JPS60247201A - ナイロンレンズの表面硬化剤 - 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） 本発明は密層性に優７″したナイロンレンズ表面硬化剤
に関するものである。

（従来技術との関係） ポリメチルメタアクリレート、ポリカーボネートなどか
ら種々の形状に成形さｔｌ、たプラスチック製品は、従
来ガラス製品が用いらｎてきた分野において、その透明
性、その軽惜性、成形加工性の良さ、安価であることな
どの種々の利点全方しているため、レンズ、板状、成形
物の形態でガラス製品の代替とし７て多量に用いらｎ、
るようになってなどを素材としたプラスチックレンズｅ
こあっては、耐衝撃性がなく、そ′ｎ全補償するために
レンズ厚を厚くする盛装があった。

一方、ナイロンレンズは、耐衝撃性が本米俊庇ているた
め、レンズ１ｉもポリメチルメタアクリレシ ート、ポリジエチレングリコールビスア　カーボネート
などを素材としたプラスチックレンズよりも大巾に薄く
することが可能でめり、度付レンズ、サングラス用レン
ズ、ファッショングラス用レンズのほか、保護眼鏡など
の産業用レンズとしての軽量化の点で特に優几ており、
実用化への試みがなさ扛てきた。ところが、ナイロンレ
ンズは、表面硬度が低く、摩耗に対する抵抗性が小さい
ため、他の物体との接触、引っかき、衝突などによって
表面が損傷全骨け、美観が損わ几ると共に元学特性が失
ね几、商品価値を著しく低下させる致命的欠点があった
。かかる欠点全改善する目的で、プラスチックレンズの
表面硬度全高め、耐摩耗性を付与する表面硬化方法が種
々提案−ｇｎ、できた。

しかしながら、ナイロンレンズについて＆ｉ　ソノ表面
硬化処理により、一般に耐衝撃性が大巾に低下すること
が知ら扛ている。この場合、耐衝撃性全満足させると表
面硬度が不足し、耐摩耗性が低下し表面が損傷を受けや
すくなる。このような実状から、耐衝撃性と耐摩耗性の
両方全満足させるナイロンレンズの表面硬化剤の開発が
強く要請さｎていた。

本発明者等は上記欠点を解消したナイロンレンズの表面
硬化剤を見い出し先に提案した（特願昭５８−１５８４
８５号〕。本発明者らが先に提案した紫外線硬化型表面
硬化剤は、ナイロンレンズ、表面硬化後のレンズの透明
性、耐衝撃性、耐摩耗性においては非常にすぐれたもの
ではあっ友が、密着性が必らずしも十分ではないという
ことが判明した。即チ、ゴバン目セロテープ剥離試験に
オイテ１回のセロテープ剥離には会務するが連続して２
回以上のセロテープ剥離試験全実施し足場台合格しない
ものが見らｎることが判明した。

Ｃ発明の目的〕 本発明者らは上記表面硬度、耐衝撃性、耐摩耗性、透明
性全維持しつつ、その密着性が改良さ几た嵌口硬化剤を
開発すべく鋭意研究全軍ねた結果本発明に到達した。

（発明の構成〕 すなわち、本発明は、 ■多官能性アクリル酸エステルモノマー、■少なくとも
１個の重合性不飽和結合を有するシラン化合物、 Ｏ光開始剤　分よび ０希釈剤 全必須成分とすること全特徴とするナイロンレンズ表面
硬化剤に関するものである。

本発明に訃いていうナイロンレンズ成形品用のポリアミ
ド樹脂としては、例えばジアミン成分とジカルボン酸成
分とからなり、ジアミン成分としては、ヘキサメチレン
ジアミン、トリへキサメチレンジアミン、メタキシリレ
ンジアミン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン
、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシルツメタ
ンなどが挙げら几、ジカルボン酸成分としては、イソフ
タル酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデ
カンジオン酸などが挙げらｎる。

具体的な組合せ例としては、トリへキサメチレンジアミ
ンとテレフタル酸、ビス（４−アミノシクロヘキシル）
メタンとイソフタル酸、ビス（４−アミノ−３−メチル
シクロヘキシル）メタントチレフタル酸、ヘキサメチレ
ンジアミンとドデカンジオン酸などが挙げられる。

筐た別の例としては、開環重合系成分として、ε−カプ
ロラクタム、１１−アミノウンデカン酸、ω−ラウロラ
クタムなどがめげら几、さらにこれらの共重体でもよい
。

このようなナイロンレンズとしては、可視部の光透過率
が９０％以上のもの音用いるのが一般的でるる。

５一 本発明に用いらルる多官能性アクリル酸エステルモノマ
ー＠としては、ナイロンレンズ表面に：Ｎ化被膜全形成
せしめるに際し、紫外線の照射により硬化しうるモノマ
ーであるならばいかなるモノマーをも用いうるが、硬化
被膜の性能から、１分子中に２個以上のアクリロイルオ
ギシ基、又はメタクリロイルオキシ基を有するモノマー
が好ましい。例、ｔば、エチレングリコールジ（メタノ
アクリレート（アクリレートとメタクリレートＴｈａ！
昧する。以下同様に表記する。）。１．３−プロパンジ
オールジ（メタ）アクリレ−）、１．４−ブタンジオー
ルジ（メタノアクリレート、１．６−ヘキサンシオール
ジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メ
タノアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）
アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アク
リレート、トリメチロールプロパントリ（メタノアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリＣメタ）アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート
、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ］アクリレ６一 −トナどが挙けらｎる。こｎらのモノマーの中でも好４
しいのは、トリメチロールプロパントリアクリレート、
ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリス
リトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトール
へキサアクリレートである。こｎらの七ツマ−は一種単
独で用いるか、２種以上合理合して使用する。又、必要
に応じて上記多官能性アクリル酸エステルモノマーと他
の各種オリゴマーやポリマーを併用することもできる。

不発明に用いられる少なくとも１個のＮ付性不飽和結合
をＭする７ラン化合物■としては、アリルジメチルクロ
ロシラン、アリルジメチル７ラン、アリルトリエトキシ
シラン、ジアリルジメチルシラン、ジフェニルジアリル
シラン、テトラ７１ルオキシシラン、トリエトキシシリ
ルプロビルアリルアゼンなどのアリル基含有シラン化合
物類、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルジメチル
クロロシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニ
ルメチルジクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリス（β−メトキシエトキシノシラン、ビニル
トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチル
ジェトキシシラン、ビニルオキシトリメチルシラン、ジ
ビニルジェトキシシラン、１．３−ジビニルテトラエト
キシジシラン、トリビニルエトキシシラン、トリビニル
メチルシランなどのビニル基含有シラン化合物類、α−
メタアクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、α
−アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、β−
メタアクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、β
−アクリロイルオキ７エチルトリメトキシシラン、γ−
メタアクリロイルオキシグロビルトリメトキシシラン、
γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシンラン、
ジメタアクリロイルジフェニルシランなどの（メタ）ア
クリロイル基含有シラン化合物類が挙げら扛る。

好ましいものは、（メタ）アクリロイル基含有シラン化
合物嫡であり、特に野育しいものはγ−メタアクリロイ
ルオキシプロビルトリメトキシシラン、γ−アクリロイ
ルオキシプロピルトリメトキシシランなどである。本発
明での少なくとも１個の重合性不飽オロ結合を有するシ
ラン化合物■の添加量は、多官能性アクリル酸エステル
モノマー■などからなる樹脂成分に対し０．１〜１０重
１％の範囲が好１しく、更に好着しくは、０．５〜５重
量饅である。

本発明に使用される光開始剤Ｏとしては、９．１０−ア
ントラキノン、１−クロルアントラキノン、２−メチル
アントラキノン、２−エチルアントラキノンなどのアン
トラキノン類、ベンゾフェノン、ｐ−クロルベンゾフェ
ノン、ｐ−ジメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾ
フェノン類、その他メチルベンゾイルフォーメイト類、
ジベンゾスベロン類、ベンジル類、オキシキサントン類
などの水素引き抜き型光開始剤、およびベンジルジメチ
ルケタールなどのケタール類、ベンゾインエーテル、ベ
ンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエー
テル、ベンゾイン、α−メチルベンゾインなどのベンゾ
イン類、ｐ−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチル
フェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノンなどのフ
ェノン類などの　９− 開裂型光開始剤が挙げら几る。光開始剤として水素引き
抜き型と開裂型とを併用することが野育しい。

光開始剤Ｏの添加量は多官能性アクリル酸エステルモノ
マー■１００！−ｉｉ部に対して（）、１〜１５重量部
、好１しくは０．５〜１０Ｍ量部、更に好１しくけ１〜
５重量部でるる。光開始剤の添加量が０．１重量部未満
の場付は多官能性アクリル酸エステルモノマーが十分硬
化することができず耐摩耗性が低下する。光開始剤の添
加量が１５３量部をこえる場合は耐衝撃性、耐候性など
が著しく低下するＯ 本発明に用いら几る希釈剤Ｏとしては多官能性アクリル
殴エステルモノマーと、光開始剤全溶解しうろことが必
須条件である。このような希釈剤としては、エステル系
、ケトン系、芳香族炭化水素系、アルコール系、エーテ
ル系溶剤などがある。

好捷しい溶剤としては、例えば、ベンゼン、トルエン、
キ７レン、イソプロピルアルコール、セロソルブ類など
である。希釈剤は１種単独で用い　１０− てもよく、又２種以上全混合使用することもできる。更
に必要に応じて本発明の表面硬化剤に表面平滑剤、帯電
防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤などの各種添加剤音訓え
てもよい。

一本発明の表面硬化剤を塗布する前に、射出成形法など
の方法により成形さ几たナイロンレンズ全溶剤洗浄、界
面活性剤水溶液やイオン交換水による超音波洗浄、溶剤
蒸気洗浄などの前処理を施すのが、外観の美しい均一な
硬化膜をうるのに好着しい。

ナイロンレンズへの本発明の表面硬化剤の塗布方法は通
常の方法、すなわち浸漬法、スプレー法などで塗布され
る。硬化被膜の厚みは通常１〜３０μｍ１好壕しくは２
〜２０μｍの厚さに塗布することが望筐しい。この膜厚
が１μｍ未満の場合は耐摩耗性が不十分となり、又３０
μｍを超える場合は硬化被膜の亀裂の発生や、耐衝撃性
、光学特性の低下などが起りや丁（なるので好−チしく
ない。

本発明の表面硬化剤を硬化させるには紫外線全も照射す
る方法が用いらｎている。この場合窒素ガス、炭酸ガス
などの不活性ガス雰囲気下で照射硬化させるのが好まし
い。捷た本発明の表面硬化剤を塗布した後は加熱などに
より強制的に乾燥することなく、紫外線全照射すること
が好寸しい。

本発明の表面硬化剤を用いてナイロンレンズ上に硬化被
膜全形成することによって、密着性を入１］に改良する
ことができる。

（発明の効果） 本発明の表面硬化剤で処理さｎ２ナイロンレンズは、従
来法ではえらｎなかった耐衝撃性と耐摩耗性の両性能に
優ｆｌ、Ｉかも硬化膜とナイロンレンズの界面の密着性
にも優ｎたナイロンレンズである。

（実施例） 以下実施例により本発明を更に詳ｊ洲に説明する。

実施例中の測定方法は次の方法に従つ几。

耐衝撃性試験検：　５３０　ｙの鉄球全ナイロンレンズ
に落下させ、ナイロンレンズが破損する最小高さｔ測定
し友。

耐摩耗性試験；スチールウール（１０００番を用いＩＫ
２の荷重をかけ３０回摩擦したのちの傷つきの程度を測
定した。

密着性試験：コート面に１闘間隔で縦横１１本ずつの傷
會入ｆ’Ｌ（クロスカットし〕、この上にセロハンテー
プ全密着し、直後こｎ、ｆ引きはがして剥離しない筐丁
目の数を測定する方法において、セロハンテープ剥離を
１回訃よび操返し実施した。

□鉛筆硬度：鉛鎌（三菱鉛＠ｔｒＮｘｔｉ用いて、４Ｉ
の角度でレンズ表面に強く押し当てて擦過させて傷付の
有無により測定【７た。

実施例および比較例中、単に部とあるのは重量部會めら
れす。

実施例］ 厚さ１．５闘に成形さ′ｉ″したナイロンレンズ（東洋
紡績（ｌ＠製ポリアミド樹脂Ｔ−７１４成形品）の表面
上に、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４０部
、γ−メタクリ目キシプロピルトリメトキシシラン０．
８部、メチルベンゾイルフォーメイト０．６部とベンジ
ルジメチルケタール０．４部および　１３− トルエン６０部からなる表面硬化剤全浸漬塗布し、５分
間の室温乾燥後、不活性雰囲気下で８０　’Ｗ／Ｃ１ｊ
ｌの高圧−・Ｋ銀打により１５ｆｆの距離で凸面、凹面
の両側から同時に４５秒間照射し、被膜全硬化させた。

表面硬化さｎ、たナイロンレンズの測定結果は次の通り
であった。

耐衝撃性試験　７０１ 耐摩耗性試験　無傷 密着性試験　１００／１００（繰返し３回〕鉛筆硬度３
Ｈ 比較例１ γ−メタクリロキシグロビルトリメトキシシランを除く
以外は実施例１と同様にして光面硬化処理を施した。そ
の表面硬化処理さｎたナイロンレンズの測定結果は次の
通りであった。

耐衝撃性試験　６５１ 耐摩耗性試験　無傷 密着性試験　１００／１００　（１回）、７０／１００
（２回〕、３０／１００　（３回） 鉛筆硬度２Ｈ〜３Ｈ １４− 実施例２ 厚さ１．５７ｎ１．ｉに成形さｔ’Ｌｉナイロンレンズ
Ｃ前出）の表面上に、ペンタエリスリトールテトラアク
リレート４０部、アリルトリエトキシシラン１部、メチ
ルベンゾイルフォーメイト０．７部、ベンジルジメチル
ケタール０．３部およびトルエン６０部からなる表面硬
化剤全浸漬塗布し、５分間の室温乾燥後、実施例１と同
様にして被膜を硬化させた。

表面硬化さｎたナイロンレンズの頂１１定結果は次の通
りでめった。

耐衝撃性試験　８０側 耐摩耗性試験　無１う ＠＠性試験　１（１０／１００　（繰返し３回）鉛筆硬
度２Ｈ〜３Ｈ 実施例３ 厚さ１．５部ｍｉ＊に成形さｒＬ’２ナイロンレンズ（
前出）の表面上に、ペンタエリスリトールテトラアクリ
レート４０部、アリルトリエトキシシラン１．０部、ベ
ンジル０．５部とベンジルジメチルケタール０．５部お
よびトルエン６０部からなる表面硬化剤金塗布したのち
室温中間乾燥しないで、実施例１と同様にして被膜を硬
化でせた。表面硬化さ′ｎたナイロンレンズの測定結果
は次の通りでｅ、った。

耐衝撃性試験　７０ｍ 耐！−耗性試験　無傷 密−／ｆｊｒ件試験１００／１００　（繰返Ｌ　３　回
）鉛催硬度２　Ｈ〜３Ｈ 実施例４ 厚さ１．５ｍｍに成形はｆしたナイロンレンズ（前出）
の表面上に、ペンタエリスリトールテトラアクリレ−１
・２０部、ジペンタエリスリトールへキサアクリレート
２０部、γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリメト
キシシランｘ、ｏｉ＜、メチルベンゾイルフォーメイト
０．５部とベンジルジメチルケタール０．５部およびト
ルエン６０部からなる表面硬化剤金塗布したのち、室温
中間乾燥しないで、実施９’１．ｌ　２と同様にして被
膜を硬化させた。表面硬化さｎたナイロンレンズの測定
結果は次の通りでめった。

耐衝撃性試験　６５　ｃｍ 耐摩耗性試＠　無傷 密層性試験　１００／１００　（繰返し３回〕鉛娘硬度
３Ｈ 比較例２ γ−メタアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ
ンを除いた以外は実施例４と同様にして表面硬化処理を
施した。表面硬化処理さ几たナイロンレンズの測定結果
は次の通りであった。

耐衝撃性試験　６０備 耐摩耗性試験　無傷 密層性試験　１００／１００　（１回）　、　３０／１
００（２回）、０／１００　（３回） 鉛筆硬度２Ｈ〜３Ｈ 実施例５ 実施例４におけるｒ−メタアクリロイルオキシプロピル
トリメトキシシランの添加量全４部にする以外は、実施
例４と同様にして表面硬化処理を施した。表面硬化処理
さｆ′Ｌ、たナイロンレンズの測定結果は次の通りであ
った。

耐衝撃性試験　５５備 　１７− 耐摩耗性試験　無傷 密層性試験　１００／１００　（１回目）、１００／１
００（２回目）、８０／１００　（３回目）鉛筆硬度３
Ｈ 実施例６〜８ 厚さ１．５龍に成形さ几友ナイロンレンズ（前出〕の表
面上に、ペンタエリスリトールテトラアクリレート４０
部、第１表に記載した少なくとも１個の重合性不飽和結
合を有するシラン化合物１．０部、ベンジルジメチルケ
タール１部およびトルエン６０部からなる表面硬化剤を
塗布し、５分間の室温乾燥後、実施例１と同様にして被
膜を硬化させた。

表面硬化さｎ７’（ナイロンレンズの測定結果は第１表
に示す通り密着性において特に良好な結果？示した。

比較例３〜７ 厚さ１．５關に成形さｆＬ７’ｃナイロンレンズ（前出
）の表面上に、ペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト４０部、第１表に記載の重合性不飽和給仕’に！しな
いシラン化合物１．０部、ペンジルジメチ＝　１８　− ルケタール１．０部およびトルエン６０部からなる表面
硬化剤を塗布し、５分間の室温乾燥後、実施例１と同様
にして被膜全硬化させた。表面硬化さｎたナイロンレン
ズの測定結果は第１表に示す通り、密着性の改善は認め
られなかった。

　１９　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■多官能性アクリル酸エステルモノマー、■少なくとも
   １個の重合性不飽和結合全方するシラン化会物、 Ｏ光開始剤　および ０希釈剤 全必須成分とすることを特徴とするナイロンレンズ表面
   硬化剤。