JP2006231825A - 原料注入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 成形モールドに充填した原料液の中に気泡が残り難い原料注入方法を提供する
。
【解決手段】 眼球側の屈折面を転写する第１成形型１と物体側の屈折面を転写する第２
成形型２とを対向配置し、これらの成形型１，２間の間隙を粘着テープ３で封止してキャ
ビティ４を形成した成形モールド５のキャビティ４に液状の原料Ｌを注入ノズル６から注
入してキャビティ４を原料液Ｌで満たす際に、第１成形型１が第２成形型２の上になるよ
うな方向に成形モールド５を鉛直方向Ｖから傾斜させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラスチックレンズを成形モールドで注型重合する際にレンズ成形モールド
に原料を注入する方法に関する。

プラスチック眼鏡レンズの製造方法として、注型重合方法がよく知られている。注型重
合方法は、例えば、図３（ａ）に示すように、眼球側の凹面を転写する凸型の第１成形型
１と物体側の凸面を転写する凹型の第２成形型２とを用い、これらの成形型１，２を所定
の位置関係で対向させて組み合わせ、図３（ｂ）に示すように、これらの間の空隙を粘着
テープなどの封止部材３で封止してキャビティ４を有する成形モールド５を形成する。組
み合わせた第１成形型１と第２成形型２の側面間の粘着テープ３に予め注入口３１を形成
する。次に、注入工程で、図３（ｂ）に示すように、注入口３１が頂点に位置するように
鉛直方向に配置した成形モールド５の注入口３１に鉛直方向に配置した細い注入ノズル６
の先端をわずかに差し込み、注入ノズル６から予め求められたキャビティ４の容量の液状
の硬化性樹脂組成物（原料液）Ｌをキャビティ４中に注入してキャビティ４を硬化性樹脂
組成物Ｌで満たす。次に、硬化性樹脂組成物Ｌを熱又は紫外線で重合硬化させてプラスチ
ックレンズを得る方法である。

液状の硬化性樹脂組成物Ｌを成形モールド５に充填する際に、キャビティ４中に充填さ
れた硬化性樹脂組成物Ｌの中に気泡が残らないようにする必要がある。例えば、特許文献
１に示すように、注入ノズル６から硬化性樹脂組成物Ｌを注入する際に、硬化性樹脂組成
物Ｌが空気を巻き込まないように第１成形型１の凸面１１に沿わせて硬化性樹脂組成物Ｌ
を注入する必要がある。そのため、注入口３１は、ノズル６から吐出された硬化性樹脂組
成物Ｌが凸面１１に当たるように眼球側の第１成形型１に近い位置に開口される。また、
注入の流量も、成形モールドに適した注入パターンに従って気泡を巻き込まないように制
御される。
特開平１０−２６４１７８号公報

しかしながら、このような操作をしても、硬化性樹脂組成物Ｌでキャビティ４を満たし
た後に、最後に充填される注入口３１近傍の注入ノズル６の両側に気泡がカニ目状に残っ
たり、粘着テープ３と第２成形型２とのキャビティ４上端の角部に気泡が残る場合がある
ことが認められる。レンズの視野となる部分に気泡が残ると不良品となり、歩留まりを低
下させている原因となっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、成形モールドに充填した硬化性樹脂組成
物の中に気泡が残り難い原料注入方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、第１に、眼球側の屈折面を転写する第１成形型と
物体側の屈折面を転写する第２成形型とを対向配置し、これらの成形型間の間隙を封止し
てキャビティを形成した成形モールドの前記キャビティに液状の硬化性樹脂組成物を注入
ノズルから注入して前記キャビティを前記硬化性樹脂組成物で満たす原料注入方法におい
て、前記第１成形型が前記第２成形型の上になるような方向に前記成形モールドを鉛直方
向から傾斜させながら前記硬化性樹脂組成物を注入することを特徴とする原料注入方法を
提供する。

成形モールドを第１成形型が第２成形型の上になるような方向で鉛直方向から傾斜させ
ると、キャビティを構成する封止部材の上端内面も傾斜し、封止部材と下側になる第２成
形型との角部に残った気泡が上側の第１成形型側に浮き上がって注入口から脱気される。
また、凸型である第１成形型のキャビティを構成する凸面の上端部の傾斜が鉛直方向に近
づき、凸面と注入ノズルの先端の衝突の可能性が低くなり、注入ノズルを深く差し込める
ようになった結果、注入ノズルの両側に気泡がカニ目状に残る現象も解消された。

本発明は、第２に、上記第１の原料注入方法において、前記成形モールドの鉛直方向か
らの傾斜角度が３°〜３０°の範囲であることを特徴とする原料注入方法を提供する。

成形モールドの鉛直方向からの傾斜角度は、凸型の第１成形型のキャビティを構成する
凸面の上端部の傾斜に応じて変更することが好ましく、空気を巻き込まずに気泡残りを解
消するには３°〜３０°の範囲とすることが好ましい。

以下、本発明の原料注入方法の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の
形態に限定されるものではない。
本発明の原料注入方法は、プラスチックレンズを注型重合する成形モールドに液状の硬
化性樹脂組成物を注入して充填する際に、成形モールドを従来の鉛直方向から眼球側を成
形する成形型が物体側を成形する成形型の上になるような方向に傾斜させたことに特徴が
ある。

プラスチック眼鏡レンズは、一般に眼球側の屈折面が凹面で物体側の屈折面が凸面にな
っているメニスカスレンズである。このプラスチック眼鏡レンズを注型重合する成形モー
ルド５は、一般にガラス製であり、図３に示したように、眼球側の凹面の屈折面を転写す
る凸型といわれる第１成形型１と物体側の凸面の屈折面を転写する凹型といわれる第２成
形型２の２枚の成形型を用いる。成形モールド５の組立方法としてテープモールド法が採
用されている。テープモールド法では、これらの第１成形型１と第２成形型２とを互いの
成形面を対向させて所定の離間距離で配置し、第１成形型１と第２成形型２の側面間に封
止部材としての粘着テープ３を１周以上巻き付け、第１成形型１と第２成形型２の間の間
隙を粘着テープ３によって封止してキャビティ４を形成すると共に第１成形型１と第２成
形型２とを互いに固定することにより成形モールド５が組み立てられる。

眼鏡レンズが凸レンズの場合、中心部よりも外周部の方が厚みが薄くなり、成形モール
ド５の第１成形型１と第２成形型２の側面相互の間隔（レンズのコバ厚に相当する）は小
さい。コバ厚は１ｍｍ程度の場合がある。眼鏡レンズが凹レンズの場合、中心部よりも外
周部の方が厚くなり、成形モールド５の第１成形型１と第２成形型２の側面相互の間隔は
大きくなる。

成形モールド５は、注入工程の前に注入口形成工程で予め所定の位置に所定の大きさで
注入口３１が形成される。注入口３１の形成は、例えば細く絞った高熱の圧縮空気を粘着
テープ３に吹き付けることにより行われる。注入口３１はコバ厚に余裕があれば第１成形
型１と第２成形型２の側面間の中心よりやや第１成形型１、即ち凸型に近い方の位置に形
成される。なお、注入口３１を設けずに、注入ノズル６で粘着テープ３を突き通すように
してもよい。

次の注入工程では、注入口３１が頂点に位置するように成形モールド５を縦に配置し、
予め調合した液状の硬化性樹脂組成物Ｌを注入ノズル６から成形モールド５のキャビティ
４に注入し、キャビティ４を硬化性樹脂組成物Ｌで満たす。注入ノズル６は、コバ厚の薄
い凸レンズの成形モールド５に対応できるように、注射針のように細いものが用いられる
。

本発明の原料注入方法においては、図１に示すように、成形モールド５を眼球側を成形
する第１成形型１が物体側を成形する第２成形型２の上になるような方向に鉛直方向Ｖか
ら傾斜させた状態で、鉛直方向に向き、先端が注入口３１内に挿入された注入ノズル６か
ら硬化性樹脂組成物Ｌを鉛直方向下向きに吐出させ、キャビティ４内に注入させ、キャビ
ティ４を硬化性樹脂組成物Ｌで満たす。

成形モールド５の鉛直方向からの傾斜角度θは、第１成形型１の凸面１１と反対側の凹
面１２側の端縁１３（図３（ａ）参照）が平面上に載置される円形となっているため、第
１成形型１の凹面１２側の端縁１３の鉛直方向Ｖからの傾きを基準とする。図１に示すよ
うに、成形モールド５の傾斜は、成形モールド５を鉛直方向から第１成形型１の凹面１２
が凸面１１の上側になるような方向である。この傾斜は、凸型である第１成形型１のキャ
ビティ４を構成する凸面１１の上端部の成形面の傾斜を鉛直方向に近づける方向である。
第１成形型１の凸面１１はキャビティ４の中に突出しており、その凸面１１の端部におけ
る傾斜角度（接線）θ１（図３（ａ）参照）は、３０°程度になる場合がある。成形モー
ルド５を傾斜させるには、成形モールド５を保持する図示しない治具を傾斜させればよい
。

成形モールド５を図１の如く鉛直方向から傾斜させると、図２の拡大断面図に示すよう
に、キャビティ４を構成する粘着テープ３の上端内面が、第２成形型２側から第１成形型
１側に漸次高くなっていくように傾斜する。下側の第２成形型２と粘着テープ３とが交差
するキャビティ４上端の角部は、最後に硬化性樹脂組成物Ｌが充填される場所であり、注
入ノズル６から離れているために気泡Ｂが残りやすい。成形モールド５を図１の如く鉛直
方向から傾斜させると、角部に残った気泡Ｂが粘着テープ３の上端内面の傾斜に沿って矢
印のように浮き上がり、第１成形型１に近づけて開口している注入口３１から脱気される
。これによって、キャビティ４内の気泡残りを少なくすることができる。

また、第１成形型１が第２成形型２の上になるような方向の鉛直方向からの傾斜は、凸
型である第１成形型１のキャビティ４を構成する凸面１１の上端部１１１の成形面の傾斜
を鉛直方向Ｖに近づけ、キャビティ４内へ突出している凸面１１の上端部１１１の傾斜を
小さくすることができるため、鉛直方向に出し入れされる注入ノズル６の先端との衝突の
可能性が低くなり、注入ノズル６の先端を従来より深くキャビティ４内へ進入させること
が可能になった。その結果、コバ厚が薄い、即ち、第１成形型１と第２成形型２の側面相
互間の距離が小さい凸レンズを成形する際に発生しやすい注入ノズル６の先端両側に残る
カニ目状の気泡の発生を少なくできることが認められる。

成形モールド５を図１の如く鉛直方向から傾斜させることによって、キャビティ４内の
角部に残る気泡やカニ目状の気泡残りの減少によって、成形モールド５内に充填された硬
化性樹脂組成物Ｌの中に気泡残りを顕著に少なくし、気泡による不良発生を抑制し、製造
歩留まりを顕著に向上させることができた。

成形モールド５の鉛直方向Ｖからの傾斜角度θは、このような気泡残り減少効果を有効
に発生させるために、３°〜３０°、特に３°〜１５°の範囲とすることが好ましい。傾
斜角度θが小さすぎると、傾斜させた効果が生じない場合があり、一方、あまり傾斜角度
θが大きすぎると、第１成形型１の凸面１１の上端部１１１が垂直に近くなり、注入ノズ
ル５から鉛直方向に吐出された硬化性樹脂組成物Ｌを凸面１１に当てて凸面１１に沿って
流下させることが困難になり、充填された硬化性樹脂組成物Ｌが気泡を巻き込んでしまう
おそれが生じる。傾斜角度θは、成形モールド５の第１成形型１の凸面１１の接線の角度
θ１に応じて変更することが好ましい。また、注入操作中に傾斜角度θを変更する操作も
可能である。

硬化性樹脂組成物Ｌの充填量の制御は、予めキャビティ４の容量を求め、キャビティ４
と同じ容量を充填するようにして無駄をなくすような方法と、注入口３１から溢れ出た硬
化性樹脂組成物Ｌを検出して注入を停止する方法とがある。本発明では、どの充填量の制
御方法を用いても良い。

成形モールド５内に硬化性樹脂組成物Ｌを充填した後、光硬化性の硬化性樹脂組成物の
場合は、注入口３１の封止を行わずに少量の紫外線を照射して、硬化性樹脂組成物をゲル
化させるプレ硬化を行って、注入口３１から漏れないようにすることができる。このプレ
硬化は、重合を均一化させ、重合収縮に伴って発生する応力を緩和する効果がある。プレ
硬化の後、紫外線を照射して硬化性樹脂組成物を完全に硬化させ、プラスチックレンズを
成形する。硬化性樹脂組成物が熱硬化性の場合は、例えば注入口３１に紫外線硬化型の接
着剤を塗布した後紫外線を照射して接着剤を硬化させて注入口３１を封止する。その後、
硬化炉中で加熱硬化させてプラスチックレンズを成形する。硬化性樹脂組成物を成形モー
ルドの中で重合硬化させた後、第１成形型と第２成形型とをプラスチックレンズから脱型
し、プラスチックレンズを得ることができる。

（実施例１）
（１）原料の調合
ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとメタクリル酸とを反応させて得られたエポキ
シジメタクリレート４０ｇ、ノナブチレングリコールメタクリレート２０ｇ、フェニルメ
タクリレート２５ｇ、イソホロンジイソシアネートと２−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ートを反応させて得られたウレタンジメタクリレート１５ｇ、２，４，６−トリメチルベ
ンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド０．０３ｇ、２−ヒドロキシ−４−メトキシベ
ンゾフェノン０．０５ｇ、トリドデシルフォスフェート０．２ｇを用い、メタクリレート
系の光硬化性樹脂組成物を３３℃に制御した調合タンクにて調合した。
（２）成形モールドの組み立て
ガラス製の凸面用の第２成形型とガラス製の凹面用の第１成形型を用い、その周囲をポ
リエチレンテレフタレートフィルムにシリコーン系の粘着剤を塗布した粘着テープで巻い
て、成形モールドを組み立てた。第１成形型の接線の角度θ１は約３０°である。
（３）注入口の形成
成形型側面のプラスチック粘着テープに熱風を吹き付けて注入口を設けた。
（４）成形モールドの配置
注入口が頂点となるように成形モールドを鉛直方向に３本のアームで保持したチャック
を支持する支持台ごと第１成形型の凹面側が上を向くような方向に８°倒し、成形モール
ドを鉛直方向から第１成形型が第２成形型の上になるような方向に８°傾斜させた。
（５）原料の注入
注入ノズルを垂直に注入口に挿入し、調合タンクから１０ｍｍの配管を通して成形モー
ルドのキャビティ内に加圧１．５ｋｇ／ｃｍ^２、流量１．０ｇ／ｓで注入した。原料の注
入量は、予め計算により求めたキャビティの容量と同じ量とした。
（６）硬化
紫外線を照射してプレ硬化と本硬化とを行った。紫外線照射後、アニーリングを行って
プラスチックレンズを得た。このような製造方法により、レンズを１００枚製造した。
（７）気泡の発生の検査
得られたプラスチックレンズに気泡が発生しているかどうかを目視にて検査した。その
結果、１００枚のプラスチックレンズのうち気泡が発生していたものは３枚程度であった
。

（比較例）
成形モールドを鉛直方向に配置し傾斜角度θ＝０°として原料の注入を行った以外は実
施例１と全く同様にして１００枚のレンズを製造した。その結果、１００枚のレンズのう
ち４０枚に気泡が発生していた。

上記説明では、封止部材として粘着テープを使用していたが、封止部材としてガスケッ
トを用いるようにしても同様に気泡残りの減少効果が得られる。

本発明の原料注入方法は、プラスチック眼鏡レンズを注型重合する成形モールドに原料
液を充填する方法であり、プラスチック眼鏡レンズの製造に利用することができる。

本発明の原料注入方法の一実施形態を示す断面図である。 図１の上部の拡大断面図である。 原料注入方法を説明する概念図である。

符号の説明

１：第１成形型、２：第２成形型、３：粘着テープ、４：キャビティ、５：成形モール
ド、６：注入ノズル、１１：凸面、１２：凹面、１３：凹面側端縁、Ｌ：硬化性樹脂組成
物、Ｖ：鉛直線、Ｂ：気泡

Claims (2)

1. 眼球側の屈折面を転写する第１成形型と物体側の屈折面を転写する第２成形型とを対向
   配置し、これらの成形型間の間隙を封止してキャビティを形成した成形モールドの前記キ
   ャビティに液状の硬化性樹脂組成物を注入ノズルから注入して前記キャビティを前記硬化
   性樹脂組成物で満たす原料注入方法において、
   前記第１成形型が前記第２成形型の上になるような方向に前記成形モールドを鉛直方向
   から傾斜させながら前記硬化性樹脂組成物を注入することを特徴とする原料注入方法。
2. 請求項１記載の原料注入方法において、
   前記成形モールドの鉛直方向からの傾斜角度が３°〜３０°の範囲であることを特徴と
   する原料注入方法。

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