JP6057649B2 - 眼鏡レンズの製造方法 - Google Patents
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Description
[1]レンズ基材上に硬化被膜を有する眼鏡レンズの製造方法であって、
前記硬化被膜を、
液体状態の硬化性組成物をシャーベット状態ないし凍結状態になるまで冷却する冷却工程、
冷却した硬化性組成物を昇温し液体状態を回復した後にレンズ基材上に塗布する塗布工程、および、
塗布した硬化性組成物に硬化処理を施す硬化工程、
を経て形成することを特徴とする、前記製造方法。
[2]前記硬化性組成物は、溶媒として水と有機溶媒とを含む[1]に記載の眼鏡レンズの製造方法。
[3]前記硬化性組成物は、硬化性成分として有機ケイ素化合物を含む[1]または[2]に記載の眼鏡レンズの製造方法。
[4]前記硬化性組成物は、無機コロイド粒子を更に含む[1]〜[3]のいずれかに記載の眼鏡レンズの製造方法。
[5]前記硬化性組成物は熱硬化性組成物であり、前記硬化工程を加熱により行う[1]〜[4]のいずれかに記載の眼鏡レンズの製造方法。
液体状態の硬化性組成物をシャーベット状態ないし凍結状態になるまで冷却する冷却工程、
冷却した硬化性組成物を昇温し液体状態を回復した後にレンズ基材上に塗布する塗布工程、および、
塗布した硬化性組成物に硬化処理を施す硬化工程、
を経て前記硬化被膜を形成する。これにより後述の実施例で示すように、上記冷却工程を経ずに形成された硬化被膜と比べて高強度な硬化被膜を形成することが可能となり、その結果、優れた耐久性を有する眼鏡レンズを提供することができる。
以下、本発明の眼鏡レンズの製造方法について、更に詳細に説明する。
本発明の眼鏡レンズの製造方法において使用されるレンズ基材としては、眼鏡レンズのレンズ基材に通常使用される材料、例えば、ポリウレタン、ポリチオウレタン、ポリウレタンウレア、ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等のプラスチック、無機ガラス、等からなるものを用いることができる。軽量で割れにくい眼鏡レンズを得る観点からは、レンズ基材としてプラスチックレンズ基材を使用することが好ましい。レンズ基材の厚さおよび直径は、特に限定されるものではないが、通常、厚さは1〜30mm程度、直径は50〜100mm程度である。本発明により製造される眼鏡レンズが視力矯正用の眼鏡レンズの場合、レンズ基材としては、屈折率ndが1.5〜1.8程度のものを使用することが通常である。レンズ基材としては、通常無色のものが使用されるが、透明性を損なわない範囲で着色したものを使用することもできる。また、その上に硬化被膜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。
Rn−Si(OR’)4-n …(1)
で表される構造を有するシランカップリング剤を使用することができる。上記Rは有機基であって、例えばアミノ基、イソシアネート基、エポキシ基、アクリル基、ビニル基、メタクリル基、スチリル基、ウレイド基、メルカプト基等の官能基または該官能基を置換基として有する1価の炭素数3〜20の炭化水素基(好ましくはアルキル基)であり、具体例としては、γ−アミノプロピル基、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピル基、N−フェニル−γ−アミノプロピル基、γ−イソシアネートプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、β−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−アクリロキシプロピル基、ビニル基、γ−メタクリロキシプロピル基、p−スチリル基、γ−ウレイドプロピル基、γ−メルカプトプロピル基などが挙げられる。なお本発明において、置換基を有する基についての「炭素数」とは、該置換基を除く部分の炭素数をいうものとする。
上記アルキル基としては、好ましくは炭素数1〜8の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、へキシル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基などが挙げられる。
上記アリール基としては、好ましくは炭素数6〜10のアリール基、例えばフェニル基、トリル基などが挙げられる。
上記アラルキル基としては、好ましくは炭素数7〜10のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられる。
上記アシル基としては、好ましくは炭素数2〜10のアシル基、例えばアセチル基などが挙げられる。
本発明の眼鏡レンズの製造方法では、前記硬化性組成物を液体の状態からシャーベット状態ないし凍結状態になるまで冷却する。ここでシャーベット状態とは、成分の一部が凍結した固体の粒が存在する状態をいい、固体の粒と液体とが混合した状態であってもよい。一方、液体状態とは、上記固体の粒が存在しない状態であり、凍結状態とは組成物全体が固化し流動性を失った状態をいうものとする。
本発明では、前記硬化性組成物を液体状態から上記状態まで冷却する期間を設けることにより、より高強度な硬化被膜を形成することができる。これは、シャーベット状態ないし凍結状態になるまで冷却することにより、硬化性組成物に含まれる硬化性成分の変質防止ないし改質が実現されることによるものと考えられる。
上記冷却工程を経て液体状態を回復した硬化性組成物(塗布液)は、ディップ法、スピンコート法等の公知の塗布法により被塗布面に塗布することができる。被塗布面は、先に説明したようにレンズ基材表面またはレンズ基材表面に形成された機能性膜表面である。塗布条件は、所望の硬化被膜の膜厚に応じて設定すればよい。ハードコート層として機能し得る硬化被膜の膜厚は、一般に0.5〜10μm程度である。
上記塗布工程によりレンズ基材上に塗布された硬化性組成物に、該組成物の種類に応じて加熱または光照射による硬化処理を施すことにより硬化被膜を形成することができる。硬化処理条件は、硬化性組成物の種類および塗布量等に応じて設定することができる。
有機ケイ素化合物γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製KBM−403)17質量部に溶媒としてメタノールを5質量部、ダイアセトンアルコールを10質量部添加した。
これを10分間撹拌した後にpH調整剤として1mol/Lの硝酸を1.2質量部添加し、さらに10分間撹拌した。こうして得られた溶液に水分散コロイダルシリカ(GRACE社製ルドックスAM)44質量部を添加し24時間室温で撹拌した。
24時間撹拌後、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトナート1質量部とレベリング剤(東レ・ダウコーニング株式会社製FZ−77)0.1質量部を添加し、さらに48時間室温撹拌してハードコート形成用塗布液(ハードコート組成物)を調製した。
上記1.で調製したハードコート組成物を4日間かけて−37℃で冷凍保管した後、室温に取り出し外観を確認したところ完全に固化(凍結)した状態であり、そのまま室温に放置すると徐々にシャーベット状に変化した。
レンズ基材としてHOYA株式会社製商品名ハイルックス(屈折率1.5)を用意し、その表面を10質量%水酸化ナトリウム水溶液で50℃、180秒処理した後、十分にすすぎを行い、その後乾燥させた。
上記2.と同様に4日間かけて−37℃で冷凍保管した液を1日間かけて5℃で解凍し液体状態を回復したハードコート組成物を、上記乾燥後のレンズ基材表面にディッピング法(引き上げ速度20cm/分)でコーティングし、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。
以下の評価の結果、実施例1で作製した眼鏡レンズの評価結果は、耐擦傷性評価は「◎」、初期密着性の評価は「○」、外観は「○」であった。
(1)耐擦傷性評価
スチールウール#0000でハードコート層の表面を2kgの荷重を掛けて前後に20往復擦り、傷のつきにくさを目視で判断した。判断基準は以下のとおりである。
◎………ほとんど傷がつかない
○………5本未満の傷が入る
△………5本以上10本未満の傷が入る
×………10本以上の傷が入る
(2)初期密着性の評価
作製直後のレンズについて、以下の方法で密着性を評価した。
<密着性評価方法>
ハードコート層に約1.5mm間隔で100目クロスカットし、このクロスカットしたところに粘着テープ(ニチバン株式会社製セロファンテープ)を強く貼り付けた後、粘着テープを急速に剥がした後の硬化膜の100目中の剥離マス目数を調べた。判断基準は以下の通りである。
(評価基準)
○ 剥離マス目数0〜2/100
△ 剥離マス目数3〜5/100
× 剥離マス目数6以上/100
(3)外観
作製直後のレンズを蛍光灯下で目視で観察し、ハードコート層に、曇り、微小な点状の凹凸変形(いわゆるオレンジピール)等の不良が発生しているか確認した。発生が確認されなければ○とした。
実施例1と同様に1日間かけて5℃で解凍し、さらに1日間かけて室温まで戻して液体状態を回復した液を、実施例1と同様のレンズ基材表面にスピンコーティング法(回転数100rpmで供給し、10秒間保持、さらに2000rpmで30秒間保持)で塗布し、100℃、60分加熱硬化することで厚さ3.4μmのハードコート層を形成した。
実施例と同様の評価を行ったところ、評価結果は、耐擦傷性評価は「◎」、初期密着性の評価は「○」、外観は「○」であった。
−37℃での冷凍保管期間を4日間から3か月に変更した点以外、実施例1と同様の処理および評価を行った。
−37℃での4日間の冷凍保管を、5℃での3か月間の低温保管(当該保管中、ハードコート組成物は液体状態)に変更した点以外、実施例1と同様の処理および評価を行った。
−37℃での4日間の冷凍保管を、3か月間の室温保管に変更した点以外、実施例1と同様の処理および評価を行った。
なお上記実施例では、液体状態のハードコート組成物を−37℃で凍結状態になるまで冷却したが、−30℃程度でシャーベット状態になるまで冷却した後に実施例と同様の操作を行って得た眼鏡レンズにおいても、上記実施例と同じく耐擦傷性、初期密着性および外観に優れるハードコート層が形成されたことを確認した。
Claims (4)
- レンズ基材上に硬化被膜を有する眼鏡レンズの製造方法であって、
前記硬化被膜を、
水分散コロイダルシリカを含む液体状態の硬化性組成物をシャーベット状態ないし凍結状態になるまで冷却する冷却工程、
冷却した硬化性組成物を昇温し液体状態を回復した後にレンズ基材上に塗布する塗布工程、および、
塗布した硬化性組成物に硬化処理を施す硬化工程、
を経て形成することを特徴とする、前記製造方法。 - 前記硬化性組成物は、溶媒として水と有機溶媒とを含む請求項1に記載の眼鏡レンズの製造方法。
- 前記硬化性組成物は、硬化性成分として有機ケイ素化合物を含む請求項1または2に記載の眼鏡レンズの製造方法。
- 前記硬化性組成物は熱硬化性組成物であり、前記硬化工程を加熱により行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の眼鏡レンズの製造方法。
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