JPS6180201A - 合成樹脂製レンズ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成樹脂製レンズに関し、特にレンズ表面に
形成される反射防止膜の密着性に優れた合成樹脂製レン
ズに係り、メガネレンズ、カメラレンズなどで代表され
る光学レンズに利用されるものである。

〔従来の技術〕

゛　一般に、透明合成樹脂、例えばポリ（ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート）、ポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネート、ボ１１スチレン、ポリ塩
化ビニルなどは透明性に加えて、自身の有する＠量、易
加工性及び耐摘撃性などの利点を活かして各種光学部品
の分針において応用されている。光学部品において、特
に合成樹脂製レンズは、例えばメガネレンズ、カメラレ
ンズ、プロジェクタ−レンズ、フレネルレンズ、自動車
前照灯レンズ、プリズムな゛どにその用途が拡大してい
る。

合成樹脂製レンズにおいて、その素材としてのポリメチ
ルメタクリレートは量産成形が客易なことからサングラ
スに、ポリカーボネートは耐衝撃性に優れていることか
ら保膿帽などの安全メガネに、ポリ（ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート）は透明性が良いことから
視力矯正用メガネレンズに主として用いられている。し
かしながら、王妃透明合成樹脂材料よりなるレンズはも
とより、ガラスレンズにおいても、レンズ表面における
光の反射があり、このため光線透過率が低下して、レン
ズを通して見ると明るさが横なわれ、しかもゴーストと
呼ばれる反射儂が現われる。このため、レンズ表面にお
ける反射を減らし、光線透過率を高めるために通常、レ
ンズ表面には反射防止膜が設けられる。反射防止膜は、
例えばＭｇ’Ｆ窟、　ＬｉＦ。

Ｔｂｌ！’４　＋氷晶石などの無機フッ化物、あるいは
８１０、　Ｒｌｏｔ、　ＺｒＯ２，０ｅＯ１，ＷＯＩな
どに代表される金ｉ＊ｍ化物を真壁蒸着ヤスバッタリン
グなどの方法によりレンズ表面に単層あるいは複層の被
膜とじズ形成される。

合成樹脂製レンズは、その表面への反射防止膜の形成に
際し、ガラスレンズに比較して耐熱性に劣ることから、
反射防止膜材料や形成方法などの点で制約を受け、反射
防１ト腓のレンズ表面との密着性あるいは反射防止膜の
耐久性などの点において、その特性は必らずしも満足さ
れるものでなり、長簡間の使用により反射防止膜が剥離
してしまうという問題がある。これらのことから、従来
より合成樹脂製レンズの表面に反射防止膜を形成する手
段に関し、種々の提案がなされている。例えば、合成樹
脂製レンズの表面をあらかじめアルカリ水溶液、酸、ア
ミン類などによって処理する化学的処理、あるいはプラ
ズマ、スパッタエツチング、コロナ放電、などによる物
理的処理などによって反射防止膜の密着性を向上せしめ
る方法が良く知られている。

また、合成樹脂製レンズの表面にプライマ一層を形成せ
しめ、その上に反射防止膜を形成する方法として、プラ
イマ一層の材料にシランカップリング剤、メラミン系樹
脂などが提案され、本発明の出願人も特開昭５８−５９
２．５４号にて変性メラミン系樹脂よりなるプライマ一
層の材料を提案している。

〔発明の解決しようとする問題点〕

合成樹脂製レンズの表面への反射防止膜形成におけるレ
ンズ表面の化学的処理あるいは物理的処理は、これら処
理に伴ない、その前後に付加工程を必要としたり、更に
物理的処理においては高価な装置を必要とするなどコス
ト的に不利となることは免れない。また、プライマ一層
の形成は、かかる形成処理工程における歩留り低下、更
にブライマー材料の種類によっては形成されたプライマ
一層の経時変化による劣化が進行し、これに付随して反
射防止膜の密着性も低下し、膜の剥離を生ずるという問
題がある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者は、上記問題点に鑑み、合成樹脂製レンズの反
射防止膜の形成方法におけるレンズ表面と反射防止膜と
の密着性向上について、レンズ表面を特殊処理したり、
プライマ一層を形成することなく、合成樹脂製レンズ基
材の改質によって上記問題点を解決すべく、種々研究、
検討を行なった。その結果、合成樹脂製レンズとして好
適な透明重合体を与えるモノマーと、該モノマーと共重
合し得る特定の二重結合を有する有機燐化合物とを共重
合せしめた共重合体よりなるレンズの表面に形成された
反射防止膜は密着性に優れていて、しかも透明性、機械
的特性などが損なわれないという知見を得て本発明を完
成するに至ったものである。

即ち、本発明は、合成樹脂製レンズにおいて、レンズは
透明重合体を与える少なくとも１種の重合性モノマーと
該モノマーと共重合可能な二重結合を有する有機燐化合
物との共重合体よりなることを特徴とする反射防止膜の
密着性に優れる合成樹脂製レンズを提供するものである
。

本発明において、透明重合体を与える重合性モノマーは
、レンズ用の会知のもの手あって、二重結合を有する有
機燐化合物と相溶性を有し、共重合するものであれば特
に限定されない。また、プレポリマーとしてシラツブ状
のものであって、二重−結合を有する有機燐化合物を溶
解し、共重合処理によって重合が進行し共重合体が得ら
れ、レンズが成形されるものであれば使用できる。

透明重合体を与える重合性モノマーとしては、ジエチレ
ングリコールビスアリルカーボネート。

ジアリルフタレート、メチルメタクリレート。

メチルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート。

２−ヒドロキシエチルアクリレ−）、２．２−ヒス（４
−メタクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、
スチレン、α−メチルスチレン。

クロルスチレンなどが例示できる。かかるモノマーは二
種以上を混合したものであってもよい。

上記例示のモノマーにおいて、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネートは二重結合を有する有機燐化合物
との相溶性や共重合体のレンズとしての透明性、透視性
、機械的強度などの点から、最も好適なものとして挙げ
ることができる。しかもジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネートと二重結合を有する有機燐化合物とを共
重合してなる合成樹脂製レンズは、その゛　表面に形成
される反射防止膜の密着性が特に優れている。（以下、
透明重合体を与える重合性モノマーはジエチレングリコ
ールピスアリルカーボネー）Ｋて代表して欣明する。） 本発明において、二重結合を有する有機燐化合物は（メ
タ）アクリロイル基及び（メタ）アクリロイルオキシ基
を有する燐化合物が好適であり、（メタ）アクリロイル
基及び（メタ）アクリロイルオキシ基などの反応性基の
存在が必要である。かかる燐化合物を例示すると、２−
アクリロイルエチルアシッドホスフェート、２−メタク
リロイルエチルアシドホスフェート。

２−アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェ−）、
２−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート
、トリス（２−アクリロイルオキシエチル）ホスフェー
ト、トリス（２−メタクリロイルオキシエチル）ホスフ
ェート、ジフェニル−２−アクリロイルエチルホスフェ
ート、ジフェニル−２−メタクロイルエチルホスフェー
ト、ジフェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフ
ェート、ジフェニル−２−メタクリロイルオキシエチル
ホスフェート、ジプチル−２−アクリロイルエチルホス
フェート、ジプチル−２−メタクリロイルエチルホスフ
ェート、ジプチル−２−アクリロイルオキシエチルホス
フェート、ジプチル−２−メタクリロイルオキシエチル
ホスフェ−）、ジオクチル−２−アクリロイルオキシエ
チルホスフェート、ジオクチル−２−メタクリロイルオ
キシホスフェートなどを挙げることができる。ジエチレ
ングリコールビスアリルカーボネートと上記例示の燐化
・金物とを共重合して成形されたレンズの表面は反射防
止膜の形成に好適となり、形成される反射防止膜、特に
金属酸化物系の反射防ＩＥ膜の密着性は優れたものとな
る。かかる密着性の向上理由については明らかではない
が、レンズの表面及び厚さ方向に極めて均質に有機燐分
子が存在し、これが反射防止膜材料、特に金属酸化物系
の反射防止膜材料の親和力を向上させるものと推測され
る。

本発明における合成樹■旨製レンズにおいて、共重合可
能な二重結合を有する有機燐化合物は重合性モノマーに
対して０，５〜１０重Ｗｋチ配合されてなる共重合であ
るのが好適であり、更に好ましくは１〜５重量係である
。かかる範囲より少ないと反射防止膜の密着性の向上は
■められず、一方、その範囲を越えると、共重合による
レンズの成形性に好ましくない影響が現われる。

本発明における共重合の方法はラジカル重合により【行
なわれる。かかる重合において、重金開始剤は、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネートの重合に通常用
いられるジイソプロピルパーオキシカーボネートが適当
であるが、その他、例えばジー２−エチルへキシルパー
オキシジカーボネート、ジー５ｅａ−ブチルパーオキシ
ジカーボネート、ジ−ｎ−プロピルオキシジカーボネー
ト、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート
、ジー２−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、
ビス（４−ｔａｒｔ−フチルシクロヘキシル）パーオキ
シシカーホネー）、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプ
ロピルカーボネートなどのパーオキシカーボネート類、
あるいはベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキ
サイドなどに代表されるパーオキサイド類が使用できる
。かかる重合開始剤はモノマーに対して通常１〜５１ｔ
Ｓが添加されるが、本発明においてもその範囲内の量で
充分である。

本発明の合成樹脂製レンズにおいて、成形されたレンズ
に種々の特性を付与するために、必要に応じて添加剤、
例えばＵＶ吸収剤としての２．４−ジヒドロキシベンゾ
フェノン、２−ヒドロキン−４−メトキシベンゾフェノ
ン、２−ヒドロキシ−４−オクトキクベンゾフェノンな
どのベンゾフェノン四導体、ペンシトアゾール置換体な
ど、耐酸化剤としてのヒンダードフェノール、ヒンダー
ドアミンなど、また、帯電防止剤としての第４級アンモ
ニウム塩、非イオン系界面活性剤などが配合されてもよ
い。

本発明において、共重合によるレンズの成形方法は通常
の注型方法が採用されるが、特に限定されない。通常液
状のモノマー重合開始剤を添加して溶解せしめることに
よって調製された混合液を、あらかじめガスケットによ
ってガラス製モールドを組み込んだ成形型、即ち、セル
に注入して加熱し重合せしめる。本発明の成形方法モ、
ジエチレングリコールビスアリルカーボネートに所要量
の二重結合を有する有機燐化合物及び重合開始剤を配合
して溶解せしめた混合液をセルに注入して加熱すること
によって行なわれ′る。重合条件としての加熱温度は使
用されるモノマーの種類によって異なるが、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネートでは約２５℃の室温
から徐々に昇温して約９５℃にまで昇温加熱せしめるが
、その所要時間は１６〜４０時間を費して重合を完結せ
しめるのが適当である。冷却後、セルから成形されたレ
ンズを堰り…し、直ちに反射防止膜の形成処理を行なう
が必要により、洗浄処理の後、反射防止膜の形成処理が
行なわれる。

合成樹脂製レンズに対する反射防止膜の形成処理方法と
して代表的なものは、真空蒸着法、イオンブレーティン
グ法、ＯＶＤ法、スパッタリング法などであるが、本発
明の合成樹脂製レンズはいずれの方法も採用することが
できる。

反射防止膜材料としては通常、例えばシリカ。

アルミナ、ジルコニア、酸化マグネシウム、酸化セリウ
ム、酸化ベリリウム、＃化インジウム。

酸化ハフニウムなどの金属酸化物；あるいはフッ化マグ
ネシウム、フッ化セリウム、フッ化うンタン、フッ化リ
チウム、フッ化ナトリウムなどのフッ化物が使用される
が、本発明の合成樹脂製レンズにおい【も、かかる反射
防止膜材料が使用できる。また、上記の反射防止膜材料
に金、銀、銅、クロム、アルミニウムなどを少量加えて
着色させてもよい。上記の反射防止膜材料からなる反射
防止膜は通常数種を特定の膜厚に多層構造となるように
積層されてなるか、または特定の１種を単層構造となる
ように形成されてなるが、本発明の合成樹脂製レンズは
いずれであってもよい。而して、反射防止膜材料におい
て、レンズに均質に存在する燐分子との化学的結合によ
る密着性の向上効果の最も顕著なものは５１０２である
。例えば真空蒸着法によりＢｉＯ！、　Ｚｒ（ｈを交互
に詩宗膜厚となるように形成されてなる反射防止膜は反
射防止性能はもとより密着性及び耐久性に優れていて、
強制環境テストにおいても剥離や電装の発生は全く認め
られない。

〔実施例〕

以下に、本発明を実施例により更に１体的に説明するが
、本発明はこれら実施例の入に限定されるものではない
。

実施例１ 透明重合体を与える重合性モノマーとしてのジエチレン
グリコールビスアリにカーボネート（旭ペンケミカル社
製品）１０００Ｆに、二重結合を有する有機燐化合物と
してジフェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフ
ェート〔（株）大入化学工業所製品：ＡＲ−６３２０ｆ
を加えてよく混合した徒、更に重合開始剤としてジイソ
プロピルパーオキシジカーボネート（パイロールエＰＰ
：日本油脂社製品）３４．５ｆを加えて溶解し、透明な
混合液を調製した。この混合液をガラス製モールドとガ
スケットによって形成されたレンズ成形用セル中に注入
し、３３℃に１．５時間維持し、続いて３３℃から６３
℃に１４時間を要して昇温し、６３℃に４５分間、６３
℃から９３℃に４５分間、９３℃に１時間と各温度に維
持及び昇温を繰返して継続し、合計約１８時間を要して
熱１合を完結させた。次に室温まで放冷し、常法により
レンズを離型した。離型性はジエチレングリコールビス
アリルカーボネートの単独重合レンズと何ら差異は認め
られなかった。このようにして成形されたレンズのジオ
プターは０．００で中心部の厚さは約２、５　ｔｍであ
り、完全に透明で、夜間透過率測定器（朝日分光社製Ｍ
ｏｎｍＬｎｓｐ−ｏ：ｔ　）により測定した夜間透過率
は９３チで、ちった。

得られたレンズを、中性洗剤２襲溶液、上水、蒸留水、
インプロピルアルコールが穴１填された浴中で順次超音
波洗浄を行なった後、乾燥１７、真空炉内に挿入し、Ｉ
　Ｘ　１０＝　Ｔｏｒｒ、基板温度６０〜１００℃で、
余情酸化物の膜厚がレンズ表面側から日１０ｇ　Ｏ，０
４５、Ｚｒ０ｚ　Ｏ，０３２、ＳｉｎｇＯ，０１０，Ｚ
ｒＯ＊　０．０Ｂ６．８１ｎｚ　Ｏ，０８９（各μｍ　
）からなる設計値になるように真空蒸着処理を行ｔｒい
反射防止膜を形成せしめた。

反射防１トーの形成されたレンズを耐湿テストとして温
＃′５０℃、関係浸度９５チに維持された針溝槽中に１
０日間保持した後、反射防１Ｆ膜の密着性をゴバン１テ
スト、即ち、１％間隔にコハン目にカットして、ｔｏｏ
４（４のマス目の粘着テープによる剥離試験法により評
価した。

ゴバン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を第
１表に示した。第１表の結果の如く、凸面は１００／１
ｏｏで全く剥離は認められなかった。

実施例２〜３ 実施例１における二重結合を有する有機燐化合物のジフ
ェニル２−アクリロイルオキシエチルホスフェートをジ
フェニル２−メタクリロイルオキシエチルホスフェート
［（＆）大入化学工業所製品〕及び２−アクリロイルオ
キシエチルアシッドホスフェート〔共栄社油脂化学工業
（株）製品：Ｐ−ム〕に変えた他は実施例１と同様の方
法で成形され、反射防止膜の形成されたレンズを得た。

得られたレンズを実施例１と同様に耐湿テスト後、ゴバ
ン目テストを行なった。

ゴバン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を第
１表に示したが、凸面は全く剥離は紹められなかりた。

実施例４ ジエチレングリコールビスアリルカーボネー）９０（ｌ
にジアリルフレター）１００ｆを混合し、これにジフェ
ニル２−アクリロイルオキシエチルフォスフェート２０
ｔ、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート３０ｆ１
ジーｔａｒｔ　−ブチルパーオキサイド１０ｆ及び紫外
線吸収剤として２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフ
ェノン０．２２を加身−て溶解し、透明な混合液をＶ＠
製した。この混合液をガラス製モールドとガスケットに
よって形成されたレンズ成形用セル中に注入し、３３℃
に３０時間維持し、続いて３３℃から６３℃に１４時間
を要して昇温し、６３℃に４５分間、６３℃から９３℃
に４５分間、９３℃に１時間と各温度に維持及び昇温を
繰返して継続し、合計約４７時間を要して熱重合を完結
させた。次に室温まで放冷して常法によりレンズを離型
した。離型性は実施例１〜３と何ら差異は認められず、
それらと同様の形駄で、夜間透過率９２チのレンズを得
た。

得られた゛レンズを実施例１と同様に反射防止膜処理し
て反射防止膜を形成させ、次いで耐湿後のゴバン目テス
トを行なった。

ゴバン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を第
１表に示したが、凸面は全く剥離は望められなかった。

比較例１ 実施例１において、ジフェニル２−アクリルイルオキシ
エチルホスフェートを加エナい他ハ、実施例１と同様の
方法で成形され、反射防止膜ノミｋ形されたレンズを得
た。得られたレンズを実施例１と同様に耐ｔｈｙテスト
後、ゴバン目テストを行なった。

ゴバン目テストによる凹凸両面のテスト結果な卯１表に
示したが、けとんど完全に剥離した。

比較例２ 什峠例１と同様の方法で成形されたレンズの表面に、プ
ライマ一層として、微粒子状シリカとジオールの予備結
合物とアルキルエーテルメチロールメラミンとを予備縮
合した縮合物を１゜４−ブタンジオールに希釈して固形
分２０チとした背性メラミン系樹脂からなるプライマ一
層を形成した後、実施例１と同様にプライマ一層上に反
射防止膜を形成した。得られたレンズを実施例１と同様
に耐湿テスト後、ゴバン目テストを行なったウ ゴバン目テストによるレンズ凹凸両面のテスト結果を第
１表に示したが、凹凸両面とも大部分が剥離した。

〔発明の効果〕

本発明の合成樹脂製レンズは、透明重合体を与える少な
くとも１種の重合性モノマーと二重結合を有する有機燐
化合物とを共重合して得られる合成樹脂製レンズであっ
て、該レンズ表面に形成される反射防止膜は格段の密着
性を有し、従って反射防止膜の耐久性に優れるという効
果を有する。特に、従来はレンズ表面を特殊処理したり
、プレコート層を形成する工程を必要とし、かかる工程
を経ることによる不良発生は歩留りを低下せしめる原因
となっているが、本発明の合成樹脂製レンズはかかる工
程を必要としないことから歩留り低下の原因が除かれる
こととなり、コント的にも有利となるという効果が認め
られるものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂製レンズにおいて、レンズは透明重合体
   を与える少なくとも１種の重合性モノマーと該モノマー
   と共重合可能な二重結合を有する有機燐化合物との共重
   合体よりなることを特徴とする反射防止膜の密着性に優
   れる合成樹脂製レンズ。
2. （２）二重結合を有する有機燐化合物が（メタ）アクリ
   ロイル基及び（メタ）アクリロイルオキシ基を有する燐
   化合物であ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。
3. （３）二重結合を有する有機燐化合物が重合性モノマー
   に対して０．５〜１０重量％配合されてなる共重合体で
   あ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。
4. （４）重合性モノマーがジエチレングリコールビスアリ
   ルカーボネートであ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。