JPS5949502A - 染色可能な反射防止性レンズおよびその製造方法 - Google Patents

染色可能な反射防止性レンズおよびその製造方法

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JPS5949502A
JPS5949502A JP57159594A JP15959482A JPS5949502A JP S5949502 A JPS5949502 A JP S5949502A JP 57159594 A JP57159594 A JP 57159594A JP 15959482 A JP15959482 A JP 15959482A JP S5949502 A JPS5949502 A JP S5949502A
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dye
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孝 谷口
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    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
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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】 本発明は反射防止性を有する着色レンズの製造方法に関
するものである。
眼鏡用レンズにおいては、装着時に光線の反射によって
、ゴースト、フレアーなどと呼ばれる反射像を生じて眼
に不快感金与えるという問題点がある。これらの改良法
としては従来より、レンズ基材上に反射防止膜全形成さ
せる方法が行なわれた。また反射防止膜形成方法に関し
て種々の提案がされている(光学技術]ンタクトVO1
,9、m8゜17〜23(1971))。
一方、眼鏡レンズにおいては、近年ファツジmlン化が
進み、レンズの着色化、とくにノ・−フカラと −4−呼ばれるレンズに濃淡の着色をする(通常は上部
が濃い)いわゆるほかし染めに対する要求が高くなって
いる。
以上のような9反射防止機能とレンズの着色化の両者全
満足させることケ目的として、従来より行なわれていた
方法は、レンズ基材をあらかじめ染色あるいはし/ズ暴
利の原着によって着色したのち9反射防止加工を施すこ
とである。
しかし、この方法により形成された反射防止着色レンズ
には1次のような問題点がある。
(1)蒸着法で反射防止膜全形成させる場合、高度の真
空度を要するために処理すべき着色レンズの色の濃さ9
色相などが1反射防止加工前後において変化し、再現性
に乏しい。
(2)  液状物質をコーティング法によって反射防止
膜を形成させる場合9着色レンズ′ff:液状物質に浸
漬した時に着色物質の脱落1着色物質の液状物質による
化学変化などによって9着色レンズの色の濃さ2色相な
どが反射防止加工前後で変化が生じる。
(3)蒸着法、あるいは液状物質コーティング法のいず
れにおいても9反射防止膜の形成全波にするため多様な
彩色に関する要求に開学に応じられない0 (4)  反射防止加工工程にミス金主じた場合、再生
が困難であり、コストに重大な影響企及はす。
本発明者らは、これらの問題点全解決するべく鋭意検討
した結果、以下に述べる本発明に到達1〜だ。
すなわち本発明は、染色可能なレンズ基材上に染料透過
性もしくは染色性金与する反射防止膜?形成させた後、
前記レンズ基材および7寸たはレンズ基材」二に形成さ
れた反射防止膜を染色することを特徴とする反射防止加
工有する着色レンズの製造方法に関するものである。
ここで染色可能なレンズ基材とは、たとえばジエチレン
グリコールビスアリルカー・ボネート重合1本、ポリカ
ーボネート、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリスチレ
ンおよびその共重合体、ポリメチルメタクリレートおよ
びその共重合体などに代表されるプラスチック材料のほ
か9染色可能な処理を施したガラスも含まれる。また、
無機ガラスに代表される基材のように染色できないもの
においては、暴利上に染色可能な被覆相によって被覆さ
れたものも本発明の染色可能なレンズ基材に含めること
ができる。染色可能な被覆相としてはたとえば、 us
p  4,211,825  に記載の可染1生高硬度
化被膜が好適な1タリとして挙けられる。さらにこれら
の可染性高硬度化被膜は、レンズ基材としてプラスチッ
クを使用する場合には伺着曲、硬度。
耐薬品性、耐久性などの諸物性の向上が期待きれる。
本発明で言う染色とd、分散染r・1.塩基注染tト。
酸性染料、金属錯塩型染料などの有機染料を1史ってレ
ンズおよび捷たは反射防止膜全体の染色9段階的に濃淡
のあるボカシ染色などのほか、転写紙などによる模様染
色もこれに含まれる。捷た染色にあたって使用する染料
はあらかじめ水、糊剤。
染色助剤、界面・活性剤、レベリング剤、pH調整剤等
で目的に応じた性状にコントロールされるべきである。
一方、染色速度、染色濃度等全増大させる目的でキャリ
ヤーと呼ばれるところの各種有機薬品を添加し、染色特
性全向上させることも容易に可能である。また前記した
方法で粘稠なペースト状染料配合1’に調整し、これで
直接スクリーン印刷法などにより反射防止膜上に彩色す
るか。
まず染料ペーストで柄模様全紙、布、フィルムなどの可
とう件のある基材に印刷しておき、これらを反射防止膜
上に貼りつけて染料層と反射防止膜表面間に密着状態を
つくり、それ(i60〜200′Cの温度で10分〜2
時間乾熱もしくは温熱処理して染料の塗膜への移行、固
着を行なわせる方法によって模様の染色などが実現され
る。染色終了後は湯洗もしくは水洗により余分の染料ペ
ースト。
染料支持層全除去すればよい。
また染料としては可視領域に吸収をもつ有色染料ばかり
でなく、紫外線によって発色するホトクロミック染料、
あるいは螢光を発する螢光染料などもこれに含まれる。
反射防止膜形成方法の具体的なレリとしては、蒸着法、
液状物質・のコーティング、プラズマ重合など種々の方
法が適用可能である。なかでもプラスチック基材の場合
には線膨張係数の差による染色時に発生するクラックの
防止という点から液状物質のコーティングによる反射防
止加工がとくに良好な結果全方える。
上記の蒸着法としては直空蒸着、スパッタリング、イオ
ンプレーティング法等の臭突下(10〜10’−Tor
r)で行なわれる物理蒸着法かある。
また液状物質のコーティングによって反射防止性全付与
させる被膜全形成する液状組成物としては被膜形成性物
質のみでなる場合の曲必要な塗布作業性?付有するため
に各種の揮発性溶媒を含んだものも用いることができる
ここで液状組成物とは通常の塗布作業が適用できる範囲
の粘度を有する組成物であって適用温度で10ボイズ以
下、好ましくは1ボイズ以下のものが用いられる。すな
わち、これより高い粘度を有する液状組成物は、均一な
塗膜を得ることが困難である。塗布方法としては通常の
コーティング作業で用いられる方法が可能であるが薄膜
の膜厚コントロールの観点からはカーテンフロー塗装。
浸漬塗装、スピン塗装などが好ましい。
本発明にいう反射防止膜とは、たとえば屈折率が相対的
に異なる複数の薄層全形成することによって反射防止効
果を透明基材に対して寿えるような被膜であり、これら
反射防止膜については従来から、各薄層の屈折率とその
膜厚の組会せに関する知見も数多く知られている。ここ
で用いられる反射防止膜は染色性含有するもの、あるい
は染料透過性を有するものであり、これらのhuとして
は各種の組合せが挙げられるが、中でも特に有効な具体
例としては、たとえばチタン、ジルコニウムのアルコキ
ッドまたはキレート化合物とエポキシ樹脂、コロイド状
シリカから得られる高い屈折率を有する被膜と一般式R
R5i−(OR)    で表わさa  b     
   4−a−b れる有機ケイ素化合物の加水分解物を主成分とする低い
屈折率を有する被膜との組合せである。この場合1反射
1凍止効果を最も発現させるためには各々の被膜の厚み
および屈折率の選択が重要であることはいうまでもない
いいかえれば9反射防止膜としては次のような条件全備
えていることが必要である。すなわち。
相対的に高い屈折率の被膜と低い屈折率の被膜は少なく
とも各々1層以上形成することを要し、かつその最外層
(暴利と反対側の層)はそれと接する層より相対的に低
い屈折率を有すること重要する。
上記の高い屈折率を有する被膜全形成するためのチタン
、ジルコニウム、のアルコキシドまたはキレート化合物
の具体的な例としては、チタンテトラエトキシド、チタ
ンテトラ−1−プロポキシド。
チタンテトラ−n−グロボキシト、チタンテトラーn−
ブトキシド、チタンテトラ−IEeC−ブトキシド、チ
タンテトラ−tert−ブトキシド、ジルコニウムテト
ラエトキシド、ジルコニウムテトラ−1−プロポキシド
、ジルコニウムテトラ−n−プロポキシド、ジルコニウ
ム7トラ〜n−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−E3
eQ−ブトキシド。
ジルコニウムテトラ−tert−ブトキシドなどの金属
アルコレート化合物、さらにはジーイソプロボキシチタ
ニウムビスアセテルアセt−ネー1−.ジ−ブトキシチ
タニウムビスアセチルアセトネート。
ジ−エトキシチタニウムビスアセチルアセトネート、ビ
スアセチルアセトンジルコニラ6ム、トリーn−ブトキ
シドジルコニウムモノエチルア七トアセテートなどのキ
レート化合物などを挙げることができる。
また低い屈折率含有する被膜の形式に使用されるところ
の一般式RaRb51(OR)4−a−5で表わされる
有機ケイ素化合物において、 R,R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、アミン基、メルカプト基、メタクリルオキシ基
ないしシアノ基を有する炭化水素基、またRは炭素数が
1〜Bのアルキル基、アルコキシアルキル基、アシル基
であり、aおよびbは0または1である。これらの有機
ケイ素化合物中で本発明の反射防止着色レンズ製造にあ
たってはとくにエポキシ基金含む化合物音・含有した組
成物が有効である。
これら有機ケイ素化合物の具体的な代表例としテハ、ク
リシト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、α−グリシド
キシエチルトリメトキ/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−グリシドキンエチルトリエトキシシ
ラン、α−グリシドキシプロビ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7ラン、β−グ
リント′キシプロピルトリメトキシンラン、β−グリシ
トキンプロピルトリエトキンンラン、γ−グリシドキシ
プ口ピルトリメトキ7シラン、γ−グリシトギシプロビ
ルトリエトキ77ラン、γ−グリシドキシプロビルトリ
プ口ボキシ7ラン、γ−グリシドキシプロピルトリブト
キシシラン、γ−グリシドキシグロビルトリメトキシェ
トキンシラン、γ−グリンドキシプロビルトリメトキシ
ェトキンンラン、γ−グリシドキシプロピルトリフエノ
キ/シラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシプラ
ン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラ/。
β−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−グリ
シドキンブチルトリエトキシシラン、r−グリシドキシ
ブチルトリメトキシ7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)メチルトリエト
キシシン。
(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−(5,4−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)エチルトリッ
トキシエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルトリフエノキシシラン。
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−(ろ、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、β−(3,4−エボ
キノシクロヘキ/ル)ブチ# l−’J メトキシシラ
ン、β−(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7ドキシメチルメチルジメトキ
/7ラン、グリシトキゾメチルメチルジエトキ/シラン
、α−グリンドキシエチルメチルジメトキ/シラン、α
−グリシ、ドキンエチルメチルジエトキ77ラン、β−
グリシドキ/エチルメチルジメトキ/シラン、β−グリ
シドキシエチルメテルジエトキシシラン、a−グリ7ド
キンプロビルメチルジメトキンシラン、α−グリシドキ
シブロピルメチルジエトキンシラン。
β−グリ/ドキゾプロビルメチルジエトキンシラ/、β
−グリンドキ/プロビルメチルジエトキ//ラン、γ−
グリシドキゾプロピルメテルンメトキ/シラン、γ−グ
リシドキシプロピ/lzメチルジエトキンンラン、γ−
グリントキシブロビルメチルジプロポキシシラン、γ−
クリシトキシプロビルメチルジブトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロビルメチルジメトキシエトキシシラン、
γ−グリシドキシプロビルメチルジフェノキシシラン。
γ−グリシドキシプロビルエチルジメトキシシラン、γ
−グリシドキシグロビ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ンシラン、γ−グ
リシドキシグロビルビニルジエトキンシラン、γ−グリ
シドキシ、プロピルフェニルジメトキシシラ/、γ−グ
リシドキシグロピルフェニルジエトキシシランなどのエ
ホキシ基含有有機ケイ素化合物およびその加水分解物、
メチルシリケート、エチルンリケート、n−プロピルシ
リケート、1−プロピルシリケート、n−ブチルシリケ
ート、 ’F3eQ−ブチルシリケートおよびt−プチ
ルシリケートなどのテトラアルコキシシラン類、および
その加水分解物さらにはメチルトリアセトキシシラン、
メチルシリケトキ77う/、メチルトリメトキシエトキ
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/、エチルトリメトキシ7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)
 IJ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ノンラン、γ−クロロプロピルト
リメトキ/シラン、γ−クロロプロピルトリエトキ/ン
ラン、γ−クロロプロピルトリアセトキ/シラン、3,
3.3−トリクロロプロピルトリメトキンシラン、γ−
メタクリルオキシプロピルトリメトキン7ラン、γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−,アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−メルカブトグロビルトリメ
トキシシラン、γ−メルカグトプロビルトリエトキ/シ
ラシ、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラ/、β−77ノエチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリフエノキシシラン、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などの
トリアルコキシ、トリアジルオキシまたトリフエノキシ
シラン類またはその加水分解物および、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、ジメテルジェトギシ
ク゛う/、フェニルメチルジェトキ/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ェトキシシラン、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−メタクリルオキシグロピルメチルジ
エトキシシラン、γ−メルカブトグロビルメチルジメト
キシシラン、γ−メルカプトグロビルメチルジェトキシ
シラン。
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミ
ノプロビ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、メチルビニルジェトキシシランなどジア
ルコキシシランまたはジアシルオキシシラン類またはそ
の加水分解物がその例である。
これらの有機ケイ素化合物は1種または2種以上添加す
ることも可能である。
これらの有機ケイ素化合物はキュア温度を下げ硬化をよ
り進行させるためには加水分解して使用することが好ま
しい。
加水分解は純水または塩酸、酢酸あるいは硫酸などの酸
性水溶液全添加、攪拌することによって製造される。さ
らに純水、あるいは酸性水溶液の添加量を調節すること
によって加水分解の度合をコントロールすることも容易
に可能である。加水分解に際しては、アルコキシ基と等
モル以上、3倍モル以下の純水または酸性水溶液の添加
が硬化促進の点で特に好ましい。
加水分解に際しては、アルコール等が生成してくるので
無溶媒で加水分解することが可能であるが、加水分解を
さらに均一に行なう目的で有機ケイ素化合物と溶媒全混
合した後、加水分解を行なうことも可能である。また目
的に応じて加水分解後のアルコール等を加熱および/ま
たは減圧下に適当量除去して使用することも可能である
し、その後に適当な溶媒を添加することも可能である。
これらの溶媒としてはアルコール、エステル、エーテル
、ケトン、ハロゲン化炭化水素あるいはトルエン、キシ
レンなどの芳香族炭化水素などの溶媒が挙げられる。ま
たこれらの溶媒は必要に応じて2種以上の混合溶媒とし
て使用することも可能である。また、目的に応じて加水
分解反応全促進し、さらに予備縮合等の反応を進めるた
めに室温以上に加熱することも可能であるし、予備縮合
を抑えるために加水分解温度全室温以下に下げて行なう
ことも可能であることは言うまでもない。
本発明の製造方法により得られる反射防止性を有する着
色レンズは、従来のものに比較して再現性が向上するの
みならず顧客の多様な要求に対しても迅速に対応できる
などの効果がある。このことは、たとえばあらかじめ反
射防止加工したレンズなどを眼鏡店の店頭で顧客の好み
に応じて染色することが可能になるということである。
本発明で言うレンズとはサングラス用、ファッショング
ラス用、安全眼鏡用、矯正用などの眼鏡用レンズばかり
でなく、スキー用ゴーグルなどもこれに含まれる。
以下実施例より本発明の詳細な説明するがこれに限定さ
れるものでない。
実施例1 (1)  第1層コーティング組成物の調整アセチルア
セトン1686gK攪拌下で7リコーン系界面活性剤0
.10gおよびメタノール分散コロイド状シリカ、(平
均粒子径12±1mμ、固形分50%)18.0g’i
添加する。充分攪拌したのち。
さらにテトラ−n−ブチルチタネート15.5gを添加
し、充分攪拌全行なってコーティング組成物とした。
(2)第2層コーティング組成物の調整(a)  ンラ
ンカU水分解物の調製 γ−グリシドキシグロビルトリメトキシシラン56、5
 g、  ビニルトリエトキン/ラン24.0 gに0
.05規定塩酸水溶液198g全10’に+にコントロ
ールしながら攪拌下・で滴下混合した。滴下終了後は室
温でさらに1時間攪拌を行ない、シラ/加水分解物を得
た。
(b)  コーティング組成物の請判 前6己シラ/加水分解物396g中に撹拌しなからn−
プロパツール150.5g、水71.2 g、エチルセ
ロソルブ23.9 g 、実施例1で使用したと同じメ
タノール分散コロイド状シリカ32.5g1 シリコー
ン系界面活性剤0.22 gJアルミニウムアセチルア
セトネート0.98 gi添加し、充分攪拌混合全行な
って、コーティング組成物全行た。
(3) 塗布およびキュア まず前項(1)で調製した塗刺全用いて、カセイノーダ
水溶液に浸漬後、洗浄したジエチレングリコールビスア
リルカーボネート重合体レンズ(直径75mm、厚み2
.1m、m、  CR−59プラルンズ)に下記の条件
でスピンコードシた。コート上ftレンズは90゛0で
1時間加熱乾燥を行なった。
スピンコード条件 回転数: 55[JOrpm 回転時間:60秒 加熱乾燥後、40’Oの熱水に1時間浸漬し、さらに1
10 ’Oで1時間加熱乾燥した。
得られた第1層の上にさらに上記+21.(b)で調製
した第2層コーティング組成物全第1層と同じ条件でス
ピンコートシ、コート後は93°Cの熱風乾燥機で2時
間加熱硬化を行なった。
(4)  試験結果 得られたレンズの全光線透過率は967係であり、赤紫
色の反射光色を有する反射防止レンズてあった。なお反
射防止加工前レンズの全光線透過率は926%であった
。捷たこの反射防止レンズを赤T−We黄の6色を混合
した分散染料を水に分散溶解させた染色心金用い、90
’e、30分間染色した。このレンズは全光線透過率が
406係まで染色されていた。また染色後も反射防止効
果d、全く低下していなかった。
実施例2 (11アンダーコーティング組成物の調製(a)/ラン
加水分解物の調製 γ−グリ/ドキ/プロビルメチルジエトキ/ンラン10
6.8g全10°Cに冷却し、攪拌しなから005規定
塩酸水溶液155g全徐々に滴「シ。
滴下終了後、室温にてさらに1時間攪拌金つつけでシラ
ン加水分解物全行た。
(b)  コーティング組成物の調製 前記シラン加水分解物に、エポキシ樹脂(°゛エピコー
ト827″′、シェル化学株式会社製品ン25g、エポ
キシ樹脂(”エポライ) 3002“、共栄社油脂化学
工業株式会社製品)25g、ジアセト77 /l/ コ
−/I/ 58.9 g、ベンンルアルコール295g
、メタノール510g、シリコーン系界面活性剤1.5
 g 全添加混合し、さらに実施クリ1で使用したメタ
ノール分散コロイド状シリカ416.7gとアルミニウ
ムアセチルアセトネート12.5gi添加し、充分攪拌
した後、コーティング組成物とした。
(2)  アンダーコートの塗布、キュアおよび前処理 前項コーティング組成物を使って、実施例1で使用した
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート重合体レ
ンズに浸漬法で塗布し、93’oで4時間加熱した。キ
ュアされたレンズは前処理として表面処理用プラズマ装
置(PR501A  ヤマト科学株式会社製)金用い、
酸素流量100m//分。
出力51]Wで25分間処理を行なった。
(3)反射防止膜の製造および試験結果前記アンダーコ
ートレンズを使用する以外はすべて実施例1と同様に行
なった。
得られたレンズの全光線透過率は96.2チであり1反
射光色は赤紫色がかった色?呈した。また得られたレン
ズ全≠ooooのスチールウールにて耐摩耗1生ケ調べ
たところ、摩耗後もほとんど[易発生は認められなかっ
た。またこの反射防止レンズを赤、宵、黄の6色全混合
した分散染料を水に分散溶解させた染色浴を用い、90
’0.30分間染色し友。このレンズは全光線透過率が
549%まで染色されていた。また染色後においても反
射防止効果はまったく低下されていなかった。
なお、アンターコート処理のみからなるレンズの全光線
透過率は92.78%であった。
比較例1 前記実施1+!I 2において、アンターコート処理レ
ンズをあらかじめ赤色染料で染色した後、実施例2とま
ったく同様に反射防止膜全製造したところ第1層コーテ
ィング組成物中に染料の浴出が認められ、溶液が赤く変
質した。
実施例6 使用レンズ全レンズ度数が一400ジオプターのジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート重合体レンズに
変える以外はすべて実施例2と同様に行なった。
得られたレンズは実施ヒl12とまったく同様の性能を
有するものであった。
実施例4 1吏用レンズ全レンズ度数が+2.00  ジオプター
のジエチレングリコールビスアリルカーボネート重合体
レンズに変える以外は実施例2と同様に行なった。得ら
れたレンズは実施例2とまったく同様の性能を有するも
のであった。
実施例 使用レンズ全無機ガラスレンズ′(直径65mm。
厚み2.0mm)i使用する以外はすべて実施例2に準
じて行なった。
得られたレンズの全光線透過率は94.8%であり、染
色時間全3時間にして染色したところ。
70、0 %まで染色された。なお未処理のレンズの全
光線透過率は91.9 %であった。
15−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  染色可能なレンズ基材上に染料透過性もしく
    は染色性を有する反射防止膜全形成させた後。 前記レンズ基材および/またはレンズ基材上に形成され
    た反射防止膜全染色することを特徴とする反射防止性金
    有する着色レンズの製造方法。
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