JP7350280B2 - プラスチック眼鏡レンズ及び眼鏡 - Google Patents
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Description
この遮光眼鏡は、例えば光学多層膜の形成、体積位相型ホログラムの導入、あるいは金属微粒子の混入により、波長485nmあるいはこれを含む波長域の光の透過率を低減する。
更に、視覚障害のない正常視覚の偏頭痛患者における網膜電図と視覚誘発電位の測定結果との比較がなされ、光過敏を伴う頭痛に錐体及び杆体が関与していることが見出された(Noseda R. et al., Brain., 2015)。
又、DIN SPEC 5031-100 2015 August において、光が網膜のipRGCを介してヒト生体の生理学的・心理学的プロセスに及ぼす作用であるメラノピック作用が定められた。メラノピック作用の相対的な度合を示す作用関数が、図4に示される。この作用関数は、32歳の標準観測者によるものであり、波長485nmの光に対する作用強度がピーク(相対強度1)となっており、440nm程度及び540nm程度の光に対する作用強度がピークの半値(0.5)となっている。
かように、網膜のipRGCに対して485nmを中心とした波長域の光の刺激を受けた者(特に偏頭痛患者)は、頭痛あるいはその悪化を感じる可能性があるところ、その可能性の低減、即ち頭痛の予防及び軽減を図るための眼鏡は、提案されていない。
そこで、本発明の主な目的は、ipRGCに対する光の刺激を抑制可能であり、頭痛の予防及び軽減を図り得るプラスチック眼鏡レンズ,眼鏡を提供することにある。
請求項2に記載の発明は、上記発明にあって、前記基材は、チオウレタン樹脂を含むことを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、上記発明にあって、前記基材は、エピスルフィド樹脂を含むことを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、上記発明にあって、前記基材は、熱可塑性樹脂を含むことを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、眼鏡であって、上記発明のプラスチック眼鏡レンズが用いられていることを特徴とするものである。
基材の重合完了時(組成)における主な材料(重量比で過半数を超える材料)である、モノマー(重合性化合物)の重合により形成される樹脂として、好ましくは熱硬化性樹脂が用いられ、例えばポリウレタン樹脂、チオウレタン樹脂、ウレタン-ウレア樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリ4-メチルペンテン-1樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、あるいはこれらの組合せが用いられる。又、基材の主な材料として、熱可塑性樹脂が用いられても良い。
又、基材の材料として、チオウレタン樹脂及びエピスルフィド樹脂の少なくとも一方が用いられれば、基材の屈折率が比較的に高くなり、視力矯正時に薄型化が容易となる。
他方、基材の材料として、熱可塑性樹脂が用いられれば、丈夫な基材が簡単に形成可能である。
あるいは、基材には、メロシアニン色素が、主な材料(重合性化合物の重量総和)に対して、重量比で0.05wt%以上0.8wt%以下となる状態で添加される。メロシアニン色素は、ポリメチンに属する合成染料であり、例えばメロシアニンI、メロシアニン540、あるいはこれらの混合物である。ここでは、メロシアニン色素のうち、480nm以上520nm以下の波長域において吸収率分布の極大値が存在するものが用いられる。
又は、基材には、モノアゾ系ニッケル錯体色素及びメロシアニン色素が、主な材料(重合性化合物の重量総和)の重量に対するこれらを合わせた重量の比が0.05wt%以上0.8wt%以下となる状態で、合わせて添加される。尚、好ましくは、モノアゾ系ニッケル錯体色素及びメロシアニン色素が、それぞれ上述の重量比範囲を逸脱しない。
かようなモノアゾ系ニッケル錯体色素及びメロシアニン色素の少なくとも一方の添加により、480nm以上520nm以下の波長域の光が吸収され、ipRGCに対する光の刺激をシンプルに抑制可能であり、頭痛の予防及び軽減を簡易に図り得ることとなる。
即ち、かような基材が含まれるプラスチック眼鏡レンズは、480nm以上520nm以下の波長域の光が遮光される遮光レンズとなる。遮光には、透過率を低減させるものが含まれる。
上述の各重量比の上限を上回ると、480nm以上520nm以下の波長域の光の吸収によるipRGCに対する光の刺激の抑制は十分に行われ、頭痛の予防及び軽減の効果が十分発揮されるものの、黄色みが強くなり過ぎて視認性及び美的外観が比較的に悪くなる(黄色みの強い眼鏡を通して見た色合いの違和感が強く認識され、当該眼鏡の外観が敬遠される)。
基材の厚みは、特に限定されないが、厚みが増すほど、内部透過率が比例的に上昇し、又眼鏡レンズとしての見栄えや重量が比較的に悪化することから、好ましくは4mm(ミリメートル)以下とされる。
ハードコート膜は、好適には基材の表面にハードコート液を均一に施すことで形成される。
又、ハードコート膜として、好ましくは無機酸化物微粒子を含むオルガノシロキサン系樹脂を用いることができる。オルガノシロキサン系樹脂は、アルコキシシランを加水分解し縮合させることで得られるものが好ましい。又、オルガノシロキサン系樹脂の具体例として、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トリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルシリケート、又はこれらの組合せが挙げられる。これらアルコキシシランの加水分解縮合物は、当該アルコキシシラン化合物あるいはそれらの組合せを、塩酸等の酸性水溶液で加水分解することにより製造される。
一方、無機酸化物微粒子の材質の具体例として、酸化亜鉛、二酸化ケイ素(シリカ微粒子)、酸化アルミニウム、酸化チタン(チタニア微粒子)、酸化ジルコニウム(ジルコニア微粒子)、酸化スズ、酸化ベリリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化セリウムの各ゾルを単独であるいは何れか2種以上を混晶化したものが挙げられる。無機酸化物微粒子の直径は、ハードコート膜の透明性確保の観点から、1nm以上100nm以下であることが好ましく、1nm以上50nm以下であるとより好ましい。又、無機酸化物微粒子の配合量(濃度)は、ハードコート膜における硬度や強靱性の適切な度合での確保という観点から、ハードコート膜の全成分中の40重量%(重量パーセント)以上60重量%以下を占めることが好ましい。加えて、ハードコート液には、硬化触媒としてアセチルアセトン金属塩、及びエチレンジアミン四酢酸金属塩の少なくとも一方等を付加することができ、更に基材に対する密着性確保や形成の容易化、所望の(半)透明色の付与等の必要に応じて界面活性剤、着色剤、溶媒等を添加することができる。
無機酸化物微粒子における無機酸化物(金属酸化物)は、可視域でなるべく吸収を行わないものを選択して、可視域全域に亘る高い透過率を確保し、裸眼時視認色に対するレンズ装用時視認色の差の極めて少ない状態を確保する観点から、Ti,Ceを除く1種以上の金属の酸化物であることが好ましい。Ti(チタン)の酸化物やCe(セリウム)の酸化物は、可視域(特に短波長側)で吸収を行うことから、これらは好ましい金属酸化物から除外される。かような好ましい金属酸化物の例として、Sb(アンチモン),Zr(亜鉛),Sn(スズ),Si(ケイ素),Al(アルミニウム),Ta(タンタル),La(ランタン),Fe(鉄),Zn(亜鉛),W(タングステン),Zr(ジルコニウム),In(インジウム)の酸化物のうちの何れか、あるいはこれらの組合せが挙げられる。
ハードコート膜の物理膜厚は、0.5μm(マイクロメートル)以上4.0μm以下とすると好ましい。この膜厚範囲の下限については、これより薄いと充分な硬度を得難いことから定まる。一方、上限については、これより厚くするとクラックや脆さの発生等、物性に関する問題の生ずる可能性が飛躍的に高まり、又無機酸化物微粒子による可視域への吸収(透過率減少)の影響が高まることから定まる。
更に、ハードコート膜と基材表面の間に、ハードコート膜の密着性を向上する観点からプライマー膜を付加しても良い。プライマー膜の材質として、例えばポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メタクリル樹脂、有機ケイ素系樹脂、又はこれらの組合せが挙げられる。プライマー膜は、好適には基材の表面にプライマー液を均一に施すことで形成される。プライマー液は、水又はアルコール系の溶媒に上記の樹脂材料と無機酸化物微粒子を混合させた液である。
光学多層膜は、反射防止機能を確保する観点から(反射防止膜)、好ましくは可視域全域に亘り平坦で高い透過率分布を有するように形成される。
光学多層膜は、反射防止機能を確保する観点から、好ましくは、低屈折率層と高屈折率層を交互に積層して形成され、又好ましくは全体として奇数層(全5層,全7層等)を有する構造である。更に好ましくは、最も基材側の層(基材に最も近い層)を1層目とすると、奇数層目が低屈折率層であり、偶数層目が高屈折率層である。
低屈折率層や高屈折率層は、真空蒸着法やイオンアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法等により形成される。
この眼鏡は、遮光レンズが用いられた遮光眼鏡となる。
実施例1~3において、互いに異なる基材(第1~第3の基材)が形成された。
即ち、まず、予め次のA液が調製された。即ち、A液として、モノアゾ系ニッケル錯体を99%以上含有する色素(山田化学工業株式会社製YAZ-28)0.05g(グラム)が、2,5ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン及び2,6ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタンの混合物50gに常温で溶解されたものが調製された。モノアゾ系ニッケル錯体含有色素は、波長505nmにおいて吸収率分布の極大値が存在する。
又、黄色を緩和するためのB液が、A液と同様に調製された。即ち、B液として、青色系色素(山田化学工業株式会社製TAP-18)0.05g(グラム)が、2,5ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン及び2,6ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタンの混合物50gに常温で溶解されたものが調製された。
次に、A液2.0g、B液0.2g、ステファン製ゼレックUN0.1g、及びジブチル錫ジクロリド0.04gが、2,5ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン及び2,6ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタンの混合物50.8gと共に容器に入れられ、25℃で1時間撹拌されて完全に溶解された。
続いて、この混合液に、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)22.4g、及び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26.8gが添加され、25℃で30分撹拌することで調合した。
この調合液が、0.3mmHg以下で1時間脱泡され、5μm(マイクロメートル)PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)フィルタにより濾過されて、モールド型に注入された。モールド型は、内部空間の中心厚が2.0mm、直径が80mmである平板用ガラス型と、テープとを有している。
調合液が注入されたモールド型は、25℃から130℃まで徐々に昇温され、130℃で2時間保温された後、室温まで冷却された。モールド型の昇温開始から冷却完了までの時間は、18時間であった。かようなモールド型の加熱及び冷却により、型内でモノマーが重合し、プラスチック製の眼鏡レンズとなる成形体が成形された。重合終了後、成形体が離型され、130℃の環境に2時間置かれてアニールされた。
第1の基材(実施例1)におけるモノアゾ系ニッケル錯体を99%以上含有する色素は、基材の重合性化合物の重量総和(基材原料)に対して0.18wt%を占める。
尚、青色系色素の添加、及び反射防止膜の付与の少なくとも一方は、省略されても良い。又、反射防止膜は、上述の全5層構造以外の構成とされても良いし、表面と裏面とで構成が異なるようにされても良いし、表面及び裏面の何れか一方が省略されても良い。更に、反射防止膜と基材との間に中間膜が配置されても良いし、反射防止膜の表面に防汚膜等が付与されても良いし、反射防止膜に代えて他の膜が付与されても良い。
即ち、まず、予め次のC液が調製された。即ち、C液として、メロシアニンを99%以上含有するメロシアニン色素(山田化学工業株式会社製DAA-95)0.05g(グラム)が、2,5ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン及び2,6ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタンの混合物50gに常温で溶解されたものが調製された。メロシアニン色素は、波長505nmにおいて吸収率分布の極大値が存在する。
次いで、C液4.0g、紫外線吸収剤(大和化成株式会社製T-53)2.0g、ステファン製ゼレックUN0.1g、及びジブチル錫ジクロリド0.04gが、2,5ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン及び2,6ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタンの混合物50.8gと共に容器に入れられ、25℃で1時間撹拌されて完全に溶解された。
そして、この混合液が、第1の基材と同様に、調合され、更に注型され、加熱されて冷却され、アニールされて、第2の基材が成形された。第2の基材には反射防止膜等は付与されず、第2の基材がそのまま実施例2とされた。
第2の基材(実施例2)におけるメロシアニン色素は、基材の重合性化合物の重量総和(基材原料)に対して0.45wt%を占める。
尚、実施例2において、紫外線吸収剤の添加が省略されても良いし、実施例1において、紫外線吸収剤の添加がなされても良い。又、実施例2において、反射防止膜等の他の膜の付与がなされても良い。
即ち、A液2.0g、C液2.0g、紫外線吸収剤(大和化成株式会社製T-53)2.0g、ステファン製ゼレックUN0.1g、及びジブチル錫ジクロリド0.04gが、2,5ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタン及び2,6ビス(イソシアナトメチル)-ビシクロ[2,2,1]ヘプタンの混合物50.8gと共に容器に入れられ、25℃で1時間撹拌されて完全に溶解された。
そして、この混合液が、第1の基材と同様に、調合され、更に注型され、加熱されて冷却され、アニールされて、第3の基材が成形された。第3の基材には反射防止膜等は付与されず、第3の基材がそのまま実施例3とされた。
尚、実施例3においても、第1形態及び第2形態と同様の変更例が存在する。
実施例1~3では、何れも480nm以上520nm以下の波長域内である、波長505nmにおいて、透過率分布の極小値、即ち吸収率分布の極大値が存在する。透過率分布の極小値は、実施例1で38%程度であり、実施例2で25%程度であり、実施例3で17%程度である。尚、吸収率(%)=100-透過率(%)-反射率(%)であるが、可視域の反射率は、多くても3%であり、又実施例1では反射防止がなされていることから1%以内であって、無視しても良い程度であり、即ち吸収率(%)≒100-透過率(%)である。
又、実施例1~3では、何れも410nm以上430nm以下の短波長域で70%以上の透過率が確保され、510nm以上780nm以下の長波長域で90%程度の透過率が確保されて、480nm以上520nm以下の波長域における透過光のカット(抑制)を実現しながら視認性が確保されている。
実施例1,2,3の短波長側における極大値と極小値(505nm)との間の半値の属する波長は、順に462,471,460nm程度であり、実施例1,2,3の長波長側における当該極小値とこれに隣接する極大値との間の半値の属する波長は、順に518,521,521nm程度である。
よって、実施例1~3の眼鏡レンズを用いた眼鏡が装用されれば、装用者はipRGCに対する光の刺激から保護され、頭痛の予防及び軽減が簡易に図られることとなる。
当該評価は、偏頭痛患者10名を対象として、夜間における自動車の運転時に実施例1に係る眼鏡を4週間にわたり装着してもらい、頭痛を感じる日数である頭痛日数の平均(図2(a)「装着中」)及び頭痛を緩和する薬を飲んだ日数である服薬日数の平均(図2(b)「装着中」)と、頭痛の程度(図3「装着中」3種)とを調査することにより行われた。頭痛の程度は、頭痛発生毎に、対象者に対し、重度・中等度・軽度の三段階のうち何れの程度であるかを聞き取り、重度であった場合に3ポイント、中等度であった場合に2ポイント、軽度であった場合に1ポイントを加算することで評価された。
又、同じ偏頭痛患者10名を対象として、実施例1に係る眼鏡を装着しない状態で4週間にわたり同様な調査が行われた(図2,図3の「装着前」)。図3において、頭痛の程度は、それぞれの10名の1/3日における合計ポイントを平均したものが示される。
夜間運転時間の平均は、装着前で38分間、装着後で34分間であった。
又、図2(a)に示されるように、服薬日数は、実施例1に係る眼鏡の装着前の5.4日から、装着中に4.5日に減少した。
更に、図3に示されるように、頭痛の程度は、午前中で装着前の4.3から装着中では4.1へ装着前の95.3%に低下し、午後で装着前の4.9から装着中では4.3へ装着前の87.8%に低下し、夜には装着前の5.3から装着中では3.2へ装着前の60.4%に大幅に軽減した。
かような評価によれば、実施例1により、頭痛の抑制が図れているといえる。
又、実施例1と同様の透過率分布であり、実施例1より透過率が可視域全体で若干小さい実施例2,3では、装着時の視認性が実施例1に比べて若干劣るものの、実施例1と同等以上の頭痛抑制効果が十分に発揮される。
Claims (5)
- プラスチック製の基材を有するプラスチック眼鏡レンズであって、
前記基材の厚みは4mm以下であり、
前記基材に、505nmの波長において吸収率分布の極大値が存在するモノアゾ系ニッケル錯体色素及びメロシアニン色素が、前記基材の重合性化合物の重量に対して、合わせて0.05wt%以上0.8wt%以下となる状態で添加されていると共に、吸収ピーク波長が380nm未満の紫外線吸収剤、並びに黄色を緩和するための青色色素及び紫色色素の少なくとも一方が添加されており、
前記基材の両面に、可視光の反射を防止するための光学多層膜が形成されており、
410nm以上430nm以下の波長域における透過率が70%以上である
ことを特徴とするプラスチック眼鏡レンズ。 - 前記基材は、チオウレタン樹脂を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のプラスチック眼鏡レンズ。 - 前記基材は、エピスルフィド樹脂を含む
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプラスチック眼鏡レンズ。 - 前記基材は、熱可塑性樹脂を含む
ことを特徴とする請求項1に記載のプラスチック眼鏡レンズ。 - 請求項1から請求項4の何れかに記載のプラスチック眼鏡レンズが用いられている
ことを特徴とする眼鏡。
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