JPH05214136A

JPH05214136A - 耐衝撃性良好なプラスチックレンズの製造法

Info

Publication number: JPH05214136A
Application number: JP4020885A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukushima; 洋福島; Eriko Suda; 恵理子須田
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】耐衝撃性と耐摩耗性の良好なプラスチックレ
ンズの製造法。【構成】アルキルエーテル化したメラミン樹脂１０〜
８０重量％と、分子内に少なくとも１つのヒドロキシ基
を含むアルコール系化合物２０〜９０重量％からなるプ
ライマー液を塗布硬化後、シリコン系ハードコート剤を
塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐衝撃性と耐摩耗性の
良好なプラスチックレンズの製造法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズは、ガラスに比べ軽
量で耐衝撃性、加工性、染色性に優れるなどの長所があ
り、光学材料特に眼鏡レンズ材料として急速に普及しつ
つある。しかし、一方では傷がつきやすい、耐熱性に
劣るなどの欠点があり、改良を必要とする面もある。

【０００３】現在素材の改良や、ハードコート剤の開発
が進みメガネレンズとしての使用に耐え得る性能をもつ
ものが数多く提案され、確実にその市場を広げつつあ
る。また耐衝撃性に関しては、米国ＦＤＡ規格を満足さ
せるためのハードコート剤やプライマー等の開発が進め
られている。

【０００４】コーティングによる表面硬度向上における
問題点の一つにプラスチックレンズの長所である耐衝撃
性の低下がある。無機の反射防止膜を施したプラスチッ
クレンズではさらに耐衝撃性は低下する。

【０００５】この問題を解決するためにマイナスレンズ
の場合、レンズの中心厚を厚くすることが行われている
が、このことはレンズのコバ厚を増大させレンズが重く
なるなどの原因となり、外観が損なわれ実用上も好まし
くない。

【０００６】耐衝撃性を改良する方法としては、ハードコート剤を塗布する前にプライマー組成物と
して、アクリル系及び／またはメタクリル系化合物を用
いる方法（特開昭６０−２１４３０２号公報）、アクリルポリオールと多官能有機イソシアネート化
合物からなるプライマー組成物を用いる方法（特開昭６
１−１１４２０３号公報）、などがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た方法には以下のような欠点がある。

【０００８】即ち前者のエマルジョンプライマーを用
いる場合にはプライマーの乾燥時に水の残量や乾燥時間
を要する等の問題があり、また耐衝撃性は改善されてい
ない。後者の方法では、耐衝撃性はやや改善されるも
のの、プライマー液の安定性や塗布作業性に劣るという
問題がある。

【０００９】本発明者らは、上記した問題について鋭意
検討したところ、メラミン樹脂が耐衝撃性向上に有効な
ことを見いだした。しかし、メラミン樹脂はレベリング
性が悪く、ピンホール・ハジキ・オレンジピール等の外
観欠陥が発生し、通常のアクリルポエリオールとの配合
では、薄膜として用いることができなかった。

【００１０】本発明は上記の事情にかんがみてなされた
ものであり、その目的とするところは、前記した従来技
術の欠点を解消し、耐衝撃性と耐摩耗性に優れるプラス
チックを製造する、新しい方法を提供するものである。

【００１１】

【問題を解決するための手段】そこでさらに検討を重ね
た結果、特定のヒドロキシ基含有物とメラミン樹脂を組
み合わせることによりレベリング性を改良し、これをプ
ライマーとして使用すればこの発明の目的達成に有効で
あることを見い出し、この発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち本発明の耐衝撃性と耐摩耗性の良
好なプラスチックレンズの製造方法は、（Ａ）アルキルエーテル化したメラミン樹脂１０〜８
０重量％（Ｂ）分子内に少なくとも１つのヒドロキシ基を含む
アルコール系化合物２０〜９０重量％からなるプライマー液を塗布硬化後、シリコン系ハード
コート剤を塗布することを特徴とするものである。

【００１３】次に本発明の各成分について説明する。
（Ａ）成分であるアルキルエーテル化したメラミン樹脂
はプライマー皮膜に耐衝撃性・耐熱性を持たせるもので
あり、アミノトリアジンをメチロール化し、シクロヘキ
サノールや炭素数１〜６のアルカノールでアルキルエー
テル化して得られるものである。

【００１４】市販されているものとしては、メチルエー
テル化メラミン樹脂、エチルエーテル化メラミン樹脂、
ブチルエーテル化メラミン樹脂、（三井サイアナミド
（株）製商品名:サイメル）、ブチルメチル混合メラミ
ン樹脂（三井東圧化学（株）製商品名:ユ−バン２０Ｓ
Ｅ、大日本インキ化学（株）製商品名:スーパーベッカ
ミン）が挙げられる。

【００１５】具体例としては、エチレングリコール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラ
エチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキ
サエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラ
プロピレングリコール、ペンタプロピレングリコール、
ヘキサプロピレングリコール、ノナプロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ジブチレングリコール、トリ
ブチレングリコール、テトラブチレングリコール、ペン
タブチレングリコール、ヘキサブチレングリコール、ノ
ナブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ネオ
ペンチルグリコールのエチレンオキシド（２〜１０モ
ル）付加物、トリメチレロールプロパン、トリメチレロ
ールプロパンのエチレンオキシド（２〜１０モル）付加
物、トリメチレロールプロパンのプロピレンオキシド
（２〜１０モル）付加物、グリセリン、グリセリンのエ
チレンオキシド（２〜１０モル）付加物、グリセリンの
プロピレンオキシド（２〜１０モル）付加物、ペンタエ
リスリトール、ペンタエリスリトールのエチレンオキシ
ド（２〜１０モル）付加物、ペンタエリスリトールのプ
ロピレンオキシド（２〜１０モル）付加物、ジペンタエ
リスリトール、ジペンタエリスリトールのエチレンオキ
シド（２〜１０モル）付加物、ジペンタエリスリトール
のプロピレンオキシド（２〜１０モル）付加物、ソルビ
トールポリエステルポリオール、２−ヒドロキシエチル
メタアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシプロピルメタアクリレート、２−ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチル
メタアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレー
ト、等が挙げられる。

【００１６】上記した中でも２−ヒドロキシエチルメタ
アクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタアクリレー
トが特に好ましい。

【００１７】（Ａ）成分の使用割合は１０〜８０％、好
ましくは３０〜７０％である。（Ａ）成分が８０％を越
えるとレベリング性が劣り、１０％を未満では十分な耐
撃性性能が得られない。

【００１８】（Ｂ）成分である分子内に少なくとも１つ
のヒドロキシ基を含むアルコール系化合物は、（Ａ）成
分と反応して強靱な被膜を形成するとともに、プライマ
ー層のレベリング性を良好にするものである。

【００１９】このアルコール系化合物は分子量５０〜１
０００のものが好ましい。分子量が５０未満ではプライ
マー塗膜の強靱性が得られず、分子量が１０００を越え
ると、レベリング性が悪化する。好ましくは７０〜５０
０である。

【００２０】使用割合は、２０〜９０％であり、好まし
くは３０〜７０％である。（Ｂ）成分が、２０％未満で
はレベリング性が悪く、９０％を越えると耐衝撃性性能
が得られない。

【００２１】本発明のプライマー組成物は、塗布に適し
た濃度に希釈された樹脂溶液として使用するが、希釈に
用いられる溶媒は炭化水素、ハロゲン化物アルコール
類、ケトン類、エステル類、エーテル類があり、その他
公知の溶剤の使用が可能である。これらの溶剤は単独で
用いても良いし、２種以上の混合溶剤として用いても良
い。

【００２２】また、各種レベリング剤あるいは耐候性の
向上を目的とした紫外線吸収剤や酸化防止剤さらに染料
や顔料、その他膜の性能や機能を高める公知の添加剤を
併用することができる。

【００２３】プライマー用組成物の塗布方法はスピナー
法、ディッピング法、スプレー法、その他公知の方法の
中から適宜選択すれば良い。このプライマー層の膜厚は
１〜２０ｍμに塗布するのが良い。特に好ましくは２〜
１０ｍμである。１ｍμ未満では耐衝撃性が不十分であ
り、２０ｍμ以上ではレンズに塗布した時のレベリング
性が低下する。

【００２４】また、基材へのより強固な密着性を得るた
めに、前処理として基材に対して一般に用いられている
酸・アルカリ・各種有機溶剤による化学的処理、プラズ
マ・紫外線等による物理的処理、各種洗剤を用いる洗浄
処理など表面を侵す処理を行うことも有効である。さら
に、低温短時間硬化させるために熱触媒としてスルホン
酸基またはりん酸基を含有する有機化合物を添加するこ
とも可能である。

【００２５】本発明では、前記プライマー層を塗布硬化
した後、シリコン系ハードコート剤を塗布する。シリコ
ン系ハードコート剤としては、下記化１で示されるオル
ガノアルコキシシラン及び／またはその加水分解物、及
びコロイダルシリカ（粒径１〜１００ｍμ）からなるコ
ーティング組成物が挙げられる。

【００２６】

【化１】（ここでＲ¹ 、Ｒ² は各々アルキル基、アルケニル基、
アリル基、またはハロゲン基、エポキシ基、アミノ基、
メルカプト基、メタクリルオキシ基あるいはシアノ基を
有する炭化水素基、Ｒ³ は炭素数が１〜８のアルキル
基、アルコキシアル基、アシル基、フェニル基であり、
ａ及びｂは０または１である。）で表される有機ケイ素
化合物。

【００２７】これらオルガノアルコキシシランの具体例
としては、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキ
シエトキシ）シラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルエトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキ
シシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、グ
リシドキシメチルプロポキシシラングリシドキシメチル
トリブトキシシランまたはその加水分解物が挙げられ
る。

【００２８】これらは単体または２種類以上併用して用
いることが可能である。加水分解はアルコールの有機溶
剤中、酸の存在下で加水分解して使用するのが好まし
い。コロイダルシリカは、粒径１〜１００ｍμのシリカ
微粒子、さらに好ましくは粒径５〜４０ｍμのシリカ微
粒子を、メタノール、ｎーブタノール等のアルコール、
水等の溶剤に分散させたものである。

【００２９】このシリコン系ハードコート剤を硬化する
際には、プライマー層に塗布後、加熱及び／または紫外
線等活性エネルギー線照射などによって達しうるが、硬
化促進などを目的とした各種の硬化剤を併用しても良
い。

【００３０】硬化剤の具体的な例としては、各種の有機
酸及びそれらの酸無水物、窒素含有化合物、各種金属錯
体あるいは金属アルコキシド、炭酸塩などの各種塩がそ
の例である。特に好ましいのは金属塩であり、これらは
単独で用いても良いし、２種類以上併用しても良い。

【００３１】コーティング方法はプライマー組成物のコ
ーティング方式と同様にスプレー法、ディッピング法、
スピンナー法などの公知の方法から適宜選択すればよ
い。

【００３２】ハードコート剤の被膜形成後、さらに単層
または多層の反射防止膜を施す。反射防止膜形成に用い
る物質としては、無機物であって、金属・金属あるいは
半金属の酸化物、フッ化物、ケイ化物、ホウ化物、炭化
物、窒化物、硫化物等が挙げられる具体的には、ＳｉＯ
₂ 、ＳｉＯ、ＺｒＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、Ｓｂ₂
Ｏ₅ 、酸化タンタルなどの金属酸化物、ＭｇＦ₂ などの
フッ化物等が例である。

【００３３】前記物質から構成される単層または多層の
反射防止膜を形成させる方法としては、真空蒸着法、イ
オンビームアシスト法、などが挙げられる。

【００３４】このようにして得られる本発明のプラスチ
ックレンズ上の複合膜は、反射防止性の上に耐摩耗性と
耐衝撃性に優れた性能を有する眼鏡用レンズその他の光
学用物品として用いられる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
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。

【００３６】［実施例１］プラスチックレンズ基材の製造ジフェン酸ジアリル９０ｇ、ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート１０ｇを混合し、これにジイソプロ
ピルパーオキシカーボネート３ｇを添加後室温で攪拌
し、中心厚が１．８ｍｍのプラノ型のガラス母型に注入
し、加熱により成型した。

【００３７】プライマー被膜の形成メチロール化メラミン（三井サイアナミド（株）製商
品名:サイメル３０３）２１ｇ、２−ヒドロキシエチル
アクリレート９ｇ、ブチルセロソルブ７０ｇを混合し、
酸系熱触媒（三井サイアナミド（株）製商品名:キャタ
リスト４０４０）を２％添加した。このものをで作成
したレンズ基材にディップ法にて約５ｍμになるよう
に塗布し、１１５℃×１ｈｒで硬化させた。

【００３８】ハードコート剤の被膜の形成信越化学（株）製商品名:トスガード５１０をディップ
法によって約２ｍμ厚になるように塗布し、１１５℃×
１ｈｒで硬化させた。

【００３９】反射防止膜の形成前述の方法により形成されたプライマー、シリコン系ー
ハードコート剤塗膜を有するレンズ基材上に無機物質で
あるＺn Ｏ₂ ／ＳｉＯ₂ 混合物（光学的膜厚ｎｄ＝λ／
２）、ＳｉＯ₂ （ｎｄ＝λ／４）を順次真空蒸着法で多
層被覆させた。

【００４０】［実施例２〜６、比較例１〜７］実施例１
と同様に、表１に示す配合比でコーティング液を調整
し、被膜を作成した。

【００４１】

【表１】

【００４２】表中の略号は次の通りである。メラミン樹脂Ａ：ブチルエーテル化メラミンサイメル３
０３（三井サイアナミド（株）製）ＰＰＧ：Ｔ−４００（旭電化工業（株）製）２−ＨＥＭＡ：２−ヒドロキシメタクリレートＨＰＭＡ：２−ヒドロキシプロピルメタアクリレ
ート

【００４３】また、以下に示す４項目で行った、実施例
１〜６、比較例１〜７の塗膜の評価結果を表２に示し
た。

【００４４】（１）外観 … 作成した被膜の外観を
目視で評価した。（２）耐擦傷性… ＃０００のスチールウールを直径２
５ｍｍの円筒先端に装着し、水平に置かれたサンプル面
に接触させ、１Ｋｇ荷重で１０回往復摩耗した後傷のつ
き具合を目視で評価した。（３）耐衝撃性… 中心厚１．８ｍｍのレンズの中心に
１２７ｃｍの高さから鋼球を落下させ、破損に耐え得た
最大グラム数を表示した。（４）密着性 … 硬化塗膜に１ｍｍ間隔で基料に達す
るクロスカットを入れ１ｍｍ² の碁盤目を１００個作
り、その上に粘着テープ（ニチバン製セロテープ）を強
く貼りつけて急速に剥がし、硬化膜の剥離の有無を調べ
た。

【００４５】

【表２】

【発明の効果】本発明のプライマー組成物はアルキルエ
ーテル化したメラミン樹脂と、ＯＨ基を含む（ポリ）ア
ルコール又は（メタ）アクリレートを使用することによ
り高いレベルの耐衝撃性を有するプラスチックレンズを
提供することができるものである。またこのプライマー
は、各種プラスチックレンズに対し、基材やその上にコ
ートするハードコート剤の種類を選ばず良好な密着性を
示すので、既存のプラスチックレンズやハードコート剤
に対し、ＦＤＡ規格に合格する耐衝撃性を有する肉薄な
レンズを提供することを可能にする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ 7820−2ＫＧ０２Ｃ 7/02 // Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｂ２９Ｌ 11:00 4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記組成物からなるプライマー液を塗布
硬化後、シリコン系ハードコート剤を塗布することを特
徴とする耐衝撃性良好なプラスチックレンズの製造方
法。（Ａ）アルキルエーテル化したメラミン樹脂１０〜８
０重量％（Ｂ）分子内に少なくとも１つのヒドロキシ基を含む
アルコール系化合物２０〜９０重量％