(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック基材中に、
下記一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を樹脂に対し０．１〜１．０重量％、
【化１】
0003868683.tif 000003
（式中、Ｒ１，Ｒ２はＣ１〜Ｃ８のアルキル基を表し、同一でも異なっていても良い）
および、
下記一般式（２）で表されるアントラキノン系紫色色素を樹脂に対し０．１〜１．０ｐｐｍ
【化２】
0003868683.tif 000004
（式中、Ｒは置換あるいは非置換フェニル基、Ｘは−ＯＨあるいは−ＮＨＲを表す）
含有し、３９０ｎｍにおける透過率が１％以下、４００ｎｍにおける透過率が１０％以下、４１０ｎｍにおける透過率が４０〜６０％であることを特徴とするプラスチック基材。
【請求項２】
請求項１に記載の紫外線吸収剤と紫色色素を含み、３９０ｎｍにおける透過率が１％以下、４００ｎｍにおける透過率が１０％以下、４１０ｎｍにおける透過率が４０〜６０％であることを特徴とする眼鏡用プラスチックレンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼に有害な紫外線および短波長可視光線をカットしたプラスチック基材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明プラスチック基材は、ガラスに比べて、軽い、割れにくい、染色・着色しやすいといった特徴を有し、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＡＤＣ樹脂、さらに最近では含硫ウレタン樹脂、含硫エピスルフィド樹脂などが用いられ屈折率も１．６０を超えるものが上市されており、眼鏡レンズ、光学物品、採光窓等に応用されている。
【０００３】
一方、太陽光線には可視光線の他、眼球の角膜、水晶体、網膜等に障害を与える紫外線が含まれている。ＵＶ−Ｃ、ＵＶ−ＢおよびＵＶ−Ａ（近紫外線）に分類され、それぞれ眼球に悪影響を及ぼすと云われている。
【０００４】
例えば眼鏡レンズにおいては、装用者の屈折異常を矯正するばかりでなく、装用者の眼球をこのような有害な紫外線から保護するようにある程度の紫外線吸収能を有する眼鏡レンズが提案されあるいは製品化されてきた。
【０００５】
しかしながら、従来は主として３８０ｎｍ以下の紫外線が有害とされ、眼鏡レンズは３８０ｎｍ以下の紫外線をカットするように製造されていたが、近年の眼球障害に関する研究の発展に伴い４００ｎｍ以下の紫外線をカットすることが要求されている。さらに最近では、４００ｎｍ以下の紫外線のみならず、４００ｎｍ以上の青色光による加齢性黄斑変性症等の障害発生の可能性も問題視されるようになってきた。また、４００ｎｍ以上の青色光を抑制することにより、眩しさを防ぐことが出来る。
【０００６】
従来、眼鏡レンズ産業においては、紫外線カットを強化した、一般的に、ＵＶ４００加工という名称で知られる特殊レンズが供給されてきた。これは、紫外線吸収剤等の紫外線吸収性化合物を使用し、浸漬染色法等によってレンズ基材を着色し、レンズに紫外線吸収性能を持たせたものである。しかしながら、この方法で製造したレンズは経時とともに、著しく黄変を起こし極端な場合には着用開始後１ヶ月ほどで黄色に変色してしまい著しく装用感をそこなう欠点があった。
【０００７】
上記の欠点に対し、４００ｎｍ以下の紫外線を有効に抑制でき、かつ経時的な黄変を起こさないレンズが提案されている。例えば、基材及び／またはハードコート層に紫外線吸収剤を混入したレンズ、あるいは紫外線吸収能を有する二酸化チタンを利用し、反射防止層の構成層として有効に紫外線を抑制しうる厚さの二酸化チタン層を設けたレンズ等が提案されている。
【０００８】
例えば、特開昭６０−５１７０６号公報において提案されているレンズは、３８０ｎｍ以下の紫外線に対しては有効に透過を抑制することができるが、３８０〜４００ｎｍの波長を有する紫外線に対しては抑制は不十分である。
【０００９】
また、特開平９−２６５０５９号公報においては、基材及び／またはハードコート層中に紫外線吸収剤を含み、さらにその層上に所定厚さ以上の二酸化チタン層を含む多層反射防止膜を施した４００ｎｍまでの紫外線をカット出来る眼鏡レンズが、また、特開平１０−１８６２９１号公報においては、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下域の平均光線透過率が０．５％以下である紫外線吸収剤を含むプラスチックレンズが開示されている。また、特開平１１−２１８６０２号公報においては極大波長の異なる少なくとも２種類の紫外線吸収剤を含有するプラスチックレンズが開示されている。
【００１０】
しかしながら、これらの提案されているレンズでは、４００ｎｍ以下の紫外線の抑制に重点が置かれているためその光線には有効であるが、眼球に有害とされる可視部の青色光に対しては抑制が不十分である。
【００１１】
また、紫外線吸収剤を多量に添加すれば、青色光の領域まで抑制できるが、レンズが黄色に着色してしまい商品価値が乏しくなってしまう。さらに、多量の添加によってレンズ素材樹脂に白濁を生じたり、樹脂軟化点の低下による耐熱性低下をもたらす等の不都合もある。
【００１２】
一方、レンズ基材、例えばウレタン系樹脂レンズの熱処理等による黄変を改良し、無色透明のレンズを得る目的で、微量の青色染料を混入することが、特開平９−１３３８０１号報に記載されているが、紫外線吸収剤を多量に添加したレンズ基材に青色染料を適用すると、緑色となってしまい透明感は得られにくい。また、透明感を強調するため、必要以上に青く着色したレンズも一部には製品化されているが、プラスチックレンズの大きな特徴である染色加工レンズにおいては、所望の色とならず、くすんだ色相になってしまうという難点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術の欠点を解消し、４００ｎｍ以下の紫外線のみならず、眼球に有害とされる４００〜４２０ｎｍの青色光線を抑制し、眩しさを防ぎ、しかも透明感を有するプラスチック基材を提供することを目的とする。より詳しくは、４００ｎｍにおける透過率を１０％以下、４１０ｎｍでの透過率を４０〜６０％、即ち、４００〜４２０ｎｍの平均透過率５０％程度を有し、しかも外観上透明感を有するプラスチック基材を提供することを目的とする。本発明によるプラスチック基材は、眼鏡レンズのみならず、採光窓等の建材用途にも応用することが出来、内部に生活する居住者を有害な光線から保護することが出来る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、４２０ｎｍ以下の可視光線及び紫外線の抑制と眩しさ防止に関し鋭意研究の結果、限定された化学構造を有する紫外線吸収剤および色素をプラスチック基材に混入することにより前記の目的にかなった基材が得られることを見いだし、本発明に到達した。
【００１５】
本発明は、プラスチック基材中に、一般式（１）で表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、および、一般式（２）で表されるアントラキノン系紫色色素を含有し、３９０ｎｍにおける透過率が１％以下、４００ｎｍにおける透過率が１０％以下であることを特徴とするプラスチック基材である。さらに、４１０ｎｍでの透過率を４０〜６０％にすることにより眩しさを効率的に抑制することが出来る。４１０ｎｍでの透過率を必要以上に低くすると、４４０〜４５０ｎｍまでの領域にも影響してしまい、色彩感覚に影響を及ぼす可能性があり、また、透過率が高いと眩しさを有効に防ぐことが出来ない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明において、プラスチック基材としては、特に限定はないが、ＣＲ−３９、チオウレタン系樹脂、含硫エピスルフィド系樹脂等の熱硬化性樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、環状オレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂等の熱可塑性樹脂などが好適に使用できる。
【００１７】
例えば、眼鏡レンズ基板としてのチオウレタン系樹脂は、高屈折率素材として近年多用されており、一般的には２官能以上のポリイソシアネート化合物と３官能以上のポリチオール化合物を触媒の存在下で加熱重合することによって得られる。
【００１８】
ポリイソシアネートとしては、特に制限はなく、脂肪族、芳香族あるいは脂環族ポリイソシアネートから選ばれるが、芳香族あるいは脂環族ジイソシアネートから選択するのが好ましい。具体的には、ｍ−キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチル−ｍ−キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス（イソシアナートメチル）シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、２，５−ビス（イソシアナートメチル）ビシクロ［２，２，１］−ヘプタン、２，６−ビス（イソシアナートメチル）ビシクロ［２，２，１］−ヘプタン等が用いられる。
【００１９】
ポリチオールとしては、トリあるいはテトラチオールが一般的に使用され、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、１，２−ビス［（２−メルカプトエチル）チオ］−３−メルカプトプロパン、４−メルカプトメチル−３，６−ジチア−１，８−オクタンジチオールなどが好ましく用いられる。
【００２０】
含硫エピスルフィド樹脂は、たとえば特開平９−７１５８０号公報、特開平９−１１０９７９号公報、特開平１１−１８３７０２号公報等で提案されている化合物を重合硬化せしめて得られる。
【００２１】
また、建材用途としては、近年、ガラスに代わってポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等が安全性の見地から使用されているが、これらの樹脂を加工して得た本発明のプラスチック基材は、居住者を有害な光線から保護することが出来る。これらの熱可塑性樹脂の場合には、紫外線吸収剤および色素を重合時に添加しても良いし、重合して得られた樹脂に対し加熱溶融下混合しても良い。一般的には後者の方法が使用される。
【００２２】
これらの樹脂を製造する際には、得られる樹脂の物性等を向上させる目的で離型剤、酸化防止剤、芳香剤香料、あるいは共重合可能な化合物等を樹脂改良剤として添加しても良い。
【００２３】
本発明のプラスチック基材に用いられる紫外線吸収剤は、一般式（１）に示した化合物であり、樹脂に対し０．１〜１．０重量％添加することにより目的とする性能のプラスチック基材を得ることが出来る。添加量は得られる分光透過率によって決められるものであり、樹脂の種類によっては異なる場合もあるが、一般式（１）以外の化合物では、例えば、目的とする紫外線吸収性能を得るために１．５重量％以上を必要とするが、４００〜４２０ｎｍの可視光線を効率的に抑制することは出来ず、また、添加量が多すぎるため樹脂の軟化点を下げてしまい、たとえばレンズのハードコートあるいは反射防止コート加工の際に熱変形の原因となる。また、別の化合物では、０．２〜０．４重量％で４００ｎｍ以下の領域に対しては有効に使用出来るが、４００〜４４０ｎｍ程度までの透過率の低下を来すため、黄色に着色してしまう。
【００２４】
一般式（１）で示される紫外線吸収剤としては、例えば、２−（３，５−ジターシャリーブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジターシャリーペンチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール等が用いられる。
【００２５】
本発明のプラスチック基材に用いられる色素は、一般式（２）で示した紫色色素であり、本発明に使用する紫外線吸収剤と共に使用すると、透明感のある色相を得られる。青色の染料を使用すると、緑色系の色相となり外観上の透明感は得られない。紫色色素としては、例えば、カラーインデックス（Ｃｏｌｏｒ  ＩｎｄｅｘあるいはＣ．Ｉ．と云う）記載のソルベントバイオレット系の色素の中から選択することが出来、添加量は使用する色素の種類にもよるが、樹脂に対して、０．１〜１．０ｐｐｍが好ましく、少ない場合には、黄色味を帯びて透明感が得られにくく、多い場合には、紫色を帯び、透明感が得られないのみならず、染色加工等の後加工に際しては、所望の色相に染色出来ず、くすんだ色相となる難点ある。
【００２６】
本発明に於いて、例えば眼鏡レンズを製造するには、例えばチオウレタン系樹脂の場合、ポリイソシアネート化合物に紫外線吸収剤、色素、触媒およびポリチオール化合物等を加え、撹拌脱泡した原料混合物を、予め準備したガスケットあるいはテープを介して配列された２枚のガラス型あるいは金属型の構成体（以後「シェル」と記述する）内に注入する。所定の温度及び時間条件で加熱重合を行い固体のチオウレタン系基材レンズを得る。
【００２７】
得られた基材レンズには、眼鏡レンズとして実用に供するため、必要に応じ、擦傷性防止のためのハードコート被膜、金属無機化合物多層膜による反射防止コート被膜、水やけ防止コートなどの処理を表面に施す。
【００２８】
ハードコート被膜の形成には、任意の公知ハードコート組成物を使用し、浸漬法、スピンコート法などによって塗布、乾燥することによる。たとえば、有機シリコン系化合物、二酸化ケイ素、二酸化チタン等の金属酸化物微粒子および硬化剤を主たる成分とするハードコート組成物などが用いられる。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、防曇剤、など各種の添加剤を配合しても良い。
【００２９】
コーティング組成物を塗布するにあたっては、基材レンズと被膜の密着性を向上させる目的で、基材表面をあらかじめアルカリ処理、酸処理、界面活性剤処理、微粒子による研磨処理、プラズマ処理、紫外線等の活性エネルギー線処理等を行うことが効果的である。また、同様の目的で、プライマー塗布処理することも効果的である。
【００３０】
このようにして得られたハードコート被膜の表面上に、無機物質からなる反射防止被膜を形成する。被膜形成方法として、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等が挙げられる。真空蒸着法においては、蒸着中にイオンビームを同時に照射するイオンビームアシスト法も用いられることもある。被膜構成は単層あるいは多層のいずれでも良く、所望する反射防止特性により適宜使用する。使用される無機物の好ましい例としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ２、ＳｉＯ等）、酸化チタン（ＴｉＯ2、ＴｉＯ、Ｔｉ2Ｏ3、Ｔｉ2Ｏ5等）、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム、酸化スズ、フッ化マグネシウム、酸化タングステン等が挙げられる。
【００３１】
以下に本発明を実施例および比較例により具体的に説明するが、本発明はこれのみに限定されるものではない。本発明の製造方法により得られたレンズの性能は下記について試験を行った。
１．透過率及びＹＩ値：村上色彩研究所製「ＤＯＴ−３］型を使用し、中心厚１．０５ｍｍの屈折力−４．００Ｄのレンズを測定した。
【００３２】
【実施例１】
ｍ−キシリレンジイソシアネート  ５２ｋｇ  に  紫外線吸収剤として２−（３，５−ジターシャリーペンチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（シプロ化成製  シーソルブ７０４）  ４００ｇ（樹脂全量に対し０．４重量％）、紫色色素としてソルベントバイオレット１３  ６０ｍｇ（樹脂に対して０．６ｐｐｍ）、４−メルカプトメチル−３，６−ジチア−１，８−オクタンジチオール  ４８ｋｇ、触媒としてジブチル錫ジクロライド２００ｐｐｍを加えた。１５℃に冷却しながら、撹拌し、３ｍｍＨｇの減圧下に脱気を行いモノマー液を調合した。予め用意したテープを介して２枚のガラス型が配列されたシェル内に、調合したモノマー液を注入した後、加熱用オーブンに入れて１１０℃まで５時間かけて昇温した。重合終了後セルを解体して硬化したレンズを得た。得られたレンズの分光透過率を測定した。各波長に於ける透過率は、表１のとおりであった。得られたレンズの色相はわずか青味の透明感のあるものだった。ＹＩ値１．８。
【００３３】
【実施例２】
実施例１において、紫外線吸収剤として、２−（３，５−ジターシャリーブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（チバガイギー社製チヌビン３２０）  ５００ｇ、色素として、オープラスバイオレット７３２（オリエント化学製）０．５ｐｐｍ、を使用した以外は実施例１と同様にしてレンズを得た。得られたレンズの色相はほぼ無色透明であった。ＹＩ値２．０。
【００３４】
【実施例３】
ｍ−キシリレンジイソシアネート  ４３．５ｋｇ  に  紫外線吸収剤として２−（３，５−ジターシャリーペンチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール（シプロ化成製  シーソルブ７０４）  ５００ｇ（樹脂全量に対し０．５重量％）、紫色色素としてソルベントバイオレット１３  ５０ｍｇ（樹脂に対して０．５ｐｐｍ）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）５６．５ｋｇ、触媒としてジブチル錫ジクロライド２００ｐｐｍを加えた。１５℃に冷却しながら、撹拌し、３ｍｍＨｇの減圧下に脱気を行いモノマー液を調合した。予め用意したシェル内に、調合したモノマー液を注入した後、加熱用オーブンに入れて１１０℃で５時間重合硬化した。重合終了後セルを解体して硬化したレンズを得た。得られたレンズの色相はほぼ無色透明であった。
【００３５】
【比較例１】
実施例１において、紫外線吸収剤として２−（３−ターシャリーブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール（チバガイギー社製チヌビン３２６）０．１％を使用し、色素は添加せずにレンズを製造した。得られたレンズは黄色に着色していた。ＹＩ値４．２。
【００３６】
【比較例２】
比較例１において、青色色素（ジアミノアントラキノン系）１．０ｐｐｍを添加してレンズを得た。得られたレンズは黄緑色であった。ＹＩ値３．９。
【００３７】
【比較例３】
実施例１において、紫外線吸収剤として２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール（チバガイギー社製チヌビンＰ）２％を使用し、比較例２と同様にしてレンズを得た。得られたレンズは、淡黄色に着色していた。ＹＩ値３．２。
【００３８】
【比較例４】
実施例１において、紫外線吸収剤として２−（５−ターシャリーオクチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール（チバガイギー社製チヌビン３２９）１．８％を使用し、比較例２と同様にしてレンズを得た。得られたレンズは、青く着色しており、４１０及び４２０ｎｍにおける透過率が高かった。
【００３９】
【表１】
0003868683.tif 000002
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明により製造されたプラスチック基材は、眼鏡の性能向上、高いコストパフォマンスなど眼鏡業界あるいは眼鏡着用者に多大の効果を与える一方、建材としては有害な光線から居住者を保護しうる快適な居住空間を創成することにより計り知れない効果を与えるものである。