JPS60235101A - カラ−コ−トレンズ - Google Patents

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】 本発明は合成樹脂レンズの表面に着色されたハードコー
ト膜が形成されたカラーコートレンズ及び着色されたハ
ードコート膜上に反射防止膜が形成されたカラーコート
レンズに関するものであり、該レンズは眼鏡レンズ、カ
メラレンズ、プロジェクタ−レンズ、望遠鏡レンズ、拡
大−レンズなどの光学レンズ分野に利用がｈ」能である
。

近年、ガラスレンズに代って合成樹脂レンズの実用化が
急速に進んでいる。これは、合成樹脂レンズが従来のガ
ラスレンズに比較して軽量であり、耐衝撃性、加工性な
どに優れているという理由によるものであり、また、特
に合成樹脂レンズは染色が容易であることから、眼鏡レ
ンズにおいてはファツション性という点からも普及して
きている。

一般に、合成樹脂レンズにおいて用いられる素材は、例
えばジエチレングリコールビスアリルカーボネート、メ
チルメタクリレート、スチレン、ポリカーボネート、塩
化ビニルなどの単独重合体あるいは共１合体からなる透
明合成樹脂である。かかる透明合成樹脂の素材からなる
合成樹脂レンズは表面硬度が低いため纒がつき易く、使
用中の汚れから、その汚れを拭き取る時などにも陽がつ
き、そのため透視性が低下してレンズとしての可使用時
間の短いことが問題とされている。更にレンズとしては
光の高透過率が要求され、表面での入射光の反射を低下
させ、光の透過率を高めて、レンズの明るさを増すとと
もに、一方、ゴースト、フレアと呼ばれる反射像會なく
すことが不可欠となっている。

これらのことから、合成樹脂レンズの表面には通常、ハ
ードコート膜及び／又は反射防止膜を設けることはよく
知られていることである。しかしながら、合成樹脂レン
ズを使用者の好みの色に応じて染色する場合、無機質材
料からなる反射防止膜が形成されていると染色すること
はできない。このため、通常は染色後に反射防止膜形成
処理が行なわれるが、かかる染色において、一般的に用
いられているポリエステル樹脂用分散染料は耐熱性に劣
り、反射防止膜形成処理工根における加熱によって昇華
や酸化還元分解などが起ったシ、合成樹脂レンズ表面の
重合度あるいけハードコート膜の形成されたレンズにあ
ってはハードコート膜素材の樹脂の重合度の影響などを
受けて色相の再現性が困難であったり、色のバラツキや
耐光性に劣るという問題がある。更に反射防止膜形成処
理に伴なう、水。

各棟の洗剤や有機浴剤による洗浄、超音波処理。

加熱乾燥などの前処理と真空蒸着処理とによってレンズ
の色調と透過率に変化を生じて、最終製品としての望ま
れている着色レンズを得ることが困難となっている。か
かる現状において、合成樹脂レンズ索材の中にあらかじ
め染料を混練する方法も提案されているが、かかる方法
において、例えばレンズの中心部と周辺部とにおいて肉
厚に差がある場合、レンズ全体としては中心部と周辺部
では色の濃淡を生じたり、眼鏡レンズにおいては左右の
度が異なる場合、左右で濃度が異なるといった問題があ
る。

本発明者は、１記の如き問題点の認識に基づき着色され
た合成樹脂レンズにおいて、色のバラツキ十ムラがなく
、耐光性に優れた着色レンズであって、しかも各柚コー
ト膜の形成されたカラーコートレンズについて検討、研
究を行なつた。その結果、合成樹脂レンズの表面にノ・
−ドコート＠を形成する際に、有機ノ・−ドコート液に
染料をあらかじめ俗解せしめた染色性を有するハードコ
ート液によってノ・−ドコート膜が形成されたカラーコ
ートレンズは前記問題点が解決されることを見い出し、
本発明を完成するに至ったものでおる。

即ち、本発明は染料を６％した有機ノ−−ドコート液を
合成樹脂レンズの六（３）に塗布し、硬化処理すること
によって着色ノ・−ドコート膜が形成されたカラーコー
トレンズ、及び該着色ノ・−ドコート膜上に反射防止膜
が形成されたカラーコートレンズに関するものである。

本発明のカラーコートレンズは、有機ノ・−トコ−）ｉ
Ｋ染料を俗解した染色性有機ノ・−ドコート液をレンズ
表面に処理することによって、着色ノ・−ドコート腺が
形成されていることに特徴がある。

不発明において合成樹脂レンズの木材としては、透明合
成樹脂、例えばポリ（ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート）、ポリメチルメタクリレート、ポリスチ
レン、ポリカーボネート、スチレン−アクリロニトリル
コポリマー、ポリエステルなどが好適である。かかる透
明合成樹脂において、ポリ（ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート）は透明性、加工性、耐熱性、耐薬
品性などに優れていることから、視力補正用眼鏡レンズ
として広く使用され、本発明のカラーコートレンズにお
いて最も効果が誌められるものである。ポリメチルメタ
クリレートは射出成形などによる太量成産が可能であっ
て、サングラスに適している。またポリカーボネートは
耐衝撃性に優れていることから安全眼鏡に応用される。

合成樹脂レンズを着色する染料は通常、水に可溶性のも
の、水に不沼性のものいずれも用いられ、例えば塩基性
染料、カチオン染料１公散染料９反応染料、油溶性染料
、有機顔料などがある。本発明において有機ノ・−ドコ
ート液に溶解せしめる染料は、有機・・−ドコート液と
相溶性を有するものであれば、どのような染料であつて
もよいが、染料の透明性、明度２色調鮮明。

着色力、耐熱性、その他の特性から、水に不溶の分散性
染料、ｆ＃油性染料であるのが好ましい、分散性染料に
は市販品のポリエステル用、アセテート用などがある。

有機ハードコート液は、メラミン系、アクリル系、ポリ
シロキサン系、ウレタン系、フッ素樹脂系など種々のも
のが提案され、また市販されているが、染料を溶解する
ものであればいずれの系のものであってもよい。一般に
、ハードコート剤として市販されているものは、その組
成は明らかにされていない。メラミン系において代嵌的
なものは、エーテル化メラミン−アルキッド樹脂−硝化
綿などを組み合わせたプレポリマーと硬化剤とからなる
ものが知られていて、市販品もある。その他、変性メラ
ミン−微粒子シリカ−多価アルコールを主成分として有
機溶媒からなると推測されるものもある。アクリル系に
は加熱硬化型と紫外線硬化型とがあり、いずれもハード
コート剤として市販品があるが、トリメチロールプロパ
ン（メタ）アクリレートペンタエリスリトールテトラ（
メタ）アクリレートなどメタクリロイル基、アクリロイ
ル基などの多官能アクリル系からなる紫外線硬化型が好
適であって市販品としては″フジハード”（商品名：藤
倉化成社製品）、゛ユニデイックス”（商品名二人日本
インキ社製品）などを例示することができる。ポリシロ
キサン系はアルコキシシランの部分加水分解縮合物と有
機層剤とからなり、加熱硬化によって容易に架橋したオ
ルガノシロキサン構造を有する被膜を形成する。

アルコキシシロキサンとしてはメチルトリアルコキシン
２ン、フエニルトリアルコキシシランなどの３官能化合
物を主成分とするものが被膜強度から好適である。市販
のハードコート剤としては”　ＫＰ’−８０，Ｘ−１２
−２３００”（信越化学社製品）、”）スガード（商品
名：東芝シリコーン社製品）、その他があり、好適に用
いられるものと−して例示し得る。しかしながら、かか
る市販品は、アルコキシシランの１ｆａまたは２種以上
の加水分解縮合物を主成分とし、これに触媒、オルガノ
シリカゾル、シシンカップリング剤、アクリル系ポリマ
ーなどを適宜組み合せた有機溶媒浴液であって、その組
成と配合割合は明らかにされてはいない。

本発明において、染料を溶解したハードコート液は、そ
の組成によっては合成樹脂レンズ表面への接着性に劣る
場合もあり、かかる場合にはプライマーが塗布され、硬
化したプレコート膜上に染料ｔＳ解した有機ハードコー
ト液によるコート膜が形成されてもよい。プライマーは
一般的にはアクリル系ポリマーが用いられるが、その成
分が変性アクリル系ポリマーとみられる市販品、例えば
”０Ｒ−Ａ、０Ｒ−Ｂ″′（信越化学社製品）が好適に
用いられる。

染料を溶解した有機ハードコート液において、染料の濃
度は、カラーコートレンズの所望透過率との関係におい
て適宜選択されるが、０．００１〜１０重量饅、好まし
くは０．Ｏ１〜１重量釜の範囲である。染料を溶解した
有機ハードコートＣ９） 液は、染料の他に、レンズの耐候性を向上させたシ、紫
外領域の光線透過率を減少させる目的で、例えば紫外線
吸収剤などが添加されていてもよい。

着色ハードコート膜を合成樹脂レンズ表面に形成する方
法は特に限定されない。先ず、合成樹脂レンズ表面に染
料を溶解した有機ハードコート液ｔ−塗布する方法とし
ては、浸漬法、スプレー法、スピニング法、それらの組
み合せ法など通常行なわれている方法が採られる。本発
明において好ましい塗布方法の一つを例示すれば、合成
樹脂レンズを染料を溶解した有機ハードコート液に浸漬
した後、５００〜４０００ＲＰＭ、更に好ましくは１３
００〜３５００ＲＰＭの回転数で２〜４０秒、更に好ま
しくは３〜１０秒の回転時間の範囲でスピニングする方
法が挙げられる。

合成樹脂レンズの表面に塗布された染＊＋を溶解した有
機ハードコート液は、加熱ま九は紫外線照射によって硬
化され、膜厚が均一で、全面色ムラがなく、色調・濃度
のバラツキのない着色００） ハードコート膜が形成される。加熱による染料を溶解し
た有機・・−ドコート液の硬化条件は、使用するハード
コート液の主成分や組成によってそれぞれ異なるが、１
００〜１５０℃の温度で４０〜９０分の加熱時間で十分
である。また、紫外線照射による染料を溶解した有機ハ
ードコート液の硬化は、例えば高圧水銀灯（出力８０Ｖ
ｃＩｎ）にて１〜１０秒照射で十分である。

柚々の塗布方法によって形成される着色ハードコート膜
の膜厚は０．３〜３０μｍであるのが好ましく、更に１
〜１０μｍであるのが好ましい。

合成樹脂レンズと、着色ノ・−ドコート膜との接着力が
十分でない場合はレンズ表面にプレコート膜が形成され
るが、その塗布方法、硬化条件などは、染料を溶解した
有機ハードコート液によるハードコート膜の形成方法と
同様に特に限定されない。例えば、前記の市販品の肇性
アクリル系ポリマーを主成分とする／レコード剤におけ
る硬化条件は８０〜１００℃の温度で１００１） 〜４０分の加熱時間で十分である。

本発明において、着色ハードコート膜上に反射防止膜を
形成する方法は、通常の真空蒸着法。

イオンブレーティング法、スパッタリング法。

ＯＶＤ法、プラズマ処理法などによって行なわれる。反
射防止膜は金１１４酸化物からなる多重構造の膜が普通
は真空蒸着法によって形成される。

このような反射防止膜に用いられる金属酸化物には５ｉ
ｏ２’、　ｓｔｏ、　Ａ１’２０３　＋　５ｂ２ｏ、、
　０θ０．。

Ｌａ２０Ｂ　＋　Ｔ　ｉ　０２　＋　Ｔ　ｉ３０４　な
どが一般には知られている。多層構造の反射防止膜は高
屈折率、低屈折率の２物質で任意の屈折率の薄膜を形成
する場合、層数を増加した方が分散は小さ゛くなること
は知られているが、本発明においては、それら層数につ
いて特に限定されることなく、所望性能によって決足さ
れる。

合成樹脂レンズに反射防止膜を形成する際、レンズ自体
の温度を高温に力■熱することは好ましくないが、不発
明のカラーコートレンズは真窒度５Ｘ　１Ｏ−１ｉＴｏ
ｒｒ以下、６０〜１００℃のよ（１２） うに比較的低い温度条件で反射防止膜が形成されたもの
であっても着色ハードコート膜との密着性は良好であｐ
１緻密で硬い反射防止膜が形成される。

本発明のカラーコートレンズは染料がハードコート膜中
に深く均質に存在することから、従来より問題となって
いた色落ち、あるいは色調の変化は全くなく、更に熱的
環境の変化に対しても優れた耐久性全有していて祝意透
過率も変化せず、しかも耐光性も良好である。また、ノ
・−ドコート膜と反射防止膜との接着性も優れていて、
膜の剥離やクラックの発生といった欠点が抑制されると
いう効果を有するものでおる。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、不
発明はこれら実施例のみに限定されるものでないことは
勿論である。

実施例１ 固壓分濃度が３０重量優に調製されたメラミン樹脂系・
・−ドコート液（セイミケミカル社製品）に分散染料で
おる”Ｅｌａｍａｒｏｎ　Ｂｒｏｗｎ　ＨＲＮ　”／１
０） （ヘキスト社製品）１ｒ濃度が０１！ｔ％となるように
溶解して染料を溶解した有機ハードコート液を調製した
。このノ・−ドコート液をジオプター０．００のポリ（
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート）製レン
ズの表面に、１５００ＲＰＭ、４秒の条件でスピナー法
により塗布した後、１２０℃の温度に９０分間保持して
硬化せしめ着色ハードコート族の形成されたカラーコー
トレンズを得た。

得られたカラーコートレンズの祝意透過率を祝意透過率
測定器（朝日分光社製、ＭＯＤＥＬＤＩＰ−ＧＩ）　に
て測定したところ全面均一な色調に着色されていて、そ
の祝意透過率は約８７係であった。また、フェードメー
ター（スガ試験機社製、ＰＡＬ−３）　による１００時
間照射曝露なる条件の耐光性試験において変退色は全く
認められなかった。

実施例２ 実施例１と同様のレンズの表面にプライマーとしてアク
リル樹脂系の市販コート剤°′ＯＲ−人。

（１４） ０Ｒ−Ｂ’　（信越化学社製品）を１５０ＯＲＦＭ、１
５秒の条件でスピナー法により塗布した後、８０℃の温
度に３０分間保持して硬化せしめ、プライマー被膜を形
成せしめた。別にポリシロキサン系の市販ハードコート
剤″”Ｘ−１２−２３００”（信越化学社製品）に溶油
性染料”■ｒｉ＠０１Ｆａｓｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　ＧＲＥ
　１４０％′″（バイエル社製品）を０．３重量％酊解
して染料を俗解した有機ハードコート液ｔｌ−調製した
。この・・−ドコート液を先きに形成せしめたレンズＰ
面のプライマー被膜上に１５０ＯＲＰＭ、５秒の条件で
スピナー法により塗布した後、１２０℃の温度に６０分
間保持して硬化せしめて着色ハードコート膜の形成され
た全面均一な淡黄色のカラーコートレンズを得た。

得られたカラーコートレンズについて、祝意透過率測定
と耐光性試験′ｆｒ実施例１と同様に行なったところ、
祝意透過率は約８７％であり、耐光性試験後においても
変退色は認められなかった。

（１５） 実施例３ 光硬化型のアクリル系樹脂からなる市販のノ・−ドコー
ト剤“フジハートＨＴ５０１９Ｕ”（商品名：藤倉化成
社製品）に溶油性染料”Ｉｒ１ｓｏｌＦａｓｔ　Ｂｌｕ
ｅ　ＢＬＮ　”　（バイエル社製品）を０．３重１％ｍ
解して、染料を耐層した有機ハードコート液紫藺製した
。このハードコート液を実施例１と同様のレンズの底面
に１５０ＯＲＰＭ、５秒の条件でスピナー法により塗布
した後、高圧水銀灯（出力８０Ｗ／ｃｔｎ）ｉ３秒間照
射して硬化せしめ着色ハードコート膜の形成され九全面
均−な淡青色のカラーコートレンズを得た。

得られたカラーコートレンズの祝意透過率は約８８％で
あって、耐光試験後において変退色は認められなかった
。

実施例４ アクリルウレタン系樹脂からなる市販のハードコート剤
”ヒタロイドａｏｓｓ”　（商品名：日立化成社製品）
に溶油性染料”　Ｗａｘｏｌｌ、ｎθＹｅｌｌｏｗ　２
ＧＰ　ＦＷ　”＊　”Ｗａｘｏｌｉｎｅ　Ｂｌｕｅ　６
Ｒ’ＦＷ”（１６） （インペリアル・ケミカル・インダストリーズ社製品）
全置針で０．１　］［量係となるように俗解して染料を
＃ＭＬ九有機ハードコート液を調製した。このバートコ
−１ｉ夾施例１と同様のレンズの赤面に実施例１と同様
の条件で塗布した後、１２０℃の温度に６０分間保持し
て硬化せしめ着色ハードコート族の形成されたカラーコ
ートレンズを得た。

得られたカラーコートレンズの祝意透過率は約８５１で
あった。次に同カラーコートレンズ１ｋ１３０℃にて２
１０分間熱処理を行なったが色調の変化は認められず、
祝意透過率は約８７．５係に変化するに留ｔ＃）、充分
な耐熱性を有することが認められた。

実施例５ 実施例１と同様のメラミン樹脂系ノ・−ドコート液に油
性染料である”　Ｉｒ１ｓｏｌ　Ｆａａｔ　Ｙｅｌｌｏ
ｗＧＲＥ１４０％”、″′工ｒｉａｏｌ　Ｆａｓｔ　８
ｃａｒｌｅｔ　ＧＮ＃＋”Ｉｒ１ｓｏｌ　Ｆａａｔ　Ｂ
ｌｕｅ　ＢＬＮ”　（いずれもバイエル社製品）ｔｌ−
混合し友ものをα６重量係の濃度とｔｌり） なるように俗解して有機ノ・−ドコート液を調製した。

この・・−ドコート液を実施例１と同様のレンズの表面
に２５０ＯＲＰＭ、６秒の条件でスピナー法により塗布
した後、１２（１℃の温度に９０分間保持して硬化せし
、め着色）・−ドコート膜の形成されたカラーコートレ
ンズを得た。

得られたカラーコートレンズの祝意透過率は約７０％で
あった。次に同カラーコートレンズを超音波洗浄機にて
洗浄し、た後、真空蒸着機内に挿入し、その表面に８１
０２とＺｒＯ２とを交互に、真空度１−５　Ｘ　１０−
’　Ｔｏｒｒ＋　温度６０〜１００℃で金属酸化物の膜
厚がｓ’０２０．４５ｐｍ。

ＺｒＯ２０，０３２μｍ、　８１０３０．０１０μｍ、
　ＺｒＯ２０，０８６μ７１．８ｉｎ２０．０８９μｍ
の如き設計値となるように真空蒸着処理して５層構造の
反射防止膜を形成した。

反射防止膜の形成されたカラーコートレンズを実施例１
と同様な耐光試験を行なったが、祝意透過率の変化は認
められず、また反射防止膜も何ら変化は認められなかっ
た。

（１８） 比較仇１ 実施例１におけるメラミン樹脂系ノ・−ドコート液を実
施例１と同様のレンズの表面に実施例１と同様に塗布し
、硬化せしめてノ・−ドコート膜の形成されたレンズを
得た。

実施例１と同様の分散染料３部全氷水１０００に添加し
１、更に界面活性剤としてアルキルベンゼンスルホン！
！！３部を添加し溶解せしめて染色液を調製した。この
ようにして調製された染色液を８５℃に加温して、先き
にノ・−ドコート膜を形成したレンズを浸漬して３分間
保持後、取り出して着色されたレンズを得た。得られた
着色レンズの祝意透過率は約８４％であったが、全面に
着色ムラを生じていた。次いで実施例１と同様に熱処理
を行なったところ、変色が着るしく、更に染色ムラは強
調され、祝意透過率は約９０％に変化していた。

実施例６．比較例２〜４ 実施例１におけるメラミン樹脂系ノ＼−ドコート液に、
実施例４における油溶性染料を０．２重（１９） ′ｊｉ１％となるようｖｃ浴俗解てアンバー系の有機ノ
・−ドコート液ｔｖ４製した。このハードコート液を実
施例１と同様のレンズの弐面に１５０　ＯＲＰＭ。

３８秒の条件でスピナー法により塗布した後１２０℃の
温度に９０分間保持して硬化せしめアンバー系に着色さ
れたノ・−ドコート膜を形成し、更に・・−ドコート腹
上に実施例５と同様の方法で反射防止腺會形成して反射
防止膜の形成されたカラーコートレンズを得た。

一方、ジオプター〇、ＯＯのポリ（ジエチレングリコー
ルビスアリルカーボネート）レンズにハードコート膜が
形成され、更にアンバー系またはブラウン系に後染めさ
れ、かつ反射防止膜の形成された着色レンズの市販品Ａ
、Ｂ、Ｏ會入手した。

得られたレンズについて実施例１と同様に耐光性試験ｔ
−行ない、それらの色差変化を０１１ｉ１１９７６　Ｌ
”ａ”ｂ”　赤色系の色差式よりめた。

それらの結果を第１弐に示す。

（２０） 第　１　表 １）（Ｙ）：黄みになる。（Ｒ）：赤みになる。　（Ｂ
ｒ）：さえる。

（Ｗ）：薄くなる 第１表の比較？！１２〜４０色差において明らかなふう
に、市販品Ａは黄色へ、Ｂはあざやかな赤色へ、０は薄
皐赤色へと変化し１、更に反射防止膜はいずれも微細な
りラックが認められたが実施例６は色差の変化は少なく
、また反射防止膜の変化は認められず、耐光性に優れて
いることが認められた。

実施例７ 実施例２におけるレンズ全ポリスチレンから成形された
レンズに代えた他は、実施例２と同（２１） 様にレンズ弐面にプライマー被膜を形成し、その上に染
料を溶解した有機ノ・−ドコート液を塗布し、硬化せし
めて着色ノ＼−ドコート膜の形成されたカラーコートレ
ンズを得た。得られたレンズの祝意透過率は約８６％で
あって、耐光試験後においても変化は認められなかった
。

実施例８ 実施例４におけるレンズをポリメチルメタクリレートに
よって成形されたレンズに代えた他は実施例４と同様に
染料を溶解し７た有機ノ・−ドコートｇ、ｔ−レンズ表
面に塗布し、硬化せしめて着色ハードコート膜の形成さ
れたカラーコートレンズを得た。得られたレンズの祝意
透過率は約８８％であり、耐光試験後においてもはとん
ど変化は認められなかった。

更に同様にして得られた着色ノ・−ドコート膜の形成さ
れたカラーコートレンズの着色ノ１−ドコート膜上に実
施例５と同様に真９蒸着機内にて真空蒸着処理を行ない
金属酸化物の５層構造の反射防止膜を形成させた。反射
防止膜の形成（２２） されたカラーコートレンズは射光試験後においても祝意
透過率及び反射防止膜の便化は認められなかった。

（２３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　染料を溶解した有機ハードコート液を合成樹脂レ
   ンズの光面に塗布し、硬化処理することによって着色ハ
   ードコート膜が形成されたカラーコートレンズ。 ２　染料を溶解した有機ハードコート液を合成樹脂レン
   ズの表面に塗布し、硬化処理することによって形成され
   た着色ハードコート膜上に反射防止膜が形成されたカラ
   ーコートレンズＣ