JP2010224504A - Dyeing method of base material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dyeing method capable of easily changing a dyeing density without damaging the quality of a base material or a hard coat layer. <P>SOLUTION: The dyeing method includes an ultraviolet irradiation step of executing ultraviolet irradiation to the surface of the base material and a dyeing step of dyeing the base material thereafter, and the dyeing density of the base material in the dyeing step is controlled by the ultraviolet irradiation. When the surface of the base material is the hard coat layer, the dyeing density of the hard coat layer is easily controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、基材の染色方法に関する。   The present invention relates to a method for dyeing a substrate.

光学物品としてのプラスチックレンズ、特に眼鏡用プラスチックレンズは、ファッション性の付与および目の保護のために着色して用いられることが少なくない。着色の方法としては、染料を溶媒に分散させた染色液にプラスチックレンズを浸漬して染色する方法が、簡便性、色の選択幅の広さ、ハーフおよびグラデーション染色を行なうことができる等の理由で広く使用されている。
一方、近年では眼鏡レンズの薄型化、軽量化のさらなる要求に応えるべく、チオウレタン系樹脂やエピスルフィド系樹脂等の高屈折率素材が開発されている。
しかし、このような高屈折率素材は染色性に劣るため、素材自身からなるレンズ基材を染色することは困難である。
そこで、プラスチックレンズの基材表面に設けられたハードコート層に対して染色を行う方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。特許文献1に開示された方法によれば、ハードコート層中に、多官能エポキシ化合物のような分子鎖が長く反応性基が少ない化合物を含有させることにより、分子間の隙間を広げて染料を浸透しやすくして染色性を向上させることができる。また、特許文献2に開示された方法によれば、ハードコート層がビアリールスルフィドを含有するコーティング組成物から形成されているので、ハードコート層の硬さや耐久性を阻害せずに高い染色効果を発揮できる。
Plastic lenses as optical articles, particularly plastic lenses for spectacles, are often used in a colored manner for imparting fashionability and protecting eyes. As a coloring method, the method of dying by immersing a plastic lens in a dyeing liquid in which a dye is dispersed in a solvent is simple, wide choice of colors, half and gradation dyeing, etc. Widely used in.
On the other hand, in recent years, high refractive index materials such as thiourethane-based resins and episulfide-based resins have been developed in order to meet further demands for reducing the thickness and weight of spectacle lenses.
However, since such a high refractive index material is inferior in dyeability, it is difficult to dye a lens substrate made of the material itself.
Therefore, a method for dyeing a hard coat layer provided on the surface of a plastic lens substrate has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). According to the method disclosed in Patent Document 1, the hard coat layer contains a compound having a long molecular chain and a small number of reactive groups, such as a polyfunctional epoxy compound, thereby widening the gap between molecules and adding a dye. Dyeability can be improved by facilitating penetration. Further, according to the method disclosed in Patent Document 2, since the hard coat layer is formed from a coating composition containing biaryl sulfide, a high dyeing effect can be obtained without impairing the hardness and durability of the hard coat layer. Can demonstrate.

特開2008−096886号公報JP 2008-096886 A 特開2008−233676号公報JP 2008-233676 A

しかしながら、特許文献1,2に開示された方法は、いずれもハードコート層の染色性を高めるものではあるが、染色の程度を制御することは困難である。例えば、ハードコート層を染色する際の染色濃度を変化させようとした場合には、染色剤の濃度を変えた多種類の染色液を準備したり、あるいは、コーティング組成物の組成を変えて種々の染色性を有するハードコート層を形成する必要がある。このような準備作業は煩雑であり、染色コストが高くなるだけでなく、ハードコート層の耐擦傷性や耐久性を低下させてしまうおそれもある。
そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、基材あるいはハードコート層の性質を損なわず、簡易に染色濃度を変えることが可能な染色方法を提供することを目的とする。
However, although the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 both improve the dyeability of the hard coat layer, it is difficult to control the degree of dyeing. For example, when trying to change the dyeing density at the time of dyeing the hard coat layer, various types of dyeing liquids with different dyeing agent concentrations are prepared, or the coating composition is changed in various ways. It is necessary to form a hard coat layer having the above dyeing property. Such preparatory work is complicated and not only increases the dyeing cost, but also may reduce the scratch resistance and durability of the hard coat layer.
Then, this invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the dyeing | staining method which can change a dyeing density easily, without impairing the property of a base material or a hard-coat layer. .

本発明者らは、上記課題に対して鋭意研究を重ねた結果、基材表面に紫外線照射あるいはプラズマ処理等の高エネルギー処理を施したり、オゾン処理を行うことで、染色性を制御できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that the dyeability can be controlled by subjecting the substrate surface to high energy treatment such as ultraviolet irradiation or plasma treatment or ozone treatment. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、基材の染色方法であって、前記基材の表面に高エネルギ−処理を施す高エネルギー処理工程と、その後に、前記基材を染色する染色工程とを備え、前記高エネルギー処理により前記染色工程における前記基材の染色濃度を制御することを特徴とする。
ここで、基材への高エネルギー処理とは、紫外線等の高エネルギー電磁波の照射や電子線等の高エネルギー粒子線の照射あるいはプラズマ処理等をいう。
本発明の基材の染色方法によれば、基材の表面に高エネルギ−処理を施す高エネルギー処理工程を備えているので、その処理条件により、後工程における染色濃度を変化させることが可能となる。具体的には、高エネルギー処理により染色濃度を低下させることが可能となる。従って、高エネルギー処理工程におけるエネルギー自体の高低や処理時間を制御するという簡便な操作だけで後工程における染色濃度を制御できる。
なお、本発明では、基材表面にハードコート層が形成されている場合には、ハードコート層も含めて基材と呼ぶことがある。
That is, the present invention is a substrate dyeing method, comprising a high energy treatment step of applying a high energy treatment to the surface of the substrate, and then a dyeing step of dyeing the substrate. The dyeing density of the base material in the dyeing process is controlled by energy treatment.
Here, the high-energy treatment on the substrate means irradiation with high-energy electromagnetic waves such as ultraviolet rays, irradiation with high-energy particle beams such as electron beams, or plasma treatment.
According to the base material dyeing method of the present invention, since the surface of the base material is provided with a high energy processing step for performing high energy processing, the dyeing density in the subsequent step can be changed depending on the processing conditions. Become. Specifically, the staining density can be reduced by high energy treatment. Therefore, it is possible to control the staining density in the subsequent process only by a simple operation of controlling the energy level and the processing time in the high energy processing process.
In the present invention, when a hard coat layer is formed on the substrate surface, the hard coat layer and the hard coat layer may be referred to as a substrate.

本発明では、前記染色工程は、前記高エネルギー処理のエネルギーを変化させることで、前記基材の染色濃度を変化させることが好ましい。
この発明によれば、染色工程では、その前工程である高エネルギー処理工程におけるエネルギーを変化させることで基材の染色濃度を変化させるので、染色濃度の制御が簡便である。
In this invention, it is preferable that the said dyeing process changes the dyeing density of the said base material by changing the energy of the said high energy process.
According to the present invention, in the dyeing process, the dyeing density of the base material is changed by changing the energy in the high energy treatment process, which is the preceding process, so that the dyeing density is easily controlled.

本発明では、前記高エネルギ−処理が紫外線照射およびプラズマ処理の少なくともいずれかであることが好ましい。
この発明によれば、前記高エネルギ−処理が紫外線照射およびプラズマ処理の少なくともいずれかであるので、処理条件の制御が容易であり、染色工程における染色濃度をよりいっそう簡便に制御することが可能となる。
ここで、紫外線照射に用いられるランプとしては、低圧水銀ランプやエキシマランプが好適である。
In the present invention, the high energy treatment is preferably at least one of ultraviolet irradiation and plasma treatment.
According to this invention, since the high energy treatment is at least one of ultraviolet irradiation and plasma treatment, the treatment conditions can be easily controlled, and the dyeing concentration in the dyeing process can be more easily controlled. Become.
Here, as a lamp used for ultraviolet irradiation, a low-pressure mercury lamp or an excimer lamp is suitable.

本発明では、紫外線吸収能を有するマスク材を通して紫外線照射を行うことが好ましい。 このようなマスク材は、半導体分野で用いられているフォトマスクと同様な方法で製造することができる。例えば、マスク基材(石英ガラス等)の表面に、クロム(Cr)やチタン(Ti)からなる遮光膜を厚みを変えて形成すればよい。
この発明によれば、紫外線吸収能を有するマスク材を通して紫外線照射を行うので、紫外線照射される基材に対してマスク材がいわゆるフォトマスクとして機能する。すなわち、マスク材に描かれたマスクパターンによって基材の各位置に照射される紫外線の量を自由に制御できる。従って、染色工程における染色濃度を簡便に制御することが可能となる。
In the present invention, it is preferable to perform ultraviolet irradiation through a mask material having ultraviolet absorbing ability. Such a mask material can be manufactured by a method similar to a photomask used in the semiconductor field. For example, a light shielding film made of chromium (Cr) or titanium (Ti) may be formed on the surface of a mask base material (quartz glass or the like) with a different thickness.
According to the present invention, since ultraviolet irradiation is performed through a mask material having ultraviolet absorption ability, the mask material functions as a so-called photomask for the substrate irradiated with ultraviolet light. That is, it is possible to freely control the amount of ultraviolet rays irradiated to each position of the base material by the mask pattern drawn on the mask material. Therefore, it is possible to easily control the staining concentration in the staining process.

本発明では、前記マスク材は、紫外線吸収剤を配合してなる組成物をマスク基材の上に液滴吐出法により形成することにより製造されたものであることが好ましい。例えば、基材の染色方法が、前記紫外線吸収剤を配合してなる組成物を前記マスク基材の上に液滴吐出法により形成するマスク材製造工程と、前記マスク材を通して紫外線照射を行う紫外線照射工程とを含んでいる場合が挙げられる。
この発明によれば、液滴吐出法(インクジェット法)によりマスク材を製造するので、マスクパターンを変化させることにより、基材表面の染色性を自由に制御できる。特に、インクジェット法によれば、マスク材のマスクパターンを極めて容易に形成することができるので好ましい。
In this invention, it is preferable that the said mask material is manufactured by forming the composition formed by mix | blending an ultraviolet absorber on a mask base material with a droplet discharge method. For example, a substrate dyeing method includes a mask material manufacturing process in which a composition formed by blending the ultraviolet absorber is formed on the mask substrate by a droplet discharge method, and ultraviolet rays that are irradiated with ultraviolet rays through the mask material. And an irradiation step.
According to this invention, since the mask material is manufactured by the droplet discharge method (inkjet method), the dyeability of the substrate surface can be freely controlled by changing the mask pattern. In particular, the inkjet method is preferable because the mask pattern of the mask material can be formed very easily.

また、本発明は、基材の染色方法であって、前記基材の表面にオゾン処理を施すオゾン処理工程と、その後に、前記基材を染色する染色工程とを備え、前記オゾン処理により前記染色工程における前記基材の染色濃度を制御することを特徴とする。
本発明の基材の染色方法によれば、基材の表面にオゾン処理を施すオゾン処理工程を備えているので、その処理条件により、後工程における染色濃度を変化させることが可能となる。具体的には、オゾン処理により染色濃度を低下させることが可能となる。従って、オゾン処理工程におけるオゾン種やその濃度、あるいは処理時間を制御するという簡便な操作だけで後工程における染色濃度を制御できる。
Further, the present invention is a method for dyeing a base material, comprising an ozone treatment step for performing ozone treatment on the surface of the base material, and then a dyeing step for dyeing the base material. The dyeing concentration of the base material in the dyeing process is controlled.
According to the base material dyeing method of the present invention, since the surface of the base material is provided with an ozone treatment step for performing ozone treatment, the dyeing density in the subsequent step can be changed depending on the treatment conditions. Specifically, it is possible to reduce the staining density by ozone treatment. Therefore, it is possible to control the dyeing concentration in the subsequent process only by a simple operation of controlling the ozone species and the concentration thereof or the processing time in the ozone treatment process.

本発明は、前記染色工程では、前記オゾン処理のエネルギーを変化させることで、前記基材の染色濃度を変化させることが好ましい。
この発明によれば、染色工程では、その前工程であるオゾン処理工程におけるエネルギーを変化させることで基材の染色濃度を変化させるので、染色濃度の制御が簡便である。
According to the present invention, in the dyeing step, it is preferable to change the dyeing density of the base material by changing the energy of the ozone treatment.
According to the present invention, in the dyeing process, the dyeing density of the base material is changed by changing the energy in the ozone treatment process, which is the preceding process, so that the dyeing density is easily controlled.

本発明では、前記基材の表面がハードコート層であり、前記染色工程では、前記ハードコート層を染色することが好ましい。
この発明によれば、染色の対象である基材の表面がハードコート層であるので基材本体の材質によらず染色濃度の制御が可能となる。特に、ハードコート層が、シランカップリング剤をベースとした処理剤により形成されたものである場合には、染色濃度の制御がより一層容易となるので好適である。
In the present invention, it is preferable that the surface of the base material is a hard coat layer, and in the dyeing step, the hard coat layer is dyed.
According to this invention, since the surface of the base material to be dyed is a hard coat layer, the dyeing density can be controlled regardless of the material of the base body. In particular, when the hard coat layer is formed of a treatment agent based on a silane coupling agent, it is preferable because the dyeing density can be controlled more easily.

本発明では、前記染色工程による染色に分散染料または油溶染料を用いることが好ましい。
この発明によれば、染色に分散染料または油溶染料を用いるので、基材への染色濃度をより容易に制御できる。また、染色方法としては、簡便であり浸漬条件を制御することが容易な浸漬法が好適である。さらに、染色の際に染料と樹脂の混合物を用い、浸漬および乾燥後にアニール処理を行って染料を基材層に転写させるいわゆるアニール転写法も好ましい。
In the present invention, it is preferable to use a disperse dye or an oil-soluble dye for the dyeing in the dyeing step.
According to this invention, since the disperse dye or the oil-soluble dye is used for dyeing, the dyeing density on the substrate can be controlled more easily. Moreover, as a dyeing | staining method, the immersion method with which it is simple and it is easy to control immersion conditions is suitable. Furthermore, a so-called annealing transfer method is also preferable in which a mixture of a dye and a resin is used for dyeing and an annealing treatment is performed after immersion and drying to transfer the dye to the base material layer.

本発明では、前記基材の材質がプラスチックおよび無機ガラスのいずれかであることが好ましい。
この発明によれば、基材の材質がプラスチックおよび無機ガラスのいずれかであるので、所定の染色濃度を有するプラスチックあるいは無機ガラスを簡易な方法で提供できる。
In the present invention, it is preferable that the material of the base material is either plastic or inorganic glass.
According to this invention, since the material of the base material is either plastic or inorganic glass, plastic or inorganic glass having a predetermined dyeing concentration can be provided by a simple method.

本発明では、前記基材が眼鏡用レンズであることが好ましい。
この発明によれば、所定の染色濃度を有する眼鏡用レンズを簡易な方法で提供できる。
In the present invention, the substrate is preferably a spectacle lens.
According to the present invention, a spectacle lens having a predetermined staining density can be provided by a simple method.

本実施形態に係る紫外線照射を示す図。The figure which shows the ultraviolet irradiation which concerns on this embodiment. 本実施形態において、紫外線照射用フォトマスクを示す図。The figure which shows the photomask for ultraviolet irradiation in this embodiment. 本実施形態において、フォトマスクを通した際のレンズ基材への紫外線照射を示す図。The figure which shows the ultraviolet irradiation to the lens base material at the time of letting a photomask pass in this embodiment. 本実施形態において、インクジェット染色装置を示す概略図。Schematic which shows an inkjet dyeing apparatus in this embodiment. 本実施形態において、インクジェット染色装置によるフォトマスクの製造工程を示す概略図。Schematic which shows the manufacturing process of the photomask by an inkjet dyeing apparatus in this embodiment. 本実施例において、紫外線照射時間と各波長における吸光度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the ultraviolet irradiation time and the light absorbency in each wavelength in a present Example. 本実施例において、紫外線照射時間と600nmにおける吸光度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between an ultraviolet irradiation time and the light absorbency in 600 nm in a present Example. 本実施例においてマスク材による染色濃度の違いを示す図。The figure which shows the difference in the dyeing density by a mask material in a present Example. 本実施例において紫外線照射とオゾン処理の効果を示す図。The figure which shows the effect of ultraviolet irradiation and ozone treatment in a present Example.

本実施形態では、基材として眼鏡レンズ用のプラスチックを用いる。本実施形態の基材の染色方法では、プラスチックレンズ基材表面にプライマー層とハードコート層を形成し、その上に紫外線処理を施した後、所定の染色を施す。以下、本発明の基材の染色方法について実施形態を詳細に説明する。   In this embodiment, a plastic for eyeglass lenses is used as the base material. In the base material dyeing method of the present embodiment, a primer layer and a hard coat layer are formed on the surface of the plastic lens base material, subjected to ultraviolet treatment thereon, and then subjected to predetermined dyeing. Hereinafter, embodiments of the dyeing method for a substrate of the present invention will be described in detail.

〔1.プラスチックレンズ基材〕
プラスチックレンズ基材(以後、「レンズ基材」ともいう)の材質としては、透明なプラスチックであれば特に限定されないが、レンズの薄型化の観点からは、屈折率が1.6以上のプラスチックが好ましい。屈折率が1.6以上のプラスチックとして、イソシアナート基またはイソチオシアナート基を持つ化合物と、メルカプト基を持つ化合物を反応させることによって製造されるチオウレタン系プラスチック、あるいはエピスルフィド基を有する化合物を含む原料モノマーを重合硬化して製造されるエピスルフィド系プラスチック等が挙げられる。
[1. (Plastic lens substrate)
The material of the plastic lens substrate (hereinafter also referred to as “lens substrate”) is not particularly limited as long as it is a transparent plastic, but from the viewpoint of thinning the lens, a plastic having a refractive index of 1.6 or more is used. preferable. As a plastic having a refractive index of 1.6 or more, a thiourethane plastic produced by reacting a compound having an isocyanate group or an isothiocyanate group with a compound having a mercapto group, or a compound having an episulfide group is included. Examples thereof include episulfide plastics produced by polymerizing and curing raw material monomers.

チオウレタン系プラスチックの主成分となるイソシアネート基またはイソチオシアネート基を持つ化合物としては、公知の化合物を用いることができる。イソシアナート基を持つ化合物の具体例としては、エチレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、m−キシリレンジイソシアナート等が挙げられる。   A known compound can be used as the compound having an isocyanate group or an isothiocyanate group as a main component of the thiourethane plastic. Specific examples of the compound having an isocyanate group include ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate and the like. It is done.

また、メルカプト基を持つ化合物としては、公知の化合物を用いることができる。例えば、1,2−エタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,1−シクロヘキサンジチオール等の脂肪族ポリチオール、1,2−ジメルカプトベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン等の芳香族ポリチオールが挙げられる。   Moreover, a well-known compound can be used as a compound which has a mercapto group. For example, 1,2-ethanedithiol, 1,6-hexanedithiol, aliphatic polythiol such as 1,1-cyclohexanedithiol, 1,2-dimercaptobenzene, 1,2,3-tris (mercaptomethyl) benzene, etc. Aromatic polythiols are mentioned.

また、プラスチックレンズの高屈折率化のためには、メルカプト基以外に、硫黄原子を含むポリチオールをより好ましく用いることができる。具体例としては、1,2−ビス(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、1,2−ビス((2−メルカプトエチル)チオ)−3−メルカプトプロパン等が挙げられる。   Further, in order to increase the refractive index of the plastic lens, a polythiol containing a sulfur atom can be more preferably used in addition to the mercapto group. Specific examples include 1,2-bis (mercaptomethylthio) benzene, 1,2,3-tris (mercaptoethylthio) benzene, 1,2-bis ((2-mercaptoethyl) thio) -3-mercaptopropane, and the like. Is mentioned.

エピスルフィド系プラスチックの原料モノマーとして用いられる、エピスルフィド基を持つ化合物の具体例としては、公知のエピスルフィド基を持つ化合物が何ら制限なく使用できる。例えば、既存のエポキシ化合物のエポキシ基の一部あるいは全部の酸素を硫黄で置き換えることによって得られるエピスルフィド化合物が挙げられる。   As a specific example of a compound having an episulfide group used as a raw material monomer for an episulfide plastic, a known compound having an episulfide group can be used without any limitation. For example, an episulfide compound obtained by replacing part or all of oxygen of an epoxy group of an existing epoxy compound with sulfur can be mentioned.

また、プラスチックレンズの高屈折率化のためには、エピスルフィド基以外にも、硫黄原子を含有する化合物がより好ましく用いることができる。具体例としては、1,2−ビス(β−エピチオプロピルチオ)エタン、ビス−(β−エピチオプロピル)スルフィド、1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、2,5−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−1,4−ジチアン、ビス−(β−エピチオプロピル)ジスルフィド等が挙げられる。   In addition to the episulfide group, a compound containing a sulfur atom can be more preferably used for increasing the refractive index of the plastic lens. Specific examples include 1,2-bis (β-epithiopropylthio) ethane, bis- (β-epithiopropyl) sulfide, 1,4-bis (β-epithiopropylthiomethyl) benzene, 2,5 -Bis (β-epithiopropylthiomethyl) -1,4-dithiane, bis- (β-epithiopropyl) disulfide and the like.

本発明におけるレンズ基材の重合方法としては、特に限定されることなく、一般にレンズ基材の製造に用いられている重合方法を用いることができる。
例えば、素材としてビニル系モノマーを用いる場合には、有機過酸化物等の熱重合開始剤を用いて熱硬化を行い、レンズ基材を製造することができる。また、ベンゾフェノン等の光重合開始剤を用いて、紫外線を照射することによってモノマーを硬化させ、レンズ基材を製造することもできる。
The polymerization method for the lens substrate in the present invention is not particularly limited, and a polymerization method generally used for producing a lens substrate can be used.
For example, when a vinyl monomer is used as a material, a lens base material can be manufactured by performing thermosetting using a thermal polymerization initiator such as an organic peroxide. In addition, a monomer can be cured by irradiating with ultraviolet rays using a photopolymerization initiator such as benzophenone to produce a lens substrate.

また、イソシアナート基またはイソチオシアナート基を持つ化合物と、メルカプト基を持つ化合物を反応させることによって製造されるチオウレタン系プラスチックを用いる場合には、イソシアナート基またはイソチオシアナート基を持つ化合物と、メルカプト基を持つ化合物を混合した後、ウレタン樹脂用の硬化触媒を添加、混合し、加熱により重合硬化を行うことによって製造できる。硬化触媒の具体例としては、エチルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアミン化合物、ジブチル錫ジクロライド、ジメチル錫ジクロライド等が挙げられる。   In addition, when using a thiourethane plastic produced by reacting a compound having an isocyanate group or an isothiocyanate group with a compound having a mercapto group, the compound having an isocyanate group or an isothiocyanate group Then, after mixing a compound having a mercapto group, a curing catalyst for urethane resin is added and mixed, followed by polymerization and curing by heating. Specific examples of the curing catalyst include amine compounds such as ethylamine, ethylenediamine, triethylamine, and tributylamine, dibutyltin dichloride, dimethyltin dichloride, and the like.

さらに、レンズ素材としてエピスルフィド基を有する化合物を含む原料モノマーを重合硬化して得られるエピスルフィド系のプラスチックを用いる場合には、エピスルフィド基を持つ化合物を単独で、またはエピスルフィド基と共重合可能な他のモノマーと混合した後、エポキシ樹脂用の硬化触媒を添加、混合し、加熱により重合硬化を行うことによって製造できる。   Furthermore, when using an episulfide-based plastic obtained by polymerizing and curing a raw material monomer containing a compound having an episulfide group as a lens material, the compound having an episulfide group alone or other copolymerizable with the episulfide group is used. After mixing with the monomer, it can be produced by adding and mixing a curing catalyst for epoxy resin, and performing polymerization and curing by heating.

エポキシ樹脂用の硬化触媒は特に制限なく用いることができる。具体例としては、ジメチルベンジルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、トリジメチルアミノメチルフェノール等の3級アミン、エチルメチルイミダゾール等のイミダゾール類、などが挙げられる。
また、エピスルフィド基を持つ化合物と共重合可能な他のモノマーとしては、水酸基を持つ化合物、メルカプト基を持つ化合物、1級または2級アミン、カルボキシル基を持つ化合物などが挙げられる。
The curing catalyst for epoxy resin can be used without particular limitation. Specific examples include dimethylbenzylamine, dimethylcyclohexylamine, diethylethanolamine, dibutylethanolamine, tertiary amines such as tridimethylaminomethylphenol, imidazoles such as ethylmethylimidazole, and the like.
Examples of other monomers copolymerizable with a compound having an episulfide group include a compound having a hydroxyl group, a compound having a mercapto group, a primary or secondary amine, and a compound having a carboxyl group.

水酸基を持つ化合物の具体例としては、イソプロピルアルコール、n−ヘキシルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の多価アルコール類が挙げられる。メルカプト基を持つ化合物の具体例としては、チオフェノール、エチルチオグリコレート、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン等が挙げられる。   Specific examples of the compound having a hydroxyl group include alcohols such as isopropyl alcohol and n-hexyl alcohol, and polyhydric alcohols such as ethylene glycol, 1,6-hexanediol, pentaerythritol dimethacrylate, and pentaerythritol diacrylate. . Specific examples of the compound having a mercapto group include thiophenol, ethylthioglycolate, bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, and the like.

〔2.プライマー層〕
プライマー層は、レンズ基材表面に形成される。プライマー層は、前記プラスチックレンズ基材と後述するハードコート層の双方の界面に存在して、レンズ基材上に形成される表面処理膜の耐久性を向上させる役割を担う。加えて外部からの衝撃吸収層としての性質も併せ持ち、耐衝撃性を向上させる性質も有する。また、プライマー層は、バインダー成分としての樹脂と、フィラー成分としての金属酸化物微粒子を含有したコーティング組成物を用いて形成される。バインダー成分としての樹脂は、レンズ基材とハードコート層の双方に密着性を発現する。フィラー成分としての金属酸化物微粒子は、プライマーの屈折率を発現すると共に、プライマー層の架橋密度向上に作用して、耐水性、耐候性、耐光性の向上を図ることができる。
[2. (Primer layer)
The primer layer is formed on the lens substrate surface. The primer layer is present at the interface between both the plastic lens substrate and the hard coat layer described later, and plays a role of improving the durability of the surface treatment film formed on the lens substrate. In addition, it also has properties as an external shock absorbing layer, and has the property of improving impact resistance. The primer layer is formed using a coating composition containing a resin as a binder component and metal oxide fine particles as a filler component. The resin as the binder component exhibits adhesion to both the lens substrate and the hard coat layer. The metal oxide fine particles as the filler component exhibit the refractive index of the primer and act to improve the crosslinking density of the primer layer, thereby improving water resistance, weather resistance, and light resistance.

樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン樹脂、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を用いることができる。これらの樹脂の内、耐久性、耐衝撃性、液ポットライフ、吸湿安定性、染色安定性、低温硬化性などの観点から、ポリエステル樹脂を好ましく用いることができる。ポリエステル樹脂は、樹脂中に密着性に作用する官能基が多数存在しており、レンズ基材およびハードコート層に対して、優れた密着性が得られるため、耐久性が向上する。   As the resin, polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, melamine resin, polyolefin resin, urethane acrylate resin, epoxy acrylate resin, or the like can be used. Of these resins, a polyester resin can be preferably used from the viewpoints of durability, impact resistance, liquid pot life, moisture absorption stability, dyeing stability, low temperature curability, and the like. The polyester resin has many functional groups that affect the adhesion in the resin, and excellent adhesion is obtained with respect to the lens substrate and the hard coat layer, so that the durability is improved.

ポリエステル樹脂としては、「特開2000−144048号公報」に記載されているポリエステル系熱可塑性エラストマーを例示することができる。ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、ハードセグメント(H)構成成分にポリエステル、ソフトセグメント(S)構成成分にポリエーテルまたはポリエステルを用いたマルチブロック共重合体である。ハードセグメントとソフトセグメントとの重量比率[H/S]は、[30/70]〜[90/10]の範囲、望ましくは[40/60]〜[80/20]の範囲である。   Examples of the polyester resin include polyester-based thermoplastic elastomers described in “Japanese Patent Laid-Open No. 2000-144048”. The polyester-based thermoplastic elastomer is a multi-block copolymer using polyester as a hard segment (H) component and polyether or polyester as a soft segment (S) component. The weight ratio [H / S] between the hard segment and the soft segment is in the range of [30/70] to [90/10], preferably in the range of [40/60] to [80/20].

ハードセグメント構成成分としてのポリエステルは、基本的には、ジカルボン酸類と低分子グリコールよりなる。ジカルボン酸類としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、デカメチレンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸等の炭素数4〜20の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸、ε−オキシカプロン酸等の脂肪族オキソカルボン酸、ダイマー酸(二重結合を有する脂肪族モノカルボン酸を二量重合させた二塩基酸)等、及びこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらのうち、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸を好ましく用いることができる。   The polyester as a hard segment constituent component is basically composed of dicarboxylic acids and a low molecular glycol. Examples of dicarboxylic acids include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, carbon atoms such as succinic acid, adipic acid, azelaic acid, decamethylene dicarboxylic acid, and octadecanedicarboxylic acid. -20 linear saturated aliphatic dicarboxylic acids, aliphatic oxocarboxylic acids such as ε-oxycaproic acid, dimer acids (dibasic acids obtained by dimerizing an aliphatic monocarboxylic acid having a double bond), and the like, and These ester-forming derivatives are mentioned. Of these, terephthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid can be preferably used.

低分子グリコールとしては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、1,6−シクロヘキサンジメタノール等の脂肪族グリコール等、及びこれらのエステル形成性誘導体が挙げられる。これらのうち、エチレングリコール、1,4−ブタンジオールを好ましく用いることができる。   Examples of the low molecular weight glycol include aliphatic glycols such as ethylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,6-cyclohexanedimethanol And the like, and ester-forming derivatives thereof. Of these, ethylene glycol and 1,4-butanediol can be preferably used.

一方、ソフトセグメント構成成分としてのポリエステルは、ジカルボン酸類と長鎖グリコールよりなる。
ジカルボン酸類としては、前記ハードセグメント構成成分としてのポリエステルと同様なものが挙げられる。長鎖グリコールとしては、ポリ(1,2−ブタジエングリコール)、ポリ(1,4−ブタジエングリコール)及びその水素添加物等が挙げられる。また、ε−カプロラクトン(C6)、エナントラクトン(C7)及びカプロリロラクトン(C8)もポリエステル成分として有用である。これらのうち、ε−カプロラクトンを好ましく用いることができる。
On the other hand, polyester as a soft segment constituent component consists of dicarboxylic acids and long-chain glycol.
Examples of the dicarboxylic acids include those similar to the polyester as the hard segment constituent component. Examples of the long chain glycol include poly (1,2-butadiene glycol), poly (1,4-butadiene glycol) and hydrogenated products thereof. Also, ε-caprolactone (C6), enanthlactone (C7), and caprolilolactone (C8) are useful as the polyester component. Of these, ε-caprolactone can be preferably used.

また、ソフトセグメント構成成分のポリエーテルとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(1,3−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール等のポリ(アルキレンオキシド)グリコール類が挙げられる。これらの内、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコールを好ましく用いることができる。   The polyether of the soft segment constituent component includes poly (ethylene oxide) glycol, poly (1,2-propylene oxide) glycol, poly (1,3-propylene oxide) glycol, poly (tetramethylene oxide) glycol and the like. (Alkylene oxide) glycols may be mentioned. Of these, poly (tetramethylene oxide) glycol can be preferably used.

ポリエステル系熱可塑性エラストマーの製造方法としては、例えばジカルボン酸の低級アルキルエステルを、脂肪族長鎖グリコール及び過剰の低分子グリコールをテトラブチルチタネート等の触媒の存在下で、150〜200℃の温度で加熱することにより、エステル交換反応を行い、低重合体を形成する。そして、形成された低重合体を、高真空下で、220〜280℃の温度で加熱攪拌することにより重縮合を行い、ポリエステル系熱可塑性エラストマーを得る。なお、低重合体は、ジカルボン酸と長鎖グリコール及び低分子グリコールとの直接エステル化反応によっても得ることができる。   As a method for producing a polyester-based thermoplastic elastomer, for example, a lower alkyl ester of a dicarboxylic acid, an aliphatic long-chain glycol and excess low-molecular glycol are heated at a temperature of 150 to 200 ° C. in the presence of a catalyst such as tetrabutyl titanate. Thus, a transesterification reaction is performed to form a low polymer. The formed low polymer is polycondensed by heating and stirring at a temperature of 220 to 280 ° C. under a high vacuum to obtain a polyester-based thermoplastic elastomer. The low polymer can also be obtained by a direct esterification reaction of a dicarboxylic acid with a long chain glycol and a low molecular glycol.

また、ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、他のポリマーと混合して使用することができる。例えば、通常のエステル系樹脂(PBT、PET等)、アミド系樹脂、あるいはアミド系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。これらのポリマーを混合して用いる場合のポリマー全体に占める割合は、50%未満、望ましくは30%未満である。   Further, the polyester-based thermoplastic elastomer can be used by mixing with other polymers. For example, normal ester resins (PBT, PET, etc.), amide resins, amide thermoplastic elastomers, and the like can be given. When these polymers are used in combination, the proportion of the total polymer is less than 50%, desirably less than 30%.

また、ポリエステル系熱可塑性エラストマーは、溶液タイプのプライマー組成物に調製することができる。しかし、加工性及び環境保護の観点より水性エマルジョンのプライマー組成物として使用することが望ましい。この水性エマルジョン化は慣用の方法により行うことができるが、具体的には、ポリマーを界面活性剤(外部乳化剤)の存在下、高い機械的剪断をかけて強制的に乳化させる強制乳化法が望ましい。   The polyester-based thermoplastic elastomer can be prepared as a solution-type primer composition. However, it is desirable to use it as a primer composition of an aqueous emulsion from the viewpoint of processability and environmental protection. This aqueous emulsification can be carried out by a conventional method. Specifically, a forced emulsification method in which a polymer is forcibly emulsified by applying high mechanical shear in the presence of a surfactant (external emulsifier) is desirable. .

一方、フィラー成分としての金属酸化物微粒子としては、Si、Al、Ti、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In等金属酸化物を用いることができる。このうち、屈折率、透明性、耐光性、安定性などの観点から酸化チタンを主成分とする金属酸化物微粒子を用いることが好ましい。また、酸化チタンと他の無機酸化物との複合粒子であってもよく、Si、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In等の金属の酸化物と、酸化チタンとが複合したものを使用することができる。この複合酸化物微粒子の平均粒径は1〜200nmで好ましく、5〜30nmがより好ましい。   On the other hand, as the metal oxide fine particles as the filler component, metal oxides such as Si, Al, Ti, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In can be used. Among these, it is preferable to use metal oxide fine particles mainly composed of titanium oxide from the viewpoint of refractive index, transparency, light resistance, stability, and the like. Further, it may be a composite particle of titanium oxide and another inorganic oxide, and an oxide of a metal such as Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In A composite of titanium oxide can be used. The composite oxide fine particles preferably have an average particle size of 1 to 200 nm, more preferably 5 to 30 nm.

また、金属酸化物微粒子は分散媒、例えば水、アルコール、もしくはその他の有機溶媒に分散させたものを用いるのが好ましい。この場合には、金属酸化物微粒子の分散安定性を高めるために、無機酸化物粒子の表面を有機ケイ素化合物、アミン系化合物で処理してもよい。
この処理の際に使用される有機ケイ素化合物としては、単官能性シラン、二官能性シラン、三官能性シラン、四官能性シラン等が例示できる。
Further, it is preferable to use metal oxide fine particles dispersed in a dispersion medium such as water, alcohol, or other organic solvent. In this case, in order to improve the dispersion stability of the metal oxide fine particles, the surface of the inorganic oxide particles may be treated with an organosilicon compound or an amine compound.
Examples of the organosilicon compound used in this treatment include monofunctional silane, bifunctional silane, trifunctional silane, and tetrafunctional silane.

アミン系化合物としては、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、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例示できる。なお、これらの有機ケイ素化合物、アミン化合物の添加量は、無機酸化物粒子の重量に対して1〜15重量%程度の範囲であることが好ましい。このうち、エポキシ基を有する有機ケイ素化合物で処理することが好ましい。エポキシ基を有する有機ケイ素化合物で処理された金属酸化物微粒子を用いることにより、ポリエステル樹脂との結合点を増やすことができ、プライマー膜の架橋密度をさらに向上させ、耐久性が向上する。   Examples of amine compounds include alkylamines such as ammonium, ethylamine, triethylamine, isopropylamine and n-propylamine, aralkylamines such as benzylamine, alicyclic amines such as piperidine, alkanolamines such as monoethanolamine and triethanolamine. Can be illustrated. In addition, it is preferable that the addition amount of these organosilicon compounds and an amine compound is the range of about 1 to 15 weight% with respect to the weight of an inorganic oxide particle. Among these, it is preferable to treat with an organosilicon compound having an epoxy group. By using metal oxide fine particles treated with an organosilicon compound having an epoxy group, the number of bonding points with the polyester resin can be increased, the crosslinking density of the primer film can be further improved, and the durability is improved.

そして、金属酸化物微粒子として酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子を用いる場合には、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する複合酸化物核粒子を含むことが好ましい。但し、後述するハードコート層にルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子を使用する場合には、ハードコート層が紫外線吸収性能を有するため、プライマー層にはルチル型よりも光活性作用が高いアナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する複合酸化物微粒子を用いることも可能である。   When metal oxide fine particles containing titanium oxide are used as the metal oxide fine particles, it is preferable to include composite oxide core particles containing titanium oxide having a rutile crystal structure. However, when using metal oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile-type crystal structure in the hard coat layer described later, the hard coat layer has an ultraviolet absorption performance, so that the primer layer is more rutile than the rutile type. It is also possible to use composite oxide fine particles containing titanium oxide having an anatase type crystal structure having a high photoactive effect.

さらに、酸化チタン以外の無機酸化物微粒子として、酸化スズを使用することも可能である。例えば、酸化スズもしくは酸化スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子、または酸化スズ粒子と酸化ジルコニウム粒子と酸化ケイ素粒子等の複合微粒子を核として、その表面を酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、五酸化アンチモン、酸化アルミニウム等の1種もしくは2種以上からなる複合コロイド粒子で被覆された無機酸化物微粒子を用いることも可能である。酸化スズは酸化チタンに比べて屈折率は低く、高屈折率のプライマー層を得るためには使用量を多くする必要があるものの、酸化チタンのような光活性作用は少ないと考えられ、プライマー層およびハードコート層自体の耐久性が要求される場合において好ましい組合せである。   Furthermore, it is also possible to use tin oxide as inorganic oxide fine particles other than titanium oxide. For example, tin oxide or tin oxide particles and zirconium oxide particles, or composite fine particles such as tin oxide particles, zirconium oxide particles, and silicon oxide particles as a core, and the surface is made of silicon oxide, zirconium oxide, antimony pentoxide, aluminum oxide, etc. It is also possible to use inorganic oxide fine particles coated with one or more composite colloidal particles. Tin oxide has a lower refractive index than titanium oxide, and although it is necessary to increase the amount of use in order to obtain a primer layer with a high refractive index, it is considered that the photoactive action like titanium oxide is small, and the primer layer This is a preferable combination when durability of the hard coat layer itself is required.

しかしながら、耐光性および屈折率の点から、プライマー層についてもルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する複合酸化物微粒子を用いることがより好ましい。ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する複合酸化物微粒子は、耐光性に優れている上、アナターゼ型に比べて屈折率が高いために、プライマー膜中での使用量を減らせることができ、密着性に寄与する樹脂成分を増量することができる。   However, in terms of light resistance and refractive index, it is more preferable to use composite oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile crystal structure for the primer layer. Composite oxide particles containing titanium oxide having a rutile-type crystal structure are excellent in light resistance and have a higher refractive index than that of anatase type, so the amount used in the primer film can be reduced. The resin component contributing to adhesion can be increased.

このようにして得られるプライマー層形成用のコーティング組成物は、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。
また、コーティング組成物は、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 primer layer-forming 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.
In addition, the coating composition may contain a small amount of metal chelate compound, surfactant, antistatic agent, ultraviolet absorber, antioxidant, disperse dye, oil-soluble dye, pigment, photochromic compound, hindered amine, hindered as required. Addition of a light-resistant and heat-resistant stabilizer such as a phenol type can also improve the coating properties of the coating liquid, the curing speed, and the coating performance after curing.

さらに、コーティング用組成物(コーティング液)の塗布にあたっては、レンズ基材とプライマー層の密着性の向上を目的として、レンズ基材の表面を予め前処理するのが好ましい。前処理は、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、プラズマ処理等を用いることができる。   Furthermore, when applying the coating composition (coating liquid), it is preferable to pre-treat the surface of the lens substrate in advance for the purpose of improving the adhesion between the lens substrate and the primer layer. As the pretreatment, alkali treatment, acid treatment, surfactant treatment, peeling / polishing treatment with inorganic or organic fine particles, plasma treatment, or the like can be used.

また、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、フローコート法等を用いてコ−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、プライマー層を形成できる。プライマー層の膜厚は、0.01〜30μm、特に0.05〜30μmの範囲が好ましい。プライマー層が薄すぎると耐久性や耐衝撃性の性能が発現できず、逆に厚すぎると表面の平滑性が損なわれたり、光学的歪や白濁、曇りなどの外観欠点を発生する場合がある。   In addition, as a method for applying / curing the coating composition, after coating the coating composition using a dipping method, a spin coating method, a spray coating method, a roll coating method, a flow coating method, or the like, 40 to 200 is applied. The primer layer can be formed by heating / drying at a temperature of 0 ° C. for several hours. The thickness of the primer layer is preferably from 0.01 to 30 μm, particularly preferably from 0.05 to 30 μm. If the primer layer is too thin, durability and impact resistance performance cannot be achieved. Conversely, if the primer layer is too thick, surface smoothness may be impaired, and appearance defects such as optical distortion, white turbidity, and cloudiness may occur. .

〔3.ハードコート層〕
ハードコート層は、レンズ基材表面に形成される。また、ハードコート層は、干渉縞を抑制する目的で、高屈折率のプラスチックレンズ基材と同程度の、高い屈折率が要求される。ハードコート層の高屈折率化への対応は、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り、具体的には、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In、Tiから選ばれる1種または2種以上の金属の酸化物(これらの混合物を含む)、および/または2種以上の金属を含む複合酸化物からなる無色透明の無機酸化物微粒子が用いられる。このうち、屈折率、透明性、分散安定性等の点から酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子が一般的に用いられる。
[3. Hard coat layer)
The hard coat layer is formed on the surface of the lens substrate. The hard coat layer is required to have a high refractive index comparable to that of a plastic lens substrate having a high refractive index for the purpose of suppressing interference fringes. In order to cope with the increase in the refractive index of the hard coat layer, a method using inorganic oxide fine particles having a high refractive index is generally used. Specifically, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, A colorless and transparent inorganic material comprising oxides of one or more metals selected from Zn, W, Zr, In, Ti (including mixtures thereof) and / or composite oxides containing two or more metals Oxide fine particles are used. Of these, inorganic oxide fine particles containing titanium oxide are generally used from the viewpoints of refractive index, transparency, dispersion stability, and the like.

しかしながら、酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子をハードコート層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る。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(以後、光活性と表す)。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して、ハードコート膜のクラックや膜剥がれを発生させ、耐久品質が低下する傾向にある。   However, when inorganic oxide fine particles containing titanium oxide are used as a metal oxide for a hard coat layer, there are the following problems. Titanium oxide is active when it receives light (ultraviolet light) energy, and has the property of decomposing organic matter by a strong oxidative degradation power (hereinafter referred to as photoactivity). As a result, when titanium oxide is contained as a constituent component of the hard coat film, organic substances such as a silane coupling agent, which is another main constituent component, are decomposed by photoactivity, and cracks and film peeling of the hard coat film occur. The durability quality tends to decrease.

このような問題に対処するためには、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物を用いることが好ましい。即ち、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子を使用することで、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る。それは、酸化チタンを含有する金属酸化物の結晶構造をアナターゼ型に代えてルチル型にすることによって耐候性や耐光性がより向上し、かつ屈折率はアナターゼ型の結晶よりもルチル型の結晶の方が高いので、比較的屈折率の高い無機酸化物微粒子が得られるからである。   In order to cope with such a problem, it is preferable to use a metal oxide containing titanium oxide having a rutile crystal structure. That is, by using metal oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile-type crystal structure, various problems caused by the photoactivity of titanium oxide can be improved. It is possible to improve the weather resistance and light resistance by replacing the crystal structure of the metal oxide containing titanium oxide with the rutile type instead of the anatase type, and the refractive index of the rutile type crystal is higher than that of the anatase type crystal. This is because inorganic oxide fine particles having a relatively high refractive index can be obtained.

ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンは、アナタ−ゼ型の酸化チタンが光(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のと異なり、このような光活性が低い。これは、光(紫外線)を照射すると酸化チタンの価電子帯の電子が励起されて、OHフリーラジカルとHOフリーラジカルができ、この強力な酸化力により有機物を分解するが、アナターゼ型酸化チタンよりルチル型酸化チタンの方が熱エネルギー的に安定であるため、フリーラジカルの生成量が極めて少ないためである。よって、ルチル型の結晶構造の酸化チタンを配合したハードコート層が耐候性や耐光性に優れているため、有機薄膜で構成される反射防止層がハードコート層によって変質されるおそれが無く、耐候性や耐光性に優れたプラスチックレンズが得られる。 Titanium oxide having a rutile-type crystal structure is active when anatase-type titanium oxide receives light (ultraviolet light) energy, and has the property of decomposing organic matter by strong oxidative degradation power. Such photoactivity is low. This is because, when irradiated with light (ultraviolet rays), electrons in the valence band of titanium oxide are excited to form OH free radicals and HO 2 free radicals, which decompose organic substances by this strong oxidizing power. This is because rutile type titanium oxide is more stable in terms of thermal energy, and the amount of free radicals produced is extremely small. Therefore, since the hard coat layer containing titanium oxide having a rutile crystal structure is excellent in weather resistance and light resistance, there is no possibility that the anti-reflection layer composed of the organic thin film is altered by the hard coat layer, and the weather resistance. A plastic lens with excellent properties and light resistance can be obtained.

そして、本実施形態のプラスチックレンズにおけるハードコート層は、下記に示す「A成分」、「B成分」、「C成分」を含有するコ−ティング組成物から好ましく形成される。
「A成分」;金属酸化物微粒子。「B成分」;一般式、「RSiX 」で表される有機ケイ素化合物(式中、Rは重合可能な反応基を有する炭素数が2以上の有機基、Xは加水分解性基を表す)。「C成分」;下記一般式(1)で表されるビフェニルスルフィド構造を有する化合物(式中、RおよびR´は炭化水素基もしくはヒドロキシル基、nは0〜5を表す)。
The hard coat layer in the plastic lens of the present embodiment is preferably formed from a coating composition containing the following “A component”, “B component”, and “C component”.
“Component A”; metal oxide fine particles. “B component”: an organic silicon compound represented by the general formula, “R 1 SiX 1 3 ” (wherein R 1 is a C 2 or more organic group having a polymerizable reactive group, and X 1 is a hydrolysis) Represents a sex group). “Component C”: a compound having a biphenyl sulfide structure represented by the following general formula (1) (wherein R and R ′ are hydrocarbon groups or hydroxyl groups, and n is 0 to 5).

Figure 2010224504
先ず、「A成分」としての金属酸化物微粒子について説明する。
「A成分」は、酸化チタンおよび酸化スズ、または酸化チタン、酸化スズおよび酸化ケイ素からなるルチル型の結晶構造を有する複合酸化物の核粒子の表面を、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムおよび/または酸化アルミニウムからなる複合酸化物の被覆層で被覆したものを含む平均粒径1〜200nmの金属酸化物微粒子を用いることが好ましい。
Figure 2010224504
First, the metal oxide fine particles as the “component A” will be described.
“Component A” refers to the surface of the core particle of a composite oxide having a rutile-type crystal structure composed of titanium oxide and tin oxide, or titanium oxide, tin oxide and silicon oxide, and silicon oxide and zirconium oxide and / or aluminum oxide. It is preferable to use metal oxide fine particles having an average particle diameter of 1 to 200 nm including those coated with a composite oxide coating layer made of

先に述べたように、酸化チタンに光(紫外線)を照射すると酸化チタンの価電子帯の電子が励起されて、OHフリーラジカルとHOフリーラジカルができ、この強力な酸化力により有機物を分解するが、アナターゼ型酸化チタンよりルチル型酸化チタンの方が熱エネルギー的に安定であるため、フリーラジカルの生成量が極めて少ない。しかし、このルチル型酸化チタンにおいてもフリーラジカルは生成されるため、複合酸化物からなる核粒子の表面を、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムおよび/または酸化アルミニウムからなる複合酸化物の被覆層で被覆したものを使用することが好ましい。これは、核粒子で生成されたフリーラジカルは、同様に強力な酸化力を有しているものの不安定であるため、被覆層を通過する間に被覆層の触媒作用により消滅するからである。 As mentioned earlier, when titanium oxide is irradiated with light (ultraviolet rays), electrons in the valence band of titanium oxide are excited to produce OH free radicals and HO 2 free radicals, which decompose organic substances by this strong oxidizing power. However, since the rutile type titanium oxide is more stable in terms of thermal energy than the anatase type titanium oxide, the amount of free radicals generated is extremely small. However, since free radicals are also generated in this rutile type titanium oxide, the surface of the core particle made of a composite oxide is coated with a composite oxide coating layer made of silicon oxide and zirconium oxide and / or aluminum oxide. Is preferably used. This is because free radicals generated in the core particles have the same strong oxidizing power but are unstable, and thus disappear due to the catalytic action of the coating layer while passing through the coating layer.

ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを得る手法はいくつか考えられるが、酸化スズとの複合酸化物、さらに酸化ケイ素を加えた複合酸化物とすることが好ましい。酸化スズとの複合酸化物を加えた場合、無機酸化物微粒子中に含まれる酸化チタンおよび酸化スズの量は、酸化チタンをTiOに換算し、酸化スズをSnOに換算したとき、[TiO/SnO]の質量比が[1/3]〜[20/1]、好ましくは[1.5/1]〜[13/1]の範囲にあることが望ましい。 Although several methods for obtaining titanium oxide having a rutile-type crystal structure are conceivable, it is preferable to use a composite oxide with tin oxide and a composite oxide with addition of silicon oxide. When a composite oxide with tin oxide is added, the amount of titanium oxide and tin oxide contained in the inorganic oxide fine particles is [TiO 2 when titanium oxide is converted to TiO 2 and tin oxide is converted to SnO 2. 2 / SnO 2 ] has a mass ratio in the range of [1/3] to [20/1], preferably [1.5 / 1] to [13/1].

SnOの量を上記質量比の範囲よりも少なくしていくと、結晶構造がルチル型からアナターゼ型にシフトしていき、ルチル型の結晶とアナターゼ型の結晶を含む混晶になる、あるいはアナターゼ型の結晶となる。また、SnOの量を上記質量比の範囲よりも多くしていくと、酸化チタンのルチル型結晶と酸化スズのルチル型結晶の中間にあるルチル型の結晶構造となり、いわゆる酸化チタンのルチル型結晶とは異なる結晶構造を示すようになり、しかも得られる無機酸化物微粒子の屈折率も低下する。 When the amount of SnO 2 is made smaller than the above mass ratio range, the crystal structure shifts from the rutile type to the anatase type, resulting in a mixed crystal containing the rutile type crystal and the anatase type crystal, or anatase. It becomes a type crystal. Further, when the amount of SnO 2 is made larger than the range of the above mass ratio, a rutile type crystal structure intermediate between the rutile type crystal of titanium oxide and the rutile type crystal of tin oxide is obtained, so-called rutile type of titanium oxide. A crystal structure different from that of the crystal is exhibited, and the refractive index of the obtained inorganic oxide fine particles is also lowered.

また、酸化スズとの複合酸化物、さらに酸化ケイ素を加えた複合酸化物を加えた場合、無機酸化物微粒子中に含まれる酸化チタン、酸化スズ、および酸化ケイ素の量は、酸化チタンをTiOに換算し、酸化スズをSnOに換算し、酸化ケイ素をSiOに換算したとき、[TiO/SnO]の質量比が[1/3]〜[20/1]、好ましくは[1.5/1]〜[13/1]の範囲にあり、かつ[(TiO+SnO)/SiO]の質量比が[50/45]〜[99/1]、好ましくは[70/30]〜[98/2]の範囲にあることが望ましい。 Also, if you make a composite oxide of tin oxide, a further composite oxide added with silicon oxide, titanium oxide contained in the inorganic oxide particles, tin oxide, and the amount of silicon oxide, titanium oxide TiO 2 When the tin oxide is converted to SnO 2 and the silicon oxide is converted to SiO 2 , the mass ratio of [TiO 2 / SnO 2 ] is [1/3] to [20/1], preferably [1 .5 / 1] to [13/1] and the mass ratio of [(TiO 2 + SnO 2 ) / SiO 2 ] is [50/45] to [99/1], preferably [70/30 ] To [98/2].

SnOの含有量については、酸化スズとの複合酸化物を加えた場合と同様であるが、これに酸化ケイ素を含ませることにより、得られる無機酸化物微粒子の安定性と分散性を向上させることができる。ここで、SiOの量を上記質量比の範囲よりも少なくしていくと、安定性と分散性が低下する。また、SiOの量を上記質量比の範囲よりも多くしていくと、この安定性と分散性はより向上するが、得られる無機酸化物微粒子の屈折率が低下するので好ましくない。しかし、このルチル型酸化チタンにおいてもフリーラジカルは生成される。これについては、酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子として、酸化チタンを含有する2種以上の複合酸化物を含む無機酸化物微粒子を使用した場合も同様である。 The content of SnO 2 is the same as that when a composite oxide with tin oxide is added. By adding silicon oxide to this, the stability and dispersibility of the resulting inorganic oxide fine particles are improved. be able to. Here, when the amount of SiO 2 is made smaller than the range of the mass ratio, stability and dispersibility are lowered. Further, when the amount of SiO 2 is increased from the above mass ratio range, the stability and dispersibility are further improved, but the refractive index of the resulting inorganic oxide fine particles is lowered, which is not preferable. However, free radicals are also generated in this rutile titanium oxide. The same applies to the case where inorganic oxide fine particles containing two or more composite oxides containing titanium oxide are used as the inorganic oxide fine particles containing titanium oxide.

そして、ルチル型の結晶構造を有する複合酸化物からなる核粒子の表面を、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムおよび/または酸化アルミニウムからなる複合酸化物の被覆層で被覆する。被覆層に含まれる酸化ケイ素と酸化ジルコニウムおよび/または酸化アルミニウムの含有量は、用いる複合酸化物の組み合わせにより、以下の(a)〜(c)に示す3項のうちから選択することが好ましい。   Then, the surfaces of the core particles made of a composite oxide having a rutile crystal structure are covered with a composite oxide coating layer made of silicon oxide and zirconium oxide and / or aluminum oxide. The content of silicon oxide and zirconium oxide and / or aluminum oxide contained in the coating layer is preferably selected from the following three items (a) to (c) depending on the combination of the composite oxides used.

(a)被覆層が酸化ケイ素と酸化ジルコニウムの複合酸化物で形成される場合
被覆層に含まれる酸化ケイ素と酸化ジルコニウムの量は、酸化ケイ素をSiOに換算し、酸化ジルコニウムをZrOに換算したとき、[SiO/ZrO]の質量比が[50/50]〜[99/1]、好ましくは[65/35]〜[90/10]の範囲にあることが望ましい。
(A) When the coating layer is formed of a composite oxide of silicon oxide and zirconium oxide The amount of silicon oxide and zirconium oxide contained in the coating layer is calculated by converting silicon oxide to SiO 2 and converting zirconium oxide to ZrO 2 . The mass ratio of [SiO 2 / ZrO 2 ] is in the range of [50/50] to [99/1], preferably [65/35] to [90/10].

ZrOの量が上記[SiO/ZrO]の質量比の範囲より多くなると、フリーラジカルを捕捉することのできるZr原子は増加するが、被覆層にひずみが生じて緻密な被覆層が形成されない。それ故、核粒子で生成したフリーラジカルが無機酸化物微粒子の表面に移行して、有機物の酸化を招くおそれがある。また、ZrOの量が上記[SiO/ZrO]の質量比の範囲より少なくなると、緻密な被覆層はでき易くなるが、フリーラジカルを捕捉するためのZr原子が少ないため、核粒子で生成したフリーラジカルが無機酸化物微粒子の表面に移行して、有機物の酸化を招くおそれがある。 When the amount of ZrO 2 exceeds the range of the mass ratio of [SiO 2 / ZrO 2 ], the number of Zr atoms capable of scavenging free radicals increases, but the coating layer is distorted to form a dense coating layer. Not. Therefore, there is a possibility that free radicals generated in the core particles migrate to the surface of the inorganic oxide fine particles and cause oxidation of organic substances. If the amount of ZrO 2 is less than the range of the mass ratio of the [SiO 2 / ZrO 2], dense coating layer is easily possible, since Zr atoms to trap free radicals is small, with the core particles The generated free radicals may migrate to the surface of the inorganic oxide fine particles, leading to oxidation of organic substances.

(b)被覆層が酸化ケイ素と酸化アルミニウムの複合酸化物で形成される場合
被覆層に含まれる酸化ケイ素と酸化アルミニウムの量は、酸化ケイ素をSiOに換算し、酸化アルミニウムをAlに換算したとき、[SiO/Al]の質量比が[60/40]〜[99/1]、好ましくは[68/32]〜[95/5]の範囲にあることが望ましい。
(B) When the coating layer is formed of a composite oxide of silicon oxide and aluminum oxide The amount of silicon oxide and aluminum oxide contained in the coating layer is calculated by converting silicon oxide to SiO 2 and converting aluminum oxide to Al 2 O 3. When converted to, the mass ratio of [SiO 2 / Al 2 O 3 ] is desirably in the range of [60/40] to [99/1], preferably [68/32] to [95/5]. .

ここで、Alの量が上記[SiO/Al]の質量比の範囲より多くなると、フリーラジカルを捕捉することのできるAl原子は増加するが、緻密な被覆層ができないため、核粒子で生成したフリーラジカルが無機酸化物微粒子の表面に出てきて、有機物の酸化を招くことになる。また、Alの量が上記[SiO/Al]の質量比の範囲より少なくなると、緻密な被覆層はでき易くなるが、フリーラジカルを捕捉するためのAl原子が少ないため、核粒子で生成したフリーラジカルが無機酸化物微粒子の表面に出てきて、有機物の酸化を招くことになる。 Here, when the amount of Al 2 O 3 exceeds the range of the mass ratio of [SiO 2 / Al 2 O 3 ], the number of Al atoms that can trap free radicals increases, but a dense coating layer cannot be formed. For this reason, free radicals generated in the core particles come out on the surface of the inorganic oxide fine particles, leading to oxidation of the organic matter. If the amount of Al 2 O 3 is less than the range of the mass ratio of the [SiO 2 / Al 2 O 3 ], dense coating layer is easily possible, because Al atoms to trap free radicals is less The free radicals generated in the core particles come out on the surface of the inorganic oxide fine particles and cause oxidation of the organic matter.

(c)被覆層が酸化ケイ素と酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウムの複合酸化物で形成される場合
被覆層に含まれる酸化ケイ素と酸化ジルコニウムおよび酸化アルミニウムの量は、酸化ケイ素をSiOに換算し、酸化ジルコニウムをZrOに換算し、酸化アルミニウムをAlに換算したとき、[SiO/(ZrO+Al)]の質量比が[98/2]〜[6/4]、好ましくは[95/5]〜[7/3]の範囲にあることが望ましい。
(C) When the coating layer is formed of a composite oxide of silicon oxide, zirconium oxide and aluminum oxide The amount of silicon oxide, zirconium oxide and aluminum oxide contained in the coating layer is calculated by converting silicon oxide to SiO 2 and oxidizing. When zirconium is converted to ZrO 2 and aluminum oxide is converted to Al 2 O 3 , the mass ratio of [SiO 2 / (ZrO 2 + Al 2 O 3 )] is [98/2] to [6/4], preferably Is preferably in the range of [95/5] to [7/3].

ZrOとAlの合計量が上記質量比の範囲より多くなると、フリーラジカルを捕捉することのできるZr原子とAl原子の合計量は増加するが、緻密な被覆層ができないため、核粒子で生成したフリーラジカルが無機酸化物微粒子の表面に出てきて、有機物の酸化を招くことになる。また、ZrOとAlの合計量が上記質量比の範囲より少なくなると、緻密な被覆層はでき易くなるが、フリーラジカルを捕捉するためのZr原子とAl原子の合計量が少ないため、核粒子で生成したフリーラジカルが無機酸化物微粒子の表面に移行して、有機物の酸化を招くことになる。
また、被覆層の厚さは、核粒子で生成したフリーラジカルが無機酸化物微粒子の表面に移行して、有機物の酸化を招くことを防ぐ観点から、0.02〜2.27nm、好ましくは0.16〜1.14nmの範囲にあることが望ましい。
If the total amount of ZrO 2 and Al 2 O 3 exceeds the range of the above mass ratio, the total amount of Zr atoms and Al atoms that can trap free radicals increases, but a dense coating layer cannot be formed. Free radicals generated in the particles come out on the surface of the inorganic oxide fine particles and cause oxidation of organic substances. Further, when the total amount of ZrO 2 and Al 2 O 3 is less than the above mass ratio range, a dense coating layer is easily formed, but the total amount of Zr atoms and Al atoms for capturing free radicals is small. The free radicals generated in the core particles migrate to the surface of the inorganic oxide fine particles, leading to oxidation of the organic matter.
The thickness of the coating layer is 0.02 to 2.27 nm, preferably 0, from the viewpoint of preventing free radicals generated in the core particles from moving to the surface of the inorganic oxide fine particles and causing oxidation of the organic matter. Desirably, it is in the range of 16 to 1.14 nm.

なお、ここでいう核粒子を構成する複合酸化物は、酸化チタンおよび酸化スズからなる複合固溶体酸化物(ドープされた複合酸化物を含む)および/または複合酸化物クラスター、或いは酸化チタン、酸化スズおよび酸化ケイ素からなる複合固溶体酸化物(ドープされた複合酸化物を含む)および/または複合酸化物クラスターを意味する。また、核粒子および/または被覆層を構成する複合酸化物は、末端にOH基を有する複合含水酸化物であってもよく、さらに複合含水酸化物を一部含むものであってもよい。   Here, the composite oxide constituting the core particle is a composite solid solution oxide (including a doped composite oxide) and / or a composite oxide cluster composed of titanium oxide and tin oxide, or titanium oxide and tin oxide. And a complex solid solution oxide (including doped complex oxide) and / or a complex oxide cluster composed of silicon oxide. Further, the composite oxide constituting the core particle and / or the coating layer may be a composite hydrous oxide having an OH group at the terminal, or may further include a part of the composite hydrous oxide.

酸化チタンを含有する無機酸化物微粒子の平均粒径は、1〜200nm、好ましくは5〜30nmの径の範囲が望ましい。平均粒径が1nm未満であると、プラスチックレンズ基材上にハードコート層を形成するための乾燥過程で、粒子同士がブリッジ化して均一に収縮しなくなり、さらにはその収縮率も低下して、充分な膜硬度を有するハードコート層が得られなくなる。一方、平均粒径が200nmを超えると、ハードコート層が白色化し、光学部品の用途には適さなくなる。   The average particle size of the inorganic oxide fine particles containing titanium oxide is 1 to 200 nm, preferably 5 to 30 nm. When the average particle size is less than 1 nm, the particles are bridged and do not shrink uniformly in the drying process for forming a hard coat layer on the plastic lens substrate, and the shrinkage rate is also reduced. A hard coat layer having sufficient film hardness cannot be obtained. On the other hand, if the average particle size exceeds 200 nm, the hard coat layer turns white and becomes unsuitable for use as an optical component.

また、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は単独で用いても良く、あるいは他の無機酸化物粒子と併用してもよい。他の無機酸化物粒子としては、Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,Inから選ばれる1種または2種以上の金属の酸化物(これらの混合物を含む)、および/または2種以上の金属を含む複合酸化物からなる無機酸化物微粒子を例示することができる。   The inorganic oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile-type crystal structure may be used alone or in combination with other inorganic oxide particles. Examples of other inorganic oxide particles include oxides of one or more metals selected from Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In (a mixture thereof) And / or inorganic oxide fine particles composed of a composite oxide containing two or more metals.

無機酸化物微粒子の具体的な例としては、平均粒径1〜200nm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、例えば水、アルコ−ル系もしくはその他の有機溶媒にコロイド状に分散した分散媒である。市販品の分散媒としては、酸化チタンおよび酸化スズ、または酸化チタン、酸化スズおよび酸化ケイ素からなるルチル型の結晶構造を有する複合酸化物の核粒子の表面を、酸化ケイ素と酸化ジルコニウムおよび/または酸化アルミニウムからなる複合酸化物の被覆層で被覆した平均粒径8〜10nmの無機酸化物微粒子を含むコーティング用の分散ゾル(触媒化成工業(株)製、オプトレイク)等を挙げることができる。   Specific examples of the inorganic oxide fine particles include inorganic oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile crystal structure with an average particle diameter of 1 to 200 nm in water, alcohol-based or other organic solvents. A dispersion medium dispersed in a colloidal form. Commercially available dispersion media include titanium oxide and tin oxide, or the surface of a composite oxide core particle having a rutile-type crystal structure composed of titanium oxide, tin oxide and silicon oxide, silicon oxide and zirconium oxide and / or Examples thereof include a dispersion sol for coating containing inorganic oxide fine particles having an average particle diameter of 8 to 10 nm coated with a composite oxide coating layer made of aluminum oxide (manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., OPTRAIK).

さらにコーティング用組成物での分散安定性を高めるために、これらの無機酸化物微粒子表面を有機ケイ素化合物またはアミン系化合物、さらには酒石酸、リンゴ酸等のカルボン酸で処理したものを使用することも可能である。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、二官能性シラン、三官能性シラン、四官能性シラン等が挙げられる。また、処理に際しては加水分解性基を未処理で行う、あるいは加水分解して行ってもよい。さらに加水分解処理後は、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。   Furthermore, in order to enhance the dispersion stability in the coating composition, it is also possible to use those inorganic oxide fine particles whose surface is treated with an organosilicon compound or an amine compound, and further with a carboxylic acid such as tartaric acid or malic acid. Is possible. 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. Further, after the hydrolysis 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挙げられる。なお、これらの有機ケイ素化合物、アミン化合物等の添加量は、無機酸化物粒子の質量に対して1〜15質量%程度の範囲であることが好ましい。   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. Examples include amines. In addition, it is preferable that the addition amount of these organosilicon compounds, an amine compound, etc. is the range of about 1-15 mass% with respect to the mass of an inorganic oxide particle.

無機酸化物微粒子の種類や配合量は、目的とする硬度や屈折率等により決定されるものであるが、配合量はハードコート組成物中の固形分の5〜80質量%、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。一方、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 kind and blending amount of the inorganic oxide fine particles are determined by the intended hardness, refractive index, and the like, but the blending amount is 5 to 80% by mass, particularly 10 to 50% by solid content in the hard coat composition. It is desirable to be in the range of% by weight. If the amount is too small, the wear resistance of the coating film may be insufficient. On the other hand, when there are too many compounding quantities, a crack will arise in a coating film and dyeing | staining property may become inadequate.

次に「B成分」(一般式:「RSiX 」で表される有機ケイ素化合物)について説明する。「B成分」は、ハードコート層のバインダー剤としての役割を果たす。一般式:「RSiX 」中、Rは、重合可能な反応基を有する有機基であり、炭素数は2以上である。R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、アミノ基等の重合可能な反応基を有する。また、Xは、加水分解可能な官能基であり、例えば、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。 Next, “B component” (general formula: organosilicon compound represented by “R 1 SiX 1 3 ”) will be described. “Component B” serves as a binder for the hard coat layer. In the general formula: “R 1 SiX 1 3 ”, R 1 is an organic group having a polymerizable reactive group, and has 2 or more carbon atoms. R 1 has a polymerizable reactive group such as vinyl group, allyl group, acrylic group, methacryl group, 1-methylvinyl group, epoxy group, mercapto group, cyano group, isocyano group, amino group and the like. X 1 is a hydrolyzable functional group, and examples thereof include an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, and a methoxyethoxy group, a halogen group such as a chloro group and a bromo group, and an acyloxy group.

「B成分」の有機ケイ素化合物としては、例えば、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げられる。この「B成分」の有機ケイ素化合物は、2種類以上を混合して用いてもよい。   Examples of the organosilicon compound of “Component B” include vinyltrialkoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltri (β-methoxy-ethoxy) silane, allyltrialkoxysilane, acryloxypropyltrialkoxysilane, and methacryloxypropyltrialkoxysilane. , Γ-glycidoxypropyltrialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) -ethyltrialkoxysilane, mercaptopropyltrialkoxysilane, γ-aminopropyltrialkoxysilane and the like. Two or more of these “B component” organosilicon compounds may be used in combination.

そして、「A成分」を「B成分」と混合して、ハードコート層を形成するためのハードコート液を製造する。製造の際には、「A成分」が分散したゾルと、「B成分」とを混合することが好ましい。
「A成分」の配合量は、ハードコート層の硬度や、屈折率等により決定されるものであるが、ハードコート液中の固形分の5〜80質量%、特に10〜50質量%であることが好ましい。配合量が少なすぎると、ハードコート層の耐磨耗性が不十分となり、配合量が多すぎると、ハードコート層にクラックが生じることがある。また、ハードコート層を染色する場合には、染色性が低下する場合もある。
And "A component" is mixed with "B component", and the hard-coat liquid for forming a hard-coat layer is manufactured. In the production, it is preferable to mix the sol in which the “A component” is dispersed with the “B component”.
The compounding amount of “Component A” is determined by the hardness and refractive index of the hard coat layer, and is 5 to 80% by mass, particularly 10 to 50% by mass, based on the solid content in the hard coat liquid. It is preferable. If the blending amount is too small, the wear resistance of the hard coat layer becomes insufficient, and if the blending amount is too large, cracks may occur in the hard coat layer. Moreover, when dyeing | hardening a hard-coat layer, dyeability may fall.

次いで、「C成分」であるビフェニルスルフィド構造を有する化合物について説明する。「C成分」はプライマー層およびハードコート層双方の層間で密着成分として作用することにより、耐久性を向上させることができる。また、ビフェニルスルフィド構造は剛直なベンゼン環が硫黄原子に結合した柔軟性を有する性質があり、プライマー層およびハードコート層の双方に接着しつつフレキシビリティーを発現すると考えられ、耐衝撃性を向上させることができる。さらに、ビフェニルスルフィド構造を有する化合物は、ハードコート層に使用するものの、プライマー層およびハードコート層双方の層間に局在化していると考えられ、ハードコート層自体の架橋反応にはほとんど寄与しないため、耐擦傷性を低下させない効果を有する。   Next, the compound having a biphenyl sulfide structure as “C component” will be described. "C component" can improve durability by acting as an adhesion component between both the primer layer and the hard coat layer. In addition, the biphenyl sulfide structure has the property that a rigid benzene ring is bonded to a sulfur atom, and it is thought that it exhibits flexibility while adhering to both the primer layer and the hard coat layer, improving impact resistance. Can be made. Furthermore, although a compound having a biphenyl sulfide structure is used in the hard coat layer, it is considered to be localized between both the primer layer and the hard coat layer, and thus hardly contributes to the crosslinking reaction of the hard coat layer itself. , Has the effect of not reducing the scratch resistance.

ビフェニルスルフィド構造を有する化合物としては、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−メタ−クレゾール、2,2’−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)などが挙げられる。添加量としては、コーティング組成物の固形分質量に対して、0.01〜5.0質量%が好ましく、0.03〜1.0質量%がより好ましい。ここで、コーティング組成物の固形分とは、コーティング組成物を乾燥硬化して得られる塗膜中に含まれる主要成分のことである。また、固形分質量とは、コーティング組成物における金属酸化物ゾル、有機ケイ素化合物、多官能エポキシ化合物、触媒など主要成分を総じた質量である。ビフェニルスルフィド構造を有する化合物が0.01質量%より少ないと上記の効果が不足して耐久性および耐衝撃性が低下し、逆に5.0質量%より多すぎるとハードコート層自体の架橋反応に悪影響を与え、耐擦傷性が低下する。   Examples of the compound having a biphenyl sulfide structure include 4,4′-thiobis (6-tert-butyl-meta-cresol, 2,2′-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol) and the like. Is preferably 0.01 to 5.0 mass%, more preferably 0.03 to 1.0 mass%, based on the solid mass of the coating composition, where the solid content of the coating composition is The main component contained in the coating film obtained by drying and curing the coating composition, and the solid content mass refers to the metal oxide sol, organosilicon compound, polyfunctional epoxy compound in the coating composition, This is the total mass of the main components such as the catalyst.If the compound having a biphenyl sulfide structure is less than 0.01% by mass, the above effects are insufficient and durability and impact resistance are reduced. Sex is lowered, the reverse too much than 5.0% by weight adversely affects the crosslinking reaction of the hard coat layer itself, abrasion resistance is lowered.

更に、ハードコート層に多官能性エポキシ化合物を含有することが非常に有用である。多官能性エポキシ化合物は、前記ビフェニルスルフィド構造を有する化合物により耐久性、耐衝撃性を向上できるが、これに併用することでハードコートの耐水性を向上させ、かつ下地にプライマー層を設ける場合に、プライマー層との密着性を更に安定化することができる。特に多官能エポキシ化合物の分子中にヒドロキシル基が存在すると、プライマー層との密着性が向上することが認められる。従って、一分子中に一個以上のヒドロキシル基を含む多官能エポキシ化合物を用いることによって、この多官能エポキシ化合物全体の配合量を減らすことが可能であるため、耐擦傷性の低下を招くことなく、耐久性を向上させることが可能である。加えて、ハードコート層の上面に反射防止層を有機薄膜で形成するような場合には、反射防止層の膜厚が非常に薄くなることが多く、特に、反射防止層に内部空洞を有するシリカ系粒子を使用する場合には、水分を通すために、ハードコート層に耐水性が必要となる。よって多官能エポキシ化合物は非常に有用である。   Furthermore, it is very useful to contain a polyfunctional epoxy compound in the hard coat layer. The polyfunctional epoxy compound can improve durability and impact resistance by the compound having the biphenyl sulfide structure, but when used in combination with this, the water resistance of the hard coat is improved and a primer layer is provided on the base. The adhesion with the primer layer can be further stabilized. In particular, when a hydroxyl group is present in the molecule of the polyfunctional epoxy compound, it is recognized that the adhesion with the primer layer is improved. Therefore, by using a polyfunctional epoxy compound containing one or more hydroxyl groups in one molecule, it is possible to reduce the blending amount of this polyfunctional epoxy compound as a whole, without causing a decrease in scratch resistance, It is possible to improve durability. In addition, when the antireflection layer is formed on the upper surface of the hard coat layer with an organic thin film, the thickness of the antireflection layer is often very thin, especially silica having an internal cavity in the antireflection layer. When the system particles are used, the hard coat layer needs to have water resistance in order to pass moisture. Therefore, a polyfunctional epoxy compound is very useful.

多官能性エポキシ化合物としては、例えば、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ノナプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールヒドロキシヒバリン酸エステルのジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールジグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアネートのジグリシジルエーテル、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシア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族エポキシ化合物、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、オルトフタル酸ジグリシジルエーテル、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。   Examples of the multifunctional epoxy compound include 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, and nonaethylene glycol 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 glycol hydroxyhybalic acid ester Diglycidyl ether, trimethylolpropa Diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, diglycerol diglycidyl ether, diglycerol triglycidyl ether, diglycerol tetraglycidyl ether, pentaerythritol diglycidyl ether, pentaerythritol triglycidyl ether , Pentaerythritol tetraglycidyl ether, dipentaerythritol tetraglycidyl ether, sorbitol tetraglycidyl ether, diglycidyl ether of tris (2-hydroxyethyl) isocyanate, triglycidyl ether of tris (2-hydroxyethyl) isocyanate, etc. Compound, isophoronediol diglycidyl Ether, alicyclic epoxy compounds such as bis-2,2-hydroxycyclohexylpropane diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, orthophthalic acid diglycidyl ether And aromatic epoxy compounds such as phenol novolac polyglycidyl ether and cresol novolac polyglycidyl ether.

このうち、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、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を好ましく用いることができる。   Among these, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, tris (2-hydroxyethyl) isocyanate An aliphatic epoxy compound such as triglycidyl ether can be preferably used.

さらに、ハードコート層に硬化触媒を添加してもよい。硬化触媒としては、例えば、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ナート、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。   Further, a curing catalyst may be added to the hard coat layer. Examples of the curing catalyst include perchloric acids such as perchloric acid, ammonium perchlorate, and magnesium perchlorate, Cu (II), Zn (II), Co (II), Ni (II), and Be (II). Ce (III), Ta (III), Ti (III), Mn (III), La (III), Cr (III), V (III), Co (III), Fe (III), Al (III) Acetylacetonate having a central metal atom such as Ce (IV), Zr (IV), V (IV), amino acids such as amine and glycine, Lewis acid, organic acid metal salts and the like.

このうち好ましい硬化触媒としては、過塩素酸マグネシウム、Al(III),Fe(III)を中心金属原子とするアセチルアセトナートが挙げられる。特に、Fe(III)を中心金属原子とするアセチルアセトナートを使用することが最も好ましい。硬化触媒の添加量は、ハードコート液の固形分の0.01〜5.0質量%の範囲内が望ましい。   Among these, preferable curing catalysts include acetylacetonate having magnesium perchlorate, Al (III), and Fe (III) as a central metal atom. In particular, it is most preferable to use acetylacetonate having Fe (III) as a central metal atom. The addition amount of the curing catalyst is desirably in the range of 0.01 to 5.0% by mass of the solid content of the hard coat liquid.

このようにして得られるハードコート層形成用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。また、ハードコート層形成用のコーティング用組成物は、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 coating composition for forming a hard coat layer thus obtained can be used after diluting in a solvent, if necessary. As the solvent, solvents such as alcohols, esters, ketones, ethers and aromatics are used. In addition, a coating composition for forming a 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, an oil-soluble dye, a pigment, A light and heat resistant stabilizer such as a photochromic compound, a hindered amine, or a hindered phenol can be added to improve the coating property of the coating liquid, the curing speed, and the coating performance after curing.

また、コーティング用組成物の塗布、および硬化方法としては、ディッピング法、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、ハードコート被膜を形成することができる。なお、ハードコート層の膜厚は、0.05〜30μmであることが好ましい。膜厚が0.05μm未満では、耐擦傷性等の基本性能が実現できない。また、膜厚が30μmを越えると表面の平滑性が損われたり、光学歪みが発生してしまう場合がある。   The coating composition can be applied and cured by dipping, spray coating, roll coating, or flow coating, and then at a temperature of 40 to 200 ° C. for several hours. A hard coat film can be formed by heating and drying. In addition, it is preferable that the film thickness of a hard-coat layer is 0.05-30 micrometers. When the film thickness is less than 0.05 μm, basic performance such as scratch resistance cannot be realized. On the other hand, if the film thickness exceeds 30 μm, the surface smoothness may be impaired, or optical distortion may occur.

〔4.染色方法〕
以下に、前記した実施形態により得られたハードコート層付きレンズ基材に対する染色方法について説明する。はじめに紫外線照射工程について説明し、その後、染色工程について説明する。
[4. Dyeing method]
Below, the dyeing | staining method with respect to the lens base material with a hard-coat layer obtained by above described embodiment is demonstrated. First, the ultraviolet irradiation process will be described, and then the dyeing process will be described.

(紫外線照射工程)
図1は、本実施形態による紫外線照射を表す図である。図1において、ハードコート層付きのレンズ基材1は、図示しない台座に固定されている。レンズ基材1の上には、低圧水銀ランプ2が配置されている。低圧水銀ランプ2は、主に185nmと254nmの紫外線を放射する構造となっている。また、レンズ基材1の片面に紫外線を照射した後、レンズ基材1を反転させ、もう片面に紫外線を照射する構造としても良い。照射距離は、レンズ基材1の被照射面(ハードコート面)と低圧水銀ランプ2との最短距離であり、照射効率を考慮すると、100mm以下が好ましく、50mm以下がより好ましい。
(UV irradiation process)
FIG. 1 is a diagram illustrating ultraviolet irradiation according to the present embodiment. In FIG. 1, a lens substrate 1 with a hard coat layer is fixed to a pedestal (not shown). On the lens substrate 1, a low-pressure mercury lamp 2 is disposed. The low-pressure mercury lamp 2 has a structure that mainly emits ultraviolet rays of 185 nm and 254 nm. Moreover, after irradiating one side of the lens substrate 1 with ultraviolet rays, the lens substrate 1 may be reversed and the other side may be irradiated with ultraviolet rays. The irradiation distance is the shortest distance between the irradiated surface (hard coat surface) of the lens substrate 1 and the low-pressure mercury lamp 2, and is preferably 100 mm or less and more preferably 50 mm or less in consideration of irradiation efficiency.

また、図2、図3に示すようなフォトマスク4を介してレンズ基材1に紫外線を照射してもよい。ここで、フォトマスク4は、紫外線を全く通さない遮蔽部5から、紫外線をよく通す透過部6に至るまで、紫外線の透過率が0%から100%まで連続的に変化している。このようなフォトマスクを用いると、後述するようにレンズ基材1の染色性を連続的に変化させることが可能となる。   Further, the lens substrate 1 may be irradiated with ultraviolet rays through a photomask 4 as shown in FIGS. Here, in the photomask 4, the transmittance of the ultraviolet rays continuously changes from 0% to 100% from the shielding portion 5 that does not transmit any ultraviolet rays to the transmission portion 6 that allows the ultraviolet rays to pass well. When such a photomask is used, the dyeability of the lens substrate 1 can be continuously changed as will be described later.

このようなフォトマスクは、半導体分野で用いられているフォトマスクと同様な方法で製造することができる。例えば、フォトマスク基材(石英ガラス等)の表面に、クロム(Cr)やチタン(Ti)からなる遮光膜を厚みを変えて形成すればよい。このような遮光膜は、スパッタリング法、CVD法、あるいは真空蒸着法などで容易に形成できる。   Such a photomask can be manufactured by a method similar to a photomask used in the semiconductor field. For example, a light shielding film made of chromium (Cr) or titanium (Ti) may be formed on the surface of a photomask substrate (quartz glass or the like) with a different thickness. Such a light shielding film can be easily formed by a sputtering method, a CVD method, a vacuum deposition method, or the like.

さらに、フォトマスクを製造する方法としては、液滴吐出法(インクジェット法)も好適である。インクジェット法とは、一般に10〜100μm径の微小なノズル開口部と圧力発生素子とが設けられた圧力室にインク(紫外線吸収能を有する組成物)を充填し、圧力発生素子を電子的に制御することによって圧力室内のインクを加圧し、その圧力で、ノズル開口部からインクを微小な液滴として吐出するものである。   Furthermore, a droplet discharge method (inkjet method) is also suitable as a method for manufacturing a photomask. The ink jet method is generally a method in which a pressure chamber provided with a fine nozzle opening having a diameter of 10 to 100 μm and a pressure generating element is filled with ink (a composition having an ultraviolet absorbing ability), and the pressure generating element is electronically controlled. In this way, the ink in the pressure chamber is pressurized, and the ink is ejected as fine droplets from the nozzle opening at that pressure.

ここで、紫外線吸収能を有する組成物は、紫外線吸収剤を適当な溶媒に配合して調製することができる。
紫外線吸収剤としては用いる溶媒中に溶解あるいは分散すればよく、特に制限はない。例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、シアノアクリレート系、およびニッケル錯塩系などが挙げられる。具体的には、ケミプロ化成製のケミソーブシリーズなどがある。
また、フォトマスク基材表面に紫外線吸収用の膜を形成する際は、成膜性の観点より樹脂を配合することが好ましい。樹脂としては、上述した溶媒に可溶であって、膜形成能があればよく、例えばポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂等が好ましく挙げられる、
Here, the composition having ultraviolet absorbing ability can be prepared by blending an ultraviolet absorbent in an appropriate solvent.
The ultraviolet absorber is not particularly limited as long as it is dissolved or dispersed in the solvent used. Examples include benzophenone, benzotriazole, salicylate, cyanoacrylate, and nickel complex salts. Specifically, there is a Chemisorb series manufactured by Chemipro Kasei.
Moreover, when forming the film | membrane for ultraviolet absorption on the photomask base-material surface, it is preferable to mix | blend resin from a film forming viewpoint. The resin may be soluble in the above-described solvent and has a film-forming ability, and examples thereof preferably include polyurethane resin, acrylic resin, polystyrene resin, ABS resin, and polyvinyl chloride resin.

該組成物の基材表面への濡れ性の観点より、フォトマスク4を製造するためのフォトマスク基材の表面エネルギー(臨界表面張力)は、該組成物の表面張力と同じか、それよりも大きいことが好ましい。逆に言えば、該組成物の表面張力は低い方がよい。しかし、該組成物中の固形分を溶解させるためには、表面張力は高い方がよい。それ故、該組成物の25℃における表面張力が20mN/m以上45mN/m以下となるような溶媒を選定することが好ましい。このような溶媒は単一のものでもよいが、混合溶媒でもよい。例えば、25℃における表面張力が35mN/m以上の溶媒Aと、25℃における表面張力が32mN/m以下の溶媒Bとを混合して得られる混合溶媒が好ましく適用できる。溶媒Aの例としてはγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N’−ジメチル−2−イミダゾリジノン、および炭酸プロピレンなどが挙げられる。溶媒Bの例としてはプロピレングリコールモノメチルエーテルやエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)などが挙げられる。例えば、γ−ブチロラクトンとブチルセロソルブを質量比で1:1で混合した溶媒が固形分の溶解性とフォトマスク基材への濡れ性の観点より好適である。   From the viewpoint of wettability of the composition to the substrate surface, the surface energy (critical surface tension) of the photomask substrate for producing the photomask 4 is equal to or more than the surface tension of the composition. Larger is preferred. Conversely, the surface tension of the composition should be low. However, in order to dissolve the solid content in the composition, a higher surface tension is better. Therefore, it is preferable to select a solvent that provides the composition with a surface tension at 25 ° C. of 20 mN / m or more and 45 mN / m or less. Such a solvent may be a single solvent or a mixed solvent. For example, a solvent mixture obtained by mixing a solvent A having a surface tension at 25 ° C. of 35 mN / m or more and a solvent B having a surface tension at 25 ° C. of 32 mN / m or less is preferably applicable. Examples of the solvent A include γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N′-dimethyl-2-imidazolidinone, and propylene carbonate. Examples of the solvent B include propylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve). For example, a solvent in which γ-butyrolactone and butyl cellosolve are mixed at a mass ratio of 1: 1 is preferable from the viewpoints of solubility of solids and wettability to a photomask substrate.

次に、インクジェット法によるフォトマスク4の製造方法を説明する。
図4に、インクジェット染色装置10(以下、単に「染色装置10」ともいう)の概略図を示す。
染色装置10は、紫外線を吸収する染料組成物が封入されるインクタンク11と、染料組成物を輸送するチューブ12と、液滴を吐出するための吐出ヘッド13と、吐出ヘッド13を保持する保持部材14と、染色用のフォトマスク基材4’を回転可能に保持するアーム15とを含んで構成される。
吐出ヘッド13は、保持部材14に連結されて上下左右に移動でき、さらに回転も可能になっている。また、吐出ヘッド13と、フォトマスク基材4’を保持するアーム15は制御PCにより制御される。
Next, a method for manufacturing the photomask 4 by the ink jet method will be described.
FIG. 4 shows a schematic diagram of an inkjet dyeing apparatus 10 (hereinafter also simply referred to as “dyeing apparatus 10”).
The dyeing apparatus 10 includes an ink tank 11 in which a dye composition that absorbs ultraviolet rays is enclosed, a tube 12 that transports the dye composition, a discharge head 13 that discharges droplets, and a holder that holds the discharge head 13. The member 14 includes an arm 15 that rotatably holds the photomask base material 4 ′ for dyeing.
The discharge head 13 is connected to the holding member 14 and can move up and down, left and right, and can also rotate. Further, the ejection head 13 and the arm 15 that holds the photomask substrate 4 ′ are controlled by the control PC.

具体的な塗布方法としては、図5(A)に示すように、染料組成物が充填された吐出ヘッド13を、フォトマスク基材4’の表面と略等間隔を保つように制御しつつ走査させる。そして、吐出ヘッド13のノズルからの吐出を制御することによって、フォトマスク基材4’の必要な部分に染料組成物を均一に塗布し、塗布膜L’を形成する。この場合、吐出ヘッド13だけを動かしてもよく、あるいは吐出ヘッド13を特定の方向に移動させ、タイミングをとってフォトマスク基材4’を前記方向と直交する方向に移動させる方法でもよい。
塗布膜L’は、乾燥されて、紫外線吸収膜Lとなる。なお、インクジェット法による1回の塗布で十分な紫外線吸収膜Lの厚みが得られないおそれのある場合は、複数回の重ね塗りを行う。
As a specific coating method, as shown in FIG. 5A, scanning is performed while controlling the discharge head 13 filled with the dye composition so as to keep the surface of the photomask substrate 4 ′ at substantially equal intervals. Let Then, by controlling the ejection from the nozzles of the ejection head 13, the dye composition is uniformly applied to the necessary portions of the photomask substrate 4 ′ to form the coating film L ′. In this case, only the ejection head 13 may be moved, or the ejection head 13 may be moved in a specific direction, and the photomask substrate 4 ′ may be moved in a direction orthogonal to the above direction at a timing.
The coating film L ′ is dried to become the ultraviolet absorption film L. In addition, when there exists a possibility that sufficient thickness of the ultraviolet-absorbing film | membrane L may not be obtained by one application | coating by the inkjet method, it coats several times.

上述のようにして得られたフォトマスク4を介してレンズ基材1に紫外線照射を行ってもよく、単に図1(A)のように紫外線をレンズ基材1の全面に照射してもよい。
また、紫外線照射条件は、後述する染色濃度との兼ね合いで適宜実験により決定すればよい。具体的には、光量を上げるか、照射時間を長くすれば、分散染料や油溶染料による染色濃度を下げることができる。ただし、光量は、照射効率の点から1〜3000mJ/cmが好ましく2〜1500mJ/cmであることがより好ましい。なお、紫外線照射を行うには、エキシマランプを用いてもよい。
The lens substrate 1 may be irradiated with ultraviolet rays through the photomask 4 obtained as described above, or the entire surface of the lens substrate 1 may be irradiated with ultraviolet rays as shown in FIG. .
Further, the ultraviolet irradiation conditions may be appropriately determined by experiments in consideration of the dyeing density described later. Specifically, if the amount of light is increased or the irradiation time is lengthened, the dyeing density with disperse dyes or oil-soluble dyes can be lowered. However, the light quantity is preferably 1 to 3000 mJ / cm 2 from the viewpoint of irradiation efficiency, and more preferably 2 to 1500 mJ / cm 2 . An excimer lamp may be used for the ultraviolet irradiation.

なお、紫外線照射を空気中で行うと、同時にオゾンを生じ、このオゾンも紫外線と同様の効果を生ずる。すなわち、分散染料や油溶染料による染色濃度を低下させる。それ故、オゾンの影響を除きたい場合は、窒素ガスのような不活性ガス雰囲気下で紫外線を照射するか、あるいは紫外線を通す適当な材料(高分子フィルム等)を基材表面に貼ってもよい。   When ultraviolet irradiation is performed in the air, ozone is generated at the same time, and this ozone has the same effect as ultraviolet rays. That is, the dyeing density with disperse dyes or oil-soluble dyes is reduced. Therefore, if you want to eliminate the effects of ozone, you can either irradiate ultraviolet light in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, or paste an appropriate material (polymer film, etc.) that transmits ultraviolet light on the substrate surface. Good.

(染色工程)
前記した紫外線照射工程を経たレンズ基材は、分散染料による通常の浸漬染色法(ディッピング法)により好ましく着色される。具体的には、次のようにして行われる。
所定の温度にした染色浴を準備し、分散染料を染色浴中に添加して拡販する。分散染料としては、染着性および耐光性が良好なことが好ましく、アンスラキノン誘導体、キノフタロン誘導体、ニトロジフェニルアミン系誘導体、およびアゾ系分散染料などが挙げられる。分散染料は単独、または2種以上を配合して使用することができ、染色浴への添加量は、希望の染色スピードとなるように、1g〜30g/リットルの範囲で使用することができる。染色浴の温度は、通常40〜100℃の範囲であり、より好ましくは、70℃〜99℃である。40℃未満では、染色スピードが極端に遅くなり、希望の染色濃度に達するまでの時間が極端に長くなり実使用に耐えない。また、100℃を超える場合は、加圧を行う必要があるため、装置が大型化し、作業性が低下する。
(Dyeing process)
The lens base material that has undergone the ultraviolet irradiation step described above is preferably colored by a normal immersion dyeing method (dipping method) using a disperse dye. Specifically, this is performed as follows.
A dyeing bath having a predetermined temperature is prepared, and a disperse dye is added to the dyeing bath to increase sales. The disperse dye preferably has good dyeability and light resistance, and examples thereof include anthraquinone derivatives, quinophthalone derivatives, nitrodiphenylamine derivatives, and azo disperse dyes. Disperse dyes can be used alone or in combination of two or more, and the amount added to the dyeing bath can be used in the range of 1 g to 30 g / liter so as to achieve a desired dyeing speed. The temperature of the dyeing bath is usually in the range of 40-100 ° C, more preferably 70 ° C-99 ° C. If it is less than 40 ° C., the dyeing speed becomes extremely slow, and the time until the desired dyeing density is reached becomes extremely long, so that it cannot withstand actual use. Moreover, since it is necessary to pressurize when it exceeds 100 degreeC, an apparatus will enlarge and workability | operativity will fall.

また、染色浴中には、必要に応じて分散染料の分散を助けるための、界面活性剤や、染色スピードを早くするための、染色促進剤を添加することも可能である。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、ラウリル硫酸塩等の陰イオン活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン活性剤などが挙げられる。これらの界面活性剤の使用量は、分散染料の添加量に対して、10〜200質量%の範囲で適宜決めることが可能であり、通常は、染色浴中に、1g〜10g/リットル程度の添加量が好ましく用いられる。染色促進剤としては、ベンジルアルコール、フェネチルアルコール、ジメチルベンジルカルビノール等の芳香環を有するアルコール類や、o−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、トリクロルベンゼン、ジクロルベンゼン、メチルナフタレンなどが挙げられる。これらの染色促進剤は、単独または2種以上を混合して用いてもよい。染色促進剤の添加量は、分散染料の添加量に対して、20〜1000質量%の範囲で適宜決めることが可能であり、通常は、染色浴中に、1g〜30g/リットル程度の添加量が好ましく用いられる。   In the dyeing bath, a surfactant for assisting the dispersion of the disperse dye and a dyeing accelerator for increasing the dyeing speed can be added as necessary. Examples of the surfactant include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, alkylsulfosuccinates and lauryl sulfates, and nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers. The amount of these surfactants to be used can be appropriately determined in the range of 10 to 200% by mass with respect to the added amount of the disperse dye, and is usually about 1 to 10 g / liter in the dyeing bath. The amount added is preferably used. Examples of the dyeing accelerator include alcohols having an aromatic ring such as benzyl alcohol, phenethyl alcohol, dimethylbenzyl carbinol, o-phenylphenol, p-phenylphenol, trichlorobenzene, dichlorobenzene, methylnaphthalene, and the like. These dyeing accelerators may be used alone or in combination of two or more. The addition amount of the dyeing accelerator can be appropriately determined in the range of 20 to 1000% by mass with respect to the addition amount of the disperse dye. Usually, the addition amount is about 1 to 30 g / liter in the dyeing bath. Is preferably used.

染色浴は通常の場合、水を用いて調整するが、必要に応じて水とメタノール、エタノール、イソプロパノール等の有機溶剤との混合物を用いて調整してもよい。有機溶剤を用いる場合は分散染料に加えて油溶染料も用いることが出来る。
染色浴の温度とレンズを染色浴中に浸ける時間は、希望の色調、濃度により変わるが、通常は40℃〜100℃で、10秒〜180分程度、レンズを染色浴中に浸けることによって、希望の濃度、色調のレンズが得られる。
The dyeing bath is usually adjusted with water, but may be adjusted with a mixture of water and an organic solvent such as methanol, ethanol or isopropanol as necessary. When an organic solvent is used, an oil-soluble dye can be used in addition to the disperse dye.
The temperature of the dyeing bath and the time for immersing the lens in the dyeing bath vary depending on the desired color tone and density. Usually, the lens is immersed in the dyeing bath at 40 to 100 ° C. for about 10 seconds to 180 minutes. A lens with the desired density and color tone can be obtained.

また、分散染料や油溶染料による染色は、いわゆるアニール転写による方法により行ってもよい。具体的には、有機溶媒に樹脂と染料を溶解した染色浴を用いて、前記した方法によりレンズ基材表面に染料と樹脂の混合物をコーティングし、その後アニール処理を行ってレンズ基材へ染料を転写する。アニール転写終了後、樹脂膜をレンズ基材表面より除去する。ここで、有機溶媒としては、THF(テトラヒドロフラン)、トルエン、MEK(メチルエチルケトン)、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルおよび酢酸エチル等の単一溶媒やこれらの混合溶媒が使用できる。樹脂としてはアクリル樹脂やウレタン樹脂等が好適に使用できる。また、アニール温度の範囲としては、基材へのダメージが生じない程度が好ましく、具体的には、50〜200℃の範囲、より好ましくは100〜150℃程度が好ましい。   Further, dyeing with disperse dyes or oil-soluble dyes may be performed by a so-called annealing transfer method. Specifically, using a dyeing bath in which a resin and a dye are dissolved in an organic solvent, the mixture of the dye and the resin is coated on the surface of the lens substrate by the method described above, and then an annealing treatment is performed to apply the dye to the lens substrate. Transcript. After completion of the annealing transfer, the resin film is removed from the lens substrate surface. Here, as the organic solvent, THF (tetrahydrofuran), toluene, MEK (methyl ethyl ketone), cyclohexanone, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether and ethyl acetate, or a mixed solvent thereof Can be used. As the resin, an acrylic resin or a urethane resin can be suitably used. The annealing temperature range is preferably such that damage to the substrate does not occur. Specifically, it is preferably in the range of 50 to 200 ° C., more preferably about 100 to 150 ° C.

上述の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態におけるレンズ基材の染色方法では、レンズ基材1のハードコート面に紫外線処理を施す紫外線照射工程と、その後に、レンズ基材1を分散染料または油溶染料により染色する染色工程とを備えており、紫外線処理により前記した染色工程におけるレンズ基材1の染色濃度を制御するので、種々の染色濃度を有するハードコート層付き眼鏡用レンズを容易に得ることができる。
According to the above-described embodiment, the following effects can be obtained.
In the lens substrate dyeing method according to the present embodiment, an ultraviolet irradiation step of performing ultraviolet treatment on the hard coat surface of the lens substrate 1, and then a dyeing step of dyeing the lens substrate 1 with a disperse dye or an oil-soluble dye, Since the dyeing density of the lens substrate 1 in the dyeing process described above is controlled by ultraviolet treatment, it is possible to easily obtain spectacle lenses with a hard coat layer having various dyeing densities.

また、前記した紫外線照射を空気中で行うと、オゾンを生じ、このオゾンが分散染料または油溶染料による染色濃度を低下させる。すなわち、オゾン処理により染色濃度の制御が可能となる。従って、前記した紫外線と同時に、あるいは紫外線を遮断して、オゾン種やその濃度、あるいは処理時間を制御するという簡便な操作だけで後工程における染色濃度を制御できる。   Further, when the above-described ultraviolet irradiation is performed in the air, ozone is generated, and this ozone lowers the dyeing density by the disperse dye or the oil-soluble dye. That is, the dyeing density can be controlled by ozone treatment. Therefore, the dyeing concentration in the post-process can be controlled only by a simple operation of controlling the ozone species, the concentration thereof, or the processing time simultaneously with the above-described ultraviolet rays or blocking the ultraviolet rays.

本実施形態では、レンズ基材1の表面がハードコート層であるので、レンズ基材1本体の材質(プラスチックの種類)によらず染色濃度の制御が可能となる。特に、ハードコート層が、シランカップリング剤をベースとした処理剤により形成されたものである場合には、染色濃度の制御がより一層容易となる。   In the present embodiment, since the surface of the lens substrate 1 is a hard coat layer, the staining density can be controlled regardless of the material (type of plastic) of the lens substrate 1 main body. In particular, when the hard coat layer is formed of a treatment agent based on a silane coupling agent, the dyeing density can be controlled more easily.

本実施形態では、染色工程による染色に分散染料または油溶染料を用いているので、レンズ基材1への染色濃度をより容易に制御できる。また、染色方法として、浸漬法(ディッピング法)を用いているので簡便に染色を行うことができる。
また、紫外線を遮断するような適当な物質を基材表面にコーティングすればその部分だけ紫外線照射やオゾン処理の効果を排除できるので、所定の文字や図形等を染料にてレンズ基材に描くこともできる。
In the present embodiment, since the disperse dye or the oil-soluble dye is used for dyeing in the dyeing step, the dyeing density on the lens substrate 1 can be controlled more easily. Moreover, since the immersion method (dipping method) is used as a dyeing method, it can dye easily.
In addition, if the surface of the base material is coated with an appropriate substance that blocks UV light, the effect of UV irradiation and ozone treatment can be eliminated only on that part. You can also.

また、レンズ基材1への紫外線照射を行う際に、図2に示すようなマスク材4を用いると、マスクパターンを変化させることにより、レンズ基材1表面の染色性を自由に制御できる。特に、インクジェット染色装置10を用いると、マスク材4のマスクパターンを極めて容易に形成できる。   Further, when the mask material 4 as shown in FIG. 2 is used when the lens substrate 1 is irradiated with ultraviolet rays, the dyeability of the surface of the lens substrate 1 can be freely controlled by changing the mask pattern. In particular, when the inkjet dyeing apparatus 10 is used, the mask pattern of the mask material 4 can be formed very easily.

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態では、高エネルギー処理として紫外線照射を採用したがプラズマ処理であっても同様な効果を奏する。また、染色はハードコート層ではなく基材に直接行ってもよく、基材としてはプラスチックに限らず、無機ガラスでもよい。さらに、ハードコート層の染色後に、有機系または無機系の反射防止層を設けたりさらに防汚層を設けてもよい。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
In this embodiment, ultraviolet irradiation is adopted as the high energy treatment, but the same effect can be obtained even with the plasma treatment. The dyeing may be performed directly on the substrate instead of the hard coat layer, and the substrate is not limited to plastic but may be inorganic glass. Further, after dyeing the hard coat layer, an organic or inorganic antireflection layer or an antifouling layer may be provided.

以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。具体的には、ハードコート層を形成したレンズ基材に種々の条件で紫外線を照射して染色を行い、染色濃度を確認した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. Specifically, the lens substrate on which the hard coat layer was formed was dyed by irradiating ultraviolet rays under various conditions, and the dyeing density was confirmed.

〔試験例1〕
(紫外線照射用レンズ基材の作製)
(1)プライマー組成物の調製
ステンレス製容器内に、メチルアルコール3700重量部、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、十分に攪拌したのち、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素を主体とする複合微粒子ゾル(アナターゼ型結晶構造、メタノール分散、触媒化成工業(株)、商品名オプトレイク1120Z U―25・A8)2800重量部を加え撹拌混合した。次いでポリエステル樹脂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(日本ユニカー(株)製、商品名L−7604)2重量部を加えて一昼夜撹拌を続けた後、2μmのフィルターでろ過を行い、プライマー組成物を得た。
[Test Example 1]
(Preparation of lens substrate for UV irradiation)
(1) Preparation of primer composition In a stainless steel container, 3700 parts by weight of methyl alcohol, 250 parts by weight of water, and 1000 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether were added and stirred sufficiently, followed by titanium oxide, zirconium oxide, silicon oxide. 2800 parts by weight of a composite fine particle sol (anatase type crystal structure, methanol dispersion, Catalytic Chemical Industry Co., Ltd., trade name OPTRAIQUE 1120Z U-25 / A8) mainly composed of Next, after adding 2200 parts by weight of a polyester resin and stirring and mixing, 2 parts by weight of a silicone surfactant (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd., trade name L-7604) was further added and stirring was continued for a whole day and night, followed by a 2 μm filter. Filtration was performed to obtain a primer composition.

(2)ハードコート組成物の調製
ステンレス製容器内にブチルセロソルブ1000重量部を取り、「B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(日本ユニカー(株)製、商品名L−7001)30重量部を加えて1時間撹拌した後、「A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、触媒化成工業(株)製、商品名オプトレイク1120Z 8RU―25・A17)7300重量部を加え2時間撹拌混合した。次いでエポキシ樹脂(ナガセ化成(株)製、商品名デナコール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、および「C成分」として4,4´−チオビス(6−t−ブチル−メタ−クレゾール10重量部(コーティング組成物の固形分に対して0.5重量%)を加えて3時間攪拌し、2μmのフィルターでろ過を行い、ハードコート組成物を得た。
(2) Preparation of hard coat composition Take 1000 parts by weight of butyl cellosolve in a stainless steel container, add 1200 parts by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane as “component B” and stir well, then 0.1 mol 300 parts by weight of / liter hydrochloric acid was added and stirring was continued for a whole day and night to obtain a silane hydrolyzate. After adding 30 parts by weight of a silicone-based surfactant (trade name L-7001, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) to this silane hydrolyzate and stirring for 1 hour, titanium oxide, tin oxide, and oxidation as “component A” 7300 parts by weight of a composite fine particle sol mainly composed of silicon (rutile crystal structure, methanol dispersion, manufactured by Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd., trade name OPTRAIQUE 1120Z 8RU-25 · A17) was added and mixed with stirring for 2 hours. Next, 250 parts by weight of an epoxy resin (manufactured by Nagase Kasei Co., Ltd., trade name Denacol EX-313) was added and stirred for 2 hours, followed by 20 parts by weight of iron (III) acetylacetonate and 4,4 as “C component”. Add 10 parts by weight of '-thiobis (6-tert-butyl-meta-cresol (0.5% by weight based on the solid content of the coating composition), stir for 3 hours, filter through a 2 μm filter, and hard coat A composition was obtained.

(3)プライマー層およびハードコート層の形成
チオウレタン系プラスチックレンズ基材(セイコーエプソン(株)製、商品名セイコースーパーソブリン生地、屈折率1.67)を準備した。そして、(1)において調製したプライマー組成物中に浸漬し、引き上げ速度30cm/min.で引き上げて80℃で20分焼成し、レンズ基材表面にプライマー層を形成した。そして、プライマー層が形成されたレンズ基材を、(2)において調製したハードコート組成物中に浸漬し、引き上げ速度30cm/min.で引き上げて、80℃で30分焼成し、プライマー層上にハードコート層を形成した。その後、125℃に設定したオーブン内で3時間加熱して、プライマー層とハードコート層が形成されたプラスチックレンズを得た。形成されたプライマー層の膜厚は0.5μm、ハードコート層の膜厚は2.5μmであった。
なお、上述した方法で紫外線照射用レンズ基材(試料)を9点作製した。
(3) Formation of primer layer and hard coat layer A thiourethane plastic lens base material (manufactured by Seiko Epson Corporation, trade name Seiko Super Sovereign Fabric, refractive index 1.67) was prepared. And it is immersed in the primer composition prepared in (1), and the lifting speed is 30 cm / min. And baked at 80 ° C. for 20 minutes to form a primer layer on the lens substrate surface. And the lens base material in which the primer layer was formed was immersed in the hard coat composition prepared in (2), and the lifting speed was 30 cm / min. And baked at 80 ° C. for 30 minutes to form a hard coat layer on the primer layer. Then, it heated for 3 hours in the oven set to 125 degreeC, and obtained the plastic lens in which the primer layer and the hard-coat layer were formed. The formed primer layer had a thickness of 0.5 μm, and the hard coat layer had a thickness of 2.5 μm.
In addition, nine lens base materials (samples) for ultraviolet irradiation were prepared by the method described above.

(紫外線照射工程)
<照射装置>
機種:岩崎電気製低圧水銀ランプ「アイ UV-オゾン洗浄装置 OC-250615-D+A」
25W×6灯 バッチ式(卓上型) ダンパー付
照射距離:ランプ下部からサンプル台までが約42mm
<照射方法・条件>
図1(A)に示すように各試料(レンズ基材1)を載置し、ハードコート面に対し以下のように照射時間を変えて紫外線照射を行った。
紫外線照射時間:0、15、30、45、60、75、90、105sec
(0secは、紫外線を照射していないことを意味する。)
(UV irradiation process)
<Irradiation device>
Model: Iwasaki Electric's low-pressure mercury lamp "eye UV-ozone cleaning device OC-250615-D + A"
25W x 6 lights Batch type (desktop type) with damper Irradiation distance: Approximately 42mm from the bottom of the lamp to the sample stage
<Irradiation method and conditions>
As shown in FIG. 1 (A), each sample (lens substrate 1) was placed, and the hard coat surface was irradiated with ultraviolet rays while changing the irradiation time as follows.
UV irradiation time: 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105 sec
(0 sec means that ultraviolet rays are not irradiated.)

(染色工程)
有機溶媒に染料と樹脂を溶解して染色液を調製し、上述した各試料の染色を行った。具体的には、以下の通りである。
<染色用溶液>
以下のような構成の溶液(質量%は全量基準)を調製し、孔径6μmフィルターにて濾過して染色液とした。
有機溶媒:THF(51.2質量%)、トルエン(18.2質量%)、MEK(22.0質量%)およびシクロヘキサノン(6.8質量%)からなる混合溶媒
樹脂:アクリル樹脂(三菱レイヨン製 BR−108)1.8質量%
染料:青色用分散染料(双葉産業製 BlueTN)6.0質量%
<染色方法>
各試料を前記で得られた溶液に浸漬後、転写アニールによりハードコート層への染色を行った。なお、試料の反対面は染色液が触れないように粘着テープでマスクした。
転写アニール条件:130℃、30分間
転写アニール後、洗浄およびマスクの除去を行い、染色された試料を得た。
(Dyeing process)
A dye and a resin were dissolved in an organic solvent to prepare a dyeing solution, and each sample described above was dyed. Specifically, it is as follows.
<Dyeing solution>
A solution having the following constitution (mass% is based on the total amount) was prepared and filtered through a 6 μm pore size filter to obtain a staining solution.
Organic solvent: THF (51.2% by mass), toluene (18.2% by mass), MEK (22.0% by mass) and a mixed solvent consisting of cyclohexanone (6.8% by mass) Resin: Acrylic resin (manufactured by Mitsubishi Rayon) BR-108) 1.8% by mass
Dye: Blue disperse dye (Futaba Sangyo BlueTN) 6.0% by mass
<Dyeing method>
After each sample was immersed in the solution obtained above, the hard coat layer was dyed by transfer annealing. Note that the opposite surface of the sample was masked with an adhesive tape so that the staining solution would not touch.
Transfer annealing condition: 130 ° C., 30 minutes After transfer annealing, washing and removal of the mask were performed to obtain a dyed sample.

(評価方法)
染色後の各試料について、分光光度計により各波長における吸光度を測定した。その結果を図6に示す。
(結 果)
図6に示すように、0sec(紫外線照射なし)では、非常に高い吸光度(染色濃度)を示していたものが、紫外線照射時間が長くなるに従って、顕著に染色濃度が減少していることがわかる。ここで、波長600nmにおける吸光度をプロットすると、図7のように紫外線照射時間とともに吸光度がほぼ直線的に低下していることがわかる。それ故、紫外線照射時間により、吸光度すなわち染色濃度を容易に制御できることが理解できる。
(Evaluation methods)
About each sample after dyeing | staining, the light absorbency in each wavelength was measured with the spectrophotometer. The result is shown in FIG.
(Result)
As shown in FIG. 6, at 0 sec (no ultraviolet irradiation), it was found that the dye concentration decreased significantly as the ultraviolet irradiation time increased, although it showed very high absorbance (staining concentration). . Here, when the absorbance at a wavelength of 600 nm is plotted, it can be seen that the absorbance decreases almost linearly with the ultraviolet irradiation time as shown in FIG. Therefore, it can be understood that the absorbance, that is, the staining concentration can be easily controlled by the ultraviolet irradiation time.

〔試験例2〕
試験例1で作製した試料の一つについて、市販の油性フェルトペンにてアルファベット文字をハードコート面に描いた。そして、試験例1と同様にして紫外線を照射し(105sec)、さらに染色を行った。その後、アセトンにてフェルトペンにより文字を除去したところ、図8に示すように、フェルトペンにて記載された部分が強く染色されていることが認められた。このように、適当なマスク材でレンズ基材表面を覆うことで紫外線の影響を抑制することが可能であり、レンズ基材に対して各種模様を容易に付与することができる。
なお、このようなマスク材は、適当なマスク基材を用いて、図4に示したインクジェット染色装置10により製造してもよい。
[Test Example 2]
About one of the samples produced in Test Example 1, alphabet letters were drawn on the hard coat surface with a commercially available oil-based felt pen. Then, ultraviolet rays were irradiated (105 sec) in the same manner as in Test Example 1, and further dyeing was performed. Thereafter, when the letters were removed with a felt pen with acetone, it was found that the portion described with the felt pen was strongly stained as shown in FIG. Thus, it is possible to suppress the influence of ultraviolet rays by covering the lens substrate surface with an appropriate mask material, and various patterns can be easily imparted to the lens substrate.
In addition, you may manufacture such a mask material with the inkjet dyeing apparatus 10 shown in FIG. 4 using a suitable mask base material.

〔試験例3〕
上述した試験例では、紫外線を大気中で照射しているため、オゾンが発生しているものと推測できる。そこで紫外線照射の効果とオゾン処理の効果とを分離して評価するための実験を行った。具体的には、厚さ2mmの平滑な白板ガラスを用い、試験例1と同様の方法でプライマー層およびハードコート層を形成した試料を4点作製した。そして、以下の4通りの方法で紫外線処理を行った後、試験例1と同様にして染色を行った。
(1)紫外線照射処理を行わなかった。
(2)図1(A)に示す方法で紫外線照射を行った(120sec)。
(3)図1(B)に示すように、試料(基材1)表面に厚さ1mmの石英ガラス3を密着させた後、紫外線照射を行った(120sec)。
[Test Example 3]
In the test example described above, since ultraviolet rays are irradiated in the atmosphere, it can be assumed that ozone is generated. Therefore, an experiment was conducted to separate and evaluate the effect of ultraviolet irradiation and the effect of ozone treatment. Specifically, 4 samples were prepared using a smooth white plate glass having a thickness of 2 mm and forming a primer layer and a hard coat layer in the same manner as in Test Example 1. And after performing ultraviolet treatment by the following four methods, dyeing was performed in the same manner as in Test Example 1.
(1) No ultraviolet irradiation treatment was performed.
(2) Ultraviolet irradiation was performed by the method shown in FIG. 1 (A) (120 sec).
(3) As shown in FIG. 1B, after the quartz glass 3 having a thickness of 1 mm was brought into close contact with the surface of the sample (base material 1), ultraviolet irradiation was performed (120 sec).

(評価方法)
染色後の各試料について、分光光度計により各波長における吸光度を測定した。その結果を図9に示す。
(結 果)
図9より、試料表面に石英ガラス3を密着させて紫外線照射を行った場合(図1(B))には、紫外線照射処理を行わなかった場合に比べて吸光度が低下している。すなわち、この低下分が紫外線のみによる吸光度の低下に対応すると考えられる。また、試料表面に石英ガラス3を密着させて紫外線照射を行った場合(図1(B))の吸光度曲線から、図1(A)に対応する吸光度曲線との差がオゾンの効果に対応すると考えられる。いずれにしても、吸光度(染色濃度)は紫外線およびオゾンのいずれによっても制御できることがわかる。
(Evaluation methods)
About each sample after dyeing | staining, the light absorbency in each wavelength was measured with the spectrophotometer. The result is shown in FIG.
(Result)
As shown in FIG. 9, when the quartz glass 3 is brought into close contact with the sample surface and the ultraviolet irradiation is performed (FIG. 1B), the absorbance is lower than that when the ultraviolet irradiation treatment is not performed. That is, it is considered that this decrease corresponds to a decrease in absorbance due to ultraviolet rays alone. Moreover, when the quartz glass 3 is closely attached to the sample surface and ultraviolet irradiation is performed (FIG. 1 (B)), the difference from the absorbance curve corresponding to FIG. 1 (A) corresponds to the effect of ozone. Conceivable. In any case, it can be seen that the absorbance (staining concentration) can be controlled by either ultraviolet rays or ozone.

1…(レンズ)基材、2…低圧水銀ランプ、3…石英ガラス、4…フォトマスク、4’…フォトマスク基材、10…染色装置、11…インクタンク、12…チューブ、13…吐出ヘッド、14…保持部材、15…アーム、L…紫外線吸収膜、L’…塗布膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... (Lens) base material, 2 ... Low pressure mercury lamp, 3 ... Quartz glass, 4 ... Photomask, 4 '... Photomask base material, 10 ... Dyeing device, 11 ... Ink tank, 12 ... Tube, 13 ... Discharge head , 14 ... holding member, 15 ... arm, L ... ultraviolet absorbing film, L '... coating film

Claims (12)

基材の染色方法であって、
前記基材の表面に高エネルギ−処理を施す高エネルギー処理工程と、
その後に、前記基材を染色する染色工程とを備え、
前記高エネルギー処理により前記染色工程における前記基材の染色濃度を制御する
ことを特徴とする基材の染色方法。
A method for dyeing a substrate,
A high energy treatment step of subjecting the surface of the substrate to a high energy treatment;
Thereafter, a dyeing step of dyeing the base material,
A dyeing method for a substrate, wherein the dyeing concentration of the substrate in the dyeing step is controlled by the high energy treatment.
請求項1に記載の基材の染色方法であって、
前記染色工程は、前記高エネルギー処理のエネルギーを変化させることで、前記基材の染色濃度を変化させる
ことを特徴とする基材の染色方法。
It is the dyeing | staining method of the base material of Claim 1, Comprising:
In the dyeing step, the dyeing concentration of the base material is changed by changing the energy of the high energy treatment.
請求項1または請求項2に記載の基材の染色方法において
前記高エネルギ−処理が紫外線照射およびプラズマ処理の少なくともいずれかである
ことを特徴とする基材の染色方法。
The substrate dyeing method according to claim 1 or 2, wherein the high energy treatment is at least one of ultraviolet irradiation and plasma treatment.
請求項3に記載の基材の染色方法において、
紫外線吸収能を有するマスク材を通して紫外線照射を行う
ことを特徴とする基材の染色方法。
In the dyeing method of the substrate according to claim 3,
A method for dyeing a substrate, characterized by performing ultraviolet irradiation through a mask material having ultraviolet absorbing ability.
請求項4に記載の基材の染色方法において、
前記マスク材は、紫外線吸収剤を配合してなる組成物をマスク基材の上に液滴吐出法により形成することにより製造されたものである
ことを特徴とする基材の染色方法。
In the dyeing method of the substrate according to claim 4,
The method for dyeing a base material, wherein the mask material is produced by forming a composition containing an ultraviolet absorber on a mask base material by a droplet discharge method.
請求項4に記載の基材の染色方法において、
前記紫外線吸収剤を配合してなる組成物を前記マスク基材の上に液滴吐出法により形成するマスク材製造工程と、
前記マスク材を通して紫外線照射を行う紫外線照射工程とを含む
ことを特徴とする基材の染色方法。
In the dyeing method of the substrate according to claim 4,
A mask material manufacturing step of forming a composition comprising the ultraviolet absorber on the mask base material by a droplet discharge method;
A method of dyeing a substrate, comprising: an ultraviolet irradiation step of performing ultraviolet irradiation through the mask material.
基材の染色方法であって、
前記基材の表面にオゾン処理を施すオゾン処理工程と、
その後に、前記基材を染色する染色工程とを備え、
前記オゾン処理により前記染色工程における前記基材の染色濃度を制御する
ことを特徴とする基材の染色方法。
A method for dyeing a substrate,
An ozone treatment step of performing ozone treatment on the surface of the substrate;
Thereafter, a dyeing step of dyeing the base material,
A substrate dyeing method, wherein the dyeing concentration of the substrate in the dyeing step is controlled by the ozone treatment.
請求項7に記載の基材の染色方法であって、
前記染色工程では、前記オゾン処理のエネルギーを変化させることで、前記基材の染色濃度を変化させる
ことを特徴とする基材の染色方法。
It is a dyeing | staining method of the base material of Claim 7, Comprising:
In the dyeing step, the dyeing concentration of the substrate is changed by changing the energy of the ozone treatment.
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の基材の染色方法において、
前記基材の表面がハードコート層であり、
前記染色工程では、前記ハードコート層を染色する
ことを特徴とする基材の染色方法。
In the dyeing | staining method of the base material of any one of Claim 1- Claim 8,
The surface of the substrate is a hard coat layer,
In the dyeing step, the substrate is dyed by dyeing the hard coat layer.
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の基材の染色方法において、
前記染色工程による染色に分散染料または油溶染料を用いる
ことを特徴とする基材の染色方法。
In the dyeing | staining method of the base material of any one of Claim 1- Claim 9,
Dispersing dye or oil-soluble dye is used for dyeing in the dyeing step.
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の基材の染色方法において、
前記基材の材質がプラスチックおよび無機ガラスのいずれかである
ことを特徴とする基材の染色方法。
In the dyeing | staining method of the base material of any one of Claim 1- Claim 10,
The method for dyeing a substrate, wherein the material of the substrate is either plastic or inorganic glass.
請求項11に記載の基材の染色方法において、
前記基材が眼鏡用レンズである
ことを特徴とする基材の染色方法。
In the dyeing method of the substrate according to claim 11,
The substrate is a spectacle lens. A method for dyeing a substrate.
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JP2018059967A (en) * 2016-09-30 2018-04-12 ホヤ レンズ タイランド リミテッドHOYA Lens Thailand Ltd Method for manufacturing spectacle lens

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