(57)【要約】【課題】耐熱水性及び耐衝撃性に優れたプラスチックレンズを得るための水分散系のプライマー組成物を提供する。【解決手段】プラスチックレンズ基材とハードコート層との間にプライマー層を形成するためのプライマー組成物であって、アクリル変性ポリエステル樹脂と、架橋剤と、アクリルゴムとを含む水分散体であることを特徴とする。熱処理により架橋構造を形成するポリエステル樹脂を主体にしたプライマー組成物を熱処理で架橋させることにより熱水に対しての耐性を向上させ、更にアクリルゴムを含ませることにより耐衝撃性をも確保した。【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とハードコート層との間にプライマー層を形成するためのプライマー組成物において、アクリル変性ポリエステル樹脂と、架橋剤と、アクリルゴムとを含む水分散体であることを特徴とするプライマー組成物。
【請求項２】
アクリル変性ポリエステル樹脂は、カルボン酸塩含有ポリエステル樹脂とグリシジル基含有ラジカル重合性ビニルモノマーとを重合して得られるものであることを特徴とする請求項１に記載のプライマー組成物。
【請求項３】
架橋剤がエポキシ基含有架橋剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプライマー組成物。
【請求項４】
金属酸化物及び／又はシリカの微粒子を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプライマー組成物。
【請求項５】
プラスチックレンズ基材とハードコート層との間に請求項１〜４のいずれか１項に記載のプライマー組成物より形成したプライマー層が介在していることを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項６】
ハードコート層上に反射防止膜層を形成したことを特徴とする請求項５に記載の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、プラスチックレンズ基材にプライマー層を形成するためのプライマー組成物及びプライマー層を有するプラスチックレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、眼鏡用レンズは無機ガラスに比べて軽く衝撃に強いプラスチック製のものが多く使用されるようになってきている。一般にプラスチックレンズは傷つきやすいという短所を持っているため、通常はレンズ表面に耐擦傷性コーティングとしてシリコーン系のハードコート層が設けられている。また、プラスチックレンズの高屈折率化に伴い、表面反射を抑えるため更に反射防止膜を設けたもの主流となってきている。
【０００３】
ハードコート層及び反射防止膜の双方が設けられたプラスチックレンズは、耐擦傷性や光線透過率が向上するものの耐衝撃性は低くなってしまう。そこでプラスチックレンズ基材とハードコート層との間にプライマー層を設け、衝撃緩衝層としての役割を持たせている。プライマー層はハードコート層とプラスチックレンズ基材との密着性改善にも寄与している。プライマー層は特許第３３０１４３０号公報で開示されているような有機溶剤系の熱硬化性ポリウレタンが好適に使用されているが、環境面から水分散系のプライマーが開発され浸透しつつある。
【０００４】
水分散系のプライマー組成物としては、特許第３３６２３０６号公報においてエステル系熱可塑性エラストマーを主体としたものが開示されている。これによりウレタン系熱可塑性エラストマーのプライマーを用いたものよりも耐熱性に優れるとしている。しかしながら、水分散系のプライマーにより形成されたプライマー層は本来耐水性に優れるものでなく、殊に熱水に対しては非常に弱い。このため、プラスチックレンズを染色する際に染浴の中で膜剥げをおこしていた。
【特許文献１】特許第３３０１４３０号公報
【特許文献２】特許第３３６２３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、耐熱水性及び耐衝撃性に優れたプラスチックレンズを得るための水分散系のプライマー組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、熱処理により架橋構造を形成するポリエステル樹脂を主体にしたプライマー組成物を熱処理で架橋させることにより熱水に対しての耐性を向上させ、更にアクリルゴムを含ませることにより耐衝撃性をも確保した水分散系のプライマー組成物を発明するに至った。つまり、本発明のプライマー組成物は、プラスチックレンズ基材とハードコート層との間にプライマー層を形成するためのプライマー組成物であって、アクリル変性ポリエステル樹脂と、架橋剤と、アクリルゴムとを含む水分散体であることを特徴とする。
【０００７】
アクリル変性ポリエステル樹脂は、カルボン酸塩含有ポリエステル樹脂とグリシジル基含有ラジカル重合性ビニルモノマーとを重合して得たものが好ましい。当該方法により、グラフト率の高いアクリル変性ポリエステル樹脂の水分散体を得ることができる。この理由としては、カルボン酸塩含有ポリエステル樹脂のカルボキシル基とグリシジル基含有ラジカル重合性ビニルモノマーのグリシジル基との反応によることが大きいと推測される。
【０００８】
上記カルボン酸塩含有ポリエステル樹脂は、分子量が２，０００〜３０，０００であることが好ましい。分子量が２，０００未満の場合は耐水性が悪くなり、３０，０００を超えると水分散しにくくなる。
【０００９】
上記グリシジル基含有のラジカル重合性ビニルモノマーとしては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルが挙げられる。
【００１０】
上記架橋剤は、エポキシ基含有架橋剤であることが好ましい。エポキシ基含有架橋剤のエポキシ基は、アクリル変性ポリエステル樹脂分子中のカルボキシル基と反応し架橋構造が形成されると推測され、従ってエポキシ基含有架橋剤１分子中にエポキシ基を２個以上有するものが好ましい。エポキシ基含有架橋剤としては例えばグリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレンプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。
【００１１】
エポキシ基含有架橋剤の配合は、アクリル変性ポリエステル樹脂のカルボキシル基に対してエポキシ基含有架橋剤のエポキシ基の当量が０．２〜５の間にあることが好ましく、０．５〜２の間にあることがより好ましい。０．２未満である場合は充分な耐熱水性が得られず、５を超える場合はプラスチックレンズ基材への密着性が低下する。
【００１２】
本発明のプライマー組成物には、プライマー層の耐衝撃性向上を目的として弾性体成分を含ませる。弾性体成分には耐水性、透明性の観点からアクリルゴムが選ばれる。アクリルゴムは、ガラス転移温度が室温以下で粒子径は２μｍ以下のアクリルゴムエマルジョンが好ましく使用される。
【００１３】
プライマー組成物は、干渉縞抑制のため、屈折率調整剤として金属酸化物及び／又はシリカの微粒子を含有させることが望ましい。金属酸化物の金属元素は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｗ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｌａ、Ｔａ等が挙げられる。これら金属酸化物及びシリカのうち、１種又は２種以上の微粒子が用いらる。近年ではこれら２種以上の酸化物からなる複合微粒子が好ましく用いられ、高屈折率で耐候密着性の優れたプライマー層を形成することができる。
【００１４】
プライマー組成物には、紫外線吸収剤や平滑性向上を目的とした界面活性剤等、その他改質剤の配合も可能である。
【００１５】
プラスチックレンズ基材は特に限定されないが、ポリメチルメタクリレート、ポリアリルカーボネート、ポリスルフォン、ポリチオウレタン、ポリチオエポキシ及びこれらの共重合体等を挙げることができる。
【００１６】
プライマー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方法から選ばれる。塗膜の硬化は８０〜１２０℃で２〜６０分間の条件で予備硬化する。予備硬化での塗膜の乾燥状態は指触乾燥状態であると、後にコーティングするハードコート層との密着性が向上するので好ましい。プライマー層の予備硬化後、ハードコート組成物を塗布し、ハードコート層の硬化と同時にプライマー層の本硬化も行う。
【００１７】
プライマー層の膜厚は、０．１〜１０μｍであるのが好ましい。０．１μｍ未満であると耐衝撃性の効果が少なくなり、１０μｍを超えると面精度を維持するのが難しい。
【００１８】
耐擦傷性コーティングとしてのハードコート層はシリコーン系のものが好ましく使用される。オルガノアルコキシシラン加水分解物に触媒、金属酸化物粒子、希釈剤等を混合し、必要に応じて界面活性剤、紫外線吸収剤等の添加も可能である。
【００１９】
上記オルガノアルコキシシラン加水分解物としては、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、トリメチルクロロシラン、テトラメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン等を挙げることができ、これらの内１種又は２種以上を使用することができる。
【００２０】
上記触媒としては、イタコン酸等の有機カルボン酸、チタンアルコキシド等の金属アルコキシド、アセチルアセトンアルミニウム、アセチルアセトン鉄の金属錯体、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等のアルカリ金属有機カルボン酸塩、メチルイミダゾール等の窒素含有有機化合物等がある。
【００２１】
上記金属酸化物微粒子は、プライマー組成物と同様、干渉縞抑制のため、屈折率調整剤金属酸化物及び／又はシリカの微粒子を含有させることが望ましい。金属酸化物の金属元素は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｗ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｌａ、Ｔａ等が挙げられる。これら金属酸化物及びシリカのうち、１種又は２種以上の微粒子が用いらる。近年ではこれら２種以上の酸化物からなる複合微粒子が好ましく用いられ、高屈折率で耐候密着性の優れたハードコート層を形成することができる。
【００２２】
上記希釈剤としては、アルコール類、エーテル類、エステル類、セロソルブ類等の極性溶剤が有効である。
【００２３】
ハードコート層上には通常、反射防止膜が設けられる。反射防止膜は、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等を真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング方式等により定着させる無機反射防止膜の他、フッ素系アモルファス有機物をディッピング方式により定着させる有機反射防止膜がある。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のプライマー組成物により、耐熱水性に優れたプライマー層を形成することができ、当該プライマー層を形成したプラスチックレンズは染色性及び耐衝撃性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の実施形態を以下説明する。
【００２６】
［実施例１］
（１）プライマー組成物の調整
アクリル変性ポリエステル樹脂とエポキシ基含有架橋剤とが配合された水分散体「ペスレジンＡ−２１５ＧＥ」（高松油脂株式会社製）４０重量部、カルボキシル変性型のアクリルゴムエマルジョン「ＳＸ−８９００Ｅ」（ＪＳＲ株式会社製）１０重量部、コロイダルシリカゾル「サンコロイドＯ−４０」（日産化学工業株式会社製、固形分濃度：４０％）４０重量部、溶媒としてイオン交換水５重量部とメトキシプロパノール５重量部を混合液とするプライマー組成物を作成した。
（２）プラスチックレンズ基材へのプライマー層形成
このプライマー組成物を、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂からなるプラスチックレンズ基材Ａ（グレートレーク・ケミカルイタリア社製モノマー「ＲＡＶ−７」を重合硬化したレンズ基材、屈折率：１．４８）とポリチオウレタン樹脂からなるプラスチックレンズ基材Ｂ（三井化学株式会社製モノマー「ＭＲ−８」を重合硬化したレンズ基材、屈折率：１．６０）とにディッピング法（引き上げ速度１０〜１５０ｍｍ／分）により塗布し、９０℃で２分間熱処理を行って予備硬化させ、指触乾燥状態のプライマー層を形成させた。
（３）シリコーン系ハードコート組成物の塗布硬化
可染タイプのシリコーン系ハードコート組成物「クリスタルコートＣ−３３７」（ＳＤＣテクノロジーズ・アジア株式会社製）を、（２）で得られたプラスチックレンズのプライマー層上にディッピング法（引き上げ速度１０〜１００ｍｍ／分）により塗布し、プラスチックレンズを１００〜１２０℃で３時間熱硬化させた。
（４）反射防止膜の形成
（３）で得られたプラスチックレンズのハードコート上にＳｉＯ２、ＺｒＯ２からなる５層反射防止膜を真空蒸着法により形成させた。
【００２７】
［実施例２］
（１）プライマー組成物の調整
アクリル変性ポリエステル樹脂とエポキシ基含有架橋剤とが配合された水分散体「ペスレジンＡ−２１５ＧＥ」（高松油脂株式会社製）４０重量部、カルボキシル変性型のアクリルゴムエマルジョン「ＳＸ−８９００Ｊ」（ＪＳＲ株式会社製）１０重量部、二酸化チタン系金属酸化物ゾル「サンコロイドＨＴ−３２７Ｍ６」（日産化学工業株式会社製、固形分濃度：３０％）４０重量部、溶媒としてイオン交換水５重量部とメタノール５重量部を混合液とするプライマー組成物を作成した。
（２）プラスチックレンズ基材へのプライマー層形成
このプライマー組成物を、ポリチオウレタン樹脂からなるプラスチックレンズ基材Ｃ（三井化学株式会社製モノマー「ＭＲ−７」を重合硬化したレンズ基材、屈折率１．６７）とポリチオエポキシ樹脂からなるプラスチックレンズ基材Ｄ（三井化学株式会社製モノマー「ＭＲ−１７４」を重合硬化したレンズ基材、屈折率：１．７４）とにディッピング法（引き上げ速度１０〜１５０ｍｍ／分）により塗布し、９０℃で２分間熱処理を行って予備硬化させ、指触乾燥状態のプライマー層を形成させた。
（３）シリコーン系ハードコート組成物の塗布硬化
可染タイプのシリコーン系ハードコート組成物「クリスタルコートＣ−４１０」（ＳＤＣテクノロジーズ・アジア株式会社製）を、（２）で得られたプラスチックレンズのプライマー層上にディッピング法（引き上げ速度１０〜１５０ｍｍ／分）により塗布し、プラスチックレンズを１００〜１２０℃で３時間熱硬化させた。
反射防止膜の形成は実施例１と同様にしてプラスチックレンズを得た。
【００２８】
［実施例３］
（１）プライマー組成物の調整
アクリル変性ポリエステル樹脂とエポキシ基含有架橋剤とが配合された水分散体「ペスレジンＡ−２１５ＧＥ」（高松油脂株式会社製）４０重量部、カルボキシル変性型のアクリルゴムエマルジョン「ＳＸ−８９００Ｆ」（ＪＳＲ株式会社製）１０重量部、二酸化スズ系金属酸化物ゾル「サンコロイドＨＸ−３０５Ｍ５」（日産化学工業株式会社製、固形分濃度：３０％）４０重量部、溶媒としてイオン交換水５重量部とメタノール５重量部を混合液とするプライマー組成物を作成した。
このプライマー組成物を用いた以外はすべて実施例２と同様にしてプラスチックレンズを得た。
【００２９】
［実施例４］
（１）プライマー組成物の調整
アクリル変性ポリエステル樹脂とエポキシ基含有架橋剤とが配合された水分散体「ペスレジンＡ−２１５ＧＥ」（高松油脂株式会社製）４０重量部、カルボキシル変性型のアクリルゴムエマルジョン「ＳＸ−８９００Ｆ」（ＪＳＲ株式会社製）１０重量部、溶媒としてイオン交換水５重量部とメタノール５重量部を混合液とするプライマー組成物を作成した。
このプライマー組成物を用いた以外はすべて実施例２と同様にしてプラスチックレンズを得た。
【００３０】
［比較例１］
（１）プライマー組成物の調整
熱可塑性ポリエステルエラストマーの水分散体「ペスレジンＡ−１６０Ｐ」（高松油脂株式会社製）４０重量部、カルボキシル変性型のアクリルゴムエマルジョン「ＳＸ−８９００Ｅ」（ＪＳＲ株式会社製）１０重量部、二酸化チタン系金属酸化物ゾル「サンコロイドＨＴ−３２７Ｍ６」（日産化学工業株式会社製、固形分濃度：３０％）４０重量部、溶媒としてイオン交換水５重量部とメタノール５重量部を混合液とするプライマー組成物を作成した。
このプライマー組成物を用いた以外はすべて実施例２同様にしてプラスチックレンズを得た。
【００３１】
［比較例２］
（１）プライマー組成物の調整
熱可塑性ポリエステルエラストマーの水分散体「ペスレジンＡ−１６０Ｐ」（高松油脂株式会社製）４０重量部、カルボキシル変性型のアクリルゴムエマルジョン「ＳＸ−８９００Ｅ」（ＪＳＲ株式会社製）１０重量部、二酸化スズ系金属酸化物ゾル「サンコロイドＨＸ−３０５Ｍ５」（日産化学工業株式会社製、固形分濃度：３１％）４０重量部、溶媒としてイオン交換水５重量部とメタノール５重量部を混合液とするプライマー組成物を作成した。
このプライマー組成物を用いた以外はすべて実施例２と同様にしてプラスチックレンズを得た。
【００３２】
［評価］
得られたプラスチックレンズのそれぞれの評価を下記の通り実施した。結果は表１に示す。
１）外観
三波長型昼光白色蛍光灯下で透過光及び反射光をプラスチックレンズに当て、干渉縞の程度と白化状態を目視観察・判定した。
２）初期密着性
ＪＩＳ  Ｋ  ５６００規格に準ずる碁盤目試験を行い、粘着テープ「セロテープ（登録商標）ＣＴ−２４」（ニチバン株式会社製）にて１０回剥離後塗布膜の密着性を観察・判定した。１００枡（分母）中、剥離しない枡の数を分子に表記する。
３）耐擦傷性
JＩＳ  Ｋ  ５６００規格に準ずるスチールウール＃００００を使用し、５００ｇと１ｋｇ荷重で１０往復／１５秒間に於ける塗布膜の傷付き程度を判定した。
○：被評価レンズ数の２／３以上が合格
△：被評価レンズ数の１／３以上２／３未満が合格
×：被評価レンズ数の１／３未満が合格
４）染色性
反射防止膜形成前のハードコート付きプラスチックレンズについてＢＰＩ社製分子染料Ｂｌａｃｋ色を使用し、９２℃で１０分間及び９６℃で４５分間の染色濃度と塗布膜の密着性を観察・判定した。
○：被評価レンズ数の２／３以上が合格
△：被評価レンズ数の１／３以上２／３未満が合格
×：被評価レンズ数の１／３未満が合格
５）耐温水性及び耐熱水性
温水６０℃で１０分間及び９０℃で１０分間浸漬し、塗布膜の密着性と外観クラックの有無を判定した。
○：被評価レンズ数の２／３以上が合格
△：被評価レンズ数の１／３以上２／３未満が合格
×：被評価レンズ数の１／３未満が合格
６）塩水煮沸試験
反射防止膜形成前のハードコート付きプラスチックレンズについて塩水煮沸水に１５分間浸漬後１５分間冷却させ、塗布膜の密着性と外観クラックを観察・判定した。
○：被評価レンズ数の２／３以上が合格
△：被評価レンズ数の１／３以上２／３未満が合格
×：被評価レンズ数の１／３未満が合格
７）耐衝撃性
ＡＮＳＩ  Ｚ８７．１規格に準ずる落球試験を行い、ＦＤＡ規格（０．２０４ジュール）の４倍のエネルギー（０．８１６ジュール）に対する『割れ・欠け・クラック』の程度を観察・判定した。
８）耐候密着性
ＱＵＶ試験機を使用し、レンズＡ面を２４０時間暴露した後の密着性と外観クラックを観察・判定した。
○：被評価レンズ数の２／３以上が合格
△：被評価レンズ数の１／３以上２／３未満が合格
×：被評価レンズ数の１／３未満が合格
【００３３】
【表１】
2009227861.tif 000002