JPS6088901A - 合成樹脂製レンズ - Google Patents

合成樹脂製レンズ

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JPS6088901A
JPS6088901A JP58197090A JP19709083A JPS6088901A JP S6088901 A JPS6088901 A JP S6088901A JP 58197090 A JP58197090 A JP 58197090A JP 19709083 A JP19709083 A JP 19709083A JP S6088901 A JPS6088901 A JP S6088901A
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最上 隆夫
Hiroichi Deguchi
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Suwa Seikosha KK
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Suwa Seikosha KK
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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】 本発明は、耐擦傷性、1FI4FA性、耐衝撃性に優れ
。
月つ1反射を防止した合成樹脂製レンズに関するもので
ある。
合成樹脂は、ガラスに比較して、耐衝撃性、1号性、染
色性、易加工性郷の点で優れているため安全性、ファツ
ション性を重視する眼鏡レンズ。
1畢化を図るカメラレンズ等に多く用いられている。
しh・し1合成樹脂は、ガラスに比較して、傷かつ■易
いという欠点があり、これが合成樹脂レンズの普及の大
きな妨げとなっている。
この欠点を除去子るために、従来、2辿りの方法が行な
われている。一つの方法は、合成樹脂レンズの表面にシ
リコン樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹月旨等のハード
コート層を、ディヴピング法。
スピンナー法、フロー法、ヌプレー法等で塗布し。
熱硬化、または紫外神硬化させることにより被膜を形成
するものである。この方法は、被膜の耐熱性、耐水性、
耐擦傷性、密着性等の耐久性が優れレンズの#4衝撃性
を低下させtcい等の利点があるが、反面、反射防止効
果がないという欠点があった。
他の方法1け、合成樹脂レンズ表面に酸化硅素、酸化ア
ルミニウムと(ハった無$111+を、真空蒸着法、ス
パー74 IJソング法で形成するものである。この方
法は塑在反射防止膵と絹み合わせたかたちで、眼作レン
ズにおいて実用化されている。その瞭構成は、第1図に
示すようなもので、合5y樹脂レンズ基材の上に、まず
、酸化硅素、酸化アルミニウム等からなるバートコ−)
%iを設け、その上に、](1=硅素、酸化ジルコニウ
ム、酸化イヴテルビウム、酸化イ・トリウム、酸化アル
ミニウム、五酸イヒタンタル、酸化クロム、フグ化マグ
ネシウム等の物質のうち、高い屈折率の物質と低い屈折
率の物質とを交互に何層か重ねてつけた;i射防、止層
を設けたかたちになっていを。この方法は、)・−ト。
コートと反射防止とを兼ね備えらhるという利点はある
が、被膜の耐久性、および1114@撃性が劣るという
欠点がある、 これらの欠点を吏、服すぺ〈flkの研究カ成すしてい
る。例えば、ノ・−ドコート層として合成樹脂被膜を設
け、その上に@横管を真空蒸着法で形成するす法が矛七
られており、既に商品化されているものもある。この場
合5合成m@によるノ・−ドコート層のため、無機物の
嗅を薄くすることがで負、その#果、t4#性、耐擦傷
性等の耐久性を向上させることができるが、実用上十分
とkiいえな(へC 才た、合成樹脂薄膜(τより反射防止効%f得ようとい
うオえ方もある。例先ば、IPilSi!昭5.8−#
6301 K開示されるような脇構成をもつL/ンズ基
材の場合Kn、レンズ基材と屈折率の異なる合成樹@被
膜を直接レンズ基材のP面に設けであるため、レンズ基
材と反射防止層が下層の界11行における反射が高くな
り、反射防止効果が損われ、安定した干渉色が得られな
いという欠戸を有している。
ちるいけ、ハードコート層の膜厚が凍いため、耐擦傷性
が劣る場合もある。
本発明は、六・かる欠点を除去したものである、本発明
の目的は、耐擦傷性、耐熱性、耐衝撃性に優h、月つ、
反射防止効果のある合成樹脂製レンズを桿供すみことK
ある。
ナなわち本発明し く1] 屈折率が148から155の合成樹脂製レンズ
基材Aの表面に、前記基材との屈折率の差が1004以
内の屈折率を持ち、膜厚が1から20μmの合成樹町被
IIIBによるハードコート層を設け、さら1C前記被
膜の表面に、一層の膜厚が70から200?+、?Fl
である単層または多層からなる合成樹脂被Rclrよる
反射防止Pfg−設けたことを特徴とする合成樹脂製レ
ンズ。
(2) 帥記合成樹晰被膜B、およry7または前記合
成樹脂被MICを構成する層のうち、1R4またld2
層以上が、下記の(イ)(ロ)(ハ)を主成分としてな
ることを特徴とする特許請求の範囲竿1′g1記載の合
成樹脂製レンズ。
(式中RJ−j炭素数1〜6の炭化水素基、ビニル基、
アミノ基、イミノ基、エポキシ基、(メ4ノアクリロキ
シ基、フェニル基、およびメツ1カプト某から選ばれる
少なくとも1稗を含む有棲某、R2は水素、または炭素
数1〜6の(〕・ロゲン化)炭化水素基、R3は炭素数
1〜5の炭化水素其、アノ1コキシアルキル某、または
炭素数1〜4 (’37 シ/l=某−a、、bbよび
n+b II−tO,+ +たは2である)で示される
子機シリコン化合物の1極または2極以上。
(口1%径、i〜100ミリミクロンのコロイ〃′ルシ
リカ、 (・う 過塩素酸マ・ゲえシウム (3)前記成分(ロ)が、アルミニウム、グーミニラム
、ジルコニウム、アンチモン等の金属兄素の酸化物であ
ることを特徴とする、詩・1′F請求の箭囲第2項記載
の合成樹脂製レンズ(で関するものである。
次に1本発明における合成樹脂製レンズを構成する各被
膜について駁明する。
本発明の基本的な嘆4N成は、tR2し1の191秒で
あるが、合り’Z樹脂レンズ24上に、合成樹脂のハー
ドコート層23と1合成樹脂からなる単Mまたは多層の
反射防止層21から22が設けらhている。
合成樹脂レンズ基材としては、眼鏡レンズ等として広く
一粋に使用されているアクリル樹脂、ジエチレングリコ
ールビスγリルカーホネート樹脂ヲ始め、ポリエステル
・アルキド樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ
エチレン樹脂等が好ましい、 合成樹脂被膜Bとしては、−・−ドコート層として十分
にダ1果のあるものでなければならない。ハードコート
層の目的は、レンズ表面の4擦傷性を改善すると共に、
ハードコートIflL′r1上に設けられる反射防止層
の反射防止効果に悪影響を与えないことである。従って
、ハードコート層でキ〕る合成樹脂被膜Bには、レンズ
基材との屈折率の差が±004以内の屈折率を持った合
成樹脂を用いる必要があり、また、II@厚も1から2
0μη7と、WI4擦傷性およγド染色性を改善するた
めに十分な厚みを持たせである。基材との屈折率の差が
±0,04以上である場合には、界面において反射が高
いため、本発明の特徴の一つである反射防止効果に悪影
響を4憂、ハードコート層の膜厚が均一でない場合、干
渉色が微妙に肇化するため、レンズとして致命的な外勤
上の欠点となる。また、膜厚は1から2011慴程変が
良く、より好ましくけ2から10μ情程変である。膜厚
が1μm未満の場合、耐擦傷性に劣しく、ハードコート
層として不十分である。これに対し、20μmを越える
と、耐熱性が低下し易く、クラックが入ることもある。
本発明におけるハードコート層の場合、基板との屈折率
の差が。
1004以内であるため、膜厚を厳しく管理することは
不要であり、±0.3μ労?1以内であれば、ま−たく
問題ない。
合成樹脂被膜Bに用いられる成分(イ)と17では、テ
トラメト千ジシラン テトラメト千ジシラン テトライソブロボキシシラン テトラブトキシシラン エチルトリメトキシシラン メチルトリエトキシシラン メチルトリプロポキシシラン メチルトリプトキシシラン エチルトリメトキシシラン エチルトリエトキシシラン ビニルトリエトキシシラン ビニルトリエトキシシラン ビニルト リ エ トキシシラ ン ビニルドリア+トキシシラン r−アミノプロピルトリメトキシシランr−ダリシドキ
シプロビルトリメトキシシランr−グリシドキシプロピ
ルトリエトキシシランβ−(5,4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルトリメトキシシラン β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエ
トキシシラン r−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランフェニ
ルトリメトキシシラン r−メルカブトプロピルトリメトキシシランフェニルト
リアセトキシシラン r−クロロプロピルトリメトキシシランβ−シアノエチ
ルトリエトキシシラン ジメチルジメトキシシラン ジメチルジェトキシシラン r−グリシドキシブロビルメチルジメト=Pシシラr−
メタクリロキシプロピル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 ビニルートリヌ(β−メトキシエト−Vシ)シラン等が
ある。これらは、単独で用いても2秤以上併用してもよ
い。また、これらはアルコール等の有機溶媒中、酸の存
在下で加水分解して使用する方が好ましく、成分(ロ)
と混合して加水分解しても、加水分解後に成分(ロ)と
混合してもいずれでも白い。
y%(o)の粒径1〜100ミリミクロンのコロイタ゛
ルシリカ、およびアルミニウム、チ々ニウム、ジルコニ
ウム、アンチモン等の金属元章の酸化物とけ、水、また
けアルコール系の分散媒に、高分子量の金属酸化物微粒
子を分散したコロイド溶液である。金属酸化物の種類は
、レンズ基材の屈折率に合Aつせて選択・混合すること
かで負る。
線分(イ)の1種+たけ2種匂士、および成分(ロ)に
紳士て、成分(ハ)の過塩素酸マグネシウムを硬化触媒
として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llばを得、月つ、ポッ
トライフの長い塗料を得ることがで六る。硬化触媒とし
ては、一般に、アルミニウムアセチルアセトネート、過
塩素酸アンモニウム、オクチル酸スズ等が知られている
が、これらは、表面硬度が十分でない、tI熱水性が劣
る。液のポットライフが短い等の欠点−を有しており、
あら■る借性において満足できるものけ、過塩素酸マグ
ネシウムをおいて他にない。
反射防止W4を構成子る合成樹晰神噂Cけ、ハードコー
ト層に用いる樹脂と同様、耐擦傷性に優れたものでなく
てけならない。ネた、良い反射防止効果を得るには、高
い屈折率の層と低い屈折率の層を交互に重ねる方法を採
るため、合成樹脂#膜Cは、単層とFi限らず、多層の
場合もある。幸た8層の場合、高い屈折率の層と低いJ
ii折率の層とでは、005以上の屈折率の差が必要で
ある。従って、高い屈折率の層としては、屈折率が15
3以上ノ合成4?l脂、例えば、ポリスチレン、ポリカ
ーボネート、ポリスチレンV外の芳香環、複素甲、脂環
式環状基、歩たけフリ素以外のハロゲンを有する各種重
合体組成物、メラミン樹脂、フェノール樹脂、な1−1
シゴボキシ樹脂などを硬化剤とする熱硬化性樹脂、およ
び」記の化合物に2重結合を導入することによりラジカ
ル硬化を0■能にした各種変性樹脂などが好ましい。さ
らにシリコン樹脂は有枦金属化合物、金属配位化合物な
どとfJl用することにより、屈折率を高めることがで
きる。この他、合成樹脂被膜BK用いた樹脂を用いでも
よい、この場合には、屈折率を高めるために各成分を調
整する必要がある。具体的には、成分(ロ)の金属酸化
物コロイド溶液にアルミ十ゾル、またはチタンゾル等を
用いる方法がある。低い屈折率の層としては、屈折率が
151未満の合成樹脂、例えばアクリル樹脂、ビニル樹
脂、フッ素樹脂、アルキドを含むポリエステル樹脂、セ
ルロース樹脂、およびシリコン樹脂などが好ましい。市
た各種合成樹@をフ・素置換して用いる方法もある。こ
の他、合成樹脂被111i Bに用いた樹脂を用いても
養い。この場合VCは、屈折率を低ぐするために、各成
分を調整する必要が、1P、為。具体的には成分(ロ)
にシリカゾルを用いる。各成分の中で成9F(ロ)の割
合を多くするなどの方法がある。
本発明ICおける特許請求の範囲第2項、および第3項
に示される各成分の混合比は、好ヰしくけfjν分(口
’(Si(hとじ−c fi士nされる固形分1100
7fftした固形分に11j%ilの合計が50〜80
0重量部、成分(ハ)の合計が50〜600重量部であ
り、成分に)は、全残留固形分の001〜5.0重量パ
ーセントの峙囲内で使用する。さらに、より好中17〈
け、成分(イ)は100〜500重贋部である、上記4
)各Iff分はγ/1.コール類、/7−トン類、セロ
ソルブ類、カルボン酸類1、Cどの溶媒を単独、またけ
混合して紳士て用いることもでき、必要に応じて少量の
界面活性剤、−帯電防止剤、紫外線吸収剤f#加し、塗
液の塗布性、被膜の性能を改良することもできる、 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
実施例1 (1) 合成樹脂レンズ基材 ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂(O
R−39)レンズを、4係水酸化ナトリウム水溶液に3
分間浸漬した後洗浄乾燥する。このレンズの屈折率は1
5Gであっだ。
(2) ハードコート層 r−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン36重量
部、メタノール分散コロイダルシリカ(触媒化成工業製
 固形分子A度3Qlili)19重量部、およびエチ
ルセロソルブ366重量部からなる溶液に、005規定
の塩酸8.2重1部を徐々に滴下し加水分解を行った。
その後、迦塩素酸マカ゛ネシウム01重所部を加え、攪
拌して混合させた。こhに、シリコン系界面活性剤01
重量部を加えて塗料とした。
以上のように調整した溶液に、合成樹脂レンズ基材を浸
漬し、20crnA+の速度で引a士げ、均一に塗布し
た。塗布したレンズは、80℃の熱風乾燥機で30分間
加熱乾燥した後、120℃の熱風乾燥機で1時間加熱乾
燥した。得られた被膜の屈折率は、150、膜厚は4μ
mであ■た。
(3) 反射防止層 (a) fm述のメタノールコロイダルシリカ6重量部
、テトラプトキシチクン3重量部、ヌクノール91フ1
ri部、およびシリコン系界面活性剤01重@部を加え
、攪拌して塗料とした。
(b> γ−i゛リシドキシブロビルトリメトキシゾラ
ン20重量部、前述のメタノール分散コロイ〃゛ルシリ
カ67重量部、およびメタノール90Ml1V部からな
る溶液にQ、G5規定の、塩酸12重量部を徐々に滴下
し、加水分解を行った。その後、溝塩素酸マj′ネシウ
ムo、o2itrft部を加え、攪拌して混合させた。
これにシリコン系界面活性剤0.0871r−17wM
を加えて塗料とした。
以上のように調整した溶液(α)に、(2)によりハー
ドコート層を形成した合成樹脂レンズを浸漬し、101
分の速度で引き上げ、均一に塗布した。塗布したレンズ
は、80°Cの熱風乾燥機で20分間加熱乾燥した後、
520℃の熱風乾燥機で1時間加熱乾燥した、得られた
被曝の屈折率け159、膜厚は84 n、mであ−た一
次に、前述の被膜の上にさらに溶液(blによる被膜を
設けた。塗布、および硬化の方法は、溶液は]の時と同
じ方法で行った。得られた神隠の屈折率は148、陣湿
90n慴であった0 このよう゛にして得らhた合成樹脂製レンズの可視光域
の平均反射率は片面で2. OcIIであり、自好な反
射防止効果が認められた。
実施例2 (1)合成樹脂レンズ基材には、実施例1の(1)を使
用した。
(2) ハードコート層には、実施例1の(2)をイ吏
用した。
(3) 反射防止膜 (car−’リッドキシプロビルト1」メトキシ12.
5重量部(日産化学工業製、固形′分10係)、および
メタノールア55重fm六)らなる溶液に03規定の塩
酸01重量部を徐々に滴下し、加水分解を行−た。その
後、過塩素酸マグネジ6ム002重量部を加気、撹拌し
て均一とした。こノ]にシリコン系界面活性剤008重
量部を加先て塗料とした。
実施例1の(2)Kよりノ・−ドコート層まで形成しで
ある合成樹脂レンズに、前記の溶液の)Kよるa [を
設けた。塗布、および硬化の方法は。
溶液(ハ))の時と同じ方法で行った。得られた被膜の
屈折率は1.58、膜厚85ηmであった2次に^7■
述の被膜の上にさらに溶液の1による被膜を設けた。
このようにして得られた合成樹脂製レンズの可視光域の
平均反射は、片面で21係であり、良好な反射防止効果
が得らハだ、 実施例ろ (1) 合成樹脂レンズ基材 ジエチレングリコールビスγリルカーホネー)3071
1部、ペンジルメタクリレート10it部、ジアリルイ
ソフタレート60重量部、2ンイソブロピルパ一オ千シ
ジカーホネート3重量部を混合して得られた溶液を、加
熱・重合させて得られたレンズを、実施例1の(1)と
同様の方法で表面処理する。このレンズの屈折率は15
5であり友、 (2) ハードコート層 r−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン367(
置部、メタノール分散チタンゾル19重量部、およびエ
チルセロソルブ56.6重量部からなる溶液に、005
規定の塩酸82重計部を徐々に滴下し、加水分解を行り
た。その後道塩素酸マIネシウム01重it部を加え、
攪拌して混合させた。これに、シリコン系界面活性剤0
.1重量部を扉受て塗料とした、以上のように調整した
溶液に1合成樹脂レンズ基材を浸漬し、20cInA+
 の速度で引き上げ、均一に塗布した。塗布したレンズ
は、80℃の熱風乾燥椅で30分間加熱乾燥した後、1
20℃の熱風乾燥轡で1時間加熱乾燥した。屈折率t−
t1.59、膜厚け4μmであった。
(6) 反射防止PK#−t、実施例1の(3) −(
61を使用した。このようにして得られた合成樹PII
f製レンズの可視光域の平均反射率は、片面で20チで
ありp好な反射防+L、効果が認められた。
実施例4 (1) 合成樹脂レンズ共材には、実施例3の(1)を
使用した、 (2) ハードコート層には、実施例1の(2)を使用
した。
(5) 反射防止層には、実施例2の(3)を使用した
。
比較例1 (1) 合成樹脂レンズ基材には、実施例1の(1)を
使用した。
(2) ハードコート層には、実施例1の(2)をイ―
・用した。
(3) 反射防止層 EJiOt、Ziωを、真空蒸着法により交互Vcs屑
設は走反射防止層であり、ハードボートM91mからみ
て、Sマ°n、 、zjo2.Sio、の6層の合計た
学嗅厚が、約λ/4、次のλ/02がλ/4、最」二層
ノSiO2がλ/4の頴で構成されている。このように
して得られた合成樹脂製レンズの着面反射は09係であ
った。
以上の実栴例1め・ら4につき、透過率、耐擦傷性、耐
熱性、耐衝撃性を評価し、結果を表IK示した。な卦、
NIKおける試験方法に下記のとおりである。
(1)透過率:分光光9計を使用し、可視域における透
過率を平均した。
(2) 耐擦傷性: #ooooスチールウールにより
荷重200g下、100往復させた後の被膜の状態をみ
た。
A:はとんど傷がつかない B:少し傷がつく C:多く傷かつ〈 (3)耐熱性:熱風恒温槽中に1時間放置後でも外観上
変化の入られない温度。
(4] 耐衝撃性: FIIA規格に従って、鋼球落下
試験を行い、合格したものをO11層格のものを×とし
た。
表 1
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の反射防止膜構成による合成樹脂レンズ
であり、比較例11て示すものと同等の性能を有するも
のである。15け合成樹脂レンズ基材、141′i合成
樹脂によるハードコート膜、13け5int、ZiCh
 、 F3i02 のIll構成で、合計の膜ルがλ/
4であり、真空蒸着法により被膜を形Flνずである。 、12けZ?:02R1,また1 1 tri 5iO
2)Rでそれぞれλ/4の嗅厚を持っている。 第2図は、本発明における膜構成による合成樹脂レンズ
であり、実施例1に相当する。24け合成樹脂レンズ基
材、23け合成樹脂によるハードコート膜、22け屈折
率160の合成1flI晰被膜、21け屈折率148の
合成樹脂被膜である。 第3図は、本発明における膜構成による合成樹脂レンズ
の応用例であり、実施例4に相等する。 35け合成樹脂レンズ基材、34け合成樹脂によるバー
トコ−)[,33および51d屈折率148の合成樹脂
被膜、32け屈折率157の何歳樹脂被膜である。 第4図は、第1図に示すような真空蒸着法による反射防
止嗅を有する合成樹脂レンズの分光反射率特性を示す。 図中の直線は、0F−39レンズを示す。 第5図は、第2図に示すような、本発明による反射防止
膵を有する合成樹脂製レンズの分光反射率特性を示す。 同様に、第6図は、第5図の分光反射率特性を示す。 以 十 出願人 株式会社 諏訪精工舎 代理人 弁理士 最土 務

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 屈折率が148から155の合成樹脂製レンズ
    基材Aの表面に、前記基材との屈折率の差が”004以
    内の屈折率を持ち、膜厚が1から20μ音の合成樹脂被
    膜Bによるノ・−ドコート層を設け、さらに前記被膜の
    表面に、一層の膜IF/が70から200 nm であ
    る単層または多層からなる合成樹脂被膜C1てよる反射
    防止層を設けたことを特命とする合成樹脂製レンズ。
  2. (2) 曲記合成樹脂被1IIKB、お上りシ′または
    前記合成樹脂被lI* Cを構成する層のうち、1R4
    または2層以上が、下記の(イ)(ロ)←うを主成分と
    してなることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    合成樹脂製レンズ。 (イ)一般式が、 Il R’(L−’t ’ OR3)4−aJC式中R1け炭
    素数1〜6の炭化水素基、ビニル基、アミノ基、イミノ
    基、エポキシ基、(メ々ノアクリロキシ基、フェニル基
    、およびメルカプト基から選ばれる少なくンも1種を含
    む有機基、R2け水素、または炭素数1〜6の(〕・ロ
    ゲン化)炭化水素基、R3け炭素数1〜5の炭化水素基
    、γルコキシアルキル基、または炭素数1〜4のアシル
    基、aおよびbけ0,1または2であってσ+b≦0)
    で示される有機シリコン化合物の1種または2種以上。  ″ (ロ) 粒径1〜100ミリミクロンのコロイダルシリ
    カ。 (ハ)過塩素酸マグネシウム (31前記DK分仲)が、アルミニリム、チタニウム、
    Sンルコニウム、アンチモン笛の金属元素の酸化物であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲Wr2項記載の合成
    樹脂製レンズ、
JP58197090A 1983-10-20 1983-10-20 合成樹脂製レンズ Expired - Lifetime JPH0642001B2 (ja)

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