金属により防眩性が付与されたプラスチツク眼鏡レンズ
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- 【要約】
【構成】 ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト６０〜９４重量部、アクリル酸もしくはメタクリル酸１〜１０重量部、下（１）もしくは下記（２）で示される単量体５〜３０重量部をラジカルキャスティング重合してプラスチック眼鏡レンズを作る際に、有機酸コバルト化合物を、単量体総量１００重量部当り、０．０５〜５．０重量部混合する。（ＸはＨ又はＣＨ３、ＲはＣ６以下のアルキル基、Ｒ１はＣ２〜Ｃ６のアルキル基又は、
ｎは１〜３の整数を示す。）
【効果】 プラスチック製眼鏡レンズにあってもガラス製レンズと同様な安定した防眩効果を有するもの、即ち、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す５０７ｎｍの双方に安定的に、相応の吸収をもつプラスチック製眼鏡レンズを得ることができる。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト６０〜９４重量部、アクリル酸もしくはメタクリル酸１〜１０重量部、下記化１（構造式１）もしくは、下記化２（構造式２）で示される単量体５〜３０重量部をラジカルキャスティング重合してプラスチック眼鏡レンズを作る際に、有機酸コバルト化合物を、単量体総量１００重量部当り、０．０５〜５．０重量部混合することにより、防眩機能が付与されることを特徴とする金属により防眩性が付与されたプラスチック眼鏡レンズ【化１】【化２】
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防眩効果の高い眼鏡レンズに関するものである。更に詳しく述べると金属原子を用いることにより防眩性が付与されたプラスチック眼鏡レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】本来、眼鏡レンズの用途は、視力補正を主眼とするものである。しかし、最近の眼科医療に関する多くの研究の結果からは、紫外線や可視光線でも比較的低波長の強い光りが、眼に少なからず悪影響を及ぼし、その弊害が現れているという報告がなされている。こういった紫外線や可視域の低波長の強い光りから眼を守る必要性の高まりとともに、眼鏡レンズにも眼に害の多い紫外線や低波長の強い光りから眼を保護するという重要な機能が求められ始めている。例えば、プラスチック製眼鏡レンズにあっては、紫外線を防止するために、レンズ樹脂に紫外線吸収剤を適量混合することにより、ある程度眼の保護がなされる対応が採られている。しかしながら、可視光線中の低波長成分の防御には、殆ど手がつけられていないのが、現状である。しかし、強い太陽光線や自動車のライト光のまぶしさを防止する眼鏡レンズとしては、ガラス製レンズにその例を見ることが出来る。珪酸塩または、ほう珪酸塩系のガラスにＮｄ2０2を加えることや、Ｅｒ2０2 を使用することにより可視域の低波長成分を遮断し、防眩性を付与しようとする試みがなされており、一部、眼鏡用ガラスレンズとして使用されている。（特公昭４８−８７２３号、特開昭５３−８５８１３号）
【０００３】しかしながら、プラスチック製レンズでは、簡単には、Ｎｄ2０2 やＥｒ2０2等を導入出来る訳には行かない。その理由は、Ｎｄ2０2 やＥｒ2０2 等の金属酸化物は、簡単に樹脂モノマ−に溶解したり、均一透明にレンズ用樹脂中に分散混合が出来ないからである。又、プラスチック製レンズ樹脂に種々の有機染料を混合して、可視域の低波長成分を遮断し、防眩性を付与しようとする試みがなされているが、一般に、有機染料は、光りや熱に極めて不安定であり、樹脂中の有機染料は、時間と共に、その濃度が低下したり劣化して樹脂の光り吸収特性が大幅に変化するのが常である。従って、プラスチック製眼鏡レンズにあっても該ガラス製レンズと同様な眼を保護する安定な高い防眩特性を有するものの出現が真に望まれている。一般に、最も望ましい防眩効果とは、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５０７ｎｍの双方の入射光量を抑えるために、樹脂が相応の吸収をもつことが、高い防眩効果を達成すると言われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題点は、プラスチック製眼鏡レンズにあっても該ガラス製レンズと同様な安定した防眩効果を有するもの、即ち、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す５０７ｎｍの双方に安定的に、相応の吸収をもつプラスチック製眼鏡レンズを得ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このようなプラスチック製眼鏡レンズを得べく検討を重ねた結果得られたものである。即ち、後述する特定の樹脂モノマ−に有機酸コバルト化合物を含有溶解させ、これをキャスティングラジカル重合させることにより、５６０ｎｍ程度までの低可視域に防眩効果の著しい特性吸収を有するプラスチック製眼鏡レンズを得ることを可能にした。以下、本発明を詳述する。本発明で、最も重要なことは、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５０７ｎｍの双方の入射光量を抑えるために樹脂にこの付近の波長での吸収をもたせることである。本発明では、有機酸コバルト化合物が特定の樹脂中で、この機能を有することを見いだした。即ち、有機酸コバルト化合物と後述する特定の樹脂モノマ−の組合せが、本発明を可能にしたと言える。
【０００６】先ず、本発明で用いられる有機酸コバルト化合物とは、コバルト原子と有機酸が結合された化合物一般を意味し、水和物が結合したものも本発明では、特に、弊害はなく、好ましく用いられる。具体的には、酢酸コバルト［Ｃo（ＣＨ3Ｃ００）2］、ギ酸コバルト［Ｃo（ＨＣ００）2］、シクロヘキサン酪酸コバルト［Ｃｏ（Ｃ6Ｈ11Ｃ3Ｈ6ＣＯＯ）2］，シュ−酸コバルト［ＣoＣ2０4］，オレイン酸コバルト［Ｃo（Ｃ17Ｈ33Ｃ００）2］、ステアリン酸コバルト［Ｃo（ＣＨ3(ＣＨ2)16Ｃ００）2］、及びこれらの各種水和物を挙げることが出来るが、これらはほんの一例であり、本発明では、これらのみに限定されない。
【０００７】次に、本発明で用いられるプラスチックレンズを構成する樹脂は、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト系樹脂である。ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト系樹脂とは、本発明では、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トモノマ−を主成分として含むモノマ−をキャスティングラジカル重合してなる共重合体を意味し、これより作られるレンズは架橋密度が高く耐熱性、耐水性、耐溶剤性に優れた特性を有するレンズであり本発明では、好ましく使用される。本発明で、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トモノマ−が単独で用いられない理由は、本発明の主要な目的である防眩特性を樹脂に付与させるときに、防眩機能を有する該コバルト化合物が簡単に溶解してくれないからに他ならない。それ故、本発明で用いられるジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トを主成分として含むモノマ−の ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト以外の成分は、専ら防眩機能を有する該コバルト化合物をジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トに溶解させる手段に過ぎない。
【０００８】本発明で用いられるジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト以外の成分とは、本発明では、二種類用いられる。一つは、アクリル酸もしくは、メタクリル酸である。これらのモノマ−は、専ら防眩機能を有する該コバルト化合物を溶解させるために使用される。しかしながら、アクリル酸もしくは、メタクリル酸は、元来、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トモノマ−と重合時に、相溶し難いモノマ−であるので、これだけでは透明な樹脂はできない。そこで、本発明では、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとアクリル酸もしくは、メタクリル酸との相溶性を向上させる手段として、化３（構造式１）および化４（構造式２）で示されるモノマ−が使用される。
【０００９】
【化３】【００１０】
【化４】【００１１】本発明で用いられるレンズ樹脂組成を示すと、主成分のジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト６０〜９４重量部、アクリル酸もしくはメタクリル酸１〜１０重量部、化３（構造式１）もしくは、化４（構造式２）で示される単量体５〜３０重量部に、有機酸コバルト化合物を、単量体総量１００重量部当り０．０５〜５．０重量部が使用される。ここで、有機酸コバルト化合物は、単量体総量１００重量部当り０．０５重量部以下であると、本発明の目的である有効な、防眩性を達成できない。又、５重量部を超えて使用すると、共重合体樹脂の透過率が大幅に低下するだけで、防眩特性の顕著な増加は期待出来ないので、本発明では、０．０５〜５．０重量部が好ましい範囲として使用される。
【００１２】次に、これら該有機酸コバルト化合物を該モノマ−に溶解させるために、本発明では、アクリル酸もしくは、メタクリル酸が必須の成分として、用いられる。これら単量体無くして、該有機酸コバルト化合物を光学的に、透明な状態で混合溶解することはできない。該有機酸コバルト化合物を０．０５〜５．０重量部溶解させるためには、アクリル酸もしくは、メタクリル酸は、１〜１０重量部必要である。１重量部以下であると充分な溶解力を示さないし、１０重量部を超えると主成分のジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トモノマ−と重合時に、相溶性が欠如し、樹脂の透明性が低下する。この為、アクリル酸もしくは、メタクリル酸は、１〜１０重量部の範囲で使用される。
【００１３】次に、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トは、主成分であり、６０重量％以上が用いられる。これ以下だと、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト樹脂特有の強度、耐熱性、耐薬品性、等の特質が失われてしまう。又、９４重量部を超えると、該有機酸コバルト化合物を安定して透明な状態で、樹脂化することが出来ないので、本発明では、主成分のジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トモノマ−は、６０〜９４重量部の範囲で使用される。
【００１４】化３（構造式１）で示されるアクリルエステル（または、メタクリルエステル）は、透明で光学特性が良く、本発明の主成分であるジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとは、相溶性に富む。又、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとアクリル酸もしくは、メタクリル酸との相溶性を向上させる。しかし、これが３０重量部を越すと耐熱性が極端に悪くなり、高温での加工が難しくなり好ましくない。又、有機溶剤にも侵され易い。５重量部以下では、主成分のジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとアクリル酸もしくは、メタクリル酸との相溶性を維持出来ない。この為、本発明では、５〜３０重量部が用いられる。更に、本発明で重要な点は、化３（構造式１）のモノマ−でＲがＣ6 以下のアルキル基を用いていることである。即ち、Ｃ6 を超える大きいアルキル基を用いると、重合体が、柔軟な構造になるため、極端に耐熱性が低下する。Ｃ6以下のより小さいアルキル基では、この様なことはない。
【００１５】次に、化４（構造式２）のモノマ−は、透明性に優れ、化３（構造式１）で示されるアクリルエステル（または、メタクリルエステル）と同様本発明の主成分であるジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとは、相溶性に富むし、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとアクリル酸もしくは、メタクリル酸との相溶性を向上させる特質を有している。更に、二官能性であるので、架橋効果に優れ、耐熱性を付与出来る為、本発明では、好ましく用いられる。しかしながら、化４（構造式２）のモノマ−は、３０重量部を越して用いられると、架橋が進み過ぎ、出来た樹脂レンズが脆く危険なものとなり易い。又、５重量部より少ないと、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとアクリル酸もしくは、メタクリル酸との相溶性を維持出来ない。この為、本発明では、５〜３０重量部が用いられる。又、化４（構造式２）で、Ｒ1がＣ2 〜Ｃ6のアルキル基であることは、Ｒ1がＣ6より大きいと架橋効果が乏しくなり、耐熱性や耐薬品性が欠如する。また、Ｒ1の下記化５でｎが１〜３の整数である理由も全く同じ理由のためである。
【００１６】
【化５】【００１７】本発明で用いられる化３（構造式１）のモノマ−の具体例を示すと、メチルアクリレ-ト(メタクリレ-ト)、エチルアクリレ-ト(メタクリレ-ト)、ｎ-フ゜ロヒ゜ルアクリレ-ト(メタクリレ-ト)、イソフ゜ロヒ゜ルアクリレ-ト(メタクリレト)、n- フ゛チルアクリレ-ト(メタクリレ-ト)、n-ヘキシルアクリレ-ト(メタクリレ-ト)、等が有効であるが、本発明は、これらのみに限定されない。次に、化４（構造式２）で示されるモノマ−の具体例を示すと、エチレンク゛リコ-ルシ゛アクリレ-ト(シ゛メタクリレ-ト)、フ゜ロヒ゜レンク゛リコ-ルシ゛アクリレ-ト(シ゛メタクリレ-ト)、フ゛チレンク゛リコ-ルシ゛アクリレ-ト(シ゛メタクリレ-ト)、シ゛エチレンク゛リコ-ルシ゛アクリレ-ト(シ゛メタクリレ-ト)、トリエチレンク゛リコ-ルシ゛アクリレ-ト(シ゛メタクリレ-ト)、等を挙げることができるが、本発明ではこれらのみに限定されない。
【００１８】さて、本発明のモノマ−即ち、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トとアクリル酸もしくは、メタクリル酸と、化３（構造式１）または化４（構造式２）で示されるモノマ−の混合物がキャスティング重合されるが、この時、該有機酸コバルト化合物が混合溶解された状態で重合が行われる。適量のラジカル重合開始剤を加えられた該モノマ−は、設計された曲率を有する金属、ガラスまたは、プラスチック等で出来た重合型の中に流し込まれ、加熱硬化されて、内部に有機酸コバルト化合物の入った共重合体樹脂レンズが得られる。この時用いられる重合開始剤は特に限定はなく通常のラジカル重合開始剤が使用される。加熱硬化温度は、本発明では、３０〜１００℃程度が採用されるが、目的に応じて変化させてもよい。更に、本発明では、目的に応じて種々の紫外線吸収剤を該モノマ−に加えておくことが出来るし、それが更に有効であることは言うまでもない。本発明で得られたこれら内部に有機酸コバルト化合物の入った共重合体樹脂レンズは、このまま眼鏡レンズとして用いることが出来るが、この後、染色、ハ−ドコ−トや反射防止コ−ト等通常の眼鏡に施されている加工を行う事も可能である。
【００１９】この様にして得られた本発明になる眼鏡レンズは、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５０７ｎｍの双方の入射光量を抑える相応の吸収を安定してもつことができ、高い防眩効果を達成する事を可能にした。以下、本発明を実施例で説明する。
【００２０】
【実施例】
実施例（１）
ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト８０重量部、メタクリル酸２．５重量部、メチルメタクリレ−ト１０重量部、フ゜ロヒ゜レンク゛リコ-ルシ゛アクリレ-ト７．５重量部をよく混合し、ステアリン酸コバルト［Ｃo（ＣＨ3(ＣＨ2)16Ｃ００）2］０．２５重量部を加えて、モノマ−溶液とした。これに、重合開始剤として、イソプロピルパ−オキシジカ−ボネ−ト２．７重量部を加えて、ガラス製のモ−ルド中に入れ、４２℃で５時間、６０℃で１５時間、８５℃で２時間重合を行い−２．０ジオプタ−、中心厚み１．７ｍｍの眼鏡レンズを得た。このレンズの可視光線透過率を図１に示す。この図より明らかなように、本発明のレンズは、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５０７ｎｍの双方の入射光量を抑える相応の吸収をもち、高い防眩効果を有していることが認められる。次に、このレンズを、１２０℃のオ−ブンの中に、５時間いれ、その後、同様の可視光線透過率を測定したが、図１と全く変化が認められなかった。この様に、このレンズの防眩特性は、極めて安定していることが認められる。
【００２１】実施例（２）
ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−ト６５重量部、 アクリル酸８．５重量部、 ｎブチルメタクリレ−ト２６．５重量部 をよく混合し、酢酸コバルト３水和物［Ｃo（ＣＨ3Ｃ００）2・３Ｈ2Ｏ］０．２５重量部を加えて、モノマ−溶液とした。これに、重合開始剤として、イソプロピルパ−オキシジカ−ボネ−ト３．０重量部を加えて、ガラス製のモ−ルド中に入れ、４２℃で７時間、６０℃で１５時間、８５℃で２時間重合を行い−４．０ジオプタ−、中心厚み１．７ｍｍの眼鏡レンズを得た。このレンズの可視光線透過率を図２に示す。この図より明らかなように、本発明のレンズは、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す波長である５０７ｎｍの双方の入射光量を抑える相応の吸収をもち、高い防眩効果を有していることが認められる。次に、このレンズを、１２０℃のオ−ブンの中に、５時間いれ、その後、同様の可視光線透過率を測定したが、図２と全く変化が認められなかった。この様に、このレンズの防眩特性は、極めて安定していることが認められる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではプラスチック製眼鏡レンズにあっても該ガラス製レンズと同様な安定した防眩効果を有するもの、即ち、屋外の明るい状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す５５５ｎｍと、屋内の暗い状態に順応した正常な肉眼の比視感度の最高を示す５０７ｎｍの双方に安定的に、相応の吸収をもつプラスチック製眼鏡レンズを得ることができる。
- 【公開番号】特開平５−４５６１６
【公開日】平成５年（１９９３）２月２６日
【発明の名称】金属により防眩性が付与されたプラスチツク眼鏡レンズ
【発明者】
【氏名】本田 智士
【氏名】嘉悦 勲
- 【出願番号】特願平３−２２３２９０
【出願日】平成３年（１９９１）８月８日
【出願人】
【識別番号】５９１１３１００６
【氏名又は名称】株式会社東京計画
- 【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】菊池 武胤 （外１名）
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