JP6016397B2 - Manufacturing method of photochromic lens - Google Patents
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Description
本発明は、フォトクロミックレンズの製造方法に関するものであり、詳しくは、優れた光学特性を有する、眼鏡レンズとして好適なフォトクロミックレンズに関するものである。 The present invention relates to a method for producing a photochromic lens, and more particularly to a photochromic lens having excellent optical characteristics and suitable as a spectacle lens.
近年、有機フォトクロミック染料を応用したフォトクロミックレンズが眼鏡用として市販されている（例えば特許文献１参照）。これらは明るい屋外で発色して高濃度のカラーレンズと同様な防眩効果を有し、室内に移ると高い透過率を回復するものである。 In recent years, photochromic lenses using organic photochromic dyes are commercially available for eyeglasses (see, for example, Patent Document 1). They develop colors in bright outdoors and have the same anti-glare effect as high-density color lenses, and recover high transmittance when moving indoors.
フォトクロミックレンズでは通常、所望の機能付与のためにフォトクロミック膜上に各種機能性膜が形成される。例えばフォトクロミック膜上に高硬度な硬化被膜（ハードコート層）を設けることは、レンズの耐久性を高める上で有効である。しかし本発明者の検討の結果、硬化被膜を形成したフォトクロミックレンズにおいては、硬化被膜やフォトクロミック膜にクラックが生じることで光学特性が低下する場合があることが明らかとなった。 In a photochromic lens, various functional films are usually formed on a photochromic film in order to impart a desired function. For example, providing a hardened cured film (hard coat layer) on the photochromic film is effective in enhancing the durability of the lens. However, as a result of studies by the present inventors, it has been clarified that in a photochromic lens having a cured film formed thereon, optical characteristics may be deteriorated due to cracks occurring in the cured film or the photochromic film.
そこで本発明の目的は、クラックの発生が抑制された、優れた光学特性を有するフォトクロミックレンズを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a photochromic lens having excellent optical characteristics in which generation of cracks is suppressed.
本発明者は上記目的を達成するために検討を重ね、眼鏡レンズ用のレンズ基材として汎用されているＣＲ３９基材等のジエチレングリコールビスアリルカーボネート系レンズ基材を含むフォトクロミックレンズに熱硬化被膜を形成した際に、上記クラックが顕著に発生することを新たに見出し、その対策を講じるべく更なる検討を重ねた。その結果、レンズ基材上にフォトクロミック層を形成した積層体（フォトクロミックレンズ前駆体）に、熱硬化型の硬化被膜を形成する前に吸水率低減工程を施し、その表面吸水量を所定値以下に制御することにより、クラックの発生を防止することが可能となることが判明した。この点について本発明者は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートは吸水しやすい素材であり、何ら処理を施さない状態では、硬化被膜形成のための加熱処理において多量の水分を吸収することで大きく変形するかまたは応力変化を示すことが、その上層に位置するフォトクロミック層や硬化被膜におけるクラック発生の原因であると推察しており、硬化被膜の形成前に吸水率を所定値以下に低減しておくことで吸水によるレンズ基材の変形や応力変化を抑制できることが、クラック発生の防止に寄与していると考えている。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
The present inventor has repeatedly studied to achieve the above object, and forms a thermosetting film on a photochromic lens including a diethylene glycol bisallyl carbonate-based lens base material such as a CR39 base material widely used as a lens base material for spectacle lenses. In this case, it was newly found out that the above-mentioned cracks occur remarkably, and further studies were made to take countermeasures. As a result, the laminated body (photochromic lens precursor) in which the photochromic layer is formed on the lens base material is subjected to a water absorption reduction step before forming a thermosetting cured film, and the surface water absorption is reduced to a predetermined value or less. It has been found that it becomes possible to prevent the occurrence of cracks by controlling. In this regard, the present inventor found that diethylene glycol bisallyl carbonate is a material that easily absorbs water, and in a state where no treatment is performed, the diethylene glycol bisallyl carbonate is greatly deformed by absorbing a large amount of water in the heat treatment for forming a cured film, or It is inferred that the change in stress is the cause of cracks in the photochromic layer and the cured film located in the upper layer, and the water absorption is reduced by reducing the water absorption rate to a predetermined value or less before forming the cured film. It can be considered that the suppression of deformation and stress change of the lens base material due to the lens contributes to the prevention of cracks.
The present invention has been completed based on the above findings.
即ち、上記目的は、下記手段によって達成された。
［１］ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系レンズ基材上に直接または間接的にフォトクロミック層を有する積層体を形成すること、
上記積層体を吸水率低減工程に付すことにより該積層体表面の吸水量を５×１０-6ｇ／ｃｍ2以下に低減すること、および、
上記吸水率低減工程後の積層体表面上に直接コーティング組成物を塗布し、次いで加熱処理を施すことにより硬化被膜を形成すること、
を含むことを特徴とするフォトクロミックレンズの製造方法。
［２］前記フォトクロミック層を、アクリル系硬化性成分とフォトクロミック色素とを含む組成物を塗布し、次いで硬化処理を施すことにより形成する［１］に記載のフォトクロミックレンズの製造方法。
［３］前記コーティング組成物として、有機ケイ素化合物および金属酸化物粒子を含む熱硬化性組成物を用いる［１］または［２］に記載のフォトクロミックレンズの製造方法。
［４］前記吸水率低減工程を、加熱処理および湿度制御された環境下での保管からなる群から選ばれる手段によって行う［１］〜［３］のいずれか１項に記載のフォトクロミックレンズの製造方法。
That is, the above object has been achieved by the following means.
[1] forming a laminate having a photochromic layer directly or indirectly on a diethylene glycol bisallyl carbonate-based lens substrate;
Reducing the amount of water absorption on the surface of the laminate to 5 × 10 −6 g / cm 2 or less by subjecting the laminate to a water absorption reduction step; and
Applying a coating composition directly on the surface of the laminate after the water absorption reduction step, and then applying a heat treatment to form a cured film;
The manufacturing method of the photochromic lens characterized by including.
[2] The method for producing a photochromic lens according to [1], wherein the photochromic layer is formed by applying a composition containing an acrylic curable component and a photochromic dye and then performing a curing treatment.
[3] The method for producing a photochromic lens according to [1] or [2], wherein a thermosetting composition containing an organosilicon compound and metal oxide particles is used as the coating composition.
[4] The photochromic lens production according to any one of [1] to [3], wherein the water absorption reduction step is performed by means selected from the group consisting of heat treatment and storage in a humidity-controlled environment. Method.
本発明によれば、フォトクロミックレンズのフォトクロミック層や熱硬化型の硬化被膜におけるクラックの発生を防ぐことができ、これにより眼鏡レンズとして好適な、優れた光学特性を有するフォトクロミックレンズを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent occurrence of cracks in a photochromic layer of a photochromic lens or a thermosetting cured film, and thus it is possible to provide a photochromic lens having excellent optical characteristics suitable as a spectacle lens. It becomes.
本発明のフォトクロミックレンズの製造方法は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系レンズ基材上に直接または間接的にフォトクロミック層を有する積層体を形成すること、上記積層体を吸水率低減工程に付すことにより該積層体表面の吸水量を５×１０-6ｇ／ｃｍ2以下に低減すること、および、上記吸水率低減工程後の積層体表面上に直接コーティング組成物を塗布し、次いで加熱処理を施すことにより硬化被膜を形成すること、を含む。上記の本発明のフォトクロミックレンズの製造方法によれば、熱硬化型の硬化被膜の形成前に吸水率低減工程を行い、その上に加熱処理により硬化被膜が形成される積層体の表面吸水量を５×１０-6ｇ／ｃｍ2以下に低減することで、レンズ基材の上層に位置するフォトクロミック層や硬化被膜におけるクラックの発生を防ぐことができる。
以下、本発明のフォトクロミックレンズの製造方法について、更に詳細に説明する。
The method for producing a photochromic lens of the present invention comprises forming a laminate having a photochromic layer directly or indirectly on a diethylene glycol bisallyl carbonate-based lens substrate, and subjecting the laminate to a water absorption reduction step. By reducing the amount of water absorption on the body surface to 5 × 10 −6 g / cm 2 or less and applying the coating composition directly on the surface of the laminate after the water absorption reduction step, followed by heat treatment Forming a cured coating. According to the above-described method for producing a photochromic lens of the present invention, the water absorption rate is reduced before the thermosetting cured film is formed, and the surface water absorption amount of the laminate on which the cured film is formed by heat treatment is determined. By reducing it to 5 × 10 −6 g / cm 2 or less, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the photochromic layer and the cured film located in the upper layer of the lens substrate.
Hereinafter, the manufacturing method of the photochromic lens of the present invention will be described in more detail.
本発明において使用されるレンズ基材は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系レンズ基材である。上記レンズ基材は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体またはジエチレングリコールビスアリルカーボネートと１種以上の他のモノマーとの共重合体であって、市販品として入手可能であり、または公知の方法で作製することができる。ＣＲ３９基材をはじめとするジエチレングリコールビスアリルカーボネート系レンズ基材は、軽量であり高い透明性を有するため眼鏡レンズ用のレンズ基材として汎用されているが、先に説明したように、この上にフォトクロミック層と熱硬化型の硬化被膜を有するフォトクロミックレンズには、クラックの発生という課題があった。これに対し本発明によれば、上記の通り吸水率低減工程を行うことによりクラックの発生を防ぐことができる。 The lens substrate used in the present invention is a diethylene glycol bisallyl carbonate-based lens substrate. The lens base material is a diethylene glycol bisallyl carbonate homopolymer or a copolymer of diethylene glycol bisallyl carbonate and one or more other monomers, and is available as a commercial product or produced by a known method. be able to. Diethylene glycol bisallyl carbonate-based lens base materials including CR39 base materials are widely used as lens base materials for spectacle lenses because they are lightweight and have high transparency, but as described above, A photochromic lens having a photochromic layer and a thermosetting cured coating has a problem of generation of cracks. On the other hand, according to this invention, generation | occurrence | production of a crack can be prevented by performing a water absorption reduction process as above-mentioned.
レンズ基材の厚さは、特に限定されるものではないが、通常１〜３０ｍｍ程度である。また、その上にフォトクロミック層が形成される基材の表面形状は特に限定されず、平面、凸面、凹面等の任意の形状であることができる。 Although the thickness of a lens base material is not specifically limited, Usually, it is about 1-30 mm. Moreover, the surface shape of the base material on which the photochromic layer is formed is not particularly limited, and may be any shape such as a flat surface, a convex surface, or a concave surface.
上記のレンズ基材の表面上に直接形成することができ、または一層以上の機能性膜を介して間接的に形成することもできる。フォトクロミック層とレンズ基材との間に形成され得る層の一例としては、ハードコート層やプライマー層を挙げることができる。ここで形成されるハードコート層の一態様の詳細は、フォトクロミック層上に形成するハードコート層について後述する通りである。または、レンズ基材上に耐摩耗性を付与するために、特表２００１−５２０６９９号公報に記載されている組成物から形成されたハードコート層を設けることも可能である。また、レンズ基材とフォトクロミック層との間に形成されるプライマー層としては、接着層として機能し得る、ポリウレタン等の公知の樹脂を用いることができる。
ここで形成されるハードコート層、プライマー層の厚さはいずれも、例えば０．５〜１０μｍ程度である。なお、レンズ基材としてはハードコート付きで市販されているものもあり、本発明ではそのようなレンズ基材上にフォトクロミック層を形成することもできる。
It can be directly formed on the surface of the lens substrate, or can be indirectly formed through one or more functional films. Examples of the layer that can be formed between the photochromic layer and the lens substrate include a hard coat layer and a primer layer. Details of one embodiment of the hard coat layer formed here are as described later for the hard coat layer formed on the photochromic layer. Or in order to provide abrasion resistance on a lens base material, it is also possible to provide the hard-coat layer formed from the composition described in the Japanese translations of PCT publication No. 2001-520699. Moreover, as a primer layer formed between a lens base material and a photochromic layer, well-known resin, such as a polyurethane which can function as a contact bonding layer, can be used.
The thickness of the hard coat layer and primer layer formed here is, for example, about 0.5 to 10 μm. Some lens substrates are commercially available with a hard coat, and in the present invention, a photochromic layer can be formed on such a lens substrate.
フォトクロミック層は、レンズ基材表面またはレンズ基材上の機能性膜表面に、硬化性成分とフォトクロミック色素とを含む組成物（フォトクロミック液）を塗布した後に硬化処理を施すことによって、硬化体（樹脂成分）中にフォトクロミック色素を含むフォトクロミック層を形成することができる。より詳しくは、上記フォトクロミック液は、硬化性成分、フォトクロミック色素、重合開始剤、および任意に添加される添加剤から形成することができる。以下に、各成分について説明する。 The photochromic layer is a cured product (resin) by applying a curing treatment after applying a composition (photochromic liquid) containing a curable component and a photochromic dye on the surface of the lens substrate or the functional film on the lens substrate. A photochromic layer containing a photochromic dye in the component) can be formed. More specifically, the photochromic liquid can be formed from a curable component, a photochromic dye, a polymerization initiator, and an additive that is optionally added. Below, each component is demonstrated.
（ｉ）硬化性成分
フォトクロミック層形成のために使用可能な硬化性成分は、特に限定されず、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシ基、ビニル基、アリル基、スチリル基等のラジカル重合性基を有する公知の重合性モノマーやオリゴマー、それらのプレポリマーを用いることができる。これらのなかでも、入手のし易さ、硬化性の良さから（メタ）アクリロイル基または（メタ）アクリロイルオキシ基をラジカル重合性基として有する化合物が好ましい。即ち、フォトクロミック層に含まれる樹脂成分は、アクリル系モノマーの重合反応により形成される樹脂（アクリル系樹脂）であることが好ましい。なお、前記（メタ）アクリロイルは、アクリロイルとメタクリロイルの両方を示し、（メタ）アクリロイルオキシとは、アクリロイルオキシとメタクリロイルオキシの両方を示す。その詳細については、ＷＯ２００８／００１５７８Ａ１段落［００５０］〜［００７５］を参照できる。
(I) Curable component The curable component that can be used for forming the photochromic layer is not particularly limited, and radical polymerization such as (meth) acryloyl group, (meth) acryloyloxy group, vinyl group, allyl group, styryl group, etc. Known polymerizable monomers and oligomers having a functional group, and prepolymers thereof can be used. Among these, a compound having a (meth) acryloyl group or a (meth) acryloyloxy group as a radically polymerizable group is preferable because of easy availability and curability. That is, the resin component contained in the photochromic layer is preferably a resin (acrylic resin) formed by a polymerization reaction of an acrylic monomer. The (meth) acryloyl refers to both acryloyl and methacryloyl, and (meth) acryloyloxy refers to both acryloyloxy and methacryloyloxy. For details, WO2008 / 001578A1 paragraphs [0050] to [0075] can be referred to.
（ｉｉ）フォトクロミック色素
フォトクロミック液に添加し得るフォトクロミック色素としては、公知のものを使用することができ、例えば、フルギミド化合物、スピロオキサジン化合物、クロメン化合物等のフォトクロミック化合物が挙げられ、本発明においては、これらのフォトクロミック化合物を特に制限なく使用することができる。その詳細については、ＷＯ２００８／００１５７８Ａ１段落［００７６］〜［００８８］を参照できる。フォトクロミック液中のフォトクロミック色素の濃度は、前記硬化性成分１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部とすることが好ましく、０．１〜１０質量部とすることが更に好ましい。
(Ii) Photochromic dye As the photochromic dye that can be added to the photochromic liquid, known ones can be used, and examples include photochromic compounds such as fulgimide compounds, spirooxazine compounds, and chromene compounds. In the present invention, These photochromic compounds can be used without particular limitation. For details, WO2008 / 001578A1 paragraphs [0076] to [0088] can be referred to. The concentration of the photochromic dye in the photochromic liquid is preferably 0.01 to 20 parts by mass, and more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable component.
（ｉｉｉ）重合開始剤
フォトクロミック液に添加する重合開始剤は、重合方法に応じて、公知の熱重合開始剤および光重合開始剤から適宜選択することができる。それらの詳細については、ＷＯ２００８／００１５７８Ａ１段落［００８９］〜［００９０］を参照できる。
(Iii) Polymerization initiator The polymerization initiator added to the photochromic liquid can be appropriately selected from known thermal polymerization initiators and photopolymerization initiators according to the polymerization method. For details thereof, WO2008 / 001578A1 paragraphs [0089] to [0090] can be referred to.
（ｉｖ）添加剤
フォトクロミック液には、フォトクロミック色素の耐久性の向上、発色速度の向上、退色速度の向上や成形性の向上のために、さらに界面活性剤、酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色防止剤、帯電防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料、可塑剤等の添加剤を添加してもよい。これら添加剤としては、公知の化合物が何ら制限なく使用できる。その詳細については、ＷＯ２００８／００１５７８Ａ１段落［００９２］〜［００９７］を参照できる。
(Iv) Additives The photochromic liquid contains surfactants, antioxidants, radical scavengers, ultraviolet rays for the purpose of improving the durability of the photochromic dye, improving the color development speed, improving the fading speed and improving the moldability. You may add additives, such as a stabilizer, a ultraviolet absorber, a mold release agent, an anti-coloring agent, an antistatic agent, a fluorescent dye, a dye, a pigment, a fragrance | flavor, a plasticizer. As these additives, known compounds can be used without any limitation. For details, WO2008 / 001578A1 paragraphs [0092] to [0097] can be referred to.
以上説明した成分を含むフォトクロミック液を塗布および硬化することにより、レンズ基材上にフォトクロミック層を形成することができる。本発明において、フォトクロミック液の調製方法は特に限定されず、所定量の各成分を秤取り混合することにより行うことができる。なお、各成分の添加順序は特に限定されず全ての成分を同時に添加してもよいし、モノマー成分のみを予め混合し、重合させる直前にフォトクロミック色素や他の添加剤を添加・混合してもよい。前記フォトクロミック液は、２５℃での粘度が２０〜５００ｃｐｓであることが好ましく、５０〜３００ｃｐｓであることがより好ましく、６０〜２００ｃｐｓであることが特に好ましい。この粘度範囲とすることにより、フォトクロミック液の塗布が容易となり、所望の厚さのフォトクロミック膜を容易に得ることができる。フォトクロミック液の塗布は、スピンコート法等の公知の塗布方法によって行うことができる。 A photochromic layer can be formed on a lens substrate by applying and curing a photochromic liquid containing the components described above. In the present invention, the method for preparing the photochromic liquid is not particularly limited, and can be performed by weighing and mixing a predetermined amount of each component. The order of addition of each component is not particularly limited, and all the components may be added simultaneously, or only the monomer component is mixed in advance, and a photochromic dye or other additive may be added and mixed immediately before polymerization. Good. The photochromic liquid preferably has a viscosity at 25 ° C. of 20 to 500 cps, more preferably 50 to 300 cps, and particularly preferably 60 to 200 cps. By setting it as this viscosity range, application | coating of a photochromic liquid becomes easy and the photochromic film | membrane of desired thickness can be obtained easily. Application of the photochromic liquid can be performed by a known application method such as a spin coating method.
上記フォトクロミック液を基材上に塗布した後、フォトクロミック液に含まれる硬化性成分の種類に応じた硬化処理（加熱、光照射等）を施すことにより、フォトクロミック層を形成することができる。前記硬化処理は、公知の方法で行うことができる。形成されるフォトクロミック層の性能および短時間で硬化処理が終了する点からは、光硬化処理によりフォトクロミック層を形成することが好ましい。フォトクロミック層の厚さは、フォトクロミック特性を良好に発現させる観点から、１０μｍ以上であることが好ましく、２０〜６０μｍであることが更に好ましい。 After applying the photochromic liquid on the substrate, a photochromic layer can be formed by applying a curing treatment (heating, light irradiation, etc.) according to the type of curable component contained in the photochromic liquid. The curing treatment can be performed by a known method. From the viewpoint of the performance of the formed photochromic layer and the completion of the curing process in a short time, it is preferable to form the photochromic layer by a photocuring process. The thickness of the photochromic layer is preferably 10 μm or more, more preferably 20 to 60 μm, from the viewpoint of satisfactorily expressing the photochromic characteristics.
以上の工程によりフォトクロミック層を形成した後、必要に応じてプライマー層の形成等を行い、得られた積層体の表面上に硬化被膜を形成する。ここで本発明では、硬化被膜形成前の積層体を吸水率低減工程に付すことで、該積層体表面の吸水量を５×１０-6ｇ／ｃｍ2以下に低減する。上記吸水量は、硬化被膜形成のためのコーティング組成物塗布前１時間以内の値をいうものとする。硬化被膜形成前に吸水を抑制するための処理を行うことで、フォトクロミック層や硬化被膜におけるクラック発生を抑制することができる。上記吸水量が５×１０-6ｇ／ｃｍ2を超えるとクラック発生を防ぐことは困難となるが、先に説明したように本発明者はこの理由を、吸水により積層体、特にレンズ基材が変形するか応力変化を起こすことがクラック発生の原因と考えている。上記吸水量はクラック発生の抑制のためには少ないほど好ましく、最も望ましくは０ｇ／ｃｍ2であるが、例えば１×１０-6ｇ／ｃｍ2程度が下限となり得る。また、上記吸水量は、温度２３±１℃、相対湿度５０±５％の雰囲気中に１分間放置した後、該雰囲気から取り出して１分以内に測定される質量の放置前の質量からの増加分を上記積層体の表面積で除することにより求めた値とする。 After the photochromic layer is formed by the above steps, a primer layer is formed as necessary, and a cured film is formed on the surface of the obtained laminate. Here, in this invention, the water absorption amount of this laminated body surface is reduced to 5 * 10 < -6 > g / cm < 2 > or less by attaching | subjecting the laminated body before cured film formation to a water absorption reduction process. The amount of water absorption refers to a value within 1 hour before application of the coating composition for forming a cured film. By performing the treatment for suppressing water absorption before forming the cured film, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the photochromic layer and the cured film. When the amount of water absorption exceeds 5 × 10 −6 g / cm 2 , it becomes difficult to prevent the occurrence of cracks. Deformation or stress change is considered to cause cracks. The amount of water absorption is preferably as small as possible to suppress the occurrence of cracks, and most desirably 0 g / cm 2 , but for example, about 1 × 10 −6 g / cm 2 can be the lower limit. The water absorption is increased from the mass before standing after being left in an atmosphere of temperature 23 ± 1 ° C. and relative humidity 50 ± 5% for 1 minute and then taken out from the atmosphere within 1 minute. Let the value be obtained by dividing the minutes by the surface area of the laminate.
吸水率低減工程は、例えば上記積層体を加熱炉内に放置することで行うことができ、または、上記積層体を湿度制御した環境下に保管することで行うこともでき、更にはこれらを組み合わせて行うこともできる。上記の湿度制御した環境とは、例えば温度２０〜２５℃程度、相対湿度４０〜７０％程度の雰囲気であることができる。なお吸水率低減工程とは、ある程度の水分を含ませることで吸水を抑制することができる場合もあるため、必ずしも積層体から水分を除去する処理に限られない。また上記環境はチャンバー内やクリーンルーム内であることができるが、これらに限られるものではなく、包装容器または包装袋内であってもよい。例えば脱水剤を封入した包装容器または包装袋、水分の透過の少ないアルミパック等を用いることもできる。保管期間は、例えば１週間程度であるが、これに限られるものではなく、所望の吸水量が実現できる期間に設定すればよい。所定の環境下に、例えば１〜２年程度保管することも可能である。 The water absorption reduction step can be performed, for example, by leaving the laminated body in a heating furnace, or can be performed by storing the laminated body in a humidity-controlled environment. Can also be done. The humidity controlled environment may be an atmosphere having a temperature of about 20 to 25 ° C. and a relative humidity of about 40 to 70%, for example. Note that the water absorption reduction step is not necessarily limited to the process of removing moisture from the laminate because water absorption may be suppressed by including a certain amount of moisture. Moreover, although the said environment can be in a chamber or a clean room, it is not restricted to these, You may be in a packaging container or a packaging bag. For example, a packaging container or a packaging bag in which a dehydrating agent is sealed, an aluminum pack with little moisture permeation, or the like can be used. The storage period is, for example, about one week, but is not limited to this, and may be set to a period in which a desired water absorption amount can be realized. For example, it can be stored for about 1 to 2 years in a predetermined environment.
上記吸水率低減工程を経た積層体には、その表面に熱硬化型の硬化被膜が形成される。フォトクロミック層上に形成する硬化被膜としては、レンズ耐久性向上の観点からはハードコート層が好ましく、本発明では前記硬化被膜として、一般にハードコート層として使用される各種有機層を適用可能である。レンズの耐久性向上と光学特性を両立する観点からは、その厚さは０．５〜１０μｍの範囲であることが好ましい。 A thermosetting cured film is formed on the surface of the laminate that has undergone the water absorption reduction process. As the cured film formed on the photochromic layer, a hard coat layer is preferable from the viewpoint of improving lens durability. In the present invention, various organic layers generally used as a hard coat layer can be applied as the cured film. From the viewpoint of achieving both improvement in lens durability and optical characteristics, the thickness is preferably in the range of 0.5 to 10 μm.
前記ハードコート層としては、レンズの耐久性向上の点からは、有機ケイ素化合物および金属酸化物粒子を含むものが好ましい。そのようなハードコート層を形成可能なコーティング組成物の一例としては、特開昭６３−１０６４０号公報に記載されているものを挙げることができる。 The hard coat layer preferably contains an organosilicon compound and metal oxide particles from the viewpoint of improving the durability of the lens. As an example of a coating composition capable of forming such a hard coat layer, there can be mentioned those described in JP-A-63-1640.
また、上記有機ケイ素化合物の好ましい態様としては、下記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物またはその加水分解物を挙げることもできる。
（Ｒ1）a（Ｒ3）bＳｉ（ＯＲ2）4-(a+b) ・・・（Ｉ）
Moreover, as a preferable aspect of the said organosilicon compound, the organosilicon compound represented by the following general formula (I) or its hydrolyzate can also be mentioned.
(R 1 ) a (R 3 ) b Si (OR 2 ) 4- (a + b) (I)
一般式（Ｉ）中、Ｒ1は、グリシドキシ基、エポキシ基、ビニル基、メタアクリルオキシ基、アクリルオキシ基、メルカプト基、アミノ基、フェニル基等を有する有機基を表し、Ｒ2は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアシル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、Ｒ3は炭素数１〜６のアルキル基または炭素数６〜１０のアリール基を表し、ａおよびｂはそれぞれ０または１を示す。 In general formula (I), R 1 represents an organic group having a glycidoxy group, an epoxy group, a vinyl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, a mercapto group, an amino group, a phenyl group, and the like, and R 2 represents the number of carbon atoms. Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, R 3 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a and b each represents 0 or 1;
Ｒ2で表される炭素数１〜４のアルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であって、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
Ｒ2で表される炭素数１〜４のアシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、オレイル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
Ｒ2で表される炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
Ｒ3で表される炭素数１〜６のアルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であって、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ3で表される炭素数６〜１０のアリール基としては、例えば、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
上記一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例としては、特開２００７−０７７３２７号公報段落［００７３］に記載されているものを挙げることができる。一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物は硬化性基を有するため、塗布後に硬化処理を施すことにより、硬化膜としてハードコート層を形成することができる。
Alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 2 is a linear or branched alkyl group. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group.
Examples of the acyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 2 include an acetyl group, a propionyl group, an oleyl group, and a benzoyl group.
Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms represented by R 2 include a phenyl group, a xylyl group, and a tolyl group.
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 3 is a linear or branched alkyl group. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Is mentioned.
As a C6-C10 aryl group represented by R < 3 >, a phenyl group, a xylyl group, a tolyl group etc. are mentioned, for example.
Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include those described in paragraph [0073] of JP-A-2007-077327. Since the organosilicon compound represented by the general formula (I) has a curable group, a hard coat layer can be formed as a cured film by performing a curing treatment after coating.
前記ハードコート層に含まれる金属酸化物粒子は、ハードコート層の屈折率の調整および硬度向上に寄与し得る。具体例としては、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化チタニウム（ＴｉＯ2）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2Ｏ5）等の粒子が挙げられ、単独または２種以上の金属酸化物粒子を併用することができる。金属酸化物粒子の粒径は、耐擦傷性と光学特性とを両立する観点から、５〜３０ｎｍの範囲であることが好ましい。同様の理由から、ハードコート層における金属酸化物粒子の含有量は、屈折率および硬度を考慮して適宜設定可能であるが、通常、ハードコート組成物の固形分あたり５〜８０質量％程度である。また、上記金属酸化物粒子は、ハードコート層中での分散性の点から、コロイド粒子であることが好ましい。 The metal oxide particles contained in the hard coat layer can contribute to the adjustment of the refractive index and the hardness improvement of the hard coat layer. Specific examples include tungsten oxide (WO 3 ), zinc oxide (ZnO), silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), tin oxide. Examples thereof include particles such as (SnO 2 ), beryllium oxide (BeO), and antimony oxide (Sb 2 O 5 ), and two or more kinds of metal oxide particles can be used in combination. The particle size of the metal oxide particles is preferably in the range of 5 to 30 nm from the viewpoint of achieving both scratch resistance and optical properties. For the same reason, the content of the metal oxide particles in the hard coat layer can be appropriately set in consideration of the refractive index and the hardness, but is usually about 5 to 80% by mass per solid content of the hard coat composition. is there. The metal oxide particles are preferably colloidal particles from the viewpoint of dispersibility in the hard coat layer.
上記ハードコート層は、上記成分および必要に応じて有機溶媒、界面活性剤（レベリング剤）等の任意成分を混合して調製したハードコート組成物を前記積層体表面に塗布し、加熱処理（熱硬化）を施すことにより形成することができる。コーティング組成物の塗布手段としては、ディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の通常行われる方法を適用することができるが、面精度の面からディッピング法、スピンコーティング法が好ましい。 The hard coat layer is prepared by applying a hard coat composition prepared by mixing the above components and, if necessary, optional components such as an organic solvent and a surfactant (leveling agent) to the surface of the laminate, followed by heat treatment (heat (Hardening). As a means for applying the coating composition, conventional methods such as a dipping method, a spin coating method, and a spray method can be applied, but a dipping method and a spin coating method are preferable in terms of surface accuracy.
本発明では、以上説明した各種の層に加えて、公知の反射防止膜等の機能性膜を任意の位置に形成することができる。 In the present invention, in addition to the various layers described above, a functional film such as a known antireflection film can be formed at an arbitrary position.
以下に、実施例により本発明を更に説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。 In the following, the present invention will be further explained by examples. However, this invention is not limited to the aspect shown in the Example.
［実施例１］
（１）プライマー層の形成
プラスチックレンズ基材として、メニスカス形状のジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＨＯＹＡ（株）製 商品名ハイルックス、中心肉厚２．０ｍｍ厚、直径７５ｍｍ、凸面の表面カーブ（平均値）約＋０．８）を使用し、レンズ基材の凸面上に、プライマー液としてポリウレタン骨格にアクリル基を導入したポリウレタンの水分散液（ポリカーボネートポリオール系ポリウレタンエマルジョン、粘度１００ＣＰＳ、固形分濃度３８質量％）をスピンコート法により塗布した後、温度２５℃湿度５０％ＲＨの雰囲気下で１５分風乾処理し、厚さ約７μｍのプライマー層を形成した。
[Example 1]
(1) Formation of primer layer Meniscus diethylene glycol bisallyl carbonate (made by HOYA Co., Ltd., trade name HILUX, center wall thickness 2.0 mm, diameter 75 mm, convex surface curve (average value) as a plastic lens substrate About 0.8) and an aqueous dispersion of polyurethane in which an acrylic group is introduced into a polyurethane skeleton as a primer solution on the convex surface of the lens substrate (polycarbonate polyol polyurethane emulsion, viscosity 100 CPS, solid content concentration 38% by mass) Was applied by spin coating, and then air-dried for 15 minutes in an atmosphere of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 50% RH to form a primer layer having a thickness of about 7 μm.
（２）フォトクロミックコーティング液の調製
プラスチック製容器にトリメチロールプロパントリメタクリレート２０質量部、ＢＰＥオリゴマー（２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシポリエトキシフェニル）プロパン）３５質量部、ＥＢ６Ａ（ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート）１０質量部、平均分子量５３２のポリエチレングリコールジアクリレート１０質量部、グリシジルメタクリレート１０質量部からなるラジカル重合性組成物を調製した。このラジカル重合性組成物１００質量部に対し、フォトクロミック色素として下記クロメン１を３質量部、ヒンダートアミン系酸化防止剤（ＢＡＳＦ社Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ２０２０）を５質量部、紫外線重合開始剤としてＣＧＩ−１８７０（ＢＡＳＦ社製）０．６質量部を添加して十分に攪拌混合を行った組成物に、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製ＫＢＭ５０３）を攪拌しながら６質量部滴下した。その後、自転公転方式攪拌脱泡装置にて２分間脱泡することで、フォトクロミック性を有する硬化性組成物を得た。
(2) Preparation of photochromic coating solution 20 parts by mass of trimethylolpropane trimethacrylate, 35 parts by mass of BPE oligomer (2,2-bis (4-methacryloyloxypolyethoxyphenyl) propane), EB6A (polyester oligomer hexaacrylate) in a plastic container ) A radical polymerizable composition comprising 10 parts by mass, 10 parts by mass of polyethylene glycol diacrylate having an average molecular weight of 532, and 10 parts by mass of glycidyl methacrylate was prepared. With respect to 100 parts by mass of this radical polymerizable composition, 3 parts by mass of the following chromene 1 as a photochromic dye, 5 parts by mass of a hindered amine antioxidant (BASF Chimassorb 2020), and CGI-1870 (BASF) as an ultraviolet polymerization initiator 6 parts by mass of γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane (KBM503 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added dropwise to the composition which was sufficiently stirred and mixed by adding 0.6 parts by mass). . Then, the curable composition which has photochromic property was obtained by defoaming for 2 minutes with a rotation-revolution system stirring defoaming apparatus.
（３）フォトクロミック層の形成
上記（１）で形成したプライマー層上に、（２）で調製した硬化性組成物をスピンコート法でコーティングした。その後、このレンズを窒素雰囲気中（酸素濃度５００ｐｐｍ以下）にて、ＵＶランプ（Ｄバルブ）で波長４０５ｎｍの紫外線を積算光量で１８００ｍＪ／ｃｍ2（１００ｍＷ／ｃｍ2、３分）照射し、さらに、１００℃、６０分間硬化処理を行い、厚さ４０μｍのフォトクロミック層を形成した。
(3) Formation of photochromic layer The curable composition prepared in (2) was coated on the primer layer formed in (1) above by a spin coating method. Then, this lens was irradiated with 1800 mJ / cm 2 (100 mW / cm 2 , 3 minutes) of an ultraviolet ray having a wavelength of 405 nm with a UV lamp (D bulb) in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 500 ppm or less), Curing treatment was performed at 100 ° C. for 60 minutes to form a photochromic layer having a thickness of 40 μm.
（４）吸水率低減工程
上記（３）の後に得られた積層体を、炉内温度８０℃の加熱炉内に２時間放置することで吸水率低減工程を行った。
(4) Water absorption reduction process The water absorption reduction process was performed by leaving the laminated body obtained after said (3) in a heating furnace with a furnace temperature of 80 degreeC for 2 hours.
（５）ハードコート組成物の調製
マグネティックスターラーを備えたガラス製の容器にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１７質量部、メタノール３０質量部、および、水分散コロイダルシリカ（固形分４０質量％、平均粒子径１５ｎｍ）２８質量部を加え充分に混合し、５℃で２４時間攪拌を行った。次に、プロピレングリコールモノメチルエーテル１５質量部、シリコ−ン系界面活性剤０．０５質量部、および、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネ−トを１．５質量部加え、充分に撹拌した後、濾過を行ってハードコーティング液（コーティング組成物）を調製した。
(5) Preparation of hard coat composition In a glass container equipped with a magnetic stirrer, 17 parts by mass of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 30 parts by mass of methanol, and water-dispersed colloidal silica (solid content 40% by mass, 28 parts by mass) (average particle size 15 nm) was added and mixed well, followed by stirring at 5 ° C. for 24 hours. Next, 15 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 0.05 part by mass of a silicone-based surfactant, and 1.5 parts by mass of aluminum acetylacetonate as a curing agent were added and sufficiently stirred, followed by filtration. To prepare a hard coating solution (coating composition).
（６）ハードコート層の形成
上記（４）の後、加熱炉から取り出して１時間以内に、積層体のフォトクロミック層表面上に、上記（５）で調製したハードコーティング液を用いて、ディッピング法（引き上げ速度２０ｃｍ／分）でコーティングを行い、１００℃、６０分加熱硬化することで、厚さ３μｍのハードコート層を形成した。
(6) Formation of hard coat layer After the above (4), the dipping method is performed using the hard coating solution prepared in (5) above on the surface of the photochromic layer of the laminate within 1 hour after taking out from the heating furnace. Coating was performed at a pulling rate of 20 cm / min, and a hard coat layer having a thickness of 3 μm was formed by heating and curing at 100 ° C. for 60 minutes.
以上の工程により、レンズ基材上に、プライマー層、フォトクロミック層、およびハードコート層をこの順に有するフォトクロミックレンズを得た。 The photochromic lens which has a primer layer, a photochromic layer, and a hard-coat layer in this order on the lens base material by the above process was obtained.
［実施例２］
実施例１の（４）に代えて、積層体を温度２３℃、相対湿度７０％のクリーンルーム内に１週間放置することで吸水率低減工程を行い、クリーンルームから取り出して１時間以内にハードコート層の形成を行った点以外、実施例１と同様としてフォトクロミックレンズを得た。
[Example 2]
Instead of (4) in Example 1, the laminate is left in a clean room at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 70% for one week to perform a water absorption reduction step, and is taken out from the clean room and hard coat layer within one hour. A photochromic lens was obtained in the same manner as in Example 1 except that the above was formed.
［実施例３］
実施例１の（４）に代えて、積層体をアルミパック包装袋内に１週間保管することで吸水率低減工程を行い、アルミパックから取り出して１時間以内にハードコート層の形成を行った点以外、実施例１と同様としてフォトクロミックレンズを得た。
[Example 3]
Instead of (4) in Example 1, the laminate was stored in an aluminum pack packaging bag for 1 week to perform a water absorption reduction step, and the hard coat layer was formed within 1 hour after being taken out of the aluminum pack. Except for this point, a photochromic lens was obtained in the same manner as in Example 1.
［比較例１］
実施例１の（４）の吸水率低減工程を行わず、積層体を２時間、温湿度制御なしの環境下に放置した点以外、実施例１と同様としてフォトクロミックレンズを得た。
[Comparative Example 1]
A photochromic lens was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water absorption reduction step (4) of Example 1 was not performed and the laminate was left in an environment without temperature and humidity control for 2 hours.
［比較例２］
実施例１の（４）の吸水率低減工程を行わず、積層体を１週間、温湿度制御なしの環境下に放置した点以外、実施例１と同様としてフォトクロミックレンズを得た。
[Comparative Example 2]
A photochromic lens was obtained in the same manner as in Example 1 except that the water absorption reduction step (4) of Example 1 was not performed and the laminate was left in an environment without temperature and humidity control for 1 week.
吸水量の測定
実施例１〜３については、各実施例と同様の方法で作製した積層体について、吸水率低下工程の実施前の質量を測定した。その後、積層体に対して吸水率低減工程を行った後、１時間以内に該積層体を温度２３℃、相対湿度５０％の雰囲気中に１分間放置した後、該雰囲気から取り出して１分以内に積層体の質量を測定した。吸水率低減工程による質量増加分を積層体の表面積で除することにより単位面積あたりの吸水量を求めた。
比較例１、２については、各比較例と同様の方法で作製した積層体について、温湿度制御なしの環境に放置する前に質量測定を行い、その後、放置後にも質量を測定し、放置後の質量増加分を積層体の表面積で除することで、単位面積あたりの吸水量を求めた。
算出された吸水量を、表１に示す。
Measurement of Water Absorption For Examples 1 to 3, the mass of the laminate produced by the same method as in each example was measured before the water absorption reduction step. Then, after performing the water absorption reduction process for the laminate, the laminate was left in an atmosphere at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 1 minute within 1 hour, and then taken out from the atmosphere within 1 minute. The mass of the laminate was measured. The amount of water absorption per unit area was determined by dividing the mass increase due to the water absorption reduction step by the surface area of the laminate.
For Comparative Examples 1 and 2, the laminates produced by the same method as in each Comparative Example were subjected to mass measurement before being left in an environment without temperature / humidity control. The amount of water absorption per unit area was determined by dividing the increase in mass by the surface area of the laminate.
Table 1 shows the calculated water absorption.
クラック有無の評価
作製したフォトクロミックレンズについて、三波長型蛍光灯の反射光および透過光による外観検査によって、凸面に目視で確認されるクラック（長さ数ｃｍ程度）が存在するか否かを評価した。目視でクラックが確認されたレンズは、眼鏡レンズとしての外観特性を満たさないものとして不良品と判定し、確認されないレンズはレンズとしての外観特性を満たすものとして良品と判定した。各実施例、比較例について３０枚のレンズを上記検査に付し、クラック発生率＝（不良品数／レンズ総数（３０枚））×１００としてクラック発生率を求めた。結果を表１に示す。
Evaluation of presence / absence of cracks The produced photochromic lens was evaluated for the presence of cracks (approximately several centimeters in length) visually confirmed on the convex surface by visual inspection using reflected light and transmitted light of a three-wavelength fluorescent lamp. . A lens that was visually confirmed to be cracked was determined to be defective as a lens that did not satisfy the appearance characteristics as a spectacle lens, and a lens that was not confirmed was determined to be a non-defective product as satisfying the appearance characteristics as a lens. About each Example and the comparative example, 30 lenses were attached | subjected to the said test | inspection, and the crack generation rate was calculated | required as crack generation rate = (number of inferior goods / total number of lenses (30)) x100. The results are shown in Table 1.
上記検査によりクラックが確認された比較例１、２のレンズを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により断面観察したところ、ハードコート層およびフォトクロミック層にクラックが発生していることが確認された。比較例１、２のレンズの中でクラックが確認されたレンズは、凸面の外周部からクラックが発生したレンズ、凸面の面内にクラックが発生したレンズが主であったが、このようなクラックが発生したレンズは、眼鏡レンズに求められる外観特性を有さないものである。
以上の結果から、比較例１、２のレンズにおけるクラックはハードコート層およびフォトクロミック層において発生しており、実施例１〜３ではハードコート層形成前に吸水率低減工程により吸水量を５×１０-6ｇ／ｃｍ2以下に低減したことで、クラックのない優れた外観を有するフォトクロミックレンズが得られたことが確認できる。
When the cross section of the lenses of Comparative Examples 1 and 2 in which cracks were confirmed by the above inspection was observed with a scanning electron microscope (SEM), it was confirmed that cracks were generated in the hard coat layer and the photochromic layer. Among the lenses of Comparative Examples 1 and 2, the lens in which cracks were confirmed was mainly a lens in which cracks occurred from the outer peripheral portion of the convex surface, and a lens in which cracks occurred in the convex surface. The lens in which is generated does not have the appearance characteristics required for spectacle lenses.
From the above results, cracks in the lenses of Comparative Examples 1 and 2 occurred in the hard coat layer and the photochromic layer. In Examples 1 to 3, the water absorption amount was 5 × 10 5 by the water absorption reduction step before the hard coat layer was formed. It can be confirmed that a photochromic lens having an excellent appearance without cracks was obtained by reducing to -6 g / cm 2 or less.
本発明は、眼鏡レンズの製造分野に有用である。 The present invention is useful in the field of manufacturing eyeglass lenses.
Claims (3)
上記積層体を加熱処理による吸水率低減工程に付すことにより該積層体表面の吸水量を５×１０-6ｇ／ｃｍ2以下に低減すること、および、
上記吸水率低減工程後の積層体表面上に直接コーティング組成物を塗布し、次いで加熱処理を施すことにより硬化被膜を形成すること、
を含むことを特徴とするフォトクロミックレンズの製造方法。 Forming a laminate having a photochromic layer directly or indirectly on a diethylene glycol bisallyl carbonate-based lens substrate;
Reducing the amount of water absorption on the surface of the laminate to 5 × 10 −6 g / cm 2 or less by subjecting the laminate to a water absorption reduction step by heat treatment ; and
Applying a coating composition directly on the surface of the laminate after the water absorption reduction step, and then applying a heat treatment to form a cured film;
The manufacturing method of the photochromic lens characterized by including.
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