플라스틱 렌즈 및 플라스틱 렌즈의 제조 방법 document_id A220623107714

플라스틱 렌즈는, 유리 렌즈에 비해 경량이고, 성형성, 가공성, 염색성 등이 뛰어나며, 게다가 깨지기 어려워 안전성도 높기 때문에, 안경 렌즈 분야에 있어 급속히 보급되어, 그 대부분을 차지하고 있다. 또, 근래에는 박형화, 경량화 렌즈에 대한 요구에 부응할 수 있도록, 티오우레탄 수지나 에피설파이드 수지 등의 고굴절률 소재가 개발되고 있다. 한편, 플라스틱 렌즈는 유리 렌즈에 비해 긁히기 쉽기 때문에, 일반적으로, 플라스틱 렌즈의 표면에 하드코트층(hard coat layer)을 형성하여, 표면 경도를 향상시키고 있다. 또, 표면 반사를 방지하는 목적에서 하드코트층의 상부 표면에 무기물질을 증착(vapor-depositing)하여 반사방지막(antireflection film)을 형성하거나, 또한 반사방지막의 표면의 발수/발유 성능(water/oil repellency)을 향상시키는 목적으로 반사방지막의 상부 표면에 불소-함유 유기규소 화합물로 이루어지는 방오층(stainproof layer)을 형성하고 있다. 이와 같이 플라스틱 렌즈는, 표면 처리의 기술 혁신에 의해, 고기능 렌즈로서 한층 더 발전을 하고 있다. 그렇지만, 플라스틱 렌즈는, 내열성이 낮다고 하는 과제를 가지고 있다. 특히 플라스틱 렌즈 수지 소재의 고굴절률화에 수반하여, 내열성은 저하하는 경향이 있다. 또, 표면 코팅층 중 특히 무기 반사방지막은, 기재(base material)가 되는 플라스틱 렌즈의 열팽창 변형을 따라가지 못하고, 결과로서 흐림(cloud)이나 크랙(crack) 등을 일으키는 문제점이 있으며, 플라스틱 렌즈의 고굴절률화에 수반하여 그 문제점이 현저하게 되는 경향이 있다. 한편, 무기 반사방지막은, 진공 증착법에 의해 형성되기 때문에 일반적으로 막 밀도가 높고, 렌즈 외부로부터 하지층(lower layer)인 하드코트층에의, 산소, 수분, 자외광 등의 플라스틱 렌즈의 내구성을 열화시키는 인자의 접촉을 차폐(blocking)하는 성질(보호 효과)을 갖는다. 이러한 무기 반사방지막에서는, 하지층으로서 예를 들면 내광성이 낮은 아나타제형의 결정 구조를 갖는 산화티탄을 주성분으로 함유하는 코팅 조성물을 이용하여 하드코트층을 형성했다고 해도, 플라스틱 렌즈의 내구성은 어느 정도 확보하는 것이 가능하다. 이에 반해, 유기 박막(organic film)으로 이루어진 반사방지막은, 무기 반사방지막보다 상대적으로 막 밀도가 낮고, 공극을 갖는 구조이기 때문에, 무기 반사방지막과 같은 보호 효과를 얻을 수 없다. 이 때문에, 상기 아나타제형의 결정 구조를 갖는 산화티탄을 주성분으로 함유하는 코팅 조성물을 이용하여 하드코트층을 형성한 경우에는 플라스틱 렌즈의 내구성이 불충분하게 되기 때문에, 하지층인 하드코트층이, 보다 높은 내구성을 갖는 것이 요구된다. 이러한 요구를 만족시키기 위하여, 루틸형의 결정 구조를 갖는 산화티탄을 주성분으로 함유하는 금속 산화물 미립자를 함유하는 코팅 조성물을 이용하여, 하드코트층을 형성하는 기술이 제안되고 있다(예를 들면, 문헌 1：JP-A-11-310755). 이 하드코트층은, 광활성(photoactivation effect)이 낮은 산화티탄을 이용하고 있기 때문에, 종래의 아나타제형의 결정 구조를 갖는 산화티탄에 비해, 향상된 내구성 및 고굴절률을 실현할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 유기 박막으로 이루어진 반사방지막은, 무기 반사방지막보다 상대적으로 막 밀도가 낮고, 공극(void)을 갖는 구조이기 때문에, 내스크래치성(scratch resistance) 및 내약품성에 있어서 불충분하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 퍼플루오로알킬에틸기-함유 실란과 테트라알콕시실란 등의 각종 실란 화합물을 공가수분해(co-hydrolyzing)하는 방식(예를 들면, 문헌 2：JP-A-2002-53805); 퍼플루오로알킬기-함유 실란에, 퍼플루오로알킬렌을 스페이서(spacer)로서 함유하는 디실란 화합물과, 테트라알콕시실란을 혼합하고 공가수분해하여 수득된 계(system)(예를 들면, 문헌 3：JP-B-6-29332); 및 퍼플루오로알킬기-함유 실란, 퍼플루오로알킬렌을 스페이서로서 함유하는 디실란 화합물, 및 에폭시-작용성(epoxy-functional) 실란을 혼합하고 공가수분해하여 수득된 계(예를 들면, 문헌 4：일본 특허 제 2629813호)가 제안되어 있고, 목적으로 하는 방오성(stain resistance), 내스크래치성, 밀착성 및 반사방지성을 비교적 양호한 수준으로 확보하는데 성공하였다. 또, 특정의 구조를 갖는 디실란 화합물 또는 그의 (부분) 가수분해물을 함유함으로써, 이전보다 높은 수준의 내약품성을 달성한 조성물도 알려져 있다(예를 들면 문헌 5：JP-A-2004-315712). 그렇지만, 문헌 1에 개시된 구성과 같이 루틸형 산화티탄을 함유하는 하드코트층의 상부 표면에, 종래의 유기 박막으로 이루어진 반사방지막을 형성한 경우에는, 하드코트층의 내구성, 및 유기 반사방지막의 내스크래치성, 내약품성 및 내열성이 충분하다고는 할 수 없어, 한층 더 성능의 향상이 필요하다. 또, 문헌 2 내지 4에 개시되고 있는 각각의 조성물에서는 불소 함유율이 저하하기 때문에, 종래기술에서는 본질적으로 양호한 가정용 세제 등의 약제(chemical reagent)에 대한 내약품성, 특히 폴리실록산계의 약점인 내알칼리성이 부족하여, 실용상 문제가 있다. 문헌 5의 조성물에서는, 막 형성 공정이나 그 외의 공정에 있어서 높은 열이 가해질 때나, 피막 형성 공정 후에 있어서 높은 열이 가해지거나 했을 때에는 크랙이 발생하기 쉽다고 하는 문제가 있고, 특히 플라스틱 등의 가역성의 기재에 피막을 형성했을 때에는 다수의 크랙이 발생된다. 한편, 높은 굴절률을 갖는 플라스틱 렌즈 기재에 이용되는 재료의 주류가 되고 있는, 티오우레탄 수지나 에피설파이드 수지는, 각각 황 원자를 주쇄 골격으로 가지고 있다. 이 황 원자는, 하드코트층에 존재하는 유기규소 화합물 중의 실라놀기 등의 극성기와 상호작용을 일으키기 어렵고, 또한 하드코트층 자체의 경화를 저해하는 성질을 갖는 것으로 알려져 있기 때문에, 하드코트층과 플라스틱 렌즈 기재 사이의 밀착성을 얻기 어렵다. 특히, 하드코트층의 상부 표면에, 유기 박막으로 이루어진 반사방지막을 형성한 경우에는, 하드코트층과 플라스틱 렌즈 기재 사이의 밀착성이 불충분한데다가, 또한 유기 박막을 통과한 물 및 산소가 하드코트층을 열화시키기 때문에, 유기 박막으로 구성되는 반사방지막을 하드코트층의 상부 표면에 마련한 구성에서는, 충분한 내구성(밀착성 및 보호 효과)을 얻는 것이 곤란했다. 안경용 플라스틱 렌즈로서 칼라(tinted) 렌즈의 수요가 높고, 플라스틱 렌즈 기재는 종종 분산 염료에 의해 염색된다. 이 경우, 플라스틱 렌즈 기재 표면에 염색제가 존재하기 때문에, 하드코트층과 플라스틱 렌즈 기재 사이의 밀착성이, 염색하지 않은 렌즈에 비해 저하한다. 플라스틱 렌즈 기재 표면에 존재하는 분산 염료는, 자외선 및 산소에 의해서 변질하는 성질을 갖는 것이 발견되었다. 특히 하드코트층의 상부 표면에 유기 박막으로 구성되는 반사방지막을 형성한 경우에는 이 변질이 상당하여, 하드코트층과 플라스틱 렌즈 기재 사이의 밀착성을 열화시키는 원인이 되고 있다. 따라서 본 발명의 목적은, 유기 박막으로 이루어진 반사방지막을 갖는 광학부품에 있어서, 반사방지막 및 하드코트층의 내구성을 향상시킨 플라스틱 렌즈 및 플라스틱 렌즈의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.