JPH07316250A

JPH07316250A - 眼鏡用プラスチックレンズ

Info

Publication number: JPH07316250A
Application number: JP6116727A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Kamisaka; 昌久上坂; Hiroshi Ota; 宏太田; Mitsuo Sugimura; 光男杉村
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1995-12-05

Abstract

(57)【要約】【目的】耐湿性、耐熱性、耐光性に優れ、これらの特
性が長期間使用後も低下しにくい眼鏡用プラスチックレ
ンズを提供する。【構成】すべてのイソシアネート基が脂環に直結して
いる２官能以上の脂環族ポリイソシアネート化合物
（Ａ）と４官能以上のポリチオール化合物（Ｂ）とを反
応させて得られるポリチオウレタン樹脂からなるプラス
チックレンズ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は屈折率とアッベ数との光
学バランスに優れた眼鏡用プラスチックレンズに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック製レンズは無機ガラ
ス製レンズに比べて軽量性、安全性という特性を有する
ため広く利用されるようになってきている。特に、眼鏡
レンズにおいては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）が主流であった。しかしな
がら、この樹脂は屈折率が１．５０程度と低く、ガラス
レンズと比較するとレンズが厚くなると言う欠点があ
り、プラスチックレンズの高屈折率化の提案が種々なさ
れている。例えば特開昭６３−４６２１３号公報に記載
されている、芳香族ポリ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て得られるポリチオウレタン
樹脂は屈折率が高くアッベ数も大きいことから広く利用
されるようになってきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−４６２１３号公報に記載されているポリチオウレ
タン樹脂からなるプラスチックレンズは耐湿性、耐熱
性、耐光性等が充分ではなく実用上問題を生じる。

【０００４】特に、このポリチオウレタン樹脂からなる
プラスチックレンズは耐湿性が充分でないことから長期
間の使用で吸水によりレンズの白濁や変形が生じたり、
ガラス転移温度が低下することにより耐熱性が低下した
りする。この長期間の使用による耐熱性の低下は眼鏡レ
ンズにとって次のような欠点をもたらす。すなわち、眼
鏡レンズにおいては有機硬化膜上に真空蒸着による反射
防止膜を施すことが多いが、前記ポリチオウレタン樹脂
からなるプラスチックレンズでは長期間の使用でポリチ
オウレタン樹脂の耐熱性の低下によりレンズが加熱され
た時に反射防止膜にクラックが生じ易くなるという欠点
があった。

【０００５】また、耐光性が十分でない場合には、長期
間の使用によりレンズが黄変したり、強度が低下すると
いう欠点があった。

【０００６】一方、特にポリチオウレタン樹脂レンズ
は、その基材の耐熱温度が硬化膜や反射防止膜を施すた
めの表面処理工程での成膜技術に影響を与えるため、そ
の基材の特殊性に適合した表面処理技術が求められてい
た。

【０００７】従って本発明の目的は、耐湿性、耐熱性、
耐光性に優れ、これらの特性が長期間使用後も低下しに
くい眼鏡用プラスチックレンズを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記目的を
達成すべく鋭意検討した結果、すべてのイソシアネート
基が脂環に直結している２官能以上の脂環族ポリイソシ
アネート化合物（Ａ）と４官能以上のポリチオール化合
物（Ｂ）とを反応させて得られるポリチオウレタン樹脂
からなるプラスチックレンズが耐湿性、耐熱性、耐光性
において優れており、これらの特性が長期間使用後にも
低下しにくいことを見出し本発明を完成した。

【０００９】すなわち、本発明は、すべてのイソシアネ
ート基が脂環に直結している２官能以上の脂環族ポリイ
ソシアネート化合物（Ａ）と４官能以上のポリチオール
化合物（Ｂ）とを反応させて得られるポリチオウレタン
樹脂からなる眼鏡用プラスチックレンズを要旨とする。

【００１０】以下本発明を詳説する。

【００１１】本発明の眼鏡用プラスチックレンズを構成
するポリチオウレタン樹脂は脂環族ポリイソシアネート
化合物（Ａ）とポリチオール化合物（Ｂ）とを反応させ
て得られるものである。

【００１２】脂環族ポリイソシアネート化合物（Ａ）
は、すべてのイソシアネート基が脂環に直結している２
官能以上の脂環族ポリイソシアネート化合物であり、そ
の代表例としては、(i) １個の脂環を有し、この脂環に
２個以上のイソシアネート基が直接結合している脂環族
ポリイソシアネート化合物、(ii)単結合またはアルキレ
ン基−（ＣＲ₁Ｒ₂）_n−（Ｒ₁Ｒ₂はそれぞれ独立し
て水素または低級アルキル基であり、ｎは１〜２の整数
である）によって結合された２個の脂環を有し、これら
の脂環に合計２個以上のイソシアネートで直接結合して
いる脂環族ポリイソシアネート化合物、(iii) ビシクロ
環を有し、このビシクロ環に２個以上のイソシアネート
基が直接結合している脂環族ポリイソシアネート化合物
が挙げられる。

【００１３】そして脂環族ポリイソシアネート化合物
（ｉ）の具体例としては、シクロヘキサン−１，４−ジ
イソシアネート、シクロヘキサン−１，３−ジイソシア
ネート、シクロヘキサン−１，２−ジイソシアネート、
１−メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアネー
ト、１−エチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアネ
ート、シクロプロパン−１，２−ジイソシアネートなど
がある。また脂環族ポリイソシアネート化合物（ii）の
具体例としては、ジシクロヘキシル−４，４′−ジイソ
シアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイ
ソシアネート、ジシクロヘキシルメチルメタン−４，
４′−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルジメチルメ
タン−４，４′−ジイソシアネート、２，２′−ジメチ
ルジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソシアネー
ト、３，３′−ジメチルジシクロヘキシルメタン−４，
４′−ジイソシアネート、３，３′，５，５′−テトラ
メチルジシクロヘキシルメタン−４，４′−ジイソシア
ネート、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シク
ロブタンイソシアネート、２，２，４，４−テトラエチ
ル−１，３−シクロブタンジイソシアネートなどがあ
る。さらに脂環族ポリイソシアネート化合物(iii）の具
体例としては、ビシクロヘプタントリイソシアネートな
どがある。

【００１４】一方、脂環族ポリイソシアネート化合物
（Ａ）との反応に供せられるポリチオール化合物（Ｂ）
は、４官能以上のものに限定され、特に脂肪族ポリチオ
ールが好ましく、例えばペンタエリスリトールテトラキ
ス（２−メルカプトアセテート）、ペンタエリスリトー
ルテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ジペ
ンタエリスリトールヘキサキス（２−メルカプトアセテ
ート）、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−メル
カプトプロピオネート）、２，２′−ビス（メルカプト
メチル）−１，３−プロパンジチオール、２，３−メル
カプト−１，４−ブタンジチオール、テトラキス（メル
カプトメチルチオメチル）メタンなどが挙げられる。

【００１５】ポリイソシアネート化合物（Ａ）とポリチ
オール化合物（Ｂ）はＮＣＯ基／ＳＨ基の比率が０．９
〜１．２の範囲、好ましくは０．９８〜１．０５の範囲
で使用される。ＮＣＯ基／ＳＨ基の比率が０．９未満で
は未反応のＳＨ基が残り硬化が不十分となり、本発明の
目的である耐熱性、耐湿性、耐光性に優れた樹脂が得ら
れない。ＮＣＯ基／ＳＨ基の比率が１．２を超えると未
反応のＮＣＯ基が残り易くなり本発明の目的である耐熱
性、耐湿性、耐光性に優れた樹脂が得られず、この未反
応のＮＣＯ基を減らすために反応温度を上げると樹脂に
着色等の欠点が見られプラスチックレンズ材料としては
好ましくなくなる。

【００１６】また本発明の目的を損なわない限り、前記
ポリイソシアネート化合物（Ａ）とともに、２官能以上
のポリイソシアネート化合物を用いてもよく、また前記
ポリチオール化合物（Ｂ）とともに２官能以上のポリチ
オール化合物を用いてもよい。

【００１７】更に、離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
等の通常樹脂に使用される添加剤を使用することは差し
支えない。ポリチオウレタン樹脂の製造方法は以下の通
りである。

【００１８】ポリイソシアネート化合物（Ａ）とポリチ
オール化合物（Ｂ）とを混合攪拌し均一になった段階で
脱気を行なう。この場合必要があれば重合開始剤、離型
剤及び紫外線吸収剤等の添加剤を添加しておいてもよ
い。これらの添加剤を使用する場合は予めポリイソシア
ネート化合物（Ａ）に添加し均一に溶解させておくこと
が好ましいが、ポリチオール化合物（Ｂ）に添加しても
よく、また両者を混合後に添加し均一に溶解させても差
し支えない。ついで、脱気した混合液をガラスまたは金
属製のモールドと樹脂製ガスケットからなるレンズ成形
用鋳型に注入し、適当な温度プログラムで重合を行い、
重合終了後、型からレンズを取り出す。必要な場合は更
に適当な温度でレンズを熱処理する。

【００１９】重合の温度及び時間はポリイソシアネート
化合物（Ａ）とポリチオール化合物（Ｂ）の種類の組合
せ及び重合触媒の種類や有無によっても異なり一義的に
は決定できないが、通常は１０℃〜１４０℃の範囲で１
６〜９６時間である。

【００２０】このようにして得られたポリチオウレタン
樹脂からなる眼鏡用プラスチックレンズは、耐湿性、耐
熱性、耐光性に優れ、これらの特性が長期間使用後も低
下しにくいという利点を有する。従って、長期間使用後
の耐湿性低下によるレンズの白濁などのレンズ物性の低
下、長期間使用後の耐熱性低下による反射防止膜のクラ
ック発生、長期間使用後の耐光性の低下によるレンズの
黄変、透過率の低下、強度の低下などのレンズ物性の低
下などの問題を起さない。

【００２１】ポリチオウレタン樹脂からなる本発明の眼
鏡用プラスチックレンズがこのような顕著な効果を奏す
る理由は、完全には明らかではないが、次のように考え
られる。

【００２２】（ａ）用いるポリイソシアネート化合物
（Ａ）において、イソシアネート基が脂環に直結してお
り、脂環直結のこのイソシアネート基がポリチオール化
合物（Ｂ）中のチオール基と反応して形成されるチオウ
レタン結合も脂環に直結することになる。そして、脂環
直結のチオウレタン結合は、耐湿性（低吸水性）および
耐熱性を向上させるという特性を有し、ポリチオウレタ
ン樹脂における耐湿性（低吸水性）、耐熱性などの特性
の向上に寄与する。

【００２３】（ｂ）用いるポリチオール化合物（Ｂ）が
４官能以上であるため、２官能や３官能のポリチオール
化合物を用いた場合に比べ、架橋度が増し、ポリチオウ
レタン樹脂における耐熱性、低熱膨張性、面安定性、加
工性などの特性が向上する。

【００２４】（ｃ）用いるポリイソシアネート化合物
（Ａ）が脂環族ポリイソシアネート化合物であり、また
ポリチオール化合物（Ｂ）も好ましくは脂肪族ポリチオ
ール化合物であり、これらの化合物は変色しにくい化合
物であるので、これらの化合物の反応により得られたポ
リウレタン樹脂も耐光性に優れ、黄変などの問題がな
い。

【００２５】本発明の特に好ましい態様によれば、上記
ポリチオウレタン樹脂からなるプラスチックレンズ上に
硬化膜および／または反射防止膜が設けられる。

【００２６】硬化膜としては、有機ケイ素化合物と、粒
子径が１〜３００ｍμの微粒子状無機酸化物とを主成分
として、プラスチックレンズ基材との屈折率を調整した
ものを用いるのが好ましい。

【００２７】硬化膜を形成するためのコーティング組成
物に用いる有機ケイ素化合物は、以下の（Ｃ）成分およ
び／または（Ｄ）成分を含むことが好ましい。

【００２８】（Ｃ）成分：一般式（Ｉ）（Ｒ¹）_a（Ｒ³）_b Ｓｉ（ＯＲ²）_4-(a+b) （Ｉ）（ここでＲ¹、Ｒ³はそれぞれアルキル基、アルケニル
基、アリール基、アシル基、ハロゲン基、グリシドキシ
基、エポキシ基、アミノ基、フェニル基、メルカプト
基、メタクリルオキシ基およびシアノ基からなる群より
選ばれた有機基を示し、Ｒ²は炭素数１〜８のアルキル
基、アルコキシ基、アシル基およびフェニル基からなる
群より選ばれる有機基を示し、ａおよびｂは０または１
の整数である。）で表される有機ケイ素化合物またはそ
の加水分解物。

【００２９】（Ｄ）成分：一般式（II）（ここでＲ⁴は炭素数１〜５の有機基を示し、Ｘは炭素
数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のアシル基を
示し、Ｙは炭素数２〜２０の有機基を示し、ａは０また
は１の整数である）で表される有機ケイ素化合物または
その加水分解物。

【００３０】（Ｃ）成分は、上述した一般式（Ｉ）で示
され、その具体的な有機ケイ素化合物またはその加水分
解物の例としては、メチルシリケート、エチルシリケー
ト、ｎ−プロピルシリケート、ｉ−プロピルシリケー
ト、ｎ−ブチルシリケート、ｓｅｃ−ブチルシリケー
ト、ｔ−ブチルシリケート、テトラアセトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアセトキ
シシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリプロ
ポキシシラン、メチルトリアミロキシシラン、メチルト
リフェノキシシラン、メチルトリベンジルオキシシラ
ン、メチルトリフェネチルオキシシラン、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メ
トキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシ
ラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β
−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシ
ドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキ
シブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチル
トリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメト
キシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−
グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシド
キシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチ
ルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキ
シル）メチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシ
シクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリプロポキシシラン、β−（３，
４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリプトキシシラ
ン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシ
クロヘキシル）エチルトリフェノキシシラン、γ−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメト
キシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）
プロピルトリエトキシシラン、δ−（３，４−エポキシ
シクロヘキシル）ブチルトリメトキシシラン、δ−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリエトキ
シシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラ
ン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−
グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリ
シドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシド
キシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシ
エチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピル
メチルジメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジ
プロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジ
プトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメ
トキシエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチ
ルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチル
ジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジエ
トキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリ
エトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニ
ルトリメトキシエトキシシラン、フェニルトリメトキシ
シラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリア
セトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルトリアセトキシシラン、３，３，３−トリフ
ロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエ
トキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、
クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエ
トキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノ
エチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
（β−アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエト
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、ジメチルジエトキシシラン、フェ
ニルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエト
キシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタク
リルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタ
クリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジ
メトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン等及び
これらの加水分解物が挙げられる。

【００３１】（Ｄ）成分は、上述した一般式(II)で示さ
れ、その具体的な有機ケイ素化合物またはその加水分解
物の例としては、メチレンビスメチルジメトキシシラ
ン、エチレンビスエチルジメトキシシラン、プロピレン
ビスエチルジエトキシシラン、ブチレンビスメチルジエ
トキシシラン等及びこれらの加水分解物が挙げられる。

【００３２】（Ｃ）成分、（Ｄ）成分の有機ケイ素化合
物は、（Ｃ）成分あるいは（Ｄ）成分のみを単独で、ま
た（Ｃ）成分、（Ｄ）成分を混合して用いることができ
る。なお、当然のことながら（Ｃ）成分を２種以上用い
ること、また（Ｄ）成分を２種以上用いることも可能で
ある。

【００３３】（Ｃ）成分、（Ｄ）成分の有機ケイ素の加
水分解は、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分の有機ケイ素化合物
中に、塩酸水溶液、酢酸水溶液、硫酸水溶液などの酸性
水溶液を添加し撹拌することにより行われる。

【００３４】本発明のレンズ基材は屈折率が高いので、
コーティング層の屈折率を上げて、このレンズとの屈折
率を合わせる必要がある。好ましい屈折率差は±０．０
３以内である。

【００３５】コーティング液の基質成分である、上記の
有機ケイ素化合物は、屈折率が低いので、屈折率が高い
微粒子状金属酸化物を添加する。微粒子状金属酸化物の
粒径は１〜３００ｍμ程度で、コロイド状のもので、耐
熱性や耐候（光）性に優れたものが好ましい。前記微粒
子状金属酸化物としては、チタン、アンチモン、ジルコ
ニウム、セリウム、スズ、タングステン、亜鉛の酸化物
が屈折率や耐熱性、耐候（光）性との関係から好まし
い。また、これらの微粒子状金属酸化物は２種以上を混
合して使用することができる。酸化ケイ素は単独では、
耐熱性や屈折率が低いので、本発明のレンズ基材には不
適であるが、前記物質との併用は可能である。

【００３６】また、これらの微粒子状金属酸化物とし
て、変性させた複合体コロイド粒子を用いことができ
る。その具体例として、酸化第二スズ−酸化ジルコニウ
ム複合体コロイド粒子の表面の一部又は全部を酸化タン
グステン−酸化第二スズ複合体コロイド粒子で被覆して
変性させた酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロ
イド粒子がある。変性酸化第二スズ−酸化ジルコニウム
複合体コロイド粒子は、粒径４．５〜６０ｍμが好まし
く、その形成は、酸化第二スズのコロイド粒子と酸化ジ
ルコニウムのコロイド粒子とを、ＺｒＯ₂／ＳｎＯ₂の
重量比が０．０２〜１．０となる割合で結合して、４〜
５０ｍμの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニ
ウム複合体コロイド粒子を得、これを核としてその表面
を、ＷＯ₃／ＳｎＯ₂の重量比が０．５〜１００であ
り、粒子径が２〜７ｍμである酸化タングステン−酸化
第二スズ複合体のコロイド粒子で被覆することによって
行なうことが好ましい。

【００３７】また塗布時における濡れ性を向上させ、硬
化膜の平滑性を向上させる目的で各種の界面活性剤を含
有させることができる。さらに、紫外線吸収剤、酸化防
止剤等も硬化膜の物性に影響を与えない限り添加するこ
とが可能である。

【００３８】コーティング組成物には、反応を促進する
ために硬化剤を使用することが好ましい。硬化剤の例と
しては、アリルアミン、エチルアミン等のアミン類、ま
たルイス酸やルイス塩基を含む各種酸や塩基、例えば有
機カルボン酸、クロム酸、次亜塩素酸、ホウ酸、過塩素
酸、臭素酸、亜セレン酸、チオ硫酸、オルトケイ酸、チ
オシアン酸、亜硝酸、アルミン酸、炭酸などを有する塩
または金属塩、さらにアルミニウム、ジルコニウム、チ
タニウムを有する金属アルコキシドまたはこれらの金属
キレート化合物などが挙げられる。

【００３９】次に反射防止膜について説明する。反射防
止膜としては、単層または多層の無機蒸着膜からなる反
射防止膜が好ましい。多層反射防止膜は低屈折層と高屈
折層とを順次積層して成膜させたものを用いる。これら
の反射防止層は、レンズ基材のポリチオウレタン樹脂の
特性から、蒸着温度を高くできないため、低温下での蒸
着で成膜する必要があるので、蒸着物質の選択は重要で
ある。また、眼鏡用途とするため、反射防止膜の透明
性、低反射性といった光学物性に高い満足度を要求され
ること、更に日常の使用に耐える物理的耐久性（硬度、
密着性等）と化学的耐久性（アルカリ、酸への耐久性、
耐熱性、耐候性、耐薬品性等）とを満足しなくてはなら
ない。従って、これらの総合的見地から好ましいと判断
されるものは次のとおりである。

【００４０】（１）低屈折率層は、二酸化ケイ素を主成
分とするが、これに適量の酸化アルミニウムを加えるこ
とは可能である。

【００４１】（２）高屈折率層は、酸化チタン、酸化ジ
ルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ア
ルミニウムから選ばれる１種または２種以上の酸化物を
主成分とする。特に酸化チタン層は耐候性に優れ、膜の
経時的変化による黄変を防ぐことに優れている。

【００４２】また、これらの反射防止膜は前述の硬化膜
との密着性に優れ、またこの硬化膜との複合膜としての
光学的な総合バランスに優れているものである。

【００４３】具体的な反射防止膜の成膜方法は以下の通
りである。

【００４４】（第１の反射防止膜の成膜例）真空蒸着法
（真空度２×１０^-5Ｔｏｒｒ）によりＳｉＯ₂膜からな
る第１層［屈折率１．４７、膜厚３／２λ（λは５５０
ｎｍである）］を形成し、次にこの第１層の上に、真空
蒸着法（真空度２×１０^-5Ｔｏｒｒ）によりＺｒＯ₂と
ＳｉＯ₂の２層等価膜からなる第２層（屈折率１．８
０、膜厚λ／４）を形成する。

【００４５】次にレンズを加熱した状態でレンズに酸素
イオンビームを照射しながらＴｉＯ₂を蒸発させた後、
これを第２層上に蒸着させることにより、ＴｉＯ₂膜か
らなる第３層（屈折率２．４０、膜厚λ／２）を形成す
る。この酸素イオンビーム照射蒸着法による第３層の形
成に際して、レンズの加熱温度を７７℃とする。

【００４６】次に、上で得られた第３層上に、真空蒸着
法（真空度２×１０^-5Ｔｏｒｒ）によりＳｉＯ₂からな
る第４層（屈折率１．４７、膜厚λ／４）を形成して、
酸化物被覆層である反射防止膜を得る。

【００４７】（第２の反射防止膜の成膜例）５×１０^-5
Ｔｏｒｒ以下の圧力でＳｉＯ₂（屈折率１．４７）を
１．５μの膜厚まで真空蒸着して第１層を形成し、その
上にＺｒＯ₂（屈折率１．９）を膜厚が約λ／１７にな
るまで蒸着して第２層を形成する。その上にＳｉＯ
₂（屈折率１．４７）を、２物質の合計膜厚が約λ／４
になるまで蒸着して第３層を形成し、その上にＺｒＯ₂
（屈折率１．９）をλ／２なるまで蒸着して第４層を形
成する。その上にＳｉＯ₂（屈折率１．４７）をλ／４
の膜厚になるまで蒸着して第５層を形成して、酸化物被
覆層である反射防止膜を得る。

【００４８】（第３の反射防止膜の成膜例）基材レンズ
を８０℃に加熱し、真空蒸着法（真空度２×１０^-5Ｔｏ
ｒｒ）によりＳｉＯ₂からなる下地層（屈折率１．４
７、膜厚０．７５λ）を形成する。次にＴａ₂Ｏ₅粉
末、ＺｒＯ₂粉末、Ｙ₂Ｏ₃粉末およびＡｌ₂Ｏ₃粉末
を混合し、３００Ｋｇ／ｃｍ²でプレス加圧し、焼結温
度１３００℃で焼結して得られた蒸着組成物（モル比：
Ｔａ₂Ｏ₅−ＺｒＯ₂−Ｙ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃＝１：
１：０．５：０．１）を電子銃出力電流１７０ｍＡにて
加熱して形成される混合層（屈折率２．０８、膜厚０．
０７５λ）と、ＳｉＯ₂層（屈折率１．４７、膜厚０．
０５６λ）よりなる第１の低屈折率層を形成する。この
第１の低屈折率層の上に前記蒸着組成物と同じ蒸着組成
物にて４成分からなる高屈折率層（屈折率２．０８、膜
厚０．４６λ）を形成し、さらにその層の上にＳｉＯ₂
からなる第２の低屈折率層（屈折率１．４６、膜厚０．
２５λ）を形成して酸化物被覆層である反射防止膜を得
る。

【００４９】

【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。尚、実施
例中の部はすべて重量部である。

【００５０】物性等の評価は以下のようにして行った。（屈折率とアッベ数）カルニュー光学工業株式会社製の
精密屈折計ＫＰＲ−２００型を用いてｄ線、Ｆ線、Ｃ線
の屈折率を室温にて測定した。アッベ数は（ｎｄ−１）
／（ｎＦ−ｎＣ）で計算にて求めた。

【００５１】（比重）アルキメデス法により測定した。

【００５２】（光学歪み）シュリーレン法による目視判
定を行い、歪みのないものを○、歪みが少ないものを
△、歪みの多いものを×とした。

【００５３】（ガラス転移温度）リガク社製ＴＭＡ装置
を用いてペネトレーション法により変曲点またはピーク
温度を持ってガラス転移温度とした。測定条件は０．５
ｍｍφのピンを用い、荷重１０ｇ、昇温速度１０℃／分
である。

【００５４】（吸水量）直径７０ｍｍ，厚さ２ｍｍの
０．００Ｄのレンズを８５℃の温水中に浸漬し、１時間
後、１００時間後及び１５０時間後の吸水量を測定し
た。

【００５５】（耐光性）直径７０ｍｍ，厚さ２ｍｍの
０．００Ｄのレンズをスガ試験機製キセノンランプウェ
ザーメーターにより２００時間テストを行い、目視でも
って耐光性良否を評価した。

【００５６】（コート耐熱性）直径７０ｍｍ，厚さ２ｍ
ｍの０．００Ｄのレンズに硬化膜及び反射防止膜を形成
し、反射防止膜形成後１日目と７日目にレンズを電気炉
中で５０℃より５℃の間隔で各温度で３０分放置した
後、レンズを目視により観察しクラックの発生する温度
をコート耐熱性とした。

【００５７】（加工性）眼鏡レンズの玉型加工用の帆用
加工機（ＨＯＹＡ製ＲＥ−２０００：ダイヤモンド砥石
を装着）を用いて、玉型に加工を行い形状研削の加工性
の良否を判断した。

【００５８】（実施例１）（１）重合によるプラスチックレンズの製造４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート１
３１部に重合触媒としてジメチル錫ジクロライド０．６
３部と紫外線吸収剤として２−（２−ヒドロキシ−５−
オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール０．２５部と離
型剤としてモノブトキシエチルアシッドフォスフェート
とジブトキシエチルアシッドフォスフェートの４：６の
混合物０．５１部とを添加し均一に攪拌溶解させたの
ち、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプト
プロピオネート）を１２２部添加し充分に攪拌混合し、
１０ｍＨｇで３０分真空脱泡した。ついで、あらかじめ
準備しておいたガラス製モールドと樹脂製ガスケットか
らなるレンズ成形用鋳型に注入した。前記レンズ成形用
鋳型を電気炉で２０℃から１３０℃まで１８時間かけて
徐々に昇温したのち１３０℃で４時間保持し重合を行っ
た。その後６０℃まで１時間かけて降温したのち鋳型よ
りレンズを取り出した。得られた重合物を１２０℃で２
時間熱処理を行いレンズを得た。

【００５９】得られたレンズは無色透明であり、光学歪
みもなく屈折率１．５５，アッベ数４６であり光学レン
ズとして優れたものであった。また比重は１．２４で極
めて軽量であった。また吸水率は１時間で０．０３％、
１００時間で０．１５％、１５０時間で０．１６％であ
り、初期耐湿性に優れているだけでなく、長期間経過後
も耐湿性に優れていた。また、ガラス転移温度は１３２
℃であり、耐熱性に優れていた。

【００６０】また、耐光性は初期ＹＩ（イエローインデ
ックス）が０．８でテスト後も０．９であり０．１の変
化量であったが、目視ではほとんど差異が認められず優
れたものであった。また加工性も優れていた。

【００６１】（２）硬化膜の形成（コーティング液の作製）マグネッティックスターラー
を備えたガラス製の容器に、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン１４２部を加え、撹拌しながら、
０．０１規定塩酸１．４部、水３２部を滴下した。滴下
終了後、２４時間撹拌を行いγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランの加水分解物を得た。次に酸化第二
スズ−酸化ジルコニウムコロイド粒子の表面を酸化タン
グステン−酸化第二スズ複合体コロイド粒子で被覆した
変性複合体ゾル（メタノール分散、全金属酸化物３１．
５重量％、平均粒子径１０〜１５ｍμ）４６０部、エチ
ルセロソルブ３００部、さらに滑剤としてシリコーン系
界面活性剤０．７部、硬化剤として、アルミニウムアセ
チルアセトネート８部を前述したγ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランの加水分解物中に加え、充分に
撹拌した後、濾過を行ってコーティング液を作製した。

【００６２】（硬化処理）前記プラスチックレンズを充
分に洗浄を行った後、前述した方法で作製されたコーテ
ィング液の中に前記プラスチックレンズを浸漬させ（引
き上げ速度１４ｃｍ／分）、浸漬終了後プラスチックレ
ンズを１３０℃で２時間加熱して硬化膜を形成した。

【００６３】得られた硬化膜を有するプラスチックレン
ズは干渉縞がほとんど見られず、ヘーズ値が０．０９で
あり、また目視テストからも透明性に優れたものであっ
た。

【００６４】（３）反射防止膜の形成前記硬化膜を有するプラスチックレンズを８０℃に加熱
し、前記硬化膜の上に真空蒸着法（真空度２×１０^-5Ｔ
ｏｒｒ）により、ＳｉＯ₂層（屈折率１．４６、膜厚
０．１０３λ）、ＴｉＯ₂層（屈折率２．３０、膜厚
０．０３０λ）、ＳｉＯ₂層（屈折率１．４６、膜厚
０．５９６λ）からなる下地層、この下地層の上に、Ｔ
ｉＯ₂層（屈折率２．３０、膜厚０．０５７λ）、Ｓｉ
Ｏ₂層（屈折率１．４６、膜厚０．０５８λ）の２層等
価膜からなる第１の低屈折率層、この第１の低屈折率層
の上にＴｉＯ₂層（屈折率２．３０、膜厚０．４６６
λ）からなる高屈折率層、この高屈折率層の上にＳｉＯ
₂層からなる第２の低屈折率層（屈折率１．４４、膜厚
０．２５λ）を積層して反射防止膜を有するプラスチッ
クレンズを作製した。ＴｉＯ₂層を形成する際には、前
記ポリウレタンレンズ基材に酸素イオンビームを酸素イ
オン電流密度１０μＡ／ｃｍ²にして照射しながらＴｉ
Ｏ₂を基材方向に飛ばしてＴｉＯ₂層を形成した。

【００６５】その結果、キセノン照射前とキセノン照射
後のプラスチックレンズの外観及び屋外暴露後のプラス
チックレンズの外観は目視では変化せず、耐光性及び耐
候性に優れたものであった。また、前述のレンズのコー
ト耐熱性の測定を行ったところ、１日目は１００℃、７
日目は９０℃であり、耐熱性の経時による低下も少なか
った。

【００６６】（実施例２〜６）表１に示した組成にした
以外は実施例１と同様に行った。得られた樹脂の特性は
表１の通りであり、初期および長期の耐湿性、耐熱性、
耐光性に優れたものであった。

【００６７】（比較例１〜４）表１に示したように、イ
ソシアネート化合物としてｍ−キシリレンジイソシアネ
ートを用いた以外は実施例１と同様に行った。得られた
樹脂の特性は表１の通りであり、(i) 実施例１〜４のも
のよりも比重が高い、(ii)ガラス転移温度が実施例１〜
４のものよりも著しく低く、耐熱性に劣る、(iii) １時
間における吸水率はそれ程高くないが、１００時間、１
５０時間になると急激に増加して耐湿性が著しく悪化す
る、（iv）耐光性が劣り、黄変しやすい、(v) コート耐
熱性が、１日目が９０℃、７日目が８０℃と低下する、
等の欠点が認められた。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、耐湿
性、耐熱性、耐光性に優れ、これらの特性が長期間使用
後も低下しにくく、かつ屈折率とアッベ率との光学バラ
ンスに優れた眼鏡用プラスチックレンズが提供された。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】すべてのイソシアネート基が脂環に直結
している２官能以上の脂環族ポリイソシアネート化合物
（Ａ）と４官能以上のポリチオール化合物（Ｂ）とを反
応させて得られるポリチオウレタン樹脂からなるプラス
チックレンズ。
【請求項２】脂環族ポリイソシアネート化合物（Ａ）
が、 (i) １個の脂環を有し、この脂環に２個以上のイソシア
ネート基が直接結合している脂環族ポリイソシアネート
化合物、 (ii)単結合またはアルキレン基−（ＣＲ₁Ｒ₂）_n−
（Ｒ₁Ｒ₂はそれぞれ独立して水素または低級アルキル
基であり、ｎは１〜２の整数である）によって結合され
た２個の脂環を有し、これらの脂環に合計２個以上のイ
ソシアネート基が直接結合している脂環族ポリイソシア
ネート化合物、および (iii) ビシクロ環を有し、このビシクロ環に２個以上の
イソシアネート基が直接結合している脂環族ポリイソシ
アネート化合物から選ばれる少なくとも１種である、請
求項１に記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【請求項３】脂環族ポリイソシアネート化合物（Ａ）
が、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、シク
ロヘキサン−１，３−ジイソシアネート、１−メチルシ
クロヘキサン−２，４−ジイソシアネート、ジシクロヘ
キシル−４，４′−ジイソシアネート、ジシクロヘキシ
ルメタン−４，４′−ジイソシアネート、ビシクロヘプ
タントリイソシアネートから選ばれる少なくとも１種で
ある、請求項１に記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【請求項４】ポリチオール化合物（Ｂ）が脂肪族ポリ
チオール化合物である、請求項１に記載の眼鏡用プラス
チックレンズ。
【請求項５】ポリチオール化合物（Ｂ）が、ペンタエ
リスリトールテトラキス（２−メルカプトアセテー
ト）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプ
トプロピオネート）、ジペンタエリスリトールヘキサキ
ス（２−メルカプトアセテート）、ジペンタエリスリト
ールヘキサキス（３−メルカプトプロピオネート）から
選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の眼鏡
用プラスチックレンズ。
【請求項６】さらに硬化膜および／または反射防止膜
を設けた、請求項１に記載の眼鏡用プラスチックレン
ズ。
【請求項７】硬化膜が有機ケイ素化合物と、粒子径が
１〜３００ｍμの微粒子状無機酸化物とを主成分とし、
レンズ基材との屈折率を調整した硬化膜である、請求項
６に記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【請求項８】微粒子状無機酸化物が、酸化チタン、酸
化アンチモン、酸化セリウム、酸化スズ、酸化ジルコニ
ウム、酸化タングステン、酸化亜鉛およびこれらの複合
酸化物から選ばれる少なくとも１種の酸化物である、請
求項７に記載の眼鏡用プラスチックレンズ。
【請求項９】反射防止膜が単層または多層の無機蒸着
膜からなる反射防止膜である、請求項６に記載の眼鏡用
プラスチックレンズ。
【請求項１０】反射防止膜が、二酸化ケイ素を主成分
とする低屈折率層と、酸化チタン、酸化ジルコニウム、
酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化アルミニウムか
ら選ばれる１種をまたは２種以上の酸化物を主成分とす
る高屈折率層とからなる多層構成を有する、請求項９に
記載の眼鏡用プラスチックレンズ。