle diameter of 1 nm to 100 nm are colloidally dispersed in a dispersion medium such as water, alcohol-based or other organic solvents.
さらに、成分(D)のシリカ系微粒子は、内部空洞(隙間)を有するものが望ましい。内部空洞を有するシリカ系微粒子を用いることによって、反射防止層の屈折率を低下させることができ、ハードコート層との屈折率差を大きくして反射防止効果を高めることができる。シリカ系微粒子の内部空洞内にシリカよりも屈折率が低い気体または溶媒が包含されることによって、空洞のないシリカ系微粒子より屈折率が低減し、被膜の低屈折率化が達成される。 Furthermore, it is desirable that the silica-based fine particles of component (D) have an internal cavity (gap). By using silica-based fine particles having internal cavities, the refractive index of the antireflection layer can be lowered, and the difference in refractive index with the hard coat layer can be increased to increase the antireflection effect. By including a gas or solvent having a refractive index lower than that of silica in the internal cavities of the silica-based fine particles, the refractive index is lower than that of silica-based fine particles having no cavities, and a low refractive index of the coating is achieved.
なお、反射防止層を形成する第2のコーティング用組成物には、上記(C)成分および(D)成分の他に、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等の各種樹脂や、これらの樹脂原料となるメタアクリレート類、アクリレート類、エポキシ類、ビニル類等の各種モノマーを添加することが可能である。中でも屈折率を低減する意味で、フッ素含有の各種ポリマー、またはフッ素含有の各種モノマーを添加することが好ましい。このときのフッ素含有ポリマーとしては、フッ素含有ビニルモノマーを重合して得られるポリマーが好ましく、さらに他の成分と共重合可能な官能基を有することが好ましい。 In addition to the above components (C) and (D), the second coating composition for forming the antireflection layer includes polyurethane resin, epoxy resin, melamine resin, polyolefin resin, urethane acrylate. It is possible to add various resins such as resins and epoxy acrylate resins, and various monomers such as methacrylates, acrylates, epoxies, vinyls and the like as raw materials for these resins. Among them, it is preferable to add various fluorine-containing polymers or various fluorine-containing monomers in order to reduce the refractive index. The fluorine-containing polymer at this time is preferably a polymer obtained by polymerizing a fluorine-containing vinyl monomer, and preferably has a functional group copolymerizable with other components.
さらに、反射防止層用の第2の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、水、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。 Furthermore, the second coating composition for the antireflection layer can be used by diluting in a solvent, if necessary. As the solvent, solvents such as water, alcohols, esters, ketones, ethers and aromatics are used.
また、(C)成分の有機ケイ素化合物と(D)成分のシリカ系微粒子とを含有する、第2のコーティング用組成物(反射防止層用の塗布液)は、これらの成分の他に、必要に応じて、少量の硬化触媒、界面活性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ヒンダートアミン・ヒンダートフェノール等の光安定剤、分散染料・油溶染料・蛍光染料・顔料等を添加し、コーティング液の塗布性の向上や、硬化後の被膜性能を改良することもできる。 In addition to these components, the second coating composition (coating solution for the antireflection layer) containing the organosilicon compound (C) and the silica-based fine particles (D) is necessary. A small amount of curing catalyst, surfactant, antistatic agent, ultraviolet absorber, antioxidant, light stabilizer such as hindered amine / hindert phenol, disperse dye / oil soluble dye / fluorescent dye / pigment, etc. Can be added to improve the applicability of the coating solution and improve the film performance after curing.
また、第1のコーティング用組成物は、さらに、多官能性エポキシ化合物を(E)成分として含有することが望ましい。多官能性エポキシ化合物は、ハードコート層のプラスチック基材に対する密着性を向上させると共に、ハードコート層の耐水性を向上させることができる。さらに、無機蒸着膜で構成される反射防止層はハードコート層に対する保護膜として機能するのに対して、本発明のレンズのように、有機薄膜で構成される反射防止層は極めて薄く、特に内部空洞を有するシリカ系微粒子を用いる場合は水を通すために、ハードコート層に耐水性が必要となり、多官能エポキシ化合物を含有することは有用である。 Moreover, it is desirable that the first coating composition further contains a polyfunctional epoxy compound as the component (E). The polyfunctional epoxy compound can improve the adhesion of the hard coat layer to the plastic substrate and improve the water resistance of the hard coat layer. Furthermore, the antireflection layer composed of an inorganic vapor deposition film functions as a protective film for the hard coat layer, whereas the antireflection layer composed of an organic thin film like the lens of the present invention is extremely thin, When silica-based fine particles having cavities are used, water resistance is required for the hard coat layer in order to pass water, and it is useful to contain a polyfunctional epoxy compound.
(E)成分の多官能エポキシ化合物の具体例としては、1,6−ヘキサンジオ−ル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、トリメチロールププロパンジグリシジルエーテル、トリメ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)イソシアネ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、等の脂環式エポキシ化合物、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ーテル、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。 Specific examples of the (E) component polyfunctional epoxy compound include 1,6-hexanediol glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, Nonaethylene glycol diglycidyl 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 Diglycidyl ether of glycol hydroxyhybalic acid ester, trimethylo Propane glycidyl ether, trimerol propane triglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, diglycerol diglycidyl ether, diglycerol triglycidyl ether, diglycerol tetraglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether, pentaerythritol tetra Aliphatic epoxy compounds such as glycidyl ether, dipentaerythritol tetraglycidyl ether, sorbitol tetraglycidyl ether, triglycidyl ether of tris (2-hydroxyethyl) isocyanate, isophoronediol diglycidyl ether, bis-2,2-hydroxycyclohexylpropane Alicyclic epoxy compounds such as diglycidyl ether Examples include aromatic epoxy compounds such as resorcin diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, orthophthalic acid diglycidyl ether, phenol novolac polyglycidyl ether, and cresol novolac polyglycidyl ether. .
上記の中でも、1,6−ヘキサンジオ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、トリメ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、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアネ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が特に好ましい。 Among these, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, trimerolpropane triglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, tris (2-hydroxyethyl) Aliphatic epoxy compounds such as triglycidyl ether of isocyanate are particularly preferred.
さらに、第1のコーティング用組成物は、下記(F)成分を含有することが望ましい。
(F)一般式:R4 nSiX3 4−nで表される有機ケイ素化合物。なお、式中、R4は炭素数1〜3の炭化水素基を表し、X3は加水分解性基を表し、nは0または1を表す。
Furthermore, the first coating composition preferably contains the following component (F).
(F) An organosilicon compound represented by the general formula: R 4 n SiX 3 4-n . In the formula, R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, X 3 represents a hydrolyzable group, and n represents 0 or 1.
この(F)成分の有機ケイ素化合物は、さらなる耐久性、特に耐擦傷性の向上に効果がある。(F)成分の有機ケイ素化合物の使用量は、全固形分組成の2〜15重量%が好ましい。すなわち、2重量%未満では添加の効果が無く、15重量%を越えると、塗膜の白濁、クラックが発生し易くなり、好ましくない。これらの化合物は、単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。また、この(F)成分の有機ケイ素化合物は、加水分解をおこなってから用いた方がより有効である。 This organosilicon compound of component (F) is effective in further improving durability, particularly scratch resistance. The amount of the organosilicon compound (F) used is preferably 2 to 15% by weight of the total solid content composition. That is, if it is less than 2% by weight, there is no effect of addition, and if it exceeds 15% by weight, the coating film tends to be clouded or cracked, which is not preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Moreover, it is more effective to use the organosilicon compound of component (F) after hydrolysis.
(F)成分の有機ケイ素化合物のR4は、炭素数1〜3の炭化水素基であり、具体例としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、1−メチルビニル基、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、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。 R 4 of the organosilicon compound of component (F) is a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and specific examples include vinyl group, allyl group, acrylic group, methacryl group, 1-methylvinyl group, epoxy group. , Mercapto group, cyano group, isocyano group, amino group, methyl group, ethyl group, propyl group and the like.
(F)成分の有機ケイ素化合物のX3は、加水分解可能な官能基であり、具体例としては、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、もしくは、クロロ基、ブロモ基等のハロゲン基、もしくはアシルオキシ基等が挙げられる。 (F) X 3 of the organosilicon compound of the component is a hydrolyzable functional group, and specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, an alkoxy group such as methoxyethoxy group or chloro group, such as bromo group A halogen group, an acyloxy group, etc. are mentioned.
(F)成分の有機ケイ素化合物の具体例としては、テトラアルコキシシラン、ビニルトリアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、アリルトリアルコキシシラン等が挙げられる。 Specific examples of the organosilicon compound of component (F) include tetraalkoxysilane, vinyltrialkoxysilane, methyltrialkoxysilane, and allyltrialkoxysilane.
本発明の、有機薄膜を備えたプラスチックレンズの製造方法は、プラスチックレンズ基材上に少なくとも下記(A)成分および(B)成分を含有する第1のコーティング用組成物によりハードコート層を形成するハードコート層形成工程と、ハードコート層の上にハードコート層の屈折率よりも0.10以上低い屈折率と、50nm〜150nmの膜厚とを備えた有機系の薄膜を形成する反射防止層形成工程とを有している。 In the method for producing a plastic lens having an organic thin film according to the present invention, a hard coat layer is formed on a plastic lens substrate by a first coating composition containing at least the following components (A) and (B). An antireflection layer for forming an organic thin film having a hard coat layer forming step, a refractive index lower than the refractive index of the hard coat layer by 0.10 or more, and a film thickness of 50 nm to 150 nm on the hard coat layer Forming step.
(A)平均粒径1nm〜200nmのSi、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、Inの元素群から選ばれる1種以上の金属酸化物からなる微粒子および/または元素群から選ばれる2種類以上の金属酸化物から構成される複合酸化物微粒子。 (A) Fine particles composed of one or more metal oxides selected from the group consisting of Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In having an average particle diameter of 1 nm to 200 nm, and Composite oxide fine particles composed of two or more metal oxides selected from the element group.
(B)一般式:R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物。なお、式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が3以上の有機基を表し、X1は加水分解性基を表す。 (B) An organosilicon compound represented by the general formula: R 1 SiX 1 3 . In the formula, R 1 represents an organic group having 3 or more carbon atoms having a polymerizable reactive group, and X 1 represents a hydrolyzable group.
反射防止層形成工程においては、有機系の薄膜を湿式法により成膜することが好ましい。湿式法を採用することにより、無機の反射防止層を成膜する際に必要な真空プロセスが不要であり、成膜用の装置を小型化および簡易化できる。具体的には、ディッピング法、スピンナー法、スプレー法、フロー法などの公知の方法が使用可能である。各種成膜方法の中でプラスチックレンズのような曲面形状に50nm〜150nmの薄膜をムラなく成膜することを考慮すると、ディッピング法、またはスピンナー法が好ましい。 In the antireflection layer forming step, it is preferable to form an organic thin film by a wet method. By adopting the wet method, a vacuum process necessary for forming the inorganic antireflection layer is unnecessary, and the apparatus for film formation can be reduced in size and simplified. Specifically, known methods such as a dipping method, a spinner method, a spray method, and a flow method can be used. In consideration of forming a thin film having a thickness of 50 nm to 150 nm on a curved surface like a plastic lens among various film forming methods, a dipping method or a spinner method is preferable.
蒸着やスパッタリング法などの乾式法で形成される無機膜は、下地の有機被膜のハードコート層との大きな熱膨張率差により耐熱性が低いのに対して、このような湿式法により形成される反射防止層は、ハードコート層との熱膨張率差が小さいことから加熱によるクラックの発生が起こり難くなり、耐熱性に優れたレンズを得ることができる。 An inorganic film formed by a dry method such as vapor deposition or sputtering is formed by such a wet method, whereas the heat resistance is low due to a large difference in thermal expansion coefficient from the hard coat layer of the underlying organic coating. Since the antireflection layer has a small difference in coefficient of thermal expansion from the hard coat layer, cracking due to heating hardly occurs, and a lens having excellent heat resistance can be obtained.
また、ハードコート層上に反射防止層を形成する際に、ハードコート層表面に前処理を行うことが好ましい。この前処理の具体例としては、表面研磨、紫外線−オゾン洗浄、プラズマ処理等のハードコート表面を親水化(接触角θが60°以下)する方法が有効である。 Moreover, when forming an antireflection layer on a hard-coat layer, it is preferable to pre-process the hard-coat layer surface. As a specific example of this pretreatment, a method of hydrophilizing the hard coat surface (contact angle θ is 60 ° or less) such as surface polishing, ultraviolet-ozone cleaning, plasma treatment, or the like is effective.
なお、ハードコート層を形成する第1のコーティング用組成物には、硬化触媒を配合することができる。ただし、硬化触媒が無くても硬化させることは可能である。好ましい硬化触媒として、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ート、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、硬化条件、塗液のポットライフなどにおいて過塩素酸マグネシウム、Al(III),Fe(III)のアセチルアセトネートがより好ましい。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。 In addition, a curing catalyst can be mix | blended with the 1st composition for coating which forms a hard-coat layer. However, it can be cured without a curing catalyst. Preferred curing catalysts include perchloric acids such as perchloric acid, ammonium perchlorate, and magnesium perchlorate, Cu (II), Zn (II), Co (II), Ni (II), Be (II), and Ce. (III), Ta (III), Ti (III), Mn (III), La (III), Cr (III), V (III), Co (III), Fe (III), Al (III), Ce Examples include amino acids such as acetylacetonate, amine, glycine, Lewis acid, organic acid metal salts and the like having (IV), Zr (IV), V (IV) and the like as a central metal atom. Among these, magnesium perchlorate, Al (III), and acetylacetonate of Fe (III) are more preferable in terms of curing conditions and pot life of the coating liquid. The addition amount is desirably within the range of 0.01 to 5.0% by weight of the solid content concentration.
このようにして得られる第1の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。 The first 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.
ハードコート層を形成する第1のコーティング用組成物は、上記成分の他に必要に応じて、少量の金属キレート化合物、界面活性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、分散染料、油溶染料、顔料、フォトクロミック化合物、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール系等の耐光耐熱安定剤等を添加し、コーティング液の塗布性、硬化速度および硬化後の被膜性能を改良することもできる。 The first coating composition for forming the hard coat layer may contain a small amount of a metal chelate compound, a surfactant, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a disperse dye, as necessary, in addition to the above components. Oil-resistant dyes, pigments, photochromic compounds, hindered amines, hindered phenol-based light and heat resistant stabilizers and the like can be added to improve the coating properties of the coating liquid, the curing speed, and the film performance after curing.
さらに、第1のコーティング用組成物を基材に塗布する際には、プラスチックレンズ基材と被膜の密着性向上を目的として、プラスチックレンズ基材表面を予めアルカリ処理、酸処理、界面活性剤処理、無機あるいは有機の微粒子による剥離・研磨処理、プライマー処理またはプラズマ処理をおこなうことが効果的である。 Furthermore, when the first coating composition is applied to the substrate, the surface of the plastic lens substrate is previously subjected to alkali treatment, acid treatment, surfactant treatment for the purpose of improving the adhesion between the plastic lens substrate and the film. It is effective to perform peeling / polishing treatment with inorganic or organic fine particles, primer treatment or plasma treatment.
また、ハードコート層の形成方法、すなわちコーティング用組成物の塗布・硬化方法としては、ディッピング法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法、あるいは、フローコート法によりコーティング用組成物を塗布した後、40〜200℃の温度で数時間加熱乾燥することにより、被膜を成形できる。 In addition, as a method for forming a hard coat layer, that is, as a method for applying and curing the coating composition, the coating composition was applied by a dipping method, a spin coating method, a spray coating method, a roll coating method, or a flow coating method. Then, a film can be shape | molded by heat-drying for several hours at the temperature of 40-200 degreeC.
以下では、本発明を用いて眼鏡用のプラスチックレンズを製造した実施例および比較例に基づき、本発明についてさらに説明する。なお、以下に説明する実施例および比較例により得られたレンズの実験結果を図1に纏めて示してある。 Hereinafter, the present invention will be further described based on Examples and Comparative Examples in which a plastic lens for spectacles is manufactured using the present invention. The experimental results of the lenses obtained by the examples and comparative examples described below are shown together in FIG.
(実施例1)
(ハードコート層)
プラスチックレンズ基板の上にハードコート層を塗布するための第1のコーティング用組成物(以降では塗布液)HC1を次のように調合した。先ず、プロピレングリコールメチルエーテル710部に、(A)成分であるメタノール分散メタノール分散二酸化スズ−二酸化タングステン複合微粒子ゾル(日産化学工業(株)製、固形分濃度30wt%)1160部を混合した後、(B)成分であるγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン313部を混合した。この液に0.1N塩酸水溶液129部を撹拌しながら滴下し、4時間撹拌した。
Example 1
(Hard coat layer)
A first coating composition (hereinafter, coating solution) HC1 for applying a hard coat layer on a plastic lens substrate was prepared as follows. First, to 710 parts of propylene glycol methyl ether, 1160 parts of methanol-dispersed methanol-dispersed tin dioxide-tungsten dioxide composite fine particle sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 30 wt%) as component (A) was mixed, 313 parts of (B) component γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was mixed. To this solution, 129 parts of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise with stirring, followed by stirring for 4 hours.
そして、一昼夜熟成させた。この液にFe(III)アセチルアセトネート2.9部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名L−7001)0.7部、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業(株)製、商品名アンテージクリスタル)3.1部を添加後、3時間攪拌し、塗布液HC1を得た。 And it was aged overnight. In this solution, 2.9 parts of Fe (III) acetylacetonate, 0.7 parts of silicone surfactant (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., trade name L-7001), phenolic antioxidant (Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd.) ), Trade name Antage Crystal) After adding 3.1 parts, the mixture was stirred for 3 hours to obtain a coating solution HC1.
この塗布液HC1をディッピング方式(引き上げ速度25cm毎分)でレンズ基材に塗布した(ハードコート層形成工程)。レンズ基材としては、セイコーエプソン(株)製、セイコースーパーソブリン(SSV)用レンズ生地を用いた。以下の実施例および比較例においても同じレンズ基材を用いている。そして、レンズ基材に塗布後、80℃で30分間風乾した後、120℃で90分焼成を行い、膜厚が2.3μmのハードコート層がレンズ基材の上に形成されたレンズを得た(ハードコート層形成工程)。 This coating solution HC1 was applied to the lens substrate by a dipping method (pickup speed 25 cm / min) (hard coat layer forming step). As a lens base material, Seiko Epson KK-made Seiko Super Sovereign (SSV) lens fabric was used. The same lens substrate is used in the following examples and comparative examples. And after apply | coating to a lens base material, after air-drying for 30 minutes at 80 degreeC, baking for 90 minutes at 120 degreeC was performed, and the lens by which the hard-coat layer with a film thickness of 2.3 micrometers was formed on the lens base material is obtained. (Hard coat layer forming step).
なお、プラスチックレンズ基材としては、現在使用できる高屈折率素材および将来開発される高屈折率素材のいずれでも良い。素材の屈折率は1.60以上であることが好ましい。現在使用できる高屈折率素材としては、高屈折率と高アッベ数のバランスに優れる光学材料として、分子内に1個以上のジスルフィド結合(S−S)を有し、且つエポキシ基および/またはチオエポキシ基を有する化合物がある。また、ポリ(チオ)イソシアネート化合物とポリチオール化合物等の活性水素基を有する化合物との反応により得られる、チオウレタン構造を有するプラスチックレンズがある。また、分子内に2個以上のメルカプト基を有する化合物がある。 The plastic lens substrate may be either a high refractive index material that can be used at present or a high refractive index material that will be developed in the future. The refractive index of the material is preferably 1.60 or more. As a high refractive index material that can be used at present, as an optical material excellent in the balance between a high refractive index and a high Abbe number, it has one or more disulfide bonds (SS) in the molecule and has an epoxy group and / or a thioepoxy. There are compounds having groups. In addition, there is a plastic lens having a thiourethane structure obtained by a reaction between a poly (thio) isocyanate compound and a compound having an active hydrogen group such as a polythiol compound. In addition, there are compounds having two or more mercapto groups in the molecule.
分子内に1個以上のジスルフィド結合(S−S)を有し、且つエポキシ基および/またはチオエポキシ基を有する化合物としては、例えば、ビス(2,3−エポキシプロピル)ジスルフィドやビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィドなどの分子内に1個のジスルフィド結合を有する(チオ)エポキシ化合物、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオ)メタン、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオ)エタン、ビス(6,7−エピチオ−3,4−ジチアヘプタン)スルフィド、1,4−ジチアン−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)ベンゼン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)−2−(2,3−エピチオプロピルジチオエチルチオ)−4−チアヘキサン、1,2,3−トリス(2,3−エピチオプロピルジチオ)プロパンなどの分子内に2つ以上のジスルフィド結合を有する(チオ)エポキシ化合物が挙げられる。これらの1種を単独で又は2種以上を併用して用いることができる。 Examples of the compound having one or more disulfide bonds (SS) in the molecule and having an epoxy group and / or a thioepoxy group include bis (2,3-epoxypropyl) disulfide and bis (2,3 -(Thiothiopropyl) disulfide (thio) epoxy compound having one disulfide bond in the molecule, bis (2,3-epithiopropyldithio) methane, bis (2,3-epithiopropyldithio) ethane, Bis (6,7-epithio-3,4-dithiaheptane) sulfide, 1,4-dithian-2,5-bis (2,3-epithiopropyldithiomethyl), 1,3-bis (2,3-epi Thiopropyldithiomethyl) benzene, 1,6-bis (2,3-epithiopropyldithiomethyl) -2- (2,3-epithiopropyldithioethyl) O) -4 Chiahekisan, 1,2,3-tris (2,3-a epithiopropyl dithio) in the molecule, such as propane having two or more disulfide bonds (thio) epoxy compounds. These 1 type can be used individually or in combination of 2 or more types.
また、分子内にイソ(チオ)シアネート基を2個以上有する化合物としては、例えば、エチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物、イソホロンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート化合物、キシリレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート化合物、ビス(イソシアネートメチル)スルフィド等の含硫黄脂肪族ポリイソシアネート化合物、2−イソシアネートフェニル−4−イソシアネートフェニルスルフィド等の芳香族スルフィド系ポリイソシアネート化合物、ビス(4−イソシアネートフェニル)ジスルフィド等の芳香族ジスルフィド系ポリイソシアネート化合物、2,5−ジイソシアネートテトラヒドロチオフェン等の含硫黄脂環族ポリイソシアネート化合物、1,2−ジイソチオシアネートベンゼン等の芳香族ポリイソチオシアネート化合物、1,2−ジイソチオシアネートエタン等の脂肪族ポリイソチオシアネート化合物、チオビス(3−イソチオシアネートプロパン)等の含硫黄脂肪族ポリイソチオシアネート化合物等を例示することができる。 Examples of the compound having two or more iso (thio) cyanate groups in the molecule include aliphatic polyisocyanate compounds such as ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, An alicyclic polyisocyanate compound such as isophorone diisocyanate, an aromatic polyisocyanate compound such as xylylene diisocyanate, a sulfur-containing aliphatic polyisocyanate compound such as bis (isocyanate methyl) sulfide, and 2-isocyanate phenyl-4-isocyanate phenyl sulfide. Aromatic disulfide polyisocyanate compounds, aromatic disulfide polyisocyanate compounds such as bis (4-isocyanatophenyl) disulfide, 2,5 Sulfur-containing alicyclic polyisocyanate compounds such as diisocyanate tetrahydrothiophene, aromatic polyisothiocyanate compounds such as 1,2-diisothiocyanate benzene, aliphatic polyisothiocyanate compounds such as 1,2-diisothiocyanate ethane, thiobis ( Sulfur-containing aliphatic polyisothiocyanate compounds such as 3-isothiocyanate propane) can be exemplified.
これらのエポキシ基、チオエポキシ基、イソ(チオ)シアネート基と付加反応する一分子中に2個以上のチオール基を有するポリチオールとしては、次の一般式(G)で表される分子内に2個以上のメルカプト基を有するポリチオール化合物を好ましく用いることができる。このポリチオール化合物を用いて得られた樹脂は、高屈折率、耐衝撃性、耐熱性に優れる。 As polythiol having two or more thiol groups in one molecule that undergoes addition reaction with these epoxy group, thioepoxy group, and iso (thio) cyanate group, two polythiols in the molecule represented by the following general formula (G) The polythiol compound having the above mercapto group can be preferably used. The resin obtained using this polythiol compound is excellent in high refractive index, impact resistance, and heat resistance.
R5−(SCH2SH)t・・・(G)
上記式(G)中、R5は芳香環を除く有機残基を表す。この有機残基としては、直鎖状若しくは分岐状の脂肪族、脂環族、複素環、又は鎖中に硫黄原子を有する直鎖状若しくは分岐状の脂肪族、脂環族若しくは複素環から選ばれる一種以上を挙げることができる。また、式中tは1以上の整数であり、メルカプトメチルチオ基は一分子内に1個以上、好ましくは2個以上有することが必要である。また、メルカプトメチルチオ基以外のメルカプト基を有していてもよい。
R 5- (SCH 2 SH) t (G)
In the above formula (G), R 5 represents an organic residue except an aromatic ring. The organic residue is selected from linear or branched aliphatic, alicyclic, heterocyclic, or linear or branched aliphatic, alicyclic or heterocyclic having a sulfur atom in the chain. One or more of these may be mentioned. In the formula, t is an integer of 1 or more, and one or more, preferably two or more mercaptomethylthio groups are required in one molecule. Moreover, you may have mercapto groups other than a mercaptomethylthio group.
(反射防止層)
次に、反射防止層用の塗布液となる第2のコーティング組成物(以降では低屈液)AR1を調製した。先ず、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下PGME)105.245g、(C)成分であるテトラメトキシシラン42.370gを混合した後、0.1規程の塩酸水溶液24.104gを攪拌しながら滴下し、その後2時間攪拌した。この液にシリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名L7604)を0.112g混合、攪拌後、(D)成分であるイソプロピルアルコール分散中空シリカゾル(触媒化成(株)製、固形分濃度20Wt%)83.625g、PGME859.544gを混合し、十分に攪拌し、固形分濃度が3.0%の反射防止層用の低屈液AR1を得た。
(Antireflection layer)
Next, a second coating composition (hereinafter referred to as a low flexion liquid) AR1 serving as a coating solution for the antireflection layer was prepared. First, 105.245 g of propylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as PGME) and 42.370 g of tetramethoxysilane as component (C) were mixed, and then 24.104 g of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise with stirring. Stir for hours. 0.112 g of a silicone-based surfactant (trade name: L7604, manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.) was mixed with this liquid and stirred, and then the component (D), isopropyl alcohol-dispersed hollow silica sol (manufactured by Catalyst Kasei Co., Ltd., solid content) 83.625 g (concentration 20 Wt%) and PGME 859.5544 g were mixed and sufficiently stirred to obtain a low-refractive liquid AR1 for an antireflection layer having a solid content concentration of 3.0%.
この低屈液AR1を、ハードコート層付きレンズの上に、以下のような手順でスピンコートして、有機薄膜による反射防止層を形成した(反射防止層形成工程)。まず、レンズ基板を500rpmで回転させながら、その表面(凸面)に5秒間、低屈液AR1を塗布し、その後、回転数を1800rpmに上げて15秒間維持する。その後、100℃で10分間風乾する。次に、レンズ基板を800rpmで回転させながら、その裏面(凹面)に5秒間、低屈液AR1を塗布し、その後、回転数を1800rpmに上げて15秒間維持する。その後、100℃で60分間焼成を行い、レンズの両面に膜厚約100nm、屈折率が1.37の反射防止層が形成されたレンズを得た(反射防止層形成工程)。 This low refractive liquid AR1 was spin-coated on a lens with a hard coat layer by the following procedure to form an antireflection layer made of an organic thin film (antireflection layer forming step). First, while rotating the lens substrate at 500 rpm, the surface (convex surface) is coated with the low flexure AR1 for 5 seconds, and then the rotational speed is increased to 1800 rpm and maintained for 15 seconds. Thereafter, it is air-dried at 100 ° C. for 10 minutes. Next, while rotating the lens substrate at 800 rpm, the low flexure AR1 is applied to the back surface (concave surface) for 5 seconds, and then the rotation speed is increased to 1800 rpm and maintained for 15 seconds. Thereafter, baking was performed at 100 ° C. for 60 minutes to obtain a lens in which an antireflection layer having a film thickness of about 100 nm and a refractive index of 1.37 was formed on both surfaces of the lens (antireflection layer forming step).
(実施例2)
(ハードコート層)
ハードコート層を形成するための異なる塗布液HC2を調製した。この塗布液HC2は、ブチルセロソルブ506部、(A)成分である水分散五酸化アンチモン微粒子ゾル(日産化学工業(株)製、固形分濃度30wt%)583部を混合した後、(B)成分であるγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン124部、(F)成分であるテトラメトキシシラン37部を混合した。この液に0.1N塩酸水溶液55部を撹拌しながら滴下し、さらに3時間撹拌した。
(Example 2)
(Hard coat layer)
Different coating liquids HC2 for forming a hard coat layer were prepared. This coating liquid HC2 was mixed with 506 parts of butyl cellosolve and 583 parts of water-dispersed antimony pentoxide fine particle sol (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 30 wt%) as component (A). 124 parts of certain γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 37 parts of tetramethoxysilane as component (F) were mixed. To this solution, 55 parts of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise with stirring, and the mixture was further stirred for 3 hours.
そして、一昼夜熟成させた後、この液に、(E)成分であるグリセロールポリ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EX313)15部、Al(III)アセチルアセトネート2.1部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名L−7604)0.5部、ヒンダードアミン系光安定剤(三共(株)製、商品名サノールLS−770)1.8部を添加後、3時間攪拌し、塗布液(コーティング液)HC2を得た。 After aging all day and night, 15 parts of glycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name Denacol EX313) as component (E) and 2.1 parts of Al (III) acetylacetonate are added to this solution. , 0.5 parts of silicone surfactant (Nihon Unicar Co., Ltd., trade name L-7604), 1.8 parts of hindered amine light stabilizer (Sankyo Co., Ltd., trade name Sanol LS-770) are added. Thereafter, the mixture was stirred for 3 hours to obtain a coating liquid (coating liquid) HC2.
この塗布液HC2をディッピング方式(引き上げ速度35cm毎分)で、レンズ基材に塗布し、80℃で30分間風乾した後、120℃で90分焼成を行い、膜厚が2.2μmのハードコート層が形成されたレンズを得た(ハードコート層形成工程)。 This coating solution HC2 is applied to the lens substrate by dipping method (pickup speed 35 cm / min), air-dried at 80 ° C. for 30 minutes, and then baked at 120 ° C. for 90 minutes to hard coat with a film thickness of 2.2 μm. A lens having a layer formed thereon was obtained (hard coat layer forming step).
(反射防止層)
次に、反射防止層用の異なる低屈液AR2を調製した。先ず、1−プロパノール150.115g、(C)成分であるγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン36.554gを混合した後、0.1規程の塩酸水溶液10.045gを攪拌しながら滴下し、その後3時間攪拌した。この液にシリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名L7001)を0.215g混合、攪拌後、(D)成分であるイソプロピルアルコール分散中空シリカゾル(触媒化成(株)製、固形分濃度20Wt%)194.0g、1−プロパノール1762.34gを混合し、十分に攪拌し固形分濃度が2.5%の反射防止層用の塗布液AR2を得た。
(Antireflection layer)
Next, different low flexures AR2 for the antireflection layer were prepared. First, 150.115 g of 1-propanol and 36.554 g of (C) component γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane were mixed, and then 10.045 g of 0.1N aqueous hydrochloric acid solution was added dropwise with stirring, and then Stir for 3 hours. 0.215 g of a silicone-based surfactant (trade name L7001 manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.) was mixed in this liquid and stirred, and then the isopropyl alcohol-dispersed hollow silica sol (Catalyst Kasei Co., Ltd., solid content) as component (D) was stirred. A coating solution AR2 for an antireflection layer having a solid content concentration of 2.5% was obtained by mixing 194.0 g and a 1-propanol 1762.34 g, and stirring sufficiently.
この低屈液AR2を、ハードコート層付きレンズの上に、以下のような手順でスピンコートして、反射防止層を形成した。まず、レンズ基板を500rpmで回転させながら、その表面(凸面)に5秒間、低屈液AR2を塗布し、その後、回転数を1500rpmに上げて15秒間維持する。その後、100℃で10分間風乾する。次に、レンズ基板を500rpmで回転させながら、その裏面(凹面)に5秒間、低屈液AR2を塗布し、その後、回転数を1800rpmに上げて15秒間維持する。その後、100℃で60分間焼成を行い、レンズの両面に膜厚約100nm、屈折率が1.37の反射防止層が形成されたレンズを得た(反射防止層形成工程)。 This low refractive liquid AR2 was spin coated on a lens with a hard coat layer by the following procedure to form an antireflection layer. First, while rotating the lens substrate at 500 rpm, the surface (convex surface) is coated with the low flexure AR2 for 5 seconds, and then the rotational speed is increased to 1500 rpm and maintained for 15 seconds. Thereafter, it is air-dried at 100 ° C. for 10 minutes. Next, while rotating the lens substrate at 500 rpm, the low flexure AR2 is applied to the back surface (concave surface) for 5 seconds, and then the rotation speed is increased to 1800 rpm and maintained for 15 seconds. Thereafter, baking was performed at 100 ° C. for 60 minutes to obtain a lens in which an antireflection layer having a film thickness of about 100 nm and a refractive index of 1.37 was formed on both surfaces of the lens (antireflection layer forming step).
(実施例3)
ハードコート層用の異なる塗布液HC3を調製した。この塗布液HC3は、メタノール510部、ブチルセロソルブ617部、(A)成分であるメタノール分散二酸化スズ−二酸化ジルコニウム−五酸化アンチモン複合微粒子ゾル(日産化学工業(株)製、固形分濃度30wt%)1498部を混合した後、(B)成分であるγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン218部、(F)成分であるγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン101部を混合した。この液に0.1N塩酸水溶液101部を撹拌しながら滴下し、さらに2時間撹拌した。
(Example 3)
Different coating liquids HC3 for the hard coat layer were prepared. This coating liquid HC3 is composed of 510 parts of methanol, 617 parts of butyl cellosolve, and methanol-dispersed tin dioxide-zirconium dioxide-antimony pentoxide composite fine particle sol (Nissan Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 30 wt%) 1498 which is component (A). After mixing the parts, 218 parts of (B) component γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 101 parts of (F) component γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane were mixed. To this solution, 101 parts of a 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise with stirring, and the mixture was further stirred for 2 hours.
そして、一昼夜熟成させた後、この液に、(E)成分である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−212)75部、Fe(III)アセチルアセトネート4.6部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名FZ−2110)0.9部、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業(株)製、商品名アンテージクリスタル)3.1部を添加添加後、3時間攪拌し、塗布液HC3を得た。 Then, after aging all day and night, 75 parts of 1,6-hexanediol diglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name Denacol EX-212) as component (E) is added to this liquid. 4.6 parts of acetylacetonate, 0.9 part of silicone surfactant (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., trade name FZ-2110), phenolic antioxidant (manufactured by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd., trade name ANTAGE) After adding 3.1 parts of crystal), the mixture was stirred for 3 hours to obtain a coating solution HC3.
この塗布液HC3をディッピング方式(引き上げ速度35cm毎分)でレンズ基材に塗布し、80℃で30分間風乾した後、125℃で100分焼成を行い、膜厚が2.0μmのハードコート層が形成されたレンズを得た(ハードコート層形成工程)。 This coating solution HC3 is applied to the lens substrate by dipping (pickup speed 35 cm / min), air-dried at 80 ° C. for 30 minutes, and then baked at 125 ° C. for 100 minutes to form a hard coat layer having a thickness of 2.0 μm. A lens in which was formed was obtained (hard coat layer forming step).
(反射防止層)
次に、実施例1において調製した反射防止層用の低屈液AR1を、実施例1と同じ方法により、ハードコート層が形成されたレンズに塗布し、反射防止層を形成した(反射防止層形成工程)。
(Antireflection layer)
Next, the antireflective layer anti-reflective liquid AR1 prepared in Example 1 was applied to the lens on which the hard coat layer was formed by the same method as in Example 1 to form an antireflective layer (antireflective layer). Forming step).
(比較例1)
(ハードコート層)
ハードコート層用の異なる塗布液HC4を調製した。この塗布液HC4は、プロピレングリコールメチルエーテル130部、メタノール分散アナターゼ型二酸化チタン−二酸化ジルコニウム−二酸化ケイ素複合微粒子ゾル(触媒化成工業(株)製、固形分濃度20重量%)1740部を混合した後、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン313部を混合した。この液に0.1N塩酸水溶液129部を撹拌しながら滴下し、4時間撹拌した。
(Comparative Example 1)
(Hard coat layer)
Different coating liquids HC4 for the hard coat layer were prepared. This coating liquid HC4 is obtained by mixing 130 parts of propylene glycol methyl ether and 1740 parts of methanol-dispersed anatase type titanium dioxide-zirconium dioxide-silicon dioxide composite fine particle sol (manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 20% by weight). , 313 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane were mixed. To this solution, 129 parts of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise with stirring, followed by stirring for 4 hours.
一昼夜熟成させた後、Fe(III)アセチルアセトネート2.9部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名L−7001)0.7部、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業(株)製、商品名アンテージクリスタル)3.1部を添加後、3時間攪拌し、塗布液HC4を得た。 After aging for a whole day and night, 2.9 parts of Fe (III) acetylacetonate, 0.7 part of silicone surfactant (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., trade name L-7001), phenolic antioxidant (Kawaguchi Chemical) After adding 3.1 parts of Kogyo Co., Ltd., trade name Antage Crystal), the mixture was stirred for 3 hours to obtain a coating solution HC4.
この塗布液HC4をディッピング方式(引き上げ速度25cm毎分)でレンズ基材に塗布し、80℃で30分間風乾した後、120℃で90分焼成を行い膜厚2.2μmのハードコート層が形成されたレンズを得た。 This coating solution HC4 is applied to the lens substrate by dipping (pickup speed 25 cm / min), air-dried at 80 ° C. for 30 minutes, and then baked at 120 ° C. for 90 minutes to form a hard coat layer having a thickness of 2.2 μm. Got the lens.
(反射防止層)
次に、実施例1において調製した反射防止層用の低屈液AR1を、実施例1と同じ方法によりハードコート層が形成されたレンズに塗布し、反射防止層を形成した。
(Antireflection layer)
Next, the antireflective layer anti-reflective liquid AR1 prepared in Example 1 was applied to the lens on which the hard coat layer was formed by the same method as in Example 1 to form an antireflective layer.
(比較例2)
さらに、ハードコート層用の異なる塗布液HC5を調製した。この塗布液HC5は、ブチルセロソルブ212部、メチルセロソルブ分散アナターゼ型二酸化チタン−三酸化鉄−二酸化ケイ素複合微粒子ゾル(触媒化成工業(株)製、固形分濃度20重量%)878部を混合した後、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン124部、テトラメトキシシラン37部を混合した後、0.1N塩酸水溶液55部を撹拌しながら滴下し、さらに3時間撹拌した。
(Comparative Example 2)
Furthermore, a different coating solution HC5 for the hard coat layer was prepared. This coating solution HC5 was mixed with 212 parts of butyl cellosolve and 878 parts of methyl cellosolve dispersed anatase type titanium dioxide-iron trioxide-silicon dioxide composite fine particle sol (catalyst chemical industry Co., Ltd., solid content concentration 20% by weight). After mixing 124 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 37 parts of tetramethoxysilane, 55 parts of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise with stirring, and the mixture was further stirred for 3 hours.
一昼夜熟成させた後、グリセロールポリ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EX313)15部、Al(III)アセチルアセトネート2.1部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名L−7604)0.5部、ヒンダードアミン系光安定剤(三共(株)製、商品名サノールLS−770)1.8部を添加後、3時間攪拌し、塗布液HC5を得た。 After aging for a whole day and night, 15 parts of glycerol polyglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name Denacol EX313), 2.1 parts of Al (III) acetylacetonate, silicone surfactant (Nihon Unicar Co., Ltd.) Manufactured, trade name L-7604) 0.5 parts, hindered amine light stabilizer (manufactured by Sankyo Co., Ltd., trade name Sanol LS-770) 1.8 parts, and then stirred for 3 hours to obtain coating solution HC5 It was.
この塗布液HC5をディッピング方式(引き上げ速度25cm毎分)でレンズ基材に塗布し、80℃で30分間風乾した後、120℃で90分焼成を行い膜厚2.1μmのハードコート層が形成されたレンズを得た。 This coating solution HC5 is applied to the lens substrate by dipping (pickup speed 25 cm / min), air-dried at 80 ° C. for 30 minutes, and then baked at 120 ° C. for 90 minutes to form a hard coat layer having a thickness of 2.1 μm Got the lens.
(反射防止層)
次に、実施例2において調製した反射防止層用の低屈液AR2を、実施例2と同じ方法によりハードコート層が形成されたレンズに塗布し、反射防止層を形成した。
(Antireflection layer)
Next, the antireflective layer low flexure AR2 prepared in Example 2 was applied to the lens on which the hard coat layer was formed by the same method as in Example 2 to form an antireflective layer.
(比較例3)
さらに、ハードコート層用の異なる塗布液HC6を調製した。この塗布液HC6は、メタノール171部、ブチルセロソルブ207部、メチルセロソルブ分散二酸化セリウム−二酸化チタン−二酸化ケイ素複合微粒子ゾル(触媒化成工業(株)製、固形分濃度20%)2246部を混合した後、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン218部、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン101部を混合した後、0.1N塩酸水溶液101部を撹拌しながら滴下し、さらに2時間撹拌した。
(Comparative Example 3)
Further, a different coating solution HC6 for the hard coat layer was prepared. This coating liquid HC6 was mixed with 171 parts of methanol, 207 parts of butyl cellosolve, 2246 parts of methyl cellosolve dispersed cerium dioxide-titanium dioxide-silicon dioxide composite fine particle sol (manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd., solid content concentration 20%), After mixing 218 parts of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 101 parts of γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 101 parts of 0.1N aqueous hydrochloric acid solution was added dropwise with stirring, and the mixture was further stirred for 2 hours.
一昼夜熟成させた後、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−212)75部、Fe(III)アセチルアセトネート4.6部、シリコーン系界面活性剤(日本ユニカー(株)製、商品名FZ−2110)0.9部、フェノール系酸化防止剤(川口化学工業(株)製、商品名アンテージクリスタル)3.1部を添加後、3時間攪拌し、塗布液HC6を得た。 After aging for a whole day and night, 75 parts of 1,6-hexanediol diglycidyl ether (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name Denacol EX-212), 4.6 parts of Fe (III) acetylacetonate, silicone surfactant 3 parts after adding 0.9 parts of an agent (made by Nippon Unicar Co., Ltd., trade name FZ-2110) and 3.1 parts of a phenolic antioxidant (made by Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd., trade name Antage Crystal) Stirring was performed to obtain a coating liquid HC6.
この塗布液HC6をディッピング方式(引き上げ速度35cm毎分)でレンズ基材に塗布し、80℃で30分間風乾した後、125℃で100分焼成を行い、膜厚2.0μmのハードコート層が形成されたレンズを得た。 This coating solution HC6 is applied to the lens substrate by dipping method (pulling speed 35 cm / min), air-dried at 80 ° C. for 30 minutes, and then baked at 125 ° C. for 100 minutes to form a hard coat layer having a thickness of 2.0 μm. A formed lens was obtained.
(反射防止層)
次に、実施例1において調製した反射防止層用の低屈液AR1を、実施例1と同じ方法によりハードコート層が形成されたレンズに塗布し、反射防止層を形成した。
(Antireflection layer)
Next, the antireflective layer anti-reflective liquid AR1 prepared in Example 1 was applied to the lens on which the hard coat layer was formed by the same method as in Example 1 to form an antireflective layer.
(耐候性・耐水性の評価)
これらの実施例1〜3および比較例1〜3により得られた、反射防止層付のレンズについて、耐侯性と耐水性の試験および評価を行い、その結果を図1に示してある。
(Evaluation of weather resistance and water resistance)
The lenses with antireflection layers obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to tests and evaluations of weather resistance and water resistance, and the results are shown in FIG.
耐候性の試験においては、上記の実施例1〜3および比較例1〜3により製造された各レンズを、キセノンランプによるサンシャインウェザーメーター(スガ試験機(株)製:WEL−SUN−HC)に80時間暴露した。 In the weather resistance test, each lens manufactured in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was placed on a sunshine weather meter (WEL-SUN-HC manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) using a xenon lamp. Exposure for 80 hours.
その後、各レンズの表面状態の変化の程度を目視により観察し、4段階にランク付けした。「◎」は表面状態に変化が認められないことを示し、「○」は表面に白濁が発生していることを示し、「△」は表面にクラックが発生していることを示し、「×」は表面に剥がれが発生していることを示している。 Thereafter, the degree of change in the surface condition of each lens was visually observed and ranked in four stages. “◎” indicates that no change is observed in the surface state, “◯” indicates that white turbidity is generated on the surface, “Δ” indicates that cracks are generated on the surface, and “×” "" Indicates that peeling occurs on the surface.
耐水性の試験は、上記の実施例1〜3および比較例1〜3により製造された各レンズを、60℃、100RH%に設定された恒温恒湿槽(ダバイエスペック(株)製:PR−1G)に7日間放置した。 In the water resistance test, each lens manufactured according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was set to 60 ° C. and 100 RH% (manufactured by Davai Speck Co., Ltd .: PR- 1G) for 7 days.
その後、レンズ基材と表面処理層(ハ−ドコ−ト層および反射防止層)の密着性の評価を、JIS D−0202に準じてクロスカットテ−プ試験によって行った。先ず、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個形成する。次に、その上へセロファンテープ(ニチバン(株)製、商標名セロテープ(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−ト被膜の残っているマス目を密着性指標として目視で観察し、4段階にランク付けした。「◎」はコート膜のマス目の残った面積が100%を示し、「○」はコート膜のマス目の残った面積が95%以上〜100%未満を示し、「△」はコート膜のマス目の残った面積が50%以上〜95%未満を示し、「×」はコート膜のマス目の残った面積が50%未満を示している。
Thereafter, the adhesion of the lens substrate and the surface treatment layer (hard coat layer and antireflection layer) was evaluated by a cross-cut tape test according to JIS D-0202. First, cuts are made at intervals of 1 mm on the surface of the substrate using a knife to form 100 squares of 1
図1に纏めてあるように、実施例1〜3において製造されたレンズの表面は、耐候性および耐水性ともに優れており、有機系の反射防止層を備えた高品質のレンズが得られたことが分かる。 As summarized in FIG. 1, the surfaces of the lenses manufactured in Examples 1 to 3 were excellent in both weather resistance and water resistance, and a high-quality lens having an organic antireflection layer was obtained. I understand that.
一方、比較例1〜3において製造されたレンズ、すなわち、無機系の反射防止層と同じ条件のハードコート層を形成し、その上に有機系の反射防止層を製造したレンズでは、水分だけの影響は見られなかったが、暴露試験(耐候性試験)においてはレンズの表面に剥がれが発生していることが確認され、十分な耐候性を持ったレンズを製造できなかったことが分かった。 On the other hand, in the lenses manufactured in Comparative Examples 1 to 3, that is, in the lens in which the hard coat layer having the same conditions as the inorganic antireflection layer is formed and the organic antireflection layer is manufactured on the lens, Although no effect was observed, it was confirmed in the exposure test (weather resistance test) that peeling occurred on the surface of the lens, and it was found that a lens having sufficient weather resistance could not be produced.
比較例1〜3のレンズに用いた塗布液HC4〜6は、いずれもアナターゼ型の酸化チタンを含有するものであり、キセノンランプの照射光に含まれる紫外線による光活性の影響が現れているものと考えられる。すなわち、エネルギーを受けると活性を帯び、強い酸化分解力により、有機物を分解するという特性を有するチタンがハードコート層に含有されているので、ハードコート層の上の有機薄膜の反射防止層では遮断できない紫外線によるチタンの光活性によってハードコート層が劣化し、それに起因して耐候性が低下してしまったと考えられる。 The coating liquids HC4 to 6 used for the lenses of Comparative Examples 1 to 3 each contain anatase-type titanium oxide, and the effect of photoactivity due to ultraviolet rays contained in the irradiation light of the xenon lamp appears. it is conceivable that. In other words, the hard coat layer contains titanium, which is active when exposed to energy and decomposes organic substances by strong oxidative degradation, so it is blocked by the antireflection layer of the organic thin film on the hard coat layer. It is considered that the hard coat layer was deteriorated by the photoactivity of titanium due to ultraviolet rays that could not be produced, and the weather resistance was lowered due to the deterioration.
これに対し、実施例1〜3のレンズに用いた塗布液HC1〜3はチタンを含まないものである。有機薄膜からなる反射防止層の下地層となるハードコート層にチタンを含まないので、キセノンランプの照射光の影響は現れていないと考えられる。したがって、チタンを含まない塗布液を用いてハードコート層を形成し、そのハードコート層の上に有機薄膜による反射防止層を形成することにより、ハードコート層の劣化を防止でき、さらに、有機系のハードコート層と反射防止層との密着性を向上できるので、耐久性のさらに高い反射防止層付きのレンズを提供できることが分かる。 On the other hand, the coating liquids HC1 to HC3 used for the lenses of Examples 1 to 3 do not contain titanium. Since titanium is not included in the hard coat layer as the underlayer of the antireflection layer made of an organic thin film, it is considered that the influence of the irradiation light of the xenon lamp does not appear. Therefore, by forming a hard coat layer using a coating solution that does not contain titanium, and forming an antireflection layer with an organic thin film on the hard coat layer, the hard coat layer can be prevented from being deteriorated. It can be seen that since the adhesion between the hard coat layer and the antireflection layer can be improved, a lens with an antireflection layer having higher durability can be provided.
また、実施例1により製造されたレンズに対して、実施例2および3により製造されたレンズの方が、耐水性が高いことが分かる。実施例2および3において用いられた塗布液HC2およびHC3には、多官能性エポキシ化合物が含有されており、その要因によりハードコート層の高湿環境における耐久性、すなわち耐候性が向上しているものと考えられる。したがって、上記のような有機薄膜により反射防止層を形成したレンズを製造する場合は、多官能性エポキシ化合物を含有した塗布液によりハードコート層を成膜することが望ましいことが分かる。 It can also be seen that the lenses manufactured according to Examples 2 and 3 have higher water resistance than the lens manufactured according to Example 1. The coating liquids HC2 and HC3 used in Examples 2 and 3 contain a polyfunctional epoxy compound, and the durability of the hard coat layer in a high humidity environment, that is, the weather resistance is improved due to the factors. It is considered a thing. Therefore, it can be seen that when manufacturing a lens having an antireflection layer formed of the organic thin film as described above, it is desirable to form a hard coat layer with a coating liquid containing a polyfunctional epoxy compound.
なお、上記ではプラスチックレンズ基板を用いた実験例により本発明を説明しているが、ガラスレンズ基板を用いた場合でも本発明を適用できる。さらに、この反射防止層付きレンズの表面をフッ素系シラン化合物で撥水処理し、撥水層を形成するようにしても良く、また、プラスチックレンズ基材とハードコート層との間にプライマー層を介して塗布しても良い。 In the above description, the present invention has been described by an experimental example using a plastic lens substrate. However, the present invention can be applied even when a glass lens substrate is used. Further, the surface of the lens with an antireflection layer may be water-repellent treated with a fluorine-based silane compound to form a water-repellent layer, and a primer layer is provided between the plastic lens substrate and the hard coat layer. You may apply through.
Claims (6)
前記ハードコート層は、少なくとも下記(A)成分および(B)成分を含有する第1のコーティング用組成物から形成された塗膜であり、
前記反射防止層は、その屈折率が前記ハードコート層の屈折率よりも低く、屈折率の差は0.10以上であり、膜厚が50nm〜150nmの有機薄膜である、プラスチックレンズ。
(A)平均粒径1nm〜200nmのSi、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、Inの元素群から選ばれる1種以上の金属酸化物からなる微粒子および/または前記元素群から選ばれる2種類以上の金属酸化物から構成される複合酸化物微粒子
(B)一般式:R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物
(式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が3以上の有機基を表し、X1は加水分
解性基を表す。) In a plastic lens having a plastic lens substrate, a hard coat layer formed on the plastic lens substrate, and an antireflection layer formed on the hard coat layer,
The hard coat layer is a coating film formed from a first coating composition containing at least the following component (A) and component (B):
The antireflection layer is a plastic lens having a refractive index lower than that of the hard coat layer, a difference in refractive index of 0.10 or more, and an organic thin film having a thickness of 50 nm to 150 nm.
(A) Fine particles composed of one or more metal oxides selected from the group consisting of Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In having an average particle diameter of 1 nm to 200 nm, and / Or composite oxide fine particles (B) composed of two or more kinds of metal oxides selected from the above element group, an organic silicon compound represented by the general formula: R 1 SiX 1 3 (wherein R 1 is polymerizable) An organic group having 3 or more carbon atoms having a reactive group, and X 1 represents a hydrolyzable group.)
(C)一般式:R2 rR3 qSiX2 4−q―rで表される有機ケイ素化合物
(式中、R2は重合可能な反応基を有する有機基、R3は炭素数1〜6の炭化水素基、X2は加水分解性基であり、qは0または1、rは0または1である。)
(D)シリカ系微粒子 2. The plastic lens according to claim 1, wherein the antireflection layer is a coating film formed from a second coating composition containing the following components (C) and (D).
(C) An organic silicon compound represented by the general formula: R 2 r R 3 q SiX 2 4-qr (wherein R 2 is an organic group having a polymerizable reactive group, and R 3 has 1 to 1 carbon atoms) 6 is a hydrocarbon group, X 2 is a hydrolyzable group, q is 0 or 1, and r is 0 or 1.)
(D) Silica-based fine particles
(E)多官能性エポキシ化合物 4. The plastic lens according to claim 1, wherein the first coating composition further contains the following component (E): 5.
(E) Polyfunctional epoxy compound
(F)一般式:R4 nSiX3 4−nで表される有機ケイ素化合物
(式中、R4は炭素数1〜3の炭化水素基を表し、X3は加水分解性基を表し、nは0または1を表す。) 5. The plastic lens according to claim 1, wherein the first coating composition further contains the following component (F).
(F) General formula: Organosilicon compound represented by R 4 n SiX 3 4-n (wherein R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, X 3 represents a hydrolyzable group, n represents 0 or 1.)
(A)平均粒径1nm〜200nmのSi、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、Inの元素群から選ばれる1種以上の金属酸化物からなる微粒子および/または前記元素群から選ばれる2種類以上の金属酸化物から構成される複合酸化物微粒子
(B)一般式:R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物
(式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が3以上の有機基を表し、X1は加水分
解性基を表す。)
前記ハードコート層の上に前記ハードコート層の屈折率よりも0.10以上低い屈折率と、50nm〜150nmの膜厚とを備えた有機系の薄膜を形成する反射防止層形成工程とを有するプラスチックレンズの製造方法。 A hard coat layer forming step of forming a hard coat layer with a first coating composition containing at least the following component (A) and component (B) on a plastic lens substrate;
(A) Fine particles composed of one or more metal oxides selected from the group consisting of Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In having an average particle diameter of 1 nm to 200 nm, and / Or composite oxide fine particles (B) composed of two or more kinds of metal oxides selected from the above element group, an organic silicon compound represented by the general formula: R 1 SiX 1 3 (wherein R 1 is polymerizable) An organic group having 3 or more carbon atoms having a reactive group, and X 1 represents a hydrolyzable group.)
An antireflection layer forming step of forming an organic thin film having a refractive index lower by 0.10 or more than the refractive index of the hard coat layer and a film thickness of 50 nm to 150 nm on the hard coat layer; Manufacturing method of plastic lens.
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WO2009016921A1 (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Hoya Corporation | Process for producing spectacle lens |
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