(57)【要約】【課題】プラスチックレンズ基材上に設けた被膜を選択的に染色することにより染色プラスチックレンズを得ることが可能な、染色プラスチックレンズの製造方法を提供すること。【解決手段】プラスチックレンズ基材上に、アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物を塗布し該組成物に硬化処理を施すことにより硬化被膜を形成し、プラスチックレンズ基材上に硬化被膜を有する積層体を得ること、および、形成した硬化被膜を分散型カチオン染料と接触させて染色処理を施すこと、を含む染色プラスチックレンズの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックレンズ基材上に、アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物を塗布し該組成物に硬化処理を施すことにより硬化被膜を形成し、プラスチックレンズ基材上に硬化被膜を有する積層体を得ること、および、
形成した硬化被膜を分散型カチオン染料と接触させて染色処理を施すこと、
を含む染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項２】
前記染色処理を、前記積層体全体を前記分散型カチオン染料を含む染色浴に浸漬することにより行う、請求項１に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項３】
前記硬化性組成物は、金属酸化物粒子を更に含む、請求項１または２に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項４】
前記プラスチックレンズ基材は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系プラスチックレンズ基材、ポリチオウレタン系プラスチックレンズ基材、およびポリスルフィド系プラスチックレンズ基材からなる群から選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法により得られた染色プラスチックレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、染色プラスチックレンズの製造方法に関するものであり、詳しくは、プラスチックレンズ基材上の硬化被膜が選択的に染色された染色プラスチックレンズを提供可能な染色プラスチックレンズの製造方法に関するものである。
更に本発明は、上記製造方法により得られた染色プラスチックレンズにも関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、市場に流通する眼鏡レンズの多くは、ファッション性、遮光性付与等を目的として染色されている染色レンズである。
【０００３】
染色レンズは、主にプラスチックレンズ基材に染色を施すことにより製造される。プラスチックレンズ基材を染色する方法としては、特許文献１に記載されているような基材を染色液に浸漬する浸漬法が広く用いられている。
一方、特許文献２では、レンズ基材上に設けたハードコート膜を染色することにより、染色レンズを製造する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４４８６１６号公報
【特許文献２】特開昭６４−７８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されているようにプラスチックレンズ基材を染色することにより染色レンズを得る方法では、基材の製造ロット間でバラツキが生じ、染色時に色調が合わない場合がある。また、プラスチックレンズ基材の上に形成した機能性膜に何らかの不良があった場合には、アルカリ水溶液により機能性膜を剥離し新たな機能性膜を形成することが行われるが、このアルカリ処理により色落ちが生じ、プラスチックレンズ基材に色ムラが生じることもある。
このように、プラスチックレンズ基材を染色することにより染色レンズを製造する方法では、レンズ間に色調のバラつきが生じやすいという課題がある。
【０００６】
そこで特許文献２に記載されているように、レンズ基材上に形成した被膜を染色することにより染色レンズを得る方法を採用することが考えられる。しかし、被膜染色時に被膜の下層に位置するレンズ基材も染色されてしまうと、プラスチックレンズ基材を染色する場合と同様の上記の課題が生じてしまう。特許文献２に記載の方法では、染色されにくいガラスレンズ基材を用いているためハードコート層の染色時にレンズ基材も染色されることはない（または染色の程度は低い）が、プラスチックレンズ基材は一般に染色されやすいため、被膜染色時のレンズ基材の染色を防ぐことは、従来困難であった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、プラスチックレンズ基材上に設けた被膜を選択的に染色することにより染色プラスチックレンズを得ることが可能な、染色プラスチックレンズの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、各種染料の中でも、分散型カチオン染料は、アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物から形成した硬化被膜の染色性が良好であり、かつプラスチックレンズ基材を染色しにくいという新たな知見を得るに至った。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
【０００９】
即ち、上記目的は、下記手段によって達成された。
［１］プラスチックレンズ基材上に、アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物を塗布し該組成物に硬化処理を施すことにより硬化被膜を形成し、プラスチックレンズ基材上に硬化被膜を有する積層体を得ること、および、
形成した硬化被膜を分散型カチオン染料と接触させて染色処理を施すこと、
を含む染色プラスチックレンズの製造方法。
［２］前記染色処理を、前記積層体全体を前記分散型カチオン染料を含む染色浴に浸漬することにより行う、［１］に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［３］前記硬化性組成物は、金属酸化物粒子を更に含む、［１］または［２］に記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［４］前記プラスチックレンズ基材は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系プラスチックレンズ基材、ポリチオウレタン系プラスチックレンズ基材、およびポリスルフィド系プラスチックレンズ基材からなる群から選択される、［１］〜［３］のいずれかに記載の染色プラスチックレンズの製造方法。
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載の製造方法により得られた染色プラスチックレンズ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、プラスチックレンズ基材上に設けた被膜が選択的に染色された染色プラスチックレンズを提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、プラスチックレンズ基材上に、アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物を塗布し該組成物に硬化処理を施すことにより硬化被膜を形成し、プラスチックレンズ基材上に硬化被膜を有する積層体を得ること、および、形成した硬化被膜を分散型カチオン染料と接触させて染色処理を施すこと、を含む染色プラスチックレンズの製造方法に関する。
更に本発明によれば、上記製造方法により得られた染色プラスチックレンズも提供される。
以下、本発明の染色プラスチックレンズおよびその製造方法について、更に詳細に説明する。
【００１２】
プラスチックレンズ基材
プラスチックレンズ基材を構成するプラスチック材料は特に限定されるものではなく、例えばメチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと１種以上の他のモノマーとの共重合体、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、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、イオウ含有共重合体、ハロゲン共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、エピチオ基を有する化合物を材料とする重合体、スルフィド結合を有するモノマーの単独重合体、スルフィドと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ポリスルフィドと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ポリジスルフィドと一種以上の他のモノマーとの共重合体等などが挙げられる。染色されにくさの点から好ましいプラスチックレンズ基材としては、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系プラスチックレンズ基材、ポリチオウレタン系プラスチックレンズ基材、およびポリスルフィド系プラスチックレンズ基材を挙げることができる。なお本発明において「系」とは、「含む」の意味で用いることとする。
【００１３】
プラスチック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５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度である。
【００１４】
硬化被膜
本発明の製造方法により製造される染色プラスチックレンズは、プラスチックレンズ基材上に硬化被膜を有する。硬化被膜は、プラスチックレンズ基材上に直接形成してもよく、プライマー層等の他の機能性膜を介して形成してもよい。プライマー層は通常、接着層として機能し得るポリウレタン等の公知の樹脂から形成され、一般に厚さは０．５〜１０μｍ程度である。プライマー層は、プラスチックレンズ基材上に直接形成されていることが通常であるが、他の機能性層を介してプラスチックレンズ基材上に形成されていてもよい。
【００１５】
上記硬化被膜は、通常、ハードコート層として機能し得る。耐久性向上の観点から、ハードコート層の厚さは、通常０．５〜１０μｍ程度であるが、特に限定されるものではない。
【００１６】
本発明の製造方法において、硬化被膜は、プラスチックレンズ基材上に、アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物を塗布し該組成物に硬化処理を施すことにより形成される。本発明の製造方法では、分散型カチオン染料（詳細は後述する）を用いて染色を行うが、分散型カチオン染料は、アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物から形成された硬化被膜の染色性が良好であり、かつプラスチックレンズ基材を染色しにくい。これにより、本発明の製造方法によれば、硬化被膜が選択的に染色された染色プラスチックレンズを提供することができる。この点は、本発明者によって新たに見出された知見である。
【００１７】
アクリルシラン化合物とは、メタクリル基、アクリル基、メタクリロイルオキシ基、およびアクリロイルオキシ基からなる群から選ばれるアクリル系硬化性官能基として含むシラン化合物である。シラン化合物とは、一般にシランカップリング剤とも呼ばれ、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であることができる。そしてアクリルシラン化合物とは、Ｒ1で表される官能基に、アクリル系硬化性官能基を含むものである。アクリル系硬化性官能基は、ケイ素原子に直接結合していてもよく、アルキレン基等の連結基を介して間接的に結合していてもよい。
（Ｒ1）a（Ｒ3）bＳｉ（ＯＲ2）4-(a+b) ・・・（Ｉ）
【００１８】
一般式（Ｉ）中、ａは１を表し、ｂは０または１を示す。
【００１９】
Ｒ2は、アルキル基、アシル基、またはアリール基であることができる。
Ｒ2で表されるアルキル基は、例えば直鎖または分岐の炭素数１〜４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で表されるアシル基は、例えば、炭素数１〜４のアシル基であって、具体例としては、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で表されるアリール基は、例えば炭素数６〜１０のアリール基であって、具体例としては、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
【００２０】
Ｒ3は、アルキル基またはアリール基であることができる。
Ｒ3で表されるアルキル基は、例えば直鎖または分岐の炭素数１〜６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で表されるアリール基としては、例えば炭素数６〜１０のアリール基であって、具体例としては、フェニル基、キシリル基、トリル基等が挙げられる。
【００２１】
以上説明したアクリルシラン化合物の具体例としては、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらアクリルシラン化合物としては、シランカップリング剤として市販されているものを用いることができる。または、公知の方法で合成することもできる。
【００２２】
また、アクリルシラン化合物を用いて形成される硬化被膜は、金属酸化物粒子を含むこともできる。金属酸化物粒子は、硬化被膜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。または、二種以上の酸化物による複合酸化物を使用することもできる。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、硬化被膜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、硬化被膜形成用の硬化性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、硬化被膜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。
【００２３】
硬化被膜は、上記成分および必要に応じて、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂成分や有機溶媒、界面活性剤（レベリング剤）、硬化触媒等の任意成分を混合して調製した硬化性組成物をプラスチックレンズ基材上に塗布し、硬化性基に応じた硬化処理（熱硬化、光硬化等）を施すことにより形成することができる。硬化性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。
【００２４】
上記硬化被膜をプラスチックレンズ基材上に形成した後に、染色処理が行われる。染色処理前または染色処理後に、上記硬化被膜上に一層以上の公知の機能性膜を形成することも可能である。
【００２５】
染色処理
アクリルシラン化合物を含む硬化性組成物から形成した硬化被膜は、次いで染色処理に付される。染色処理は、形成した硬化被膜を分散型カチオン染料と接触することにより行われる。ここで本発明では、前述の通り、アクリルシラン化合物を選択的に染色し得る染料である分散型カチオン染料を使用する。分散型カチオン染料とは、通常のカチオン染料が水可溶性であるところ、水難溶性（または不溶性）および溶媒への分散性（溶媒中に微粒子状に分散する性質）が付与されているカチオン染料をいう。例えば、カチオン染料にアニオン性分散剤を結合させ、さらに過剰のアニオン性分散剤によって分散することにより、分散型カチオン染料が調製される。また塩基性基を封鎖することにより水分散型にした分散型カチオン染料として、Ｋａｙａｃｒｙｌ ＥＤ（日本化薬（株）製）、ＫＩＷＡ ＣＤＰ（紀和化学工業（株）製）、ＮｉｃｈｉｌｏｎＣＤＰＮ（日成化成（株）製）、Ａｉｚｅｎ Ｃａｔｈｉｌｏｎ ＤＰ（保土谷化学（株）製）等が市販されている。本発明における染色処理には、市販品または公知の方法で調製した分散型カチオン染料を用いることができる。
【００２６】
眼鏡レンズの染色処理は、通常、染料を含む染色浴にレンズ全体を浸漬することにより行われる。本発明でも、通常の染色処理と同様に、上記硬化被膜およびプラスチックレンズ基材全体を、染色浴に浸漬することにより染色処理を行うことができる。染色浴は、例えば、市販の分散型カチオン染料を、水、アルコール、またはこれらの混合溶媒、好ましくは水により希釈して用いることができる。染色浴における染料濃度は、例えば０．０１〜１０ｇ／Ｌ、染色浴の温度は、例えば０〜１００℃の範囲である。また、染色浴には必要に応じて、界面活性剤等の公知の添加剤を添加することもできる。染色浴への浸漬時間は、特に限定されるものではないが、例えば１分〜１時間程度である。
【００２７】
上記染色後、染料を定着させるために加熱処理を行ってもよい。この加熱処理における加熱温度は、例えば３０℃〜１２０℃、加熱処理時間は例えば１５分〜２時間であるが、特に制限はない。また、染色後に必要に応じて洗浄、機能性膜の形成等の後処理を行うことにより、プラスチックレンズ基材上の硬化被膜が選択的に染色された染色プラスチックレンズを得ることができる。こうして得られる染色プラスチックレンズは、染色によりファッション性、遮光性等が付与されているため眼鏡レンズとして好適である。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例により更に説明するが、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００２９】
［実施例１］
（１）硬化性組成物の調製
マグネティックスターラーを備えたガラス製の容器に３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製ＫＢＭ−５０３）１７質量部、メタノール３０質量部、０．０１規定の塩酸０．３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）６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１０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（硬化性組成物）を調製した。
【００３０】
（２）積層体（ハードコート付レンズ）の形成
プラスチック眼鏡レンズ基材として、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レンズ（ＨＯＹＡ（株）製  商品名ＨＬ、中心肉厚２．０ｍｍ厚、直径７５ｍｍの平面レンズ）を使用し、洗浄後、上記（１）で調製したハードコーティング液を、レンズ基材の一方の表面上にスピンコート法によりコーティングした。その後、１２０℃、６０分加熱硬化することで、厚さ３μｍのハードコート層（硬化被膜）を形成した。
【００３１】
（３）染色処理
上記（２）で得られた積層体（ハードコート付レンズ）全体を染色浴に表１に示す時間浸漬し染色処理を行った。
染色浴としては、表１に示す分散型カチオン染料（日本化薬社製Ｋａｙａｃｒｙｌ  ＥＤシリーズ）を染料濃度０．５／Ｌとなるように温水により希釈し調製した染料分散液を用いた。染色時の染色浴の温度は、８０℃とした。
【００３２】
以上の工程により、染色プラスチック眼鏡レンズを得た。
【００３３】
［比較例１］
硬化性組成物の調製に用いるシラン化合物を、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製ＫＢＭ−５０３）から３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製ＫＢＭ−４０３）に変更した点以外は実施例１と同様の工程を実施し、染色プラスチック眼鏡レンズを得た。
【００３４】
染色プラスチック眼鏡レンズの評価
１．プラスチックレンズ基材の染色有無の確認
ハードコート層の形成および染色処理を施す前の実施例１で用いたレンズ基材の発色濃度を下記方法で測定したところ、７．８％であった。
また、実施例１で得た染色プラスチック眼鏡レンズを５質量％の水酸化ナトリウム水溶液（液温５０℃）に５分間浸漬することによりハードコート層を剥離した。ハードコート層剥離後のプラスチックレンズ基材の発色濃度を下記方法で測定したところ８％程度と目視で透明と確認される状態であった。
以上の結果から、表層のハードコート層が選択的に染色されていることが確認された。
【００３５】
２．染色度の評価
実施例１、比較例１で得た各レンズについて、朝日分光社製濃度計Color Density Meter DMX-280-1により黄色染料を用いたレンズについては測定波長４３５ｎｍ、青色染料を用いたレンズについては５８５ｎｍ、赤色染料を用いたレンズについては５２５ｎｍで発色濃度を測定した。結果を表１に示す。数値（単位：％）が大きいほど色濃度が濃く染色されていることを意味する。
【００３６】
【表１】
2014199329.tif 000002
【００３７】
表１に示す結果から、アクリルシラン化合物を用いて硬化被膜を形成した実施例１では、硬化被膜の染色性はエポキシシラン化合物を用いて硬化被膜を形成した比較例１に比べてはるかに高いことが確認できる。
また、前述の通り、実施例１ではプラスチックレンズ基材は染色処理後も透明性が維持されていた。
以上の結果から、分散型カチオン染料により、プラスチックレンズ基材上のアクリルシラン化合物から形成される硬化被膜を選択的に、かつ高濃度に染色できることが確認された。
【００３８】
［実施例２］
プラスチック眼鏡レンズ基材として、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（ＨＯＹＡ（株）製  商品名ＨＬ）の代わりに、ポリチオウレタン系レンズ（ＨＯＹＡ（株式会社）製ＥＹＡＳ）、ポリスルフィド系プラスチックレンズ基材（ＨＯＹＡ（株）製ＥＹＲＹ）を用いた点以外は実施例１と同様の工程を実施したところ、実施例１と同様に、硬化被膜が選択的に高濃度に染色された染色プラスチック眼鏡レンズを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、眼鏡レンズの製造分野に有用である。