JP4343118B2

JP4343118B2 - 紫外線吸収性に優れたプラスチック眼鏡レンズの製造方法及び眼鏡レンズ

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Publication number: JP4343118B2
Application number: JP2005009890A
Authority: JP
Inventors: 昌久上坂
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2019-09-20
Also published as: JP2005258409A

Description

本発明は紫外線吸収性に優れたプラスチック眼鏡レンズの製造方法及び眼鏡レンズに関するものである。更に詳細には波長が４００ｎｍ近辺の長波長紫外線を吸収するにもかかわらず、黄色の着色が少ないプラスチック眼鏡レンズの製造方法及び眼鏡レンズに関するものである。

紫外線は波長が約２００〜４００ｎｍの電磁波であり、人体に対し種々の悪影響を与えると言われている。眼鏡レンズの関係においても、紫外線からの人眼保護の観点から紫外線吸収レンズへの要望が高まってきている。
プラスチック眼鏡レンズに紫外線吸収能を付与する方法としては種々の方法があるが、第一の方法として、特許文献１〜５には、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等を紫外線吸収剤として用い、この紫外線吸収剤をプラスチックレンズモノマーに混合し、重合したプラスチックレンズが記載されている。
第二の方法はプラスチックレンズの染色と同じ方法であり、８０〜１００℃に加熱した紫外線吸収剤を分散させた水溶液にプラスチックレンズを浸漬することにより、紫外線吸収剤をプラスチックレンズに含浸させる方法（特許文献６）である。
第三の方法は紫外線吸収及び／又は散乱する物質をプラスチックレンズ表面に塗布する方法（特許文献７）である。
これらの方法のうち、波長が４００ｎｍまでの紫外線を吸収する特性を有する従来の市販のプラスチック眼鏡レンズは、前記第二の方法により製造されているものが大半であると推定されている。

特開昭５０−５００４９号公報特開昭５８−１２２５０１号公報特開平２−１７１７１６号公報特開平２−９３４２２号公報特開昭６２−２５４１１９号公報特開平１−２３０００３号公報特開平９−２６５０５９号公報

特許文献３〜５等に開示されている前記第一の方法は、プラスチックレンズの耐光性を改良することを目的として用いられている方法である。第一の方法により、従来使用されている紫外線吸収剤( ２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン等) を用いて波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線を吸収するレンズを製造する場合、特に代表的なプラスチック眼鏡レンズ材料であるジエチレングリコールビスアリルカーボネートにおいては黄色の着色が大きいため、見栄えが悪いという問題があり、また、紫外線吸収剤の使用量が多くなるため重合反応に影響を与え、得られたプラスチックレンズの物性が悪くなりやすいという問題があった。
前記第二の方法により波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線を吸収するプラスチックレンズを製造する場合にも、用いる紫外線吸収剤は高い紫外線吸収能力と適度な水への溶解度が必要であり、充分な紫外線吸収能力を付与できないか付与できる場合でも長時間の浸漬時間が必要となることが多かった。水の代わりに有機溶媒を用いる方法も提案されているが、この方法で製造された波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線を吸収するプラスチックレンズは、黄色の着色が大きいという問題があった。
また、前記第三の方法も、波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線を吸収するプラスチックレンズを得るための適切な方法とはいえないものである。
本発明は、上述した課題を解決し、波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線の吸収性に優れ、従来のプラスチック眼鏡レンズと比べて、黄色の着色が少なく、且つ紫外線吸収剤の添加量を少量にすることが可能なプラスチック眼鏡レンズの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは前記目的を達成するため鋭意検討した結果、特定のプラスチックレンズモノマーと、特定の紫外線吸収剤を用いることにより波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線の吸収性に優れ、且つ黄色の着色が少ない眼鏡レンズが得られることを見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明は、２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールを、ビス−（β−エピチオプロピル）スルフィドを含むレンズモノマーに０．０１〜５重量％添加混合した後、該モノマーを重合してなり、４２０〜４５０ｎｍ間の波長における光線透過率が８０％以上である紫外線吸収性に優れたプラスチック眼鏡レンズの製造方法、及び眼鏡レンズを提供するものである。

本発明により、波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線をほぼ完全に吸収するにもかからずレンズの着色が少ないプラスチック眼鏡レンズを得ることができる。

本発明において用いられる紫外線吸収剤は、２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールである。この２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールは、ケミカルアブストラクトレジストリー番号（３１４７−７７−１）に登録されており、公知の物質である。しかし、２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールがプラスチックレンズの紫外線吸収剤として使用されること、及びプラスチックレンズモノマーと混合し、重合した場合に、波長が４００ｎｍ近辺までの紫外線を吸収する特性を有し、従来のプラスチックレンズと比べて黄色の着色が少ないプラスチックレンズが得られることは知られていなかった。さらにかかる特性が、２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールを少量添加することにより、得られることも知られていなかった。
２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールの添加量は、プラスチックレンズモノマーの種類や所望の紫外線吸収特性等によって異なるが、プラスチックレンズモノマーに対して０．０１〜５重量％の範囲で使用する。

本発明において用いられるプラスチックレンズモノマーは、エピスルフィド系のモノマーである。

エピスルフィド系のモノマーとは、エピチオ系のモノマーともいい、エピスルフィド基（エピチオ基）を有するモノマー又は該モノマーを含んだ混合モノマーを指称する。ここで、エピスルフィド基を有するモノマーの具体例としては、１，３及び１，４−ビス（β−エピチオプロピルチオ）シクロヘキサン、１，３及び１，４−ビス（β−エピチオプロピルチオメチル）シクロヘキサン、ビス〔４−（β−エピチオプロピルチオ）シクロヘキシル〕メタン、２，２−ビス〔４−（β−エピチオプロピルチオ）シクロヘキシル〕プロパン、ビス〔４−（β−エピチオプロピルチオ）シクロヘキシル〕スルフィド等の脂環族骨格を有するエピスルフィド化合物；１，３及び１，４−ビス（β−エピチオプロピルチオ）ベンゼン、１，３及び１，４−ビス（β−エピチオプロピルチオメチル）ベンゼン、ビス〔４−（β−エピチオプロピルチオ）フェニル〕メタン、２，２−ビス〔４−（β−エピチオプロピルチオ）フェニル〕プロパン、ビス〔４−（β−エピチオプロピルチオ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（β−エピチオプロピルチオ）フェニル〕スルフィン、４，４−ビス（β−エピチオプロピルチオ）ビフェニル等の芳香族骨格を有するエピスルフィド化合物；２，５−ビス（β−エピチオプロピルチオメチル）−１，４−ジチアン、２，５−ビス（β−エピチオプロピルチオエチルチオメチル）−１，４−ジチアン、２，５−ビス（β−エピチオプロピルチオエチル）−１，４−ジチアン、２，３、５−トリ（β−エピチオプロピルチオエチル）−１，４−ジチアン等のジチアン環骨格を有するエピスルフィド化合物；２−（２−β−エピチオプロピルチオエチルチオ）−１，３−ビス（β−エピチオプロピルチオ）プロパン、１，２−ビス〔（２−β−エピチオプロピルチオエチル）チオ〕−３−（β−エピチオプロピルチオ）プロパン、テトラキス（β−エピチオプロピルチオメチル）メタン、１，１，１−トリス（β−エピチオプロピルチオメチル）プロパン、ビス−（β−エピチオプロピル）スルフィド等の脂肪族骨格を有するエピスルフィド化合物などが挙げられる。本発明においては、これらのうち、高屈折率のプラスチック眼鏡レンズを提供する観点から、硫黄原子の含有率の高いビス−（β−エピチオプロピル）スルフィドを用いる。

勿論、耐衝撃性、加工性等のレンズ物性を向上させるため、例えば（チオ）ウレタン系モノマー等の他のプラスチックレンズモノマーを添加することも可能である。

本発明のプラスチック眼鏡レンズの好適例として、例えば次の（１）を挙げることができる。
（１）レンズの中心厚を１．８ｍｍとしたときのレンズ中心におけるＹＩ（黄色度）が０．７〜１．８の範囲にあり、且つ波長４００ｎｍにおける紫外線透過率が３０％以下であると共に、２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾール０．０１〜５重量％を含有する、４２０〜４５０ｎｍ間の波長における光線透過率が８０％以上であるビス−（β−エピチオプロピル）スルフィドを含むレンズモノマーの重合体からなるプラスチック眼鏡レンズ。

本発明のプラスチック眼鏡レンズは、紫外線吸収剤である２−( ２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル )−ベンゾトリアゾールを添加混合したプラスチックレンズモノマーを重合することにより得られる。プラスチックレンズモノマーの重合方法は、特に限定されるものではないが、通常、注型重合が採用される。すなわち、２−( ２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル )−ベンゾトリアゾールと、上述のプラスチックレンズモノマーとを混合した後、この混合液をレンズ成型用鋳型中に注入し、−２０℃〜１５０℃の間で加熱することよりプラスチック眼鏡レンズが得られる。２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールと、プラスチックレンズモノマーとの混合液には、特開平０７−０６３９０２号公報、特開平０７−１０４１０１号公報、特開平０９−２０８６２１号公報、特開平０９−２５５７８１号公報等に記載されている重合触媒、特開平０１−１６３０１２号公報、特開平０３−２８１３１２号公報等に記載されている内部離型剤、酸化防止剤等の助剤を必要に応じて添加することができる。

また、本発明で得られるプラスチック眼鏡レンズは、着色剤を用いて染色処理を行うことができる。また、耐擦傷性向上のため、有機ケイ素化合物、酸化スズ、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の微粒子状無機物等を有するコーティング液を用いて硬化被膜をプラスチックレンズ上に形成することができる。また、耐衝撃性を向上させるためにポリウレタンを主成分とするプライマー層を設けることができる。さらに、反射防止の性能を付与するために、酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル等を用いて反射防止膜を施すこともできる。また、撥水性向上のため、フッ素原子を有する有機ケイ素化合物を用いて撥水膜を反射防止膜上に施すことができる。

以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、次に記す物性は次の方法により求めた。
（１）ＹＩ値測定：
ＪＩＳＫ７１０３−１９７７に規定されているプラスチックの黄色度及び黄色度試験方法に準じて測定した。
（２）透過率測定：
分光光度計( Ｕ３４１０，日立製作所（株) 製) を用いて３８０ｎｍ又は４００ｎｍの波長における紫外線透過率を測定した。

実施例１
ビス−（β−エピチオプロピル）スルフィド９３．０重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１．０重量部、紫外線吸収剤として２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールを０．５０重量部を添加し、攪拌混合した後、更にｎ−ブチルチオグリコレート６．０重量部と、触媒としてＮ，Ｎ−ジエタノールアミン０．２５重量部を添加し、１０ｍｍＨｇの減圧下で３分間攪拌混合し、レンズ用モノマー組成物を調製した。
ついで、このレンズ用モノマー組成物を、予め準備したガラス製モールドと樹脂製ガスケットからなるレンズ成型用鋳型（０．００Ｄ、レンズ径８０ｍｍ、肉厚１．８ｍｍに設定）の中に注入し、電気炉中で２０℃〜１００℃まで２０時間かけて徐々に昇温したのち、１００℃で３０分間保持して重合を行った。
重合終了後、モールドを取り外したのち、１１０℃で１時間熱処理してレンズを得た。
得られたレンズの中心（厚さ１．８ｍｍ）におけるＹＩ値は１．８であり、レンズは若干黄色みを帯びていたが、４００ｎｍにおける紫外線透過率は１０％であり、良好な紫外線カット性を示した。また、４２０〜４５０ｎｍ間の波長における光線透過率は８０％以上であった。その分光曲線を図１に示す。

実施例２
実施例１において紫外線吸収剤の添加量を０．２５重量部とした以外は、実施例１と同様にしてレンズを得た。
得られたレンズの中心（厚さ１．８ｍｍ）におけるＹＩ値は１．５であり、レンズは若干黄色みを帯びていたが、４００ｎｍにおける紫外線透過率は２４％であり、良好な紫外線カット性を示した。また、４２０〜４５０ｎｍ間の波長における光線透過率は８０％以上であった。その分光曲線を図１に示す。

比較例１
実施例１において紫外線吸収剤として４−ドデシルオキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノンを２．００重量部用いた以外は、実施例１と同様にしてレンズを得た。
得られたレンズのＹＩ値は４．１であり、４００ｎｍにおける紫外線透過率は２４％であり、良好な紫外線カット性を示したが、レンズは黄色に着色していた。その分光曲線を図２に示す。
比較例２
実施例１において紫外線吸収剤として２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−ベンゾトリアゾールを１．００重量部用いた以外は、実施例１と同様にしてレンズを得た。
得られたレンズの中心（厚さ１．８ｍｍ）におけるＹＩ値は２．３であり、４００ｎｍにおける紫外線透過率は７％であり、良好な紫外線カット性を示したが、レンズは黄色に着色していた。その分光曲線を図２に示す。
比較例３
実施例１において紫外線吸収剤として２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンを０．０５重量部用いた以外は、実施例１と同様にしてレンズを得た。
得られたレンズの中心（厚さ１．８ｍｍ）におけるＹＩ値は６．６であり、４００ｎｍにおける紫外線透過率は７％であり、良好な紫外線カット性を示したが、レンズは黄色に着色していた。その分光曲線を図２に示す。
以上をまとめて第１表に示す。

実施例１及び２における分光曲線を示す図である。比較例１〜３における分光曲線を示す図である。

Claims

２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールを、ビス−（β−エピチオプロピル）スルフィドを含むレンズモノマーに０．０１〜５重量％添加混合した後、該モノマーを重合してなり、４２０〜４５０ｎｍ間の波長における光線透過率が８０％以上である紫外線吸収性に優れたプラスチック眼鏡レンズの製造方法。
２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾールを、ビス−（β−エピチオプロピル）スルフィドを含むレンズモノマーに０．０１〜５重量％添加混合した後、該モノマーを重合してなり、４２０〜４５０ｎｍ間の波長における光線透過率が８０％以上である長波長紫外線吸収性に優れたプラスチック眼鏡レンズ。
レンズの中心厚を１．８ｍｍとしたときのレンズ中心におけるＹＩ（黄色度）が０．７〜１．８の範囲にあり、且つ波長４００ｎｍにおける紫外線透過率が３０％以下であると共に、２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−ベンゾトリアゾール０．０１〜５重量％を含有する、４２０〜４５０ｎｍ間の波長における光線透過率が８０％以上であるビス−（β−エピチオプロピル）スルフィドを含むレンズモノマーの重合体からなるプラスチック眼鏡レンズ。