JP2000037657A - ハ―ドコ―ト膜の成膜方法 - Google Patents

ハ―ドコ―ト膜の成膜方法

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JP2000037657A
JP2000037657A JP11019726A JP1972699A JP2000037657A JP 2000037657 A JP2000037657 A JP 2000037657A JP 11019726 A JP11019726 A JP 11019726A JP 1972699 A JP1972699 A JP 1972699A JP 2000037657 A JP2000037657 A JP 2000037657A
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JP
Japan
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hard coat
mold
film
resin substrate
forming
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JP11019726A
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English (en)
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Kazuhiro Yamada
和広 山田
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードコートが成膜された樹脂基板を、厳し
い形状精度が要求される光学レンズとして使用できるよ
うにすること。 【解決手段】 下型20の凹部2002に、被成膜面1
402を上に向けてアクリル製の樹脂基板14を収容す
る。被成膜面1402上に紫外線硬化型のハードコート
液16Aを滴下する。型面2202で被成膜面1402
を覆うように石英からなる上型22を下降させ、上型2
2の下面をスペーサ24に当接する。紫外線照射装置2
8により、上型22の上方からハードコート液16Aに
向け、樹脂基板14に到達しないように紫外線28Aを
照射する。紫外線28Aの照射によりハードコート液1
6Aが硬化して被成膜面1402上にハードコート膜1
6が形成され、これにより樹脂基板14とハードコート
膜16からなる光学レンズ12が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透明な樹脂基板上に
形成するハードコート膜の成膜方法に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、光学用途にもその形成加工性、耐
衝撃性、軽量性そしてコスト面からも透明な樹脂基板が
使用されるようになってきた。しかし反面、樹脂基板に
は耐摩耗性、耐薬品性等がガラス基板と比べて劣るとい
う問題がある。そこで、その欠点を補うためメガネレン
ズの様にハードコート膜を樹脂基板上に被覆させる事が
近年行われるようになってきた。しかしながら、ハード
コートを成膜することによって樹脂製レンズの耐摩耗
性、耐薬品性等は確かに改善されてきたが、反面それを
成膜する事によって樹脂基板の持つ形状を歪めてしまう
という問題が新たに生じている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】それは、ハードコート
の成膜には、通常、ディッピング法やスピン法等が用い
られるが、それらの方法では、得られた膜の表面が波打
ち、また、膜厚を均一に形成することができない事に起
因する。このようなことから、カメラなどの光学機器に
用いられ厳しい形状精度が要求される光学レンズ等に
は、ハードコートが成膜された樹脂基板を使用できない
という問題があった。本発明は前記事情に鑑み案出され
たものであって、本発明の目的は、ハードコートが成膜
された樹脂基板を、厳しい形状精度が要求される光学レ
ンズとして使用できるようにしたハードコート膜の成膜
方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、樹脂基板の被成膜面上にハードコート液を付
着させ、前記ハードコート液に紫外線を照射して硬化さ
せ、前記樹脂基板の被成膜面上にハードコート膜を形成
するようにした紫外線硬化型のハードコート液を用いた
ハードコート膜の成膜方法であって、製品となるハード
コート膜の表面形状を有する型面を備えた型を、紫外線
の通過を可能とした材料で形成し、前記型面あるいは前
記被成膜面にハードコート液を付着させ、次に、付着し
たハードコート液を前記型面と被成膜面とで挟み、型面
と被成膜面との間が所定の寸法となるように樹脂基板と
型を位置決め、次に、樹脂基板に到達せず、かつ、ハー
ドコート液に到達するように、型を通過させて紫外線を
ハードコート液に照射し硬化させるようにしたことを特
徴とする。また、本発明は、前記樹脂基板が、紫外線が
照射されると変性を生じる樹脂からなることを特徴とす
る。また、本発明は、前記樹脂基板がアクリル製である
ことを特徴とする。また、本発明は、前記ハードコート
液が、前記被成膜面の上方から被成膜面に滴下されるこ
とを特徴とする。また、本発明は、前記被成膜面が球面
で形成され、前記ハードコート膜は前記被成膜面の全域
にわたって均一な厚さで形成されることを特徴とする。
また、本発明は、前記型とは別の型により、前記被成膜
面を上方に向けた状態で樹脂基板が位置決め保持される
ことを特徴とする。また、本発明は、前記別の型の上面
には凹部が形成され、前記凹部より、前記被成膜面を上
方に向けた状態で樹脂基板が位置決め保持されることを
特徴とする。また、本発明は、前記別の型の上面上に前
記被成膜面が位置するように、前記凹部により樹脂基板
が位置決め保持されることを特徴とする。また、本発明
は、前記型面と被成膜面とが同一の形状であることを特
徴とする。また、本発明は、前記紫外線の通過を可能と
した材料が石英であることを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、カメラのファインダー系に
使用されるレンズに本発明方法を適用した実施の形態に
ついて説明する。図1(A)乃至(G)は本発明の成膜
方法を工程順に表した説明図を示す。図1(G)に示す
ように、本発明の成膜方法により得られる製品は、カメ
ラのファインダー系に使用される光学レンズ12であ
り、光学レンズ12は、樹脂基板14と、樹脂基板14
の被成膜面1402上に形成されたハードコート膜16
とで構成されている。前記樹脂基板14はアクリル製で
あり、本実施の形態ではPMMA(ポリメチルメタクリ
レート)が用いられている。樹脂基板14は、円柱部分
とその両側の球面部からなり(直径が8.35mm、コ
バ厚1.75mm)、射出成形により形成され、一方の
球面部の表面が前記被成膜面1402であり、被成膜面
1402は曲率半径が23.05mmの球面で形成され
ている。図1(C)に示すように、紫外線硬化型のハー
ドコート液16Aを用いてハードコート膜16が形成さ
れる。ハードコート液16Aとして、本実施の形態で
は、コロイダルシリカを含むアクリル系の紫外線硬化型
ハードコート液をイソプロピルアルコールで、容量比で
1:1に希釈したものを用いた。
【0006】本発明の成膜方法を実施するにあたって
は、図1(A)に示す下型(金型)20と、図1(D)
乃至(F)に示す上型(金型)22が用いられる。下型
20はステンレス(SUS440)製で、下型20の上
面に、樹脂基板14を収容する円柱状の凹部2002が
形成されている。この凹部2002は、被成膜面140
2を上に向けて凹部2002内に樹脂基板14を収容し
た状態で、下型20の上面上に被成膜面1402が位置
するような深さで形成されている。
【0007】上型22は紫外線を通す材料から形成さ
れ、本実施の形態ではこのような材料として石英が用い
られている。上型22の下面に、図1(F)に示すよう
に、製品となるハードコート膜16の表面形状を有する
型面2202が形成され、型面2202により上型22
の下面に凹部が形成されている。前記型面2202は凹
部の直径が8.35mmで、曲率半径が23.05mm
の球面で形成されている。なお、凹部2002に収容さ
れた状態の樹脂基板14と同軸上に前記型面2202が
設けられ、この同軸関係を保ちつつ下型20に対して上
型22が昇降するように構成されている。また、下型2
0の上面上で凹部2002の周囲にスペーサ24が配置
されている。このスペーサ24は、下型20と上型22
との間隔を所望値に保ち、得られるハードコート膜16
の厚さを所望値にするためのものである。スペーサ24
は、本実施の形態では、5μmの厚さのものを用いた。
【0008】次に、上述のような下型20と上型22を
用いてハードコート膜16を成膜する方法について説明
する。図1(A)、(B)に示すように、下型20の凹
部2002に、被成膜面1402を上に向けて樹脂基板
14を収容する。次に、図1(C)に示すように、被成
膜面1402上に供給ノズル26からハードコート液1
6Aを滴下する。本実施の形態では、ハードコート液1
6Aを0.05ml滴下した。次に、図1(D)に示す
ように、滴下されたハードコート液16Aの上から型面
2202で被成膜面1402を覆うように上型22を下
降させ、上型22の下面がスペーサ24の上面に当接し
た状態に保持する。これにより、滴下したハードコート
液16Aは型面2202と被成膜面1402とで挟み込
まれ、スペーサ24で定まる厚さ、本実施の形態では、
5μmの均一な厚さで型面2202と被成膜面1402
間の全域にわたり広げられる。
【0009】次に、図1(E)に示すように、紫外線照
射装置28により、上型22の上方からハードコート液
16Aに向けて紫外線28Aを照射する。この場合、用
いる紫外線28Aは約250nmであり、紫外線28A
が樹脂基板14に到達すると、変色するなど樹脂基板1
4に変性を生じることから、樹脂基板14に到達せず、
かつ、ハードコート液16Aに到達するように、紫外線
28Aの強さや照射量などを決定する。なお、図1
(D)に示すような上型22と下型20を閉じた状態で
コンベア装置に載せ、紫外線照射装置28の下方を通過
させることで、上型22の上方からハードコート液16
Aに向けて紫外線28Aを照射するなど任意である。
【0010】紫外線28Aの照射によりハードコート液
16Aが硬化して被成膜面1402上にハードコート膜
16が形成され、これにより樹脂基板14とハードコー
ト膜16からなる光学レンズ12が得られる。ハードコ
ート膜16が形成されたならば、図1(F)に示すよう
に、上型22を上昇させて下型22から離し、図1
(G)に示すように、凹部2002から光学レンズ12
を取り出す。
【0011】本実施の形態によれば、型面2202通り
の表面形状を有するハードコート膜16が所望の均一厚
さ(5μm)で被成膜面1402に形成される。そし
て、ハードコート膜16の表面も波打つことがない平滑
面で形成される。したがって、高い精度を有する光学レ
ンズ12が得られる。
【0012】本実施の形態により得られた光学レンズ1
2と、従来のディップ法により得られた同形状の光学レ
ンズとを、ニュートン原器を用いて測定し、光学特性を
比較した。その結果、従来のディップ法により得られた
光学レンズにはニュートンリングの本数が5本以上であ
ったのに対して、本実施の形態により得られた光学レン
ズ12ではニュートンリングの本数が1本以下であっ
た。すなわち、本実施の形態により得られた光学レンズ
12は高い精度を有し、樹脂レンズであるにも拘わら
ず、カメラなどのような種々の光学機器に使用できるこ
とが判明した。
【0013】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明のハ
ードコート膜の成膜方法は、製品となるハードコート膜
の表面形状を有する型面を備えた型を、紫外線の通過を
可能とした材料で形成し、型面あるいは被成膜面にハー
ドコート液を付着させ、次に、付着したハードコート液
を型面と被成膜面とで挟み、型面と被成膜面との間が所
定の寸法となるように樹脂基板と型を位置決めし、次
に、樹脂基板に到達せず、かつ、ハードコート液に到達
するように、型を通過させて紫外線をハードコート液に
照射し硬化させるようにした。そのため、型面通りの表
面形状を有するハードコート膜が所望の均一厚さで被成
膜面に形成され、高い精度を有する光学レンズが得ら
れ、ハードコートが成膜された樹脂基板を種々の光学機
器に用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)乃至(G)は本発明の成膜方法を工程順
に表した説明図である。
【符号の説明】
14 樹脂基板 1402 被成膜面 16 ハードコート膜 16A ハードコート液 20 下型 22 上型 2202 型面 24 スペーサ 28 紫外線照射装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な樹脂基板の被成膜面上にハードコ
    ート液を付着させ、 前記ハードコート液に紫外線を照射して硬化させ、 前記樹脂基板の被成膜面上にハードコート膜を形成する
    ようにした紫外線硬化型のハードコート液を用いたハー
    ドコート膜の成膜方法であって、 製品となるハードコート膜の表面形状を有する型面を備
    えた型を、紫外線の通過を可能とした材料で形成し、 前記型面あるいは前記被成膜面にハードコート液を付着
    させ、 次に、付着したハードコート液を前記型面と被成膜面と
    で挟み、型面と被成膜面との間が所定の寸法となるよう
    に樹脂基板と型を位置決め、 次に、樹脂基板に到達せず、かつ、ハードコート液に到
    達するように、型を通過させて紫外線をハードコート液
    に照射し硬化させるようにした、 ことを特徴とするハードコート膜の成膜方法。
  2. 【請求項2】 前記樹脂基板は、紫外線が照射されると
    変性を生じる樹脂からなることを特徴とする請求項1記
    載のハードコート膜の成膜方法。
  3. 【請求項3】 前記樹脂基板はアクリル製であることを
    特徴とする請求項1または2記載のハードコート膜の成
    膜方法。
  4. 【請求項4】 前記ハードコート液は、前記被成膜面の
    上方から被成膜面に滴下されることを特徴とする請求項
    1、2または3記載のハードコート膜の成膜方法。
  5. 【請求項5】 前記被成膜面は球面で形成され、前記ハ
    ードコート膜は前記被成膜面の全域にわたって均一な厚
    さで形成されることを特徴とする請求項1乃至4に何れ
    か1項記載のハードコート膜の成膜方法。
  6. 【請求項6】 前記型とは別の型により、前記被成膜面
    を上方に向けた状態で樹脂基板が位置決め保持されるこ
    とを特徴とする請求項1乃至5に何れか1項記載のハー
    ドコート膜の成膜方法。
  7. 【請求項7】 前記別の型の上面には凹部が形成され、
    前記凹部より、前記被成膜面を上方に向けた状態で樹脂
    基板が位置決め保持されることを特徴とする請求項6記
    載のハードコート膜の成膜方法。
  8. 【請求項8】 前記別の型の上面上に前記被成膜面が位
    置するように、前記凹部により樹脂基板が位置決め保持
    されることを特徴とする請求項7記載のハードコート膜
    の成膜方法。
  9. 【請求項9】 前記型面と被成膜面とが同一の形状であ
    ることを特徴とする請求項1乃至8に何れか1項記載の
    ハードコート膜の成膜方法。
  10. 【請求項10】 前記紫外線の通過を可能とした材料は
    石英であることを特徴とする請求項1乃至9に何れか1
    項記載のハードコート膜の成膜方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004078364A1 (ja) * 2003-03-05 2004-09-16 Tokuyama Corporation 積層体の製造方法
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