JPS6242242B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、防曇性プラスチツクレンズの製造方
法に関する。 従来のプラスチツクレンズは無機ガラスレンズ
に比べ曇り度合が小さいという特徴はあるがそれ
でも気温の急激な変化をおこす環境では曇つてし
まうという欠点がある。特に眼鏡用レンズにおい
ては、人が携帯し、かつ視力矯正用という極めて
重要な医療用品であることから、眼鏡を使用して
いる人たちの間では食事の時や、冬季において、
バスや電車に乗つた時に曇らないレンズの要求が
多い、このため防曇に係る技術の歴史もかなり古
いものがある。 レンズ等の透明体の防曇レンズに関する先行技
術としては古いものでは特許公報 昭38−
16020、昭39−21112等があり、新しいものとして
は公開特許公報 昭53−118285、昭53−146985、
昭54−35187、昭54−74291等数多くの技術的開発
がなされている。 レンズの曇り防止対策として １ 水との表面接触角を小さくする。 ２ 表面に析出した水を吸収する。 ３ 水滴が表面につかない様に撥水性をもたせ
る。 の３方法が考えられる。１は界面活性剤で実現出
来る。２は親水性樹脂、例えばポリビニルアルコ
ールの如き親水性官能基を有するポリマーを塗付
することで実現が可能である。３については、弗
素樹脂、シリコン樹脂、油等の撥水性物質を塗付
すれば良いが、眼鏡レンズへの応用は３について
は、程んど実現されていない。３に非常に似た技
術として、レンズの表面温度を高めて、結露させ
ない方式も航空機関係で発熱抵抗体として、透明
電導性被膜（一般的にはネサ膜と呼ばれる）を形
成し、環境条件を意識的に変化させる方法が実現
されてきた。しかしながら上記した１については
防曇性能の持続性がない。２においては耐水性
や、傷がつき易いなどから実用には至つていな
い。近年２の方法によるものであるが、親水性樹
脂に、エポキシ、シリコン、メラミン樹脂等の硬
度的にも、あるいは耐候性に優れる熱硬化性樹脂
を同時にコーテイングしさらには界面活性剤を含
浸させたコート層を有した眼鏡レンズが発売され
るに至つているが、界面活性剤が抜けてしまう、
耐水性に劣る、耐擦傷性能が十分でない、基材レ
ンズから膜が剥離して来る、などの欠点を有して
いる。 本発明は、かかる欠点を除去したもので、レン
ズ基材と親水性樹脂層を一体化した防曇性プラス
チツクレンズに関するものである。 本発明の防曇性プラスチツクレンズは、次のよ
うにして作られる。 プラスチツクレンズ基材用高分子モノマーを第
１図のようなレンズ型中で注型重合する際に完全
硬化していないプレポリマー状態のレンズ（以後
プレポリマーレンズ(1)と呼ぶ）をはじめに親水性
高分子モノマーはその水溶液、有機溶媒溶液中
（以後含浸液１と呼ぶ）に加熱しながら浸漬し、
プレポリマーレンズに親水性高分子モノマーを含
させると同時に一部を重合させる。この状態をプ
レポリマーレンズ(2)と呼びまだ完全重合していな
い状態にしておく。次にこのプレポリマーレンズ
(2)を架橋性高分子モノマー又はその溶液（以後含
浸液２と呼ぶ）に加熱しながら浸漬させ、架橋性
高分子モノマーを含浸させると同時に一部重合さ
せる。この状態のものを、プレポリマーレンズ(3)
を呼ぶ。 この後、プレポリマーレンズ(3)を含浸液２より
引き上げ、加熱、紫外線照射、放射線照射、電子
線照射等により完全硬化させレンズを得る。 この方法によつて、第２図に示したように、レ
ンズ表面からレンズ基材高分子モノマー、親水性
高分子モノマー、架橋性高分子モノマーとが重合
し合つた。親水性のいくらかある表面硬度の大き
い層（以後表面第１層と呼ぶ）、レンズ基材高分
子モノマーと親水性高分子モノマーとが重合し合
つた親水性樹脂層（以後表面第２層と呼ぶ）の２
層が、プラスチツクレンズ表面に一体成型され
る。 表面層第２層の吸水性が防曇性を発揮し、表面
層第２層だけをつけたプラスチツクレンズでも、
防曇性、耐擦傷性ともにある程度のものは得られ
る（比較例−１）。しかし、表面第２層だけをつ
けたプラスチツクレンズは湿潤時の耐擦傷性が乾
燥時に比べ悪くなるという欠点がある。そこでそ
の欠点をおぎなうために耐擦傷性のよい表面層第
１層を表面層第２層の上に形成してやることによ
つて、防曇性プラスチツクレンズ湿潤時の耐擦傷
性を良くすることができる。しかし、防曇性能
が、親水性が表面層第２層より表面層第１層のほ
うが小さいので悪くなる。これをおぎなうには、
表面第１層はなるべく薄くし水の吸水量を大きく
してやらなければならない。 このようにして得られる本発明の防曇性プラス
チツクレンズには、従来の完全硬化したレンズに
親水性樹脂を塗布したものに比べて、以下のよう
な利点がある。 １ 親水性樹脂層が剥離することがない。 塗布法によるものは、いかに塗膜のレンズの
接着強度が大きくても、塗膜が剥離するのは塗
膜の致命的欠点である。しかも、防曇性塗膜の
場合は塗膜形成物が親水性樹脂であるものが多
く、親水性樹脂の吸水性が塗膜を膨潤させ塗膜
を一層剥離しやすいものとしている。 しかし本発明による防曇プラスチツクレンズ
は親水性樹脂層がレンズ基板と一体成形されて
おり剥離ということはない。 ２ 防曇性樹脂層を均一にレンズ表面に形成され
ている。 浸漬法による塗布は、塗膜が浸漬方向で下の
ほうが厚く上のほうが薄くなる。しかし本発明
のプラスチツクレンズにおいては、高分子モノ
マーのプレポリマーレンズ中への拡散が層厚を
決定するため均一にレンズ表面層に親水性樹脂
層が形成されている。 本発明の均一に防曇性樹脂層が形成されてい
る防曇レンズは、レンズを染色した際に塗膜の
不均一に起因する色むらがないという利点をも
つ。 ３ 多焦点レンズのような段差のあるレンズにも
均一に親水性樹脂層を形成することができる。 段差のある物を浸漬法によつて塗布する場
合、その段差が鈍くまるまつたものになつたり
又は、小さな段差の場合はその段差がなくなつ
てしまう。 そのため多焦点レンズのように段差のあるも
のは、浸漬法塗布を行なうとレンズの度数が変
化し、多焦点レンズとしての機能を失なうこと
になる。 しかし、本発明で形成される防曇レンズはその
ような欠点を有しない。 本発明の防曇性プラスチツクレンズは、以上の
ような利点をもつことがわかつたが、ではその防
曇性プラスチツクレンズを作る材料について次に
述べる。 プラスチツクレンズ基材用高分子モノマーとし
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、スチレン、メチルメ
タクリレート、メタクリレート、トリアリルシア
ヌレート、アクリロニトリル、ジアリルベンゼン
等の透明プラスチツク用モノマー又はこれらの共
重合体、混合物がある。 含浸液１用の親水性高分子モノマーとしては、
アクリル酸、アクリル酸ナトリウム、メタクリル
酸、メタクリル酸ナトリウム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
レート、ポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート、ポリエチレングリコールモノアクリレー
ト、アクリルアミド、Ｐ−スルフオン酸ナトリウ
ムスチレン、酢酸ビニル等の親水基含有モノマー
がある。 含浸液２用の耐擦傷性を良くするための架橋密
度を高くする多官能基含有高分子モノマーとして
は、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレー
ト、ジアリルベンゼン、ヘキサメトキシメラミ
ン、ヘキサメトキシメチロールメラミン、テトラ
メチルチタネート、テトライソプロピルチタネー
ト、テトラノーマルブチルチタネート、ジヒドロ
キシ・ビス（ラクテイクアシド）チタネート、テ
トラエチルシリケート、ポリテトラブチルチタネ
ート、ポリテトラメチルチタネート、ビニルトリ
クロルシラン、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）シラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピ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
メトキシシラン等の親水性高分子モノマー又はレ
ンズ基材用高分子モノマーと重合反応をするよう
な多官能基を有するものがある。 これらの含浸用液の中には必要により過酸ベン
ゾイル、過硫酸カリウム、ジイソプロピルパーオ
キシジカルボネートのような重合開始剤やＰ−ト
ルエンスルホン酸、塩化アルミニウム、トリフロ
ロ酢酸等の触媒を加える。 含浸溶液の溶媒としては、水、エチルセロソル
ブ、メチルセロソルブ、エタノール、メタノー
ル、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール等があ
る。 これら含浸溶液の高分子モノマー濃度はプレポ
リマーレンズを浸漬しながら加熱硬化する場合は
溶液がゲル状にならない濃度で行なう。 以下実施例に基づいて本発明を詳しく説明す
る。 実施例 １ ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
（商品名CR−39）モノマーに重合開始剤として過
酸化ベンゾイルを５重量％添加し、少し加熱反応
させ粘度を50CPS位のものにしガラス２枚をガス
ケツトで組み立てられた、レンズ型に注入し80℃
で１時間反応しプレポリマーレンズ(1)を作る。粘
度を上げるのは、レンズガラス型にジエチレング
リコールビスアリルカーボネートを注入した際、
粘度を上げたほうが液のもれを少なくし作業性を
上げるためである。 レンズ型からガラス板をはずし、ガスケツトは
レンズの型がくずれないようにガスケツトはその
ままつけた状態で、アクリル酸ナトリウムの２重
量％水溶液中で70℃で３時間加熱反応しプレポリ
マーレンズ(2)（状態）を得た。 その後、トリアリルシアヌレートの２重量％エ
チルセロソルブ溶液中で90℃３時間反応した。 その後、窒素雰囲気中で100℃で３時間空気中
で加熱硬化して防曇性レンズ(1)を得た。 比較例 １ 実施例−１で得られるプレポリマーレンズ(2)
を、窒素雰囲気中で90℃３時間、100℃で３時間
反応して比較防曇レンズ(1)を得た。 実施例 ２ 実施例−１のプレポリマーレンズ(1)を、２−ヒ
ドロキシエチルアクリレート１重量％水溶液中で
70℃３時間加熱反応しプレポリマーレンズ(2)を得
る。その後、ヘキサメトキシメラミンの２重量％
エチルセロソルブ溶液中で70℃１時間反応した。
その後90℃３時間、130℃１時間反応し防曇レン
ズ(2)を得た。 実施例 ３ 実施例−２のプレポリマーレンズ(2)のヘキサメ
トキシメラミン２重量％溶液中での反応を70℃２
時間行なつて防曇レンズ(3)を得た。 実施例 ４ 実施例−２の２−ヒドロキシエチルアクリレー
トの代りにトリエチレングリコールアクリレート
を用い、ヘキサメトキシメラミンの代りにテトラ
イソプロピルチタネートを用い防曇レンズ(4)を得
た。 以上の実施例１〜４までの防曇レンズの防曇
性、耐擦傷性を調べた結果を表１に示した。

【表】 実験条件 防曇性能の左欄は製造あるいは入手直後の−５
℃雰囲気から20℃湿度70％雰囲気に取り出した時
の曇りの状態を調査したもので、右欄はレンズを
１時間沸騰水中に浸漬した後同様雰囲気で曇りを
調査したものである。Ａはまつたく曇らないも
の、Ｂは取り出して30秒までは曇らなかつたもの
でＣは直後に曇りを生じたものである。耐擦傷性
は＃〇のスチールウールで表面を荷重500ｇかけ
て傷のつき易さを調査したものであり、左欄が通
常状態、右欄は沸騰水中に１時間浸漬後に同様の
試験をしたものである。Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄの順に傷
つきにくい順である。鉛筆硬度は、鉛筆が深くく
い込む感じの時のものを示した。耐湿試験は、40
℃90％の雰囲気にレンズを３週間放置した時のレ
ンズの状態を調べたものである。×は膨潤し軟か
くベト付きを有している状態を示す。 このように、本発明はレンズ基材のプレポリマ
ー状態から親水性高分子モノマー、高架橋性高分
子モノマーの順に含浸共重合させることにより耐
擦傷性、耐湿性のすぐれた防曇性プラスチツクレ
ンズを提供できるものである。 本発明は、従来から行なわれてきた親水性樹脂
をレンズ完成後に塗布するものと異なりレンズ基
板樹脂と親水性樹脂と高架橋性樹脂がそれぞれ互
いに結合しているため防曇レンズのプラスチツク
レンズのニーズの高まりの中で極めて価値ある技
術である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プラスチツクレンズ注型用型の断面
図を示す。 １……ガスケツト、２，２′……型ガラス、３
……注型用樹脂、４……押バネ、 第２図は、本発明レンズの断面図をモデル的に
示す。 １……レンズ基材樹脂、２……レンズ基材モノ
マー＋親水性高分子モノマー共重合体、３……レ
ンズ基材モノマー＋親水性高分子モノマー＋高架
橋性高分子モノマー共重合体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不完全硬化の状態のプラスチツクレンズを親
   水性高分子モノマー又はその溶液に浸漬して前記
   親水性高分子モノマーを前記プラスチツクレンズ
   に含浸させ、次いで架橋性高分子モノマー又はそ
   の溶液に浸漬して前記架橋性高分子モノマーを前
   記プラスチツクレンズに含浸させ、その後前記プ
   ラスチツクレンズを完全硬化させることを特徴と
   する防曇性プラスチツクレンズの製造方法。