JP7287819B2

JP7287819B2 - 眼鏡レンズおよび眼鏡

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Publication number: JP7287819B2
Application number: JP2019067818A
Authority: JP
Inventors: 拓哉島田; 照夫山下
Original assignee: Hoya Lens Thailand Ltd
Current assignee: Hoya Lens Thailand Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2023-06-06
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: EP3951484A4; CN113614622A; CN113614622B; JP2020166172A; WO2020203866A1; US20220163711A1; EP3951484A1

Description

本発明は、眼鏡レンズおよび眼鏡に関する。

フォトクロミック化合物は、光応答性を有する波長域の光の照射下で発色し、非照射下では退色する性質（フォトクロミック性）を有する化合物である。眼鏡レンズにフォトクロミック性を付与する方法としては、フォトクロミック化合物と硬化性化合物とを含むコーティングをレンズ基材上に設け、このコーティングを硬化させてフォトクロミック性を有する硬化層（フォトクロミック層）を形成する方法が挙げられる（例えば特許文献１参照）。

ＷＯ２００３／０１１９６７

上記のようなフォトクロミック性を有する眼鏡レンズに望まれる性質としては、光に対する応答速度が速いこと（光応答性に優れること）が挙げられる。ところで、フォトクロミック層の光応答性に関しては、フォトクロミック層を柔らかくすることが光応答性の向上に有利であると言われることがある。しかしフォトクロミック層やこの層を有する眼鏡レンズの耐久性の観点からは、フォトクロミック層が硬いことは望ましい。

本発明の一態様は、高硬度かつ光応答性に優れるフォトクロミック層を有する眼鏡レンズを提供する。

本発明の一態様は、
レンズ基材と、フォトクロミック層と、を有する眼鏡レンズであって、
上記フォトクロミック層は、フォトクロミック化合物および複数種の硬化性化合物を含む硬化性組成物の硬化層であり、
上記フォトクロミック層の表面マルテンス硬さは５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であり、かつ
上記複数種の硬化性化合物は、下記成分（１）～（３）：
（１）ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート
（２）単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６０以上の硬化性化合物
（３）単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が４０以下の硬化性化合物
を含む眼鏡レンズ、
に関する。

上記眼鏡レンズが有するフォトクロミック層は、硬化性化合物として、上記成分（１）～（３）を含む。フォトクロミック化合物とともに成分（２）と成分（３）とを含む硬化性組成物に、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート（成分（１））を添加すると、高硬度でありながら光応答性に優れるフォトクロミック層を形成することが可能となる。

本発明の一態様によれば、高硬度かつ光応答性に優れるフォトクロミック層を有する眼鏡レンズを提供することができる。

［眼鏡レンズ］
本発明の一態様にかかる眼鏡レンズについて、以下に説明する。

＜フォトクロミック層の表面マルテンス硬さ＞
上記眼鏡レンズが有するフォトクロミック層の表面マルテンス硬さは、５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上である。フォトクロミック層が５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上の表面マルテンス硬さを有することは、フォトクロミック層やこの層を有する眼鏡レンズの耐久性の観点から望ましい。上記表面マルテンス硬さは、５．５ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であることが好ましく、６．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であることがより好ましい。また、上記表面マルテンス硬さは、例えば１２．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以下、１１．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以下または１０．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以下であることができるが、表面マルテンス硬さの値が大きいことは耐久性向上の観点から望ましいため、上記の例示した値を超えてもよい。表面マルテンス硬さは、雰囲気温度３０℃の環境下で後述の実施例に示す方法により測定される値である。

＜硬化性組成物＞
次に、上記フォトクロミック層を形成するために使用される硬化性組成物について説明する。上記硬化性組成物は、フォトクロミック化合物とともに、下記成分（１）～（３）を含む。
（１）ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート
（２）単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６０以上の硬化性化合物
（３）単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が４０以下の硬化性化合物

（成分（１））
成分（１）は、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートであり、上記硬化性組成物が、成分（２）および成分（３）とともにネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートを含むことが、この組成物から形成されるフォトクロミック層が、表面マルテンス硬さが５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上でありながら優れた光応答性を発揮することができる理由と考えられる。本発明および本明細書において「（メタ）アクリレート」とは、アクリレートとメタクリレートとを包含する意味で用いられる。「アクリレート」とは、１分子中にアクリロイル基を１つ以上有する化合物である。「メタクリレート」とは、１分子中にメタクリロイル基を１つ以上有する化合物である。本発明および本明細書では、「メタクリレート」とは、（メタ）アクリロイル基としてメタクリロイル基のみを含むものをいうものとし、（メタ）アクリロイル基としてアクリロイル基とメタクリロイル基の両方を含むものはアクリレートと呼ぶ。なおアクリロイル基はアクリロイルオキシ基の形態で含まれていてもよく、メタクリロイル基はメタクリロイルオキシ基の形態で含まれていてもよい。ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートは、アクリレートであってもよく、メタクリレートであってもよい。フォトクロミック層の光応答性の更なる向上の観点からは、上記硬化性組成物に含まれる成分（１）～（３）の合計量（１００質量％）に対して、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートは５質量％以上含まれることが好ましく、７質量％以上含まれることがより好ましく、１０質量％以上含まれることが更に好ましく、１２質量％以上含まれることが一層好ましく、１５質量％以上含まれることがより一層好ましい。上記硬化性組成物に含まれる成分（１）～（３）においてネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートが占める割合を高くすることはフォトクロミック層の光応答性向上の観点から好ましいが、フォトクロミック層の脆性の観点からは、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレートの割合は、上記硬化性組成物に含まれる成分（１）～（３）の合計量に対して５０質量％以下とすることが好ましく、４５質量％以下とすることがより好ましく、４０質量％以下とすることが更に好ましく、３５質量％以下とすることが一層好ましく、３０質量％以下とすることがより一層好ましく、２５質量％以下とすることが更に一層好ましく、２０質量％以下とすることがなお一層好ましい。

（成分（２））
成分（２）は、単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６０以上の硬化性化合物（以下、「高硬度モノマー」とも呼ぶ。）である。
Ｌスケールロックウェル硬度とは、ＪＩＳＢ７７２６：２０１７に従って測定される硬度を意味する。各硬化性化合物の単独重合体について測定を行うことにより、上記硬度条件を満足するかどうかを簡単に判断することができる。具体的には、硬化性化合物を重合させて厚さ２ｍｍの硬化体を得て、これを雰囲気温度２５℃の環境で１日保持した後にロックウェル硬度計を用いて、Ｌスケールロックウェル硬度を測定することにより容易に確認することができる。
また、Ｌスケールロックウェル硬度の測定に供する重合体は、仕込んだ硬化性化合物が有する硬化性官能基の９０％以上が重合する条件で注型重合して得たものである。このような条件で重合された硬化体のＬスケールロックウェル硬度は、ほぼ一定の値として測定される。

成分（２）として使用される高硬度モノマーとしては、単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６５～１３０を示すラジカル重合性単量体が好ましい。
このような高硬度モノマーは、通常２～１５個、好ましくは２～６個のラジカル重合性基を有する化合物であり、好ましい具体例としては、下記一般式（１）～（５）で表される化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ^１３は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^１４は水素原子、メチル基またはエチル基であり、Ｒ^１５は３～６価の有機基であり、ｆは０～３の範囲の整数、ｆ’は０～３の範囲の整数、ｇは３～６の範囲の整数である。）

（式中、Ｒ^１６は水素原子またはメチル基であり、Ｂは３価の有機基であり、Ｄは２価の有機基であり、ｈは１～１０の範囲の整数である。）

（式中、Ｒ^１７は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^１８は水素原子、メチル基、エチル基またはヒドロキシル基であり、Ｅは環状の基を含む２価の有機基であり、ｉおよびｊは、ｉ＋ｊの平均値が０～６となる正の整数である。）

（式中、Ｒ^１９は水素原子またはメチル基であり、Ｆは側鎖を有していてもよい主鎖炭素数２～９のアルキレン基である。）

（式中、Ｒ^２０は水素原子、メチル基またはエチル基であり、ｋは１～６の範囲の整数である。）

一般式（１）～（４）におけるＲ^１３～Ｒ^１９は、いずれも水素原子またはメチル基であるため、一般式（１）～（４）で示される化合物は、２～６個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合物である。
一般式（１）におけるＲ^１４は水素原子、メチル基またはエチル基である。
一般式（１）におけるＲ^１５は３～６価の有機基である。この有機基は特に限定されるものではなく、また、その主鎖中に、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、チオエーテル結合、スルホニル結合、ウレタン結合等の炭素一炭素結合以外の結合を含んでいてもよい。
単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６０以上を示すためには、Ｒ^１５は、好ましくは炭素数１～３０の有機基であり、より好ましくはエーテル結合および／またはウレタン結合を含んでいてもよい炭素数１～１５の有機基である。
また、ｆおよびｆ’は、それぞれ独立に０～３の範囲の整数である。また、Ｌスケールロックウェル硬度を６０以上とするためには、ｆおよびｆ’の合計が０～３であることが好ましい。

一般式（１）で示される高硬度モノマーの具体例としては、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリエチレングリコールトリメタクリレート、トリメチロールプロパントリエチレングリコールトリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ウレタンオリゴマーテトラアクリレート、ウレタンオリゴマーヘキサメタクリレート、ウレタンオリゴマーヘキサアクリレート、ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等が挙げられる。

一般式（２）におけるＢは３価の有機基であり、Ｄは２価の有機基である。このＢおよびＤは特に限定されるものではなく、その主鎖中に、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、チオエーテル結合、スルホニル結合、ウレタン結合等の炭素－炭素結合以外の結合を含んでいてもよい。単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６０以上であるためには、Ｂは炭素数３～１０の直鎖または分枝状の炭化水素から誘導される有機基であると好ましく、Ｄは炭素数１～１０の直鎖または分枝状の脂肪族炭化水素、または炭素数６～１０の芳香族炭化水素から誘導される有機基である。
また単独重合体のＬスケールロックウェル硬度を６０以上とするために、ｈは１～１０の範囲の整数であり、好ましくは１～６の範囲の整数である。
一般式（２）で示される高硬度モノマーの具体例としては、分子量２，５００～３，５００の４官能ポリエステルオリゴマー（ダイセルユーシービー社、ＥＢ８０等）、分子量６，０００～８，０００の４官能ポリエステルオリゴマー（ダイセルユーシービー社、ＥＢ４５０等）、分子量４５，０００～５５，０００の６官能ポリエステルオリゴマー（ダイセルユーシービー社、ＥＢ１８３０等）、分子量１０，０００の４官能ポリエステルオリゴマー（第一工業製薬社、ＧＸ８４８８Ｂ等）等が挙げられる。

一般式（３）におけるＲ^１８は水素原子、メチル基、エチル基またはヒドロキシル基である。また式（３）におけるＥは環状の基を含む２価の有機基である。この有機基は環状の基を含むものであれば特に限定されるものではなく、また、その主鎖中に、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、チオエーテル結合、スルホニル結合、ウレタン結合等の炭素－炭素結合以外の結合を含んでいてもよい。Ｅに含まれる環状の基としては、ベンゼン環、シクロヘキサン環、アダマンタン環または以下に示す環状の基等が挙げられる。

Ｅに含まれる環状の基はベンゼン環であることが好ましく、更にＥは下記式：

（Ｇは、酸素原子、硫黄原子、－Ｓ（Ｏ_２）－、－Ｃ（Ｏ）－、－ＣＨ_２－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－Ｃ（ＣＨ_３）_２－および－Ｃ（ＣＨ_３）（Ｃ_６Ｈ_５）－から選ばれるいずれかの基であり、Ｒ^２１およびＲ^２２は、それぞれ独立に炭素数１～４のアルキル基またはハロゲン原子であり、ｌおよびｌ’は、それぞれ独立に０～４の範囲の整数である。）で示される基であるとより好ましく、最も好ましいＥは下記式：

で示される基である。

一般式（３）中、ｉおよびｊは、ｉ＋ｊの平均値が０～６となる正の整数である。なお、式（３）で示される化合物は、ｉおよびｊの双方が０である場合を除き、通常ｉおよびｊの異なる複数の化合物の混合物として得られる。それらの単離は困難であるため、ｉおよびｊはｉ＋ｊの平均値で示される。ｉ＋ｊの平均値は２～６であることがより好ましい。
一般式（３）で示される高硬度モノマーの具体例としては、ビスフェノールＡジメタクリレート、２，２－ビス（４－メタクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２，２－ビス（３，５－ジブロモ－４－メタクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン等が挙げられる。

一般式（４）におけるＲ^１９は水素原子またはメチル基であり、Ｆは側鎖を有していてもよい主鎖炭素数２～９のアルキレン基である。この主鎖炭素数２～９のアルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、ブチレン基、ネオペンチレン基、ヘキシレン基、ノニリレン基等が例示される。
一般式（４）で示される高硬度モノマーの具体例としては、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，４－ブチレングリコールジメタクリレート、１，９－ノニレングリコールジメタクリレート、ネオペンチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。

一般式（５）におけるＲ^２０は水素原子、メチル基またはエチル基であり、ｋは２～６の範囲の整数であり、好ましくはｋは３または４である。
一般式（５）で示される高硬度モノマーの具体例としては、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラプロピレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。
なお、一般式（１）～（５）で示される化合物でも、置換基の組み合わせによっては単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６０未満のものがあるが、その場合には、これらの化合物は後述する低硬度モノマーまたは中硬度モノマーに分類される。
また、一般式（１）～（５）で示されない高硬度モノマーもあり、その代表的化合物としては、ビスフェノールＡジグリシジルメタクリレート、エチレングリコールビスグリシジルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。

（成分（３））
成分（３）は、単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が４０以下の硬化性化合物（以下、「低硬度モノマー」とも呼ぶ。）である。成分（３）として使用される低硬度モノマーとしては、下記一般式（６）：

（式中、Ｒ^２３は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^２４およびＲ^２５は、それぞれ独立に水素原子、メチル基またはエチル基であり、Ｚは酸素原子または硫黄原子であり、ｍはＲ^２３が水素原子の場合は１～７０の整数であり、Ｒ^２３がメチル基の場合は７～７０の整数でありそしてｍ’は０～７０の範囲の整数である。）

または下記一般式（７）：

（式中、Ｒ^２６は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^２７およびＲ^２８は、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基またはヒドロキシル基であり、Ｉは環状の基を含む２価の有機基であり、ｉ’およびｊ’は、ｉ’＋ｊ’の平均値が８～４０となる整数である。）
で示される２官能の硬化性化合物を挙げることができる。

また、下記一般式（８）：

（式中、Ｒ^２９は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^３０およびＲ^３１は、それぞれ独立に水素原子、メチル基またはエチル基であり、Ｒ^３２は水素原子、炭素数１～２５のアルキル基、アルケニル基、アルコキシアルキル基もしくはハロアルキル基、炭素数６～２５のアリール基、または炭素数２～２５の（メタ）アクリロイル基以外のアシル基であり、Ｚは酸素原子または硫黄原子であり、ｍ’’はＲ^２９が水素原子の場合は１～７０の整数であり、Ｒ^２９がメチル基の場合は４～７０の整数であり、ｍ’’’は０～７０の範囲の整数である。）

下記一般式（９）：

（式中、Ｒ^３３は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^３４はＲ^３３が水素原子の場合には炭素数１～２０のアルキル基であり、Ｒ^３３がメチル基の場合には炭素数８～４０のアルキル基である。）
で示される単官能の硬化性化合物も例示できる。

一般式（６）～（９）において、Ｒ^２３、Ｒ^２６、Ｒ^２９およびＲ^３３は水素原子またはメチル基である。すなわち、低硬度モノマーは重合性基として、通常２個以下の（メタ）アクリロイルオキシ基または（メタ）アクリロイルチオ基を有する。
一般式（６）におけるＲ^２４およびＲ^２５は、それぞれ独立に水素原子、メチル基またはエチル基であり、Ｚは酸素原子または硫黄原子である。
一般式（６）においては、Ｒ^２３が水素原子の場合、すなわち重合性基としてアクリロイルオキシ基またはアクリロイルチオ基を有する場合には、ｍは１～７０の整数であり、一方、Ｒ^２３がメチル基である場合、すなわち重合性基としてメタクリロイルオキシ基またはメタクリロイルチオ基を有する場合には、ｍは７～７０の整数である。また、ｍ’は０～７０の範囲の整数である。
一般式（６）で示される低硬度モノマーの具体例としては、トリアルキレングリコールジアクリレート、テトラアルキレングリコールジアクリレート、ノニルアルキレングリコールジアクリレート、ノニルアルキレングリコールジメタクリレート等のアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート類が挙げられる。

一般式（７）におけるＲ^２６は水素原子、メチル基またはエチル基である。
また、Ｉは環状の基を含む２価の有機基である。このＩとしては一般式（９）に含まれる環状の基であるＥとして例示されたものと同様である。一般式（７）におけるｉ’およびｊ’は、ｉ’＋ｊ’の平均値が８～４０となる整数、好ましくは９～３０となる整数である。このｉ’およびｊ’も上記した式（３）におけるｉおよびｊと同様の理由で通常は平均値で示される。
一般式（７）で示される低硬度モノマーの具体例としては、平均分子量７７６の２，２－ビス（４－アクリロイルオキシポリエチレングリコールフェニル）プロパン等を挙げることができる。

一般式（８）におけるＲ^２９は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^３０およびＲ^３１は、それぞれ独立に水素原子、メチル基またはエチル基である。Ｒ^３２は水素原子、炭素数１～２５のアルキル基、アルケニル基、アルコキシアルキル基もしくはハロアルキル基、炭素数６～２５のアリール基、または炭素数２～２５のアクリロイル基以外のアシル基である。
炭素数１～２５のアルキル基またはアルケニル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ノニル基等が挙げられる。また、これらアルキル基またはアルケニル基は直鎖状でも分枝状でもよく、更には、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アリール基、エポキシ基等の置換基で置換されていてもよい。
炭素数１～２５のアルコキシアルキル基としては、メトキシブチル基、エトキシブチル基、ブトキシブチル基、メトキシノニル基等が挙げられる。
炭素数６～２５のアリール基としては、フェニル基、トルイル基、アントラニル基、オクチルフェニル基等が挙げられる。（メタ）アクリロイル基以外のアシル基としては、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、オレイル基等が挙げられる。
一般式（８）におけるｍ’’は、Ｒ^２９が水素原子の場合、すなわちアクリロイルオキシ基またはアクリロイルチオ基を重合性基として有する場合には１～７０の範囲の整数であり、Ｒ^２９がメチル基の場合、すなわちメタクリロイルオキシ基またはメタクリロイルチオ基を重合性基として有する場合にはｍ’’は４～７０の整数であり、またｍ’’’は０～７０の範囲の整数である。

一般式（８）で示される低硬度モノマーの具体例としては、平均分子量５２６のポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量３６０のポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量４７５のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量１，０００のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量３７５のポリプロピレングリコールメタアクリレート、平均分子量４３０のポリプロピレンメタアクリレート、平均分子量６２２のポリプロピレンメタアクリレート、平均分子量６２０のメチルエーテルポリプロピレングリコールメタアクリレート、平均分子量５６６のポリテトラメチレングリコールメタアクリレート、平均分子量２，０３４のオクチルフェニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート、平均分子量６１０のノニルエーテルポリエチレングリコールメタクリレート、平均分子量６４０のメチルエーテルポリエチレンチオグリコールメタクリレート、平均分子量４９８のパーフルオロヘプチルエチレングリコールメタクリレート等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート等が挙げられる。一般式（８）で示される低硬度モノマーの平均分子量の好ましい範囲は２００～２５００、より好ましくは３００～７００である。なお、本発明における平均分子量は、重量平均分子量である。

一般式（９）におけるＲ^３３は水素原子またはメチル基であり、Ｒ^３３が水素原子の場合には、Ｒ^３４は炭素数１～２０のアルキル基であり、Ｒ^３３がメチル基の場合には、Ｒ^３４は炭素数８～４０のアルキル基である。これらアルキル基は直鎖状でも分枝状でもよく、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシル基、アシル基、エポキシ基等の置換基で置換されていてもよい。
一般式（９）で示される低硬度モノマーの具体例としては、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ラウリルアクリレート等を挙げることができる。
これら一般式（６）～（９）で表される低硬度モノマーの中でも、平均分子量４７５のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート、平均分子量１，０００のメチルエーテルポリエチレングリコールメタアクリレート、トリアルキレングリコールジアクリレート、テトラアルキレングリコールジアクリレート、ノニルアルキレングリコールジアクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ラウリルアクリレートが特に好ましい。
一般式（６）～（９）で示される化合物でも、置換基の組み合わせによっては単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が４０超を示すものがあるが、その場合には、これらの化合物は上記の高硬度モノマーまたは後述する中硬度モノマーに分類される。

高硬度モノマーでも低硬度モノマーでもないモノマー、すなわち、単独硬化体のＬスケールロックウェル硬度が４０を超え６０未満を示すモノマー（以下、「中硬度モノマー」とも呼ぶ。）も使用することができる。中硬度モノマーとしては、例えば、平均分子量６５０のポリテトラメチレングリコールジメタアクリレート、平均分子量１，４００のポリテトラメチレングリコールジメタアクリレート、ビス（２－メタクリロイルオキシエチルチオエチル）スルフィド等の２官能（メタ）アクリレート；ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、酒石酸ジアリル、エポキシこはく酸ジアリル、ジアリルフマレート、クロレンド酸ジアリル、ヘキサフタル酸ジアリル、アリルジグリコールカーボネート等の多価アリル化合物；１，２－ビス（メタクリロイルチオ）エタン、ビス（２－アクリロイルチオエチル）エーテル、１，４－ビス（メタクリロイルチオメチル）ベンゼン等の多価チオアクリル酸および多価チオメタクリル酸エステル化合物；アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、メタクリル酸ビフェニル等のアクリル酸およびメタクリル酸エステル化合物；フマル酸ジエチル、フマル酸ジフェニル等のフマル酸エステル化合物；メチルチオアクリレート、ベンジルチオアクリレート、ベンジルチオメタクリレート等のチオアクリル酸およびチオメタクリル酸エステル化合物；スチレン、クロロスチレン、メチルスチレン、ビニルナフタレン、α－メチルスチレンダイマー、ブロモスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルピロリドン等のビニル化合物；オレイルメタクリレート、ネロールメタクリレート、ゲラニオールメタクリレート、リナロールメタクリレート、ファルネソールメタクリレート等の分子中に不飽和結合を有する炭化水素鎖の炭素数が６～２５の（メタ）アクリレート等のラジカル重合性単官能単量体等が挙げられる。

上記硬化性組成物に含まれる硬化性化合物の合計（１００質量％）に対して、低硬度モノマーおよび高硬度モノマーの含有率は、低硬度モノマーの含有率は５～７０質量％、高硬度モノマーの含有率は５～９５質量％であることが好ましい。

（フォトクロミック化合物）
上記組成物は、２種以上の（メタ）アクリレートとともにフォトクロミック化合物を含む。上記組成物に含まれるフォトクロミック化合物としては、フォトクロミック性を示す公知の化合物を使用することができる。フォトクロミック化合物は、例えば紫外線に対してフォトクロミック性を示すことができる。例えば、フォトクロミック化合物としては、フルギミド化合物、スピロオキサジン化合物、クロメン化合物、インデノ縮合ナフトピラン化合物等のフォトクロミック性を示す公知の骨格を有する化合物を例示できる。フォトクロミック化合物は、１種単独で使用することができ、２種以上を混合して使用するおともできる。上記組成物のフォトクロミック化合物の含有率は、組成物全量を１００質量％として、例えば０．１～１５質量％程度とすることができるが、この範囲に限定されるものではない。

（任意成分）
以上説明した各種成分を含む上記硬化性組成物は、硬化処理が施されると硬化して硬化層を形成することができる。上記硬化性組成物は、硬化反応（重合反応ともいう）を開始するための重合開始剤を含むことができる。重合開始剤としては、硬化反応の種類に応じて、光重合開始剤、熱重合開始剤等の公知の重合開始剤を使用することができる。重合開始剤の使用量は、重合条件や重合開始剤の種類、硬化性組成物に含まれる硬化性化合物の種類に応じて決定すればよい。

上記硬化性組成物には、更に、フォトクロミック化合物を含む組成物に添加され得る公知の添加剤、例えば、界面活性剤、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、着色防止剤、帯電防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料、可塑剤、シランカップリング剤等の添加剤を任意の量で添加できる。これら添加剤としては、公知の化合物を使用することができる。

上記硬化性組成物は、以上説明した各種成分を同時または任意の順序で順次混合して調製することができる。上記硬化性組成物をレンズ基材に塗布して作製される眼鏡レンズは、フォトクロミック層を有する眼鏡レンズとなり、フォトクロミック性を示すことができる。

＜レンズ基材＞
上記眼鏡レンズに含まれるレンズ基材は、プラスチックレンズ基材またはガラスレンズ基材であることができる。ガラスレンズ基材は、例えば無機ガラス製のレンズ基材であることができる。レンズ基材としては、軽量で割れ難く取扱いが容易であるという観点から、プラスチックレンズ基材が好ましい。プラスチックレンズ基材としては、（メタ）アクリル樹脂をはじめとするスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アリル樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（ＣＲ－３９）等のアリルカーボネート樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、イソシアネート化合物とジエチレングリコールなどのヒドロキシ化合物との反応で得られたウレタン樹脂、イソシアネート化合物とポリチオール化合物とを反応させたチオウレタン樹脂、分子内に１つ以上のジスルフィド結合を有する（チオ）エポキシ化合物を含有する硬化性組成物を硬化した硬化物（一般に透明樹脂と呼ばれる。）を挙げることができる。レンズ基材としては、染色されていないもの（無色レンズ）を用いてもよく、染色されているもの（染色レンズ）を用いてもよい。レンズ基材の屈折率は、例えば、１．６０～１．７５程度であることができる。ただしレンズ基材の屈折率は、上記範囲に限定されるものではなく、上記の範囲内でも、上記の範囲から上下に離れていてもよい。本発明および本明細書において、屈折率とは、波長５００ｎｍの光に対する屈折率をいうものとする。また、レンズ基材は、屈折力を有するレンズ（いわゆる度付レンズ）であってもよく、屈折力なしのレンズ（いわゆる度なしレンズ）であってもよい。

上記眼鏡レンズは、単焦点レンズ、多焦点レンズ、累進屈折力レンズ等の各種レンズであることができる。レンズの種類は、レンズ基材の両面の面形状により決定される。また、レンズ基材表面は、凸面、凹面、平面のいずれであってもよい。通常のレンズ基材および眼鏡レンズでは、物体側表面は凸面、眼球側表面は凹面である。ただし、本発明は、これに限定されるものではない。フォトクロミック層は、通常、レンズ基材の物体側表面上に設けることができるが、眼球側表面上に設けてもよい。

上記硬化性組成物を用いて形成されるフォトクロミック層は、レンズ基材の表面上に直接設けてもよく、一層以上の他の層を介して間接的に設けてもよい。他の層としては、フォトクロミック層とレンズ基材との密着性を向上させるためのプライマー層を挙げることができる。そのようなプライマー層は公知である。

＜フォトクロミック層＞
上記眼鏡レンズのフォトクロミック層は、レンズ基材の表面上に直接または一層以上の他の層を介して間接的に上記硬化性組成物を塗布し、塗布された硬化性組成物に硬化処理を施すことによって形成することができる。塗布方法としては、スピンコート法、ディップコート法等の公知の塗布方法を採用することができ、塗布の均一性の観点からはスピンコート法が好ましい。硬化処理は、光照射および／または加熱処理であることができ、短時間で硬化反応を進行させる観点からは光照射が好ましい。硬化処理条件は、上記硬化性組成物に含まれる各種成分（先に記載した各種硬化性化合物、重合開始剤等）の種類や上記硬化性組成物の組成に応じて決定すればよい。こうして形成されるフォトクロミック層の厚さは、例えば５～８０μｍの範囲であることが好ましく、２０～６０μｍの範囲であることがより好ましい。

上記のフォトクロミック層を有する眼鏡レンズは、フォトクロミック層に加えて一層以上の機能性層を有してもよく、有さなくてもよい。機能性層としては、ハードコート層、反射防止層、撥水性または親水性の防汚層、防曇層等の眼鏡レンズの機能性層として公知の層を挙げることができる。

［眼鏡］
本発明の一態様は、上記眼鏡レンズを備えた眼鏡に関する。この眼鏡に含まれる眼鏡レンズの詳細については、先に記載した通りである。上記眼鏡は、かかる眼鏡レンズを備えることにより、例えば屋外ではフォトクロミック層に含まれるフォトクロミック化合物が太陽光の照射を受けて発色することでサングラスのように防眩効果を発揮することができ、屋内に戻るとフォトクロミック化合物が退色することで透過性を回復することができる。上記眼鏡について、フレーム等の構成については、公知技術を適用することができる。

以下、本発明を実施例により更に説明する。ただし本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。

［実施例１～４、比較例１］
＜光学物品用コーティング組成物の調製＞
プラスチック製容器に、トリメチロールプロパントリメタクリレート（高硬度モノマー）２０質量部、ＢＰＥオリゴマー（２，２－ビス（４－メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル）プロパン）（高硬度モノマー）３５質量部、ＥＢ６Ａ（ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート）（低硬度モノマー）１０質量部、平均分子量５３２のポリエチレングリコールジアクリレート（低硬度モノマー）１０質量部、グリシジルメタクリレート（高硬度モノマー）１０質量部からなるラジカル重合性単量体１００質量部に、フォトクロミック化合物として下記クロメン１を３質量部、光安定化剤（ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、メチル（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート）を５質量部、ヒンダートフェノール系酸化防止剤（ビス［３－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）プロピオン酸］［エチレンビス（オキシエチレン）］）を５質量部、紫外線重合開始剤としてフェニルビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドを０．６質量部添加して十分に撹拌した後、シランカップリング剤（３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）を撹拌しながら６質量部滴下した。その後、自動公転方式撹拌脱泡装置で脱泡した。こうして調製した組成物にネオペンチルグリコールジメタクリレート（成分（１））を、成分（１）～（３）の合計量に対する含有率が表２に示す値となる量で添加して硬化性組成物を得た。

＜眼鏡レンズの作製＞
プラスチックレンズ基材（ＨＯＹＡ社製商品名ＥＹＡＳ；中心肉厚２．５ｍｍ、半径７５ｍｍ、Ｓ－４．００）を１０質量％水酸化ナトリウム水溶液（液温６０℃）に５分間浸漬処理した後に純水で洗浄し乾燥させた。その後、このプラスチックレンズ基材の凸面（物体側表面）にプライマー層を形成した。詳しくは、水系ポリウレタン樹脂液（ポリカーボネートポリオール系ポリウレタンエマルジョン；粘度１００ＣＰＳ、固形分濃度３８質量％）を温度２５℃相対湿度５０％の環境においてプラスチックレンズ基材の凸面にスピンコート法により塗布した後、１５分間自然乾燥させることにより、厚さ５．５μｍのプライマー層を形成した。
上記プライマー層の上に、上記で調整した組成物をスピンコート法により塗布した。スピンコートは、特開２００５－２１８９９４号公報に記載の方法により行った。その後、プラスチックレンズ基材上に塗布された上記組成物に対して窒素雰囲気中（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）で紫外線（波長４０５ｎｍ）を照射し、この組成物を硬化させてフォトクロミック層を形成した。形成されたフォトクロミック層の厚さは４５μｍであった。
実施例および比較例について、それぞれ光照射時間を変えることでフォトクロミック層の硬化反応の進行の程度を変えた眼鏡レンズを複数作製した。硬化反応を進行させるほどフォトクロミック層の硬度を高くすることができる。

［評価方法］
＜光応答性（退色速度）＞
上記で作製した各眼鏡レンズの光照射前（未発色状態）の透過率（測定波長：５５０ｎｍ）を大塚電子工業社製分光光度計により測定した。ここで測定された透過率を「初期透過率」と呼ぶ。
次に、各眼鏡レンズのフォトクロミック層に対し、キセノンランプを使用してエアロマスフィルターを介して１５分間（９００秒）、フォトクロミック層の表面に対して光照射し、フォトクロミック層中のフォトクロミック化合物を発色させ、発色時透過率を上記と同様に測定した。上記光照射は、ＪＩＳＴ７３３３：２００５に規定されているように放射照度および放射照度の許容差が下記表１に示す値となるように行った。
その後、光照射を止めた時間から透過率が［（初期透過率－発色時透過率）／２］となるまでに要する時間（半減期）を測定した。こうして測定される半減期の値が小さいほど、退色速度が速く光応答性に優れると判断することができる。

＜フォトクロミック層の表面マルテンス硬さ＞
上記評価後の各眼鏡レンズのフォトクロミック層の表面マルテンス硬さを、以下の方法により測定した。
エリオニクス社製超微小押し込み硬さ試験機ＥＮＴ－２１００を使用して、フォトクロミック層の表面に荷重１００ｋｇｆで圧子を押し込み、このときに圧子が侵入した表面積を押し込み深さから測定し、「荷重／圧子が侵入した表面積」として表面マルテンス硬さ（ｋｇｆ／ｍｍ^２）を求めた。

表２（表２－１および表２－２）に、上記の各眼鏡レンズについて求められた半減期の値を示す。表２に示す結果から、成分（１）の添加により、表面マルテンス硬さ５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上の高硬度フォトクロミック層の光応答性を向上させることが可能であることが確認できる。表２には、表面マルテンス硬さ５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２および６．０ｋｇｆ／ｍｍ^２の場合について半減期を示したが、実施例１～４について、フォトクロミック層形成時の光照射時間を長くすることにより８．０ｋｇｆ／ｍｍ^２、１０．０ｋｇｆ／ｍｍ^２、１２．０ｋｇｆ／ｍｍ^２等の表面マルテンス硬さを示すフォトクロミック層を形成することも可能であり、いずれの硬度においても成分（１）の添加により添加しない場合と比べて半減期が短くなることを確認した。実施例３、４では光照射時間を長くするとフォトクロミック層にわずかなクラックの発生が確認されたのに対し、実施例１、２ではそのような現象は確認されなかった。この結果から、フォトクロミック層の脆性の観点からは、実施例１、２が実施例３、４より好ましいことが確認された。

最後に、前述の各態様を総括する。

一態様によれば、レンズ基材とフォトクロミック層とを有する眼鏡レンズであって、上記フォトクロミック層はフォトクロミック化合物および複数種の硬化性化合物を含む硬化性組成物の硬化層であり、上記フォトクロミック層の表面マルテンス硬さは５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であり、かつ上記複数種の硬化性化合物は上記成分（１）～（３）を含む眼鏡レンズが提供される。

上記眼鏡レンズは、高硬度のフォトクロミック層を有し、かつ優れた光応答性を示すことができる。

一態様では、上記硬化性組成物は、成分（１）～（３）の合計量に対して１０～４０質量％の成分（１）を含むことができる。

一態様では、上記硬化性組成物は、成分（１）～（３）の合計量に対して１０～２０質量％の成分（１）を含むことができる。

一態様によれば、上記眼鏡レンズを備えた眼鏡が提供される。

本明細書に記載の各種態様は、任意の組み合わせで２つ以上を組み合わせることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、眼鏡レンズおよび眼鏡の製造分野において有用である。

Claims

レンズ基材と、フォトクロミック層と、を有する眼鏡レンズであって、
前記フォトクロミック層は、フォトクロミック化合物および複数種の硬化性化合物を含む硬化性組成物の硬化層であり、
前記フォトクロミック層の表面マルテンス硬さは５．０ｋｇｆ／ｍｍ^２以上であり、
前記複数種の硬化性化合物は、下記成分（１）～（３）：
（１）ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート
（２）単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が６０以上の硬化性化合物
（３）単独重合体のＬスケールロックウェル硬度が４０以下の硬化性化合物
を含み、
成分（２）は、２～１５個のラジカル重合性基を有する化合物であり、
かつ
前記硬化性組成物は、成分（１）～（３）の合計量に対して１０～２０質量％の成分（１）を含む、眼鏡レンズ。
請求項１に記載の眼鏡レンズを備えた眼鏡。