JP2008158513A

JP2008158513A - プラスチックレンズ

Info

Publication number: JP2008158513A
Application number: JP2007318575A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Miyashita; 和典宮下; Katsuyoshi Takeshita; 克義竹下
Original assignee: Catalysts and Chemicals Industries Co Ltd; Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp; JGC Catalysts and Chemicals Ltd
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2018-04-27
Also published as: JP4745324B2

Abstract

【課題】高屈折率を維持しながら、ハードコート膜耐候（光）性に優れ、かつ、染色可能なハードコート膜を有するプラスチックレンズを提供する。
【解決手段】プラスチックレンズは、下記の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｄ）を含有するコーティング用組成物からなるコート被膜を設けている。
（Ａ）粒径１〜２００ｍμのルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子。
（Ｂ）一般式

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１〜６の有機基を表し、Ｘ¹は加水分解性基を表す。）。
（Ｄ）多官能性エポキシ化合物。
【選択図】なし

Description

本発明は、表面にハードコート被膜を有するプラスチックレンズに関する。なかでも、高屈折率化に対応できる酸化チタンを含有するハードコート被膜において、耐摩耗性、耐湿性、耐候性等の耐久性に優れ、かつ染色等によるカラー化を施したものについては、色変化の少ない優れた耐光性を有する透明被膜を提供し、さらには、その被膜上に無機物質からなる反射防止膜（以後無機蒸着膜と称す）を設けたプラスチックレンズに関するものである。

近年、プラスチックレンズは多方面に利用されるようになっている。

特に、眼鏡レンズにおいては、従来のガラスレンズに比べ、軽量、安全かつカラーバリエーションが豊富であることから、今や、プラスチックレンズがその主流になっている。

また、近年プラスチックレンズ素材は薄型化を図った高屈折率化が急速に進んでいる。そのための技術提案として、特開昭５９−１３３２１１号公報、特開昭６３−４６２１３号公報、特開平２−２７０８５９号公報などでは１．６０以上の屈折率を有する高屈折率樹脂材料が提案されている。特にアリルカーボネート系樹脂、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、およびチオウレタン系樹脂を材料とするプラスチックレンズは、加工性、耐熱性、耐衝撃性に優れ、かつ、レンズ厚が薄く見かけが良いために広く用いられるようになってきた。

しかし、その一方で、プラスチックレンズは表面に傷が付き易いという欠点がある為、シリコーン系のハードコート被膜をプラスチックレンズ表面に設ける方法がとられている。このシリコーン系のハードコート被膜は、金属酸化物のコロイド状分散体（ゾル）と有機ケイ素化合物であるシランカップリング剤を主成分としている。金属酸化物のゾルは、主に耐摩耗性、およびハードコート被膜表面に形成する無機蒸着膜との密着性を付与し、また、シランカップリング剤は主に耐摩耗性、金属酸化物粒子のバインディング剤、およびレンズ基材との密着性を付与している。

従来は、金属酸化物ゾルとしてもっぱら二酸化ケイ素微粒子のゾルが使用されており、そのハードコート被膜の屈折率は１．５０程度であった。しかし、先に述べたように、近年プラスチックレンズの高屈折率化が進んでおり、その主流は今や屈折率が１．５５以上のレンズ素材となっている。このような高屈折率レンズ素材に従来の二酸化ケイ素微粒子のゾルを使用したハードコート被膜を適用した場合、レンズ素材とハードコート膜の屈折率の差による干渉縞が発生し、外観上好ましくない。この問題を解決するための技術提案として、特開昭６１−５４３３１号公報、特開昭６３−３７１４２号公報では、ハードコーティング組成物中の二酸化ケイ素微粒子のゾルを高屈折を有するＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂの無機酸化物微粒子のゾルに置き換える方法が提示されている。また、特開平１−３０１５１７号公報では、二酸化チタンと二酸化セリウムの複合系ゾルの製造方法が提示されている。さらに、特開平２−２６４９０２号公報では、ＴｉとＣｅの複合無機酸化物微粒子、特開平３−６８９０１号公報では、Ｔｉ、ＣｅおよびＳｉの複合無機酸化物を有機ケイ素化合物で処理した微粒子をコーティング組成物に用いる方法が提示されている。

さらに、このような高屈折率を有するハードコート膜に染色性を付与する技術提案として、特開平８−４８９４０号公報、特開平８−２９５８４６号公報、特開平８−３１１４０８号公報、特開平４−２１３３３８号公報などが提案されている。

先に述べたように、ハードコート膜の高屈折率化は、高屈折率を有する無機酸化物微粒子を用いる方法が一般的である。

具体的には、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｗ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｔｉから選ばれる酸化物の単独微粒子および／またはこれらの複合微粒子から選ばれる１種又は２種以上の混合物（高屈折率金属酸化物と称す）が用いられることが多い。なかでも、Ｔｉの酸化物、すなわち酸化チタンは屈折率が他の高屈折率金属酸化物より高く、それ故多くの利点を備えている。まず、高い屈折率を有するため、今後、より高い屈折率設定が要求されると考えられるハードコート膜の設計に対応できる。また、ハードコート膜の狙い屈折率が同じである場合には、他の金属酸化物微粒子に比べ、添加量が少なく済む。その結果、ハードコート膜中の金属酸化物添加量が多すぎる事に起因する靭性低下による硬化反応中の膜クラック不良の発生が低く抑えられる。このように、酸化チタンは高屈折率金属酸化物として、極めて有用であるといえる。

しかしながら、酸化チタンをハードコート膜用の金属酸化物として用いた場合には次のような問題があった。酸化チタンは、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、有機物を分解するという特性を有する。（以下、光活性と称す）その結果、酸化チタンがハードコート膜の構成成分として含有されている場合、光活性によりハードコート膜のもう一つの主構成成分であるシランカップリング剤等の有機物を分解する。具体的には、長期使用によりハードコート膜が白濁し、ついには、ハードコート膜クラック、膜ハガレにまで進行し、耐久品質上好ましくない。また、ハードコート膜が染色可能なタイプであった場合、ハードコート膜中に含浸した染色剤分子が酸化チタンの光活性で分解される。具体的には、長期使用により、カラーレンズの色変化（退色）が極端に大きくなるという問題がある。このような色変化は、染色剤分子の構造により多少の差異はあるが、現在一般的に使用されている染色剤のほとんどが使用できない。

このような酸化チタンの光活性を抑える方策としては、光活性の低い安定な、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｓｉ等とＴｉとを混合および／または複合酸化物微粒子として用いる事が一般的に行われている。これにより、酸化チタンの光活性により発生したラジカルは、Ｃｅ、Ｚｒ、Ｓｉ等の安定な金属酸化物にトラップされ、シランカップリング剤、染色剤等の有機物は分解されにくくなる。

しかし、このような方法では、酸化チタン単体の場合に比較し、屈折率が低い酸化物が添加されるため全体の屈折率が低下するという問題がある。一般的には、このような安定化のための金属酸化物は、全体量の３０〜４０％添加する。これ以上の添加は全体としての屈折率の低下を招き好ましくない。

安定化のための金属酸化物を添加する方法は、酸化チタンを含有する高屈折率金属酸化物の光活性をある程度抑えることができるが、充分ではなく、ハードコート膜の白濁や膜ハガレは、大きな問題となっている。

また、このような安定化のための金属酸化物を添加する方法を用いても、染色剤の分解による色変化は防止できない。つまり、酸化チタンを用いた可染タイプの高屈折率ハードコートはいくつか提案されているが、何れも染色によるカラー化は可能であるものの、カラーレンズの色変化は大きく実用に供する事はできない。

さらには、このような方法では、実用に耐え得るハードコート膜の屈折率は１．６６程度が限界である。従来技術のままでは、今後さらなる高屈折率のハードコート膜が必要となった場合に対応不可能である。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決し、高屈折率を維持しながら、ハードコート膜耐候（光）性に優れ、かつ、染色可能なハードコート膜を有するプラスチックレンズを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のプラスチックレンズのハードコート膜形成に用いられるコーティング用組成物は、少なくとも下記の成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含有することを特徴とする。
（Ａ）粒径１〜２００ｍμのルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子。
（Ｂ）一般式

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１〜６の有機基を表し、Ｘ¹は加水分解性基を表す。）。

酸化チタンには、アナターゼ・ルチル・ブルカイトの３種類の結晶形体がある。このうち、工業的に利用されているのは、アナターゼ型とルチル型であり、ブルカイト型は結晶構造が不安定であるため学術的研究にとどまっている。

ルチル型とアナターゼ型を比較した場合、アナターゼ型の結晶構造を持つ酸化チタンは存在率が高く、工業的に最も多く利用されている。しかし、その一方、酸化チタンの特徴的な特性である光活性については、ルチル型の結晶構造の方が安定である事がわかっている。

本発明では、選択的にルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを使用することで、酸化チタンの光活性に起因する種々の不具合点を改善することができた。

本発明で使用する（Ａ）成分の具体的な例としては、粒径１〜２００ｍμのルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子が、分散溶媒、例えば水、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ものである。

また、コート膜の耐摩耗性等の耐久性向上を目的として、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンと混合および／または複合微粒子化する無機酸化物としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｗ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｔｉから選ばれる酸化物の単独微粒子および／または複合微粒子から選ばれる１種又は２種以上の混合物が挙げられる。

さらにコーティング液中での分散安定性を高めるためにこれらの微粒子表面を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。この際用いられる有機ケイ素化合物としては、単官能シラン、二官能シラン、三官能シラン、あるいは、四官能シラン等がある。処理は、加水分解性の官能基を未処理でおこなっても、加水分解しておこなってもよい。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問題はない。またアミン化合物としては、アンモニウム、エチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、またはｎ−プロピルアミン等のアルキルアミン、もしくは、ベンジルアミン等のアラルキルアミン、もしくは、ピリジン等の脂環式アミン、もしくは、モノエタノール、トリエタノール等のアルカノールアミンがある。これらの有機ケイ素化合物・アミン化合物の添加量は微粒子の重量に対して１〜１５％程度の範囲内で加える必要がある。

次に、成分（Ｂ）において、Ｒ¹は重合可能な反応基を有する炭素数が１〜６の有機基であり、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、アミノ基等の重合可能な反応基を有するシラン化合物である。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充分となる。

このシラン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、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等がある。

この成分（Ｂ）は２種以上混合して用いてもよい。また、この成分（Ｂ）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。

また、本発明は、下記の成分（Ｃ）及び成分（Ｄ）を含有することを特徴とする。
（Ｃ）一般式

で表される有機ケイ素化合物（式中、Ｒ²及びＲ³はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基を表し、Ｘ²及びＸ³は加水分解性基を表し、Ｙはカーボネート基又はエポキシ基を含有する有機基を表し、ｍは０又は１を表す。）。
（Ｄ）多官能性エポキシ化合物
これらの化合物は、分子鎖が長いためクラック防止により効果があるだけでなく、耐摩耗性および無機蒸着膜との密着性を低下することなく塗膜に染色性を付与することも可能にする。

成分（Ｃ）の一般式において、Ｒ²及びＲ³はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基であるが、その具体例としては、メチル基、エチル基、ブチル基、ビニル基、フェニル基等があげられる。また、Ｘ²及びＸ³は加水分解性基であり、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。また、Ｙはカーボネート基またはエポキシ基を有する有機基であり、その具体例としては、

等が挙げられる。

これらのジシラン化合物は、従来公知の種々の方法で合成することができる。例えば、ジアリルカーボネートとトリクロロシラン等を付加反応させ、その後アルコキシ化させれば得ることができる。また、両末端に付加可能な置換基を持ち、さらにその内部にエポキシ基あるいはエポキシ化可能な官能基を含む化合物に、トリクロロシラン等を付加反応させ、その後アルコキシ化させれば得ることができる。

この成分（Ｃ）は、加水分解をおこなってから用いるか、もしくは硬化後の被膜に酸処理をおこなうか、どちらかの方法をとったほうがより有効である。

また成分（Ｃ）の使用量は、３〜３０重量％であることが望ましい。３重量％未満では、染色性と無機蒸着膜との密着性および各種耐久性を満足させることができない。また、３０重量％を越えると塗膜の耐水性が低下する傾向があるだけでなく、塗膜に白濁が発生し易くなり、望ましくない。

続いて、成分（Ｄ）の多官能性エポキシ化合物は、塗料、接着剤等に広く利用されている。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、レド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ス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。

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。

本発明において成分（Ｄ）は、成分（Ｃ）のみでは染色性が不足する場合の染色性向上成分であると同時に、耐水性・耐温水性を向上させる目的で使用している。そこで、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、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、が特に望ましい。

成分（Ｄ）の使用量は、全固形分組成の５〜３０重量％が望ましい。すなわち、５重量％未満では塗膜の染色性・耐水性が不充分であり、３０重量％を越えると塗膜の耐摩耗性が不充分となり望ましくない。

また、本発明は、下記の成分（Ｅ）を含有することを特徴とする。
（Ｅ）一般式

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、Ｘ⁴は加水分解性基を表し、ｎは０又は１を表す。）。

成分（Ｅ）において、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、ブチル基、ビニル基、フェニル基等が挙げられる。また、Ｘ⁴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。

このシラン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。

この成分（Ｅ）は、被膜の更なる耐久性、特に耐摩耗性の向上、硬化時間短縮、および外観向上に効果がある。

成分（Ｅ）の使用量は、全固形分組成の２〜１５重量％が望ましい。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、望ましくない。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、この成分（Ｅ）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。

なお、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、蛍光染料、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。

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向上を目的として、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。

また、コーティング液の塗布・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、被膜を形成できる。

硬化被膜の膜厚は、０．０５〜３０μｍであることが望ましい。すなわち、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、光学歪みが発生し望ましくない。

このようにして得られたコート被膜の表面に、無機物質からなる反射防止膜を形成する方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、等が挙げられる。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。また、膜構成としては、単層反射防止膜もしくは多層反射防止膜のどちらを用いてもかまわない。

その際使用される無機物質の具体例としては、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＴｉＯ₂、ＴｉＯ、Ｔｉ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＣｅＯ₂、ＭｇＯ、Ｙ₂Ｏ３、ＳｎＯ₂、ＭｇＦ₂、ＷＯ₃等が挙げられる。これらの無機物質は単独もしくは２種以上を混合して用いる。

また、反射防止膜を形成する際には、ハードコート膜の表面処理をおこなうことが望ましい。この表面処理の具体例としては、酸処理、アルカリ処理、紫外線照射処理、アルゴン等の不活性ガス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、アルゴン等の不活性ガスもしくは酸素などのイオンビーム照射処理等が挙げられる。以下、実施例により更に詳細に説明する。

次に、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、これによって制限されるものではない。

（実施例１）
（１）コーティング液の調製
撹拌子を備えた反応容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン７４．９３ｇ、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン３７．６１ｇ、０．１規定塩酸水溶液３８．２ｇを投入し、６０分撹拌した。次に、蒸留水２７５．１１ｇを投入し、さらに６０分撹拌した。その後、ルチル型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素・酸化スズの複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１１２０Ｚ（１１ＲＵ−７／Ａ８）」）５８４．３９ｇ、シリコーン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６０４」）０．３０ｇを添加し、充分撹拌した後、ハードコート液とした。

（２）コーティング液の塗布および硬化
上記（１）の操作で得られたハードコート液を、プラスチック眼鏡レンズ（セイコーエプソン（株）製、セイコースーパーソブリン用レンズ生地、屈折率１．６６）の凸面にスピンコーティングにより塗布し、１３５℃で０．５時間加熱・硬化した。その後凹面についても同様の操作をおこなった後、１３５℃で２．５時間加熱・硬化し、ハードコート付きのレンズを得た。

（３）反射防止膜の形成
上記（１）の操作で得られたハードコート付きのレンズの表面に、プラズマ処理（アルゴンプラズマ４００Ｗ×６０秒）を行った後、無機物質の酸化ケイ素、酸化ジルコニウムからなる反射防止膜を真空蒸着法（真空器械工業（株）製、ＢＭＣ−１０００）で多層被覆し、ハードコート、反射防止付きプラスチックレンズを得た。

（４）評価
得られたハードコート、反射防止付きレンズを以下の方法で評価した。

結果は、表１に示す。

(1)耐摩耗性
ボンスター＃００００スチールウール（日本スチールウール株式会社製）で１ｋｇの加重をかけ、１０往復表面を摩擦し、傷の付いた程度を目視により次の段階に分けて評価した。
Ａ：摩擦した範囲に、全く傷が認められない。
Ｂ：上記範囲内に、１〜１０本傷がついた。
Ｃ：上記範囲内に、１０〜２０本傷がついた。
Ｄ：無数の傷がついているが、平滑な面が残っている。
Ｅ：無数の傷がついていて、平滑な面が残っていない。

(2)耐湿性
６０℃、１００ＲＨ％に設定された恒温恒湿槽（タバイエスペック株式会社製；ＰＲ−１Ｇ）に７日間放置した後、表面状態に変化がないものを良とした。

(3)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（スガ試験株式会社製；ＷＥＬ−ＳＵＮ−ＨＣ）に８０時間暴露した後、表面状態の変化の程度を目視により、次の段階に分けて評価した。
◎；変化が認められない。
○；白濁が発生。
△；クラックが発生。
×；ハガレが発生。

(4)密着性
ＪＩＳＤ−０２０２に準じてクロスカットテープ試験によって評価した。すなわち、ナイフを用い基材表面に１ｍｍ間隔に切れ目を入れ、マス目を１００個形成する。次に、その上へセロファン粘着テープ（ニチバン株式会社製；「セロテープ（登録商標）」）を強く押しつけた後、表面から９０度方向へすばやく引っ張り剥離した後、コート被膜の残っているマス目の数を持って密着性評価指標とした。

（実施例２）
（１）エポキシメタクリレートの合成温度計、還流器を取り付けた１ｌのフラスコに、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」）６００ｇ、メタクリル酸１８９ｇ、ジメチルアミノエチルメタクリレート３ｇ、ハイドロキノンメチルエーテル０．４ｇ、ブチルセロソルブ３３８ｇを入れ、撹拌をおこないながら、７０℃で２時間、８０℃で２時間、続いて９０℃で６時間反応させてエポキシメタクリレート（ＥＡ−１）を得た。得られたエポキシメタクリレートは、ＡＰＨＡ１８０、酸化０．０５であった。

（２）コーティング液の調製撹拌子を備えた反応容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン３０．４１ｇ、ビニルトリメトキシシラン３３．９５ｇ、下記構造式のジシラン化合物（ＤＳ）２８．１２ｇ、およびルチル型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素・酸化スズの複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１１２０Ｚ（１１ＲＵ−７／Ａ８）」）５８４．３９ｇを投入し、撹拌後、０．１規定塩酸水溶液２９．１０ｇを投入し、６０分撹拌した。次に、蒸留水３０９．１７ｇを投入し、６０分撹拌した後、エポキシメタクリレート（ＥＡ−１）２８．８０ｇ、シリコーン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６０４」）０．２７ｇ、アセチルアセトンＦｅ（III）塩０．０１８ｇを添加し、充分撹拌した後、ハードコート液とした。

ＤＳの構造式

（３）コーティング液の塗布および硬化
実施例１と同様の方法で行った。ただし、使用するプラスチックレンズは、以下の方法で製造したものを用いた。

(1)プラスチックレンズ原料モノマーの調整
・レンズモールドへの注入
攪拌子を備えたガラス容器に、下記構造式で表されるテトラチオール化合物（Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分の混合比はモル比で、Ａ／Ｂ／Ｃ＝８０／１０／１０）１００重量部、

ｍ−キシリレンジイソシアネート１０３重量部、ジブチルスズジラウレート０．０２重量部、内部離型剤０．１５重量部、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール０．０９重量部を混合し、充分に撹拌した後、５ｍｍＨｇの真空下で充分に脱泡した。

得られた混合液を、二枚のガラス型を封止用テープで保持したレンズモールドに注入した。

(2)レンズ重合
上記(1)で得られたレンズ原料入りのレンズモールドを温風加熱炉により３５℃から１２０℃まで９時間で昇温し、最高温度１２０℃で０．５時間保持した後、４時間で４０℃まで放冷した後、レンズモールドから離型し、プラスチックレンズ基材を得た。

（４）染色
９０℃に加熱した水１リットルに、ＤｉａｎｉｘＢｌｕｅＡＣ−Ｅ（三菱化成ヘキスト株式会社製）１．２ｇ、ＭｉｋｅｔｏｎＰｏｌｙｅｓｔｅｒＲｅｄ４ＢＦ＃３００（三井東圧染料株式会社製）０．０５ｇ、およびＦＳＰＲｅｄＢｒｏｗｎＳ−Ｎ（双葉産業株式会社製）０．４ｇ、界面活性剤としてＮＩＫＫＯＬＮＥＳ−２０３（日光ケミカルズ株式会社製）３ｃｃ、キャリアー剤としてＤＫ−ＣＮ（大和化学工業株式会社製）２．５ｇを添加、撹拌し、染色液とした。この染色液に、５分間ハードコート付きレンズを浸漬させた。

（５）反射防止膜の形成
実施例１と同様の方法で行った。

（６）評価
実施例１と同様の方法で行った。ただし、染色性、および染色レンズの耐光性については、以下の方法で評価した。

(5)染色性
得られた染色レンズを分光光度計ＤＯＴ−３（株式会社村上色彩技術研究所製）でＣＩＥＬＡＢ表色系のＬ＊値を測定した。染色ムラが無く、Ｌ＊値が、８５以下のものを良とした。

(6)染色レンズ耐光性
キセノンランプによるキセノンロングライフフェードメーター（スガ試験株式会社製；ＦＡＬ−２５ＡＸ）に８０時間暴露した後、染色レンズの色変化の程度を目視により、次の段階に分けて評価した。
◎；色調・色濃度共に変化が認められない。
○；色濃度は低下したが、色調にほとんど変化がない。
△；色調・色濃度共に変化が認められる。
×；ほとんど色が無くなっている。
結果は表１に示す。

（実施例３）
（１）コーティング液の調製
撹拌子を備えた反応容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン４２．４０ｇ、ビニルトリメトキシシラン５６．３０ｇ、ジシラン化合物（ＤＳ）１５．６ｇ、ＩＰＡ分散コロイド状シリカ（触媒化成工業株式会社製、商品名「オスカル１４３２」）４６．７０ｇおよびルチル型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素・酸化スズの複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１１２０Ｚ（１１ＲＵ−７／Ａ８）」）５００．００ｇを投入し、撹拌後、０．１規定塩酸水溶液３８．９０ｇを投入し、６０分撹拌した。次に、蒸留水２００．００ｇ、イソプロピルセロソルブ６５．１０ｇを投入し、６０分撹拌した後、エポキシメタクリレート（ＥＡ−１）３２．００ｇ、シリコーン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６０４」）０．３０ｇ、を添加し、充分撹拌した後、ハードコート液とした。

（２）コーティング液の塗布および硬化
実施例１と同様の方法で行った。ただし、使用するプラスチックレンズは、セイコーエプソン（株）製のセイコールーシャス用レンズ生地（屈折率１．６０）とした。

（３）染色実施例２と同様の方法で行った。

（４）反射防止膜の形成実施例１と同様の方法で行った。

（５）評価実施例２と同様の方法で行った。結果は表１に示す。

（比較例１）
実施例１の（１）コーティング液の調製において、無機酸化物微粒子のゾルをアナターゼ型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素の複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１８２０Ｚ（Ｕ−２５・Ａ８）」）とした以外は、実施例２と同様の方法で、（１）コーティング液の調製、（２）コーティング液の塗布および硬化、（３）反射防止膜の形成、（４）評価を行った。結果は、表１に示す。

（比較例２）
撹拌子を備えた反応容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１６４．８７ｇ、テトラメトキシシラン１９．６６ｇ、０．１規定塩酸水溶液５６．４５ｇを投入し、６０分撹拌した。次に、蒸留水２００ｇ、イソプロピルセロソルブ４４．０１ｇを投入し、さらに６０分撹拌した。その後、アナターゼ型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素の複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１８２０Ｚ（Ｕ−２５・Ａ８）」）５１５．００ｇ、シリコーン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６０４」）０．３０ｇを添加し、充分撹拌した後、ハードコート液とした。

次に、実施例１と同様の方法で、（２）コーティング液の塗布および硬化、（３）反射防止膜の形成、（４）評価を行った。結果は、表１に示す。

（比較例３）
実施例２の（１）コーティング液の調製において、無機酸化物微粒子のゾルをアナターゼ型酸化チタン・酸化ジルコニウム・酸化珪素の複合ゾル（触媒化成工業株式会社製、商品名「オプトレイク１８２０Ｚ（Ｕ−２５・Ａ８）」）とした以外は、実施例２と同様の方法で、（１）コーティング液の調製、（２）コーティング液の塗布および硬化、（３）反射防止膜の形成、（４）評価を行った。結果は、表１に示す。

〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明により、酸化チタンの持つ高い屈折率を活かした、高い屈折率、充分な耐候（光）性、耐摩耗性等の耐久性、無機蒸着膜との密着性を有するプラスチックレンズが提供できる。

また、染色加工を施したコーティング膜においては、紫外線による色変化が小さく抑えることができる。その結果、高屈折率を有しながら、染色加工が可能（色変化が小さい）なコーティング膜を有するプラスチックレンズが提供できる。

このように、本発明のプラスチックレンズは種々の材料および屈折率を有するプラスチックレンズとして適用可能であり、その効果は、プラスチック眼鏡レンズに限らず、カメラレンズ、光ビーム集光レンズ等民生あるいは産業用に広く適用することが可能であり、その効果は多大である。

Claims

下記の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｄ）を含有するコーティング用組成物からなるコート被膜を設けたことを特徴とするプラスチックレンズ。
（Ａ）粒径１〜２００ｍμのルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子。
（Ｂ）一般式
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１〜６の有機基を表し、Ｘ¹は加水分解性基を表す。）。
（Ｄ）多官能性エポキシ化合物。
請求項１に記載の成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含み、さらに下記の成分（Ｃ）を含有するコーティング用組成物からなるコート被膜を設けたことを特徴とするプラスチックレンズ。
（Ｃ）一般式
で表される有機ケイ素化合物（式中、Ｒ²及びＲ³はそれぞれ炭素数１〜６の炭化水素基を表し、Ｘ²及びＸ³は加水分解性基を表し、Ｙはカーボネート基又はエポキシ基を含有する有機基を表し、ｍは０又は１を表す。）。
請求項２に記載のプラスチックレンズにおいて、
前記コーティング用組成物がさらに下記の成分（Ｄ）を含有することを特徴とするプラスチックレンズ。
（Ｄ）多官能性エポキシ化合物。
請求項１乃至３のいずれかに記載のプラスチックレンズにおいて、
前記コーティング用組成物がさらに下記の成分（Ｅ）を含有することを特徴とするプラスチックレンズ。
（Ｅ）一般式

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、Ｘ⁴は加水分解性基を表し、ｎは０又は１を表す。）。
請求項１乃至４のいずれかに記載のプラスチックレンズにおいて、
前記コート被膜表面に無機物質からなる反射防止膜を設けたことを特徴とするプラスチックレンズ。
請求項１乃至４のいずれかに記載のプラスチックレンズにおいて、
前記コート被膜に染色によりカラー化を施したことを特徴とするプラスチックレンズ。
請求項１乃至４のいずれかに記載のプラスチックレンズにおいて、
前記コート被膜に染色を施した後、該コート被膜表面に無機物質からなる反射防止膜を設けたことを特徴とするプラスチックレンズ。