WO2015163466A1 - 眼鏡レンズ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a spectacle lens having a hard coat layer.
- the spectacle lens is required to have various characteristics, but the spectacle user is required to have a property that scratches are not easily formed by use in daily life, that is, scratch resistance.
- a surface coating such as a hard coat film or an antireflection film (AR film) is formed on the surface of the spectacle lens. Scratch resistance is evaluated for the selection of a spectacle lens substrate and a surface film in the spectacle lens development stage and for quality control in the spectacle lens manufacturing process.
- Patent Document 1 As a spectacle lens exhibiting high scratch resistance against scratches formed when rubbing against wood or metal or hitting pebbles in actual use, a surface coating and a base material are used. A spectacle lens having a tip bulge starting load (W I ) determined by a test method using a diamond needle of 60 g or more is disclosed.
- the scratch resistance evaluated by the film peeling load value of the diamond scratch test can be enhanced.
- the scratch resistance evaluated by the Bayer test or the like There was room for improvement. Then, this invention makes it a subject to provide the spectacle lens which shows the outstanding abrasion resistance.
- the present invention relates to the following spectacle lenses.
- the difference between the indentation hardness of the IH 30 in 30mgf load (IH 30 -IH 5000) is a 3mgf / ⁇ m 2 or more
- the curable composition further includes a polyfunctional epoxy compound.
- the spectacle lens of the present invention has a lens substrate and a hard coat layer having a film thickness of 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and the indentation hardness (hereinafter simply referred to as “IH 30 ”) of the hard coat layer at a load of 30 mgf. Is also 25 mgf / ⁇ m 2 or more and 100 mgf / ⁇ m 2 or less.
- the spectacle lens of the present invention exhibits excellent scratch resistance.
- the spectacle lens of the present invention exhibits excellent crack resistance while exhibiting excellent scratch resistance and excellent scratch resistance.
- the film thickness of the hard coat layer is 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, a spectacle lens showing a high film peeling load value can be obtained. Further, from the viewpoint of obtaining a spectacle lens in which the film thickness of the hard coat layer shows a high film peeling load value, it is preferably 7 ⁇ m or more, more preferably 15 ⁇ m or more, and further preferably 18 ⁇ m or more.
- the film thickness is preferably 80 ⁇ m or less, more preferably 60 ⁇ m or less, and still more preferably 40 ⁇ m or less from the viewpoint of ease of production.
- the “film thickness” means an average film thickness, and the measurement method is according to the method described in the examples.
- the IH 30 of the hard coat layer of the spectacle lens of the present invention is 25 mgf / ⁇ m 2 or more and 100 mgf / ⁇ m 2 or less, excellent scratch resistance can be obtained.
- the IH 30, from the viewpoint of enhancing the scratch resistance preferably 30mgf / ⁇ m 2 or more, more preferably 40mgf / ⁇ m 2 or more, more preferably 55mgf / ⁇ m 2 or more, even more preferably at 58mgf / ⁇ m 2 or more, Preferably, it is 80 mgf / ⁇ m 2 or less.
- “Indentation hardness” is a value measured by a nanoindenter device in accordance with international standard ISO 14577. The “indentation hardness” means a measured value for at least one surface provided with a hard coat layer.
- the indentation hardness (hereinafter also simply referred to as “IH 5000 ”) of the hard coat layer of the spectacle lens at a load of 5000 mgf is preferably 30 mgf / ⁇ m 2 or more, more preferably 40 mgf / ⁇ m, from the viewpoint of obtaining high scratch resistance. 2 or more, more preferably 50 mgf / ⁇ m 2 or more, and from the viewpoint of obtaining high crack resistance, preferably 100 mgf / ⁇ m 2 or less, more preferably 80 mgf / ⁇ m 2 or less, and further preferably 70 mgf / ⁇ m 2 or less. More preferably, it is 65 mgf / ⁇ m 2 or less, and still more preferably 63 mgf / ⁇ m 2 or less.
- the difference of IH 30 with respect to IH 5000 (IH 30 ⁇ IH 5000 ) of the hard coat layer of the spectacle lens of the present invention is preferably 3 mgf / ⁇ m 2 or more, more preferably 5 mgf / ⁇ m, from the viewpoint of improving crack resistance. 2 or more, more preferably 10 mgf / ⁇ m 2 or more, and preferably 30 mgf / ⁇ m 2 or less.
- the indentation hardnesses IH 30 and IH 5000 can obtain a hard coat layer having an indentation hardness in the above range by adjusting the composition of the hard coat layer.
- the configuration of the spectacle lens of the present invention will be described in detail.
- the lens base material may be, for example, a polyurethane-based material (for example, polyurethane, polyurethane urea, polythiourethane), polycarbonate, plastics such as diethylene glycol bisallyl carbonate, inorganic glass, Etc.
- the thickness and diameter of the lens substrate are not particularly limited. Usually, the thickness is about 1 to 30 mm, and the diameter is about 50 to 100 mm.
- the spectacle lens of the present invention is a spectacle lens for correcting vision, it is usual to use a lens substrate having a refractive index ne of about 1.5 to 1.8.
- ne refractive index
- the lens substrate a colorless one is usually used, but a colored one can be used as long as the transparency is not impaired.
- the surface shape of the base material on which the cured film is formed is not particularly limited, and may be any shape such as a flat surface, a convex surface, or a concave surface.
- the lens substrate is provided with at least a hard coat layer.
- other functional layers provided on the lens substrate include a primer layer, an interference fringe suppressing layer, a polarizing layer, and a photochromic layer.
- a functional layer such as an antireflection film, a water repellent film, an ultraviolet absorption film, an infrared absorption film, a photochromic film, or an antistatic film can be further provided on the hard coat layer as necessary.
- known techniques relating to spectacle lenses can be applied.
- the hard coat layer may be directly formed on the surface of the lens substrate, or may be indirectly formed through one or more other functional layers.
- the spectacle lens of the present invention preferably has a lens base, a primer layer provided on the lens base, and a hard coat layer provided on the primer layer, more preferably a lens base And an interference fringe suppressing layer provided on the lens substrate, a primer layer provided on the interference fringe suppressing layer, and a hard coat layer provided on the primer layer.
- the hard coat layer is obtained, for example, by curing a curable composition containing inorganic oxide particles (hereinafter also referred to as “component (A)”) and a silicon compound (hereinafter also referred to as “component (B)”). .
- the curable composition preferably contains a component (A), a component (B), and a polyfunctional epoxy compound (hereinafter also referred to as “component (C)”).
- Component (B) is a silicon compound, preferably a silicon compound having a hydrolyzable group, and more preferably an organic group bonded to a silicon atom and a silane coupling agent having a hydrolyzable group.
- the hydrolyzable group include an alkoxy group, an aryloxy group, and a hydroxy group, and an alkoxy group is preferable.
- the silane compound is preferably an organosilicon compound represented by the following general formula (I) or a hydrolyzate thereof. (R 1 ) a (R 3 ) b Si (OR 2 ) 4 ⁇ (a + b) (I)
- a is 0 or 1
- b is 0 or 1
- a is 1 and b is 0 or 1.
- R 1 represents an organic group having a functional group such as an epoxy group such as a glycidoxy group, a vinyl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, a mercapto group, an amino group or a phenyl group, and preferably an organic group having an epoxy group Represents.
- the functional group may be directly bonded to the silicon atom, or may be indirectly bonded via a linking group such as an alkylene group.
- R 2 is, for example, a hydrogen atom, an alkyl group, an acyl group, or an aryl group, and preferably an alkyl group.
- the alkyl group represented by R 2 is, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and the like. Is a methyl group or an ethyl group.
- the acyl group represented by R 2 is, for example, an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples thereof include an acetyl group, a propionyl group, an oleyl group, and a benzoyl group.
- the aryl group represented by R 2 is, for example, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, a xylyl group, and a tolyl
- R 3 can be an alkyl group or an aryl group.
- the alkyl group represented by R 3 is, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Etc.
- the aryl group represented by R 3 is, for example, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, a xylyl group, and a tolyl group.
- component (B) examples include glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxyethyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxyethyltrimethoxysilane, ⁇ -glycid Xylethyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -glycid Xylpropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltripropoxys
- silane coupling agents examples include trade names manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-303, KBM-402, KBM-403, KBE402, KBE403, KBM1403, KBM-502, KBM- 503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103, KBM-602, KBM-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103, KBM-573, KBM-575, KBM-9659, KBE-585, Examples thereof include KBM-802, KBM-803, KBE-846, and KBE-9007.
- Component (C) is a polyfunctional epoxy compound containing two or more epoxy groups in one molecule. It is preferable that two or three epoxy groups are contained in one molecule.
- component (C) examples include 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, diethylene glycol diglycidyl ether, triethylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, nonaethylene glycol diglycidyl.
- Alicyclic epoxy compounds such as bis-2,2-hydroxycyclohexylpropane diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, orthophthalic acid diglycidyl ester, Aromatic epoxy compounds such as phenol novolac polyglycidyl ether and cresol novolac polyglycidyl ether can be exemplified.
- the component (C) is most preferably a compound containing two or three epoxy groups (bifunctional or trifunctional epoxy compound) from the viewpoint of adhesion to an adjacent layer or lens substrate.
- Examples of commercially available polyfunctional epoxy compounds are those manufactured by Nagase ChemteX Corporation, trade names “Denacol” series EX-201, EX-211, EX-212, EX-252, EX-313, EX-314, EX-321, EX-411, EX-421, EX-512, EX-521, EX-611, EX-612, EX-614, EX-614B and the like.
- the curable composition may be mixed with optional components such as an organic solvent, a surfactant (leveling agent), and a curing catalyst as necessary. Can be prepared.
- the content of the component (A) is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 40% by mass or more, preferably 80% by mass or less, in the solid content of the curable composition. Preferably it is 70 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less.
- the content of the component (B) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, preferably 80% by mass or less, in the solid content of the curable composition. Preferably it is 70 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less.
- the content of the component (C) is preferably 0% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably 15% by mass or more, preferably 50% by mass or less, in the solid content of the curable composition. More preferably, it is 40 mass% or less, More preferably, it is 30 mass% or less.
- the filler / matrix ratio (hereinafter also simply referred to as “F / M ratio”) is preferably 0.5 or more, more preferably 0.6 or more, still more preferably 0.7 or more, and preferably 2.0. Below, more preferably 1.8 or less, and still more preferably 1.5 or less.
- the F / M ratio means the mass ratio [component (A) / (component (B) + component (C))] of the component (A) to the total mass of the components (B) and (C). .
- the said cured film can be formed by apply
- a conventionally performed method such as a dipping method, a spin coating method, or a spray method can be applied.
- a hardening process is normally performed by heating about the curable composition containing a polyfunctional epoxy compound as a component (C).
- the heat curing treatment can be performed, for example, by placing a lens coated with the above curable composition in an environment having an ambient temperature of 50 to 150 ° C. for about 30 minutes to 3 hours.
- the light irradiated for a hardening process is an electron beam or an ultraviolet-ray, for example.
- the type of irradiation light and the irradiation conditions are appropriately selected according to the type of component (C). In general, by irradiating ultraviolet rays at an irradiation light amount of about 500 to 2000 mJ / cm 2 , a high-strength hard coat layer that contributes to improving the scratch resistance of the lens can be formed.
- the primer layer is, for example, an aqueous resin layer formed from an aqueous resin composition containing a resin component and an aqueous solvent.
- the aqueous solvent contained in the aqueous resin composition is, for example, water, a mixed solvent of water and a polar solvent, and preferably water.
- the solid content concentration in the aqueous resin composition is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, from the viewpoint of liquid stability and film-forming property.
- the water-based resin composition can contain additives such as an antioxidant, a dispersant, and a plasticizer as necessary in addition to the resin component.
- a commercially available aqueous resin composition may be diluted with a solvent such as water, alcohol, propylene glycol monomethyl ether (PGM), or the like.
- the aqueous resin composition can contain a resin component in a state dissolved in an aqueous solvent or dispersed as fine particles (preferably colloidal particles).
- a dispersion in which the resin component is dispersed in the form of fine particles in an aqueous solvent (preferably in water) is desirable.
- the particle diameter of the resin component is preferably 0.3 ⁇ m or less from the viewpoint of dispersion stability of the composition.
- the pH of the aqueous resin composition is preferably about 5.5 to 9.0 at 25 ° C. from the viewpoint of stability. The viscosity at 25 ° C.
- a coating film obtained after coating on a glass plate so as to have a thickness of 1 mm and drying at 120 ° C. for 1 hour has a glass transition temperature Tg of ⁇ 58 ° C. to 7 ° C., a pencil hardness of 4B to 2H, The tensile strength measured according to JISK 7113 is 15 to 69 MPa.
- Examples of the resin component of the water-based resin composition include at least one selected from a polyurethane resin, an acrylic resin, an epoxy resin, and the like, and a polyurethane resin is preferable.
- a water-based resin composition containing a polyurethane resin that is, a water-based polyurethane resin composition is, for example, a high-molecular-weight polyol compound and an organic polyisocyanate compound, together with a chain extender, if necessary, inert to the reaction and having an affinity for water. It can be prepared by making a prepolymer by urethanization in a large solvent and dispersing the prepolymer in an aqueous solvent containing a chain extender to increase the molecular weight.
- aqueous polyurethane resin composition for example, paragraphs [0009] to [0013] of Japanese Patent No. 3588375, paragraphs [0012] to [0021] of JP-A-8-34897, Reference can be made to paragraphs [0010] to [0033] of JP-A-11-92653, paragraphs [0010] to [0033] of JP-A-11-92655, and the like.
- said aqueous polyurethane resin composition it is also possible to use commercially available aqueous urethane as it is or after diluting with an aqueous solvent as needed.
- Examples of commercially available water-based polyurethanes include “Evaphanol” series manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd., “Superflex” series manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., and “Adekabon titer” manufactured by ADEKA Corporation. Series, “Olestar” series manufactured by Mitsui Chemicals, “Bondic” series manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, “Hydran” series, “Imperil” series manufactured by Bayer, Sofran Japan ) “Sofuranate” series, Kao Co., Ltd. "Poise” series, Sanyo Chemical Industries “Samprene” series, Hodogaya Chemical Co., Ltd. "IZerax” series, Zeneca Corporation ) “Neolets” series, etc., can be used.
- An aqueous resin layer can be formed as a primer layer by applying and drying the aqueous resin composition on the surface of the substrate.
- a coating method a known coating method such as a dip method or a spin coating method can be used.
- the application conditions may be appropriately set so that a primer layer having a desired film thickness can be formed.
- the polarizing film surface to be coated may be subjected to chemical treatment with acids, alkalis, various organic solvents, etc., physical treatment with plasma, ultraviolet rays, ozone, etc., and detergent treatment with various detergents. it can. Adhesion can be improved by performing such pretreatment.
- the aqueous resin layer can be formed as a primer layer by drying the composition. The drying can be performed, for example, by placing a member on which a primer layer is formed in an atmosphere at room temperature to 100 ° C. for 5 minutes to 24 hours.
- the interference fringe suppression layer preferably has an optical film thickness of 0.2 ⁇ to 0.3 ⁇ in light having a wavelength ⁇ of 450 to 650 nm. By setting the optical film thickness within the range, the generation of interference fringes can be suppressed.
- the interference fringe suppressing layer is obtained, for example, by applying a dispersion containing at least metal oxide particles and a resin.
- the metal oxide particles are used from the viewpoint of adjusting the refractive index of the interference fringe suppressing layer.
- titanium oxide (TiO 2), zirconium oxide (ZrO 2), tin oxide (SnO 2), beryllium oxide (BeO), such as antimony oxide (Sb 2 O 5) particles and the like, alone or in Metal oxide particles can be used in combination.
- composite oxide particles of two or more kinds of metal oxides can be used.
- the particle diameter of the metal oxide particles is preferably in the range of 5 to 30 nm from the viewpoint of optical properties.
- the resin for the interference fringe suppression layer examples include at least one selected from a polyurethane resin, an acrylic resin, an epoxy resin, and the like, preferably a polyurethane resin, more preferably an aqueous resin composition containing a polyurethane resin, that is, an aqueous polyurethane. It is a resin composition.
- a preferable example of the water-based polyurethane resin composition is a resin exemplified by the primer layer.
- the dispersion may contain an aqueous solvent.
- the aqueous solvent is, for example, water, a mixed solvent of water and a polar solvent, and preferably water.
- the solid content concentration in the aqueous resin composition is preferably 1 to 60% by mass, more preferably 5 to 40% by mass, from the viewpoint of liquid stability and film-forming property.
- the water-based resin composition can contain additives such as an antioxidant, a dispersant, and a plasticizer as necessary in addition to the resin component.
- a commercially available aqueous resin composition may be diluted with a solvent such as water, alcohol, propylene glycol monomethyl ether (PGM), or the like.
- An antireflection layer may be provided on the hard coat layer.
- the antireflection layer has, for example, a configuration in which low refractive index layers and high refractive index layers are alternately arranged.
- the antireflection layer has preferably 4 to 10 layers, more preferably 5 to 8 layers.
- the refractive index of the low refractive index layer is 500 to 550 nm, preferably 1.35 to 1.80, more preferably 1.45 to 1.50.
- the low refractive index layer is made of an inorganic oxide, preferably SiO 2 .
- the refractive index of the high refractive index layer is 500 to 550 nm, preferably 1.90 to 2.60, and more preferably 2.00 to 2.40.
- the high refractive index layer is made of, for example, an inorganic oxide.
- the inorganic oxide used for the high refractive index layer is preferably at least one selected from ZrO 2 , Ta 2 O 5 , Y 2 O 3 , TiO 2 , Nb 2 O 5 and Al 2 O 3 .
- the spectacle lens of the present invention may have the above hard coat layer and other functional layers only on the surface of the lens substrate, or on the back surface.
- the spectacle lens is preferably a plastic lens for spectacles whose lens base material is plastic.
- [1] having a lens base material and a hard coat layer having a film thickness of 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less,
- the hard coat layer, indentation hardness at 30mgf load is 25mgf / ⁇ m 2 or more 80mgf / ⁇ m 2 or less, the spectacle lens.
- [2] having a lens substrate and a hard coat layer having a film thickness of 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less,
- the hard coat layer is an eyeglass lens having an indentation hardness of 30 mgf / ⁇ m 2 or more and 80 mgf / ⁇ m 2 or less at a load of 5000 mgf.
- the eyeglass lens sample was subjected to a reciprocating abrasion test using a Bayer testing machine (trade name: COLTS Laboratories BTE. ABRATION TESTER) manufactured by COLTS.
- a lens is fixed on a tray containing sand specified by COLTS with one side (convex surface) facing up, and the surface is worn by vibrating for 4 minutes at an amplitude of 4 inches and 150 cycles per minute. It is something to be made.
- the haze value of the plastic lens sample was measured with a haze meter (product name: MH-150, manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.).
- the same test was performed also on the plastic lens base material (referred to as a standard plastic lens) in which a cured film was not formed, and the Bayer value was obtained from the ratio of the amount of change in the haze value before and after both tests.
- Example 1 A plastic lens substrate (manufactured by HOYA Corporation, plastic lens for spectacles, trade name EYNOA, refractive index 1.67) was washed. (Primer layer) 126 g of 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone (DAA) and 350.5 g of water were added to 305.0 g of methanol, and 217. Thermoplastic resin (Superflex 170, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added. 5, 1.0 g of a leveling agent (Y-7006, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) was added and stirred at 20 ° C. for 24 hours to obtain a primer solution.
- DAA 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone
- Thermoplastic resin Superflex 170, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
- a leveling agent Y-7006, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.
- the obtained primer solution was applied to a plastic lens substrate by a dip method and dried and solidified at 100 ° C. for 20 minutes to form primer layers on both surfaces of the lens substrate.
- (Hard coat layer) A hard coat solution prepared as shown in Table 1 was applied to the lens base material on which the primer layer was formed by spraying so that the thickness of the cured film to be formed was 20 to 40 ⁇ m. Pre-curing for 1 minute, followed by main curing at 110 ° C. for 2 hours to produce a spectacle lens having hard coat layers on both sides. Through the above steps, a spectacle lens having a hard coat layer on both surfaces of the lens substrate via a primer layer was obtained.
- AR layer an antireflection layer in which the layers described in the table were alternately laminated was formed on the hard coat layer by a vacuum deposition method to obtain a plastic lens.
- the resulting plastic lenses were evaluated and the results are shown in the following table.
- Example 2 to Example 14 Comparative Example 1 to Comparative Example 3, Reference Example 1
- a plastic lens was obtained in the same manner as in Example 1 except that the primer layer, hard coat layer, and AR layer were configured as shown in the following table. The obtained plastic lenses were evaluated and the results are shown in the table.
- the spectacle lens exhibits excellent scratch resistance from the numerical value of the scratch generation load and the Bayer value when the indentation hardness of 30 mgf load is within a predetermined range. Also, from the above results, when the value of IH 30 -IH 5000 is not less than a predetermined positive value, excellent scratch resistance is exhibited while exhibiting excellent scratch resistance and excellent scratch resistance. It can be seen that the spectacle lens shown is obtained.
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Abstract
Description
特許文献1においては、実際の使用状況において、木や金属と擦れたり、小石が当たったりした際に形成されるような傷に対して高い耐擦傷性を示す眼鏡レンズとして、表面被膜及び基材を有する眼鏡レンズであって、ダイヤモンド針を用いた試験方法により求められる先端隆起開始荷重(WI)が60g以上であることを特徴とする眼鏡レンズが開示されている。
そこで本発明は、優れた耐擦傷性を示す、眼鏡レンズを提供することを課題とする。
[1]レンズ基材と、膜厚が5μm以上100μm以下であるハードコート層とを有し、
前記ハードコート層の、30mgf荷重におけるインデンテーション硬さが25mgf/μm2以上100mgf/μm2以下である、眼鏡レンズ。
[2]前記ハードコート層の膜厚が7μm以上100μm以下である、[1]に記載の眼鏡レンズ。
[3]前記ハードコート層の、5000mgf荷重におけるインデンテーション硬さが30mgf/μm2以上100mgf/μm2以下である、[1]又は[2]に記載の眼鏡レンズ。
[4]前記ハードコート層の、5000mgf荷重におけるインデンテーション硬さIH5000に対する、30mgf荷重におけるインデンテーション硬さIH30の差(IH30-IH5000)が、3mgf/μm2以上である、[1]~[3]のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
[5]前記ハードコート層は、無機酸化物粒子と、加水分解性基を有するケイ素化合物とを含む硬化性組成物を硬化して得られる、[1]~[4]のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
[6]前記硬化性組成物が多官能エポキシ化合物を更に含む、[5]に記載の眼鏡レンズ。
[7]前記レンズ基材と、ハードコート層との間に、プライマー層を更に有する、[1]~[6]のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
[8]前記レンズ基材と、ハードコート層との間に、干渉縞抑制層を更に有する、[1]~[7]のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
[9]前記ハードコート層上に、反射防止層を更に有する、[1]~[8]のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
IH30は、耐擦傷性を高める観点から、好ましくは30mgf/μm2以上、より好ましくは40mgf/μm2以上、更に好ましくは55mgf/μm2以上、より更に好ましくは58mgf/μm2以上であり、好ましくは80mgf/μm2以下である。
「インデンテーション硬さ」とは、ナノインデンター装置により、国際規格ISO 14577に準拠して測定された値である。なお、当該「インデンテーション硬さ」は、ハードコート層の設けられた少なくとも一つの面に対する測定値を意味する。
上記インデンテーション硬さIH30及びIH5000は、ハードコート層の組成を調整することにより、上記範囲のインデンテーション硬さのハードコート層を得ることができる。
以下、本発明の眼鏡レンズの構成について詳細に説明する。
レンズ基材は、眼鏡レンズのレンズ基材に通常使用される材料としては、例えば、ポリウレタン系材料(例えばポリウレタン、ポリウレタンウレア、ポリチオウレタン)、ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等のプラスチック、無機ガラス、等が挙げられる。レンズ基材の厚さ及び直径は、特に限定されるものではない。通常、厚さは1~30mm程度、直径は50~100mm程度である。本発明の眼鏡レンズが視力矯正用の眼鏡レンズの場合、レンズ基材としては、屈折率neが1.5~1.8程度のものを使用することが通常である。レンズ基材としては、通常無色のものが使用されるが、透明性を損なわない範囲で着色したものを使用することもできる。また、その上に硬化被膜が形成される基材の表面形状は特に限定されず、平面、凸面、凹面等の任意の形状であることができる。
本発明の眼鏡レンズにおいて、レンズ基材には、少なくともハードコート層が設けられる。レンズ基材上に設けられるほかの機能層としては、プライマー層、干渉縞抑制層、偏光層、フォトクロミック層等を挙げることができる。また、当該ハードコート層の上に、更に必要に応じて、反射防止膜、撥水膜、紫外線吸収膜、赤外線吸収膜、フォトクロミック膜、帯電防止膜等の機能層を設けることもできる。これらほかの機能層については、眼鏡レンズに関する公知技術を適用することができる。
本発明の眼鏡レンズは、好ましくはレンズ基材と、前記レンズ基材上に設けられたプライマー層と、前記プライマー層上に設けられたハードコート層とを有し、より好ましくはレンズ基材と、前記レンズ基材上に設けられた干渉縞抑制層と、前記干渉縞抑制層上に設けられたプライマー層と、前記プライマー層上に設けられたハードコート層とを有する。
ハードコート層は、例えば、無機酸化物粒子(以下「成分(A)」ともいう)と、ケイ素化合物(以下「成分(B)」ともいう)とを含む硬化性組成物を硬化して得られる。硬化性組成物は、好ましくは成分(A)と、成分(B)と、多官能エポキシ化合物(以下「成分(C)」ともいう)とを含む。
加水分解性基としては、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヒドロキシ基が挙げられ、好ましくはアルコキシ基である。
シラン化合物とは、好ましくは下記一般式(I)で表される有機ケイ素化合物又はその加水分解物である。
(R1)a(R3)bSi(OR2)4 - (a+b) ・・・(I)
R2で表されるアルキル基は、例えば直鎖又は分岐の炭素数1~4のアルキル基であって、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、好ましくはメチル基又はエチル基である。
R2で表されるアシル基は、例えば、炭素数1~4のアシル基であって、具体例としては、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。
R2で表されるアリール基は、例えば炭素数6~10のアリール基であって、具体例としては、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
R3で表されるアルキル基は、例えば直鎖又は分岐の炭素数1~6のアルキル基であって、具体例としては、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。
R3で表されるアリール基としては、例えば炭素数6~10のアリール基であって、具体例としては、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
成分(B)の含有量は、硬化性組成物の固形分中、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、好ましくは80質量%以下、好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量%以下である。
成分(C)の含有量は、硬化性組成物の固形分中、好ましくは0質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
フィラー/マトリックス比(以下単に「F/M比」ともいう)は、好ましくは0.5以上、より好ましくは0.6以上、更に好ましくは0.7以上であり、また、好ましくは2.0以下、より好ましくは1.8以下、更に好ましくは1.5以下である。
なおF/M比とは、成分(B)と成分(C)の合計質量に対する、成分(A)の質量比[成分(A)/(成分(B)+成分(C))]を意味する。
プライマー層は、例えば、樹脂成分と水系溶媒を含有する水系樹脂組成物から形成される水系樹脂層である。
水系樹脂組成物に含まれる水系溶媒は、例えば、水、水と極性溶媒等との混合溶媒であり、好ましくは水である。水系樹脂組成物中の固形分濃度は、液安定性及び製膜性の観点から、好ましくは1~60質量%であり、より好ましくは5~40質量%である。水系樹脂組成物は、樹脂成分のほかに、必要に応じて、酸化防止剤、分散剤、可塑剤等の添加剤を含むことも可能である。また、市販されている水系樹脂組成物を、水、アルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGM)等の溶媒で希釈して使用してもよい。
塗布方法としては、ディップ法、スピンコート法等の公知の塗布法を用いることができる。塗布条件は、所望の膜厚のプライマー層を形成できるように適宜設定すればよい。塗布前には、被塗布面である偏光膜表面に対し、酸、アルカリ、各種有機溶媒等による化学的処理、プラズマ、紫外線、オゾン等による物理的処理、各種洗剤を用いる洗剤処理を行うこともできる。このような前処理を行うことにより、密着性を向上させることができる。
水系樹脂組成物の塗工後、該組成物を乾燥させることによりプライマー層として水系樹脂層を形成することができる。上記乾燥は、例えば室温~100℃の雰囲気中に5分~24時間、プライマー層を形成した部材を配置することにより行うことができる。
干渉縞抑制層は、干渉縞を抑制するため、波長λが450~650nmの光における光学膜厚が好ましくは0.2λ~0.3λである。当該範囲の光学膜厚とすることで、干渉縞の発生を抑制することができる。
干渉縞抑制層は、例えば、金属酸化物粒子及び樹脂を少なくとも含有する分散液を塗工して得られる。
分散液は水系溶媒を含んでいてもよい。水系溶媒は、例えば、水、水と極性溶媒等との混合溶媒であり、好ましくは水である。水系樹脂組成物中の固形分濃度は、液安定性及び製膜性の観点から、好ましくは1~60質量%であり、より好ましくは5~40質量%である。水系樹脂組成物は、樹脂成分のほかに、必要に応じて、酸化防止剤、分散剤、可塑剤等の添加剤を含むことも可能である。また、市販されている水系樹脂組成物を、水、アルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGM)等の溶媒で希釈して使用してもよい。
ハードコート層上に反射防止層を設けてもよい。反射防止層は、例えば、低屈折率層及び高屈折率層が交互に配置された構成を有する。反射防止層が有する層は、好ましくは4~10層、より好ましくは5~8層である。
低屈折率層の屈折率は、波長500~550nmで、好ましくは1.35~1.80、より好ましくは1.45~1.50である。低屈折率層は、無機酸化物からなり、好ましくはSiO2からなる。
高屈折率層の屈折率は、波長500~550nmで、好ましくは1.90~2.60であり、より好ましくは2.00~2.40である。
高屈折率層は、例えば、無機酸化物からなる。高屈折率層に用いられる無機酸化物としては、好ましくは、ZrO2、Ta2O5、Y2O3、TiO2、Nb2O5及びAl2O3の中から選ばれる少なくとも一種類の無機酸化物であり、より好ましくはZrO2又はTa2O5である。
〔1〕 レンズ基材と、膜厚が5μm以上100μm以下であるハードコート層とを有し、
前記ハードコート層は、30mgf荷重におけるインデンテーション硬さが25mgf/μm2以上80mgf/μm2以下である、眼鏡レンズ。
〔2〕 レンズ基材と、膜厚が5μm以上100μm以下であるハードコート層とを有し、
前記ハードコート層は、5000mgf荷重におけるインデンテーション硬さが30mgf/μm2以上80mgf/μm2以下である、眼鏡レンズ。
ハードコート層が形成されたレンズ基材を用いて、光干渉法による非接触式膜厚測定器((株)システムロード製非接触式膜厚計測器FF8)により測定した。
AR層形成前のハードコート層が形成されたレンズ基材の表面から、エリオニクス硬さ測定装置ENT-2100を用いて押し込み荷重30mgf,5000mgfでインデンテーション硬さを測定した。
眼鏡レンズの表面にカッターナイフで縦横に交差するように1cmの切り傷を入れ、80℃の温水に浸漬させ2時間ごとにクラックの発生を確認した。
眼鏡レンズの表面にカッターナイフで縦横に交差するように1cmの切り傷を入れ、眼鏡レンズをQ-Lab社製QUV紫外線蛍光管式促進耐候試験機において、(1)0.77W紫外線照射を4時間行った後、(2)高湿度環境(湿度90%)下に4時間置いた。(1)(2)を一つのサイクルとして、規定時間まで繰り返し、ハードコート層におけるクラックが発生するまでの時間を評価した。
連続荷重式表面測定機(新東科学(株)製Type22)を用いて、先端曲率半径が50μmのダイヤモンド針を装着して、眼鏡レンズとダイヤモンド針の当接荷重を1g/secで徐々に高めながら、10mm/secの速度で直線相対運度させて傷を形成した。蛍光灯下で目視において傷として認識され始める位置から、その荷重を求め「傷発生荷重」とし、当該傷を顕微鏡で確認して、眼鏡レンズの表面被膜が切削され始める位置から、その荷重を求め「膜剥離荷重」とした。
なお、表面被膜が切削されることで、形成される傷の色が白色を示す状態を示す。このように表面膜が切削されると肉眼でも目立つ傷となる。
眼鏡レンズ試料に対し、COLTS社製ベイヤー試験機(商品名:COLTSLaboratories BTE. ABRATION TESTER)により往復磨耗テストを行った。このテストとは、COLTS社指定による規定の砂の入ったトレイに一方の面(凸面)を上にしてレンズを固定し、振幅4インチ、毎分150サイクルで4分間振動させることで表面を磨耗させるものである。
そしてこの往復磨耗テスト後に、プラスチックレンズ試料に対してヘイズメーター((株)村上色彩技術研究所製、製品名MH-150)によりヘイズ値を測定した。また、硬化膜を形成していないプラスチックレンズ基材(標準プラスチックレンズとする)に対しても同様の試験を行い、両者の試験前後のヘイズ値の変化量の比からベイヤー値を求めた。
評価用プラスチックレンズのヘイズ値の変化量をΔH1、標準プラスチックレンズのヘイズ値の変化量をΔH2とすると、ベイヤー値Rは以下の式で表される。
R=ΔH2/ΔH1・・・(2)
プラスチックレンズ基材(HOYA(株)製、眼鏡用プラスチックレンズ、商品名EYNOA、屈折率1.67)を洗浄した。
(プライマー層)
メタノール305.0gに4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン(DAA)を126g、水を350.5g加え、更に熱可塑性樹脂(スーパーフレックス170、第一工業製薬(株)製)を217.5、レベリング剤(Y-7006、東レ・ダウコーニング(株)製)1.0gを加えて、20℃で24時間撹拌しプライマー液を得た。
得られたプライマー液をディップ法にてプラスチックレンズ基材に塗布し、100℃で20分間乾燥固化することにより、レンズ基材両面にプライマー層を形成した。
(ハードコート層)
プライマー層を成膜したレンズ基材に、表1に示すように調製したハードコート液を、形成される硬化被膜の膜厚が20~40μmとなるようにスプレー法により塗布した
その後、75℃20分の予備硬化、次いで110℃2時間の本硬化を行い両面にハードコート層を有する眼鏡レンズを作製した。
以上の工程により、レンズ基材の両面にそれぞれプライマー層を介してハードコート層を有する眼鏡レンズを得た。
(AR層)
次に、ハードコート層の上に、真空蒸着法にて、表に記載した層を交互に積層した反射防止層(AR層)を形成し、プラスチックレンズを得た。得られたプラスチックレンズについて評価し、それらの結果を以下の表に示す。
プライマー層、ハードコート層、AR層の構成を以下の表に示したものとした以外は、実施例1と同様の方法でプラスチックレンズを得た。得られたプラスチックレンズについて評価し、それらの結果を表に示す。
160:HOYA(株)製、眼鏡用プラスチックレンズ、商品名EYAS、屈折率1.60
167:HOYA(株)製、眼鏡用プラスチックレンズ、商品名EYNOA、屈折率1.67
170:HOYA(株)製、眼鏡用プラスチックレンズ、商品名EYRY、屈折率1.70
また上記の結果から、IH30-IH5000の値が、所定の正の値以上であることで、優れた耐引掻傷性、及び優れた耐擦傷性を示しつつ、優れた耐クラック性を示す眼鏡レンズが得られることがわかる。
Claims (9)
- レンズ基材と、膜厚が5μm以上100μm以下であるハードコート層とを有し、
前記ハードコート層の、30mgf荷重におけるインデンテーション硬さが25mgf/μm2以上100mgf/μm2以下である、眼鏡レンズ。 - 前記ハードコート層の膜厚が7μm以上100μm以下である、請求項1に記載の眼鏡レンズ。
- 前記ハードコート層の、5000mgf荷重におけるインデンテーション硬さが30mgf/μm2以上100mgf/μm2以下である、請求項1又は2に記載の眼鏡レンズ。
- 前記ハードコート層の、5000mgf荷重におけるインデンテーション硬さIH5000に対する、30mgf荷重におけるインデンテーション硬さIH30の差(IH30-IH5000)が、3mgf/μm2以上である、請求項1~3のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
- 前記ハードコート層は、無機酸化物粒子と、加水分解性基を有するケイ素化合物とを含む硬化性組成物を硬化して得られる、請求項1~4のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
- 前記硬化性組成物が多官能エポキシ化合物を更に含む、請求項5に記載の眼鏡レンズ。
- 前記レンズ基材と、ハードコート層との間に、プライマー層を更に有する、請求項1~6のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
- 前記レンズ基材と、ハードコート層との間に、干渉縞抑制層を更に有する、請求項1~7のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
- 前記ハードコート層上に、反射防止層を更に有する、請求項1~8のいずれかに記載の眼鏡レンズ。
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