JPH07205164A - Manufacture of plastic optical element - Google Patents

Manufacture of plastic optical element

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JPH07205164A
JPH07205164A JP6001085A JP108594A JPH07205164A JP H07205164 A JPH07205164 A JP H07205164A JP 6001085 A JP6001085 A JP 6001085A JP 108594 A JP108594 A JP 108594A JP H07205164 A JPH07205164 A JP H07205164A
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optical element
cured film
plastic
coating composition
monomer
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Abstract

PURPOSE:To provide a plastic optical element having a cured film having surface hardness and excellent close contact with a base material and excellent durable stability of a reflection preventive film. CONSTITUTION:The method for manufacturing a plastic optical element comprises the steps of cast polymerizing a mixture containing at least one type methacrylic monomer selected from monofunctional methacrylic ester and at least one monomer selected from multifunctional methacrylic acid and epoxy group-containing (meth)acrylic ester as main ingredients to obtain a plastic molded form, and plasma treating the form. The element is obtained by the steps of coating the form with coating composition containing organic silicide having silanol group and epoxy group and colloidal silica as main ingredients, and curing it to form a cured film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高硬度で密着性に優れた
硬化膜を有し、かつプラスチック製光学素子に設けられ
る反射防止膜が耐久安定性に優れ、長期間安定に保持さ
れるプラスチック製光学素子の製造方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic having a cured film having high hardness and excellent adhesion, and an antireflection film provided on a plastic optical element having excellent durability stability and being stably maintained for a long period of time. The present invention relates to a method for manufacturing an optical element.

【0002】[0002]

【従来の技術】透明プラスチック、特に、メタクリル酸
メチル重合体に代表されるアクリル系樹脂は良好な透明
性と軽量性を有し、かつ、加工し易いという特性から計
器類のカバー、レンズ、フィルター、プリズム等の光学
素子として多方面で利用されている。しかし、アクリル
系樹脂は一般にその表面硬度が十分でないために必要に
応じて表面にコーティングを行ない表面硬化膜を形成さ
せてこの問題を解決することが行なわれている。表面硬
化膜にはオルガノポリシロキサン系、多官能アクリレー
ト系、アミノ樹脂系等の硬化液を用いる方法が知られて
おり、その中で基材がアクリル系樹脂の場合、多官能ア
クリレート系硬化液を用いる方法が主流をなしている。
しかし多官能アクリレート系硬化液を用いる方法は硬化
時に強度の紫外線を用いるのが一般的であるが、製品価
値を高める目的で基材あるいは硬化膜中に染料、赤外線
吸収剤、フォトクロミック物質等を添加した場合、硬化
時の紫外線照射によりその効果が減退、消失しやすく、
基材あるいは硬化膜が黄変、劣化するという問題点があ
る。そこで、これらの改善のためにオルガノポリシロキ
サン系硬化液を用いることが知られている。このアクリ
ル系樹脂にオルガノポリシロキサン系硬化液を用いた例
として特開昭61−166824号公報には有機ケイ素
化合物の加水分解物とエポキシ樹脂化合物とエポキシ硬
化剤とからなるコーティング組成物が開示されている。
2. Description of the Related Art Transparent plastics, particularly acrylic resins represented by methyl methacrylate polymers, have good transparency and light weight, and are easy to process. It is used in various fields as an optical element such as a prism. However, since acrylic resins generally do not have sufficient surface hardness, it has been attempted to solve this problem by forming a surface-cured film on the surface by coating if necessary. It is known to use a curing liquid such as an organopolysiloxane type, a polyfunctional acrylate type, or an amino resin type for the surface-cured film. Among them, when the base material is an acrylic resin, a polyfunctional acrylate type curing liquid is used. The method used is the mainstream.
However, in the method using a polyfunctional acrylate-based curing liquid, strong ultraviolet rays are generally used during curing, but dyes, infrared absorbers, photochromic substances, etc. are added to the base material or cured film for the purpose of increasing product value. If you do, the effect of UV irradiation at the time of curing diminishes and tends to disappear,
There is a problem that the base material or the cured film turns yellow and deteriorates. Therefore, it is known to use an organopolysiloxane-based curing liquid for these improvements. JP-A-61-166824 discloses a coating composition comprising a hydrolyzate of an organosilicon compound, an epoxy resin compound and an epoxy curing agent as an example of using an organopolysiloxane curing liquid for the acrylic resin. ing.

【0003】しかしながら、前述の特開昭61−166
824号公報に開示するオルガノポリシロキサン系組成
物から得られた被覆膜は表面硬度が不十分であり、例え
ば、物理的な洗浄や接触に対する耐磨耗性に劣る。そこ
でこのオルガノポリシロキサン系組成物に一般的な耐磨
耗性向上剤である金属コロイドを添加した場合、膜硬度
が向上するが、基材樹脂との密着性が著しく低下すると
いう問題点があった。この傾向は、強度、耐熱性、耐溶
剤性等の向上のために基材樹脂の架橋密度を高めると更
に顕著に現れる。
However, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 61-166.
The coating film obtained from the organopolysiloxane composition disclosed in Japanese Patent No. 824 has an insufficient surface hardness, and, for example, is poor in abrasion resistance against physical cleaning and contact. Therefore, when a metal colloid, which is a general abrasion resistance improver, is added to this organopolysiloxane composition, the film hardness is improved, but there is a problem that the adhesiveness with the base resin is significantly reduced. It was This tendency becomes more remarkable when the crosslink density of the base resin is increased in order to improve strength, heat resistance, solvent resistance and the like.

【0004】また、基材樹脂と硬化膜の密着性を高める
方法として一般的なのは、酸、アルカリ等の薬品で基材
樹脂をあらかじめ処理しておく方法、基材樹脂をプラズ
マ処理しておく方法、基材樹脂と硬化膜の間にプライマ
ー層を設ける方法等があげられる。しかし、アクリル系
樹脂のこの様な欠点を克服し、硬化膜を十分に密着させ
るためには従来の酸やアルカリによる処理又はプラズマ
処理だけではまったく不十分であり、プライマー層を設
ける方法が唯一の効果的方法であった。
Further, as a general method for improving the adhesion between the base resin and the cured film, a method of pretreating the base resin with a chemical such as an acid or an alkali or a method of plasma treating the base resin Examples include a method of providing a primer layer between the base resin and the cured film. However, in order to overcome such drawbacks of the acrylic resin and sufficiently adhere the cured film, the conventional treatment with acid or alkali or plasma treatment is completely insufficient, and the method of providing the primer layer is the only method. It was an effective method.

【0005】しかし、この方法はプライマー層、硬化膜
のそれぞれについて塗布、乾燥、加熱硬化を行なわねば
ならず、工程が繁雑であり、その間、異物による汚染等
の機会が増えることが最大の問題点であり、実用的でな
い面があった。
However, this method requires coating, drying and heat curing for each of the primer layer and the cured film, and the process is complicated, and the greatest problem is that the chances of contamination by foreign substances increase during this process. And, there were some aspects that were not practical.

【0006】そこで本発明者は、上記従来技術の欠点を
解消すべく、検討した結果、メタクリル酸エステルと、
(メタ)アクリル酸および/または水酸基含有(メタ)
アクリル酸エステルとを含む単量体混合物を注型重合し
て得たプラスチック成形体をプラズマ処理した後、硬化
膜を形成することにより、プライマー層を設けることな
く、表面硬度、密着性に優れた硬化膜を有するアクリル
樹脂系プラスチックレンズを得られることを見い出し、
この硬化膜付きプラスチックレンズの製造方法について
特許出願している(特開平4−353801号公報参
照)。
Therefore, the present inventor conducted a study to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, and found that methacrylic acid ester
(Meth) acrylic acid and / or hydroxyl group-containing (meth)
By plasma-treating a plastic molded body obtained by casting polymerization of a monomer mixture containing an acrylate ester, a cured film is formed to provide excellent surface hardness and adhesion without providing a primer layer. It was found that an acrylic resin-based plastic lens having a cured film could be obtained,
A patent application has been filed for a method of manufacturing this plastic lens with a cured film (see Japanese Patent Laid-Open No. 4-353801).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平4
−353801号公報に開示した方法においては眼鏡レ
ンズで一般的に行われているように表面に金属酸化物を
複数層蒸着させて反射防止膜を形成させた場合、長期間
の使用で反射防止膜の表面に異常が現れることがあるこ
とが判った。
However, this Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In the method disclosed in Japanese Patent No. 353801, when an antireflection film is formed by vapor-depositing a plurality of metal oxides on the surface as is generally performed for eyeglass lenses, the antireflection film is used for a long period of time. It was found that an abnormality might appear on the surface of the.

【0008】本発明の目的は表面硬度および基材との密
着性に優れた硬化膜を有し、かつプラスチック製光学素
子に設けられる反射防止膜が耐久安定性に優れ、長期間
安定に保持されるプラスチック製光学素子の製造方法を
提供することにある。
An object of the present invention is to have a cured film having excellent surface hardness and adhesion to a substrate, and an antireflection film provided on a plastic optical element has excellent durability stability and is stably maintained for a long period of time. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a plastic optical element.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の目的である硬化
膜の表面硬度および反射防止膜の耐久安定性に注目した
場合、硬化膜、反射防止膜の材料、成膜条件、および硬
化膜と反射防止膜との相性などを研究するのが常とう手
段と考えられるが、本発明者は、上記常とう手段を採ら
ずに、プラスチック製光学素子の基材を製造するための
単量体について検討を加え、(a)メタクリルエステル
系単量体と(b)エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体とを主成分とする単量体混合物を用いる
ことにより、上記の目的が達成することを見い出した。
When attention is paid to the surface hardness of the cured film and the durability stability of the antireflection film, which are the objects of the present invention, the cured film, the material of the antireflection film, the film forming conditions, and the cured film Although it is considered that it is always a means to study the compatibility with the antireflection film, the present inventor has not taken the above-mentioned usual means, and the monomer for producing the base material of the plastic optical element The above object is achieved by using a monomer mixture containing (a) a methacrylic ester-based monomer and (b) an epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester-based monomer as main components. I found out what to do.

【0010】すなわち、上記目的を達成する本発明のプ
ラスチック製光学素子の製造方法は以下の工程(1)、
(2)および(3)を含むことを特徴とする。 (1)下記の(a)および(b)成分を主成分とする単
量体混合物を注型重合することによりプラスチック成形
体を得る工程。 (a)単官能メタクリル酸エステルおよび多官能メタク
リル酸エステルから選ばれる少なくとも1種のメタクリ
ル系単量体。 (b)エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルから
選ばれる少なくとも1種の単量体。 (2)前記工程(1)で得られたプラスチック成形体を
プラズマ処理する工程。 (3)前記工程(2)でプラズマ処理されたプラスチッ
ク成形体に下記の(c)および(d)成分を主成分とす
るコーティング組成物を塗布、硬化して硬化膜を形成
し、プラスチック製光学素子を得る工程。 (c)シラノール基とエポキシ基を有する有機ケイ素化
合物。 (d)コロイド状シリカ。
That is, the method of manufacturing a plastic optical element of the present invention which achieves the above-mentioned object is as follows.
It is characterized by including (2) and (3). (1) A step of obtaining a plastic molded body by casting polymerization of a monomer mixture containing the following components (a) and (b) as main components. (A) At least one methacrylic monomer selected from monofunctional methacrylic acid ester and polyfunctional methacrylic acid ester. (B) At least one monomer selected from epoxy group-containing (meth) acrylic acid esters. (2) A step of plasma-treating the plastic molded body obtained in the step (1). (3) A plastic optical body made of plastic is coated with a coating composition containing the following components (c) and (d) as main components and cured to form a cured film. Process of obtaining a device. (C) An organosilicon compound having a silanol group and an epoxy group. (D) Colloidal silica.

【0011】上述のように本発明のプラスチック製光学
素子の製造方法は、工程(1)、(2)および(3)を
含むものである。これらの工程を順次説明する。
As described above, the method for producing a plastic optical element of the present invention includes steps (1), (2) and (3). These steps will be sequentially described.

【0012】工程(1) 工程(1)は、(a)および(b)成分を主成分とする
単量体混合物を注型重合することによりプラスチック成
形体を得る工程である。単量体として(a)成分のメタ
クリル系単量体を用いる理由は、得られるプラスチック
製光学素子にアクリル系樹脂のもつ高い透明性と高アッ
ベ数という優れた光学特性を実現させるためである。な
お、この(a)成分のメタクリル系単量体としては、単
官能メタクリル酸エステルおよび多官能メタクリル酸エ
ステルから選ばれる少なくとも1種が用いられる。単官
能メタクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メ
タクリル酸エチルヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メ
タクリル酸イソボルニル、メタクリル酸アダマンチル等
が挙げられ、また多官能メタクリル酸エステルとして
は、エチレングリコールジメタクリレート、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、1,4−ブタンジオールジメタクリ
レート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエ
リスリトールトリメタクリレート、グリセリンジメタク
リレート等が挙げられる。(a)成分のメタクリル系単
量体の好ましい含有量は全単量体混合物((a)成分お
よび(b)成分以外に後記するような第3の単量体を含
む場合がある)中の30〜95重量%であり、更に好ま
しくは50〜95重量%である。(a)成分の単量体が
全単量体混合物中の30重量%未満であるとアクリル系
樹脂本来の優れた透明性、耐光性などが得られなくなっ
たり強度が不足するなどの問題点が生じ、95重量%を
超えると、他の必須成分である(b)成分などの含有量
が相対的に減るために硬化膜との密着性の改善が不十分
になる。
Step (1) Step (1) is a step of obtaining a plastic molding by casting polymerization of a monomer mixture containing the components (a) and (b) as the main components. The reason for using the methacrylic monomer of the component (a) as the monomer is to realize excellent optical characteristics such as high transparency and high Abbe number of the acrylic resin in the obtained plastic optical element. As the methacrylic monomer as the component (a), at least one selected from monofunctional methacrylic acid esters and polyfunctional methacrylic acid esters is used. Examples of the monofunctional methacrylic acid ester include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, ethylhexyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, adamantyl methacrylate, and the like. Further, as the polyfunctional methacrylic acid ester, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate,
Examples include trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, glycerin dimethacrylate, and the like. The preferred content of the methacrylic monomer as the component (a) is in the total monomer mixture (which may contain a third monomer as described below in addition to the components (a) and (b)). It is 30 to 95% by weight, and more preferably 50 to 95% by weight. When the amount of the monomer as the component (a) is less than 30% by weight based on the total amount of the monomer mixture, there are problems that the original excellent transparency and light resistance of the acrylic resin cannot be obtained and the strength is insufficient. When it exceeds 95% by weight, the content of the other essential components such as the component (b) is relatively decreased, so that the improvement of the adhesion to the cured film becomes insufficient.

【0013】(b)成分のエポキシ基含有(メタ)アク
リル酸エステル系単量体を用いる理由は、反射防止膜の
耐久安定性を損わずに、プラスチック成形体の硬化膜と
の密着性を向上させるためである。(b)成分の単量体
としては、少なくとも1種のエポキシ基と少なくとも1
種の(メタ)アクリレート基を有するものであれば、そ
の種類を問わないが、例えばグリシジル(メタ)アクリ
レート;2−グリシドキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−グリシドキシプロピル(メタ)アクリレート、
4−グリシドキシブチル(メタ)アクリレートなどのグ
リシドキシアルキル(メタ)アクリレート;2−(グリ
シドキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−
(グリシドキシエトキシ)プロピル(メタ)アクリレー
ト、4−(グリシドキシエトキシ)ブチル(メタ)アク
リレート、2−(グリシドキシイソプロポキシ)エチル
(メタ)アクリレート、2−(グリシドキシイソプロポ
キシ)プロピル(メタ)アクリレート、4−(グリシド
キシイソプロポキシ)ブチル(メタ)アクリレートなど
の(グリシドキシアルコキシ)アルキル(メタ)アクリ
レート;ビスフェノールAとエピクロルヒドリンの反応
で得られるモノグリシジルエーテルと(メタ)アクリル
酸との付加物等が挙げられる。この中で特に好ましいの
はグリシジル(メタ)アクリレートである。なお上記の
(メタ)アクリレートとはアクリレートとメタクリレー
トの両者を意味する。(b)成分の単量体の好ましい含
有量は全単量体混合物((a)成分および(b)成分以
外に後記するような第3の単量体を含む場合がある)中
の5〜50重量%であり、更に好ましくは5〜40重量
%である。(b)成分の単量体が全単量体混合物中の5
重量%未満であると硬化膜との密着性が不十分になり、
50重量%を超えると吸水性が大きくなり樹脂表面の物
性が不安定になり、荒れ、あばた等を生じやすくなる。
又、賦型時の離型性が悪化し良好な転写性が得られなか
ったり賦型が困難となるなどの問題点が発生し、光学素
子として好ましくない。
The reason for using the epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester-based monomer as the component (b) is that the adhesion of the plastic molded body to the cured film can be obtained without impairing the durability stability of the antireflection film. This is to improve. The monomer of the component (b) includes at least one epoxy group and at least one epoxy group.
As long as it has one kind of (meth) acrylate group, the kind is not limited, but for example, glycidyl (meth) acrylate; 2-glycidoxyethyl (meth) acrylate, 2-glycidoxypropyl (meth) acrylate,
Glycidoxyalkyl (meth) acrylates such as 4-glycidoxybutyl (meth) acrylate; 2- (glycidoxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, 2-
(Glycidoxyethoxy) propyl (meth) acrylate, 4- (glycidoxyethoxy) butyl (meth) acrylate, 2- (glycidoxyisopropoxy) ethyl (meth) acrylate, 2- (glycidoxyisopropoxy) (Glycidoxyalkoxy) alkyl (meth) acrylates such as propyl (meth) acrylate and 4- (glycidoxyisopropoxy) butyl (meth) acrylate; monoglycidyl ether obtained by the reaction of bisphenol A and epichlorohydrin and (meth) Examples thereof include addition products with acrylic acid. Of these, glycidyl (meth) acrylate is particularly preferable. The above-mentioned (meth) acrylate means both acrylate and methacrylate. The preferable content of the monomer of the component (b) is 5 to 5 in the total monomer mixture (which may contain a third monomer as described below in addition to the components (a) and (b)). It is 50% by weight, more preferably 5 to 40% by weight. The monomer of component (b) is 5 in the total monomer mixture.
If it is less than wt%, the adhesion to the cured film will be insufficient,
If it exceeds 50% by weight, the water absorbency becomes large, the physical properties of the resin surface become unstable, and roughening, pocking, etc. are likely to occur.
Further, there are problems that the releasability at the time of imprinting deteriorates, good transferability cannot be obtained, and the imprinting becomes difficult, which is not preferable as an optical element.

【0014】本発明においては、発明の効果を損なわな
い範囲で(a)成分と(b)成分の単量体と共重合可能
な第3の他の単量体を添加することもできる。この様な
第3の単量体の例としてはアクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸エチルヘ
キシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジ
ル、アクリル酸フェニル、アクリル酸イソボルニル、エ
チレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ
ールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
ペンタエリスリトールトリアクリレート等のアクリル酸
エステル類、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチ
レン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、プロムスチ
レン、p−クロルメチルスチレン、ジビニルベンゼン等
の核置換スチレンやα−メチルスチレン、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、N−置換
マレイミド等およびこれらの混合物があげられる。第3
の単量体の添加割合は、全単量体混合物中の0〜65重
量%とするのが好ましく、0〜55重量%とするのが特
に好ましい。
In the present invention, a third other monomer copolymerizable with the monomers of the components (a) and (b) may be added within a range that does not impair the effects of the present invention. Examples of such a third monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, phenyl acrylate, isobornyl acrylate, ethylene glycol diacrylate. Acrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate,
Acrylic esters such as pentaerythritol triacrylate, nuclear-substituted styrene such as styrene, methylstyrene, dimethylstyrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, promstyrene, p-chloromethylstyrene, divinylbenzene, α-methylstyrene, acrylonitrile, Methacrylonitrile, maleic anhydride, N-substituted maleimide and the like and mixtures thereof can be mentioned. Third
The addition ratio of the monomer is preferably 0 to 65% by weight, and particularly preferably 0 to 55% by weight in the total monomer mixture.

【0015】工程(1)においてプラスチック成形体の
製造には注型重合法が用いられる。重合エネルギー面で
見ると紫外線硬化重合や放射線硬化重合も用いられる
が、通常は熱硬化重合が採用される。すなわち、単量体
混合物に適量の重合開始剤を加え、型に注入して加熱重
合する方法である。このときの重合開始剤としては、
2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−ア
ゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系
開始剤が好適に使用できる。ベンゾイルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ
−2−エチルヘキサノエート等の過酸化物系開始剤も使
用可能であるが、基材中に染料、赤外線吸収剤等の、過
酸化物系開始剤によりその効果が減退、消失しやすいも
のを添加するような場合にはアゾ系開始剤を用いる方が
よい。これらの開始剤は通常単量体総量の0.001〜
5.0重量%の範囲で使用することが好ましい。又、加
熱重合温度は用いる開始剤により異なるが、通常は20
〜80℃の範囲である。また、プラスチック成形体中に
はこのほかにも必要に応じて熱安定剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、離型剤、帯電防止剤などを少量含有させる
こともできる。
In step (1), a cast polymerization method is used for producing a plastic molded body. From the viewpoint of polymerization energy, UV-curing polymerization and radiation-curing polymerization are also used, but thermosetting polymerization is usually adopted. That is, it is a method of adding an appropriate amount of a polymerization initiator to a monomer mixture, injecting it into a mold, and performing heat polymerization. As the polymerization initiator at this time,
Azo initiators such as 2,2'-azobisisobutyronitrile and 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) can be preferably used. Peroxide initiators such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide and t-butylperoxy-2-ethylhexanoate can also be used, but peroxides such as dyes and infrared absorbers can be used in the base material. In the case of adding a compound whose effect tends to decrease or disappear depending on the system initiator, it is better to use the azo system initiator. These initiators are usually 0.001 to 0.001 of the total amount of monomers.
It is preferably used in the range of 5.0% by weight. The heat polymerization temperature varies depending on the initiator used, but is usually 20.
It is in the range of -80 ° C. In addition to the above, a small amount of a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a release agent, an antistatic agent, etc. may be contained in the plastic molded product, if necessary.

【0016】工程(2) 工程(1)で得られたプラスチック成形体をこの工程
(2)においてプラズマ処理する。このプラズマ処理に
より、工程(1)で得られたプラスチック成形体と工程
(3)で設けられる硬化膜との密着性が向上する。プラ
ズマ処理は、用いる装置の大きさ、形式、形状によりそ
の条件も多少異なるが、本発明では通常空気、ヘリウ
ム、アルゴン、水素、酸素、窒素などの非重合性気体
0.01〜10Torrの雰囲気下60秒以内で行なわれ
る。
Step (2) The plastic molding obtained in the step (1) is plasma-treated in the step (2). This plasma treatment improves the adhesion between the plastic molded body obtained in step (1) and the cured film provided in step (3). The conditions of the plasma treatment are somewhat different depending on the size, type and shape of the apparatus used, but in the present invention, it is usually in the atmosphere of non-polymerizable gas such as air, helium, argon, hydrogen, oxygen and nitrogen in the range of 0.01 to 10 Torr It takes less than 60 seconds.

【0017】工程(3) 工程(2)でプラズマ処理を終えたプラスチック成形体
は望ましくは24時間以内に、工程(3)においてコー
ティング組成物の塗布、硬化を行ない、硬化膜を形成す
る。
Step (3) In the step (3), the coating composition is applied and cured to form a cured film on the plastic molded body which has been subjected to the plasma treatment in the step (2), preferably within 24 hours.

【0018】本発明に用いるコーティング組成物は、分
子内にシラノール基とエポキシ基を有する有機ケイ素化
合物[(c)成分]、コロイド状シリカ[(d)成分]
を含むことが必要である。(c)成分としては、分子内
に少なくとも2個のシラノール基と少なくとも1個のエ
ポキシ基を有する有機ケイ素化合物が好ましく、その具
体例として、一般式
The coating composition used in the present invention comprises an organosilicon compound having a silanol group and an epoxy group in the molecule [component (c)], colloidal silica [component (d)].
Must be included. The component (c) is preferably an organosilicon compound having at least two silanol groups and at least one epoxy group in the molecule, and specific examples thereof include general formula

【化1】 (式中R1 は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2
炭素数1〜4のアルキレン基である)で表わされる3官
能の有機ケイ素化合物を加水分解して得た加水分解物が
挙げられる。なお式中のR1 がメチル基、エチル基、プ
ロピル基又はブチル基であり、R2 がメチレン基、エチ
レン基、プロピレン基又はブチレン基であるものが更に
好ましい。
[Chemical 1] A hydrolyzate obtained by hydrolyzing a trifunctional organosilicon compound represented by the formula (wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and R 2 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms). Is mentioned. It is more preferable that R 1 in the formula is a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, and R 2 is a methylene group, an ethylene group, a propylene group or a butylene group.

【0019】一方、(d)成分のコロイド状シリカとし
ては有機ケイ素化合物の加水分解後になるべく余分な水
を残さないようにするため、高濃度の水分散コロイド状
シリカ(例えばSiO2 固形分40%以上のもの)が好
ましく用いられる。平均粒子径は5〜100mμの範囲
のものが好ましく、更に好ましくは5〜30mμであ
る。高濃度のコロイド状シリカを含むオルガノポリシロ
キサン系コーティング組成物を用いることにより、より
高硬度の硬化膜を得ることができる。従って、本発明で
用いるコーティング組成物はコロイド状シリカを高濃度
で含むときにその有用性を発揮する。その意味から本発
明においてコーティング組成物中のコロイド状シリカの
量はコロイド状シリカと有機ケイ素化合物の全量を基準
にして55〜90mol %(SiO2 固形分換算値)に設
定することが好ましく、さらに好ましい範囲は75〜9
0mol %である。
On the other hand, as the colloidal silica as the component (d), a high concentration of water-dispersed colloidal silica (for example, SiO 2 solid content of 40% is used) in order to prevent excess water from being left after the hydrolysis of the organosilicon compound. The above) are preferably used. The average particle size is preferably in the range of 5 to 100 mμ, and more preferably 5 to 30 mμ. By using the organopolysiloxane-based coating composition containing a high concentration of colloidal silica, a cured film having higher hardness can be obtained. Therefore, the coating composition used in the present invention exhibits its usefulness when it contains a high concentration of colloidal silica. From that point of view, in the present invention, the amount of colloidal silica in the coating composition is preferably set to 55 to 90 mol% (SiO 2 solid content conversion value) based on the total amount of the colloidal silica and the organosilicon compound. The preferred range is 75-9
It is 0 mol%.

【0020】硬化剤は通常用いられ、その例としてイミ
ダゾール誘導体もあるが、アセチルアセトン金属錯化合
物、特にアセチルアセトンアルミニウム錯化合物が特に
効果的である。その添加量はコロイド状シリカと有機ケ
イ素化合物の加水分解物とを硬化するに足る量、すなわ
ち、コロイド状シリカ(SiO2 換算)と有機ケイ素化
合物の加水分解物の合計1mol に対して1〜10gであ
るのが好ましい。
Hardeners are usually used, and examples thereof include imidazole derivatives, but acetylacetone metal complex compounds, particularly acetylacetone aluminum complex compounds, are particularly effective. The amount added is an amount sufficient to cure the colloidal silica and the hydrolyzate of the organosilicon compound, that is, 1 to 10 g per 1 mol of the total of the hydrolyzate of the colloidal silica (SiO 2 conversion) and the organosilicon compound. Is preferred.

【0021】なお式(I)の有機ケイ素化合物の加水分
解には有機酸が用いられる。これにはギ酸、酢酸、プロ
ピオン酸などがあげられるが、コーティング組成物の安
定性から酢酸を用いるのが好ましい。有機酸の添加量は
コロイド状シリカと有機ケイ素化合物の全量1mol に対
して5〜30gであるのが好ましい。これより少ないと
コーティング組成物のゲル化を生じやすくなり、これよ
り多くなると臭気が強くなり作業上好ましくない。
An organic acid is used for the hydrolysis of the organosilicon compound of the formula (I). Examples thereof include formic acid, acetic acid, propionic acid, and the like, and acetic acid is preferably used because of the stability of the coating composition. The amount of the organic acid added is preferably 5 to 30 g per 1 mol of the total amount of the colloidal silica and the organic silicon compound. If it is less than this range, gelation of the coating composition is likely to occur, and if it is more than this range, the odor becomes strong and it is not preferable in the work.

【0022】更に加水分解を均一に、しかもその度合を
適度に調節するために、適当な溶媒をコーティング組成
物中に加えることが好ましい。このような溶媒としては
メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ等のセロソルブ類が好ましく、イソプロピルアルコー
ル、ブタノール等と組み合わせると更に好ましい。セロ
ソルブの割合は全溶媒量の3重量%以上であるのが好ま
しく、特に好ましくは10重量%以上である。コロイド
状シリカの割合が多い場合、溶媒中のセロソルブの割合
が全溶媒量の3重量%未満ではコーティング組成物の調
製中にゲル化を生じやすい。
Further, in order to make the hydrolysis uniform and adjust the degree of hydrolysis appropriately, it is preferable to add a suitable solvent to the coating composition. As such a solvent, cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve are preferable, and combination with isopropyl alcohol, butanol and the like is more preferable. The proportion of cellosolve is preferably 3% by weight or more, and particularly preferably 10% by weight or more based on the total amount of the solvent. If the proportion of colloidal silica is high and the proportion of cellosolve in the solvent is less than 3% by weight of the total amount of solvent, gelation tends to occur during the preparation of the coating composition.

【0023】本発明で用いるコーティング組成物には塗
膜の平滑性を向上させる目的でシリコーン系界面活性剤
を添加することもできる。更に耐光性の向上、あるいは
塗膜の劣化防止の目的で紫外線吸収剤、酸化防止剤など
を添加することも可能である。
A silicone-based surfactant may be added to the coating composition used in the present invention for the purpose of improving the smoothness of the coating film. Further, for the purpose of improving the light resistance or preventing the deterioration of the coating film, it is possible to add an ultraviolet absorber, an antioxidant or the like.

【0024】コーティング組成物はディッピング法、ス
ピンコート法、ロールコート法、スプレー法等によりプ
ラスチック成形体に塗布することができる。塗布された
コーティング組成物の硬化は加熱処理することによって
行なわれ、加熱温度は40〜150℃が好ましく、特に
好ましくは80〜130℃である。加熱時間は1〜4時
間が好ましい。コーティング組成物の塗布、硬化後に得
られた硬化膜は、前記工程(2)においてプラスチック
成形体にプラズマ処理がなされているので、プラスチッ
ク成形体との密着性に優れている。なお、硬化膜形成
後、この硬化膜上に蒸着により反射防止膜を成膜するこ
とが通常行なわれる。
The coating composition can be applied to the plastic molding by a dipping method, a spin coating method, a roll coating method, a spray method or the like. Curing of the applied coating composition is carried out by heat treatment, and the heating temperature is preferably 40 to 150 ° C, particularly preferably 80 to 130 ° C. The heating time is preferably 1 to 4 hours. The cured film obtained after coating and curing of the coating composition has excellent adhesion to the plastic molded body because the plastic molded body is plasma-treated in the step (2). After forming the cured film, it is usual to form an antireflection film on the cured film by vapor deposition.

【0025】このような反射防止膜は、真空蒸着法、イ
オンスパッタリング法、イオンプレーティング法などに
よりSiO,SiO2 ,Si3 4 ,TiO2 ,ZrO
2 ,Al2 3 ,MgF2 等の誘電体よりなる単層ある
いは多層の薄膜を積層することにより形成され、これに
より大気との界面の反射を低く抑えることができる。反
射防止膜は、単層からなる場合、その光学的膜厚は、λ
0 /4(λ0 =450〜650nm)であるのが好まし
い。また光学的膜厚がλ0 /4−λ0 /4の屈折率の異
なる二層膜、光学的膜厚がλ0 /4−λ0 /2−λ0
4またはλ0 /4−λ0 /4−λ0 /4の屈折率の異な
る三層膜よりなる多層反射防止膜、あるいは一部等価膜
で置き換えた多層コートによる反射防止膜からなるもの
が有用である。
Such an antireflection film is formed of SiO, SiO 2 , Si 3 N 4 , TiO 2 , ZrO by a vacuum deposition method, an ion sputtering method, an ion plating method or the like.
It is formed by laminating a single layer or a multi-layered thin film made of a dielectric material such as 2 , Al 2 O 3 , MgF 2 or the like, whereby the reflection at the interface with the atmosphere can be suppressed low. When the antireflection film is composed of a single layer, its optical thickness is λ
It is preferably 0/4 (λ 0 = 450 to 650 nm). The different bilayer refractive index of the optical film thickness of λ 0/4-λ 0/ 4, the optical thickness of λ 0/4-λ 0/ 2-λ 0 /
4 or λ 0/4-λ 0/ 4-λ 0/4 of the refractive index of different three-layered film from the consisting multilayer antireflection film or useful consist antireflection film according to the multilayer coating was replaced with some equivalent layer, Is.

【0026】本発明のプラスチック製光学素子の製造方
法は、プラスチック成形体上に設けた硬化膜が高硬度で
密着性に優れているとともに、上記反射防止膜が長期間
安定に保持されるという顕著な効果を有する。
The method for producing a plastic optical element of the present invention is remarkable in that the cured film provided on the plastic molded body has high hardness and excellent adhesiveness, and the antireflection film is stably retained for a long period of time. Have a significant effect.

【0027】プラスチック成形体用モノマーの選択によ
り、上記のような効果が得られる理由は、本発明におい
て、プラスチック成形体用モノマーとしてエポキシ基含
有(メタ)アクリル酸エステルを用いているためプラズ
マ処理することによりコロイド状シリカを高濃度で含む
高硬度の硬化膜を付与することができ、またプラスチッ
ク成形体用モノマーとして水酸基含有(メタ)アクリル
酸エステルを用いた特開平4−353801号公報のプ
ラスチック製光学素子よりも硬化膜上に設けた反射防止
膜の耐久性が優れているからである。この理由は明らか
ではないがプラスチック成形体の吸水、またはこのくり
返しによる硬化膜の微視的面精度保持性に差があるため
と考えられる。
The reason why the above-mentioned effects are obtained by selecting the monomer for the plastic molded article is that plasma treatment is carried out because the epoxy group-containing (meth) acrylic acid ester is used as the monomer for the plastic molded article in the present invention. As a result, a cured film having a high hardness containing a high concentration of colloidal silica can be provided, and a hydroxyl group-containing (meth) acrylic acid ester is used as a monomer for a plastic molded product, which is disclosed in JP-A-4-353801. This is because the antireflection film provided on the cured film is more durable than the optical element. The reason for this is not clear, but it is considered that there is a difference in water absorption of the plastic molding or in the microscopic surface accuracy retention of the cured film due to this repetition.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。なお、実施例及び比較例中の物性評価の方法
は以下の通りである。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. The methods for evaluating physical properties in Examples and Comparative Examples are as follows.

【0029】(a)表面硬度 スチールウール#0000で付加荷重1000gで表面
を50回(往復)摩擦して傷の付きにくさを以下の基準
で判定した。 A:ほとんど傷がつかない。 B:極くわずかに傷がつく。 C:少し傷がつく。 D:多く傷がつく。
(A) Surface Hardness The surface was rubbed 50 times (reciprocating) with steel wool # 0000 under an additional load of 1000 g, and the scratch resistance was judged according to the following criteria. A: Almost no scratches. B: Very slightly scratched. C: A little scratched. D: Many scratches.

【0030】(b)密着性 硬化膜表面を1mm間隔のゴバン目(10×10個)にカ
ットし、セロハン粘着テープ(ニチバン(株)製No.
405)を強くはりつけ、90度方向に急激にはがして
残ったゴバン目の数を調べた。
(B) Adhesion: The surface of the cured film was cut into 1 mm intervals to form burdock (10 × 10 pieces), and a cellophane adhesive tape (No. 1 manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was used.
405) was strongly adhered, and it was rapidly peeled off in the direction of 90 degrees, and the number of gobang eyes left was examined.

【0031】(c)外観 肉眼目視により透明性、着色状態、表面状態等を調べ
た。
(C) Appearance The transparency, the colored state, the surface state and the like were visually inspected.

【0032】(d)反射防止膜の耐久安定性 以下の要領で硬化膜付き光学素子に反射防止膜を施し
た。5×10-5Torr以下の圧力で下地層としてSiO2
を0.5ミクロンの膜厚まで真空蒸着し、その上にZr
2 を約1/17λ(λは550mμ)蒸着してからS
iO2 をこれら2物質の合計膜厚が約λ/4になるまで
蒸着した。そして、その上にZrO2 をλ/4の膜厚に
なるまで蒸着し反射防止膜を施した。得られた反射防止
膜付き光学素子を50℃、湿度90%で100時間放置
後、肉眼目視により表面状態を調べた。表面状態に全く
異常が認められないものを○、微細なクラック、歪み等
が認められたものを×で表示した。
(D) Durability stability of antireflection film An antireflection film was applied to an optical element with a cured film in the following manner. SiO 2 as an underlayer at a pressure of 5 × 10 −5 Torr or less
Is vacuum-deposited to a film thickness of 0.5 microns, and Zr
After vaporizing O 2 by about 1 / 17λ (λ is 550mμ), S
iO 2 was evaporated until the total film thickness of these two materials was about λ / 4. Then, ZrO 2 was vapor-deposited thereon to a film thickness of λ / 4 to form an antireflection film. The obtained optical element with an antireflection film was allowed to stand at 50 ° C. and a humidity of 90% for 100 hours, and then the surface condition was visually inspected. The case where no abnormality was observed in the surface condition was indicated by ◯, and the case where fine cracks, strains, etc. were observed were indicated by x.

【0033】[コーティング組成物の調製]SiO2
度40%のコロイド状シリカ(スノーテックス−40、
水分散シリカ、平均粒径10〜20mμ、日産化学
(株)製)240重量部に0.5N塩酸2.0重量部、
酢酸20重量部を加えた液を35℃にして撹拌しながら
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(3官能
有機ケイ素化合物)95重量部を滴下し室温にて8時間
撹拌しその後16時間放置した。この加水分解溶液32
0重量部にメチルセロソルブ80重量部、イソプロピル
アルコール120重量部、ブチルアルコール40重量
部、アルミニウムアセチルアセトン16重量部、シリコ
ーン系界面活性剤0.2重量部、紫外線吸収剤0.1重
量部を加えて8時間撹拌後室温にて24時間熟成させコ
ーティング組成物を得た。これをコーティング組成物
(A)とする。このときコーティング組成物中のコロイ
ド状シリカの量はコロイド状シリカとγ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランの合計量を基準にして80
mol %(SiO2 固形分換算値)であった。
[Preparation of coating composition] Colloidal silica having a SiO 2 concentration of 40% (Snowtex-40,
Water-dispersed silica, average particle size 10 to 20 mμ, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) 240 parts by weight, 0.5 N hydrochloric acid 2.0 parts by weight,
A solution containing 20 parts by weight of acetic acid was added at 95 ° C. with stirring to add 95 parts by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (trifunctional organosilicon compound), and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours and then left for 16 hours. . This hydrolysis solution 32
To 0 parts by weight, 80 parts by weight of methyl cellosolve, 120 parts by weight of isopropyl alcohol, 40 parts by weight of butyl alcohol, 16 parts by weight of aluminum acetylacetone, 0.2 parts by weight of silicone surfactant, and 0.1 parts by weight of ultraviolet absorber were added. After stirring for 8 hours, it was aged at room temperature for 24 hours to obtain a coating composition. This is designated as coating composition (A). At this time, the amount of colloidal silica in the coating composition was 80 based on the total amount of colloidal silica and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
It was mol% (SiO 2 solid content conversion value).

【0034】γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランの量を67重量部とした以外はコーティング組成物
(A)の調製と同様にしてコーティング組成物(B)を
得た。このときのコーティング組成物中のコロイド状シ
リカの量はコロイド状シリカとγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシランの合計量を基準にして85mol%
(SiO2 固形分換算値)であった。
A coating composition (B) was obtained in the same manner as the preparation of the coating composition (A) except that the amount of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was 67 parts by weight. The amount of colloidal silica in the coating composition at this time was 85 mol% based on the total amount of colloidal silica and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
(SiO 2 solid content conversion value).

【0035】γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランの量を253重量部とした以外はコーティング組成
物(A)の調製と同様にしてコーティング組成物(C)
を得た。このときのコーティング組成物中のコロイド状
シリカの量はコロイド状シリカとγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランの合計量を基準にして60mol
%(SiO2 固形分換算値)であった。
The coating composition (C) was prepared in the same manner as in the preparation of the coating composition (A) except that the amount of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was changed to 253 parts by weight.
Got The amount of colloidal silica in the coating composition at this time was 60 mol based on the total amount of colloidal silica and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
% (SiO 2 solid content conversion value).

【0036】コロイド状シリカに代えてイオン交換水1
20重量部を用いた以外はコーティング組成物(A)の
調製と同様にしてコーティング組成物(D)を得た。
Ion-exchanged water 1 instead of colloidal silica
A coating composition (D) was obtained in the same manner as in the preparation of the coating composition (A) except that 20 parts by weight was used.

【0037】[実施例1]硬化膜付き光学素子の製造 メタクリル酸メチル60重量部にグリシジルメタクリレ
ート20重量部、エチレングリコールジメタクリレート
20重量部、アゾビス系ラジカル重合開始剤(アゾビス
イソブチロニトリル)0.30重量部、紫外線吸収剤
(チバガイギー社製チヌビンP)0.05重量部、離型
剤(信越化学(株)製信越シリコーンKF353A)
0.01重量部を加え混合溶解した。この調合液を2枚
のガラスモールド及びプラスチック製のガスケットから
なる型に注入し、これを熱風循環式加熱炉に入れて50
℃で12時間加熱し、その後4時間かけて85℃まで昇
温し、そのまま2時間加熱して重合を行なった。型をは
ずして得られた重合体は直径75mm、厚さ2.0mm、度
数0.00ジオプターのメニスカスレンズをなす透明の
高いプラスチック成形体であった。これを更に120℃
で2時間加熱してアニーリングを行なった。
Example 1 Production of Optical Element with Cured Film 60 parts by weight of methyl methacrylate, 20 parts by weight of glycidyl methacrylate, 20 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, azobis radical polymerization initiator (azobisisobutyronitrile) 0.30 parts by weight, ultraviolet absorber (Tinuvin P manufactured by Ciba-Geigy) 0.05 parts by weight, release agent (Shin-Etsu Silicone KF353A manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.01 parts by weight was added and mixed and dissolved. This compounded solution was poured into a mold composed of two glass molds and a plastic gasket, and this was placed in a hot air circulation type heating furnace and heated to 50
The mixture was heated at 8 ° C for 12 hours, then heated to 85 ° C over 4 hours, and then heated for 2 hours to carry out polymerization. The polymer obtained by removing the mold was a highly transparent plastic molded product forming a meniscus lens having a diameter of 75 mm, a thickness of 2.0 mm and a power of 0.00 diopter. Add this to 120 ℃
Annealing was performed by heating for 2 hours.

【0038】このプラスチック成形体にヤマト科学
(株)製PR−501Aを用いて窒素0.6Torr雰囲気
下に1秒間プラズマ処理を行なった。
This plastic molded body was subjected to plasma treatment for 1 second under an atmosphere of 0.6 Torr of nitrogen using PR-501A manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.

【0039】続いてコーティング組成物(A)をディッ
ピング法(引き上げ速度20cm/分)にて塗布し、これ
を120℃で90分間加熱硬化させて硬化膜を形成し
た。
Subsequently, the coating composition (A) was applied by a dipping method (pulling speed: 20 cm / min), and this was cured by heating at 120 ° C. for 90 minutes to form a cured film.

【0040】こうして得られた硬化膜付き光学素子の評
価結果は表−1に示すごとく表面硬度、密着性、外観、
反射防止膜の耐久安定性ともに優れたものであった。
The evaluation results of the optical element with a cured film thus obtained are shown in Table 1 below.
The durability and stability of the antireflection film were excellent.

【0041】[実施例2〜10]硬化膜付き光学素子の
製造 表−1に示す様なプラズマ処理条件及びSiO2 を含む
コーティング組成物(A)、(B)、(C)を用いた以
外は実施例1と同様にして硬化膜付き光学素子を作製
し、同様に評価を行なった。結果は表−1のごとく表面
硬度、密着性、外観、反射防止膜の耐久安定性ともに優
れたものであった。
[Examples 2 to 10] Production of optical element with cured film Except that the plasma treatment conditions shown in Table 1 and coating compositions (A), (B) and (C) containing SiO 2 were used. In the same manner as in Example 1, a cured film-coated optical element was produced and evaluated in the same manner. As shown in Table 1, the surface hardness, adhesion, appearance, and durability stability of the antireflection film were excellent.

【0042】[比較例1〜3]表−1に示す様なプラズ
マ処理条件及びSiO2 を含まないコーティング組成物
(D)を用いた以外は実施例1と同様にして硬化膜付き
光学素子を作製した(比較例1)。またプラズマ処理を
行なわずに、SiO2 を含むコーティング組成物(A)
およびSiO2 を含まないコーティング組成物(D)を
それぞれ用いた以外は実施例1と同様にして硬化膜付き
光学素子を得た(比較例2および比較例3)。これらの
評価結果は表−1のごとく膜硬度、密着性に劣るもので
あった。
[Comparative Examples 1 to 3] An optical element with a cured film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the plasma treatment conditions shown in Table 1 and the coating composition (D) containing no SiO 2 were used. It was produced (Comparative Example 1). Further, a coating composition (A) containing SiO 2 without plasma treatment
An optical element with a cured film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the coating composition (D) containing no and SiO 2 was used, respectively (Comparative Examples 2 and 3). The results of these evaluations were inferior in film hardness and adhesion as shown in Table 1.

【0043】[比較例4〜6]プラズマ処理の代わりに
表−1に示す様な薬品処理を行なった以外は実施例1と
同様にして硬化膜付き光学素子を作製し、同様に評価を
行なった。結果は表−1のごとく膜硬度、密着性に劣る
ものであった。
[Comparative Examples 4 to 6] An optical element with a cured film was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the chemical treatment as shown in Table 1 was performed instead of the plasma treatment. It was The results were inferior in film hardness and adhesion as shown in Table 1.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[実施例11〜18]硬化膜付き光学素子
の製造 単量体混合物の組成を表−2の様に変化させた以外は実
施例1と同様にして硬化膜付き光学素子を作製し、同様
に評価を行なった。結果は単量体組成物の組成が本発明
の要件を満たすため、表−2のごとく表面硬度、密着
性、外観、反射防止膜の耐久安定性ともに優れたもので
あった。
[Examples 11 to 18] Production of optical element with cured film An optical element with a cured film was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition of the monomer mixture was changed as shown in Table 2. , And similarly evaluated. As a result, since the composition of the monomer composition satisfies the requirements of the invention, the surface hardness, adhesion, appearance and durability stability of the antireflection film were excellent as shown in Table 2.

【0046】[比較例7]単量体混合物の組成を表−2
の様に変化させ、(b)成分を用いなかった以外は実施
例1と同様にして硬化膜付き光学素子を作製し、同様に
評価を行なった。結果は単量体混合物の組成が本発明の
要件を満たさないため表−2のごとく表面硬度、密着性
に劣るものであった。
[Comparative Example 7] The composition of the monomer mixture is shown in Table 2.
A cured film-coated optical element was prepared in the same manner as in Example 1 except that the component (b) was not used, and the same evaluation was performed. As a result, the composition of the monomer mixture did not satisfy the requirements of the present invention, and thus the surface hardness and the adhesion were inferior as shown in Table 2.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】[実施例19]硬化膜付き光学素子の製造 実施例1の単量体混合物中に近赤外線吸収剤(三井東圧
染料(株)製SIR−114)0.06重量部を加え、
後は実施例1と同様にして光学素子を作製した。この光
学素子は表面硬度A、硬化膜の密着性100/100と
優れており、650〜780nmの波長の光を選択的に吸
収するため、レーザー保護眼鏡用レンズとして好適に使
用できるものであった。また、このレンズは反射防止膜
の耐久安定性も良好であった。
Example 19 Production of Optical Element with Cured Film 0.06 parts by weight of a near-infrared absorber (SIR-114 manufactured by Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) was added to the monomer mixture of Example 1,
Thereafter, an optical element was produced in the same manner as in Example 1. This optical element is excellent in surface hardness A and cured film adhesion of 100/100, and selectively absorbs light having a wavelength of 650 to 780 nm, and thus can be suitably used as a lens for laser protection eyeglasses. . Further, the durability of the antireflection film of this lens was also good.

【0049】[比較例8〜13]単量体混合物中の
(b)成分の単量体の代りに、表−3に示す親水性単量
体を用いた以外は実施例1と同様にして硬化膜付き光学
素子を作製し、同様に評価を行なった。結果は表−3の
ごとく表面硬度、密着性、外観は優れたものであった
が、反射防止膜の耐久安定性試験後はいずれも表面に微
細なクラック状の異常が認められ光学素子として好まし
いものではなかった。
[Comparative Examples 8 to 13] In the same manner as in Example 1 except that the hydrophilic monomer shown in Table 3 was used in place of the monomer of the component (b) in the monomer mixture. An optical element with a cured film was prepared and evaluated in the same manner. The results were excellent in surface hardness, adhesion, and appearance as shown in Table 3, but after the durability stability test of the antireflection film, all had fine crack-like abnormalities on the surface and were preferable as optical elements. It wasn't something.

【0050】比較例8〜13から、本発明を構成する要
件のうち、プラズマ処理、コーティング組成物の要件を
満たしてもプラスチック成形体用単量体に関する要件を
満たさないと、反射防止膜の耐久安定性に優れた光学素
子は得られないことが明らかである。
From Comparative Examples 8 to 13, among the requirements constituting the present invention, even if the requirements for the plasma treatment and the coating composition are satisfied but the requirements for the monomer for the plastic molded article are not satisfied, the durability of the antireflection film is improved. It is clear that an optical element having excellent stability cannot be obtained.

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明により、表面硬度およびプラスチ
ック成形体との密着性に優れた硬化膜を有し、かつプラ
スチック製光学素子に設けられる反射防止膜の耐久安定
性に優れたプラスチック製光学素子が提供される。得ら
れたプラスチック製光学素子は、眼鏡、サングラスの用
途に特に好ましく用いられるが、他に各種計器類のカバ
ー、照明用機器、自動車用ミラー、カメラ、顕微鏡など
の光学機械用レンズなどにも用いられる。
According to the present invention, a plastic optical element having a cured film excellent in surface hardness and adhesion to a plastic molded body and having excellent durability stability of an antireflection film provided on the plastic optical element. Will be provided. The obtained plastic optical element is particularly preferably used for eyeglasses and sunglasses, but is also used for various instrument covers, lighting equipment, automobile mirrors, cameras, lenses for optical machines such as microscopes, etc. To be

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 1/04 1/11 // B29K 33:00 B29L 11:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G02B 1/04 1/11 // B29K 33:00 B29L 11:00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の工程(1)、(2)および(3)
を含むことを特徴とするプラスチック製光学素子の製造
方法。 (1)下記の(a)および(b)成分を主成分とする単
量体混合物を注型重合することによりプラスチック成形
体を得る工程。 (a)単官能メタクリル酸エステルおよび多官能メタク
リル酸エステルから選ばれる少なくとも1種のメタクリ
ル系単量体。 (b)エポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルから
選ばれる少なくとも1種の単量体。 (2)前記工程(1)で得られたプラスチック成形体を
プラズマ処理する工程。 (3)前記工程(2)でプラズマ処理されたプラスチッ
ク成形体に下記の(c)および(d)成分を主成分とす
るコーティング組成物を塗布、硬化して硬化膜を形成
し、プラスチック製光学素子を得る工程。 (c)シラノール基とエポキシ基を有する有機ケイ素化
合物。 (d)コロイド状シリカ。
1. The following steps (1), (2) and (3):
A method of manufacturing a plastic optical element, comprising: (1) A step of obtaining a plastic molded body by casting polymerization of a monomer mixture containing the following components (a) and (b) as main components. (A) At least one methacrylic monomer selected from monofunctional methacrylic acid ester and polyfunctional methacrylic acid ester. (B) At least one monomer selected from epoxy group-containing (meth) acrylic acid esters. (2) A step of plasma-treating the plastic molded body obtained in the step (1). (3) A plastic optical body made of plastic is coated with a coating composition containing the following components (c) and (d) as main components and cured to form a cured film. Process of obtaining a device. (C) An organosilicon compound having a silanol group and an epoxy group. (D) Colloidal silica.
【請求項2】 プラスチック製光学素子が眼鏡用レンズ
である、請求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the plastic optical element is an eyeglass lens.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013231779A (en) * 2012-04-27 2013-11-14 Kuraray Co Ltd Anti-reflection structure and optical member

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