JPWO2012165579A1

JPWO2012165579A1 - プラスチックレンズ

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Publication number: JPWO2012165579A1
Application number: JP2013518174A
Authority: JP
Inventors: 健志射水; 智文大西; 宏太田; 輝文濱本
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2015-02-23
Also published as: CN103620481A; EP2717085A4; WO2012165579A1; EP2717085A1; US20140125947A1; AU2012263344A1

Abstract

本発明は、フォトクロミック膜を備えていながらも、変形を抑制できるプラスチックレンズを提供する。本発明のプラスチックレンズは、凹面と凸面を有するメニスカス形状のプラスチック基板と、プラスチック基板の凸面に設けられたフォトクロミック膜と、プラスチック基板の凹面に設けられた応力補正膜とを含む構成とする。

Description

本発明は、眼鏡用等のプラスチックレンズに関する。特に、フォトクロミック膜をレンズ基板に形成したフォトクロミックレンズに関する。

近年、有機フォトクロミック染料を応用したプラスチック製フォトクロミックレンズ（調光レンズともいう）が眼鏡用として市販されている。これらは明るい屋外で発色することにより高濃度のカラーレンズと同様な防眩効果を有し、室内に移ると高い透過率を回復するものである。

このフォトクロミック機能は、フォトクロミック色素を含む組成物からなる膜をレンズ表面に形成することで付与される。こうしたフォトクロミック膜を形成するにあたり、レンズ基板との密着性や膜強度を確保することが求められる。

例えば、下記特許文献１では、特定の成分及び配合比の組成物によりフォトクロミック膜を形成することで、光学基板に対する密着性や膜強度を向上させることができるとしている。
特にここでは紫外線硬化型のフォトクロミック膜をレンズ凸面に形成しており、その最適な膜厚は、１０μｍ〜５０μｍとされている。

また、このように、フォトクロミック膜は従来よりレンズ凸面に設けられる。これは、殆どのレンズ基板には、使用者の目を保護するために紫外線吸収剤が含まれているからである。具体的には、波長４００ｎｍよりも短波長側の紫外線を吸収する紫外線吸収剤が含まれている。フォトクロミック膜は、紫外線の照射によってその調光作用を示す。したがってレンズ裏面（通常は凹面）にフォトクロミック膜を設けるとレンズ基板内の紫外線吸収剤等によって紫外線が吸収されてしまい、十分な紫外線がフォトクロミック膜に届かず、所望の調光作用が得られにくい。
このため、紫外線の吸収がされない対物側の面にフォトクロミック膜を設けることで、外環境からの紫外線を直接フォトクロミック膜に入射させ、外環境に応じた調光作用を発揮させることを可能としている。

特開２００７−７７３２７号公報

ところが、１．６０以上のプラスチックレンズ、特に屈折率が１．７０以上のプラスチックレンズ基板に対してフォトクロミック膜を形成すると、製造時の加熱を必要とする工程において、プラスチックレンズ基板が変形してしまうことがあった。

例えば、図５に示すプラスチックレンズ１１０を用いて説明する。図５Ａに示すプラスチックレンズ１１０は、プラスチック基板１１の凸面側にフォトクロミック膜１２が形成され、このフォトクロミック膜１２上にハードコート層１４が設けられている。また、プラスチック基板１１の凹面にもハードコート層１５が設けられている。

ハードコート層１４，１５の熱硬化時には、フォトクロミック膜１２において重合反応が進行し、矢印Ａ１，Ａ２に示す方向にフォトクロミック膜１２の収縮が生じる。これにより、プラスチック基板１１は、フォトクロミック膜１２から応力を受け、プラスチックレンズ１１０の屈折面は図５Ｂに示すように平面に近い形状に変形し、当初の屈折力が失われてしまう。

特に、屈折率が１．６０以上のプラスチックレンズは、低屈折率のものに比べてレンズ厚が薄くなるので、上述の現象が生じやすくなる。
また、これを避けるためには、ハードコート層の硬化温度を低温化する必要があるが、低温でハードコート層を形成すると、十分な耐衝撃性（膜硬度）と、膜密着性を確保することが困難であった。

上述の点を鑑みて、本発明は、フォトクロミック膜を備えていながらも、変形を抑制できるプラスチックレンズを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明によるプラスチックレンズは、凹面と凸面を有するメニスカス形状のプラスチック基板と、プラスチック基板の凸面に設けられたフォトクロミック膜を有する。また、プラスチック基板の凹面に設けられた応力補正膜を有する。

本発明のプラスチックレンズによれば、プラスチック基板の凸面に設けられたフォトクロミック膜の収縮によって生じる応力を、プラスチック基板の凹面に設けられた応力補正膜の収縮によって生じる応力によって打ち消すことができる。

また、この応力補正膜にフォトクロミック色素を含有させてもよい。すなわち、応力補正膜を、プラスチック基板の凹面に設けたフォトクロミック膜としても用いることが可能である。
これにより、プラスチックレンズ全体としての発色濃度を向上させることができる。また、プラスチック基板の凸面に設けられたフォトクロミック膜が損傷しても、応力補正膜によって発色を維持することができる。

本発明によれば、プラスチック基板の凹面に設けられたフォトクロミック膜がプラスチック基板に加える応力を打ち消すことができる。このため、変形を抑制した高品質なプラスチックレンズを提供できる。

本発明に係るプラスチックレンズの構成を示す概略構成図（断面図）である。ハードコート層の形成前と形成後におけるプラスチックレンズの曲率半径を示す説明図である。プラスチックレンズの製造過程における屈折力の変化を示す説明図である。応力補正膜の膜厚と、屈折力の変化量との関係を示す説明図である。Ａ従来のプラスチックレンズにおいて、フォトクロミック膜の収縮の示す説明図である。Ｂ変形した従来のプラスチックレンズを示す説明図である。

以下本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．プラスチックレンズの実施の形態
（１）レンズ構成
（２）プラスチック基板
（３）プライマー層
（４）フォトクロミック膜
（５）応力補正膜
（６）ハードコート層
（７）反射防止膜
２．実施例

１．プラスチックレンズの実施の形態
（１）レンズ構成
図１は、本発明の実施の形態によるプラスチックレンズ１００の断面構成の一例を示す概略構成図である。なお、この図では、構成の概略を示しており、各部位の寸法比等を限定するものではない。
本実施の形態によるプラスチックレンズ１００は、例えば片方の面に凸面を有し、もう一方の面に凹面を有するメニスカスレンズ形状である。

本実施形態のプラスチックレンズ１００は、片方の面に凸面を有し、もう一方の面に凹面を有するプラスチック基板１と、プラスチック基板１の凸面上に形成されたフォトクロミック膜２と、フォトクロミック膜２上に形成されたハードコート層４を備える。また、ハードコート層４上には、反射防止膜６が形成される。

また、本実施の形態によるプラスチックレンズ１００は、プラスチック基板１の凹面上に設けられた応力補正膜３と、応力補正膜３上に形成されたハードコート層５を備える。
なお、反射防止膜６は必ずしも形成しなくてもよいし、またその他の付加的な機能を有する他の膜を設けてもよい。

プラスチック基板１の材料は、特に限定されない。ハードコート層４，５や、反射防止膜６についても、特に限定するものではない。また、上述したプラスチック基板１や、各膜、各層の間に図示しないプライマー層を介在させても構わない。

また、応力補正膜３の材料は、フォトクロミック膜２と同じであってよいが、フォトクロミック色素は必ずしも含有している必要はない。ただし、少なくとも、重合反応によって硬化する硬化性成分と、この硬化性成分の重合を促す重合開始剤を含む。
また、フォトクロミック膜２上、及び応力補正膜３上には、例えば図１に示すように、ハードコート層４，５が積層される。ハードコート層４，５の厚さは、例えば１μｍ〜３μｍ程度あれば、フォトクロミック膜２や応力補正膜３の保護層として機能させることができる。
また、プラスチック基板１と応力補正膜３の密着性を高めるために、図示しないプライマー層をプラスチック基板１と応力補正膜３の間に介在させてもよい。

このように、本実施の形態によるプラスチックレンズ１００は、プラスチック基板１の凹面に応力補正膜３が設けられている。この応力補正膜３は、後述するように、フォトクロミック膜の硬化性成分と、重合開始剤を含んでいるので、例えばハードコート層４，５の熱硬化時において、応力補正膜３は、フォトクロミック膜２と同様に熱収縮を生じる。
このため、凸面に設けられたフォトクロミック膜２の熱収縮によりプラスチック基板１１に加えられる応力を、凹面に設けられた応力補正膜３が熱収縮することにより生じる応力によって打ち消すことができる。したがって、レンズの変形を抑制することが可能となり、高品質なプラスチックレンズを提供できる。

また、応力補正膜３は、フォトクロミック色素を含有していてもよい。この場合には、プラスチック基板１の凸面及び凹面の両方にフォトクロミック膜が形成されることになる。
プラスチック基板１の凹面側にもフォトクロミック膜を設けることにより、フォトクロミック膜２において吸収されなかった紫外線を凹面側のフォトクロミック膜（応力補正膜３）によって吸収させることができる。
すなわち、応力補正膜３も発色させることで、プラスチックレンズ１００に入射した紫外線の利用効率を高めることができ、またプラスチックレンズ１００の発色濃度を向上させることが可能である。
例えば、プラスチック基板１の凸面のみにフォトクロミック膜を設けた場合には、プラスチックレンズ１００に対する光の透過率は、グレーの色調で２３℃の温度環境で約１２±１％程度であるのに対し、プラスチック基板１の両面にフォトクロミック膜を設けた場合には、凹面側に入射する紫外線により凹面側のフォトクロミック層も発色し、約９±１％程度の透過率となり発色濃度が増加する。

また、応力補正膜３をフォトクロミック膜として設けることにより、フォトクロミック膜２が損傷しても、応力補正膜３によって発色性能を維持することが可能である。

次に、このプラスチックレンズ１００の各部の材料について説明する。
（２）プラスチック基板
本発明のプラスチックレンズに用いるプラスチック基板１の材料は、特に限定されるものではない。
例えば、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと１種以上の他のモノマーとの共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと１種以上の他のモノマーとの共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、エピチオ基を有する化合物を材料とする重合体、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、スルフィドと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ポリスルフィドと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ポリジスルフィドと一種以上の他のモノマーとの共重合体があげられる。

なお、基板の表面形状は、対物側（眼鏡用の場合眼とは反対側の面）に凸面状もしくは平面状、もう一方の面（眼鏡用の場合眼側の面）が凹面状とされたいわゆるメニスカス形状のプラスチック基板以外にも、両凸形状や両凹形状であっても、同様に変形を抑制する効果を得ることができる。

また、応力補正膜３を発色させ、紫外線の利用効率を高めるためには、プラスチック基板１には、紫外線吸収剤の含まれていないか又は紫外線吸収剤の含有量を通常よりも少なく調整した材料、または、紫外線透過性のある材料を用いることが好ましい。これにより、フォトクロミック膜２に吸収されなかった紫外線を応力補正膜３に到達させることができる。

例えば、プラスチック基板１を、少なくとも３００ｎｍ〜４２０ｎｍの波長域における積算透過率が１４％以上となるように構成することが好ましく、３００〜４１０ｎｍの波長域における積算透過率が２７％以上であるとより好ましい。
こうしたプラスチック基板１の材料としては、例えばジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＰＰＧ社製ＣＲ３９）が挙げられる。

（３）プライマー層
また、プラスチック基板１やフォトクロミック膜２，３、ハードコート層４，５、反射防止膜６等の層間にプライマー層を必要に応じて適宜形成してもよい。
このプライマー層に用いる材料は、密着性や耐衝撃性を高め、またプラスチック基板を高屈折率材料により構成する場合は、光学特性に影響を及ぼさないものであれば特に限定しない。例えばポリオール、ポリイソシアネート、ポリイソシアネートのＮＣＯ基のブロッキング剤、またこれらに加えて金属酸化物を含む材料を用いることができる。

ポリオールとしては、ポリカーボネートポリオール（例えば日本ポリウレタン工業（株）製「ニッポラン９８０番シリーズ（商品名）」、東亞合成（株）製「カルボジオール（商品名）」等）、ポリエーテルポリオール（例えば（株）ＡＤＥＫＡ製「アデカポリエーテル（商品名）」、三井化学ポリウレタン（株）製「アクトコールＰＰＧ−Ｄｉｏｌシリーズ（商品名）」等）、アクリルポリオール（例えば三井化学ポリウレタン（株）「タケラック（登録商標）」、ＤＩＣ（旧大日本インキ化学工業）（株）製「アクリディック（登録商標）」等）、またはポリエステルポリオール（ＤＩＣ（株）製「ポリライト（登録商標）」、（株）クラレ製「クラレポリオールシリーズ（商品名）」）等を用いることができる。

また、ポリイソシアネートとして、ポリイソシアネートヘキサメチレンジイソシアネート、１，３，３−トリメチル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、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等のポリイソシアネートまたはこれらの変性体、イソシアヌレート、アロファネート、ビュレットまたはカルボジイミド、またはこれらの三量体などのアダクト体等を用いることができる。

ポリイソシアネートのＮＣＯ基のブロッキング剤としては、β−ジケトン、メチルエチルケトオキシムが好ましいが、アセチルアセトン、２，４−ヘキサンジオン、３，５−ヘプタンジオン、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシムまたはカプロラクタム等を用いることができる。

またこのようなプライマー組成物に、屈折率を高めるために金属酸化物を添加してもよい。金属酸化物としては、Ｓｉ，Ａｌ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉから選ばれる１種以上もしくは２種類以上の金属からなる金属酸化物、更に金属酸化物微粒子からなるゾルを用いることができる。

特に、ウレタン樹脂、ルチル型チタニアゾルを混合して成る材料より構成する場合は、密着性に優れ、また比較的高い屈折率となり、且つルチル結晶ＴｉＯ_２は光活性が抑制されるので耐候性の低下が抑制されるという利点を有する。
更に、ジルコニアゾルを混合して成る材料より構成する場合は、より耐候性の低下を抑制できるという利点がある。

溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテルまたはプロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコール類等を用いることができる。

また、その他レベリング剤として、ポリオキシアルキレンとポリジメチルシロキサンの共重合体またはポリオキシアルキレンとフルオロカーボンとの共重合体等を用いることができる。

（４）フォトクロミック膜
フォトクロミック膜２は、フォトクロミック色素を有するコーティング液をプラスチック基板１上に塗布及び硬化することで成膜される。
コーティング液は、硬化性成分（マトリックス）、フォトクロミック色素、重合開始剤、及び、任意に添加される添加剤から構成することができる。コーティング液の調製方法は特に限定されず、所定量の各成分を秤取り、混合することにより行うことができる。

このコーティング液は、２５℃での粘度が２０〜５００ｃｐであることが好ましく、５０〜３００ｃｐであることがより好ましい。またさらには、６０〜２００ｃｐであることが特に好ましい。この粘度範囲とすることにより、コーティング液の塗布が容易となり、所望の厚さのフォトクロミック膜を容易に得ることができる。

フォトクロミック膜形成のために使用可能な硬化性成分は、特に限定されず、例えば（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニル基、アリール基、スチリル基等のラジカル重合性基を有する公知の光重合性モノマーやオリゴマー、それらのプレポリマーを用いることができる。なお、（メタ）アクリロイルは、アクリロイルとメタクリロイルの両方を示す。
アクリル系材料の場合には、塗布後にＵＶ硬化、ウレタン系材料の場合には熱硬化処理が施され、膜として完成する。
具体的な硬化性成分としては、特開２００８−３３２２３号公報、特開２００７−７７３２７号公報等に記載されている成分を使用することができる。

また、フォトクロミック色素化合物も特に限定するものではなく、公知のものを使用してもよい。
例えば、フルギミド化合物、スピロオキサジン化合物、クロメン化合物等のフォトクロミック色素化合物が挙げられる。
また、フォトクロミック色素としては、可視光の短波長側において光異性化反応を発現するものが好ましい。具体的な波長としては、４２０ｎｍ以下であり、好ましくは４１０ｎｍ以下である。この波長の光線は太陽光には多く含まれるが、室内や通常照明下の環境においては存在数が少ない。したがって、室内では本発明のプラスチックレンズの発色が抑制されるが、屋外環境では発色することができる。

その他、添加剤として、フォトクロミック色素の耐久性の向上、発色速度の向上、退色速度の向上や成形性の向上等のために、界面活性剤、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色防止剤、帯電防止剤、蛍光染料、染料、顔料、可塑剤等の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤としては、公知の化合物が特に制限されることなく使用可能である。

（５）応力補正膜
応力補正膜３は、重合反応により硬化する硬化性成分と、この硬化性成分の重合反応を促す重合開始剤を含んで構成される。特に、この硬化性成分は、ハードコート層４，５の熱硬化温度において、熱収縮を起こす材料が用いられる。これにより、フォトクロミック膜２の熱収縮によってプラスチック基板１に加えられる応力を、応力補正膜３の熱収縮によってプラスチック基板１に加えられる応力により打ち消すことが可能である。

この硬化性成分及び重合開始剤は、いわゆるフォトクロミック膜の硬化性成分と重合開始剤と同様のものを用いることができる。したがって、上述したフォトクロミック膜２の硬化性成分及び重合開始剤の材料から適宜選択して用いてよい。
フォトクロミック膜２と応力補正膜３の硬化性成分と重合開始剤は、全く同一のものであってもよいし、異なっていてもよい。
また、応力補正膜３は、上述の添加剤を含有していてもよい。

また、応力補正膜３は、フォトクロミック色素を含有していてもよく、プラスチック基板１の凹面側に設けられた第２のフォトクロミック膜として形成されてもよい。このフォトクロミック色素は、特に限定するものでなく、公知のものを用いることができる。
なお、この場合、応力補正膜３の構成は、フォトクロミック膜２の構成と同一としてもよい。これにより、フォトクロミック膜２と応力補正膜３を同一のフォトクロミック液によって形成することが可能であり、工程を簡易化することができる。

（６）ハードコート層
フォトクロミック膜２、応力補正膜３の上面には、それぞれ硬質膜としてハードコート層４，５が設けられる。
ハードコート層４，５の材料としては、特に限定されず、公知の有機ケイ素化合物及び金属酸化物コロイド粒子よりなるコーティング液を使用することができる。コーティング液を塗布した後、硬化処理によってハードコート層を得ることができる。
この有機ケイ素化合物としては、例えば下記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物又はその加水分解物が挙げられる。
（Ｒ^９１）_ａ’（Ｒ^９３）_ｂ’Ｓｉ（ＯＲ^９２）_４−_{（ａ’＋ｂ’）}・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ^９１は、グリシドキシ基、エポキシ基、ビニル基、メタアクリルオキシ基、アクリルオキシ基、メルカプト基、アミノ基、フェニル基等を有する有機基、Ｒ^９２は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアシル基又は炭素数６〜１０のアリール基、Ｒ^９３は炭素数１〜６のアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基、ａ'及びｂ'はそれぞれ０又は１の整数を示す。）

上記のＲ^９２の炭素数１〜４のアルキル基としては、例えば、直鎖又は分岐のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
また、上記のＲ^９２の炭素数１〜４のアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、オレイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
また、上記Ｒ^９２の炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
また、上記Ｒ^９３の炭素数１〜４のアルキル基としては、例えば、直鎖又は分岐のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
そして、上記Ｒ^９３の炭素数１〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。

金属酸化物コロイド粒子としては、例えば、酸化タングステン（ＷＯ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタニウム（ＴｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ_２Ｏ_５）等が挙げられ、単独又は２種以上を併用することができる。

（７）反射防止膜
また、ハードコート層４，５上、特にプラスチック基板１の凸面上のハードコート層４上には、反射防止膜６を形成してもよい。この反射防止膜６の材質及び形成方法も特には限定されず、公知の無機酸化物により成る単層、多層膜を使用することができる。
この無機酸化物としては、例えば、二酸化ケイ素(ＳｉＯ_２)、酸化ジルコニウム(ＺｒＯ_２)、酸化アルミニウム(Ａｌ_２Ｏ_３)、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）等が挙げられる。
また、有機ケイ素化合物と無機微粒子によって構成され、無機微粒子の種類により屈折率が調整される単層又は多層の有機反射防止膜も使用することができる。

２．実施例
＜実施例１＞
以下に、本発明によるプラスチックレンズの実施例について説明する。
（１）フォトクロミック液の調製
まずプラスチック製容器にトリメチロールプロパントリメタクリレート２０質量部、ＢＰＥオリゴマー（２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル）プロパン）３５質量部、ＥＢ６Ａ（ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート）１０質量部、平均分子量５３２のポリエチレングリコールジアクリレート１０質量部、グリシジルメタクリレート１０質量部からなるラジカル重合性単量体１００質量部を用意した。

次に、フォトクロミック色素としてクロメンを３質量部、酸化防止剤としてＬＳ７６５（ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、メチル（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート）を５質量部、紫外線重合開始剤としてＣＧＩ−１８４（１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン）を０．４質量部、及びＣＧＩ４０３（ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド）を０．１質量部添加した。

（２）プライマー層の形成
プラスチック基板（ＥＹＲＹ（登録商標），Ｓ−２．００：ＨＯＹＡ社製）の凸面上に、ポリウレタン骨格にアクリル基を導入したポリウレタンの水分散液（ポリカーボネートポリオール系ポリウレタンエマルジョン）を１１００ｒｐｍのスピンコーティングによって塗布し、７０℃で９０分間加熱硬化することによりプライマー層を形成した。その後、プラスチック基板の凹面上にも同じ水分散液を同様に塗布、熱硬化させることにより、プライマー層を形成した。

（３）フォトクロミック膜及び応力補正膜の形成
［１］調整したフォトクロミック液を約２ｇ秤取り、プライマー層が形成された上述のプラスチック基板の凸面に滴下した。そして、６００ｒｐｍで５秒間スピンコーティングした後、ＵＶランプにより紫外線を９０秒照射し、フォトクロミック液を硬化した。
［２］次いで、このプラスチック基板の凹面に、上述のフォトクロミック液を滴下し、６００ｒｐｍで７秒間スピンコーティングした後、ＵＶランプにより紫外線を４０秒照射してフォトクロミック液を硬化し、応力補正膜を形成した。

（４）ハードコート層の形成
［３］その後、７０℃で９０分間のアニール処理を行った。
［４］次に、１０℃〜１５℃に保たれた攪拌機能のついたステンレス容器にSiO2濃度４０％の水分散コロイダルシリカ(触媒化成工業(株)製カタロイドSI-40)を２８０重量部入れ攪拌しながら、０．６Ｎの塩酸４重量部、酢酸６０重量部を添加した。そして、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１５０重量部を滴下し、２４時間攪拌を行った。更に、攪拌しながら、メチルセロソルブを１００重量部、イソプロピルアルコール３００重量部、ｎ−ブタノール１００重量部をこの順序で添加し、均一になった段階で硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトン１５重量部を添加し、更に１昼夜攪拌を行うことにより、ハードコート液を作製した。
そして、上述のプラスチック基板の凸面側、及び凹面側にこのハードコート液を塗布し、１００℃・６０分間の加熱硬化処理によってハードコート層を形成した。

以上の工程により３枚のプラスチックレンズを製造し、フォトクロミック液の硬化直後におけるプラスチックレンズの曲率半径と、１００℃・６０分の加熱硬化処理後における曲率半径をそれぞれ測定した。

＜実施例２＞
プラスチック基板の凹面に、フォトクロミック液を９００ｒｐｍで１２．５秒間、スピンコーティングにより塗布し、応力補正膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして２枚のプラスチックレンズを製造し、上述の工程毎に、プラスチックレンズの屈折力の変化を調べた。

＜実施例３＞
プラスチック基板の凹面に、フォトクロミック液を８００ｒｐｍで１２．５秒間、スピンコーティングにより塗布し、応力補正膜を形成したこと以外は、実施例２と同様にして２枚のプラスチックレンズを製造した。

＜実施例４＞
プラスチック基板の凹面に、フォトクロミック液を７００ｒｐｍで１２．５秒間、スピンコーティングにより塗布し、応力補正膜を形成したこと以外は、実施例２と同様にして１枚のプラスチックレンズを製造した。

＜実施例５＞
プラスチック基板の凹面に、フォトクロミック液を６００ｒｐｍで１２．５秒間、スピンコーティングにより塗布し、応力補正膜を形成したこと以外は、実施例２と同様にして１枚のプラスチックレンズを製造した。

＜比較例１＞
プラスチック基板の凸面及び凹面のどちらにもフォトクロミック膜及び応力補正膜を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にして３枚のプラスチックレンズを製造した。

＜比較例２＞
プラスチック基板の凸面のみにフォトクロミック膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして３枚のプラスチックレンズを製造した。

＜比較例３＞
プラスチック基板の凸面のみにフォトクロミック膜を形成したこと以外は、実施例２と同様にして２枚のプラスチックレンズを製造した。

３．実験結果
表１に、実施例１、比較例１，２のプラスチックレンズにおいて、ハードコート層の加熱硬化処理（１００℃・６０分間）を行う前と、行った後の曲率半径をそれぞれ測定した結果を示す。また、図２は表１における各実施例、比較例の平均値を表す棒グラフである。
なお、曲率半径は、プラスチックレンズの凸面側において、ハードコート層の厚さを含む値とした。

プラスチック基板の凸面及び凹面のいずれにもフォトクロミック膜を設けていない比較例１では、ハードコート層の加熱硬化処理においてプラスチック基板が受ける応力が小さい。このため、ハードコート層の加熱硬化処理前では平均で６２６．６ｍｍであった曲率は、加熱硬化処理後において平均６３８．１ｍｍであり、大きな変化は生じていない。

一方、プラスチック基板の凸面にのみフォトクロミック膜を設けた比較例２では、加熱硬化処理前において平均１２６１．１ｍｍであった曲率は、加熱硬化処理後において平均２７３３．３ｍｍとなり、大幅に大きくなっている。これは、プラスチック基板の凸面に設けられたフォトクロミック膜が、加熱硬化処理時において熱収縮を起こし、プラスチック基板の曲面を逆向きに反らせる方向に応力が生じたためである。

これに対して、プラスチック基板の凹面に応力補正膜を設けた実施例１では、加熱硬化処理前において平均値が７７５．２ｍｍであった曲率半径は、加熱硬化処理後において７５５．５ｍｍであった。プラスチック基板にフォトクロミック膜を設けていない比較例１と同様に、実施例１では曲率半径がほとんど変化していない。
このことから、プラスチック基板の凸面に設けられたフォトクロミック膜の熱収縮によって生じる応力を、プラスチック基板の凹面に設けられた応力補正膜の熱収縮により生じる応力によって打ち消せることがわかる。

また、表２及び図３に、比較例２及び実施例２から実施例５までにおいて、［１］プラスチック基板の凸面にフォトクロミック膜を形成した直後、［２］プラスチック基板の凹面に応力補正膜を形成した直後、［３］７０℃・９０分のアニールを行った直後、［４］ハードコート液を塗布し、１００℃・６０分の加熱硬化処理を行った直後、それぞれにおけるプラスチックレンズの屈折力の変化を調べたものを示す。
また、表３に、プラスチック基板の初期の曲率半径を示す。

図３に示すように、プラスチック基板の凸面及び凹面に、フォトクロミック膜や応力補正膜を形成した直後においては、屈折力の変化がほとんど生じていない。
ところが、熱アニール直後において、シンボルａ（線Ｌ１）、シンボルｂ（線Ｌ２）に示す比較例２では屈折力が小さくなり始め、ハードコート層の加熱硬化処理後では、屈折力が大幅に低下している。すなわち、ハードコート層の加熱硬化処理時において、フォトクロミック膜の収縮が生じていることがわかる。

一方で、シンボルｃからシンボルｈに示す実施例２〜５では屈折力の変化が小さく、屈折力の低下を抑制できている。
実施例２から実施例５のプラスチックレンズでは、プラスチック基板の凹面に設けた応力補正膜の厚さがそれぞれ異なっている。この応力補正膜の厚さと、ハードコート層の過熱硬化処理後における屈折力の変化との関係を図４に示す。横軸は、応力補正膜の膜厚であり、縦軸は、ハードコート層を加熱硬化した直後のプラスチックレンズの屈折力の変化量である。

表３及び図４に示すように、応力補正膜の膜厚と屈折力の変化量との関係は、プラスチック基板の曲率半径に関わらず、ほぼ線形に近くなっている。例えば、応力補正膜の膜厚が１８μｍ以上であれば、屈折力の変化量は−０．０１５ディオプター未満となり、応力補正膜を設けていない場合に比べて、屈折力の変化量を１／２以下にできることがわかる。

このように、本発明によるプラスチックレンズでは、プラスチック基板の凹面に応力補正膜を設けているので、凸面に設けられたフォトクロミック膜の収縮による変形を抑制することが可能である。このため、高品質なプラスチックレンズを提供することができる。
また、応力補正膜をフォトクロミック膜によって構成する場合には、凸面と凹面に二重にフォトクロミック膜が配置されることになり、発色濃度を向上させることが可能である。

以上、本発明によるプラスチックレンズの実施の形態及び実施例について説明した。本発明は上記実施の形態にとらわれることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、なお考えられる種々の形態を含むものであることは言うまでもない。

１，１１・・・プラスチック基板、２，１２・・・フォトクロミック膜、３・・・応力補正膜、４，５，１４，１５・・・ハードコート層、６・・・反射防止膜、１００・・・レンズ

Claims

凹面と凸面を有するメニスカス形状のプラスチック基板と、
前記プラスチック基板の凸面に設けられたフォトクロミック膜と、
前記プラスチック基板の凹面に設けられた応力補正膜と、
を備えた
プラスチックレンズ。
前記応力補正膜は、フォトクロミック膜の硬化性成分及び重合開始剤を含有する請求項１に記載のプラスチックレンズ。
前記フォトクロミック膜上に形成されたハードコート層を備えた請求項２に記載のプラスチックレンズ。
前記応力補正膜は、さらにフォトクロミック色素を含有する請求項１または２に記載のプラスチックレンズ。