JP3947751B2 - プラスチックレンズ及びプラスチックレンズの製造方法 - Google Patents
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Description
さらに、前述のように有機薄膜から成る反射防止膜は、無機反射防止膜よりも相対的に膜密度が低く、空隙を有する構造であるため、耐擦傷性及び耐薬品性において不十分である。
このような要求に対応するために、パーフルオロアルキル基含有シランとテトラアルコキシシラン等の各種シラン化合物とを共加水分解する方式(例えば、特許文献2)、パーフルオロアルキル基含有シランに、パーフルオロアルキレンをスペーサーとして含有するジシラン化合物と、テトラアルコキシシランとを併用する系(例えば、特許文献3)、及びパーフルオロアルキレンをスペーサーとして含有するジシラン化合物と、エポキシ官能性シランとを併用する系(例えば、特許文献4)が提案されており、目的とする防汚性、耐擦傷性、密着性及び反射防止性は比較的良好なレベルを確保できている。
また、特定の構造を有するジシラン化合物又はその(部分)加水分解物を含有することにより、以前よりも高いレベルの耐薬品性を達成した組成物も知られている(例えば特許文献5)。
また、特許文献2〜4に開示されている組成物では、フッ素含有率が低下するため本質的に良好であった家庭用洗剤等の薬剤に対する耐薬品性、特にポリシロキサン系の弱点である耐アルカリ性が不足しており、実用上問題があった。
特許文献5の組成物では、成膜やその他の工程において高い熱が加わる際や、被膜形成後において高い熱が加わったりした際にはクラックが発生しやすいという問題があり、特にプラスチック等の可塑性の基材に被膜を形成した際には前記のようなクラックの発生が著しいという問題があった。
「A成分」;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
「B成分」;一般式、R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物〔式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が2以上の有機基、X1は加水分解性基を表す。〕
「C成分」;一般式、XmR2 3−mSi−Y−SiR2 3−mXmで表される有機ケイ素化合物〔R2は炭素数1〜6の一価炭化水素基。Yはフッ素原子を1個以上含有する二価有機基。Xは加水分解性基。mは1〜3の整数である。〕
「D成分」;分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエポキシ基含有有機化合物
「E成分」;平均粒径1〜150nmのシリカ系微粒子
また、本発明のプラスチックレンズは、反射防止膜が一般式XmR2 3−mSi−Y−SiR2 3−mXm〔R2は炭素数1〜6の一価炭化水素基。Yはフッ素原子を1個以上含有する二価有機基。Xは加水分解性基。mは1〜3の整数である。〕で示される有機ケイ素化合物(C成分)と、分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエポキシ基含有有機化合物(D成分)とを含有するコーティング組成物から形成されたコーティング膜であることを特徴とする。
これによれば、有機薄膜からなる反射防止膜は「C成分」によりフッ素樹脂が本来有しているような低屈折率及び耐薬品性を発現することができる。また「D成分」に含まれるエポキシ基の効果により高い柔軟性を発現することができる。
「F成分」;極性基を有する有機樹脂ポリマー
「G成分」;酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子
これによれば、プライマー層に含有する「F成分」が、ポリエステル樹脂であることにより、硫黄原子を含有するプラスチックレンズ基材に対する密着性と、フィラーとなる「G成分」としての金属酸化物微粒子の分散性により、プライマー層の架橋密度をさらに向上させ、耐水性および耐光性を、より向上することができる。ポリエステル樹脂としては、特開2000−144048号公報に記載されるものが挙げられ、ポリエステル樹脂中のエステル結合および側鎖に付いたヒドロキシル基やエポキシ基がプラスチックレンズ基材表面分子と相互作用を生じ易く、高い密着性を発現する。一方、ポリエステル樹脂のpHは弱酸性を示す場合が多く、フィラーとなる金属酸化物微粒子が安定に存在できるpHと合致する場合が多い。よってプライマー樹脂中に金属酸化物微粒子が局在化せずに均質に分散した状態となり、プライマー層の架橋密度を向上させ、耐水性および耐光性が向上する。
これによれば、金属酸化物微粒子の最表面を、エポキシ基を有する有機ケイ素化合物で修飾処理した金属酸化物微粒を含有することにより、ポリエステル樹脂との結合力を向上でき、プライマー層の架橋密度をさらに向上させ、耐水性、及び耐光性を、より一層向上させることができる。エポキシ基を有する有機ケイ素化合物で修飾されていると、前記ポリエステル樹脂中のエステル結合やヒドロキシル基、エポキシ基などと相互作用を生じ、プライマー骨格中での安定性が向上する。また、金属酸化物微粒子表面のエポキシ基は、加熱硬化により開環重合反応を起こし、プラスチックレンズ基材およびハードコート表面との密着性に寄与する。
これによれば、チオウレタン系樹脂および/またはエピスルフィド系樹脂は加工性、安全性等に優れる上、高屈折率を発現するプラスチックレンズ基材であり、プラスチックレンズ基材表面の上層に形成される有機薄膜からなる反射防止膜と組み合わせた場合に、屈折率差が大きく、反射特性に優れたプラスチックレンズ(光学部品)が得られる。
これによれば、反射防止膜の上面に防汚層が形成されているのでプラスチックレンズ表面の撥水撥油性能が向上する。防汚層の膜厚は、特に限定されないが、撥水撥油効果とプラスチックレンズ表面のべたつき度合いのバランスを考慮して、0.001〜0.5μm程度が好ましい。より好ましくは0.001〜0.03μmである。この防汚層を構成する物質としては、撥水撥油効果の点でフッ素を含有する有機ケイ素化合物が好ましい。
「A成分」;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
「B成分」;一般式、R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物〔式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が2以上の有機基、X1は加水分解性基を表す。〕
「C成分」;一般式、XmR2 3−mSi−Y−SiR2 3−mXmで表される有機ケイ素化合物〔R2は炭素数1〜6の一価炭化水素基。Yはフッ素原子を1個以上含有する二価有機基。Xは加水分解性基。mは1〜3の整数である。〕
「D成分」;分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエポキシ基含有有機化合物
「E成分」;平均粒径1〜150nmのシリカ系微粒子
なお、反射防止膜の上面にさらに防汚層を形成する工程を備えていると、得られたプラスチックレンズ表面の撥水撥油性能を向上させることができるので好ましい。
本実施形態のプラスチックレンズは、プラスチックレンズ基材と、プラスチックレンズ基材表面に形成されたプライマー層と、このプライマー層の上面に形成されたハードコート層と、このハードコート層の上面に形成された反射防止膜とを有する。以下、プラスチックレンズ基材、プライマー層、ハードコート層、および反射防止膜について説明する。
プラスチックレンズ基材(以降、レンズ基材と表す)の材質としては、プラスチック樹脂であれば特に限定されないが、レンズ基材表面の上層に形成される有機薄膜からなる反射防止膜との屈折率差を得るために、屈折率が1.6以上のレンズ素材を使用することが好ましい。屈折率が1.6以上のレンズ素材としては、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、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ポリ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持つ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。
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、硫黄原子を含むレンズ基材と後述するハードコート層双方の界面に存在して、不活性な硫黄原子を含むレンズ基材とハードコート層双方への密着性を両立する性質を有し、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、少なくとも下記「F成分」および「G成分」とを含有したコーティング組成物を用いて形成される。
「F成分」;極性基を有する有機樹脂ポリマー
「G成分」;酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子
また、プライマー層の膜厚は、0.01〜50μm、特に0.1〜30μmの範囲が好ましい。プライマー層が薄すぎると耐水性や耐衝撃性などの基本性能が実現できず、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。
ハードコート層は、レンズ基材表面に形成されたプライマー層上に形成される。 ハードコート層は、少なくとも以下の「A成分」と、「B成分」とを有する。
「A成分」;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粒子
「B成分」;一般式:R1SiX1 3で示される有機ケイ素化合物(式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が2以上の有機基、X1は、加水分解性基を表す)
さらに具体的には、少なくとも下記「A成分」及び「B成分」を含有するコーティング用組成物から形成されたコーティング膜である。「A成分」としては、例えば、酸化チタン及び酸化スズ、又は酸化チタン、酸化スズ及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を含む平均粒径1〜200nmの無機酸化物微粒子を挙げることができ、「B成分」は、一般式:R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物(式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が2以上の有機基、X1は加水分解性基を表す)が挙げられる。
反射防止膜は、ハードコート層上に形成される。 形成される反射防止膜は、ハードコート層の屈折率よりも0.10以上低い屈折率を有し、かつ50nm〜150nmの膜厚の有機薄膜であり、少なくとも「C成分」;一般式、XmR2 3−mSi−Y−SiR2 3−mXmで表される有機ケイ素化合物(R2は炭素数1〜6の一価炭化水素基。Yはフッ素原子を1個以上含有する二価有機基。Xは加水分解性基。mは1〜3の整数である。)、「D成分」;分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエポキシ基含有有機化合物、および「E成分」;平均粒径1〜150nmのシリカ系微粒子を有する。
−CH2CH2(CF2)nCH2CH2−
−C2H4−CF(CF3)−(CF2)n−CF(CF3)−C2H4−
〔nは2〜20の整数〕
R2は、炭素数1〜6の一価炭化水素基を表すが、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等のアルキル基、フェニル基等を例示することができる。良好な耐擦傷性を得るには、メチル基が好ましい。
mは1〜3の整数であるが、好ましくは2又は3とするものであり、特に高硬度な被膜にするにはm=3とするのが好ましい。
Xは、加水分解性基を表す。具体例としては、Clなどのハロゲン原子、ORX(RXは炭素数1〜6の一価炭化水素基)で示されるオルガノオキシ基、特にメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基、イソプロペノキシ基などのアルケノキシ基、アセトキシ基等のアシルオキシ基、メチルエチルケトキシム基等のケトオキシム基、メトキシエトキシ基等のアルコキシアルコキシ基などを挙げることができる。これらの中でアルコキシ基が好ましく、特にメトキシ基、エトキシ基のシラン化合物が取り扱い易く、加水分解時の反応の制御もし易いため、好ましい。
このような「C成分」の具体例としては、例えば下記のものが挙げられる。
また、「D成分」である分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエポキシ基含有有機化合物としては、適宜のものを用いることができる。組成物中において樹脂成分全量に対して5〜20重量%の範囲で含有させることが好ましく、この範囲よりも少ないと被膜の耐クラック性及びハードコート層との密着性を十分に向上することができず、またこの範囲より多いと、また被膜の耐摩耗性が低下するおそれがある。
このエポキシ基含有有機化合物としては、好ましくは一般式R3nR4pSiZ4−〔n+p〕〔R3,R4は炭素数1〜16の有機基であり、少なくとも一方はエポキシ基を含む。Zは加水分解性基。n,pは0〜2の整数であって1≦n+p≦3である。〕で表される化合物と、下記一般式(1)で示される化合物とから選ばれるものを用いるものであり、このような化合物から一種又は複数種を用いることができる。この場合、被膜の耐薬品性及び耐摩耗性を低下させることなく、耐クラック性を更に向上することができる。これらの化合物の合計の含有量は、樹脂成分全量に対して1〜20重量%の範囲であることが好ましく、この含有量が過小であると耐クラック性の向上を十分になすことができないおそれがあり、またこの含有量が過剰であると耐薬品性及び耐摩耗性を低下させるおそれがある。
また、上記一般式(1)で示される化合物では、式中のR5〜R16はメチル基等の適
宜の炭化水素基などの有機基を挙げることができる。また、このR5〜R16のうち少な
くとも一つはエポキシ基を含むものであり、例えば下記構造を有するものを挙げることが
できる。
これらの有機ケイ素化合物は、樹脂成分全量に対して20重量%以下とすることが好ましい。この含有量が過剰であると被膜の耐クラック性が低下したり親水性が高くなり耐薬品性が低下したりするおそれがある。
一般式RF−SiX3において、RFにおけるフッ素原子の数は3〜25個、特に3〜17個であることが好ましい。中でも、下記のような構造単位は、極性部分を含んでいないため特に好ましい。
CF3C2H4−
CF3(CF2)3C2H4−
CF3(CF2)7C2H4−
このような一般式RF−SiX3に示すフッ化アルキル基含有アルコキシシランとしては、例えば下記に示すものが挙げられる。
CF3C2H4−Si(OCH3)3
CF3(CF2)3C2H4−Si(OCH3)3
CF3(CF2)7C2H4−Si(OCH3)3
この一般式RF−SiX3で示されるフッ化アルキル基含有アルコキシシランとその加水分解物(部分加水分解物)の含有量は適宜調整されるが、添加量が多くなると被膜の耐擦傷性が低下することから、組成物中の樹脂成分全量に対して1〜30重量%の範囲とすることが好ましく、特に10重量%以下が好ましい。
また、他の有機ケイ素化合物としては、下記一般式に示すジアルキルシロキシ系の加水分解性オルガノシランを挙げることができる。
示す構造のものを挙げることができる。
(実施例1)
(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、全固形分濃度20重量%、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。次いでポリウレタン樹脂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。
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、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、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重量部を加えて1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。
(CH3O)3Si−C2H4−C6F12−C2H4−Si(OCH3)3 (A)
このシリコーンレジンと、中空シリカ−イソプロパノール分散ゾル(触媒化成工業(株)製;固形分濃度20重量%、平均一次粒子径35nm、外殻厚み8nm)をシリコーンレジン/中空シリカが固形分比70/30となるように配合し、プロピレングリコールモノメチルエーテル935部を加えて希釈し、固形分が3重量%である低屈折率膜コーティング材を得た。
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、準備したレンズ基材をアルカリ処理(50℃に保たれた2.0規定水酸化カリウム水溶液に5分間浸漬した後に純水洗浄を行い、次いで25℃に保たれた0.5規定硫酸に1分間浸漬して中和する)し、純水洗浄及び乾燥、放冷を行った。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。
この得られたプラスチックレンズに防汚層を成膜した。防汚処理液は含フッ素シラン化合物(信越化学工業(株)製、商品名「KY−130」)を、パーフルオロヘキサンに希釈して0.3%溶液を調製した。この処理液を用い、ディッピング法で防汚層を成膜した。処理液にプラスチックレンズを1分間浸漬後、200mm/minで引き上げ、室温で乾燥し防汚層を形成した。
実施例1においてプライマー層の形成に用いるプライマー組成物の有機樹脂ポリマーに代えてポリエステル樹脂を用い、金属酸化物微粒子を酸化チタン、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、全固形分20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名オプトレイク1120Z U―25・G)を用いた以外、実施例1と同様のハードコート組成物、低屈折率膜コーティング組成物を用い、実施例1と同様の製造方法でプライマー層、ハードコート層、反射防止膜、防汚層を形成したプラスチックレンズを得た。
実施例1においてプライマー層の形成に用いるプライマー組成物の有機樹脂ポリマーに代えてポリエステル樹脂を用い、金属酸化物微粒子を酸化チタン、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、全固形分20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名オプトレイク1120Z 8RU−25・A17)を用いた以外、実施例1と同様のハードコート組成物、低屈折率膜コーティング組成物を用い、実施例1と同様の製造方法でプライマー層、ハードコート層、反射防止膜、防汚層を形成したプラスチックレンズを得た。
実施例1においてプライマー層の形成に用いるプライマー組成物の有機樹脂ポリマーに代えてポリエステル樹脂を用い、金属酸化物微粒子を酸化チタン、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、全固形分20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名オプトレイク1120Z 8RU−25・G)を用いた以外、実施例1と同様のハードコート組成物、低屈折率膜コーティング組成物を用い、実施例1と同様の製造方法でプライマー層、ハードコート層、反射防止膜、防汚層を形成したプラスチックレンズを得た。
実施例1においてプライマー層を形成せずに、プラスチックレンズ基材表面に直接下記に示すハードコート組成物を調製し、ハードコート層を形成した以外は実施例1と同様の低屈折率膜コーティング組成物を用い、実施例1と同様の製造方法でハードコート層、反射防止膜、防汚層を形成した。
ステンレス製容器内に、ブチルセロソルブ1000重量部を投入し、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、さらに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、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(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重量部を加えて1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。
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、準備したレンズ基材をアルカリ処理(50℃に保たれた2.0規定水酸化カリウム水溶液に5分間浸漬した後に純水洗浄を行い、次いで25℃に保たれた0.5規定硫酸に1分間浸漬して中和する)し、純水洗浄及び乾燥、放冷を行った。そして、(1)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、次いで125℃に設定したオーブン内で3時間加熱して、レンズ基材表面にハードコート層を形成した。そして、ハードコート層が形成されたプラスチックレンズにプラズマ処理した後、ハードコート層上に低屈折率膜からなる反射防止膜を形成し、ハードコート層と反射防止膜が形成されたプラスチックレンズを得た。さらにこのプラスチックレンズに実施例1と同様の防汚層を形成した。なお、形成されたハードコート膜の膜厚は2.5μmであった。
実施例1においてハードコート層の形成に用いる金属酸化物微粒子を、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に代えて、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、全固形分20重量%、触媒化成工業(株)製、商品名オプトレイク1120Z U―25・A8)を用いた以外は、実施例1と同様のプライマー組成物、ハードコート組成物、低屈折率膜コーティング組成物を用い、実施例1と同様の製造方法でプライマー層、ハードコート層、反射防止膜、防汚層を形成したプラスチックレンズを得た。
実施例1において反射防止膜の形成を、低屈折率膜コーティング組成物を塗布するのに代えて、無機物質を真空蒸着した以外は、実施例1と同様のプライマー組成物、ハードコート組成物、防汚処理剤を用い、実施例1と同様の製造方法で、プライマー層、ハードコート層を形成し、プライマー層、ハードコート層、反射防止膜、防汚層を形成したプラスチックレンズを得た。反射防止膜の形成は、先ずプライマー層およびハードコート層が形成されたプラスチックレンズを真空蒸着装置に投入し、排気しながら85℃に加熱し、イオン銃処理(キャリアガス:酸素、電圧:400EV、処理時間:30秒)を行った。そして、真空度5.0 ×10-5mbarまで排気を続けた後、電子ビーム加熱法にて蒸着原料を蒸着させ、ハードコート膜側より、SiO2(30nm)/TiO2(20nm)/SiO2(35nm)/TiO2(55nm)/SiO2(20nm)/TiO2(35nm)/SiO2(95nm)の7層で構成された反射防止膜を形成した。
実施例1において調製した低屈折率コーティング材に代えてテトラエトキシシランを20.8部(0.10モル)にメタノール37.3部を加え、さらに0.1N(0.1モル/L)の塩酸水溶液1.8部を加え、これをよく混合した混合液を得た。この混合液を25℃の恒温槽で2時間攪拌して固形分10%のシリコーンレジンを得た。
このシリコーンレジンと、中空シリカ−イソプロパノール分散ゾル(触媒化成工業(株)製;固形分濃度20%、平均一次粒子径35nm、外殻厚み8nm)をシリコーンレジン/中空シリカが固形分比70/30となるように配合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルを加えて希釈し、固形分が3%である低屈折率膜コーティング材を得た。
3波長系の蛍光灯の直下にレンズをかざし、目視でレンズ表面の干渉縞の発生状況を確認し、以下の基準で評価した。
○:干渉縞の発生がほとんどないもの
×:干渉縞が明確に判るもの
(2)反射率
レンズの反射率を分光光度計を用いて測定し、測定した視感度曲線に従って視感度補正した反射率に換算した。
レンズ表面に、スチールウール#0000を荷重1kGで印加し、3〜4cmの距離を10往復擦ったのち、目視でレンズ表面に入った傷の状態を下記のA〜Eの5水準の基準で評価した。
A:全く傷がない
B:1〜5本の傷が確認される
C:6〜20本の傷が確認される
D:21本以上の傷があるが曇りには見えない状態
E:多数の傷があり曇りに近い状態。
レンズ表面を約1mm間隔で基盤目状に100目クロスカットし、このクロスカットした部分に、粘着テープ(ニチバン(株)製、商品名セロテープ(登録商標))を強く貼り付けたのち、急速に粘着テープを剥がし、粘着テープを剥がした後の基盤目に膜剥がれ状態を下記のa〜eの5水準で評価した。
a:全く膜剥がれがない(膜剥がれ目数=0/100)
b:ほとんど膜剥がれがない(膜剥がれ目数=1〜5/100)
c:やや膜剥がれが発生(膜剥がれ目数=6〜20/100)
d:膜剥がれ発生(膜剥がれ目数=21〜50/100)
e:密着不良(膜剥がれ目数=51〜100/100)
レンズを恒温恒湿炉(40℃、90RH%)中に10日間放置し、その後恒温恒湿炉中からレンズを取り出して、室温下で3時間放置した後、密着性試験を行った。密着性試験は、(4)初期密着性と同一の方法、同一の評価基準で行った。なお、耐湿性試験用レンズは全て予めプラスチックレンズを染色したカラーレンズで評価を行った。カラーレンズは、95℃の純水1リットルの湯浴中に、セイコープラックスダイヤコート用染色剤グレーDを2G分散させた染色ポットを調整し、染色ポット中にプラスチックレンズを10分間浸漬した。その後、染色ポット中からプラスチックレンズを取りだし、アセトンを用いて拭き洗浄を行い、各実施例および比較例に示す方法でプライマー層、ハードコート層、反射防止膜を形成した。
レンズを80℃の温水中に2時間浸漬し、その後レンズを温水中から取り出して水冷した後、密着性試験を行った。密着性試験は、(4)初期密着性と同一の方法、同一の評価基準で行った。なお、耐温水性試験用レンズは全て予めプラスチックレンズを染色したカラーレンズで評価を行った(染色方法は(5)耐湿性の項、参照)。
レンズを、キセノンロングライフウェザーメーター(スガ試験機(株)製)にて200時間照射を行い、キセノンロングライフウェザーメーターからレンズを取り出して水冷した後、密着性試験を行った。密着性試験は、(4)初期密着性と同一の方法、同一の評価基準で行った。なお、耐光性試験用レンズは全て予めプラスチックレンズを染色したカラーレンズで評価を行った(染色方法は(5)耐湿性の項、参照)。
20℃の10重量%水酸化ナトリウム水溶液中に、レンズを1時間浸漬し、レンズを取り出して水洗浄した後、密着性試験を行った。密着性試験は、(4)初期密着性と同一の方法、同一の評価基準で行った。
眼鏡フレーム形状に合わせてレンズを玉摺り加工した後、眼鏡フレームにはめ込んで、ネジで完全に締めつけ、60℃の恒温槽に30分投入した。その後レンズを取り出し、室温下で1時間放冷してからクラック発生の有無を評価した。クラックが発生していない場合は65℃の恒温槽に30分追加投入した後クラック発生の有無を評価した。これ以降は順次5℃ずつ昇温した恒温槽に30分間追加投入していき、クラックが発生した温度を耐熱限界温度とした。
16.3Gの剛球を高さ127cmの位置からレンズ表面に垂直落下させた際に、破壊しなかったものを○、破壊もしくは貫通したものを×として評価した。
Claims (8)
- プラスチックレンズ基材と、前記プラスチックレンズ基材上にハードコート層を有し、前記ハードコート層上に有機系の反射防止膜を有するプラスチックレンズであって、
前記プラスチックレンズ基材が、少なくとも硫黄原子を含有し、
前記ハードコート層が、少なくとも下記「A成分」および「B成分」を含有するコ−ティング組成物から形成されたコーティング膜であり、
前記有機系の反射防止膜が、少なくとも下記「C成分」「D成分」および「E成分」を含有するコ−ティング組成物から形成され、前記ハードコート層の屈折率よりも0.10以上低い屈折率を有するコーティング膜であり、
前記プラスチックレンズ基材と前記ハードコート層との間に、プライマー層を有することを特徴とするプラスチックレンズ。
「A成分」;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
「B成分」;一般式、R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物〔式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が2以上の有機基、X1は加水分解性基を表す。〕
「C成分」;一般式、XmR2 3−mSi−Y−SiR2 3−mXmで表される有機ケイ素化合物〔R2は炭素数1〜6の一価炭化水素基。Yはフッ素原子を1個以上含有する二価有機基。Xは加水分解性基。mは1〜3の整数である。〕
「D成分」;分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエポキシ基含有有機化合物
「E成分」;平均粒径1〜150nmのシリカ系微粒子 - 請求項1または請求項2に記載のプラスチックレンズにおいて、
前記プライマー層が下記「F成分」および「G成分」を含有するコーティング組成物から形成されたコーティング膜であることを特徴とするプラスチックレンズ。
「F成分」;極性基を有する有機樹脂ポリマー。
「G成分」;酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子。 - 請求項3に記載のプラスチックレンズにおいて、
前記「F成分」がポリエステル樹脂であることを特徴とするプラスチックレンズ。 - 請求項3または請求項4に記載のプラスチックレンズにおいて、
前記プライマー層は、前記「G成分」の表面を、エポキシ基を有する有機ケイ素化合物で修飾処理した金属酸化物微粒子を含有することを特徴とするプラスチックレンズ。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のプラスチックレンズにおいて、
前記プラスチックレンズ基材が、チオウレタン系樹脂および/またはエピスルフィド系樹脂を含有することを特徴とするプラスチックレンズ。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載のプラスチックレンズにおいて、
前記反射防止膜の上面に防汚層が形成されていることを特徴とするプラスチックレンズ。 - 分子内に硫黄原子を含有するモノマーを含む重合組成物を注型重合してプラスチックレンズ基材を得る重合工程と、
前記プラスチックレンズ基材上にプライマー層を形成する工程と、
前記プライマー層上に、少なくとも下記「A成分」および「B成分」を含有するコーティング組成物を用いてハードコート層を形成する工程と、
前記ハードコート層上に、少なくとも下記「C成分」「D成分」および「E成分」を含有するコーティング組成物を用いて、前記ハードコート層の屈折率よりも0.10以上低い屈折率を有する有機系の反射防止膜を形成する工程とを有することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。
「A成分」;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
「B成分」;一般式、R1SiX1 3で表される有機ケイ素化合物〔式中、R1は重合可能な反応基を有する炭素数が2以上の有機基、X1は加水分解性基を表す〕。
「C成分」;一般式、XmR2 3−mSi−Y−SiR2 3−mXmで表される有機ケイ素化合物〔R2は炭素数1〜6の一価炭化水素基。Yはフッ素原子を1個以上含有する二価有機基。Xは加水分解性基。mは1〜3の整数である。〕
「D成分」;分子中に1個以上のエポキシ基を含有するエポキシ基含有有機化合物
「E成分」;平均粒径1〜150nmのシリカ系微粒子
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