JP2004262141A

JP2004262141A - プラスチックレンズの製造方法

Info

Publication number: JP2004262141A
Application number: JP2003055963A
Authority: JP
Inventors: Keiko Kitamura; 恵子北村; Hiroyuki Seki; 浩幸関
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-03
Filing date: 2003-03-03
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】プラスチックレンズの対物面を下向きにして、プラスチックレンズの最外周部を支持し、プラスチックレンズをガラス転移点以上に加熱するプラスチックレンズの製造方法において、熱変形を抑え、所望の設計値を満足するプラスチックレンズの製造方法を提供する。
【解決手段】プラスチックレンズをガラス転移点以上に加熱後、毎分０．２〜２℃、さらに望ましくは毎分０．５〜１℃の冷却速度で冷却する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチックレンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼鏡用プラスチックレンズの成形には、一般に注型重合が多く用いられている。注型重合とは、成形型にプラスチックモノマーを注入し、加熱重合後、成形型から取り外すことにより眼鏡用プラスチックレンズの生地を得る方法である。前記眼鏡用プラスチックレンズ生地に対して、表面硬度の向上、反射防止膜との密着性向上、染色性の安定化等の機能を付与するために、ハードコート加工を施し、さらに、反射防止機能を付与するために反射防止加工を施す。これらの表面処理加工は、眼鏡用プラスチックレンズの性能、機能を向上させるため一般的に行われている。
【０００３】
眼鏡用プラスチックレンズの製造工程では、品質の向上、安定した歩留り確保等の目的で、随時加熱処理が行われている。具体的には、熱硬化性樹脂の重合度の向上、眼鏡用プラスチックレンズ内部の歪み除去、眼鏡用プラスチックレンズ表面の改質や洗浄、眼鏡用プラスチックレンズに塗布したハードコート膜の硬化、ハードコート膜上に反射防止膜を形成する際の前処理等がある。
【０００４】
前記加熱処理では、眼鏡用プラスチックレンズをガラス転移点以上にまで加熱し、一定時間保温した後、加熱炉内で室温付近まで冷却し、加熱炉内から取り出す。ガラス転移点以上に加熱する方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、眼鏡用プラスチックレンズの対物面を下向きにして、前記眼鏡用プラスチックレンズの最外周部を点または線によって支持し加熱処理を行う方法や、特許文献２に開示されているように、眼鏡用熱硬化性樹脂レンズの対物面を下方向にしてレンズ対物面側の円周縁部を受け、加熱処理を行う方法がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−３００９９３号公報
【特許文献２】
特許第２９０９５７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来技術では、次のような問題があった。つまり、加熱後の冷却の際、適切な温度管理がされず、急速な温度変化を受けた眼鏡用プラスチックレンズ、特に中心部が薄く外周部が厚い眼鏡用プラスチックレンズにおいては、厚みの差異によって発生する熱変形率の違いのために、眼鏡用プラスチックレンズ表裏両曲面が設計値と異なる歪んだ形状になってしまう点である。従って、ガラス転移点以上に加熱した後の冷却速度は、適切に選ぶ必要がある。
【０００７】
しかしながら、加熱処理における温度は、眼鏡用プラスチックレンズ原料固有のガラス転移点と同じかそれ以上に設定しないと、前述にある熱硬化性樹脂の重合度の向上や、重合中に生じた眼鏡用プラスチックレンズ内部の歪み除去等、加熱処理本来の目的を達成できない。従って、ガラス転移点以上への加熱は避けられない。
そこで本発明はこのような問題点を解決するものであり、熱変形を抑え、所望の設計値を満足すると共に、製造歩留りを向上させるプラスチックレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、プラスチックレンズをガラス転移点以上に加熱後、冷却速度を毎分０．２〜２℃、さらに望ましくは毎分０．５〜１℃とすることが有効であることを知見した。
【０００９】
つまり、冷却速度を毎分０．２〜２℃とすることで、ガラス転移点以上に加熱後の冷却過程における、プラスチックレンズ内部の熱分布をほぼ均一にすることができ、熱変形を抑えることができる。冷却速度が毎分２℃より速くなると、プラスチックレンズ表裏両曲面が設計値と異なる歪んだ形状になってしまう。また、毎分０．２℃より遅くなると、生産性が極端に低下する。
【００１０】
ここで冷却速度とは時間に対する温度低下量を指し、単位時間あたりの温度低下量が大きいほうが前記冷却速度は速く、温度低下量が小さい方が前記冷却速度は遅い。
本発明は、前述にある眼鏡用プラスチックレンズ内の熱硬化性樹脂の重合度の向上、眼鏡用プラスチックレンズ内部の歪み除去、眼鏡用プラスチックレンズ表面の改質や洗浄、眼鏡用プラスチックレンズに塗布したハードコート膜の硬化、ハードコート膜上に反射防止膜を形成する際の前処理等を例に挙げたが、これらの目的に関わらず適用することができる。
従って、請求項１記載の発明は、プラスチックレンズの対物面を下向きにして、前記プラスチックレンズの最外周部を支持し、前記プラスチックレンズをガラス転移点以上に加熱するプラスチックレンズの製造方法において、前記プラスチックレンズを加熱後に、毎分０．２〜２℃の冷却速度で冷却することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明におけるプラスチックレンズの製造方法を示す概略図である。支持具１を用いて、眼鏡用プラスチックレンズ２の対物面を下向きにして支持し、加熱炉３内において温度制御手段４で温度制御しながら、ガラス転移点以上に昇温し、一定時間保持した後、冷却するものである。
【００１３】
（実施例１）
ガラス転移点約９０℃、中心厚１．１ｍｍ、外周厚１０．５ｍｍ、対物面の曲率半径７９３．３ｍｍ、対物面と相対する面の曲率半径６８．０ｍｍの、注型重合が終了し成形型から取り外された眼鏡用プラスチックレンズ３０枚を、対物面を下向きにして支持し、加熱炉内において３０分間で温度を室温から１２０℃まで昇温し、そのまま１２０℃で２時間加熱した。その後、前記加熱炉内の温度を図２に示すように制御しながら８０分間で５０℃まで降温し、眼鏡用プラスチックレンズを取り出した。
【００１４】
その結果、得られた眼鏡用プラスチックレンズに、加熱前と比較して形状変化が起きているものはなく、全数良品規格に適合するものであった。
【００１５】
（比較例１）
実施例１と同じ加熱炉において、注型重合が終了し成形型から取り外された眼鏡用プラスチックレンズ３０枚を、対物面を下向きにして支持し、加熱炉内において３０分間で温度を室温から１２０℃まで昇温し、そのまま１２０℃で２時間加熱した。その後、前記加熱炉内の空気を３０分間で５０℃まで自然に冷却し、眼鏡用プラスチックレンズを取り出した。自然に冷却した時の温度変化は図３のようであった。但し、降温条件以外は実施例１と同一種類のレンズ、同一枚数、同一加熱条件である。
【００１６】
得られた眼鏡用プラスチックレンズは、中心部と外周部の熱変形率の差により、中心部に形状的な歪が発生し、全数規格外となった。
【００１７】
（実施例２）
ガラス転移点温度約９０℃、中心厚１．２ｍｍ、外周厚７．０ｍｍ、対物面の曲率半径７９３．３ｍｍ、対物面と相対する面の曲率半径１０３．５ｍｍの予め光学性能を測定した眼鏡用プラスチックレンズ３０枚に、ハードコートを塗布したものを、対物面を下向きにして支持し、加熱炉内において温度を３０分間で室温から１２０℃まで昇温し、そのまま１２０℃で２時間加熱した。その後、前記加熱炉内の温度を図４に示すように制御しながら６０分間で６０℃まで降温し、眼鏡用プラスチックレンズを取り出した。
【００１８】
その結果、得られた眼鏡用プラスチックレンズは、加熱前と比較して外観・光学性能共に全数良品規格を満たすものであった。
【００１９】
（比較例２）
実施例２と同じ加熱炉において、予め光学性能を測定した眼鏡用プラスチックレンズ３０枚に、ハードコートを塗布したものを、対物面を下向きにして支持し、加熱炉内において温度を３０分間で室温から１２０℃まで昇温し、そのまま１２０℃で２時間加熱した。その後、前記加熱炉内の空気を２５分間で６０℃まで自然に冷却し、眼鏡用プラスチックレンズを取り出した。自然に冷却した時の温度変化は図５のようであった。但し、降温条件以外は実施例２と同一種類のレンズ、同一枚数、同一加熱条件である。
【００２０】
得られた眼鏡用プラスチックレンズは、中心部と外周部の熱変形率の差により中心部に形状的な歪が発生していた。また、度数に関しては熱変形が収差となってあらわれ、全数規格外となった。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラスチックレンズの製造方法によれば、熱変形せず、所望の設計値を満足すると共に、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるプラスチックレンズの製造方法を示す概略図である。
【図２】実施例１における冷却開始からの加熱炉内の温度変化を示す図である。
【図３】比較例１における冷却開始からの加熱炉内の温度変化を示す図である。
【図４】実施例２における冷却開始からの加熱炉内の温度変化を示す図である。
【図５】比較例２における冷却開始からの加熱炉内の温度変化を示す図である。
【符号の説明】
１…支持具
２…眼鏡用プラスチックレンズ
３…加熱炉
４…温度制御手段

Claims

プラスチックレンズの対物面を下向きにして、前記プラスチックレンズの最外周部を支持し、前記プラスチックレンズをガラス転移点以上に加熱するプラスチックレンズの製造方法において、前記プラスチックレンズを加熱後に、毎分０．２〜２℃の冷却速度で冷却することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。