JPS6175301A - 合成樹脂製レンズ - 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】 ［産業上の利用分野］ ７に発明は、合成樹脂製レンズに関し、特にレンズ表面
に形成される反射防１ヒ膜の密着性に優れた合成樹脂製
レンズに係り、メガネレンズ。

カメラレンズなどに代表される光学レンズに利用される
ものである。

［従来の技術］ −・般に、透明合成樹脂１例えばポリ（ジエチレングリ
コールビス７リルカーポネート）、ポリメチルメタクリ
レート、ポリカーボネート。

ポリスチレン、ポリ塩化ビニルなどは透明性に加えて、
自身の有する軽Ｇ、’　＋　ＪＡ加工性及び耐衝撃性な
どの利点を活かして各種光学部品の分野に応用されてい
る。光学部品において、特−合成樹脂製レンズは例えば
メガネレンズ、カメラレンズ、プロジェクタ−レンズ、
フレネルレンズ、自動車前照灯レンズ、プリズムなどに
その用途が拡大している。

合成樹脂製レンズにおいて、その素材としてのポリメチ
ルメタクリレートは量産成形が容易なことからサングラ
スに、ポリカーボネートは耐衝撃性に優れていることが
ら保護帽などの安全メガネに、ポリ（ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート）は透明性が良いことから
視力矯正用メガネレンズに主として用いられている。し
かしながら、上記透明合成樹脂材料よりなるレンズはも
とより、ガラスレンズにおいても、レンズ表面における
光の反射があり、このため光線透過率が低下し、しかも
ゴーストと呼ばれる反射像が現れる。このため、レンズ
表面における反射を減らし、光線透過率を高めるために
通常、レンズ表面に反射病１ヒ膜が設けられる０反射病
１Ｆ膜は、例えばＭｇＦ２　、ＬｉＦ、ＴｈＦａ　　。

氷晶石などの無機フッ化物、あるいはＳｉＯ，５ｉ（ｈ
　。

Ｚｒ０ｐ　、　ＣＱＯｐ　、’１ＪＯ２などに代表され
る金属酸化物を真空蒸着やスパッタリングなどの方法に
よりレンズ表面に単層あるいは複層の被膜として形成さ
れる。

合成樹脂製レンズは、その表面への反射病１ヒ膜の形成
に際し、ガラスレンズに比較して＃熱性に劣ることから
２反射防止膜材料や形成方法などの点で制約を受け、反
射病１ト膜のレンズ表面との密着性あるいは反射病１１
．膜の耐火性などの点において、その特性は必ずしも満
足されるものでなく長期間の使用により反射防Ｌｌ：膜
が剥離してしまうという問題がある。これらのことから
、従来より合成樹脂製レンズの表面に反射病１ト膜を形
成する手段に関し、種々の提案がなされている０例えば
、合成樹脂製レンズの表面をあらかじめアルカリ水溶液
、酸、アミン類などによって処理する化学的処理あるい
は、プラズマ、スパッタエツチング、コロナ放電などに
よる物理的処理などによって反射病１ト膜の密着性を向
上せしめる方法が開示されている。また、合成樹脂製レ
ンズの表面にプライマ一層を形成せしめ、その上に反射
病１１−膜を形成する方法として、プライマ一層の材料
にシランカップリング剤、メラミン系樹脂などが提案さ
れ、本発明の出願人も特開昭５８−５９２５４号にて変
性メラミン系樹脂よりなるプライマ一層の材料を提案し
ている。

〔発明の解決しようとする問題点］ 合成樹脂製レンズの表面への反射病１ト膜形成における
レンズ表面の化学的処理あるいは物理的処理は、これら
の処理に伴ない、その前後に付加工程を必要としたり、
更に物理的処理においては高価な装置を必要とするなど
コスト的に不利となることは免れない、また、プライマ
一層を形成する方法においては、かかる形成処理工程に
おける歩留り低下、更にプライマー材料の種類によって
は形成されたプライマ一層の経時変化による劣化が進行
し、これに付随して反射病１ト膜の密着性も低下し、膜
の剥離を生ずるという問題がある。

ｃ問題を解決するための手段］ 本発明者は、上記問題点に鑑み、合成樹脂製レンズの反
射防Ｉト膜の形成方法におけるレンズ表面と反射病１ヒ
膜との密着性向上について、レンズ表面を特殊処理した
り、プライマ一層を形成することなく、合成樹脂製レン
ズ基材の改質によって、上記問題点を解決すべく１種々
研究、検討を行なった。その結果、合成樹脂製レンズと
して好適な透明重合体を与えるモノマーと、該モノマー
と共重合し得る特定の二重結合を有するシリコーン化合
物とを共重合せしめた共重合体よりなるレンズの表面に
形成された反射病１ヒ膜は密着性が格段に優れていて、
しかも透明性１機械的特性などが損なわれないという知
見を得て本発明を完成するに至ったものである。

即ち、本発明は合成樹脂製レンズにおいて。

該レンズは透明重合体を与える少なくとも１種の心合性
モノマーと（メタ）アクリロイルオキシノ、（を有する
シラン化合物との共重合体よりなること特徴とする反射
防止膜の密着性に頃れるｈ成樹脂製レンズを提供するも
のである。

本発明において透明重合体を与える改合性モツマーは、
レンズ用の公知のものであって、（メタ）アクリロイル
オキシ基を有するシラン化合物と相溶性を有し、共重合
するものであれば特に限定されない、また、プレポリマ
ーとしてシラツブ状のものであって、（メタ）アクリロ
・ｒルオキシ基を有するシラン化合物を溶解し、共重合
処理によって重合が進行し、共重合体が得られ、レンズ
が成形されるものであれば使用できる。

透明重合体を与える重合性モノマーとしては、次のモノ
マー例えばジエチレングリコールヒスアリルカーボネー
ト、ジアリルフタレート、メチルメタクリレート、メチ
ルアクリレート、シクロへキシルメタクリレート、２−
ヒドロキシ−メタクリレート、２−ヒドロキシ−アクリ
レート、２．２−ビス（４−メタクリロイルオキシエト
キシフェニル）プロパン、スチレン、α−メチルスチレ
ン、クロルスチレンなど例示できる。かかるモノマーは
二種以上を混合したものであってもよい、上記例示の七
ツマ−においてノエチレングリコールビス７リルカーホ
ネ−トは（メタ）アクリロイルオキシ基を有するシラン
化合物との相溶性や共重合体のレンズとしての透明性、
透視性、機械的強度などの点から、最も好適なものとし
て挙げることができる。しかも、ンエチレングリコール
ビスアリルカーポ不一トと（メタ）アクリロイルオキシ
基を有する７ラン化合物とを共重合してなる合成樹脂製
レンズはその表面に形成される反射防止膜の密着性は特
に優れている。（以下、透明重合体を一γえる重合性七
ツマ−はジエチレングリコールヒスアリルカーボネート
にて代表して説明する。） 本発明において、（メタ）アクリロイルオキシ基を有す
るシラン化合物はメチルトリ（アクリロイルオキシアル
コキシ）シラン化合物およびメチルトリ（メタクリロイ
ルオキシアルコキシ）シラン化合物が好適であり、反応
性基である（メタ）アクリロイルオキシ基の存在が重要
である。かかるシラン化合物を例示するとメチルトリ（
アクリロイルオキシメトキシ）シラン、メチルトリ（ア
クリロイルオキシエトキン）シラン、メチルトリ（ツタ
クロイルオキシエトキシ）シランなどが挙げることがで
きる。

ジエチレングリコールヒスアリルカーボネートと上記例
示のシラン化合物とを共重合して成形されたレンズの表
面は反射防止膜の形成に好適となり、形成される反射病
１１−膜、特に金属耐化物系の反射病１）、　ＩＩ！Ｊ
の密着性は優れたものとなる。かかる密着性の向上理由
については明らかではないが、レンズの表面及び厚さ方
向に極めて均質にシロキサン分子が存在し、これが反射
病＋）−膜材料、特に金属耐化物系の反射防止膜材料と
化学的に結合することによるものと推測される。

透明正合体を与える重合性モノマーと共重合し得るシリ
コーン化合物との共重合体において、特殊なシリコーン
化合物との共重合体からなるコンタクトレンズが提案さ
れているが、シリコーン化合物は特殊なものであって、
入手し難く、しかも軟質となることなどからメガネレン
ズ用への使用には適当ではない、また１反応性基を有す
るシラン化合物として、ビニルシラン化合物もあるが、
かかる化合物との共重合体はレンズ表面の硬度が低下す
ることから、助剤の併用が必要となり、そのため工程が
煩雑となりしかもコストが高くなる。

本発明におけるジエチレングリコールビス７リルカーポ
ネートと（メタ）７クリロイルオキシノ、（を有するシ
ラン化合物との共重合によるレンズの成形方法において
、（メタ）アクリロイルオキシ基を有するシラン化合物
の配合；は０．５〜ｌｉｌ量％であるのが適当であり、
更に好ましくは１〜５重号％である。上記の範囲より少
ないと反射病１ヒ膜の密着性の向上は認められず、一方
、その範囲を越えると共重合によるレンズ成形性に好ま
しくない影響が現れる。

未発明における共重合の方法は、ラジカル気合によって
行なわれる。かかる重合開始剤は、シエチレングリコー
ルビスアリルカーボネートの重合に通常用いられるジイ
ソプコピルパーオキシカーホネートが適チであるが、そ
の他１例えばジー２−エチルへキシルバーオキシジカー
ボネート。ジー５ｅｃ−プチルパーオキシジカーポネー
ト、ジーｎ−プロピルオキシジカーボネート。

ジメトキシイソプロビルパーオキシジカーポネート、ジ
ー２−エトキシエチルバーオキシジカーポネート、ビス
（４−ｔｅｒｔ−プチルシクａヘキシル）パーオキシジ
カーボネート、　ｔａｒｔ−ブチルパーオキシイソプロ
ピルカーポネートなどのパーオキシカーボネート類、あ
るいはベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサ
イドなどに代表されるパーオキサイド類が使用できる。

かかる重合開始剤はモノマーに対し通常１〜５東量％が
用いられるが、本発明においてもその範囲内の量で充分
である。

本発明の合成樹脂製レンズにおいて、成形されたレンズ
に種々の特性を付与するために、必要に応じて添加剤１
例えばＩＪＶ吸収剤として、２．４−ジヒトａキシベン
ゾフェノン、２−ヒドロキ／−４−メトキンへ７ゾフエ
ノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン
などのベンンフエノン誘導体、ベンゾトリアゾール置換
体など、耐酸化剤としてのヒンダードフエノール。

ヒングートアミンなど、また帯電防出剤としての第４級
アンモニウム塩、非イオン系界面活性剤などが配合され
てもよい。

本発明において、共重合によるレンズの成形力法は通常
の注型方法が採用されるが、特に限定されない０通常液
状の七ツマ−に重合開始剤を添加して溶解せしめること
によって調製された混合液をあらかじめガスケットによ
ってガラス製モールドを組み込んだ成形型、即ち、セル
に注入して加熱し重合せしめる０本発明の成形方法も、
例えばジエチレングリコールビス７リルカーポネートに
所要量の（メタ）アクリロイルオキシ基を有するシラン
化合物及び重合開始剤を配合して溶解せしめた混合液を
セルに注入して加熱することによって行なわれる。＠合
条件としての加熱温度は使用される七ツマ−の種類によ
って異なるが、ジエチレングリコールビス７リルカーポ
ネートでは約２５℃の室温から徐々に昇温して約１２５
℃にまで昇温加熱せしめるが、その所要時間は、２４〜
４８時間を費やして重合を完結せしめるのが適当である
。冷却後、成形型から成形されたレンズを取り出し、直
ちに反射防止ｎりの形成処理を行なうが、必要により洗
浄処理の後、反射防１Ｆ膜の形成処理が行なわれる。

合成樹脂製レンズに対する反射防出膜形成処理方法とし
て代表的なのは、真空蒸着法、イオンブレーティング法
、ＣＶＤ法、スパッタリング法などであるが、本発明の
合成樹脂製レンズはいずれの方法も採用することができ
る０反射防止膜材料としては１通常例えばシリカ、アル
ミナ、ジルコニア、酸化マグネシウム、酸化セリウム、
酸化ベリリウム、＃化インジウム、ｍ化ハフニウムなど
の金属酸化物、あるいはフッ化マグネシウム、フッ化セ
リウム、フッ化ランタン、フッ化リチウム、フッ化ナト
リウムなどのフッ化物が使用されるが、本発明の合成樹
脂製レンズにおいても、かかる反射防止膜材料が・使用
できる。また、上記の反射防ｌ）、膜材料に＆　、　銀
、　０４　、クロム、アルミニウムなどを少早加えて着
色させてもよい、上記の反射防止膜材料からなる反射防
と膜は通常特定の１種を特定の膜厚となるように単層構
造となすか、あるいは特定の数種を特定の膜厚に多層構
造となるように積層されてなるが１本発明の合成樹脂製
レンズはいずれであってもよい、而して、反射防１ト膜
材料において、レンズに均質に存在するシロキサン分子
との化学的結合による密着性の向丘効果の般も顕著なも
のは５ｉＱ２である６例えば、真空蒸着法によりＳｉｎ
＞　、　ｚｒｏ２を交互に特定膜厚となるように形成さ
れてなる反射防と膜は反射防止性肯はもとより密着性及
び耐久性に優れていて、例えば強Ｍ１環墳テストにおい
ても剥離や亀裂の発生は全く認められない。

［￥施例］ 以下に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが
１本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない
。

実施例１〜３ 透明重合体を与える正合性モノマーとしてのシエチレン
グリコールビスアリルカーポネート（旭ペンケミカル社
製品）に、（メタ）アクリロイルオキシ基を右するシラ
ン化合物としてメチルトリ　（アクリロイルオキシエト
キシ）シラン及びメチルトす（メタクリロイルオキシエ
トキシ）シラン、更に重合開始剤としてジイソプロピル
パーオキシジカーポネート（バイロールＩＰＰ：日本油
脂社製品）を第１表に示される配合埴に従って添加し、
よく混合して透明な混合液を調製した。このｄシ合液を
ガラス製モールドとガスケットによって形成されたレン
ズ成形用セル中に注入し、３３°Ｃに１．５時間維持し
、続いて３３〜６３℃に１４時間を要して昇温し、６３
℃に４５分間、６３〜９３℃に４５分間、９３℃に１時
間と各温度に維持及び昇温を繰返して！Ｉ続し、合計約
１８時間を要して熱気合す完結させた０次に室温まで放
冷し、常法によりレンズを離型した。離型性はいずれも
ジエチレングリコールビスアリルカーホ不一トの単独重
合体よりなるレンズと何ら差異は認められなかった。こ
のようにして成形されたレンズのンオプクーは０．００
で中心部の厚さ約２，５■であり、完全に透明で、視間
透過率１１１１定器（朝日分光社製ＭＯＤＥＬ　ＤＳＰ
−ＧＩ）により測定した視間透過率はいずれも９３％で
あった。

得られたレンズを、中性洗剤２ｚ溶液、上水、大留水、
イソプロピルアルコールが充填された浴中で順次超音波
洗浄を行なった後、乾燥し。

真空炉内に挿入し、ｌ　Ｘ　１Ｏ−５Ｔｏｒｒ、基板温
度６０〜１００℃で金属酸化物の膜厚がレンズ表面側か
ら５ｉＯ７ｏ、０４５．Ｚｒ０ｚＯ，０３２，５ｉ０２
０．０１０．Ｚｒ０２０．０８８゜５ｉＯ２０，０８９
（各ｅｍ）からなる設計値になるように真空蒸着処理を
行ない反射病と膜を形成せしめた。

反射防Ｉト膜の形成されたレンズを耐湿テストとして温
度５０℃、関係湿度３５％に維持された耐湿槽中に１４
日間及び３０日間それぞれ保持した後、反射病１１１＋
ＪのＶ：着性をゴバン目テスト、即ちＩＩＩＩＣＩ間隔
にゴパ“ン目にカッドして１００個のマス目の粘着テー
プによる肩離試験法により評価した。

ゴパン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を：
ｆＳ１表に２１＜シたがいずれもｔｏｏ／１００で剥離
は全く認められなかった。。

実施例４ 第１表に示される配合ｔに従って、ジエチレ／グリコー
ルビスアリルカーボネートにジアリルフタレートをあら
かじめ混合し、これにメチルトリ（アクリロイルオキシ
エトキシ）シラン、ジイソプロピルパーオキシカーボネ
ート。

ジーｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド及び紫外線吸収剤
として２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノ７を
加えて溶解し、透明な混合液を調製した。この混合液を
ガラス製モールドとガスケットによって形成されたレン
ズ成形用セル中に注入し、３３℃に３００′ｆ間維持し
、続いて３３〜８３℃に１４時間を要してシＩ温し、６
３℃に４５分間、６３〜３３°Ｃに４５分間、３３°Ｃ
に１蒔間と各温度に維持及び昇温を繰返してｊｌ！続し
、合計約４７時間を要して張合を完結させた０次に室温
まで放冷し、常法によりレンズを離型した。離型性は実
施例１〜３と何ら差異は認められず、実施例１〜３と同
様の形状で、透明な視間透過率９２％のレンズを得た。

得られたレンズを実施例１〜３と同様に真空蒸着処理し
て反射病１ヒ膜を形成し１次いで耐湿テスト後のゴバン
目テストを行なった。

ゴバン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を第
１表に示したがいずれも＋００／１００　で剥離は全く
認められなかった。。

比較例１ 実施例１において、メチルトリ（アクリロイルオキシエ
トキシ）シランを加えない他は、実施例１と同様の方法
で形成され１反射病１１−膜の形成されたレンズを得た
。得られたレンズを実ｈ６例１と同様に耐湿テスト後、
ゴバン目テストを行なった。

ゴパン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を第
１表に示したが凹凸両面とも反射防ｌヒ１１２は完全に
２ｑ離した。

比較例２ 比較例１にて成形されたレンズの表面にプライマ一層と
して、全粒子状シリカとジオールの予備縮合物とアルキ
ルエーテルメチロールメラミンとを予備縮合した縮合を
１．４−ブタンジオールに６釈して１／・１形分２０％
とした変性メラミン系樹脂からなるプライマ一層を形成
した後、実施例１と同様にプライマ一層上に反射防１ト
膜を形成した。得られたレンズを実施例１と同様に耐Ｊ
縁テスト後、ゴパン口テストを行なった。

ゴハン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を第
１表に示したが凹凸両面とも反射防１ト膜は大部分剥離
した。

［発明の効果］ （発明の合成樹脂製レンズは、透明屯合体を与える少な
くとも１種の重合性七ツマ−と（メタ）アクリロイルオ
キン甚を有するンラン化合物とを共・π合して得られる
合成樹脂製レンズであって　該レンズ表面に形成される
反射防＋Ｉ：　！Ｉ’；！は格別の密着性を有し、従っ
て耐久性に優れるという効果を有するものである。

４、νに、従来はレンズ表面を特殊処理したり。

プレコート層を形成する工程を必要とし、かかる′［程
を経ることによる不良発生は歩鯖りを低ドせしめる原因
となっているが、本発明の合成樹脂製レンズはかかる工
程を必要としないことから、歩留り低下の原因が除かれ
ることとなり、コスト的にも格没に有利となるという効
果か認められるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成樹脂製レンズにおいて、該レンズは透明重合体
   を与える少なくとも１種の重合性モノマーと（メタ）ア
   クリロイルオキシ基を有するシラン化合物との共重合体
   よりなることを特徴とする反射防止膜の密着性に優れる
   合成樹脂製レンズ。 ２、（メタ）アクリロイルオキシ基を有するシラン化合
   物がメチルトリ（アクリロイルオキシアルコキシ）シラ
   ン化合物及びメチルトリ（メタクリロイルオキシアルコ
   キシ）シラン化合物から選ばれるシラン化合物であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の合成樹脂製
   レンズ。 ３、透明重合体を与える重合性モノマーがジエチレング
   リコールビスアリルカーボネートであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の合成樹脂製レンズ。