JP2009258597A - 光学物品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学物品1は、プラスチック基材10と、プラスチック基材10に接する第1の層11であって、屈折率がプラスチック基材10から離れる方向に減少する第1の層11と、第1の層11に接する第2の層12であって、屈折率が第1の層11の表層11bの屈折率以下である第2の層12と、第2の層12に接するハードコート層13であって、屈折率がプラスチック基材10の屈折率よりも小さいハードコート層13とを有する。
【選択図】図1
Description
プラスチックレンズ基材10は、プラスチック樹脂であれば特に限定されない。光学物品1が眼鏡レンズ(眼鏡用のプラスチックレンズ)の場合、高屈折率のレンズ基材は、薄型化するため、さらには、プラスチックレンズ基材10表面の上層に形成される反射防止層14との屈折率差を得るために好ましい。眼鏡レンズ用のプラスチックレンズ基材10の屈折率は、好ましくは1.65以上、より好ましくは1.7以上、さらに好ましくは1.74以上、もっとも好ましくは1.76以上である。
第1のプライマー層11は、プラスチックレンズ基材10の表面に形成され、屈折率を調整する性質を有する。また、第1のプライマー層11は、プラスチックレンズ基材10とハードコート層13との間の密着性、および耐衝撃性を発揮する性質を有する。
(A)ポリウレタン樹脂
(B)金属酸化物微粒子(金属酸化物ゾル)
(C)有機ケイ素化合物
R1R2 nSiX1 3-n …(1)
(上記一般式(1)中、R1は、重合可能な反応基を有する有機基であり、R2は炭素数1〜6の炭化水素基であり、X1は加水分解基であり、nは0または1である。)
SiX2 4 …(2)
(上記一般式(2)中、X2はアルコキシル基である。)
第2のプライマー層12は、第1のプライマー層11の表面に形成され、耐衝撃性を発揮する性質を有する。また、第2のプライマー層12は、プラスチックレンズ基材10とハードコート層13との間の密着性を発揮する性質を有する。
(D)ウレタン系、エステル系、エポキシ系、アクリル系、またはシリコーン系の有機樹脂
(E)金属酸化物微粒子(金属酸化物ゾル)
ハードコート層13は、第2のプライマー層12の表面に形成され、耐擦傷性および耐摩耗性を発揮する性質を有する。ハードコート層13は、例えば、下記(F)および(G)を含む第3の材料(第3のコーティング組成物、ハードコート組成物、塗膜組成物)から形成される。第3の材料は、下記(H)を含んでいてもよい。
(F)有機ケイ素化合物
(G)金属酸化物微粒子(金属酸化物ゾル)
(H)着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの添加物
反射防止層14は、必要に応じてハードコート層13上に形成される薄層である。反射防止層14は、例えば、屈折率が1.3〜1.5である低屈折率層と、屈折率が1.8〜2.3である高屈折率層とを交互に積層して形成することができる。層数としては、5層あるいは7層程度が好ましい。
光学物品1の表面の撥水撥油性能を向上させる目的で、反射防止層14の上に、フッ素を含有する有機ケイ素化合物からなる防汚層を形成してもよい。フッ素を含有する有機ケイ素化合物としては、例えば、特開2005−301208号公報や特開2006−126782号公報に記載されている含フッ素シラン化合物を好適に使用することができる。
工程(1)プラスチックレンズ基材10の作製
窒素雰囲気下において、ビス(β−エピチオプロピル)ジスルフィド90重量部、硫黄10重量部を、100℃で1時間、混合攪拌した。冷却後、触媒としてテトラブチルアンモニウムブロマイド0.05重量部を混合後、均一液とした。次いで、これを0.5μmのPTFEフィルターで濾過し、1.2mm厚のレンズ成型用ガラスモールドに注入し、オーブン中で10℃から22時間かけて120℃に昇温し重合硬化させ、プラスチックレンズ基材10を製造した。得られたプラスチックレンズ基材10は、屈折率が1.74、アッベ数が33であった。また、得られたプラスチックレンズ基材10は、透明で表面状態は良好であった。
ステンレス製容器内に、メチルアルコール2900重量部、0.1規定水酸化ナトリウム水溶液50重量部を投入し、十分に攪拌した後、(B)成分として、酸化チタン、酸化スズ、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)1500重量部を加え、攪拌混合した。次いで、(A)成分として、ポリウレタン樹脂(水分散、全固形分濃度35重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス210)580重量部、(C)成分として、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン35重量部を加えて攪拌混合した後、さらにシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名:L−7604)2重量部を加えて、一昼夜攪拌を続けた。その後、2μmのフィルターで濾過を行い、第1のプライマー組成物(第1のコーティング組成物、第1の材料)を得た。
ステンレス製容器内に、メチルアルコール3700重量部、純水250重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテル1000重量部を投入し、十分に攪拌した後、(E)成分として、酸化チタン、酸化スズ、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)2800重量部を加え、攪拌混合した。次いで、(D)成分として、ポリエステル樹脂(水分散、全固形分濃度38重量%)2200重量部を加えて攪拌混合した後、さらにシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名:L−7604)2重量部を加えて、一昼夜攪拌を続けた。その後、2μmのフィルターで濾過を行い、第2のプライマー組成物(第2のコーティング組成物、第2の材料)を得た。
ステンレス製容器内に、ブチルセロソルブ1000重量部を投入し、(F)成分として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン1200重量部を加えて十分攪拌した後、0.1モル/リットル塩酸水溶液300重量部を添加して、一昼夜攪拌を続け、シラン加水分解物を得た。このシラン加水分解物中にシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名:L−7001)30重量部を加えて1時間攪拌した後、(G)成分として、酸化チタン、酸化スズ、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)7300重量部を加えて2時間攪拌混合した。次いで、(I)成分として、エポキシ樹脂(ナガセ化成(株)製、商品名:EX−313)250重量部を加えて2時間攪拌した後、鉄(III)アセチルアセトナート20重量部を加えて1時間攪拌した。その後、2μmのフィルターで濾過を行い、ハードコート組成物(第3のコーティング組成物、第3の材料)を得た。
上記(1)で得られた直径80mmのプラスチックレンズ基材10をアルカリ処理(50℃に保たれた2モル/リットルの水酸化カリウム水溶液に5分間浸漬した後、純水で洗浄し、次いで25℃に保たれた1.0モル/リットル硫酸に1分間浸漬して中和処理を行う)し、純水洗浄および乾燥、放冷を行った。
実施例1の工程(2)の第1のプライマー組成物の調整において、(B)成分である、複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)を、複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤メチルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)に変更した。これ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズ1を製造した。したがって、実施例2においても、第1のプライマー層11、第2のプライマー層12、ハードコート層13、および反射防止層14を有するプラスチックレンズ1が作製された。
実施例1の工程(3)の第2のプライマー組成物の調整において、(E)成分である、複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)を、複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤メチルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)に変更した。これ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズ1を製造した。これにより、実施例3においても、第1のプライマー層11、第2のプライマー層12、ハードコート層13、および反射防止層14を有するプラスチックレンズ1が作製された。
実施例1の工程(3)の第2のプライマー組成物の調整において、(D)成分である、ポリエステル樹脂(水分散、全固形分濃度38重量%)を、ポリウレタン樹脂(水分散、全固形分濃度38重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス460)に変更した。これ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズ1を製造した。これにより、実施例4においても、第1のプライマー層11、第2のプライマー層12、ハードコート層13、および反射防止層14を有するプラスチックレンズ1が作製された。
実施例1の工程(2)の第1のプライマー組成物の調整を以下のようにした。ステンレス製容器内に、メチルアルコール6268重量部、0.1規定水酸化ナトリウム水溶液100重量部を投入し、十分に攪拌した後、(B)成分として、酸化チタン、酸化スズ、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤メチルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)2700重量部を加え、攪拌混合した。次いで、(A)成分として、ポリウレタン樹脂(水分散、全固形分濃度35重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス210を424重量部と、水分散、全固形分濃度38重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス460を391重量部との合計)815重量部、(C)成分として、フェニルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−103)97重量部(第1のプライマー層11中での重量%:7%)を加えて攪拌混合した後、さらにシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名:L−7604)2重量部を加えて、一昼夜攪拌を続けた。その後、2μmのフィルターで濾過を行い、第1のプライマー組成物を得た。これ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズ1を製造した。これにより、実施例5においても、第1のプライマー層11、第2のプライマー層12、ハードコート層13、および反射防止層14を有するプラスチックレンズ1が作製された。すなわち、実施例1とは、第1のプライマー層11の組成のみが異なる。
実施例1の工程(2)の第1のプライマー組成物の調整を以下のようにした。ステンレス製容器内に、メチルアルコール6248重量部、0.1規定水酸化ナトリウム水溶液100重量部を投入し、十分に攪拌した後、(B)成分として、酸化チタン、酸化スズ、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤メチルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)2700重量部を加え、攪拌混合した。次いで、(A)成分として、ポリウレタン樹脂(水分散、全固形分濃度35重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス210を424重量部と、水分散、全固形分濃度38重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス460を391重量部との合計)815重量部、(C)成分として、フェニルトリエトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名KBE−103)117重量部(第1のプライマー層11中での重量%:7%)を加えて攪拌混合した後、さらにシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名:L−7604)2重量部を加えて、一昼夜攪拌を続けた。その後、2μmのフィルターで濾過を行い、第1のプライマー組成物を得た。これ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズ1を製造した。これにより、実施例6においても、第1のプライマー層11、第2のプライマー層12、ハードコート層13、および反射防止層14を有するプラスチックレンズ1が作製された。すなわち、実施例1とは、第1のプライマー層11の組成のみが異なる。
実施例1の工程(2)の第1のプライマー組成物の調整を以下のようにした。ステンレス製容器内に、メチルアルコール6287重量部、0.1規定水酸化ナトリウム水溶液100重量部を投入し、十分に攪拌した後、(B)成分として、酸化チタン、酸化スズ、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(ルチル型結晶構造、メタノール分散、表面処理剤メチルトリメトキシシラン、全固形分濃度20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名:オプトレイク)2700重量部を加え、攪拌混合した。次いで、(A)成分として、ポリウレタン樹脂(水分散、全固形分濃度35重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス210を424重量部と、水分散、全固形分濃度38重量%、第一工業製薬(株)製、商品名:スーパーフレックス460を391重量部との合計)815重量部、(C)成分として、ジフェニルジメトキシシラン(信越化学工業(株)製、商品名:KBM−202SS)77重量部(第1のプライマー層11中での重量%:7%)を加えて攪拌混合した後、さらにシリコーン系界面活性剤(東レ・ダウコーニング(株)製、商品名:L−7604)2重量部を加えて、一昼夜攪拌を続けた。その後、2μmのフィルターで濾過を行い、第1のプライマー組成物を得た。これ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズ1を製造した。これにより、実施例7においても、第1のプライマー層11、第2のプライマー層12、ハードコート層13、および反射防止層14を有するプラスチックレンズ1が作製された。すなわち、実施例1とは、第1のプライマー層11の組成のみが異なる。
実施例1の工程(2)を省略した。すなわち、比較例1においては、第1のプライマー層11を形成しなかった。それ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズを製造した。これにより、比較例1においては、第2のプライマー層12、ハードコート層13、反射防止層14を有するプラスチックレンズが作製された。
実施例1の工程(3)を省略した。すなわち、比較例2においては、第2のプライマー層12を形成しなかった。それ以外は、実施例1と同様にプラスチックレンズを製造した。これにより、比較例2においては、第1のプライマー層11、ハードコート層13、反射防止層14を有するプラスチックレンズが作製された。
実施例1〜7および比較例1〜2で得られたプラスチックレンズを、下記の評価方法によって評価した。
○:干渉縞がほとんど見えず、良好な水準。
×:干渉縞が激しく、見苦しい水準。
A:被膜剥がれなし(残存マス目数100)
B:ほとんど剥がれなし(残存マス目数99.9〜95)
C:やや剥がれ有り(残存マス目数94.9〜80)
D:剥がれ有り(残存マス目数79.9〜30)
E:ほぼ全面剥がれ(残存マス目数29.9〜0)
図3に、実施例1〜7および比較例1〜2のプラスチックレンズにおける各評価結果を纏めて示している。
10 プラスチックレンズ基材(プラスチック基材)
11 第1のプライマー層(屈折率調整層、第1の層)
12 第2のプライマー層(衝撃吸収層、第2の層)
13 ハードコート層
Claims (6)
- プラスチック基材と、
前記プラスチック基材に接する第1の層であって、屈折率が前記プラスチック基材から離れる方向に減少する第1の層と、
前記第1の層に接する第2の層であって、屈折率が前記第1の層の表層の屈折率以下である第2の層と、
前記第2の層に接するハードコート層であって、屈折率が前記プラスチック基材の屈折率よりも小さいハードコート層とを有する、光学物品。 - 請求項1において、前記第1の層は、ポリウレタン樹脂と、金属酸化物微粒子と、有機ケイ素化合物とを含む第1の材料により形成されている、光学物品。
- 請求項1または2において、前記第2の層は、ウレタン系、エステル系、エポキシ系、アクリル系またはシリコーン系の有機樹脂と、金属酸化物微粒子とを含む第2の材料により形成されている、光学物品。
- 請求項1において、前記第1の層を形成する第1の材料、前記第2の層を形成する第2の材料および前記ハードコート層を形成する第3の材料は、それぞれ、金属酸化物微粒子と有機樹脂とを含み、前記第1の材料に含まれる金属酸化物微粒子の有機樹脂に対する比率は、前記第2の材料に含まれる金属酸化物微粒子の有機樹脂に対する比率よりも大きい、光学物品。
- 請求項4において、前記第3の材料に含まれる金属酸化物微粒子の有機樹脂に対する比率は、前記第2の材料に含まれる金属酸化物微粒子の有機樹脂に対する比率よりも大きい、光学物品。
- 請求項1から5のいずれかにおいて、前記プラスチック基材の屈折率は、1.7以上である、光学物品。
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