JPH0735902A

JPH0735902A - プラスチックレンズ用プライマー組成物及びプラスチックレンズ

Info

Publication number: JPH0735902A
Application number: JP5181543A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Takushima; 秀典宅島; Yasuhiro Sakai; 康弘坂井
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】有機ハードコート膜及び無機反射防止膜を設
けたときに、耐衝撃性に優れたレンズを得ることがで
き、製造時にハードコート液中に浸漬したときにプライ
マー成分の溶出によるハードコート液の汚染やプライマ
ー層の白化の心配がないプライマー組成物を提供するこ
と。【構成】エポキシアクリレート系樹脂を主成分とし、
さらに硬化剤及び硬化促進剤を含有するプラスチックレ
ンズ用プライマー組成物である。プラスチックレンズ基
材上にエポキシアクリレート樹脂プライマー層、有機ハ
ードコート層及び単層あるいは多層の無機反射防止層を
有することを特徴とするプラスチックレンズである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックレンズに
有機ハードコート膜及び無機反射防止膜を形成する場合
に好適なプライマー組成物及び該組成物を用いたプラス
チックレンズに関する。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】近年、眼鏡用の素材として
ガラスに比べて軽いプラスチックの需要が延びている。
一般に、プラスチックレンズは、非常に傷つき易いとい
う欠点を有しているため、通常、レンズ表面にシリコン
系のハードコート膜が設けられ、さらにハードコート膜
上に表面反射を抑えるため、無機物質を蒸着した反射防
止膜が設けられている。しかしながら、ハードコート膜
と反射防止膜の双方を設けたプラスチックンズは、膜を
一切設けないプラスチックレンズやハードコート膜のみ
を設けたプラスチックレンズに比べて耐衝撃性が著しく
劣るという欠点がある。

【０００３】この欠点を解消するため、プラスチックレ
ンズとハードコート膜の間にポリウレタン樹脂からなる
プライマー層を設ける方法が知られている。例えば、ポ
リウレタン樹脂溶液をプラスチックレンズに塗布した
後、溶剤を揮発させてポリウレタン樹脂層を得るという
方法では、得られるポリウレタンが架橋構造を有しない
所謂熱可塑性樹脂であるため、このポリウレタン樹脂層
を有するレンズをさらにハードコート液に浸漬すると、
プライマー層のポリウレタンがハードコート液の溶剤に
解けてハードコート液中に溶出してハードコート液をし
ばしば汚染してしまう。また、溶剤の作用を受けてポリ
ウレタン層の透明性が失われ、白化することが多い。ま
た、アクリルポリオールとポリイソシアネート化合物か
らなるプライマー組成物を塗布し、硬化させて架橋構造
を有するウレタン樹脂層を形成する方法が提案されてい
る。しかし、この場合、常温で活性水素と反応し得るイ
ソシアネート化合物を用いるため、アクリルポリオール
の水酸基とイソシアネート基との反応が保存中に進行
し、プライマーのポットライフが短いという欠点があ
る。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、前記従来技術の欠点を解消
し、有機ハードコート膜及び無機反射防止膜を設けたと
きに、耐衝撃性に優れたレンズを得ることができ、ま
た、製造時に有機ハードコート液中にプラスチックレン
ズを浸漬したときにプライマー成分の溶出によるハード
コート液の汚染やプライマー層の白化の心配がないプラ
イマー組成物を提供することを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、
エポキシアクリレート樹脂を主成分とするプライマー組
成物が上記目的に合致することを見出した。本発明はこ
のような知見に基づいて完成したものである。すなわ
ち、本発明によるプラスチックレンズ用プライマー組成
物は、エポキシアクリレート系樹脂を主成分とすること
を特徴とする。また、本発明によるプラスチックレンズ
は、プラスチックレンズ基材上にエポキシアクリレート
樹脂プライマー層、有機ハードコート層及び単層あるい
は多層の無機反射防止層を有することを特徴とする。

【０００６】次に、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明のプライマー組成物は、上記のようにエポキシアク
リレート樹脂を主成分とするものである。本発明に用い
られるエポキシアクリレート樹脂は、例えば次式

【０００７】

【化１】で示されるアクリル酸２−ヒドロキシ−３−クロロプロ
ピル、次式

【０００８】

【化２】で示されるアクリル酸２−ヒドロキシ−３−アリルオキ
シプロピル、次式

【０００９】

【化３】で示されるアクリル酸２−ヒドロキシ−３−フェニルオ
キシプロピル、次式

【００１０】

【化４】で示されるエピクロルヒドリン変性１，６−ヘンサンジ
オールジアクリレート、次式

【００１１】

【化５】で示されるエピクロルヒドリン変性ビスフェノールＡジ
アクリレート、次式

【００１２】

【化６】で示されるエピクロルヒドリン変性アジピン酸ジアクリ
レート、次式

【００１３】

【化７】で示されるエピクロルヒドリン変性グリセロールトリア
クリレート、次式

【００１４】

【化８】で示されるエピクロルヒドリン変性フタル酸ジアクリレ
ート、次式

【００１５】

【化９】で示されるエピクロルヒドリン変性ヘキサヒドロフタル
酸ジアクリレート、次式

【００１６】

【化１０】で示されるエピクロルヒドリン変性プロピレングリコー
ルジアクリレート、次式

【００１７】

【化１１】（式中、ｎは約３である）で示されるエピクロルヒドリ
ン変性ポリプロピレングリコールジアクリレート、次式

【００１８】

【化１２】で示されるエピクロルヒドリン変性エチレングリコール
ジアクリレートなどを構成モノマーとするものである。

【００１９】また、本発明のプライマー組成物は、さら
に、硬化促進や低温硬化の目的で各種の硬化剤及び硬化
促進剤を含有することができる。硬化剤としては、各種
の有機過酸化物が用いられ、その具体的な例としては、
メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノン
パーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイ
ド、アセチルアセトンパーオキサイド、過酸化ベンゾイ
ルなどが挙げられる。また、硬化促進剤としては、例え
ば、酸化コバルト、硫化コバルト等のコバルト系促進
剤、１，３−ジフェニルグアニジン、ジメチルジチオカ
ルバミン酸ナトリウム、４，４’−ジチオジモルホリン
などがある。

【００２０】これらの硬化剤と硬化促進剤との組合せに
よって硬化時間、硬化温度などを自由に制御することが
できる。また、これらの硬化剤及び硬化促進剤を添加す
る場合、まず、樹脂に硬化促進剤を添加して完全に混合
してから硬化剤を加えて混合することが望ましい。この
とき、樹脂に硬化剤及び硬化促進剤を一度に添加混合す
ると、硬化剤が急速に分解し、危険でもあり、硬化の妨
げにもなるので注意を要する。

【００２１】本発明のプライマー組成物は、溶媒により
任意の濃度に希釈して使用することができる。希釈に用
いられる溶媒としては、アルコール類、ケトン類、エス
テル類、エーテル類などが挙げられ、その他の溶媒を使
用することもできる。これらの溶媒は単独で用いてもよ
いし、２種以上の混合溶媒としてもよい。特に好ましい
溶媒は、ジアセトンアルコール、酢酸エチル、メチルエ
チルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル
である。さらに、プライマー組成物に他の添加剤、例え
ば、塗布性を改善するためのレベリング剤、耐候性向上
のための紫外線吸収剤や酸化防止剤などを添加すること
もできる。

【００２２】また、本発明のプライマー組成物は、公知
の任意のプラスチックレンズ基材に適用することがで
き、その塗布方法は、特に制限はなく、ディップコー
ト、ローラコート、スプレー塗装、フローコート、スピ
ンコートなどを容易に適用できる。プライマー層を形成
するには、プライマー組成物をレンズに塗布した後、４
０〜１３０℃、好ましくは８０〜１１０℃で加熱するこ
とが望ましい。４０℃未満では、反応しないため樹脂が
硬化せず、１３０℃より高い温度ではレンズが変形し、
急速な反応が起こるため、クラック、失透などが生じる
場合がある。加熱時間は、加熱温度に左右されるが、２
〜６０分である。こうして密着性に優れたプライマー層
をプラスチックレンズ基材上に形成することができる。
プライマー層としての必要な膜厚は、通常０．０５〜５
μｍ、好ましくは０．１〜３μｍである。０．０５μｍ
より薄いと耐衝撃性が劣り、５μｍより厚いと面精度が
低下する。

【００２３】本発明のプラスチックレンズは、上記のよ
うに基材上に形成したプライマー層の上にさらに有機ハ
ードコート層及び無機反射防止層を設けたものである。
このハードコート層の形成に用いるハードコート組成物
としては、特に制限はなく、各種のシリコン樹脂を主成
分とするものが好ましい。特に好ましいハードコート組
成物は、（Ａ）コロイダルシリカ、コロイダル酸化アン
チモン、コロイダル酸化セリウム、コロイダル酸化ジル
コニウム等のような１０〜２００オングストロームの平
均粒子径を有する無機酸化物微粒子及び（Ｂ）エポキシ
基、メタクリロイル基等の官能基を有するシラン化合物
及びその加水分解物から選ばれる１種以上のシリコン樹
脂を主成分とするものである。上記の（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の配合比率は、Ａ／Ｂで表して０．２５〜
３．０であることが好ましく、０．５〜１．５であるこ
とがより好ましい。上記の官能基を有するシラン化合物
の具体例としては、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メチルジエトキ
シシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメト
キシシランなどが挙げられる。

【００２４】ハードコート組成物の塗布方法としては、
特に制限はなく、ディップコート、スプレー塗装、フロ
ーコート、スピンコートなど、一般に実施されている任
意の方法を採用することができる。ハードコート組成物
を塗布した後、加熱硬化、紫外線硬化など、使用したハ
ードコート組成物に適する方法で硬化処理を行う。こう
して形成されるハードコート層の好ましい膜厚は、２〜
５μｍである。

【００２５】本発明においては、前記ハードコート層上
にさらに単層又は多層の無機反射防止膜を設ける。反射
防止層の形成に用いる物質としては、Ａｌ、Ｃｒ等の金
属、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、Ｍ
ｇＦ₂等の金属フッ化物などが挙げられる。反射防止層
を形成させる方法としては、真空蒸着法、スパッタリン
グ法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト
法などが挙げられる。多層の反射防止膜の具体例として
は、ハードコート層の側からＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、Ｚｒ
Ｏ₂、ＳｉＯ₂の膜を順次、それぞれλ／４、λ／４、
λ／２、λ／２の光学的膜厚で形成させたものが挙げら
れる。ここで、λは光の波長５２０ｎｍである。

【００２６】

【実施例】次に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２７】実施例１（１）プラスチックレンズ基材の製造ｍ−キシリレンジイソシアネート４３．４重量部、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）５６．４重量部及びジブチルスズジラウレート
０．２重量部を混合し、室温付近で攪拌して均一にした
後、冷却しながら脱気した。次いで、中心厚１．２ｍ
ｍ、コバ厚１０ｍｍ、半径８０ｍｍのレンズ成形用ガラ
ス製鋳型中に注入し、−５℃で４８時間、４０℃で１時
間、６０℃で１時間、１１０℃で４時間かけて重合させ
た。得られたレンズ成形品は、無色透明であり、屈折率
は１．５９５と高く、内部歪みのない光学用のプラスチ
ックレンズとして良好なものであった。これをプラスチ
ックレンズ基材として用いた。

【００２８】（２）プライマー組成物の調整及び塗布硬
化市販のエポキシアクリレート樹脂（昭和高分子（株）製
のリポキシＲ−８０６）２５．７９重量部、硬化剤とし
て日本油脂（株）製パーメックＮ０．１６重量部、硬化
促進剤として１，３−ジフェニルグアニジン０．０５重
量部、レベリング剤として市販のフッ素系レベリング剤
（住友スリーエム（株）製フロラードＦＣ−４３０）
０．０３重量部及び溶媒としてプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル７３．９７重量部からなる混合物を均
一な状態になるまで充分に攪拌し、これをプライマー組
成物とした。このプライマー組成物を前処理としてアル
カリ処理をした上記（１）で得られたプラスチックレン
ズ基材上に浸漬法（引き上げ速度５０ｍｍ／分）で塗布
し、室温で１５分間風乾させた後、１２０℃で６０分間
加熱処理してプライマーを硬化させ、レンズ上に厚みが
１．０μｍのプライマー層を形成させた。

【００２９】（３）シリコン系ハードコート組成物の塗
布硬化 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン６５重量
部を０．０１規定塩酸水溶液３５重量部と混合し、加水
分解させた後、一昼夜（２４時間）常温で熟成した。こ
の液を（Ａ）調整液とする。メタノール分散コロイダル
シリカ（日産化学（株）製、ＳｉＯ₂３０％）２００重
量部に前記の（Ａ）調整液を９０重量部混合し、さらに
硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネート０．５
重量部、溶媒としてイソプロピルアルコール６０重量部
及びフローコントロール剤としてＬ−７６０７（日本ユ
ニカー（株）製）０．２重量部を混合し、充分に攪拌
し、室温で熟成させた。この液をハードコート組成物と
した。このハードコート組成物を上記（２）で得られた
プライマー層を有するプラスチックレンズ基材のプライ
マー層上に浸漬法（引き上げ速度２００ｍｍ／分）で塗
布した。塗布したレンズを室温で１５分風乾させた後、
１２０℃で２時間加熱処理して厚みが２μｍのハートコ
ート層を形成した。

【００３０】（４）反射防止膜の形成上記（３）で得られたプライマー層及びハードコート層
を有するプラスチックレンズ基材にＳｉＯ₂／ＺｒＯ₂
／Ａｌ₂Ｏ₃系の５層反射防止膜を真空蒸着法により形
成させた。すなわち、ハードコート層の側からＳｉ
Ｏ₂、ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂＋Ａ
ｌ₂Ｏ₃の膜を順次、それぞれλ₀／１２、λ₀／２、
λ₀／１２、λ₀／４、λ₀／１の光学的膜厚で形成さ
せた。ここで、λ₀は、光の波長５５０ｎｍである。こ
のようにして透明感に優れたプラスチックレンズが得ら
れた。その他、諸性能を測定した。その評価方法は下記
のとおりであり、評価結果を表１に示した。

【００３１】評価方法密着性塗膜面にナイフ等で縦横１ｍｍ間隔で各１１本の平行な
線を入れ、１００個のマス目を入れる。その上にセロフ
ァン粘着テープを強くはりつけ、９０度方向に急速に剥
がし、１００個中の残った個数を調べ、下記のように評
価する。すなわち、１００個中に剥がれずに残っていた
個数＝ｍとすると、ｍ／１００と表す。「１００／１０
０」はクロスカットテープにおいて膜が全く剥がれなか
ったことを示している。耐候性サンシャインウェザーメーター（スガ試験機（株）製）
に３００時間曝露した後、表面を観察し、クラックのな
いものを良好と評価した。

【００３２】耐擦傷性スチールウール＃００００で塗膜表面を１ｋｇの荷重を
かけて摩擦して傷の状態を調べ、下記の基準で評価す
る。Ａ：塗膜表面に傷がつかないＢ：塗膜表面に少し傷がつくＣ：塗膜表面に深く傷がつく

【００３３】染色性プライマー層及びハードコート層を有するプラスチック
レンズ基材を、分散染料プラックスブラウンＤ（（株）
服部セイコー製）２重量部を水１０００重量部に添加し
た染浴中で９０℃で１０分間の条件で浸漬処理し、染色
させ、可視光線透過率を測定し、その値を示した。耐衝撃性１６ｇの鋼球を１２７ｃｍの高さからレンズ中心部に自
然落下させ、破砕、ひび割れなどの有無を調べた。落下
は３回行った。外観レンズにスライドプロジェクターの強い光を当てて目視
で透明度を観察した。

【００３４】実施例２ジエチレングリコールビスアリルカーボネート１００重
量部と、ラジカル重合開始剤としてのジイソプロピルパ
ーオキシカーボネート３重量部とからなる混合物を室温
で攪拌して均一にした後、冷却しながら脱気した。次い
で、レンズ成形用のガラス製鋳型中に注入し、４０℃で
６時間加温し、４０℃から６５℃まで１２時間かけて昇
温し、さらに６５℃から８５℃まで７時間かけて昇温
し、最後に８５℃で４時間加熱した。レンズを鋳型から
取り出し、１３０℃で１時間ポストキュアーを行った。
得られたレンズ成形品は、無色透明で、内部歪みのない
光学用のプラスチックレンズとして好適なものであっ
た。これをプラスチックレンズ基材として用いた以外
は、実施例１と全く同様にして複合膜を有するプラスチ
ックレンズを作製した。性能の評価結果を表１に示す。

【００３５】実施例３市販のエポキシアクリレート樹脂「リポキシＲ−８０
２」（昭和高分子（株）製）２５．６３重量部、硬化剤
として「パーメックＨ」（日本油脂（株）製）０．１８
重量部、硬化促進剤としてナフテン酸コバルト溶液（６
％溶液）０．０６重量部、レベリング剤として市販のフ
ッ素系レベリング剤「フロラードＦＣ−４３０」（住友
スリーエム（株）製）０．０３重量部及び溶媒としてプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル７４．１重量部
からなる混合物を均一な状態になるまで充分に攪拌し、
これをプライマー組成物とした。このプライマー組成物
を用いた以外は、実施例１と全く同様にして複合膜を有
するプラスチックレンズを作製した。性能の評価結果を
表１に示す。

【００３６】実施例４実施例２で得られたレンズをプラスチックレンズ基材と
して用いた以外は、実施例３と全く同様にして複合膜を
有するプラスチックレンズを作製した。性能の評価結果
を表１に示す。

【００３７】実施例５スチレン２５重量部、２，４，６−トリブロモフェニル
メタクリレート６５重量部、ジエチレングリコールジメ
タクリレート７重量部、メチルメタクリレート３重量部
及びジイソプロピルパーオキシカーボネート０．５重量
部からなる混合液を室温で攪拌して均一にする。この混
合液の不純物を０．８μｍのメンブランフィルターで除
去し、濾液をレンズ成形用のガラス製鋳型中に注入し、
５０℃で１５時間保持した後、離型し、レンズ成形品を
得た。得られたレンズ成形品は、無色透明で、内部歪み
のない光学用のプラスチックレンズとして好適なもので
あった。これをプラスチックレンズ基材として用いる以
外は、実施例１と全く同様にして複合膜を有するプラス
チックレンズを作製した。性能の評価結果を表１に示
す。

【００３８】実施例６実施例５で得られたプラスチックレンズ基材をレンズ基
材として用いた以外は、実施例３と全く同様にして複合
膜を有するプラスチックレンズを作製した。性能の結果
を表１に示す。

【００３９】比較例１市販の非反応性ポリウレタン「デスモラック４２００」
（住友バイエルウレタン（株）製）３０．１６重量部、
レベリング剤として市販のフッ素レベリング剤「フロラ
ードＦＣ−４３０」０．０５重量部、溶媒としてトルエ
ン２７．６３重量部及びイソプロピルアルコール４２．
１６重量部からなる混合物を均一な状態になるまで充分
に攪拌し、これをプライマー組成物とした。このプライ
マー組成物を用いた以外は、実施例１と全く同様にして
複合膜を有するプラスチックレンズを作製した（プライ
マー膜厚は、１．１μｍであった）。性能の評価結果を
表１に示す。

【００４０】比較例２比較例１で得られたプライマー組成物を用いた以外は、
実施例２と全く同様にして複合膜を有するプラスチック
レンズを作製した。性能の評価結果を表１に示す。

【００４１】比較例３プライマー層を一切設けないこと以外は、実施例１と全
く同様にして複合膜を有するプラスチックレンズを作製
した。性能の評価結果を表１に示す。

【００４２】比較例４プライマー層を一切設けないこと以外は、実施例２と全
く同様にして複合膜を有するプラスチックレンズを作製
した。性能の評価結果を表１に示す。

【００４３】比較例５プライマー層を一切設けないこと以外は、実施例５と全
く同様にして複合膜を有するプラスチックレンズを作製
した。性能の評価結果を表１に示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【発明の効果】本発明のプライマー組成物は、そのプラ
イマー成分であるエポキシアクリレート樹脂が熱硬化性
であるため、プライマー層を設けたタレンズをハードコ
ート液に浸漬しても、プライマー成分がハードコート液
中に溶出して液を汚染したり、プライマー層を白化する
ことがなく、プラスチックレンズ基材及び有機ハードコ
ート層に対する密着性に優れた無色透明なプライマー膜
を形成することができ、ハードコート層の上にさらに無
機反射防止膜を設けた場合にも、耐候性、耐擦傷性、染
色性、耐衝撃性等の諸性能に優れるとともに外観におい
ても良好で、米国のＦＤＡ規格を合格するプラスチック
レンズを提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エポキシアクリレート系樹脂を主成分と
することを特徴とするプラスチックレンズ用プライマー
組成物。
【請求項２】さらに硬化剤及び硬化促進剤を含有する
請求項１記載のプライマー組成物。
【請求項３】プラスチックレンズ基材上にエポキシア
クリレート樹脂プライマー層、有機ハードコート層及び
単層あるいは多層の無機反射防止層を有することを特徴
とするプラスチックレンズ。