JP4481676B2 - Anti-fog spectacle lens and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
本発明は、プラスチック製眼鏡レンズの表面層に、親水性および吸水性を有し、水に不溶性で表面耐摩擦性を有する被膜を形成させた防曇性眼鏡レンズおよびこの被膜を有する眼鏡レンズを製造する方法に関する。 The present invention relates to an anti-fogging spectacle lens in which a surface layer of a plastic spectacle lens is formed with a hydrophilic and water-absorbing film that is insoluble in water and has surface friction resistance, and an spectacle lens having this film It relates to a method of manufacturing.
ガラス、プラスチックなどの基材が曇るのは、表面温度が露点以下に下がったときに空気中の水分が細かな水滴となって付着し、基材表面で光が乱反射するためである。従って、基材表面における水滴の生成を防止することにより、曇りを防ぐことができる。このような防曇方法においては、例えば（Ａ）濡れの調整、（Ｂ）吸水性の付与、（Ｃ）撥水性の付与、および（Ｄ）加熱による温度の調整の４要素が考慮されてきた。 The reason why the substrate such as glass and plastic becomes cloudy is that when the surface temperature falls below the dew point, moisture in the air adheres as fine water droplets, and light is irregularly reflected on the substrate surface. Therefore, clouding can be prevented by preventing generation of water droplets on the substrate surface. In such an antifogging method, for example, (A) adjustment of wetting, (B) provision of water absorption, (C) provision of water repellency, and (D) adjustment of temperature by heating have been considered. .
（Ａ）濡れの調整としては、基材と水滴との接触角を小さくするために、曇り止めスプレー剤などが市販されているが、このようなスプレー剤は界面活性剤などを利用しているため効力の持続性が低い。 (A) In order to adjust the wetting, in order to reduce the contact angle between the substrate and water droplets, anti-fogging sprays and the like are commercially available, but such sprays use a surfactant or the like. Therefore, the durability of efficacy is low.
（Ｂ）吸水性の付与は、例えば親水性高分子のコーティング膜を形成することにより行われる。効力の持続性は、上記の濡れを調整するための曇り止めスプレー剤と比べて多少長いが、吸水能力以上となると曇り、さらに表面が溶解し始める。 (B) The water absorption is imparted, for example, by forming a hydrophilic polymer coating film. The durability of the effect is somewhat longer than the anti-fogging spray for adjusting the above-mentioned wetting, but when the water absorption capacity is exceeded, it becomes cloudy and the surface starts to dissolve.
（Ｃ）撥水性の付与は、撥水性化合物を塗布することにより可能である。この方法によれば、特にビニールハウスなどの内側に撥水性化合物を塗布することにより、細かい水滴が相互に接触して大きな水滴となって流れ落ち、そのことによって防曇性を発揮することができる。しかし、場合によっては、かえって細かい水滴が付き、曇りを生じる。 (C) Water repellency can be imparted by applying a water repellent compound. According to this method, by applying a water-repellent compound particularly to the inside of a greenhouse or the like, fine water droplets come into contact with each other and flow down as large water droplets, thereby exhibiting antifogging properties. However, in some cases, fine water droplets are attached, resulting in cloudiness.
（Ｄ）加熱による温度調整は、コピー機のレンズ、自動車のリアウインドウ、高級鏡台などで防曇効果をあげているが、電源が必要であるため適用範囲が限定される。 (D) The temperature adjustment by heating has an anti-fogging effect with a lens of a copying machine, a rear window of a car, a high-end mirror, etc., but the application range is limited because a power source is required.
上記のような欠点を補うものとして、撥水性の優れた界面活性剤を含む有機ポリマーからなる防曇性コーティング組成物においては、界面活性剤の存在下でポリエーテルポリオールによって親水性となった膜が水分を吸収して防曇性を発揮し、この膜の吸水限界点以上の場合には、含有されている界面活性剤により、濡れが調整されて透明性を保つように設計されている。しかし、界面活性剤は水に溶けやすく、流出するため、防曇性は著しく低下し、さらに、塗膜表面の耐摩擦性も著しく低下する。 In order to compensate for the above drawbacks, in an antifogging coating composition comprising an organic polymer containing a surfactant having excellent water repellency, a film made hydrophilic by a polyether polyol in the presence of a surfactant. It absorbs moisture and exhibits anti-fogging properties, and when it is above the water absorption limit of this film, it is designed so that wetting is adjusted by the contained surfactant to maintain transparency. However, since the surfactant is easily dissolved in water and flows out, the antifogging property is remarkably lowered, and the friction resistance of the coating film surface is also remarkably lowered.
さらに、特許第２８９８５８９号公報には、カメラ、カラー複写機等における光学部品に用いられる防曇性コーティング組成物およびそれを用いた防曇膜が開示されている。しかし、カメラ、カラー複写機等における光学部品は機器に内臓され、物理的圧力を受けることが比較的少ないため、その防曇膜も極薄な光学的機能が優先されるが、通常使用される眼鏡レンズは、日常の取扱いが荒いことを想定して、塗膜表面に耐摩擦性を有する防曇膜を設ける必要がある。 Further, Japanese Patent No. 2898589 discloses an antifogging coating composition used for optical parts in cameras, color copiers and the like, and an antifogging film using the same. However, since optical parts in cameras, color copiers, etc. are built into the equipment and are relatively less subject to physical pressure, their anti-fogging film is given priority to an extremely thin optical function, but is usually used. The spectacle lens needs to be provided with an anti-fogging film having friction resistance on the surface of the coating film on the assumption that daily handling is rough.
また、Ｆｏｇｇｙガートコートの商品名の下に、レンズ基材上に、ハードコート層、マルチコート層を設け、さらにその上にＦｏｇｇｙガード下地層を設け、その塗布剤をコートすることにより約１週間の防曇性能を謳っている商品がある。 In addition, a hard coat layer and a multi-coat layer are provided on a lens base material under the trade name of Foggy gart coat, and further, a Foggy guard underlayer is provided thereon, and the coating agent is applied for about one week. There is a product that praises the anti-fog performance.
これらのＦｏｇｇｙガード下地層は、１０ｎｍ以下の表面凹凸を現出し、その上に界面活性剤を塗布することで防曇性を形成している。 These Foggy guard underlayers exhibit surface irregularities of 10 nm or less, and are coated with a surfactant to form antifogging properties.
しかし、これは、最上部に塗布した界面活性剤が拭われたり、流出することにより防曇性が失われるという欠点を有する。また、塗布剤を塗布する手間および防曇性の保持期間の短さ及び不安定さにより、実用性に欠ける。
本発明は、上記の従来の技術の問題点を解決するものであり、水に不溶で表面耐摩擦性を有する防曇性被膜が付与された眼鏡レンズを提供することを目的とする。より詳細には、親水性で且つ吸水性があり、無機質骨格に有機分子が架橋したハイブリッド物質であるため、水に不溶性で且つ耐擦傷性を有する防曇性膜を形成させ、またはその上層または下層に無機質性被膜を積層させることにより、表面被膜が耐摩擦性を有する防曇性眼鏡レンズを提供することにある。本発明のさらにもう一つの目的は、そのような優れた特性を有する防曇性眼鏡レンズの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a spectacle lens provided with an antifogging film that is insoluble in water and has surface friction resistance. More specifically, since it is a hybrid material that is hydrophilic and water-absorbing and has an organic skeleton cross-linked to an inorganic skeleton, it forms an antifogging film that is insoluble in water and has scratch resistance, or an upper layer or An object of the present invention is to provide an antifogging spectacle lens in which a surface coating has friction resistance by laminating an inorganic coating on the lower layer. Still another object of the present invention is to provide a method for producing an antifogging spectacle lens having such excellent characteristics.
本発明の防曇性眼鏡レンズは、上記の課題を解決するために、眼鏡用プラスチックレンズ基材上、又は耐擦傷性ハードコート層及び耐衝撃性ハードコート層のうちの少なくとも１つを形成した眼鏡用プラスチックレンズ基材上に、コロイダルシリカとポリビニルアルコールおよび水含有有機溶媒を含有するコーティング組成物を第１層として積層し、この第１層の上にメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムおよび水含有有機溶媒を含有するコーティング組成物を第２層として積層してなる防曇コート層が形成されたものとする。 In order to solve the above problems, the antifogging spectacle lens of the present invention is formed on a plastic lens substrate for spectacles or at least one of an abrasion-resistant hard coat layer and an impact-resistant hard coat layer. A coating composition containing colloidal silica, polyvinyl alcohol and a water-containing organic solvent is laminated as a first layer on a plastic lens substrate for spectacles, and methyl silicate, acetylacetone aluminum and a water-containing organic solvent are laminated on the first layer. It is assumed that an antifogging coat layer is formed by laminating a coating composition containing a second layer .
あるいは、眼鏡用プラスチックレンズ基材上、又は耐擦傷性ハードコート層及び耐衝撃性ハードコート層のうちの少なくとも１つを形成した眼鏡用プラスチックレンズ基材上に、コロイダルシリカとポリビニルアルコールとポリアクリル酸および水含有有機溶媒を含有するコーティング組成物を第１層として積層し、この第１層の上にメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウム及び水含有有機溶媒を含有するコーティング組成物を第２層として積層してなる防曇コート層が形成されたものとすることができる。 Alternatively, colloidal silica, polyvinyl alcohol, and polyacrylic are formed on a plastic lens substrate for spectacles or on a plastic lens substrate for spectacles on which at least one of an abrasion-resistant hard coat layer and an impact-resistant hard coat layer is formed. A coating composition containing an acid and a water-containing organic solvent is laminated as a first layer, and a coating composition containing methyl silicate, acetylacetone aluminum and a water-containing organic solvent is laminated as a second layer on the first layer. comprising Te antifogging coat layer Ru can be assumed to have been formed.
あるいは、眼鏡用プラスチックレンズ基材上、又は耐擦傷性ハードコート層及び耐衝撃性ハードコート層のうちの少なくとも１つを形成した眼鏡用プラスチックレンズ基材上に、エチルシリケートとコロイダルシリカおよび水含有有機溶媒を含有するコーティング組成物を第１層として積層し、この第１層の上にポリビニルアルコール部分鹸化品とメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムとエポキシシリカとアルミニウムアルコキシドとケイフッ化水素酸とポリアクリル酸とラウリル硫酸ナトリウムと水含有有機溶媒を含有するコーティング組成物を第２層として積層してなる防曇コート層が形成されたものとすることもできる。 Alternatively, ethyl silicate, colloidal silica and water are contained on a plastic lens substrate for spectacles or on a plastic lens substrate for spectacles on which at least one of an abrasion-resistant hard coat layer and an impact-resistant hard coat layer is formed. A coating composition containing an organic solvent is laminated as a first layer, and a polyvinyl alcohol partially saponified product, methyl silicate, acetylacetone aluminum, epoxy silica, aluminum alkoxide, hydrofluorosilicic acid, and polyacrylic acid are laminated on the first layer. Ru can be assumed that anti-fog coating layer comprising a coating composition containing sodium lauryl sulfate and water-containing organic solvent was laminated as a second layer is formed.
上記本発明において、眼鏡用プラスチックレンズ基材、又は耐擦傷性ハードコート層、又は耐衝撃性ハードコート層の防曇コート層が形成される面は、密着性向上のために、プラズマ処理、コロナ処理、ケミカル・アクチベーション処理、及び酸化炎処理のうちのいずれかの方法により予め処理されたものとすることができる。 In the present invention, the surface on which the plastic lens substrate for spectacles, the scratch-resistant hard coat layer, or the anti-fogging coat layer of the impact-resistant hard coat layer is formed is treated with plasma treatment, corona for improving adhesion. It may be pretreated by any method of treatment, chemical activation treatment, and oxidation flame treatment .
本発明の防曇性眼鏡レンズの製造方法は、上記本発明の防曇性眼鏡レンズを製造する方法であって、眼鏡用プラスチックレンズ基材上、あるいは耐擦傷性ハードコート層及び耐衝撃性ハードコート層のうちの少なくとも１つを形成した眼鏡用プラスチックレンズ基材上に、上記防曇コート層を形成する工程を含むものとする。The antifogging spectacle lens manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing the above antifogging spectacle lens of the present invention, on a plastic lens substrate for spectacles, or a scratch-resistant hard coat layer and an impact-resistant hard disk. A step of forming the anti-fogging coating layer on a plastic lens substrate for spectacles on which at least one of the coating layers is formed is included.
また、防曇コート層を形成する工程は、コロイダルシリカとポリビニルアルコールを水・有機溶媒混合液に分散または溶解させた液体をディップコート法又はスピンコート法又はスプレーコート法にてプラスチックレンズ基材上に塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で５〜１０分間乾燥して第１層を形成する工程と、この第１層の上にメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムを水・有機溶媒混合液に溶解した溶液をディップコート法又はスピンコート法又はスプレーコート法にて塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で３０〜６０分間乾燥及び熱処理することにより第２層を形成する工程とからなるものとすることができる。 In addition, the step of forming the anti-fogging coating layer is carried out by applying a liquid in which colloidal silica and polyvinyl alcohol are dispersed or dissolved in a water / organic solvent mixed solution on a plastic lens substrate by a dip coating method, a spin coating method or a spray coating method. And a step of forming a first layer by drying in a drying oven at 55 to 105 ° C. for 5 to 10 minutes, and methyl silicate and acetylacetone aluminum were dissolved in a water / organic solvent mixed solution on the first layer. It consists of a step of forming the second layer by applying the solution by dip coating method, spin coating method or spray coating method, and drying and heat-treating in a drying furnace at 55 to 105 ° C. for 30 to 60 minutes. It is Ru can.
防曇コート層を形成する工程は、あるいは、コロイダルシリカとポリビニルアルコールとポリアクリル酸を水・有機溶媒混合液に溶解させた溶液をディップコート法又はスピンコート法又はスプレーコート法にてプラスチックレンズ基材上に塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で５〜１０分間乾燥して第１層を形成する工程と、この第１層の上にメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムを水・有機溶媒混合液に溶解した溶液をディップコート法又はスピンコート法又はスプレーコート法にて塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で３０〜６０分間乾燥及び熱処理することにより第２層を形成する工程とからなるものとすることができる。 The step of forming the anti-fogging coating layer may be performed by using a dip coating method, a spin coating method, or a spray coating method with a solution obtained by dissolving colloidal silica, polyvinyl alcohol, and polyacrylic acid in a water / organic solvent mixed solution. Applying on the material and drying in a drying oven at 55 to 105 ° C. for 5 to 10 minutes to form the first layer, and methyl silicate and acetylacetone aluminum in a water / organic solvent mixed solution on the first layer And a step of forming the second layer by applying the dissolved solution by a dip coating method, a spin coating method or a spray coating method, and drying and heat-treating in a drying furnace at 55 to 105 ° C. for 30 to 60 minutes. it is Ru can be.
防曇コート層を形成する工程は、さらには、エチルシリケートとコロイダルシルカを水・有機溶媒混合液に分散または溶解させた溶液をディップコート法又はスピンコート法又はスプレーコート法にてプラスチックレンズ基材上に塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で５〜１０分間乾燥して第１層を形成する工程と、この第１層の上にポリビニルアルコール部分鹸化品とメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムとエポキシシリカとアルミニウムアルコキシドとケイフッ化水素酸とポリアクリル酸とラウリル硫酸ナトリウムを水・有機溶媒混合液に溶解した溶液をディップコート法又はスピンコート法又はスプレーコート法にて塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で３０〜６０分間乾燥及び熱処理することにより第２層を形成する工程とからなるものとすることもできる。 The step of forming the anti-fogging coating layer further comprises a plastic lens substrate by dip coating, spin coating or spray coating with a solution in which ethyl silicate and colloidal silk are dispersed or dissolved in a water / organic solvent mixture. A step of forming a first layer by coating on the substrate and drying in a drying oven at 55 to 105 ° C. for 5 to 10 minutes; a partially saponified polyvinyl alcohol product, methyl silicate, acetylacetone aluminum and epoxy silica on the first layer; A solution of aluminum alkoxide, hydrosilicofluoric acid, polyacrylic acid, and sodium lauryl sulfate dissolved in a water / organic solvent mixture is applied by dip coating, spin coating, or spray coating, and dried at 55 to 105 ° C. Forming a second layer by drying and heat treating in a furnace for 30-60 minutes; Ru can also be a Ranaru ones.
本発明によれば、有機ポリマーと無機物とが架橋して、親水性且つ吸水性を有する３次元構造の防曇膜を形成することにより、水に不溶で塗膜表面の耐摩擦性を有する防曇性眼鏡レンズを提供することが可能になる。 According to the present invention, an organic polymer and an inorganic substance are cross-linked to form a three-dimensional structure antifogging film having hydrophilicity and water absorption, thereby preventing the coating surface from being insoluble in water and having antifriction properties. It becomes possible to provide a cloudy spectacle lens.
本発明の防曇性眼鏡レンズは、眼鏡用プラスチックレンズ基材上、あるいは耐擦傷性ハードコート層及び耐衝撃性ハードコート層のうちのいずれか１つ以上をレンズ基材上に形成した上に、有機物および無機物よりなるハイブリッド防曇層を積層形成させたものである。 The antifogging spectacle lens of the present invention is formed on a plastic lens base material for spectacles or on one or more of an abrasion resistant hard coat layer and an impact resistant hard coat layer on a lens base material. A hybrid anti-fogging layer made of an organic material and an inorganic material is laminated.
防曇コート層を構成する有機物としては、重合度３００〜３，５００のポリビニルアルコールより選択される少なくとも１種を用いることができる。また無機物としては、粒径サイズ１〜１，０００ｎｍのコロイダルシリカより選択される少なくとも１種、又はメチルシリケート、アセチルアセトンアルミニウムを用いることができる。 As an organic substance constituting the antifogging coat layer, at least one selected from polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 300 to 3,500 can be used. As the inorganic substance, at least one selected from colloidal silica having a particle size of 1 to 1,000 nm, methyl silicate, or acetylacetone aluminum can be used.
本発明で用いられる眼鏡用プラスチックレンズ基材としては、従来より種々の眼鏡用として用いられている熱硬化性又は熱可塑性の高分子材料全般を用いることができ、その種類は特に限定されないが、例としてはスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、含硫ポリウレタン樹脂、含硫エピスルフィド樹脂、含硫ウレタン・エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。 As the plastic lens base material for spectacles used in the present invention, general thermosetting or thermoplastic polymer materials conventionally used for various spectacles can be used, and the type is not particularly limited, Examples include styrene resins, acrylic resins, polycarbonate resins, sulfur-containing polyurethane resins, sulfur-containing episulfide resins, sulfur-containing urethane / epoxy resins, and polyolefin resins.
上記レンズ基材はそのまま用いることも可能であるが、必要に応じて、耐擦傷性ハードコート層、耐衝撃性ハードコート層等を設けることができ、これらの層も、任意の公知のプライマー組成物及びハードコート組成物を使用し、公知の方法で設けることができる。すなわち、プライマー組成物としては、例えばポリウレタン樹脂系化合物、ポリエステル樹脂系化合物及びこれらの化合物に金属酸化物微粒子を含む高屈折率ゾルを添加した化合物等であり、ハードコート組成物としては、例えば、有機シリコン系化合物及び／又は金属酸化物微粒子を含む高屈折率ゾルを添加したもの、硬化剤を主成分としたもの等が用いられ、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート等によって塗布、乾燥することにより形成することができる。このハードコート組成物には、必要に応じて、溶剤、酸化防止剤、耐光耐熱安定剤、紫外線吸収剤、油溶染料、分散染料、顔料、蛍光増白剤、フォトクロミック化合物、レベリング剤、分散安定剤、消泡剤、増粘剤、帯電防止剤、導電性材料等、各種の添加剤を配合することもできる。 The lens substrate can be used as it is, but if necessary, an abrasion-resistant hard coat layer, an impact-resistant hard coat layer, etc. can be provided. And a hard coat composition can be used and provided by a known method. That is, as the primer composition, for example, a polyurethane resin compound, a polyester resin compound, and a compound obtained by adding a high refractive index sol containing metal oxide fine particles to these compounds, etc., as a hard coat composition, for example, A high-refractive-index sol containing an organosilicon compound and / or metal oxide fine particles is added, or a material containing a curing agent as a main component, which is applied and dried by dip coating, spin coating, spray coating, or the like. Can be formed. If necessary, this hard coat composition includes a solvent, an antioxidant, a light and heat resistant stabilizer, an ultraviolet absorber, an oil-soluble dye, a disperse dye, a pigment, a fluorescent brightener, a photochromic compound, a leveling agent, and a dispersion stabilizer. Various additives such as an agent, an antifoaming agent, a thickener, an antistatic agent, and a conductive material can also be blended.
なお、防曇コート層の上には、必要に応じて反射防止のためにマルチコート層を公知の方法により設けることもできる。 In addition, a multi-coat layer can be provided on the anti-fogging coating layer by a known method as necessary for preventing reflection.
好ましい実施態様においては、本発明に用いられる防曇コート層は、第１層および第２層を順に積層させることによって形成される。 In a preferred embodiment, the antifogging coat layer used in the present invention is formed by laminating a first layer and a second layer in order.
第１層を形成する防曇コート液は、コロイダルシリカとポリビニルアルコールを水・メタノール混合溶液中に分散または溶解させることにより得られる。あるいは、コロイダルシリカとポリビニルアルコールとポリアクリル酸を水・メタノール混合溶液中に分散または溶解させることにより得られる。 The anti-fogging coating solution for forming the first layer is obtained by dispersing or dissolving colloidal silica and polyvinyl alcohol in a water / methanol mixed solution. Alternatively, it can be obtained by dispersing or dissolving colloidal silica, polyvinyl alcohol and polyacrylic acid in a water / methanol mixed solution.
第１層に用いられるコロイダルシリカの粒径サイズは１〜１，０００ｎｍの範囲から選択され、防曇層の透光性および物理的強度（特に表面摩擦強度）の点からは、１０〜２０ｎｍが最も良好である。 The particle size of the colloidal silica used for the first layer is selected from the range of 1 to 1,000 nm. From the viewpoint of the translucency and physical strength (particularly surface friction strength) of the antifogging layer, 10 to 20 nm is selected. Best.
また、用いられるポリビニルアルコールの平均重合度は、約３００〜３，５００の範囲より選択されるのが好ましく、その溶解性やコロイダルシリカとの均質な相溶性または防曇性の点から、平均重合度３，５００程度が最も好ましい。 The average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol used is preferably selected from the range of about 300 to 3,500. From the viewpoint of its solubility and homogenous compatibility with colloidal silica or antifogging properties, the average polymerization degree is preferred. A degree of about 3,500 is most preferable.
上記防曇性コート液のコロイダルシリカとポリビニルアルコールの水・メタノール混合溶液中の重量比は、混合液の全体量を１００重量部とすれば、コロイダルシリカの割合は例えば固形分３０％のもので１〜５０重量部が好ましく、最も好ましくは１０〜２０重量部である。また、ポリビニルアルコールの割合は例えば固形分１０％のもので１０〜５０重量部が好ましく、最も好ましくは２０〜４０重量部である。 The weight ratio of the anti-fogging coating liquid in the water / methanol mixed solution of colloidal silica and polyvinyl alcohol is 100 parts by weight of the total amount of the mixed liquid. The amount is preferably 1 to 50 parts by weight, and most preferably 10 to 20 parts by weight. Further, the proportion of polyvinyl alcohol is preferably 10 to 50 parts by weight, most preferably 20 to 40 parts by weight with a solid content of 10%, for example.
第２層を形成する防曇コート液は、メチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムを水・メタノール混合液中に分散または溶解することにより得られる。第２層に用いられるメチルシリケートは、Ｓｉ（ＯＣＨ３）４で表されるが、他のシリコーン系アルコキシドに比べて加水分解および重縮合反応速度が速く、粒径も微細である。また、用いられるアセチルアセトンアルミニウムは、上記メチルシリケートの水・メタノール混合液中に分散され、加水分解の安定性に寄与する。 The anti-fogging coating solution for forming the second layer is obtained by dispersing or dissolving methyl silicate and acetylacetone aluminum in a water / methanol mixed solution. The methyl silicate used for the second layer is represented by Si (OCH 3 ) 4 , but has a faster hydrolysis and polycondensation reaction rate and fine particle size than other silicone alkoxides. The acetylacetone aluminum used is dispersed in the water / methanol mixture of the above methyl silicate and contributes to the stability of hydrolysis.
第２層を形成する防曇コート液における、メチルシリケートとアセチルアセトンアルミノウムの水・メタノール混合液中の重量比は、混合液の全体量を１００重量部とすれば、メチルシリケートの割合は例えば固形分５６％のもので１〜５０重量部が好ましく、最も好ましくは１０〜２０重量部である。また、アセチルアセトンアルミニウムの割合は０．１〜１０重量部が好ましく、最も好ましくは１〜２重量部である。 In the anti-fogging coating solution forming the second layer, the weight ratio of methyl silicate and acetylacetonealuminum in the water / methanol mixed solution is 100 parts by weight of the total amount of the mixed solution. It is preferably 1 to 50 parts by weight, most preferably 10 to 20 parts by weight, with a content of 56%. Moreover, 0.1-10 weight part is preferable and, as for the ratio of acetylacetone aluminum, Most preferably, it is 1-2 weight part.
第２の実施態様では、第１層には、エチルシリケートとコロイダルシリカを水・エタノール混合溶液中に分散または溶解したものが用いられる。第１層に用いられるエチルシリケートとコロイダルシリカは、相互の結合および表面摩擦硬度を強化すると共に、加水分解、重縮合反応の過程で部分的にＯＨ基を残存させる。 In the second embodiment, the first layer is prepared by dispersing or dissolving ethyl silicate and colloidal silica in a water / ethanol mixed solution. Ethyl silicate and colloidal silica used for the first layer reinforce mutual bonding and surface friction hardness, and partially leave OH groups in the course of hydrolysis and polycondensation reactions.
上記第１層に用いられる防曇コート液の全体量を１００重量部とすれば、エチルシリケートの割合は例えば固形分４０％のもので１〜５０重量部が好ましく、最も好ましくは１〜１０重量部である。また、コロイダルシリカの割合は例えば固形分３０％のもので１〜３０重量部が好ましく、最も好ましくは１〜１０重量部である。 If the total amount of the anti-fogging coating solution used in the first layer is 100 parts by weight, the proportion of ethyl silicate is preferably 1 to 50 parts by weight, most preferably 1 to 10 parts by weight with a solid content of 40%, for example. Part. The proportion of colloidal silica is, for example, 30% solids, preferably 1-30 parts by weight, and most preferably 1-10 parts by weight.
次に、第２層の形成に用いられる防曇コート液は、ポリビニルアルコールの部分鹸化品とメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムとエポキシシリカとアルミニウムアルコキサイドとケイフッ化水素酸とラウリル硫酸ナトリウムを水・メタノール混合液中に分散または溶解することにより得られる。 Next, the anti-fogging coating solution used for forming the second layer is a partially saponified product of polyvinyl alcohol, methyl silicate, acetylacetone aluminum, epoxy silica, aluminum alkoxide, hydrofluorosilicic acid and sodium lauryl sulfate in water / methanol. It is obtained by dispersing or dissolving in a mixed solution.
第２層に用いられるポリビニルアルコール部分鹸化品は、その鹸化時に加えられる酸またはアルカリが不純物として残存する傾向が少なく、水・メタノール混合溶媒に均質に溶解する割合を向上させる。従って、その鹸化度は７０〜９０%が好ましい。 The partially saponified polyvinyl alcohol used in the second layer has a low tendency for the acid or alkali added during the saponification to remain as an impurity, and improves the rate of homogeneous dissolution in a water / methanol mixed solvent. Therefore, the saponification degree is preferably 70 to 90%.
また用いられるエポキシシリカは、形成される無機物と有機物の結合を強化し、且つ層間および基材と層間の密着度を向上させる。さらにアルミニウムアルコキサイドは、無機質部分の表面摩擦強度の向上に寄与し、特に膜表面の耐擦傷性を向上させる。ケイフッ化水素酸は、無機質部分の析出に重要であり、ラウリル硫酸ナトリウムは、界面活性作用を有し、吸水性向上に寄与する。 In addition, the epoxy silica used reinforces the bond between the inorganic substance and the organic substance to be formed, and improves the adhesion between the interlayer and the base material. Furthermore, aluminum alkoxide contributes to the improvement of the surface friction strength of the inorganic part, and in particular, improves the scratch resistance of the film surface. Hydrofluorosilicic acid is important for precipitation of the inorganic part, and sodium lauryl sulfate has a surface active action and contributes to improvement of water absorption.
第２層に用いられる防曇コート液の全体量を１００重量部とすれば、ポリビニルアルコールの部分鹸化品の割合は例えば固形分８％のもので１０〜７０重量部が好ましく、最も好ましくは６０〜７０重量部である。また、メチルシリケートの割合は例えば固形分５６％のもので０．１〜１０重量部が好ましく、最も好ましくは０．５〜１．０重量部である。アセチルアセトンアルミニウムの割合は０．０１〜５重量部が好ましく、最も好ましくは０．０１〜０．１重量部である。エポキシシリカの割合は０．１〜１０重量部が好ましく、最も好ましくは０．１〜１重量部である。アルミニウムアルコキサイドの割合は０．１〜２０重量部が好ましく、最も好ましくは１〜４重量部である。ケイフッ化水素酸の割合は０．０１〜３重量部が好ましく、最も好ましくは０．０１〜０．１重量部である。ラウリル硫酸ナトリウムの割合は例えば固形分２％のもので１〜１０重量部が好ましく、最も好ましくは１〜３重量部である。ポリアクリル酸の割合は例えば固形分２０％のもので１〜１０重量部が好ましく、最も好ましくは１〜３重量部である。 If the total amount of the antifogging coating liquid used for the second layer is 100 parts by weight, the proportion of the partially saponified polyvinyl alcohol is, for example, 8% solids, preferably 10 to 70 parts by weight, and most preferably 60 parts by weight. -70 parts by weight. The proportion of methyl silicate is, for example, 56% solids, preferably 0.1 to 10 parts by weight, and most preferably 0.5 to 1.0 parts by weight. The proportion of acetylacetone aluminum is preferably 0.01 to 5 parts by weight, and most preferably 0.01 to 0.1 parts by weight. The proportion of epoxy silica is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and most preferably 0.1 to 1 part by weight. The proportion of aluminum alkoxide is preferably 0.1 to 20 parts by weight, and most preferably 1 to 4 parts by weight. The proportion of silicofluoric acid is preferably 0.01 to 3 parts by weight, and most preferably 0.01 to 0.1 parts by weight. The proportion of sodium lauryl sulfate is preferably 1 to 10 parts by weight, most preferably 1 to 3 parts by weight, for example, with a solid content of 2%. The proportion of polyacrylic acid is preferably, for example, 1 to 10 parts by weight, most preferably 1 to 3 parts by weight with a solid content of 20%.
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, although the present invention is explained based on an example, the present invention is not limited to these.
［実施例１］
眼鏡用プラスチックレンズ基材の上に、耐擦傷性ハードコート層（日本エーアールシー社製プライマー液ＣＰ−８１４とハードコート液Ｃ−４１０による、以下同様）を形成し、予めプラズマ処理により密着性を付与した。このハードコート層上に、表１に示す組成に従い、ポリビニルアルコールとコロイダルシリカを水・メチルアルコール混合液に分散・溶解させたものを第１層として基材上にディップコート法で塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で１０分間乾燥した。次に表２に示す組成でメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムを水・メチルアルコール混合液に溶解させた溶液を第２層として、第１層コート済みの基材上にディップコート法で積層塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で６０分間乾燥することにより、厚み約３μｍの透明な塗膜が得られた。
[Example 1]
On the plastic lens substrate for spectacles, an abrasion resistant hard coat layer (primer solution CP-814 and hard coat solution C-410 made by Nippon Air Sea Co., Ltd., the same applies hereinafter) is formed, and adhesion is previously achieved by plasma treatment. Granted. On this hard coat layer, according to the composition shown in Table 1, polyvinyl alcohol and colloidal silica dispersed and dissolved in a water / methyl alcohol mixed solution were applied as a first layer on the substrate by dip coating, and 55 Dried for 10 minutes in a drying oven at ˜105 ° C. Next, a solution obtained by dissolving methyl silicate and acetylacetone aluminum in a water / methyl alcohol mixed solution having the composition shown in Table 2 as a second layer is laminated and applied on the substrate coated with the first layer by a dip coating method. A transparent coating film having a thickness of about 3 μm was obtained by drying in a drying furnace at ˜105 ° C. for 60 minutes.
得られた塗布レンズを冷蔵庫（５℃）に１０分間放置し、その後、２５℃、湿度８０％の雰囲気下に放置したが曇らず、また呼気により曇りが発生しなかった。塗膜表面の耐摩擦性は、スチールウール試験（５００ｇ荷重、１０往復）で１０本以下の傷付きであった。更に、４０℃、９５%ＲＨの恒温恒湿条件下で、一週間後も防曇性は低下していなかった。 The obtained coated lens was left in a refrigerator (5 ° C.) for 10 minutes, and then left in an atmosphere of 25 ° C. and humidity 80%. The surface of the coating film had 10 or less scratches in the steel wool test (500 g load, 10 reciprocations). Further, the antifogging property did not deteriorate even after one week under the constant temperature and humidity conditions of 40 ° C. and 95% RH.
［比較例１］
実施例１で用いた眼鏡用プラスチックレンズ基材、このプラスチックレンズ基材に耐擦傷性ハードコート層を形成したもの、又は耐衝撃性ハードコート層を形成したものに実施例１の曇り試験と同様の試験を行ったところ、レンズ表面に直ちに曇りが生じ、それらの曇りは消滅までに１分間以上要した。
[Comparative Example 1]
Similar to the haze test of Example 1 on the plastic lens base material for spectacles used in Example 1, the plastic lens base material with a scratch-resistant hard coat layer formed thereon, or the impact-resistant hard coat layer formed thereon When the above test was conducted, the lens surface immediately became cloudy, and it took more than 1 minute to disappear.
［実施例２］
眼鏡用プラスチックレンズ基材の上に、耐擦傷性ハードコート層を形成し、予めプラズマ処理により密着性を付与した。表３に示す組成に従い、ポリビニルアルコールとコロイダルシリカとポリアクリル酸を水・アルコール混合液に分散・溶解させた溶液をディップコート法で基材上に塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で１０分間乾燥して第１層を得た。この第１層上に、第２層として表２に示す組成でメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムを水・アルコール混合液に溶解させた溶液をディップコート法で積層し、５５〜１０５℃の乾燥炉で６０分間乾燥することにより、透明な塗膜が得られた。この塗膜は、実施例１と同様の防曇性、耐摩擦性、防曇耐久性を示した。
[Example 2]
A scratch-resistant hard coat layer was formed on a plastic lens substrate for spectacles, and adhesion was previously imparted by plasma treatment. According to the composition shown in Table 3, a solution in which polyvinyl alcohol, colloidal silica, and polyacrylic acid are dispersed and dissolved in a water / alcohol mixed solution is applied onto the substrate by a dip coating method, and is applied in a drying furnace at 55 to 105 ° C. Drying for 1 minute gave a first layer. On this first layer, a solution obtained by dissolving methyl silicate and acetylacetone aluminum in a water / alcohol mixed solution having the composition shown in Table 2 as the second layer was laminated by a dip coating method, and then dried in a drying furnace at 55 to 105 ° C. A transparent coating film was obtained by drying for a minute. This coating film exhibited the same antifogging property, friction resistance and antifogging durability as in Example 1.
［実施例３］
眼鏡用プラスチックレンズ基材の上に、耐擦傷性ハードコート層を形成し、予めプラズマ処理により密着性を付与した。表４に示す組成に従い、エチルシリケートとコロイダルシリカを水・アルコール混合液に分散・溶解させた溶液をディップコート法で基材上に塗布し、５５〜１０５℃の乾燥炉で１０分間乾燥して第１層を得た。この第１層上に、第２層として表５に示す組成でポリビニルアルコール部分鹸化品とメチルシリケートとアセチルアセトンアルミニウムとエポキシシリカとアルミニウムアルコキサイドとケイフッ化水素酸とポリアクリル酸とラウリル硫酸ナトリウムを水・アルコール混合液に溶解させた溶液をディップコート法で積層し、５５〜１０５℃の乾燥炉で６０分間乾燥することにより、透明な塗膜が得られた。この塗膜は、実施例１と同様の防曇性、耐摩擦性、防曇耐久性を示した。
[Example 3]
A scratch-resistant hard coat layer was formed on a plastic lens substrate for spectacles, and adhesion was previously imparted by plasma treatment. According to the composition shown in Table 4, a solution in which ethyl silicate and colloidal silica are dispersed and dissolved in a water / alcohol mixed solution is applied onto a substrate by a dip coating method, and dried in a drying oven at 55 to 105 ° C. for 10 minutes. A first layer was obtained. On this first layer, a polyvinyl alcohol partially saponified product, methyl silicate, acetylacetone aluminum, epoxy silica, aluminum alkoxide, hydrofluoric acid, polyacrylic acid and sodium lauryl sulfate having the composition shown in Table 5 as the second layer. A solution dissolved in a water / alcohol mixed solution was laminated by a dip coating method, and dried in a drying furnace at 55 to 105 ° C. for 60 minutes to obtain a transparent coating film. This coating film exhibited the same antifogging property, friction resistance and antifogging durability as in Example 1.
本発明の防曇性眼鏡レンズ及びその製造方法は、視力矯正用、紫外線防止用、ファッション用等の各種眼鏡全般に適用可能である。 The anti-fogging spectacle lens and the manufacturing method thereof according to the present invention can be applied to all kinds of spectacles for vision correction, UV protection, fashion, and the like.
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