JPS60214301A - プラスチツクレンズ - 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】 〔技術分野〕 本発明は透明プラスチック表面、特に屈折率が約１．６
ヲ有すプラスチックレンズ基材表面に、クライマーを用
い、２〜１０μの膜厚全有する耐摩耗性病に優れ更に染
色可能である硬化被膜層を形成したグラスチックレンズ
に関する。

〔従来技術〕

レンズ材料として、従来無機ガラスに代ってグラスチッ
クか使用されるようになってきた。グラスチックレンズ
は、無機ガラスレンズに較べ、軽い、耐衝撃性か高い、
加工性が良いなどの特徴を有し、特に安全性、装用感、
ファツション性を重視する眼鏡レンズに多く用いられて
いる。

しかし、フ゛ラスチックレンズは、無機ガラスに較べ、
はるかに傷が付き易いという欠点かある。

その為、プラスチックレンズに実用上問題のない耐久性
を与えるには、プラスチックレンズ表面ニ硬化被膜層を
設け、耐擦傷性を向上させる必要がある。

また、プラスチックレンズの場合、強度上、無機ガラス
レンズよりもレンズを厚くする必要があるという欠点も
ある。レンズを薄くするには、無機ガラスレンズ、特に
眼鏡レンズで現在広く行なわれているように、レンズ素
材のプラスチックの屈折率を上げる必要がある。

従来、グラスチックレンズとしては、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネイト（商品名、０Ｒ−５９）が
広く用いられているが、このプラスチックは、比較的耐
擦傷性および加工性能に優れている反面、０Ｒ−３９レ
ンズの屈折率か１．５０であるため、強度の眼鏡レンズ
を使った際、無機カラスレンズに比べて、レンズの厚さ
か厚くなり、実親全損ねるという欠点かある。

０’Ｒ−３９のレンズのこの欠点を除去するには、レン
ス素杓を、無機カラスに匹敵する高屈折率プラスチック
ケ使用すれは良い。しかしなから、現在グＵられている
尚屈折屈フラスチツクでは、実用上光分な耐擦傷性のも
のか得られないのが現状であり、’Ｊ　＊　％　ａ＋屈
折率プラスチックレンズへ染色可能な硬化被膜を施した
商品は実用化でれていない。

すなわち現実の所、高屈折率グラスチックレンズはシリ
コン名山熱硬化組成物に対して親和性に乏しいため、初
期の密層性は非常に乏しく、特に厳しい耐水性試験など
の条件下では基材と被覆物との密層性は劣ると１って良
い。

従って、コーティング処理される高屈折率プラスチック
基材に対しては、プライマー処理によって硬化被膜層を
形成させることが必要となる。

これについては、特公昭５７−４５１６８号の方法が開
示されているが、本発明で述べた高屈折率プラスチック
を基材に用いた場合、初期の密着性はやや向上するか、
耐熱水性、耐薬品性、耐候性などの試験下においてはや
はり基材と被覆物とのノ・ガレ會生じ、またクラックの
発生を起こすなどして実用上不可能なものとなる。従っ
て、現在では高屈折率プラスチックレンズに対してシリ
コン系硬化被膜層を施すことは不可能と言っても良い状
況である。

〔目的〕

本発明は高屈折率プラスチックレンズに対し、シリコン
系硬化被膜層を施すために１ライマー処理を行なうもの
であり、その目的とするところは、優れた耐摩耗性、耐
熱水性、安定した被染色性、耐薬品性、耐候性、硬化被
膜層との密着性などを有する高屈折率プラスチックレン
ズを提供する１ことにある。

〔概要〕 本発明のプラスチックレンズとは次の通りである。

高屈折率透明プラスチックレンズ表面に、■　分子内に
１個ないし３個の水酸基を有する分子量２００〜１，０
００のエポキシ化合物；１００重量部。

■　エポキシ硬化触媒：０．００１〜１重責部。

金主成分とするプライマー組成分’ｔｍ布して硬化した
のち、有機ケイ素化合物を主成分とし、膜厚が２〜１０
μである染色ｃｉＪ能なシリコン系硬化被膜ノーヲして
なるプラスチックレンん、。

同、ここで直う尚屈折率プラスチックレンズとは、二般
式〔１〕で示はれる第一単量体２０〜８０重量部と、一
般式〔ｕ〕で示される第二単量体゛２０〜８０京量部か
らなる共重合体を使用することにより、約１．６　（１
，５５〜ｉ、　６５　）の高い屈折率倉得ることかでき
る。以下に（１３および（１１）の化合物を示す。

（式中、ＲＩは水素又はメチル基を表わし　ｘｊ、がは
フッ素を除くハロゲン、ｍ十ｎは０〜８の整数を表わす
。） これらの成分の他に、紫外線吸収剤や螢光剤や、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネイト等共重合可能な
単重体を加えることも出来る。また、重合は、キャスト
法で行ない、開始剤としては、過酸エーテル、過酸エス
テル等の過酸化物か使用できる。

ところで、■のエポキシ化合物の例としては、グリセリ
ン、ソルビトール、トリメチロールプロパン、トリメチ
ロールメラミンなどのジグリシジルエーテルが挙げられ
る。また、■以外の例として、（ポリノエチレンクリコ
ール、（ポリ）プロピレンクリコール、ネオペンチルグ
リコール、カテコール、レゾルシノール、アルキレング
リコール、ヘキサンジオール、ビスフェノールＡ％水添
ビスフェノールＡ１ブタンジオールなどの二官能性アル
コールのジグリノ・冴ルエーテルが挙げられる。

更に、■のエポキシ硬化触媒としては、本発明の場合、
過塩素酸塩を主とする化合物であり、例として、過塩素
酸亜鉛、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸オキサジン、
過塩素酸カリウム、過塩素酸銀、過塩素酸第二水銀、過
塩素酸第二鉄、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過
塩素酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、過塩素酸テト
ラ−ｎ−フロビルアンモーニウム、過塩素酸銀、過塩素
酸ナトリウム、過塩素酸鉛、過塩素酸ニッケル、過塩素
酸バリウム、過塩素酸ヒドロキシルアミン溶液、過塩素
酸マグネシウム、過塩素酸リチウムなどが挙けられる。

本発明で使用されるプライマー組成物は、前記■の多官
能性エポキシ化合物の１種または２種以上の混合物１０
０重量部に対し、■のエポキシ硬化触媒ｉ０．０１〜１
重量部混ぜ合せて得られるジェポキシ化合物０．１〜５
０重量部を、プラスチック基材表面に均一にムラなく塗
布させるため、有機溶媒に溶解することもできる。ここ
に、有機溶媒としては、その種類を限定するものではな
いか例えばメタノール、エタノール、イングロバノール
などで例示される低級アルコール類；メチルセロソルブ
、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、Ｐ−ジオキサ
ン、テトラヒドロフランなどで例示されるエーテル類：
アセトンなどで例示される親＼ 水性の有機溶媒が好ましい。また、ここにフローコント
ロール剤として、非イオン性やシラン系やフッ素系など
の界面活性剤を加えることも有用である。更に、紫外線
吸収剤を加えプラスチックレンズ基材の耐候性を高め、
また、耐電防止剤を加えて、後工程のシリコン系硬化被
膜層を塗布する前のゴミ、ホコリ等の付着性防止効果を
狙うことも可能である。

本発明で使用されるプライマー組成物を塗布するに当っ
ては、スプレー法、ティッピンク法、スビンチー法など
公知の塗布方法を適宜選べばよい。

本発明で使用されるプライマー組成物を、前述の高屈折
率プラスチック基材表面に塗布したのち、３０〜２００
℃、好ましくは１００〜１５０℃の範囲の任意の温度で
乾燥すればよい。１〜６０分の加熱で所望のプライマ一
層が形成される。

このようにしてその表面に本発明のプライマ一層を形成
された高屈折率プラスチック基材に対する熱硬化性のシ
リコン系硬化被膜層としては、下記■、■、◎及び■か
らなるコーティング組成液（式中Ｒ２は炭素数１〜６の
炭化水素基、ビニル基、メタクリロキシ基またはエポキ
シ基を有する有機基　Ｒ１は炭素数１〜４の炭化水素基
　Ｒ４は炭素数１〜５の炭化水素基、アルコキシルアル
キル基または水素原子、ｔは０または１を表わす）で示
される有機ケイ素化合物の１糧もしくは２種以上、 ■　粒径１〜１００ミリミクロンのコロイダルシリカ ■　多官能性エポキシ化合物 ■　過塩素酸マグネシウム ここで前記硬化被膜層の成分■としては、メチルトリメ
トキシシラン、エチルトリエトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン
、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メト
キシエトキシフシラン、ビニルトリアセトキシシラン、
ｒ−クリシドキシフロビルトリメトキシシラン、ｒ−ク
リシドキシフロビルメチルジエトキシシラン、β−（’
３．４エポキシシクロへキシルフエチルトリメトキシシ
ラン等がある。これらは単独でまたは２種以上を併用し
てもよい。またこれらは、アルコール等の有機溶剤中、
酸の存在下で加水分解して使用する方か好ましく、単独
で加水分解後に成分■のコロイダルシリカと混合しても
、成分■と混会後に加水分解をしても、いずれでもよい
。

成分■の粒径１〜１００ミリミクロンのコロイダルシリ
カとけ、水着たにアルコール系の分散媒に、高分子欺の
無機ケイ酸微粒子を分散したコロイド溶液であり、市販
されているものである。

成分■の多官能性エポキシ化合物としては、（ボリンエ
チレンクリコール、（ポリンフロピレンクリコール、ネ
オペンチルクリコール、カテコール、レゾルシノール、
アルキレングリコール、ヘキサンジオール、ビスフェノ
ールＡ１水県ビスフェノールＡ１ブタンジオール等の二
官能性アルコールのジグリシジルエーテルおよび、トリ
メチロールプロパン、グリセリン等の三官能性アルコー
ルのジ楕たけトリクリンジルエーテルなどが挙げられる
。

成分■の１種もしくは２種以上、成分■および■に硬化
触媒として成分■の過塩素酸マグネシウムを使用するこ
とにより、優れた耐熱水性、被染色性、耐薬品性、耐候
性を有する塗膜を与え、かつ、前述成分■、■、■に対
して最適である成分■の硬化触媒を添加することによっ
て、従来にない、ポットライフの極めて長い塗料を得る
ことができる。

これらの硬化被膜層を得るための各成分の混合量は、好
ましくは、成分■（Ｓ１０□として計算した算した固形
分に換算フ、成分◎か５０〜６００重量部、より好まし
くは成分■〃Ｓ５０〜５００重量部、成分■は１００〜
５００重量部である。さらに成分■は、全残留固形分の
０．０１〜５０％の範囲内で使用することが望ましい。

また、アルコール類、ケトン類、セロソルブ類カルボン
酸類などの溶媒全単独または混合して加えることもでき
、必要に応じて、本発明のプライマー組成物に加えた様
な添加物全少量使用することにより、たとえば非イオン
性やシラン系やフン累系などの界面活性剤はコート液の
塗布性向上、紫外線吸収剤はフライマ一層やプラスチッ
ク基材の耐候性向上による硬化被膜層の密着性アップ、
帯電防止剤はレンズへのゴミ、ホコリ等の付層性防止な
どの効果で、コート膜の性能を更に改良することもでき
る。

塗布方法としては、本発明プライマー処理と同様、スプ
レー法、ディッピング法、スピンナー法などの方法ケ用
い、９０〜１００℃という比較的低い温度で１〜２時間
反応させることにより、充分な熱鹸化か可能である。

このようにして得られる硬化被膜層の膜厚は、２〜１０
μに調整する。膜厚か２μより少ないと干渉縞が発生し
、美観全損ねるおそれかあり、また１０μより多いと、
硬化の為に長時間か必要となる。この必要な膜厚は、コ
ーテイング液に加える浴剤のａ＋類と債、およびスプレ
ー法では、スプレー時間といった塗布条件を選択するこ
とにより達成できる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するか、本
発明は、これら実施例によって限定されるものではない
。なお、例中の部及び％はＮｔによるものである。

実施例１゜ （１）　高屈折率プラスチックレンズの製造スチレン５
０部、２．２−ビス（３，５−ジブロム、４−メタクリ
ロイルオキシエトキシフェニルノプロパン４８．５部、
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート２．８部
、ｔ−プチルバーオキシネオテカネート１．５部、２−
（２’−ヒドロオキシ−６′−メチルフエニルフベンゾ
トリアゾール０．２部を混合攪拌する。次にこの混合液
の不浴物をフィルターで除去し、ロ液ケ軟質ポリ塩化ビ
ニルで成形をれたガスケットと二枚のガラスモールドで
作られる空間内に注入した。次に６０℃で４時間、３０
℃から５０℃まで直線的に１０時間、５０℃から７０℃
まで直線的に２時間、７０℃で１時間８０℃で２時間加
熱を行った後ガスケットとガラスモールドを分離した。

更に、得られたレンズを１１０℃で２時間アニーリンク
全行いレンズ内部の歪をとった。このようにして得られ
たレンズは、屈折率が１，５９５、アツベ数は５２で、
光学用の高屈折率プラスチックレンズとして良好なもの
であつた。このレンズを以下に用いる高屈折率プラスチ
ックレンズの基材レンズとする。

（２）　プライマー塗液の調整および塗布硬化グリセリ
ンジグリシジルエーテル（長瀬産業■製〃デナコールＦ
、Ｘ５１５１）８６重量部と過塩素酸マグネシウム７重
量部の混合液に、メチルセロソルブ１８６］ｉｉ部を室
温で加え、攪拌して均一とした。これに、フローコント
ロール剤（日本ユニカー麹製＃Ｙ−７００２ＩＴ）を数
滴加えて塗液’ａ［整した。この液に前述（１）の高屈
折率プラスチックレンズ全浸漬し、毎分１０ｃｒｎの速
さで引き上げて塗布し、１００℃で１時間加熱し乾燥さ
せた。

（６）硬化被膜液の調整および塗布硬化ｒ−クリシトキ
シプロビルトリメトキシシラン２４９重量部、コロイダ
ルシリカ（日量化学工業■製Ｉメタノールシリカゾル〃
、固形分濃度３０％）１２６重量部およびメチルセロソ
ルブ４６４事童部からなる溶液に、０．０５規定（Ｎ）
塩酸６８皇敏部を徐々に滴下し加水分！ｓｔ行なった。

この的欣會０℃で２４時間熟成した後、グリセリンジグ
リシジルエーテル（長潮産業■＃ｌデナコールＫＸ３１
３＃）８６重量部と過塩素酸マグネシウム７重ｉＷＩ’
に室温で加え、攪拌して均一とした。

これにフローコントロール剤（日本ユニカー−製＃Ｙ−
７００２１）を数滴加えて塗液を調整した。

この液に前記（２）でプライマーを堡布乾燥させた高屈
折率プラスチックレンズ４１漬し、毎分２０ｃｒｎの速
さで引き上げて塗布し、８０℃で１時間、１５０℃で１
時間加熱し硬化させた。

（４）性能評価試験 密着性：いわゆるクロスカットチーフチストで、ナイフ
で直交する１１１ａｍ間隔の１１本の平行な切り傷をい
れ、１−の１００個のマス目をつくる。次に、粘着テー
プ（曲品名〃セロチー１〃）金強くけりつけ、９０°方
向に急速にはがし、残ったマス目を分子に、分母に総マ
ス目をとって結果を表示した。

耐摩耗性：１ｄの＃○○○○のスチールウール（日本ス
チールウール■製）にｉ　Ｋｆ荷重をかけ、１０往復こ
すった時の傷の付き具合をガラスｋ　Ａ’ｓアクリル樹
脂’ｉＫとして５段階で評価した。

耐熱水性：レンズを沸騰している純水に１時間浸漬した
後、前記と同様に耐摩耗性の試験を行なった。

被染色性二９６℃；１ｔの純水に、■諏訪精工金製ビス
タブラックスダイヤコート染色剤２ｔおよび、同染色助
剤５ｍｌを溶かし染色ｇ全調整した。

この准に、レンズを１０分間浸漬し染色して、５１０ｎ
ｍの単色光の透過率を測定した。

耐楽品性＝４％水酸化ナトリウム水浴液中に１時間浸漬
後のレンズの外観および１０Ｘ塩酸中に２４時間浸漬後
の外観で評価した。

耐候性：キセノンランプフェードメーターで紫外線照射
５００時間後の塗膜の外観で評価した。

各評価結果を表−１に示した。

実施上ンリ２− プライマー塗液として、グリセリンジグリシジルエーテ
ル（長潮産業■製〃デナコールＥＸ３１！＃Ｊ９２重鎗
部と１，６−ヘキジンジオールジグリシジルエーテル（
共栄社油脂■製ＩエボライＮ１５ＯＯ＃）９２重量部と
過塩素酸マグネシウム５重量部の混合液に、インプロパ
ツール６７８重量部全室温で加え、攪拌して均一とした
。これに、フローコントロール剤（日本ユニカー−製＃
Ｙ−７００２１）を数滴加えて塗液ｔ−調整した。基材
レンズおよび塗布の方法は実施例１と同様である。

次に、硬化被膜液として、メチルトリメトキシシラン１
０゛８重量部、インブロノくノール分散コロイダルシリ
カ（触媒化成工業■製”０８ＯＡＬ−１４３２＃、固形
分濃厳６０％）２１２京量部およびイソプロパツール４
３９重量部からなる溶液に、０．０５　Ｎ塩酸５２重量
部を徐々に滴下し、加水分解を行なった。この溶液を０
℃で２４時間熟成した後、１．６−ヘキサンシオールジ
クリシジルエーテル（共栄社油脂■製〃エボライ）ＩＳ
ＯＯ’７１８６重量部と過塩素酸マグネシウム５重量部
全室温で加え、攪拌して均一とした。これに嘔らに、フ
ローコントロール剤（日本ユニカー−製＃Ｙ−７００２
＃Ｊを数滴加えて塗液會調整した。この液に前記プライ
マー処理を施したレンズ？浸漬し、実施例１と同様の塗
布および評価を行った。

実施例＆ プライマー塗液として、グリセリンジグ１ノシジルエー
テル（共栄社油脂■製〃エボライト８０ＭＦｉ１４８重
量部とビスフエトルＡのジグ１ノシジルエーテル（共栄
社油脂■製〃エボライト３００２＃）１６重量部と過塩
素酸マグネシウム５Ｍ量部の混合液に、イソブロノくノ
ール３６８重量部全室温で加え、攪拌して均一とした。

こｇに、フローコントロール斉＋１　（Ｂ　本ユニカー
＠製／／Ｙ−７００２／／）を数滴加えて塗液を調整し
た。基材レンズおよび塗布の方法は実施例１と同様であ
る。

次に、硬化被膜液として、メチルトリメトキシシラン１
１１重猷部、メタノール分散コロイダルシリカ（触媒化
成工業■＃０ＥＩＡＬ−１１５２７、固形分濃度３０Ｘ
）２７１重鑞部およびイソプロパツール６９５重量部か
らなる浴液に、０．０５Ｎ塩酸５６重献部を徐々に滴下
し、加水分解を行なった。この薬液を０℃で２４時間熟
成した後、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（
共栄社油脂■製〃エボライ）　３００２９１６４重量部
と過塩素酸マグネシウム５重量部全室温で加え、攪拌し
て均一とした。これに、フローコントロール剤（日本ユ
ニカー−製ｊ’Ｙ−７００２りを数滴加えて薬液をＶ＠
整した。この液に前記フライマー処理を施したレンズを
浸漬し、実施例１と同様の塗布および評価を行った。

比較例１゜ プライマー塗液として、特公昭５７−４６１６８で開示
されているプライマー混合液である、２．２−ビス（４
′−グリシジルオキシフェニル〕フロノくンをエチルセ
ロソルブに溶かした２％溶液（フッ素系界面活性剤ＩＦ
Ｃ−４００＃０．０５％を含む）を用いた。基材レンズ
としては、実施例１の（１）を用いて、前記混合液に浸
漬し、毎分１０ｃｍの速さで塗布し、１１０℃で５分間
加熱し乾燥させた。

プライマー形成場れた前記レンズを、実施例１の（５）
と同条件で調整しｔ塗液に浸漬し、毎分２０ｃｒｎの速
さで引き上けて塗布し、８０℃で１時間、１３０℃で１
時間加熱し硬化させた。評価については、実施例１と同
様に行った。

比較例２ 比較例１と同様のフライマー塗液として、開示はれてい
るクライマー混合液である、２．２−ビス（４′−クリ
シジルオキシフェニルフプロパンをエチルセロソルブに
浴かした１０％浴ｇ（フッ素系界面活性剤〃ＦＯ−４３
０〃０．０５％を含む）を用いた。基材レンズおよび塗
布の方法は比較例１と同僚であるが乾燥はｉｏｏ℃で１
０分間加熱を行った。更に比較例１と同様の硬化被膜ｊ
−を施してのち、評価については、実施？Ｉ１１と同様
に行った。

〔効果〕

以上の如く、崗屈折率フラスチツク基材表面に先に述べ
た本発明のプライマーを塗布したのち加熱乾燥し、次い
で熱硬化性のシリコン系塗料を塗布して加熱硬化させる
ことにより、耐摩耗性、耐熱水性、安定した被染色性、
耐薬品性、耐候性、硬化被膜層との密着性などの優れた
効果を有る＾屈折率プラスチックレンズを得ることが可
能となつた。更に、応用分野として、ポリエチしくテレ
フタレート、ポリスチレン、ポリカーボネイト、Ａｓ樹
脂、ＡＢＳ樹脂などの、従来硬化被膜層処理の不可能な
特殊プラスチックの用途として本発明プライマー及びシ
リコン系硬化被膜層を活用することもできる。

以上 出願人　株式会社諏訪精工舎 代理人弁理士　最　上　務

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１＾屈折率透明プラスチックレンズ表面に、■　分
   子内に１個ないし３個の水酸基を有する分子値２００〜
   １．０００のエポキシ化合物；１００重量部。 ■　エポキシ硬化触媒；０．００１〜１重量部。 を生成分とするフライマー組成物を塗布して硬化したの
   ち、有機ケイ素化合物を主成分とし、膜厚が２〜１０μ
   である染色可能なシリコン系硬化被膜）−全形成してな
   るプラスチックレンズ。 （２）前記エポキシ化合物が、グリシジルエステル捷た
   はグリシジルエーテルである特許請求の範囲第１項記載
   のプラスチックレンズ。 （６）　前記グリシジル化合物の内、少くとも５０重を
   部以上はジグリシジル化合物である特許請求の範囲第２
   項記載のプラスチックレンズ。 （４）前記エポキシ硬化触媒が過塩素酸塩である特許請
   求の範囲第１項記載のプラスチックレンズ１（５）　前
   記プラスチックレンズか一般式（１）で示される第一単
   量体２０〜８０重量部と、一般式Ｃ１１）で示される第
   二単量体２０〜８０重量部からなる共重合体である特許
   ＃ｆ４′Ｐの範囲第１項記載のプラスチックレンズ。 （式中、ＲＩは水素又はメチル基會表わし、Ｘｌ、がは
   フッ素を除くハロゲン、ｍ十ｎはＤ〜８の整数？表わす
   ）。 （６）前記シリコン系硬化被膜層は、下記■、■、■及
   び■からなるコーティング組成液を特許請求の範囲第５
   項記載の基材表面に塗布し熱硬化させることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の（式中Ｒ２は炭素数１〜
   乙の炭化水素基、ビニル基、メタクリロキシ基またはエ
   ポキシ基を有する有機基　Ｒ８は炭素数１〜４の炭化水
   素基　Ｒ４は炭素数１〜５の炭化水素基、アルコキシル
   アルキル基または水素原子、ｔは０捷た（ｌ′ｉ′１を
   表わす）で示される有機ケイ素化合物の１種もしくは２
   種以上。 ■　粒径１〜１００ミリミクロンのコロイダルシリカ ■　多官能性エポキシ化合物 ■　過塩素酸マグネシウム