DE69221781T2

DE69221781T2 - Grundierschicht für Plastiklinse

Info

Publication number: DE69221781T2
Application number: DE69221781T
Authority: DE
Inventors: Naoto Hirayama; Satoshi Ishizuka; Hisayuki Kayanoki; Shoji Mase; Noboru Otani; Motoaki Yoshida
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1998-02-05
Anticipated expiration: 2012-06-13
Also published as: DE69221781D1; CA2071096C; EP0518687A1; ATE157462T1; EP0518687B1; CA2071096A1; JP2000162403A; KR100267444B1; US5496641A; KR930000967A; EP0764857A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststofflinse. Spezieller betrifft sie eine Kunststofflinse, welche ein verbessertes Aussehen und hervorragende Verschleißbeständigkeit, Schlagfestigkeit, Färbbarkeit, Antireflexionseigenschaften, Witterungsbeständigkeit, chemische Beständigkeit und Haftvermögen eines Überzugs aufweist.
In früheren Jahren haben Kunststoffe, die im Vergleich zu Glas leicht sind, Aufmerksamkeit als Materialien für Augengläser oder Brillen auf sich gezogen, und viele Kunststofflinsen, die einen hohen Brechungsindex und eine niedrige chromatische Aberration aufweisen, sind auf dem Markt. Da die Kunststofflinsen im allgemeinen dadurch einen Defekt aufweisen, daß sie dazu neigen, zu zerkratzen, werden die Kunststofflinsen gewöhnlich auf der Linsenoberfläche mit einer harten Überzugsschicht auf Silicium-Basis versehen, und die Kunststofflinsen werden auch mit einer Antireflexionsüberzugsschicht aus einem dampfabgeschiedenen, anorganischen Material auf der harten Überzugsschicht versehen, um Oberflächenreflexion zu verhindern, welche das Flimmern eines Bildes verursacht.
Eine harte Überzugsschicht besitzt im allgemeinen einen Brechungsindex im Bereich von 1,40 bis 1,50, und ein Kunststofflinsensubstrat besitzt im allgemeinen einen Brechungsindex von 1,50 oder höher. Obwohl es kein Problem ist, wenn die Dicke der harten Überzugsschicht gleichförmig ist, erscheinen mit einer Zunahme des Unterschieds zwischen den obengenannten Brechungsindizes Interferenzstreifen, wenn die Dicke der harten Überzugsschicht ungleichmäßig ist und folglich so eine Linse ein merklich schlechtes Aussehen besitzt. Vom Standpunkt der Herstellung jedoch ist es sehr schwierig, eine harte Überzugsschicht herzustellen, die eine gleichförmige Dicke aufweist.
Unter diesen Umständen beschreiben die japanischen offengelegten Patentveröffentlichungen Nr. 11801/1987 und 217402/1989 die Bereitstellung einer Grundierschicht zwischen einem Linsensubstrat und einer harten Überzugsschicht.
Da jedoch das Material für die Grundierschicht, beschrieben in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 11801/1987, aus einem aromatischen Homopolymer, einem Copolymer eines aromatischen Homopolymers und einer Acrylverbindung, einer Epoxyverbindung und einer Verbindung auf Silicium-Basis gewählt wird, ist die Schlagfestigkeit der Kunststofflinse, nach dem Versehen mit einer Antireflexionsschicht, unzureichend.
Die EP-A-0404111 beschreibt eine laminierte Kunststofflinse, enthaltend eine Grundierschicht aus einem wärmehärtbaren Polyurethan.
Die, japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 217402/1989 offenbart die Verwendung eines Polyurethans, erhalten aus Polyol und Polyisocyanat, wobei mindestens eines von diesen einen aromatischen Ring enthält, um eine Grundierschicht, welche einen Brechungsindex von mindestens 1,50 aufweist, zu bilden.
Gleichwohl verursacht das obengenannte Polyurethan eine beträchtliche Verschlechterung der Witterungsbeständigkeit (Vergilben) einer Kunststofflinse als Produkt. Soweit den Erfindern der vorliegenden Anmeldung bekannt ist, gibt es keine Kunststofflinse, welche frei von Interferenzstreifen, hervorragend hinsichtlich Schlagfestigkeit nach dem Versehen mit einer Antireflexionsbeschichtung und hervorragend hinsichtlich Witterungsbeständigkeit ist. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kunststofflinse bereitzustellen, die hervorragende physikalische Eigenschaften aufweist.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kunststofflinse bereitzustellen, welche frei von Interferenzstreifen, hervorragend hinsichtlich Schlagfestigkeit nach dem Versehen mit einem Antireflexionsüberzug und hervorragend hinsichtlich Witterungsbeständigkeit (frei von Vergilben) ist. Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die obengenannten Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch eine Kunststofflinse erreicht, umfassend in der nachstehend aufgeführten Reihenfolge:
(A) ein Kunststofflinsensubstrat mit einem Brechungsindex von 1,50 bis 1,70,
(B) eine Grundierschicht, umfassend (i) ein Polyurethan und eine Verbindung mit mindestens einem Metall, gewählt aus Al, Ti, Zr, Sn und Sb, oder (ii) ein Polyurethan, enthaltend mindestens ein aus Cl, Br, I und S gewähltes Element,
(C) eine harte Überzugsschicht und
(D) eine einzelschichtige oder mehrschichtige Antireflexionsschicht einer anorganischen Substanz
wobei die Grundierschicht (B) einen Brechungsindex von 1,45 bis 1,60 aufweist und sowohl der folgenden Gleichung (1):
worin:
ns der Brechungsindex des Kunststofflinsensubstrates (A) ist,
nH der Brechungsindex einer harten Überzugsschicht (C) ist und
np der Brechungsindex der Grundierschicht (B) ist, als auch der folgenden Gleichung (2):
d = λ/4np ...(2)
worin
λ die Wellenlänge von sichtbarem Licht zwischen 450 und 650 nm ist,
np wie oben definiert ist und
d die Dicke (nm) der Grundierschicht (B) ist, genügt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
In der vorliegenden Erfindung ist das Kunststofflinsensubstrat (A) nicht speziell begrenzt, und Beispiele davon schließen transparente Harze mit einem Brechungsindex von 1,50 bis 1,70, wie Polycarbonat, ein Acrylharz, ein Styrolharz, ein Urethanharz und ein Allylharz, ein.
Besonders bevorzugt ist eine Kunststofflinse, gebildet aus einem Polymer, erhalten durch Radikalpolymerisation eines Monomeren, welches hauptsächlich ein Diethylenglykolbisallylcarbonat der Formel (1) enthält,
und eine Kunststofflinse, erhältlich durch Radikalpolymerisation einer Monomermischung, enthaltend ein N-substituiertes Phenylmaleimid. Die in der vorliegende Erfindung verwendete Kunststofflinse wird durch ein Polymerisationsverfahren hergestellt, welches für die Herstellung von gewöhnlichen Kunststofflinsen verwendet wird. Z.B. wird die Kunststofflinse durch ein Verfahren hergestellt, in welchem eine Monomermischung in eine Gußform gegossen wird, welche aus einer Glasform und einer aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer bestehenden Dichtung aufgebaut ist, Erhitzen derselben bei einer vorbestimmten Temperatur während einer vorbestimmten Zeitdauer, Herausnehmen des Produktes aus der Glasform und dann Nachhärten bei einer vorbestimmten Temperatur während einer vorbestimmten Zeitdauer. Vorzugsweise besitzt das Kunststofflinsensubstrat (A) eine Glasübergangstemperatur von nicht mehr 110ºC.
In der vorliegenden Erfindung wird die Grundierschicht (B) auf dem oben beschriebenen Kunststofflinsensubstrat gebildet. Bevorzugte Polyurethane zur Verwendung in der Grundierschicht sind wärmehärtbare Polyurethane, besonders wärmehärtbare Polyurethane, erhalten durch Umsetzung zwischen einem Polyol, welches eine aktive Wasserstoffverbindung bzw. Verbindung mit aktivem Wasserstoff darstellt, und einem Polyisocyanat. Beispiele für das Polyol schließen Polyester mit einer Vielzahl von Hydroxylgruppen, Polyether, Polycaprolactone, Polycarbonate und Polyacrylate (Acrylpolyol) ein.
Polyisocyanate sind in geblockte Polyisocyanate und nicht-geblockte Polyisocyanate eingeteilt. In der vorliegenden Erfindung sind geblockte Polyisocyanate bevorzugt. Ein geblocktes Polyisocyanat ist ein Polyisocyanat, worin die Isocyanatgruppe mit einem Blockiermittel geblockt ist. Geblockte Polyisocyanate sind in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, weil, wenn ein nicht-geblocktes Polyisocyanat verwendet wird, der aktive Wasserstoff des Polyols und die Isocyanatgruppe dazu neigen, bei Raumtemperatur zu reagieren und die Topfzeit einer Grundierschicht-Überzugszusammensetzung deshalb beträchtlich herabgesetzt ist. Im Gegensatz dazu kann ein geblocktes Polyisocyanat mit aktivem Wasserstoff nur umgesetzt werden nachdem das Blockiermittel unter Wärmeeinwirkung zerfallen ist. Deshalb ist die Topfzeit bei Raumtemperatur vorteilhaft sehr lang.
Beispiele des Polyisocyanates schließen Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat, hydriertes Xylylendiisocyanat und Additionsprodukte davon ein. Beispiele der Additionsprodukte schließen Isocyanurate, Allophanate, Biurete und Carbodiimide ein. Als geblocktes Polyisocyanat ist ein Polyisocyanat, erhältlich durch Blockieren einer Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat, d.h. Isocyanurat, mit einem β-Diketon besonders bevorzugt. Das mit einem β-Diketon als Blockiermittel geblockte Polyisocyanat kann bei einer Temperatur von 100ºC oder niedriger gehärtet werden, da das Blockiermittel bei einer niedrigen Temperatur zerfällt und deshalb ein so geblocktes Polyisocyanat für die Herstellung einer Linse, bei der hohe Wärmebeständigkeit nicht benötigt wird, verwendet werden kann, z.B. einer Kunststofflinse, die eine Glasübergangstemperatur von nicht höher als 110ºC aufweist. Beispiele β-Diketons schließen vorzugsweise Acetylaceton, 2,4-Hexandion, 2,4-Heptandion und 3,5-Heptandion ein.
Beispiele des Polyols schließen Verbindungen ein, die eine Vielzahl von Hydroxylgruppen im Molekül besitzen, wie Polyester, Polyether, Polycaprolacton, Polycarbonate und Polyacrylate. Besonders bevorzugt sind Polyester, Polyole, Acrylpolyole und Mischungen davon. Das geblockte Polyisocyanat und das Polyol werden in solchen Mengen verwendet, daß das Isocyanatgruppen/Hydroxylgruppen-Molverhältnis 0,5/1 bis 1,5/1 beträgt, besonders bevorzugt 0,85/1 bis 1,2/1. Wenn dieses Molverhältnis kleiner als 0,5/1 oder größer als 1,5/1 ist, neigt die gehärtete Grundierschicht dazu, eine zu kleine Vernetzungsdichte zu besitzen, um die Schlagfestigkeit zu verbessern.
Als das obengenannte Polyisocyanat und/oder Polyol können jene verwendet werden, die einen aromatischen Ring besitzen, um den Brechungsindex zu vergrößern, wie ein Polyester, erhalten aus Terephthalsäure und Propylenglykol und das Isocyanurat von Tolylendiisocyanat, welches mit β-Diketon geblockt ist. Da jedoch diese Verbindungen die Witterungsbeständigkeit einer Kunststofflinse als Produkt beträchtlich verschlechtern (d.h. Vergilbung verursachen), ist es wünschenswert, diese nicht in allen möglichen Fällen zu verwenden.
Die Umsetzung von geblocktem Polyisocyanat mit dem Polyol erfordert nicht die Gegenwart eines Härtungskatalysators.
In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Grundierschicht eine Metallverbindung, um ihren Brechungsindex zu vergrößern. Diese Metallverbindung ist eine Verbindung mit mindestens einem Metall, gewählt aus Aluminium (Al), Titan (Ti), Zirconium (Zr), Zinn (Sn) und Antimon (Sb). Bevorzugt sind feine Oxidteilchen der obengenannten Metalle und organometallische Verbindungen, wie Alkoholate, Acylate und Chelate der obengenannten Metalle und Oligomere und Polymere, erhalten durch Polykondensation von diesen. Das "Acylat" bezieht sich hier auf jene, in welchen mindestens einer der an die Metallatome gebundenen Substituenten eine durch Acylierung gebildete Carboxylgruppe ist.
Beispiele der obengenannten feinen Metalloxidteilchen schließen feine Teilchen aus Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Zinnoxid und Antimonoxid ein. Diese können allein oder in Kombination verwendet werden. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser der feinen Teilchen beträgt vorzugsweise 1 bis 300 nm, besonders bevorzugt 5 bis 200 nm. Feine Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 1 nm sind schwierig herzustellen und erfordern unpraktikablerweise hohe Herstellungskosten. Die Verwendung feiner Teilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von mehr als 300 nm macht die Grundierschicht undurchsichtig. Die Brechungsindizes feiner Teilchen dieser Metalloxide betragen 2,0 (ZrO&sub2;), 2,0 (SnO&sub2;), 2,1 (TiO&sub2;), 1,7 (Sb&sub2;O&sub5;) und 1,66 (Al&sub2;O&sub3;). Wenn die feinen Teilchen dieser Metalloxide in Grundierschichten enthalten sind und der Anteil jedes Metalloxids dem von anderen entspricht, ist die Zunahme des Brechungsindexes der Grundierschicht größer, wenn ein Metalloxid mit einem höheren Brechungsindex verwendet wird, als wenn ein Metalloxid mit einem niedrigeren Brechungsindex verwendet wird.
Beispiele der organometallischen Verbindungen schließen Alkoholate wie Tetra-n-butoxytitan, Tetrastearyloxytitan, Di-n-butoxybis(triethanolaminato)titan, Titan-i-propoxyoctylenglykolat, Tri-i-propoxyaluminium, Tetra-n-butoxyzirconium, Tri-n-butoxyantimon und Tetra- n-butoxytin; Acylate wie Titanstearat und Tri-n-butoxytitanmonostearat; Chelate wie Propandioxytitanbis(ethylacetacetat) und Propandioxytitan(acetylactonat)(ethylacetacetat); Oligomere wie Dimere und Tetramere von Tetra-n-butoxytitanmonostearat; und Polymere wie Tri-n-butoxytitanmonostearat ein. Diese organometallischen Verbindungen können allein oder in Kombination verwendet werden.
Der Gehalt der obengenannten Metallverbindung in der Grundierschicht beträgt, wenn vorhanden, vorzugsweise 1 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt 20 bis 60 Gew.-%. Wenn dieser Gehalt weniger als 1 Gew.-% beträgt, wird nahezu kein Effekt hinsichtlich der Zunahme des Brechungsindexes der Grundierschicht erzeugt, und die Grundierschicht weist nur einen Brechungsindex von bestenfalls weniger als 1,45 auf. Auf der anderen Seite wird die Grundierschicht undurchsichtig, wenn er 80 Gew.-% überschreitet.
In der vorliegenden Erfindung besitzt die Grundierschicht (B) einen Brechungsindex np von 1,45 bis 1,60 (der Index wird gegen Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm gemessen).
Der Brechungsindex der Grundierschicht (B) genügt den beiden folgenden Gleichungen (1) und (2):
worin:
ns der Brechungsindex des Kunststofflinsensubstrates (A) ist,
nH der Brechungsindex einer später zu beschreibenden harten Überzugsschicht (C) ist und
np der Brechungsindex der Grundierschicht (B) ist.
d = λ/4np ...(2)
worin
λ die Wellenlänge von sichtbarem Licht zwischen 450 und 650 nm ist,
np wie oben definiert und
d die Dicke (nm) der Grundierschicht (B) ist.
Wenn den beiden der obengenannten Gleichungen (1) und (2) genügt wird, können Interferenzstreifen, welche durch die Interferenz zwischen reflektiertem Licht auf der Grenzfläche des Kunststofflinsensubstrates und der Grundierschicht und reflektiertem Licht auf der Grenzfläche der Grundierschicht und der harten Überzugsschicht verursacht werden, nahezu vollständig entfernt werden.
Wo die Grundierschicht eine Metallverbindung enthält, kann die Grundierschicht durch ein Verfahren gebildet werden, bei welchem das Polyol und das Polyisocyanat einleitend umgesetzt werden, wobei ein thermoplastisches Polyurethan synthetisiert wird. Das Polyurethan und die Metallverbindung werden mit einem Lösemittel (ein Dispersionsmedium aus Sicht der feinen Metalloxidteilchen) gemischt, wobei eine Überzugszusammensetzung gebildet wird. Die Überzugszusammensetzung wird auf ein Linsensubstrat aufgebracht und dann das Lösemittel (Dispersionsmedium) verflüchtigt. Ein alternatives Verfahren ist eines, bei welchem eine Überzugszusammensetzung, umfassend das Polyol, das Polyisocyanat, die Metallverbindung, das Lösemittel (Dispersionsmedium) und ggf. der Härtungskatalysator, auf ein Linsensubstrat aufgebracht werden und dann das Polyol und das Polyisocyanat umgesetzt werden, während das Lösemittel (Dispersionsmedium) verflüchtigt wird, wobei ein wärmehärtbares Polyurethan erhalten wird. Im Hinblick auf die Bildung der harten Überzugsschicht auf der Grundierschicht ist das letztere Verfahren bevorzugt, da es die Bildung eines quervernetzten, in einem Lösemittel unlöslichen Polyurethans erlaubt.
Das Lösemittel wird z.B. aus Alkoholen, Ketonen, Estern und Ethern gewählt. Andere bekannte Lösemittel können ebenfalls verwendet werden. Besonders bevorzugt sind Diacetonalkohol, Ethylacetat, Methylethylketon und Propylenglykolmonomethylether. Diese Lösemittel können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Die Grundierüberzugszusammensetzung kann weiterhin ein Egalisierungsmittel enthalten, um die Beschichtbarkeit zu verbessern und einen Absorber für ultraviolettes Licht und einen Antioxidanten, um die Witterungsbeständigkeit zu verbessern. Die Grundierüberzugszusammensetzung kann mit jedem der herkömmlichen Verfahren, wie einem Spinnüberzugsverfahren und einem Eintauchverfahren, ohne jede Beschränkung aufgebracht werden. Die Kunststofflinse kann, falls benötigt, einer Vorbehandlung wie einer Alkalibehandlung, einer Plasmabehandlung und einer UV-Licht-Behandlung unterzogen werden.
Die Grundierschicht wird auf dem Linsensubstrat gebildet durch die Aufbringung der Grundierüberzugszusammensetzung auf das Kunststofflinsensubstrat und dann Erhitzen der Grundierüberzugszusammensetzung bis auf eine Temperatur zwischen 60ºC und 140ºC, vorzugsweise zwischen 80ºC und 130ºC. Wenn die Temperatur niedriger als 60ºC ist, schreitet die Härtungsreaktion unerwünscht schwer voran, da das Blockiermittel des geblockten Polyisocyanates nicht zerfallen ist. Wenn die Temperatur höher als 140ºC ist, neigt die Kunststofflinse unerwünscht dazu, verformt zu werden. Obwohl abhängig von der Erhitzungstemperatur, liegt die Härtungszeit z.B. im Bereich von 10 Minuten bis 120 Minuten.
Die Dicke der Grundierschicht beträgt z.B. zwischen 0,05 µm und 5 µm, vorzugsweise zwischen 0,1 µm und 3 µm. Wenn die Dicke weniger als 0,05 µm beträgt, ist die Schlagfestigkeit extrem niedrig. Wenn die Dicke größer als 5 µm ist, neigt die Oberflächengenauigkeit der Grundierschicht dazu, schlecht zu sein.
Eine harte Überzugsschicht (1) wird auf der obengenannten Grundierschicht (B) gebildet. Das harte Überzugsmittel zur Bildung der harten Überzugsschicht wird bevorzugt gewählt aus Harzen auf Silicium-Basis. Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung, die hauptsächlich ein Cohydrolyseprodukt von:
(1) anorganischen Oxidteilchen mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 50 bis 200 Å wie kolloidalem Silica und kolloidalem Antimonoxid, oder einer Silanverbindung, die keine funktionelle Gruppe besitzt, und
(2) einer Silanverbindung mit einer funktionellen Gruppe wie einer Epoxygruppe und einer Methacrylgruppe ist.
Die obengenannte Komponente (1) ist vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 50 % bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (1) und (2) vorhanden. Beispiele der obengenannten Silanverbindung (2) mit einer funktionellen Gruppe schließen γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan und γ-Methacryloyloxypropyltrimethoxysilan ein.
Der Grund für die Bevorzugung des Harzes auf Silicium-Basis für die Bildung der harten Überzugsschicht ist, daß das Harz auf Silicium-Basis eine härtere Überzugsschicht ergibt, als eine aus einem Melamin- oder Acrylharz gebildete. Wenn die Härte nicht ein Faktor von großem Gewicht ist, können ein Melaminharz und ein Acrylharz ebenfalls verwendet werden. Das harte Überzugsmittel kann durch jedes herkömmliche Verfahren wie ein Eintauchverfahren, ein Sprühverfahren und ein Spinnüberzugsverfahren aufgetragen werden. Ein Eintauchverfahren ist im Hinblick auf die Funktionsfähigkeit am meisten geeignet. Das aufgetragene harte Überzugs-mittel wird mittels Erhitzen, ultraviolettem Licht oder Elektronenstrahl gemäß den Typen des harten Überzugsmittels gehärtet, wobei die harte Überzugsschicht auf der Polyurethangrundierschicht der Kunststofflinsenoberfläche gebildet wird. Der harte (gehärtete) Überzug weist vorzugsweise eine Dicke von 2 bis 5 µm und einen Brechungsindex von 1,40 bis 1,50 auf.
In der vorliegenden Erfindung wird eine einzelschichtige oder mehrschichtige Antireflexionsüberzugsschicht (D) auf der obengenannten harten Überzugsschicht (C) aus einem anorganischen Material oder aus anorganischen Materialien gebildet. Beispiele für das (die) anorganische(n) Material(ien) schließen vorzugsweise Metalloxide wie SiO&sub2; und ZrO&sub2; und Fluoride wie MgF&sub2; ein.
Die einzelschichtige oder mehrschichtige Antireflexionsüberzugsschicht wird durch ein Vakuumabscheideverfahren, ein Sputterverfahren, ein Ionenplattierverfahren oder ein Ionenstrahl-Unterstützungsverfahren gebildet.
Beispiele für die mehrschichtige Antireflexionsüberzugsschicht schließen eine Ausführungsform, welche eine Schicht aus ZrO&sub2;, eine Schicht aus SiO&sub2;, eine Schicht aus ZrO&sub2; und eine Schicht aus SiO&sub2; in dieser Reihenfolge von der harten Überzugsschichtseite aus aufweist ein, diese Schichten besitzen optische Dicken in der gleichen Reihenfolge von λ&sub0;/12, λ&sub0;/12, λ&sub0;/2 und λ&sub0;/4, worin λ&sub0; für eine Wellenlänge von 520 nm steht.
In der vorliegenden Ertindung werden keine Interferenzstreifen beobachtet, da die Grundierschicht (B) zwischen dem Kunststofflinsensubstrat und der harten Überzugsschicht bereitgestellt wird.
Da die Grundierschicht weiterhin ein thermoplastisches oder wärmehärtbares Polyurethan enthält und sein Brechungsindex durch die Metallverbindung reguliert werden kann, ist die Kunststofflinse der vorliegenden Erfindung hervorragend hinsichtlich Schlagfestigkeit, nachdem die Antireflexionsschicht bereitgestellt ist und hervorragend hinsichtlich der Beständigkeit gegen witterungsinduziertes Vergilben.
Wenn die Grundierschicht ferner ein wärmehärtbares Polyurethan enthält, ist die sich ergebende Kunststofflinse ebenfalls hervorragend hinsichtlich Schlagfestigkeit und erfüllt den US-FDA-Standard. Selbst wenn die Linse in eine harte Überzugslösung getaucht wird, wird kein Material in die harte Überzugslösung eluiert, da das die Grundierschicht bildende Polyurethan eine quervernetzte Struktur besitzt. Deshalb wird die harte Überzugsiösung nicht kontaminiert.
Eine Studie der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat auch folgendes enthüllt: Die obengenannte Grundierschicht (B) kann eine aus einem Polyurethan gebildete Schicht sein, enthaltend mindestens ein Element gewählt aus Cl, Br, I und S. Die gleiche Wirkung wie diese, erhalten durch die obengenannte Grundierschicht, enthaltend eine Metallverbindung, kann erzeugt werden.
In dieser Ausführungsform enthält das Polyurethan der Grundierschicht (B²) mindestens ein Element gewählt aus Cl, Br I und S. Ein wärmehärtbares Polyurethan ist bevorzugt.
Das obengenannte Polyurethan wird durch Umsetzen eine Polyols und/oder eines Polythiols als aktive Wasserstoffverbindung mit einem Polyisocyanat erhalten.
Beispiele der aktiven Wasserstoffverbindung schließen ein Copolymer, erhalten aus mindestens einem sek-Butyl-α-bromacrylat, Cyclohexyl-α-bromacrylat, Methyl-α-bromacrylat, 2-Bromethyl-methacrylat, Butylmercaptylmethacrylat und Ethylmercaptylmethacrylat und 2- Hydroxyethylmethacrylat; 2,2'-Thiodiethanol; 2,2'-Thiodipropanol; α-Thioglycerol; 2- Mercaptoethanol; Penta-erythritol; Tetra(3-mercaptopropionat); 2-Brom-1,3-propandiol; 2,2'- Dibrom-1,3-propandiol; Po-lyester aus 2-Brom-1,3-propandiol und Adipinsäure; Polyester aus 2,2'-Dibrom-1,3-propandiol und Adipinsäure; Polyester aus α-Thioglycerol und 2,2-Dibrom- 1,3-propandiol; ein Copolymer aus 2-Hydroxyethylmethacrylat und Cyclohexyl-α-chloracrylat; ein Copolymer aus 2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Chlorethyl-α-chloracrylat; 2,2'-Diiod- 1,3-propandiol; und ein Polyester aus 2,2'-Diiod-1,3-propandiol und Adipinsäure ein. Diese können allein oder in Kombination verwendet werden. Wenn das Polyurethan mindestens eines der obengenannten Halogenatome enthält, welches nicht Fluor oder ein Schwefelatom ist, kann der Brechungsindex der Grundierschicht bis auf 1,45 bis 1,60 erhöht werden.
Das Polyisocyanat für die Herstellung des Polyurethans wird aus Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat und Additionsprodukten davon gewählt.
Beispiele der obengenannten Additionsprodukte schließen Biuret, Isocyanurat, Allophanat und Carbodiimid ein. Weiterhin sind geblockte Polyisocyanate, bei denen die Isocyanatgruppen mit einem Blockiermittel geblockt sind, eingeschlossen. Beispiele des Blockiermittels schließen β-Diketon, Oximphenol und Caprolactam ein. β-Diketon ist besonders bevorzugt.
Das wärmehärtbare Polyurethan wird vorzugsweise durch Umsetzen des geblockten Polyisocyanates mit einem Polyol und/oder einem Polythiol hergestellt, und das in der Umsetzung verwendete Polyol und Polythiol enthält mindestens ein Element gewählt aus der aus Cl, Br, I und S bestehenden Gruppe.
In der vorliegenden Erfindung kann natürlich ein Polyisocyanat, enthaltend ein anderes Halogenatom als Fluor oder ein Schwefelatom, anstelle der Einbringung eines anderen Halogenatoms als Fluor oder eines Schwefelatoms in ein Polyol oder ein Polythiol verwendet werden. Es sollte sich verstehen, daß die früher in der vorliegenden Beschreibung gegebenen Beschreibungen der Grundierschicht (B) auf die Grundierschicht gemäß dieser Ausführungsform angewendet werden können.
Es sollte sich weiter verstehen, daß die in der vorliegenden Beschreibung früher gegebenen Beschreibungen bei dieser Ausführungsform in Bezug auf das Kunststofflinsensubstrat (A), die harte Überzugsschicht (C) und die Antireflexionsschicht (D) angewendet werden können.
In den Beispielen wurden die Ausführungen der Linse mit einer Vielzahl von Schichten durch die folgenden Verfahren bewertet.

1) Haftfestigkeit der Schicht

Eine Gitterschnitt-Streifenprüfung wurde auf die folgende Weise ausgeführt, um die Haftfestigkeit einer Schicht zu bewerten. Das bedeutet, eine auf einer Linse gebildete Schicht wurde längs und quer in Abständen von 1 mm (zur Bildung von 100 Quadratschnitten) eingeschnitten, und ein Cellophanklebestreifen darauf befestigt und kräftig bzw. mit Kraft abgelöst. Dann wurde die Anzahl m der auf der Linsenoberfläche verbliebenen Quadratschnitte gezählt und das Ergebnis als m/100 aufgeführt. Z.B. zeigt "100/100", daß die Schicht bei der Gitterschnitt-Streifenprüfung überhaupt nicht abgelöst wurde.

2) Verschleißbeständigkeit

Ein Kunststofflinsensubstrat mit einer Grundierschicht und einer harten Überzugsschicht wurde mit #0000 Stahlwolle gerieben, um die Kratzfestigkeit zu untersuchen. Die Ergebnisse wurden wie folgt bewertet:
A: Kein Zerkratzen durch kräftiges Reiben.
B: Leichtes Zerkratzen durch kräftiges Reiben.
C: Zerkratzen selbst durch mäßiges Reiben.

3) Färbbarkeit

Eine Kunststofflinse wurde gefärbt durch Eintauchen in ein Färbebad, hergestellt durch Hinzufügen von 2 Teilen eines gewöhnlichen Dispersionfarbstoffs (Plax Brown D, geliefert von Hatton Seiko Co., Ltd.) und 3 Teilen einer Plaxfärbehilfe auf 1 000 Teile Wasser bei 90ºC während 10 Minuten, und die sich ergebende gefärbte Linse wurde auf Durchlässigkeit für sichtbares Licht mit einem TOPCON-Sonnenbrillenprüfgerät (geliefert von Tokyo Optical Equipment Co., Ltd.) gemessen. Eine gefärbte Kunststofflinse mit einer Durchlässigkeit für sichtbares Licht von nicht mehr als 80 % wurde mit einer guten Färbbarkeit bewertet.

4) Haftfestigkeit eines Antireflexionsüberzugs

Eine vierschichtige Antireflexionsüberzugsschicht vom SiO&sub2;/ZrO&sub2;-Typ wurde auf einem Substrat mit einer Grundierschicht und einer harten Überzugsschicht durch ein Vakuumabscheideverfahren gebildet. Die Oberfläche der gebildeten Antireflexionsüberzugsschicht wurde mit #0000 Stahlwolle abgerieben, um eine Veränderung der reflektierten Farbe zu untersuchen. Die Ergebnisse wurden wie folgt bewertet:
A: Keine Veränderung der reflektierten Farbe durch kräftiges Reiben.
B: Zerkratzt durch kräftiges Reiben und Weißwerden im zerkratzten Teil, aber keine Veränderung der reflektierten Farbe in anderen als dem zerkratzten Teil.
C: Eine Schicht wurde selbst durch mäßiges Reiben abgekratzt, und der geriebene Teil war vollständig weiß geworden.

5) Schlagfestigkeit

Eine Kunststofflinse wurde hinsichtlich Schlagfestigkeit durch einen Stahlkugel-Fallversuch bewertet, in welchem die in Tabelle 1 gezeigten Stahlkugeln nacheinander in der Reihenfolge von der leichtesten zu einer schwereren aus einer Höhe von 127 cm gravitationsgemäß fallengelassen wurden. Das Gewicht der Stahlkugel, die unmittelbar vor einer Stahlkugel, welche die Linse zerbrochen hatte, lag, wurde als Wert für die Schlagfestigkeit angenommen. Die Tabelle 3 zeigt die zentrale Dicke von jeder der in diesem Test verwendeten Linsen. Tabelle 1 Bezugstabelle der Stahlkugeln

6) Aussehen

Licht aus einer Fluoreszenzlampe wurde in einem dunklen Raum auf eine Linse geworfen, und die Transparenz der Linse wurde visuell untersucht.

7) Interferenzstreifen

Monochromatisches Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm wurde in einem dunklen Raum auf eine Linse geworfen, und der Grad des Kontrastes der Interferenzstreifen durch Reflexion wurde visuell bewertet. Die Bewertung basierte auf den folgenden Einstufungen.
A: Fast kein Interferenzstreifen wurde beobachtet.
B: Ein schwacher Interferenzstreifen wurde beobachtet.
C: Ein deutlicher Interferenzstreifen wurde beobachtet.

8) Beständigkeit gegenüber witterungsverursachtem Vergilben

Ein Prüfkörper wurde einer 240stündigen Bewitterungsprüfung mit einem Ultraviolett- Langzeitfadeometer (Suga Test Instruments Co., Ltd.) unterzogen und hinsichtlich des Vergilbungsgrades vermessen.
Die obengenannten Prüfungen auf Aussehen, Verschleißbeständigkeit, Haftvermögen eines Antireflexionsüberzugs und Schlagfestigkeit verwendeten Linsen, die alle eine Grundierschicht, eine harte Überzugsschicht und eine Antireflexionsüberzugsschicht besaßen. Die obengenannten Prüfungen auf Haftvermögen einer Schicht, Färbbarkeit, Interferenzstreifen und Beständigkeit hinsichtlich witterungsverursachtem Vergilben verwendeten Linsen, ausgestattet ohne Antire-flexionsschicht, aber mit einer Grundierschicht und einer harten Überzugsschicht.

Beispiel 1

(1) Herstellung eines Kunststofflinsensubstrates

Eine gemischte Lösung, bestehend aus 20 Gew.-Teilen 2-Chlorphenylmaleimid, 20 Gew.- Teilen 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-methacryloyloxy-ethoxyphenyl)propan, 30 Gew.-Teilen Tribromphenylmethacrylat, 25 Gew.-Teilen Diallylisophthalat, 5 Gew.-Teilen Polyethylenglykoldimethacrylat (n = 4), 1 Gew.-Teil 2-(2'-Hydroxy-3',5'-di-tert-butylphenyl)-5-chlorbenzotriazol als UV-Licht-Absorptionsmittel und 2 Gew.-Teilen tert-Butylperoxy(2-ethylhexanoat) als Radikalpolymeri- sationsinitiator wurden in eine Gießform, gebildet aus einer Glasform und einer Flachdichtung, hergestellt aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, gegossen und während 20 Stunden von 40ºC auf 120ºC erhitzt. Die sich ergebende Linse wurde der Glasform entnommen und bei 120ºC 1 Stunde lang nachgehärtet. Die Linse war eine hervorragende optische Linse mit einem Brechungsindex ns von 1,595 und wies keine innere Spannung auf. Diese optische Linse wurde als Kunststofflinsensubstrat bei den folgenden Vorgehensweisen verwendet.

(2) Herstellung von Grundierüberzugszusammensetzungen und Aufbringen und Härten derselben

Eine Mischung aus 2,40 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen Polyols vom Polyestertyp (Desmophen 1700, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,80 Gew.-Teile eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates (Desmodur LS-2759, ein durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit β-Diketon erhaltenes Produkt, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 3,0 Gew.- Teilen eines kommerziell erhältlichen Antimonpentoxidsols (Suncolloid AME-130, geliefert von Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0,01 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.), 46,90 Gew.-Teilen eines Propylenglykolmonomethylethers als Lösemittel und 46,89 Gew.- Teilen Toluol, ebenfalls als Lösemittel, wurde vollständig gerührt zur Bildung einer gleichmäßigen Grundierüberzugs-zusammensetzung.
Das in (1) erhaltene Kunststofflinsensubstrat wurde einer Vorbehandlung mit einem Alkali unterzogen, und die oben erhaltene Grundierüberzugszusammensetzung wurde auf ein Kunststofflinsensubstrat durch ein Eintauchverfahren (Hochziehgeschwindigkeit: 10 cm/Minute) aufgetragen. Dann wurde die Linse bei Raumtemperatur 15 Minuten lang luftgetrocknet und bei 90ºC 30 Minuten lang wärmebehandelt, um die Grundierung zu härten, wobei eine Grundierschicht mit einer Dicke von 0,09 µm und einem Brechungsindex np von 1,532 auf der Linse gebildet wurde.

(3) Aufbringung und Härtung von harten Überzugsmitteln auf Silicium-Basis

Ein kommerziell erhältliches färbbares hartes Überzugsmittel auf Silicium-Basis (C-339, geliefert von Nippon ARC Co., Ltd.) wurde auf die Grundierschicht des mit einer Grundierschicht versehenen Kunststofflinsensubstrates, erhalten in (2) durch ein Eintauchverfahren (Hochziehgeschwindigkeit: 40 cm/Minute) aufgebracht. Die sich ergebende Linse wurde bei Raumtemperatur 15 Minuten lang luftgetrocknet und dann bei 120ºC 60 Minuten lang wärmebehandelt, wobei eine harte Überzugsschicht mit einer Dicke, variierend zwischen 2 µm (Minimum) und 4 µm (Maximum), und einem Brechungsindex nH von 1,47 gebildet wurde.
Auf der Basis des Brechungsindexes des Kunststofflinsensubstrates ns = 1,595 und des Brechungsindexes der harten Überzugsschicht nH = 1,470 wurden die linken und rechten Seiten von Gleichung (1) berechnet, wobei ein Wert von 1,562 und 1,500 erhalten wurde und folglich der Brechungsindex der Grundierschicht np = 1,532 der Gleichung (1) genügte. Weiterhin wurde auf der Basis des Brechungsindexes der Grundierschicht np = 1,532 und der Wellenlänge von sichtbarem Licht λ = 552 nm die rechte Seite der Gleichung (2) berechnet, wobei sich ein Wert von 0,090 µm ergab. Dieser Wert stimmte mit der Dicke der Grundierschicht d = 0,090 µm überein.

(4) Bildung der Antireflexionsüberzugsschicht

Eine vierschichtige Antireflexionsüberzugsschicht vom SiO&sub2;/ZrO&sub2;-Typ wurde auf der harten Überzugsschicht des Kunststofflinsensubstrates mit der in (3) durch ein Vakuumabscheideverfahren erhaltenen Grundierschicht und der harten Überzugsschicht auf Silicium-Basis gebildet. D. h., die Antireflexionsüberzugsschicht bestand aus einer Schicht aus ZrO&sub2;, einer Schicht aus SiO&sub2;, einer Schicht aus ZrO&sub2; und einer Schicht aus SiO&sub2; in dieser Reihenfolge von der harten Überzugsschichtseite aus, diese Schichten wiesen optische Dicken in der gleichen Reihenfolge von λ&sub0;/12, λ&sub0;/12, λ&sub0;/2 und λ&sub0;/4 auf, wobei λ&sub0; für eine Wellenlänge von 520 nm steht. Die so erhaltene Kunststofflinse mit einer zusammengesetzten Schicht wurde geprüft, und Die Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Grundierüberzugszusammensetzung ersetzt wurde und daß die Grundierung unter Wärmeeinwirkung bei 120ºC 45 Minuten lang gehärtet wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde hergestellt als gleichförmige Überzugszusammensetzung durch vollständiges Rühren einer Mischung, bestehend aus 4,49 Gew.- Teilen eines kommerziell erhältlichen Acrylpolyols (Desmophen A-450, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd..), 1,01 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanats (Desmodur BL-3175, ein durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit Oxim erhältliches Produkt, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 3,00 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen Antimonpentoxidsols (Suncolloid AME-130, geliefert von Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0,01 Gew.-Teilen Dibutylzinndilaurat als Härtungskatalysator, 0,01 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.), 45,74 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel und 45,74 Gew.-Teilen Toluol, ebenfalls als Lösemittel.
Die Grundierschicht wies eine Dicke von 0,090 µm und einen Brechungsindex von 1,525 auf, wobei diese Werte den Gleichungen (1) und (2) (λ = 549 nm) genügten. Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 3

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Grundierüberzugszusammensetzung ersetzt wurde, und daß die Grundierung unter Wärmeeinwirkung bei 120ºC 45 Minuten lang gehärtet wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde als gleichförmige Überzugszusammensetzung durch vollständiges Rühren einer Mischung hergestellt, bestehend aus 4,49 Gew.- Teilen eines kommerziell erhältlichen Acrylpolyols (Desmophen A-450, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 1,01 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates (Desmodur BL-3175, ein durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit Oxim erhältliches Produkt, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 4,00 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen Zinnoxidsols (geliefert von Nissan Chemical Industries, Ltd.), 0,01 Gew.-Teilen Dibutylzinndilaurat als Härtungskatalysator, 0,01 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC- 430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.), 45,24 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel und 45,24 Gew.-Teilen Toluol, ebenfalls als Lösemittel.
Die Grundierschicht besaß eine Dicke von 0,090 µm und einen Brechungsindex von 1,520, wobei diese Werte den Gleichungen (1) und (2) (λ = 547 nm) genügten. Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 4

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß das Kunststofflinsensubstrat durch das folgende Substrat ersetzt wurde und daß die harte Überzugsschicht bei 90ºC 6 Stunden lang wärmebehandelt wurde.
50 Gew.-Teile Styrol, 48,5 Gew.-Teile 2,2-Bis(3,5-dibrom-4-methacryloyloxy-ethoxyphenyl)-propan, 2,8 Gew.-Teile Diethylenglykolbisallylcarbonat, 1,5 Gew.-Teile t-Butylperoxyneodeca-noat und 0,2 Gew.-Teile 2-(2'-Hydroxy-3'-methylphenyl)benzotriazol wurden gemischt und gerührt. Die Mischung wurde filtriert, um unlösliche Bestandteile zu entfernen und das Filtrat in einem Zwischenraum, gebildet aus einer Dichtung aus weichem Polyvinylchlorid und zwei Glasformen, gegossen. Dann wurde die Mischung 4 Stunden lang bei 30ºC erwärmt, linear von 30ºC bis 50ºC für die Dauer von 10 Stunden, linear von 50ºC bis 70ºC für die Dauer von 2 Stunden, 1 Stunde lang bei 70ºC und 2 Stunden lang bei 80ºC, und dann wurden die Dichtung und die Glasformen entfernt. Weiter wurde die sich ergebende Linse 2 Stunden lang bei 110ºC getempert, um die innere Spannung innerhalb der Linse zu entfernen. Die so erhaltene Linse wies einen Brechungsindex von 1,595 auf und war als optische Kunststofflinse hervorragend. Die Glasübergangstemperatur der Linse wurde gemessen, wobei sich ein Wert von 108ºC zeigte.
Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 5

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Grundierüberzugszusammensetzung ersetzt wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde hergestellt als gleichförmige Überzugszusammen-setzung durch vollständiges Rühren einer Mischung bestehend aus 2,40 Gew.- Teilen eines kommerziell erhältlichen Polyols vom Polyestertyp (Desmophen 1700, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd..), 0,80 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates (Desmodur LS-2759, ein durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit β-Diketon erhältliches Produkt, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,90 Gew.-Teilen eines Tetrameren von Tetra-n-butoxytitan, 0,01 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC- 430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.), 47,95 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel und 47,94 Gew.-Teilen Toluol, ebenfalls als Lösemittel.
Die Grundierschicht besaß eine Dicke von 0,089 µm und einen Brechungsindex von 1,530, wobei diese Werte den Gleichungen (1) und (2) (λ = 545 nm) genügten. Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 6

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Grundierüberzugszusammensetzung ersetzt wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde hergestellt als gleichförmige Überzugszusammensetzung durch vollständiges Rühren einer Mischung bestehend aus 2,40 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen Polyols vom Polyestertyp (Desmophen 1700, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,80 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates (Desmodur LS-2759, ein durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit β-Diketon erhältliches Produkt, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 1,20 Gew.-Teilen Tetra-n-butoxyzirconium, 0,01 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.), 47,80 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel und 47,79 Gew.-Teilen Toluol, ebenfalls als Lösemittel.
Die Grundierschicht wies eine Dicke von 0,089 µm und einen Brechungsindex von 1,535 auf, wobei diese Werte den Gleichungen (1) und (2) (λ = 546 nm) genügten. Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 7

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Grundierüberzugszusammensetzung ersetzt wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde hergestellt als gleichförmige Überzugszusammensetzung durch vollständiges Rühren einer Mischung bestehend aus 2,40 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen Polyols vom Polyestertyp (Desmophen 1700, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,80 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates (Desmodur LS-2759, ein durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit β-Diketon erhältliches Produkt, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,90 Gew.-Teilen eines Tetrameren von Tetra-n-butoxytitanmonostearat, 0,01 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.), 47,95 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel und 47,94 Gew.-Teilen Toluol, ebenfalls als Lösemittel.
Die Grundierschicht wies eine Dicke von 0,091 µm und einen Brechungsindex von 1,533 auf, wobei diese Werte den Gleichungen (1) und (2) (λ = 558 nm) genügten. Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 8

Das Beispiel 5 wurde wiederholt, außer daß das Kunststofflinsensubstrat durch das folgende Kunststofflinsensubstrat ersetzt wurde und daß die harte Überzugsschicht durch 6stündiges Erwärmen bei 90ºC gehärtet wurde.
9,4 Gramm (0,050 Mol) m-Xyloldiisocyanat und 12,2 g (0,025 Mol) Pentaerythritoltetra(3-mercaptopropionat) wurden gleichförmig bei Raumtemperatur gemischt und die Mischung in eine Form, gebildet aus einer Glasform, behandelt mit einem Formtrennungsmittel vom Backtyp auf Silicium-Basis, und einer Teflondichtung, gegossen. Die Mischung wurde gehärtet durch fortgesetztes Erwärmen während 3 Stunden bei 45ºC, bei 60ºC während 2 Stunden und bei 80ºC während 8 Stunden. Die so erhaltene Linse besaß einen Brechungsindex von 1,59, eine Abbé-Zahl von 36 und eine relative Dichte von 1,34, wies keine innere Spannung auf und war als optische Kunststofflinse hervorragend.
Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Kunststofflinse mit einem Verbundfilm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß keine Grundierschicht vorgesehen wurde.
Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Vergleichsbeispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Zusammensetzung ersetzt wurde und daß die Grundierhärtungstemperatur auf 100ºC geändert wurde.
6,8 Gew.-Teile γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 84,0 Gew.-Teile Methylisobutylketon wurden in ein Becherglas gebracht und gerührt. Und 48 Gew.-Teile Isopropylalkohol und 6 Gew.-Teile Acetylaceton wurden zur Herstellung einer gleichförmigen Lösung hinzugefügt. Danach wurden 15,5 Gew.-Teile eines Tetrameren von Tetra-n-butoxytitan hinzugefügt, und die Mischung wurde 30 Minuten lang gerührt. Dann wurden 0,05 Gew.-Teile einer 0,05N Chlorwasserstoffsäure zur Hydrolyse hinzugefügt. Die Mischung wurde 24 Stunden lang veraltert und dann eine kleine Menge Ammoniumperchlorat und eine kleine Menge eines Tensids hinzugefügt, wobei eine Grundierüberzugszusammensetzung erhalten wurde.
Die so erhaltene Grundierschicht besaß eine Dicke von 0,081 µm und einen Brechungsindex von 1,545. Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse.

Vergleichsbeispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Zusammensetzung ersetzt wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde hergestellt als gleichförmige Überzugszusammen-setzung durch vollständiges Rühren einer Mischung bestehend aus 6,60 Gew.- Teilen eines kommerziell erhältlichen Polyols vom Polyestertyp mit einem aromatischen Ring (Desmophen 670-80B, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd..), 6,30 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates (Desmodur LS-2759, ein Produkt erhalten durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit β-Diketon, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,05 Gew.- Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.), 87,05 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel.
Die so erhaltene Grundierschicht wies einen Brechungsindex von 1,533 auf. Die Tabelle 2 zeigt die Prüfergebnisse. Tabelle 2

Beispiel 9

Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde hergestellt, aufgebracht und gehärtet wie folgt.

(1) Herstellung einer 2-Hydroxyethylmethacrylat-(30 Gew.-Teile)-Methyl-α-bromacrylat-(70 Gew.-Teile)-Copolymerlösung:

100 g Butylacetat wurden mit 30 g 2-Hydroxyethylmethacrylat, 70 g Methyl-α-bromacrylat und 0,5 g AIBN versetzt, und während die sich ergebende Mischung mäßig gerührt wurde, wurde ihre Temperatur bis auf 90ºC gesteigert. Das Rühren wurde mit dem Einblasen von Stickstoff etwa 4 Stunden lang fortgesetzt. Die demgemäß erhaltene Lösung war eine blaßgelbe Lösung, die sich als 2-Hydroxyethylmethacrylat-Methyl-α-bromacrylat-Copolymer mit einer Viskosität von etwa 500 cps herausstellte.

(2) Herstellung der Grundierüberzugszusammensetzung:

Eine Mischung bestehend aus 14,59 Gew.-Teilen des obengenannten 2-Hydroxyethylmethacrylat-methyl-α-bromacrylat-Copolymers als Polyol, 3,61 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen Polyisocyanates (Sumidur N-75, Biuret von Hexamethylendiamin, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,01 Gew.-Teilen Dibutylzinndilaurat als Härtungsmittel, 0,05 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.) und 81,74 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel wurde vollständig gerührt, wobei eine gleichförmige Grundierüberzugszusammensetzung gebildet wurde.

(3) Aufbringung und Härtung der Grundierüberzugszusammensetzung:

Die obengenannte Grundierüberzugszusammensetzung wurde durch ein Eintauchverfahren (Hochziehrate 10 cm/Minute) auf das gleiche mit Alkali vorbehandelte Kunststofflinsensubstrat wie das in Beispiel 1 erhaltene aufgetragen, und die überzogene Linse wurde 15 Minuten lang bei Raumtemperatur luftgetrocknet, und dann 30 Minuten lang bei 90ºC wärmebehandelt, um die Grundierung zu härten. Die so gebildete Grundierschicht besaß eine Dicke von 0,090 µm und einen Brechungsindex np von 1,530.
Die Verfahren, mit Ausnahme des obengenannten Verfahrens, wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt. Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse.
Auf der Basis des Brechungsindexes des Kunststofflinsensubstrates ns = 1,595 und des Brechungsindexes der harten Überzugsschicht nH = 1,470 wurden die linken und rechten Seiten von Gleichung (1) berechnet, wobei Werte von 1,562 und 1,500 erhalten wurden und folglich der Brechungsindex der Grundierschicht np = 1,530 der Gleichung (1) genügte.
Weiter wurde auf der Basis des Brechungsindex der Grundierschicht np = 1,530 und der Wellenlänge des sichtbaren Lichts λ = 551 nm die rechte Seite der Gleichung (2) berechnet, wobei ein Wert von 0,090 µm erhalten wurde. Dieser Wert stimmte mit der Dicke der Grundierschicht d = 0,090 µm überein.

Beispiel 10

Das Beispiel 9 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Zusammensetzung ersetzt wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde als gleichförmige Lösung hergestellt durch vollständiges Rühren einer Mischung bestehend aus 11,86 Gew.-Teilen des obengenannten 2- Hydroxyethylmethacrylat-Methyl-α-bromacrylat-Copolymeren als Polyol, 5,43 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates (Desmodur LS-2759, ein durch Blockieren der Isocyanatgruppe eines zyklischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat (Isocyanurat) mit α-Diketon erhältlichen Produktes, geliefert von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.), 0,05 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.) und 82,66 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel.
Die Grundierschicht wies eine Dicke von 0,090 µm und einen Brechungsindex von 1,525 auf, wobei diese Werte den Gleichungen (1) und (2) (λ = 549 nm) genügten. Die Tabelle 3 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 11

Das Beispiel 9 wurde wiederholt, außer daß die Grundierüberzugszusammensetzung durch die folgende Zusammensetzung ersetzt wurde.
Die Grundierüberzugszusammensetzung wurde hergestellt als gleichförmige Lösung durch vollständiges Rühren einer Mischung bestehend aus 2,57 Gew.-Teilen Pentaerythritoltetra(3- mercaptopropionat), 9,91 Gew.-Teilen eines kommerziell erhältlichen geblockten Polyisocyanates, Desmodur LD-2759, 0,05 Gew.-Teilen eines fluorhaltigen Egalisierungsmittels (Fluorad FC-430, geliefert von Sumitomo 3M Co., Ltd.) und 87,47 Gew.-Teilen Propylenglykolmonomethylether als Lösemittel.
Die Grundierschicht besaß eine Dicke von 0,090 µm und einen Brechungsindex von 1,520, wobei diese Werte den Gleichungen (1) und (2) (λ = 547 nm) genügten. Die Tabelle 3 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 12

50 Gew.-Teile Styrol, 48,5 Gew.-Teile 2,2-Bis(3,5-dibromo-4-methacryloyloxyethoxyphenyl)propan, 2,8 Gew.-Teile Diethylenglykolbisallylcarbonat, 1,5 Gew.-Teile t-Butylperoxyneodeca-noat und 0,2 Gew.-Teile 2-(2'-Hydroxy-3'-methylphenyl)benzotriazol wurden gemischt, und die Mischung wurde gerührt. Die Mischung wurde filtriert, um unlösliche Bestandteile zu entfernen, und das Filtrat wurde in einen Zwischenraum gegossen, gebildet aus einer aus weichem Polyvinylchlorid hergestellten Dichtung und zwei Glasformen. Dann wurde die Mischung 4 Stunden lang bei 30ºC, linear von 30ºC bis 50ºC für die Dauer von 10 Stunden, linear von 50ºC bis 70ºC für die Dauer von 2 Stunden, 1 Stunde lang bei 70ºC und 2 Stunden lang bei 80ºC erwärmt, und die Dichtung und die Glasformen wurden entfernt. Weiter wurde die sich ergebende Linse 2 Stunden lang bei 110ºC getempert, um die innere Spannung innerhalb der Linse zu entfernen. Die so erhaltene Linse besaß einen Brechungsindex von 1,595 und war als optische Kunststofflinse hervorragend.
Die oben erhaltene Linse wurde hinsichtlich der Glasübergangstemperatur gemessen und ergab 108ºC.
Das Beispiel 10 wurde wiederholt, außer daß das Kunststofflinsensubstrat durch das obengenannte Linsensubstrat ersetzt wurde und daß die harte Überzugsschicht durch 6stündige Wärmebehand-lung bei 90ºC gehärtet wurde. Die Tabelle 3 zeigt die Prüfergebnisse.

Beispiel 13

Das Beispiel 11 wurde wiederholt, außer daß das Kunststofflinsensubstrat durch das gleiche wie das in Beispiel 12 erhaltene Kunststofflinsensubstrat ersetzt wurde und daß die harte Überzugsschicht durch 6stündige Wärmebehandlung bei 90ºC gehärtet wurde. Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse. Tabelle 3

Claims

1. Laminierte Kunststofflinse, umfassend in der nachstehend aufgeführten Reihenfolge:

(A) ein Kunststofflinsensubstrat mit einem Brechungsindex von 1,50 bis 1,70,

(B) eine Grundierschicht, umfassend (i) ein Polyurethan und eine Verbindung mit mindestens einem Metall, gewählt aus Al, Ti, Zr, Sn und Sb, oder (ii) ein Polyurethan, enthaltend mindestens ein aus Cl, Br, I und S gewähltes Element,

(C) eine harte Überzugsschicht und

(D) eine einzelschichtige oder mehrschichtige Antireflexionsschicht einer anorganischen Substanz

wobei die Grundierschicht (B) einen Brechungsindex von 1,45 bis 1,60 aufweist und sowohl der folgenden Gleichung (1):

worin:

ns der Brechungsindex des Kunststofflinsensubstrates (A) ist,

nH der Brechungsindex einer harten Überzugsschicht (C) ist und

np der Brechungsindex der Grundierschicht (B) ist, als auch der folgenden Gleichung (2):

d = λ/4np ....(2)

worin

λ die Wellenlänge von sichtbarem Licht zwischen 450 und 650 nm ist,

np wie oben definiert ist und

d die Dicke (nm) der Grundierschicht (B) ist, genügt.

2. Kunststofflinse von Anspruch 1, worin das in der Grundierschicht (B) enthaltene Polyurethan ein wärmehärtbares Polyurethan ist.

3. Kunststofflinse von Anspruch 2, worin das wärmehärtbare Polyurethan ein gehärtetes wärmehärtbares Polyurethan ist, erhältlich durch Umsetzen eines geblockten Polyisocyanates und eines Polyols.

4. Kunststofflinse von Anspruch 3, worin das geblockte Polyisocyanat ein Produkt ist, welches durch Blockieren einer Isocyanatgruppe eines cyclischen Trimeren von Hexamethylendiisocyanat mit β-Diketon erhältlich ist.

5. Kunststofflinse von Anspruch 3 oder 4, worin das Polyol ein Polyesterpolyol, ein Acrylsäurepolyol oder eine Mischung von diesen ist.

6. Kunststofflinse von Anspruch 2, worin das wärmehärtbare Polyurethan ein gehärtetes wärmehärtbares Polyurethan ist, erhältlich durch Umsetzen eines geblockten Polyisocyanates mit einem Polyol und/oder einem Polythiol, und wobei das Polyol, das Polythiol oder eine Kombination von dem Polyol und dem Polythiol mindestens ein Element, welches aus der Cl, Br, I und S umfassenden Gruppe gewählt wird, enthält.

7. Kunststofflinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallverbindung in der Grundierschicht (B) in Form von feinen Metalloxidteilchen oder in Form einer organometallischen Verbindung vorliegt.

8. Kunststofflinse von Anspruch 7, worin die organometallische Verbindung mindestens ein aus Alkoholaten, Acylaten, Chelaten und Oligomeren und Polymeren, erhältlich durch Polykondensation von diesen, gewählter Vertreter ist.

9. Kunststofflinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundierschicht die Metallverbindung in einer Menge von 1 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die Grundierschicht, enthält.

10. Kunststofflinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kunststofflinsensubstrat (A) eine Glasübergangstemperatur von nicht mehr als 110ºC aufweist.

11. Kunststofflinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kunststofflinsensubstrat ein Produkt ist, das durch Radikalpolymerisation einer ein N-substituiertes Phenylmaleimid enthaltenden Monomermischung erhältlich ist.

12. Kunststofflinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die harte Überzugsschicht (C) ein Harz auf Silicium-Basis beinhaltet.

13. Kunststofflinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antireflexionsschicht (D) durch Dampfabscheidung der anorganischen Substanz gebildet wird.

14. Brillen, in die laminierte Kunststofflinsen nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingesetzt sind.