JPH0445134A - 表面変性ジエチレングリコールビスアリルカーボネート成型物及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面変性ジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネート成型物及びその製造方法に関する。

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート成型物は、従来
より今日に至るまでプラスチックメガネレンズとして最
も多く使用されている。

このジエチレングリコールビスアリルカーボネート成型
物は、無機ガラスと比較すると、■耐衝撃性が約２０倍
の安全性を有し、■比重が約半分で軽量性に優れる、■
分散染料による染色が容易であるためファツション性に
適する等の特徴を有している。

しかしながら、例えばメガネレンズ成型物として用いた
場合、例えば外気温の低い雰囲気から、急に暖かい室内
に入ったとき、メガネレンズに曇りが生じるたｔ視野が
さえぎられるという大きな問題を有していた。

この問題を解決するために親水性の優れた活性剤等を塗
付するなどして防曇性を向上させていた。

しかし、これら塗付剤は一過性のものであり、耐久性に
劣り、都度使用による煩雑さがあった。

すなわち本発明の目的は、優れた緒特性を有するジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート成型物表面に、
良好でかつ耐久性に優れた防曇効果を有する表面層を形
成した表面変性ジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート成型物及びその成型物を容易に製造できる方法を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段および発明の作用〕本発明
者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、
成型物の表面を特定の紫外線で照射することにより、該
成型物表面に酸性基を多（含有した成型物の得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、透明なジエチレングリコールビスア
リルカーボネート成型物の表面層に酸性基が６Ｘ１０−
２μｍｏｆ／ｃａｔ以上存在することを特徴とする表面
変性ジエチレングリコールビスアリルカーボネート成型
物である。

またもう一つの本発明は、透明なジエチレングリコール
ビスアリルカーボネート成型物表面に、３００ｎｆｆ１
以下の波長を含む紫外線を照射し、該成型物の表面層に
酸性基が６ＸＩＯ−２μｎｏβ／ｃＩ］１以上生成せし
めることを含んでなる表面変性ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネート成型物の製造法である。

なお本発明において「成型物」とは、プラスチック材料
又は単量体を型を用いて熱／圧力を作用させて一定の形
状に加工した物を意味し、例えばメガネレンズ類である
通常の近視遠視用等のレンズ、さらにはスポーツ用ゴー
グル、ファツション性のメガネレンズ、各種安全性メガ
ネレンズ、各種フードのカバー等の種々曲面を有する物
、あるいは板状、フィルム状等を意味する。

以下、本発明の表面変性ジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネート成型物について説明する。

第１図は、本発明の成型物の一態様を示す凸レンズの模
式的部分の断面図である。

本発明に係る表面変性ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート成型物は、主としてレンズ製品等に使用す
る場合が多く、その製品の透明性は、例えば透過像が言
忍識できるだけの透明性の有ることが望ましい。例えば
ファツション性レンズ製品の場合は、染料により、着色
された色素の吸収により、透過率は大巾に低下する。こ
のため一義的に規制はできないが、公知の方法によって
測定した全光線透過率として３０％、好ましくは４０％
以上が望ましい。

第１図において、Ａは本発明に係る表面変性ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート成型物の一例を示す
。

この成型物Ａは、透明性、耐衝撃性、および軽量性等、
基本的特性に優れたジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネート成型物ｌと、その表面に酸性基が多量に、具
体的には６　Ｘｌ０−２μｍｏβ／ｃｌＩ１以上存在し
ている表面層２から構成されている。

本発明における酸性基とは、ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート成型物を一定波長の紫外線を照射す
ることに起因して該成型物表層内に発生するカルボキシ
ル基又は水酸基をいう。

このような酸性基の表面層２内での存在する量は、後に
定義する酸性基量で示され、後述の試験法によって測定
した結果、６Ｘ１０−２μｍｏｆ／ｃｎ（以上、好まし
くは実質的に６　Ｘ１ｌ）−２μｍｏｆ／ｃｆＩＩから
２０Ｘ１０−２μｍｏ！／　ｃｕｔの範囲に存在させる
ことによって水に対する濡れ性が向上し、防曇性の優れ
た成型物となる。

また本発明において、ジエチレングリコールビスアクリ
レートカーボネート成型体１と表面層２には胡確な境界
面を有しておらず、常に酸性基が成型物の表面に存在し
ている。また、本発明において、防曇性とは、■２２℃
、３０％ＲＨ１■４２℃、９７％ＲＨの二つの雰囲気を
作り、■の雰囲気から■の雰囲気に移動させ、１０分間
■の雰囲気内に放置した時の曇り具合を目視により判定
した物理的特性をいい、以下のようなランクを設定して
、核防曇性を評価した。

パランク：平坦な水膜が形成、Ｂランク：凹凸のある水
膜が形成、Ｃランク：大きな水滴が形成、Ｄランク；無
数の小さな水滴が形成。

以上の判定によれば、防曇効果のある判定基準としてＢ
ランフ以上あることが必要であり、各種検討の結果、表
面層２に存在する酸性基量として６　Ｘｌ０−２μｍｏ
ｊ！／ｃｍ以上が必要となる。

本発明において、酸性基量とは、塩基性染料が表面層２
の単位面積当りに吸着しうるモル数（μｍＯβ／ＣＩｌ
りによって表わし、以下の測定法により求めた値である
。

■　０．１規定の酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４，５）
を作成する。

■　塩基性染料メチルバイオレットの濃度がＬＯｇ／ｌ
の溶液を、■の緩衝液を用いて調整する。

■　この溶液中に５０Ｘ５０ｃｍのサンプルを７２時間
室温にて浸漬する。

■　サンプルを水洗する。

■　水分をふき去る。

■　ｎ−ジメチルホルムアミド液中に浸漬し、染料を抽
出溶解する。

■　染料抽出液を５８９１ｍの光を用いて、吸光度を測
定する。

■　別途ｎ−ジメチルホルムアミド液に溶解した染料溶
液より、染料濃度の検量線を求ｔ、サンプルの単位面積
当りの塩基性染料濃度を算出し酸性基量（μｍｏｆ／ｃ
ｕｔ）として換算した。

すなわち、本発明で規定する酸性基の含有量は、表面の
特定吸着能力を意味する。したがって、そのような吸着
能力を示し得る多量の酸性基含有量の分布、種類等は特
に限定されない。

次に本発明の成型物の製造方法の一例について説明する
。

本発明の成型物は、ジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネート単量体へ有機過酸化物、例えばジイソプロピ
ルパーオキシジカーボネート、あるいはジシクロヘキシ
ルパーオキシジカーボネート等の重合促進剤を添加し熱
重合を行ない成型物とすることができる。紫外線を吸収
させるたｔに、例えばベンゾフェノン系紫外線吸収剤を
０．０３％程度混入させてもよい。

熱重合は、それぞれの成型物の形状に合わせて成型物と
すればよく、公知のように型枠を組んだ中に、上記単量
体を流入しキャスト法等によって重合成型物とすること
ができる。

しかし、前記成型物は、表面層の酸性基量が０、５　Ｘ
ｌ０−２μｍｏＡ／ｃゴであり、前記の防曇効果が得ら
れない。

そこで、次の処理工程を行なう。

まづ、３００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を、前記成
型物表面に照射する。この紫外線照射は、本発明でいう
成型物の表面層に影響を及ぼし、重合体のエステル結合
の一部を切断できる程度のエネルギーが必要であり、約
４ｅＶ以上のエネルギーを付与する紫外線域が望ましい
。そこで本発明方法では紫外線は、３００ｎｍ以下の波
長、好ましくは１８０〜３００ｎｍ内の波長を含むこと
が望ましい。

本発明によれば、３００ｎｍ以下の波長を含む紫外線の
照射量は、目的とする酸性基量として６×１０−２μｍ
ｏβ／　ｃｒ１以上を生成させるためには、３００ｎｍ
以下の波長域の照射量として５００ｍＪ／ｃｎ！以上を
照射することが好ましい。この理由は明らかでないが、
本発明の成型物の表面層が、紫外線照射によって、エス
テル結合の一部が切断され活性化され空気中の酸素等と
反応し酸性基が生成すると考えられる。したがって照射
量の範囲としては、種々検討の結果、３００ｎｍ以下の
波長域での紫外線量が、少なくとも５００ｍＪ／ｃｎ！
以上から１２０００ｍＪ／ｃＩＩｌの範囲表面層に照射
されることが望ましい。しかしながら、本発明でいう成
型物の表面層は、重合条件等によって架橋密度や分子量
の異なる表面が得られるため、酸性基として６　Ｘｌ０
−２μｍｏｎ／ｃ％以上生成できればよく紫外線照射量
として前記の値に限定されるものでない。

以上のような方法で本発明の成型物の表面層に酸性基が
ａｘｌｏ−２μｍｏβ／ｃｎｆ以上生成せしめた表面変
性ジエチレングリコールビスアリルカーボネート成型物
を得ることができる。

この成型物は以上の製造法から明らかなように、表面層
に生成した酸性基層の領域とその内面との境界面が明確
でない構造とを有している。

本発明の成型物は、以上説明したような方法で得られる
が、引き続き、生成した酸性基（カルボキシル基および
水酸基）と反応しやすい化合物（エポキシ化合物等）に
よる後処理を行なってもよい。また多量に存在する官能
基を利用して各種化合物と反応または表面処理すること
により更に別の機能を付与することも可能である。

以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明が
これに限定されないことはもとよりである。

〔実施例〕

実施例１ ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単量体へ
ジイソプロピルパーオキシジカーボネート３重量％を混
入し、４０℃の温度で粘度７０ＣＰＳになるまでガラス
容器中で予備重合を行なう。次いで、二枚のドーム型を
したガラスモールド材からなる凸レンズ型枠を準備し、
前記予備重合液を注入する。そして温水中にて４０℃か
ら９０℃までゆるやかに昇温させ２０時間重合を行なう
。重合後、型枠から取出したレンズを残存応力を消すた
めに１００℃の温度で２時間熱処理を行ない凸レンズ成
型物を得た。凸レンズ成型物の酸性基量は、０．５ＸＩ
Ｏ−２μｍＯβ／　ｃｔｌであり、水に対する濡れ性に
劣り防曇性は認められなかった。

前記凸レンズ成型物の両面から、中心波長２５４ｎｍを
有する低圧水銀灯により照射量として４０００ｍＪ／　
ａｎｔ照射した。照射した表面層の酸性基量は１２×１
０−２μｍｏ　Ｒ／ＣＩ＋！であった。

本実施例の凸レンズは防曇効果としてパランクに位置付
けされ、極めて優れた性能を有していた。

なお、本例の凸レンズを本文記載の塩基染料により染色
後、切断し、その断面を顕微鏡により観察した結果、第
１図に示したように表面層にのみ染色されており、高い
密度で酸性基が生成してしまた。また表面層とその内面
の成型物とが明確な境界面を有していなかった。

比較例 実施例１と同一のジエチレングリコールヒ゛スアリルカ
ーボネートを重合して得た凸レンズ成型物の両面へ、３
００ｎｍ以下の紫外線をカントするフィルターで遮光し
、中心波長３６５ｎｍを有する高圧水銀灯て照射量４０
００ｍＪ／ｃＭを該凸レンズの両面から照射した。照射
した表面層の酸性基は、照射前と同一であり、変化が認
められなかった。当然のことなから防曇効果も認められ
なかった。

〔発胡の効果〕

以上説明したように、本発明の表面変性ジエチレングリ
コールビスアリルカーボネート成型物は、透明なジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート成型物の表面層
に、酸性基が６Ｘ１０−２μｍｏｆ／　ｃｕｔ以上存在
するように構成されるものであるから、水に対する表面
の濡れ性を有し優れた防曇効果を奏する。

また、本発明の該成型物の製造法は、透明なジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート成型物の表面に、３
００１ｍ以下の波長を含む紫外線を照射し、該成型物の
表面層に６　Ｘｌ０−’μｍｏβ／ＣＩ＋！以上の酸法
基を生成せしめるように構成したものであるから、極め
て簡易な工程で実施でき、しかも簡易な設備で実施でき
る効果を奏する。更に本発明方法は、従来より要望され
ていた特性を十分に具備する成型品を製造できる効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の表面変性ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート成型物の一実施例の凸レンズの構成
図である。 １・・・ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
成型物、 ２・・・表面層、 Ａ・・・表面変性ジエチレングリコールビスアリルカー
ボネート成型物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明なジエチレングリコールビスアリルカーボネー
   ト成型物の表面層に、酸性基が６×１０＾−＾２μｍｏ
   ｌ／ｃｍ＾２以上存在していることを特徴とする表面変
   性ジエチレングリコールビスアリルカーボネート成型物
   。 ２、透明なジエチレングリコールビスアリルカーボネー
   ト成型物の表面に、３００ｎｍ以下の波長を含む紫外線
   を照射し、該成型物の表面層に６×１０＾−＾２μｍｏ
   ｌ／ｃｍ＾２以上の酸性基を生成せしめることを含んで
   なる、表面変性ジエチレングリコールビスアリルカーボ
   ネート成型物の製造方法。