(57)【要約】【課題】所望の物性を有するフォトクロミック層を有するフォトクロミックレンズを提供すること。【解決手段】プラスチックレンズ基材上に、フォトクロミック色素および樹脂成分を含有するフォトクロミック層を有するフォトクロミックレンズの製造方法。プラスチックレンズ基材上に、樹脂成分および水系溶媒を含有する水系樹脂組成物を塗布および乾燥させることにより水系樹脂層を形成すること、ならびに、前記水系樹脂層上に、フォトクロミック色素、重合性成分および重合開始剤を含有するフォトクロミック液を塗布し、次いで重合処理を施すことによりフォトクロミック層を形成することを含み、かつ、前記水系樹脂組成物は、前記フォトクロミック液に含まれる重合開始剤と同種の重合開始剤を含有する。【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、フォトクロミック色素および樹脂成分を含有するフォトクロミック層を有するフォトクロミックレンズの製造方法であって、
プラスチックレンズ基材上に、樹脂成分および水系溶媒を含有する水系樹脂組成物を塗布および乾燥させることにより水系樹脂層を形成すること、ならびに、
前記水系樹脂層上に、フォトクロミック色素、重合性成分および重合開始剤を含有するフォトクロミック液を塗布し、次いで重合処理を施すことによりフォトクロミック層を形成することを含み、かつ、
前記水系樹脂組成物は、前記フォトクロミック液に含まれる重合開始剤と同種の重合開始剤を含有することを特徴とする、フォトクロミックレンズの製造方法。
【請求項２】
前記重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤である、請求項１に記載のフォトクロミックレンズの製造方法。
【請求項３】
前記水系樹脂組成物は、前記フォトクロミック液に含まれる重合性成分と同種の重合反応形式を有する重合性成分を含有する、請求項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。
【請求項４】
前記水系樹脂組成物に含まれる重合性成分は、該組成物中に含まれる樹脂成分である、請求項３に記載のフォトクロミックレンズの製造方法。
【請求項５】
プラスチックレンズ基材上に、フォトクロミック色素および樹脂成分を含有するフォトクロミック層を有するフォトクロミックレンズであって、
前記プラスチックレンズ基材とフォトクロミック層との間に水系樹脂層を有し、かつ該水系樹脂層と前記フォトクロミック層とは同種の重合開始剤を含有することを特徴とする、フォトクロミックレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトクロミックレンズの製造方法、および上記方法によって得られ得るフォトクロミックレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
上記フォトクロミックレンズの製造方法としては、レンズ基材上にフォトクロミック色素を含む樹脂コーティングを設ける方法（コーティング法）、レンズ基材にフォトクロミック色素を含浸させる方法（含浸法）または練りこむ方法（練りこみ法）等が用いられる。上記製造方法の中で含浸法または練りこみ法では、良好なフォトクロミック特性を発揮し得るために適切な基材を選択すべきであるが、コーティング法はそのような基材に対する制約がないため好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０１４７１７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明者が、コーティング法によりフォトクロミックレンズを製造したところ、フォトクロミック層の硬化不良が見られ、必ずしも所望の物性を有するフォトクロミックレンズが得られない場合があることが判明した。
【０００６】
そこで本発明の目的は、所望の物性を有するフォトクロミック層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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するためにフォトクロミック層の硬化不良の原因について検討を重ねた結果、ポリカーボネート基材やポリウレタン基材を用いて作製されたフォトクロミックレンズにおいて上記現象が顕在化することから、フォトクロミック層の下層に位置する基材からの浸出成分がフォトクロミック層の重合を阻害することが上記現象の原因であるとの知見を得るに至った。
この点についてより詳細に説明すると、プラスチックレンズ基材には、離型剤、紫外線吸収剤、熱安定化剤、酸化防止剤、各種染料、等の様々な添加剤が含まれているが、ポリカーボネート基材は熱可塑性樹脂であるため、フォトクロミックレンズの製造工程において加熱等の熱履歴が加わると上記添加剤の浸出が生じることが、上記不良の一因と考えられる。更には、ポリカーボネート基材は、モノマー成分に由来するフェノール等の残渣も上層へ浸出する可能性がある。また、ポリウレタン基材も同様に、上記した各種添加剤が使用されるが、やはり製造工程において加熱等の熱履歴が加わると上記添加剤が浸出しやすい。これは、熱硬化性樹脂であるポリウレタン樹脂は、加熱のたびに重合が進行し架橋反応で緻密になるが故に、重合の進行に伴い添加剤が締め出されるように浸出するからであると推察される。このような基材においてフォトクロミック層の硬化不良が顕著に発生することから、レンズ基材からの浸出成分が、上記不良の原因であるとの知見を得るに至ったものである。
そこで本発明者は、上記知見に基づき更に検討を重ねた結果、プラスチックレンズ基材とフォトクロミック層との間に形成するプライマー層を、フォトクロミック層形成のために使用するフォトクロミック液に含まれる重合開始剤と同種の重合開始剤を含む水系樹脂組成物から形成することにより、フォトクロミック層における各種不良の発生を抑制できることを新たに見出した。これは、水系樹脂組成物から形成されるプライマー層（水系樹脂層）に含まれる重合開始剤から発生したラジカル等の活性成分がフォトクロミック層に影響を及ぼし、プライマー層との界面近傍の重合（硬化）を促進することによるものであると、本発明者は推察している。なお単純にフォトクロミック液への重合開始剤の添加量を増量することでは、未反応の重合開始剤によりフォトクロミック層が黄変する懸念があるため、重合開始剤の一部をプライマー層に添加することは高品質なフォトクロミックレンズを得るうえで有利である。特に、光重合反応によりフォトクロミック層を形成する場合、フォトクロミック色素の光応答性により入射面から遠い部分ほど光が届きにくくなり、プライマー層との界面近傍では硬化が不十分となりやすい。その結果、プラスチックレンズ基材からの浸出成分がフォトクロミック層により混入しやすくなり、硬化不良が顕著に発生すると考えられる。これに対し、プライマー層に添加した重合開始剤 によりフォトクロミック層においてプライマー層との界面近傍での反応性を向上させることで基材からの浸出成分による重合阻害を低減できることが、フォトクロミック層の硬化不良の抑制に寄与していると、本発明者は推察している。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
【０００８】
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、フォトクロミック色素および樹脂成分を含有するフォトクロミック層を有するフォトクロミックレンズの製造方法であって、
プラスチックレンズ基材上に、樹脂成分および水系溶媒を含有する水系樹脂組成物を塗布および乾燥させることにより水系樹脂層を形成すること、ならびに、
前記水系樹脂層上に、フォトクロミック色素、重合性成分および重合開始剤を含有するフォトクロミック液を塗布し、次いで重合処理を施すことによりフォトクロミック層を形成することを含み、かつ、
前記水系樹脂組成物は、前記フォトクロミック液に含まれる重合開始剤と同種の重合開始剤を含有することを特徴とする、フォトクロミックレンズの製造方法。
［２］前記重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤である、［１］に記載のフォトクロミックレンズの製造方法。
［３］前記水系樹脂組成物は、前記フォトクロミック液に含まれる重合性成分と同種の重合反応形式を有する重合性成分を含有する、［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］前記水系樹脂組成物に含まれる重合性成分は、該組成物中に含まれる樹脂成分である、［３］に記載のフォトクロミックレンズの製造方法。
［５］プラスチックレンズ基材上に、フォトクロミック色素および樹脂成分を含有するフォトクロミック層を有するフォトクロミックレンズであって、
前記プラスチックレンズ基材とフォトクロミック層との間に水系樹脂層を有し、かつ該水系樹脂層と前記フォトクロミック層とは同種の重合開始剤を含有することを特徴とする、フォトクロミックレンズ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フォトクロミック層の硬化不良が抑制された高品質なフォトクロミックレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のフォトクロミックレンズの層構成の一例を示す概略図である。
【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（以下、単に「レンズ基材」または「基材」ともいう）上に、フォトクロミック色素および樹脂成分を含有するフォトクロミック層を有するフォトクロミックレンズの製造方法に関する。本発明の製造方法は、プラスチックレンズ基材上に、樹脂成分および水系溶媒を含有する水系樹脂組成物を塗布および乾燥させることにより水系樹脂層を形成すること、ならびに、前記水系樹脂層上に、フォトクロミック色素、重合性成分および重合開始剤を含有するフォトクロミック液を塗布し、次いで重合処理を施すことによりフォトクロミック層を形成することを含むものである。ここで、前記水系樹脂組成物として、前記フォトクロミック液に含まれる重合開始剤と同種の重合開始剤を含有するものを使用する。これにより、先に説明したように、フォトクロミック層においてプライマー層との界面近傍、即ちレンズ基材側の部分の反応性を向上させることができるため、基材からの浸出成分による重合阻害を低減できると考えられる。本発明において、「同種の重合開始剤」とは、重合開始剤が機能するために要するエネルギーが同じであることをいい、例えばフォトクロミック液に含まれる重合開始剤が光重合開始剤であれば水系樹脂組成物に含まれる重合開始剤も光重合開始剤であり、前者が熱重合開始剤であれば後者も熱重合開始剤であることをいう。また、後述する「同種の重合反応形式」とは、重合を開始し得る重合開始剤が同種の重合開始剤であることをいうものとする。
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。
【００１２】
プラスチックレンズ基材
プラスチックレンズ基材としては、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。前述のように、ポリカーボネート基材およびポリウレタン基材を使用する場合にフォトクロミック層における不良発生が顕著であるため、本発明は特に、ポリカーボネート樹脂またはポリウレタン樹脂を主成分とする基材を使用するレンズに適用することが有効である。適用可能なポリカーボネート基材については、特開２００６−１５４７８３号公報段落［００３７］〜［００８８］、特開２００９−２５１３３０号公報段落［０００９］〜［００３５］および同公報の実施例を参照できる。また、適用可能なポリウレタン基材には、ポリウレアウレタン基材およびポリウレタンウレア基材も含まれるものとする。それらについては、例えば特表２００５−５２００３４号公報段落［０００８］〜［００６２］、特許第４１５６８４６号公報段落［００２３］〜［００３６］および同公報の実施例を参照できる。ポリカーボネート基材、ポリウレタン基材はいずれも、上記公報に記載されているように各種の有機系の添加剤を含むものであるため、これらが加熱等により基材から浸出しフォトクロミック層の重合反応を阻害することが、フォトクロミック層の硬化不良を引き起こしていると考えられる。これに対し本発明では、フォトクロミック層においてプライマー層との界面近傍、即ちレンズ基材側の部分の反応性を向上することができるため、レンズ基材からの浸出成分がフォトクロミック層の重合を阻害することを抑制できることが、フォトクロミック層の硬化不良発生を抑制することに寄与していると推察される。
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。
【００１３】
本発明のフォトクロミックレンズは、レンズ基材上にコーティング法でフォトクロミック層を形成することにより製造することができる。コーティング法では、フォトクロミック層は通常、レンズ基材上に直接または他の層を介して間接的に設けられる。本発明では、レンズ基材とフォトクロミック層との間に、水系樹脂組成物から形成されるプライマー層（水系樹脂層）を設けるが、上記プライマー層に加えて、ハードコート層を設けることもできる。この場合、水系樹脂層を設けることによる効果を良好に得るためには、レンズ基材と水系樹脂層との間にハードコート層を設けることが好ましい。ここで形成されるハードコート層については、フォトクロミック層上に形成するハードコート層（有機系ハードコート層）について後述する通りである。または、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。ここで形成されるハードコート層の厚さは、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。有機系ハードコート層は成膜が容易であり、耐久性の点でも望ましいものであるが、レンズ基材から浸出してきた有機系の成分を、この有機系ハードコート層や上層の水系樹脂層で完全に遮断することは困難である。これに対し本発明では、これらの層を通過して浸出してきた成分がフォトクロミック層の重合を阻害することを、前述のようにフォトクロミック層のレンズ基材側の反応性を向上することで防ぐことができる。
【００１４】
水系樹脂層（プライマー層）
本発明の製造方法では、前記レンズ基材上に、樹脂成分および水系樹脂溶媒を含有する水系樹脂組成物を塗布および乾燥させることにより、水系樹脂層を形成する。そしてフォトクロミック層は、形成した水系樹脂層上に設けられる。ここで形成する水系樹脂層の厚さは、フォトクロミック層との密着性維持の観点からは０．０５μｍ以上であることが好ましく、得られるフォトクロミックレンズの光学特性の観点からは２０μｍ以下であることが好ましく、光学特性と密着性の両立の観点からは０．１０〜１０μｍの範囲であることがより好ましい。
【００１５】
前記水系樹脂組成物に含まれる水系溶媒は、例えば水や極性溶媒等との混合溶媒であり、好ましくは水である。また、前記水系樹脂組成物中の固形分濃度は、液安定性および製膜性の観点から、好ましくは１〜６０質量％であり、より好ましくは５〜５０質量％である。前記水系樹脂組成物は、樹脂成分のほかに、必要に応じて、酸化防止剤、分散剤、可塑剤等の添加剤を含むことも可能である。また、市販されている水系樹脂組成物を、水、アルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭ）等の溶媒で希釈して使用してもよい。
【００１６】
前記水系樹脂組成物は、水系溶媒中（好ましくは水中）に樹脂成分が微粒子状に分散した分散液であることが望ましく、この場合、上記樹脂成分の粒径は、組成物の分散安定性の観点から、０．３μｍ以下であることが好ましい。また、前記水系樹脂組成物のｐＨは、２５℃において、５．５〜９．０程度であることが安定性の点から好ましく、２５℃での粘度は、塗布適性の点から、５〜５００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、１０〜１５０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。
【００１７】
前記水性樹脂組成物としては、樹脂成分として、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を含むものが挙げられる。上記樹脂成分としては、密着性の点からポリウレタン樹脂が好ましい。ポリウレタン樹脂を含有する水系樹脂組成物、即ち水系ポリウレタン樹脂組成物は、例えば高分子量ポリオール化合物と有機ポリイソシアネート化合物とを、必要に応じて鎖延長剤とともに、反応に不活性で水との親和性の大きい溶媒中でウレタン化反応させてプレポリマーとし、このプレポリマーを中和後、鎖延長剤を含有する水系溶媒に分散させて高分子量化することにより調製することができる。そのような水系ポリウレタン樹脂組成物およびその調製方法については、例えば、特許第３５８８３７５号明細書段落[０００９]〜[００１３]、特開平８−３４８９７号公報段落[００１２]〜[００２１]、特開平１１−９２６５３号公報段落[００１０]〜[００３３]、特開平１１−９２６５５号公報段落[００１０]〜[００３３]等を参照できる。また、上記水系ポリウレタン樹脂組成物としては、市販されている水性ウレタンをそのまま、または必要に応じて水系溶媒で希釈して使用することも可能である。市販されている水性ポリウレタンとしては、例えば、旭電化工業（株）製の「アデカボンタイター」シリーズ、三井東圧化学（株）製の「オレスター」シリーズ、大日本インキ化学工業（株）製の「ボンディック」シリーズ、「ハイドラン」シリーズ、バイエル製の「インプラニール」シリーズ、日本ソフラン（株）製の「ソフラネート」シリーズ、花王（株）製の「ポイズ」シリーズ、三洋化成工業（株）製の「サンプレン」シリーズ、保土谷化学工業（株）製の「アイゼラックス」シリーズ、第一工業製薬（株）製の「スーパーフレックス」シリーズ、ゼネカ（株）製の「ネオレッツ」シリーズ等を用いることができる。
【００１８】
前記水系ポリウレタン樹脂組成物としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール等のポリオールを基本骨格に持ち、カルボキシル基、スルホン基等のアニオン性基を持つ末端イソシアネートプレポリマーを水系溶媒に分散させた結果得られたものが好ましい。
【００１９】
水系樹脂層は、水系樹脂組成物中の溶媒を除去することにより形成されるものである。
したがって、光や熱による硬化反応なしで層形成が可能であるため、水系樹脂層の形成のためには重合開始剤は必要とされない。これに対し本発明では、水系樹脂層をフォトクロミック層へのラジカル等の活性成分の供給源とするため、水系樹脂組成物に重合開始剤を添加する。ここで添加される重合開始剤は、前述のようにフォトクロミック層形成に使用するフォトクロミック液に含まれるものと同種である。フォトクロミック層は光重合、好ましくは光ラジカル重合によって形成することが反応が短時間で終了するため望ましい。この理由から、フォトクロミック層に含まれる重合開始剤は、光重合開始剤が好ましく、光ラジカル重合開始剤がより好ましい。したがって、水系樹脂組成物に含まれる重合開始剤も、光重合開始剤であることが好ましく、光ラジカル重合開始剤であることがより好ましい。前述のように、光重合によるフォトクロミック層の形成は、フォトクロミック色素の光応答性のため、層内に向かうほど光の透過量は少なくなる傾向がある。したがって光重合では、フォトクロミック層はレンズ基材側に向かうほど硬化しにくく、このこともレンズ基材からの浸出成分による各種不良の原因になると考えられる。これに対し本発明によれば、フォトクロミック層に対しレンズ基材側（水系樹脂層）からラジカル等の活性成分を供給できるため、少ない光透過量でも重合反応を良好に進行させることができると推察される。水系樹脂組成物の重合開始剤の含有量は、フォトクロミック層の界面近傍の硬化を効果的に促進する観点から１質量％以上とすることが好ましい。一方、重合開始剤の析出防止や水系樹脂組成物の液安定性の維持の観点から、水系樹脂組成物中の重合開始剤の含有量は１５質量％以下とすることが好ましく、１０質量％以下とすることがより好ましい。
なおフォトクロミック層への異物混入は、フォトクロミック特性低下の原因となるが、水系樹脂組成物から重合開始剤がフォトクロミック層に混入したとしても、この重合開始剤はフォトクロミック層に含有されている重合開始剤と同種であるため、混入によるフォトクロミック特性の低下を起こすことなく、その効果を発揮し得るものである。フォトクロミック特性をより良好に維持する観点からは、フォトクロミック層と水系樹脂層は同一の重合開始剤またはフォトクロミック層にも適用可能な重合開始剤を含むことが好ましい。
【００２０】
水系樹脂組成物中の重合開始剤は、ラジカル等の活性成分を発生することでフォトクロミック層のプライマー層との界面近傍の反応性を向上する作用を発揮することができると考えられるが、水系樹脂層中で機能することにより水系樹脂層の硬度を高め緻密にする作用を発揮することもできると考えられる。水系樹脂組成物中の重合開始剤が水系樹脂層において上記作用を発揮することは、レンズ基材からの浸出成分がフォトクロミック層へ混入することを抑制するうえで有利である。このためには、水系樹脂組成物に、フォトクロミック液に含まれる重合性成分と同種の重合反応形式を有する重合性成分を添加することが好ましい。そのような重合性成分の一例としては、水系樹脂組成物中に含まれる樹脂成分を挙げることができる。即ち、上記樹脂成分としてフォトクロミック液に含まれる重合性成分と同種の重合反応形式を有する重合性基を含有するものを使用することができる。上記樹脂成分としては、反応性の点から、（メタ）アクリル基を有する樹脂成分を用いることが好ましい。ここで「（メタ）アクリル基」とは、アクリル基とメタクリル基とを含むものとする。なお、（メタ）アクリル基を有する樹脂成分は、アクリル系樹脂を含むフォトクロミック層との密着性の点からも好ましい。水系樹脂組成物中の上記重合性成分の含有量は、好ましくは１〜５０質量％程度であるまた、上記の水系樹脂組成物に含まれる重合性成分としては、１分子中に重合性基を２つ以上有する、一般に架橋剤と言われる成分を挙げることもできる。架橋剤が水系樹脂組成物中の樹脂成分同士を架橋することにより、水系樹脂層の硬度を向上することができる。また、架橋剤が水系樹脂層とフォトクロミック層との界面で、その作用を発揮することにより両層の密着性を更に高めることもできる。なお本発明における水系樹脂層には、水系樹脂組成物を塗布および乾燥させることにより水系樹脂層形成を行った後に、光照射等により重合性成分が重合反応を起こし硬度向上等に寄与する態様も包含されるものとする。
【００２１】
前記水系樹脂組成物の塗布方法としては、ディッピング法、スピンコート法等の公知の塗布法を用いることができる。塗布条件は、所望の膜厚の樹脂層を形成できるように適宜設定すればよい。水系樹脂組成物の塗布後、該組成物を乾燥させることにより水系樹脂層を形成することができる。上記乾燥は、例えば室温〜１００℃の雰囲気中に５分〜２４時間、水系樹脂組成物を塗布したレンズを配置することにより行うことができる。
【００２２】
フォトクロミック層
上記形成した水系樹脂層上に、フォトクロミック色素と重合性成分を含むフォトクロミック液を直接または間接に塗布した後に重合処理を施すことによって、重合体（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膜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、重合性成分、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。
【００２３】
（ｉ）重合性成分
フォトクロミック層形成のために使用可能な重合性成分は、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光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。
【００２４】
（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、前記重合性成分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。
【００２５】
（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。先に説明したように、本発明では光重合開始剤を用いることが好ましく、光ラジカル重合開始剤を用いることがより好ましい。光重合開始剤のフォトクロミック液全量に対する配合量としては、前記重合性成分１００質量部（ラジカル重合性単量体等）に対して、通常０．００１〜５質量部であり、０．１〜１質量部であると好ましい。また、熱重合開始剤の使用量は、重合条件や開始剤の種類、重合性単量体の種類や組成によって異なるが、通常、前記重合性成分１００質量部に対して０，０１〜１０質量部の範囲とすることが好適である。
【００２６】
（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。
【００２７】
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、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層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。
【００２８】
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重合性成分の種類に応じた重合処理（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。前述の通り、本発明では光照射による重合処理（光重合）が好ましい。前記重合処理は、公知の方法で行うことができる。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、２０μｍ以上であることが更に好ましく、水系樹脂層との界面近傍における重合反応を良好に進行させる観点から６０μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
有機系ハードコート層
フォトクロミックレンズには、フォトクロミック層を保護し耐擦傷性を向上するために、一般にハードコート層として使用される各種有機層（有機系ハードコート層）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。
【００３０】
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。また、有機ケイ素化合物を含むハードコート層は、前述のケイ素酸化物からなる中間層との密着性の点および該中間層との屈折率が近い点でも好ましいため、無機中間層とレンズ基材との間に設けるハードコート層としても好適である。そのようなハードコート層を形成可能なハードコート組成物の一例としては、特開昭６３−１０６４０号公報、特許第３９５６０４３号明細書に記載されているものを挙げることができる。
【００３１】
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）
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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）酸化セリウム（ＣｅＯ2）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。
【００３５】
有機系ハードコート層は、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フォトクロミック層上に塗布し、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。ハードコート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。
【００３６】
以上説明した本発明のフォトクロミックレンズの層構成の一例を、図１に示す。ただし本発明のフォトクロミックレンズは、図１に示す態様に限定されるものではなく、公知の反射防止膜等の機能性膜を任意の位置に有することができる。
【００３７】
更に本発明は、プラスチックレンズ基材上に、フォトクロミック色素および樹脂成分を含有するフォトクロミック膜を有するフォトクロミックレンズであって、前記プラスチックレンズ基材とフォトクロミック膜との間に水系樹脂層を有し、かつ該水系樹脂層と前記フォトクロミック膜とは同種の重合開始剤を含有することを特徴とする、フォトクロミックレンズに関する。本発明のフォトクロミックレンズは、本発明の製造方法によって得ることができる。その詳細は、先に説明した通りである。
【実施例】
【００３８】
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。
【００３９】
［実施例１−１］
（１）ポリカーボネート製レンズ基材の成形
プラスチックレンズ基材として、帝人化成製ポリカーボネート（パンライト光学グレード）をメニスカス形状のレンズ基材（中心肉厚２．０ｍｍ厚、直径７５ｍｍ、凸面の表面カーブ（平均値）約＋０．８）に射出成形した。
【００４０】
（２）水系樹脂層（プライマー層）の形成
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％）に、下記フォトクロミックコーティング液に含まれる紫外線重合開始剤（光ラジカル重合開始剤）を添加したものを調製した。調製したプライマー液中の紫外線重合開始剤の濃度は、１０質量％であった。
上記プライマー液をレンズ基材上に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の水系樹脂層を形成した。
【００４１】
（３）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、光安定化剤ＬＳ７６５（ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、メチル（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート）を５質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤（チバスペシャリティケミカルズ製イルガキュア２４５）を５質量部、紫外線重合開始剤としてＣＧＩ−１８７０（チバスペシャリティケミカルズ製）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。
【００４２】
【化１】
2014106516.tif 000002
【００４３】
（４）フォトクロミック層の形成
上記（２）で形成した水系樹脂層上に、（３）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。
【００４４】
以上の工程により、レンズ基材上に、水系樹脂層、フォトクロミック層をこの順に有するフォトクロミックレンズを得た。
【００４５】
［比較例１−１］
水系樹脂層に紫外線重合開始剤を添加しなかった点以外、上記実施例と同様の方法でフォトクロミックレンズを得た。
【００４６】
評価方法
（１）硬化性の確認
形成したフォトクロミック層のレンズ周縁部に形成される液だまり（中心部に比べて盛り上がっている部分）は、周縁部に残された硬化不良（紫外線照射によるラジカル重合反応不良）の領域である。そこでこの液だまりの幅を目視で観察した結果を、表１に示す。液だまりの幅が大きいほど、硬化が不十分であることを示す。
（２）フォトクロミック特性（退色速度）の評価
実施例および比較例で得られたフォトクロミックレンズの未発色状態の波長５５０ｎｍの透過率（以下、「初期透過率」という。）を大塚電子製の分光光度計により測定した。次いで、各フォトクロミックレンズのフォトクロミック層表面に向けて、キセノンランプを用い、エアロマスフィルターを介して光照射し、フォトクロミック層を発色させて上記と同様に波長５５０ｎｍの透過率（以下、「発色時透過率」という。）を測定した。その後、光照射を止めた時間から、透過率が［（初期透過率−発色時透過率）／２］となるまでに要する時間（以下、「半減期」という。）を求めた。結果を表１に示す。半減期が遅いほど膜硬度が高い（重合が進行している）ことを意味する。
【００４７】
【表１】
2014106516.tif 000003
【００４８】
［実施例２−１］
レンズ基材上に以下の方法で有機系ハードコート層を形成し、該ハードコート層上に水系樹脂層を形成した点以外、実施例１−１と同様の方法で、フォトクロミックレンズを作製した。これにより、レンズ基材上に、有機系ハードコート層、水系樹脂層、フォトクロミック層をこの順に有するフォトクロミックレンズを得た。
（有機系ハードコート層の形成）
撹拌装置を備えたガラス容器に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン４７質量部、熱可塑性ポリウレタン（三洋化成工業（株）製商品名「コートロンＫＹＵ−１」、樹脂分４０質量％）３２質量部、酢酸１０質量部、ジアセトンアルコール（以下ＤＡＡと略す。）４０質量部を加え、撹拌しながら０．０１規定塩酸１２質量部を少量づつ約２時間かけて滴下後、２４時間撹拌し、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分解を行った。次にイソプロピルアルコール（以下ＩＰＡと略す。）分散コロイダルシリカ（触媒化成工業（株）製商品名「ＯＳＣＡＬ１４３２」、固形分３０質量％）１２０質量部、酢酸１０質量部、ＤＡＡ５６質量部を加え２時間撹拌した。続いてプロピレングリコールモノメチルエーテル４８質量部、ＩＰＡ２４質量部、アルミニウムアセチルアセトン５質量部、シリコーン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製商品名「Ｙ−７００６」）０．３質量部を加えて充分に撹拌した後、４８時間熟成を行い、ハードコーティング組成物を調製した。なお、「ＯＳＣＡＬ１４３２」中のシリカコロイド粒子の平均粒子径は１０〜２０ｎｍである。
ポリカーボネート基材を、６０℃、１０質量％の水酸化ナトリウム水溶液にて５分間浸漬処理して十分に純水洗浄／乾燥を行った後、上記で調製したハードコーティング組成物を用いて、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。
【００４９】
［比較例２−１］
水系樹脂層に紫外線重合開始剤を添加しなかった点以外、上記実施例と同様の方法でフォトクロミックレンズを得た。
【００５０】
得られたフォトクロミックレンズを、上記方法で評価した。結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
2014106516.tif 000004
【００５２】
［実施例３−１］
レンズ基材として、ポリウレタンウレア基材（ＨＯＹＡ株式会社製商品名フェニックス）を使用した点以外、実施例１−１と同様の方法でフォトクロミックレンズを作製した。これにより、レンズ基材上に、水系樹脂層、フォトクロミック層をこの順に有するフォトクロミックレンズを得た。
【００５３】
［比較例３−１］
水系樹脂層に紫外線重合開始剤を添加しなかった点以外、上記実施例と同様の方法でフォトクロミックレンズを得た。
【００５４】
得られたフォトクロミックレンズを、上記方法で評価した。結果を表３に示す。
【００５５】
【表３】
2014106516.tif 000005
【００５６】
評価結果
いずれの実施例、比較例の対比においても、実施例は比較例よりもフォトクロミック層の硬化性は良好であった。この結果から、レンズ基材からの浸出成分がフォトクロミック層において硬化不良を引き起こしていること、これを水系樹脂層にフォトクロミック層に含まれる重合開始剤と同種の重合開始剤を含有させることによって抑制できること、が確認できる。また、フォトクロミック層における硬化不良は、フォトクロミック層と下層のプライマー層との密着不良の原因にもなるため、硬化不良を抑制できることは優れた耐久性を有するレンズを得る上でも有利である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のフォトクロミックレンズは、優れた光応答性および耐久性が求められる眼鏡レンズとして好適である。
【図１】
2014106516.tif 000006