JPS6345082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、表面硬度、耐引つかき性および耐熱
性等にすぐれ、かつプラスチツクレンズ基材に対
して極めて強固に密着した硬化塗膜を有するプラ
スチツクレンズに関し、さらに詳しくは、プラス
チツクレンズ基材の表面に、(A)１分子当り少なく
とも２個の不飽和シクロアセタール基を有する化
合物と(B)１分子当り少なくとも２個のメルカプト
基を有する化合物とを必須成分とする組成物の硬
化塗膜を形成させたことを特徴とするプラスチツ
クレンズに関する。 一般に、ポリカーボネート、ポリメチルメタク
リレート、ポリアリルジクリコールカーボネート
等を素材とするプラスチツクレンズは、従来のガ
ラスレンズに比較して軽量であること、耐衝撃性
にすぐれていること、製品の製造を迅速に行いう
ること、および廉価であること等の利点を有する
ところから、例えば眼鏡用、サングラス用、カメ
ラ用、望遠鏡用等のレンズとして広く利用されて
いる。しかし、従来開発されてきた前記プラスチ
ツクを素材とするプラスチツクレンズは、一般に
表面硬度がガラスレンズに比較して著しく低いた
め、他の物体との接触や衝突、または他の物体に
よる引つかき等の作用によつて表面が損傷を受け
易く、従つて、製品の美観が損なわれるばかりで
なく、光学特性が著しく低下する欠点を有する。 このようなプラスチツクレンズの欠点を改善す
るため、従来から種々な方法が提案されている。
例えばプラスチツクレンズの表面に、シリコーン
系またはメラミン系の重合性モノマーまたはオリ
ゴマーを塗布し、次いで硬化させてプラスチツク
レンズ表面に改良された表面硬度を有する塗膜を
形成する方法が知られている。しかし、これらの
方法によつて製造されたプラスチツクレンズは、
一応その表面硬度は改良されるけれども充分満足
すべきものではないこと、塗膜とプラスチツクレ
ンズ基材との密着性が劣るため、その界面に亀裂
が生じ易くて塗膜が剥離し易く、特に高温高湿に
おいてはこの傾向が著しいこと、および塗膜とプ
ラスチツクレンズ表面との界面における屈折率の
差が大きいため、光線の透過率が低下して光学的
ひずみが生じ易いこと等の欠点を有する。 本発明者らは、従来のプラスチツクレンズが有
する欠点を改良すべく種々検討した結果、プラス
チツクレンズ基材の表面に、 および（または） で表わされる不飽和シクロアセタール基を１分子
当り少なくとも２個有する化合物と、(B)チオグリ
コール酸、β−メルカプトプロピオン酸またはメ
ルカプトコハク酸と多価アルコールとのエステル
化物から選ばれるメルカプト基を１分子当り少な
くとも２個有する化合物とを必須成分とし、かつ
上記不飽和シクロアセタール基を有する化合物：
メルカプト基を有する化合物の当量比が１：0.5
〜１である組成物の硬化塗膜を形成させてなるプ
ラスチツクレンズが、プラスチツクレンズ自体が
本来有する透明性および耐衝撃性を低下させず、
表面硬度が高く、耐摩耗性、耐引つかき性、耐熱
性、耐薬品性および染色性等にすぐれ、しかもプ
ラスチツクレンズ基材と塗膜との密着性が極めて
良好であることを見出して本発明を完成した。 本発明において用いられるプラスチツクレンズ
の基材としては、例えばポリアリルジグリコール
カーボネート、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、
酢酸セルロース等があげられる。 本発明において用いられるプラスチツクレンズ
基材を製造するには、例えばキヤステイング法、
モールデイング法（インジエクシヨン法）または
プレス成形法等が用いられる。 本発明において用いられる１分子当り少なくと
も２個の不飽和シクロアセタール基を有する化合
物とは、 および（または）

【式】 （不飽和ジオキソラン型）で表わされる不飽和シ
クロアセタール基を１分子中に少なくとも２個有
する不飽和シクロアセタール化合物であり、代表
的なものは〔１〕ジアリリデンペンタエリスリト
ール、トリアリリデンソルビトール、ジアリリデ
ン−２・２・６・６−テトラメチロールシクロヘ
キサノンまたはこれらの混合物；〔２〕(a)ジアリ
リデンペンタエリスリトールおよび（または）ジ
アリリデン−２・２・６・６−テトラメチロール
シクロヘキサンと(b)エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ジプロピレングリコール、
１・３−ブタンジオール、１・６−ヘキサンジオ
ール、ポリエチレングリコール、水添ビスフエノ
ールＡ、ビスフエノールＡ−エチレンオキサイド
付加物、ビスフエノールＡ−プロピレンオキサイ
ド付加物、トリメチロールプロパン、トリメチロ
ールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエ
リスリトール、フタル酸、イソフタル酸およびテ
レフタル酸のエチレンオキサイド付加物またはプ
ロピレンオキサイド付加物、分子量1500以下の末
端水酸基含有ポリエステルなどのポリオール、(c)
ジチオグリコール、ジペンテンジメルプタン、エ
チルシクロヘキシルジメルカプタン、１・６−ヘ
キサンジメチルカプタンなどのポリチオール、チ
オグリコール酸、β−メルカプトプロピオン酸ま
たはメルカプトコハク酸と上記ポリオールとの反
応によつて得られるエステル化物などのごとき１
分子当り水酸基および（または）メルカプト基を
合計２個以上含む化合物、(d)フエノール、クレゾ
ールおよびこれらのホルマリン縮合によつて得ら
れるノボラツク、ビスフエノールＦ、ビスフエノ
ールＡなどのフエノール類、(e)ベンゼンスルホン
アミド、Ｏ−トルエンスルホンアミド、Ｐ−トル
エンスルホンアミド、クロルベンゼンスルホンア
ミドなどのアリールスルホンアミド類、または(f)
これらの混合物との反応生成物；〔３〕モノアリ
リデントリメチロールプロパンおよび（または）
モノアリリデントリメチロールエタンとトリレン
ジイソシアネート、ポリアルキレンアリルイソシ
アネート、メタフエニレンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど
のイソシアネート化合物との反応生成物；〔４〕
モノアリリデントリメチロールプロパンおよび
（または）モノアリリデントリメチロールエタン
とコハク酸無水物、マレイン酸無水物、イタコン
酸無水物、フタル酸無水物、テトラヒドロフタル
酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、ヘツド
酸無水物などのカルボン酸無水物との付加半エス
テル化物、；〔５〕モノアリリデントリメチロール
プロパンおよび（または）モノアリリデントリメ
チロールエタンとカルボン酸無水物との付加半エ
ステル化物を多価グリシジルエーテル型エポキシ
化合物やフタル酸、アジピン酸、ダイマー酸など
のジグリシジルエステル型エポキシ化合物などの
エポキシ化合物とを反応させて得られる化合物な
どがあげられる。 組成物の第二成分として使用される１分子当
り、少なくとも２個のメルカプト基（HS−）を
有する化合物は、チオグリコール酸、β−メルカ
プトプロピオン酸またはメルカプトコハク酸と多
価アルコール例えばトリメチロールプロパン、ト
リメチロールエタン、ペンタエリスリトールまた
はジペンタエリスリトールとのエステル化物など
があげられる。 １分子当り、少なくとも２個の不飽和シクロア
セタール基を有する化合物と１分子当り、少なく
とも２個のメルカプト基を有する化合物との配合
割合は、不飽和シクロアセタール基を有する化合
物の配合量が多い場合には、硬化に長時間を要
し、一方、メルカプト基を有する化合物の配合量
が極端に多い場合には、硬化物が不快臭および低
下した物性を有するものとなるので、不飽和シク
ロアセタール基を有する化合物：メルカプト基を
有する化合物の当量比がほぼ１：0.5〜１である
ことが好ましい。 また、硬化性樹脂とするためには、不飽和シク
ロアセタール基を有する化合物１分子当りの不飽
和シクロアセタール基の数とメルカプト基を有す
る化合物１分子当りのメルカプト基の数との合計
は、４個以上好ましくは５個以上であることが必
要である。 本発明の組成物には、所望に応じて、組成物の
本質を損なわない範囲内で他の反応性モノマーま
たはオリゴマーを添加することができる。ここで
いう他の反応性モノマーまたはオリゴマーとして
は、不飽和シクロアセタール基を有する化合物や
メルカプト基を有する化合物と共重合可能で、且
つ均一に混合するものであればいずれでもよく、
例えばエチレングリコールジアクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリツ
トテトラアクリレート等の脂肪族ポリビニル化合
物；アリルジグリコールカーボネート、ジアリル
フタレート、トリアリルジアヌレート、トリアリ
ルイソシアヌレート、ジアリルマレエート、ジア
リルフマレート等のアリル化合物やメチルメタク
リレート等のプラスチツクレンズの素材として使
用されている反応性モノマー、エポキシアクリレ
ート等の反応性オリゴマー等があげられるが、共
重合性からいえば脂肪族ポリビニル化合物、アリ
ル化合物の使用が望ましい。スチレン系モノビニ
ル芳香族化合物、窒素複素環式化合物、芳香族ポ
リビニル化合物および脂肪族ポリビニル化合物の
使用は、表面塗膜の染色性を向上させる点で好ま
しいが、他のモノマーとの併用が好ましい。また
プラスチツクレンズの素材として使用されている
反応性モノマーの使用は、プラスチツクレンズ基
材と塗膜の密着性を向上させる点で好ましい。こ
れら共重合可能な反応性モノマーまたはオリゴマ
ーは、単独または２種以上混合して使用してもよ
い。 また、本発明において用いられる組成物には、
必要に応じて界面活性剤、シリコン樹脂等の防曇
性化合物、重合促進剤、重合調整剤およびその他
の添加剤を添加することができる。 本発明において用いられる組成物は、そのまま
でも充分使用し得るが、必要に応じては、粘度調
節の意味も含めて有機溶剤を添加してもよい。有
機溶剤としては、不飽和シクロアセタール基を有
する化合物やメルカプト基を有する化合物、これ
ら化合物と共重合可能な反応性モノマーまたはオ
リゴマー、およびその他の添加剤と均一に混合
し、且つプラスチツクレンズ基材を浸さないもの
であればいずれでもよく、例えばエステル類、ケ
トン類、脂環式エーテル類等が使用される。 有機溶剤の配合量は、組成物100重量部に対し、
100重量部以下である。有機溶剤の配合量が100重
量部を越えると硬化性が損なわれるので好ましく
ない。 本発明の組成物は、塗布前に予め予備重合させ
て使用してもよい。 本発明を実施するに際しては、プラスチツクレ
ンズ基材の表面に、組成物を塗布する。塗布方法
としては、例えば浸漬方法、噴霧方法、フローコ
ーター方法等の公知のいかなる方法が用いられて
もよく、膜厚が10〜300μ、好ましくは30〜120μ
になるように塗布する。膜厚が10μ以下では、塗
膜の表面硬度が不充分である。一方、膜厚が
300μ以上では、耐衝撃性、光学特性が低下する
ので好ましくない。こうして組成物を塗布したプ
ラスチツクレンズの塗布層を硬化する方法として
は、酸触媒、ラジカル発生剤、活性エネルギー線
などが使用できるが、これらの併用による硬化も
可能である。酸触媒としては、ポリリン酸、リン
酸、トリフルオル酢酸、パラトルエンスルホン
酸、三フツ化ホウ素コンプレツクス、塩化スズや
塩化亜鉛などの金属ハロゲン化物などがあげられ
る。これら酸触媒の使用量は、硬化温度によつて
異なるが、通常は組成物100重量部に対して、
0.001〜５重量部、好ましくは0.01〜２重量部で
ある。ラジカル発生剤としては、種々の分解温度
を有する過酸化物が使用できる。ラジカル発生剤
の使用量は、組成物100重量部に対して、0.01〜
５重量部である。100℃以下での硬化には、特に
アゾビスイソブチロニトリルが好ましく、その使
用量は発泡性を考慮すると0.05〜0.5重量部が好
ましい。活性エネルギー線としては、太陽光やカ
ーボンアーク、キセノンランプ、水銀ランプなど
波長150ナノメートルから450ナノメートルを放射
するもの、特に実用的には、現在不飽和ポリエス
テル樹脂やアクリル樹脂による塗料、インキに広
く普及している高圧水銀ランプまたはパルス方式
による光重合式塗料瞬間乾燥装置によるものがよ
い。活性エネルギー線によつて硬化する場合に
は、本発明の組成物には、光増感剤は特に添加す
る必要もないが、増感域を広げ、且つ硬化時間を
短縮するために既存のケトン系化合物、ジサルフ
アイド系化合物またはジアゾ系化合物などを組成
物100重量部に対して、0.01〜10重量部使用する
ことが好ましい。本発明を実施するにあたつて
は、活性エネルギー線を使用することが好まし
い。 塗布層を加熱、光照射、紫外線照射、放射線照
射等によつて硬化するに際しては、大気中または
不活性ガス雰囲気下、例えば窒素ガス、炭酸ガ
ス、アルゴンガス、ヘリウムガス等の存在下のい
ずれで行なつてもよい。 本発明の組成物中に、染料または顔料を加えた
ものを用いるか、または硬化塗膜を形成した後染
色することによつて、着色したプラスチツクレン
ズを製造することができる。 本発明の組成物を使用することによる特徴は、
硬化塗膜とプラスチツクレンズ基材との密着性が
極めて良好で、高温高湿下に放置しても硬化塗膜
がプラスチツクレンズ基材から剥離することがな
く、しかも極めてすぐれた表面硬度、耐摩耗性、
耐引つかき性、耐衝撃性、耐溶剤性、耐水性、透
明性を有することである。 本発明のプラスチツクレンズは、例えば眼鏡
用、サングラス用、時計用、カメラ用等のレンズ
のほか、防毒マスク、熔接防護マスク等の産業資
材用レンズ等として有用である。 以下、実施例によつて本発明をさらに詳しく説
明する。 実施例 １ インジエクシヨン法により製造されたポリカー
ボネート製レンズの表面に、トリアリリデンソル
ビツト29.7ｇ（0.1モル）と純度95％のトリメチ
ロールプロパントリメルカプトアセテート35.6ｇ
（0.1モル）の当量配合物にベンゾフエノン0.3ｇ
加え、更にアセトンを15ｇ加えて2K.W.の紫外線
照射下、30分反応させて得られた粘度4.9ポイズ
の組成物をスプレー法により平均膜厚が50μにな
るように塗装した後、出力10K.W.の紫外線照射
装置下15cmの距離から10秒間照射し、透明な硬化
塗膜を有するポリカーボネート製レンズを製造し
た。得られたレンズの硬化塗膜の硬度は鉛筆硬度
で3Hと大きく、しかも硬化塗膜は弾性があつて
傷がつき難く、ポリカーボネート製レンズがスチ
ールウールによる引つかきテストで傷がつくのに
反し、ほとんど傷の発生が認められなかつた。ま
た、レンズ表面に形成された硬化塗膜に、レンズ
基材に達する深さの溝を有する１mm×１mmのゴバ
ン目100個をナイフカツトで作成し、これに粘着
テープを張りつけた後、この粘着テープを剥離す
るゴバン目粘着テープによる密着性テストを実施
した所、何回繰返しテストしてもまつたく硬化塗
膜の剥離が認められず、すぐれた密着性を有する
ことが認められた。さらに、JIS−Ｂ−9905に準
じてひずみを測定した結果、ひずみの発生はまつ
たく認められなかつた。 実施例 ２ インジエクシヨン法により製造されたポリメチ
ルメタクリレート製レンズの表面に、ジアリリデ
ンペンタエリスリツト21.2ｇ（0.1モル）、ペンタ
エリスリツトテトラメルカプトアセテート21.6ｇ
（0.05モル）、トリメチロールプロパントリアクリ
レート10ｇおよびベンゾフエノン0.2ｇを均一に
溶解して得られた組成物をスプレー法により平均
膜厚が30μになるように塗装した後、レンズの両
面10cmの距離から、2K.W.の水銀燈で１分間照射
し、透明な硬化塗膜を有するポリメチルメタクリ
レート製レンズを製造した。 以下、実施例１と同一な方法で物性値と測定し
た結果、ゴバン目粘着テープによる密着性テスト
においては、まつたく異常が認められず、すぐれ
た密着性を有することが確認された。表面硬度は
鉛筆硬度で4Hであり、ポリメチルメタクリレー
ト製レンズに比較して頗る硬かつた。また、80℃
の温水中に２日間、または30℃、90％、Ｒ、Ｈの
恒温室中に10日間放置しても硬化塗膜に異常は認
められなかつた。さらに、JIS−Ｂ−9905に準じ
てひずみを測定した結果、ひずみの発生は全く認
められなつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラスチツクレンズ基材の表面に、 および（または） で表わされる不飽和シクロアセタール基を１分子
   当り少なくとも２個有する化合物と、(B)チオグリ
   コール酸、β−メルカプトプロピオン酸またはメ
   ルカプトコハク酸と多価アルコールとのエステル
   化物から選ばれるメルカプト基を１分子当り少な
   くとも２個有する化合物とを必須成分とし、かつ
   上記不飽和シクロアセタール基を有する化合物：
   メルカプト基を有する化合物の当量比が１：0.5
   〜１である組成物の硬化塗膜を形成させたことを
   特徴とするプラスチツクレンズ。