JP4832825B2 - プラスチックレンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックレンズの表面に付着した樹脂、未重合物、研磨粉、油脂分、ほこり等の汚れを除去するとともに、プラスチックレンズの表面を改質することのできる洗浄剤、および該洗浄剤を用いた洗浄方法に関する。

プラスチックレンズ成形型枠から離型したプラスチックレンズの表面には、例えば、プラスチックレンズの原料が成形型枠の外側でポリマー化し、該ポリマーが離型時にプラスチックレンズ表面に付着したもの（以下ポリマー汚れとも言う）、ポリマー化しなかったプラスチックレンズの原料、離型材、面取り時に付着した樹脂粉、皮脂等が付着している。これらの中でも、ポリマー化物は、強固に固着しているため、洗浄が難しい。一方、プラスチックレンズの原料、離型材、皮脂等の有機物は、ポリマー化物に比較すると洗浄は容易であるが、再付着（洗浄液に一旦溶解した汚染物質が、被洗浄物に再度付着する現象）が起こりやすいという問題がある。

また、プラスチックレンズにハードコートを施す場合には、その前に洗浄により上記したような付着物を除去するが、汚染物の除去が十分に行われていないとコーティングした膜の密着性や膜厚がばらつくといった問題が起こる。このため、プラスチックレンズの製造において、洗浄工程は重要な工程の一つとなっている。

汚れが付着したプラスチックレンズを洗浄するための洗浄剤として、特定のアルキレンオキサイド化合物を含有する洗浄剤が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、この洗浄剤のポリマー汚れに対する洗浄力は不十分である。また、レンズ表面に洗浄剤に含まれるアルキレンオキサイド化合物が残存しているとハードコートを行った場合に膜厚がばらつくため、リンスによりアルキレンオキサイド化合物を完全に除去するために多段のリンスが必要となる。

また、ポリマー汚れの洗浄に関しては、プラスチックレンズ製造に用いる成形ガラス型用の洗浄剤として、芳香族化合物、アルカリ剤、水等を含有した洗浄剤は知られている（特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２には、上記洗浄剤を用いてプラスチックレンズを洗浄した例は記載されていない。

特開２００１−１２９５００号公報 特開平１１−１３１０９６号公報

このように、汚れが付着したプラスチックレンズを洗浄するためのプラスチックレンズ用洗浄剤であって、洗浄が困難なポリマー汚れや再付着しやすい有機物を十分に除去でき、しかも多段のリンスを行う必要のない洗浄液はこれまで知られていない。そこで、本発明は、このような要求を満足するプラスチックレンズ用洗浄剤を提供することを目的とする。

更に本発明は、ハードコートを行う際の前処理としての洗浄工程に使用するプラスチックレンズ用洗浄剤であって、上記したような特徴を有すると共に、ハードコートによって形成されるコーティング膜の密着性や膜厚の均一性を向上できるようなプラスチックレンズ用洗浄剤を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、シクロデキストリンを含有するアルカリ性水溶液を洗浄剤として用いることにより上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、汚れが付着したプラスチックレンズを、苛性ソーダ、苛性カリ又は水酸化テトラメチルアンモニウムから選択されるアルカリ性化合物、シクロデキストリン、及び水からなるｐＨ１２以上のプラスチックレンズ用洗浄剤を用いて洗浄する工程を含むプラスチックレンズの製造方法である。また、他の本発明は、汚れが付着したプラスチックレンズを、苛性ソーダ、苛性カリ又は水酸化テトラメチルアンモニウムから選択されるアルカリ性化合物、シクロデキストリン、カオトロピックイオン、及び水からなるｐＨ１２以上のプラスチックレンズ用洗浄剤を用いて洗浄する工程を含むプラスチックレンズの製造方法である。

本発明の洗浄剤は、従来の洗浄剤と比べてプラスチックレンズ表面を浄化する能力が高い。また、本発明の洗浄剤で洗浄されたプラスチックレンズをハードコートした場合、コーティング膜の密着性が高くなると同時に膜の厚さが均一なコート膜が得られる。このため、本発明の洗浄剤は、ハードコーティング等のコーティングを行う際の前処理として行う洗浄工程用の洗浄剤として好適である。また、本発明の洗浄剤は、環境への悪影響も少なく、かつ、不燃性であることから危険性も低い。このため、本発明の洗浄剤の使用に際しては、防爆設備などの特殊な設備は必要ない。

また、本発明の洗浄剤は、ｐＨを制御することにより洗浄速度をコントロールができるという特徴を有する。一般に、多量のポリマー汚れが付着したプラスチックレンズ表面の洗浄においては洗浄に長時間を要するため速い洗浄速度が、少量のポリマー化物が付着したプラスチックレンズ表面の洗浄においては、プラスチックレンズ表面の化学的性質や物理的性質をコントロールするために遅い洗浄速度が望まれる傾向があるが、本発明の洗浄剤は上記のような特徴があるので、いずれの用途にも適応できる。

本発明の洗浄剤は、プラスチックレンズの原料、離型材、面取り時に付着した樹脂粉、皮脂、ポリマー汚れなどの汚れが付着したプラスチックレンズ表面を洗浄するための洗浄剤である。

本発明の洗浄剤の洗浄対象となる被洗浄物の代表的なものを具体的に例示すると、ポリマー化したプラスチックレンズ原料が表面に付着したプラスチックレンズ、ポリマー化しなかったプラスチックレンズ原料が表面に付着したプラスチックレンズ、離型材が付着したプラスチックレンズ、面取り時に生成した樹脂粉が付着したプラスチックレンズ、皮脂が付着したプラスチックレンズ、これらの汚れが複合して付着したプラスチックレンズを挙げることができる。

本発明のプラスチックレンズ用洗浄剤は、シクロデキストリンを含有するｐＨが１２以上の水溶液からなる。シクロデキストリンを含有することにより従来のプラスチックレンズ用洗浄剤と比べて一旦レンズから遊離した汚れが再付着し難くなり、リンス液も少なくて済む。更に、再付着が非常に少なくなることで、コーティング膜の密着性や膜厚の均一性が向上する。また、ｐＨが１０以上の水溶液とすることで、これまで洗浄が難しかったポリマー汚れを容易に除去することができるようになり、且つ、洗浄後のプラスチックレンズにコーティングを施した際にコーティング膜の密着性や膜厚の均一性が向上する。

このような優れた効果が得られる原因は定かではないが、プラスチックレンズ表面に付着したプラスチックレンズ原料、離型材、樹脂粉、皮脂等の有機物をシクロデキストリンが捕捉し、水酸化物イオンがプラスチックレンズ表面に接触する確率が高くなると共に、接触の仕方も均一になり、表面のプラスチックレンズポリマーが満遍なく部分的に切断され、ＯＨ基が生成することによって、コーティング膜の密着性や膜厚の均一性が向上するためであると推定される。

シクロデキストリンは、グルコース分子がα−１，４グルコシド結合で結合した環状オリゴ糖であり、本発明に用いられるシクロデキストリンとしては、α−シクロデキストリンでも、β−シクロデキストリンでも、γ−シクロデキストリンでも良く、これらのシクロデキストリンがヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等で修飾されたものを用いても良い。このうち、洗浄効果の観点から、β−シクロデキストリン及び／又は修飾β−シクロデキストリンが好ましく用いられる。公的に使用できる修飾β−シクロデキストリンとしては、ヒドロキシメチル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシエチル−β−シクロデキストリン、及びヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリンを挙げることができる。

上記したような効果の観点から、本発明の洗浄剤に含まれるシクロデキストリンの濃度は、洗浄剤全体の質量を基準（１００質量％）として０．１〜１０質量％、特に０．５〜１０質量％であるのが好ましく、１〜５質量％であるのが最も好ましい。

本発明のプラスチックレンズ用洗浄剤のｐＨは１２以上であれば問題なく使用できるが、１３以上のｐＨを有するのが好適である。かかるｐＨの調整はアルカリ性化合物例えば苛性ソーダ、苛性カリの如き無機塩基あるいは水酸化テトラメチルアンモニウムの如き有機塩基の添加量を調整することにより制御することができる。これら塩基の濃度は、塩基の種類に応じてｐＨが上記範囲となるように適宜決定すればよいが、通常は、洗浄剤全体の質量を基準（１００質量％）として０．０１〜２５質量％、特に２〜２５質量％であるのが好適である。

本発明のプラスチックレンズ用洗浄剤はシクロデキストリンを溶解し、所定のｐＨを実現するために水を含む。水の含有量は、通常は洗浄剤の総質量を基準として、６５〜９８．９質量％、特に７０〜９７質量％であるのが好適である。

また、本発明のプラスチックレンズ用洗浄剤においては、洗浄性能をより一層向上させるために、例えばSCN⁻、I⁻、ClO₄ ⁻、NO₃ ⁻、Br⁻等のカオトロピックイオンを添加する。

本発明のプラスチックレンズ用洗浄剤を用いて前記したようなプラスチックレンズ表面を洗浄する方法は特に限定されず、従来の洗浄剤を用いた場合と同様にして行なうことができる。例えば、外部に洗浄液が漏洩しないような洗浄槽を設けて本発明の洗浄剤を溜めて、被洗浄物であるプラスチックレンズを浸漬し、付着物を除去すれば良い。この場合には、加熱、超音波などで洗浄を促進してもよい。被洗浄物は洗浄後に、イオン交換水やメタノール、イソプロピルアルコール等でリンスしてもよく、また、乾燥用エアー等の乾燥ラインを設けて被洗浄後の乾燥を行なってもよい。

このようにして洗浄されたプラスチックレンズは、必要に応じてハードコート処理などの後工程に供される。後工程は、従来の洗浄剤を用いて洗浄したプラスチックレンズを用いる場合と全く同様にして行うことができる。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１−４
表１の組成となるように洗浄剤を調製した。シクロデキストリンとしては、β−シクロデキストリンまたはヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリンを使用した。

洗浄剤の洗浄性能を評価するために、成形ガラス型を用いてＣＲ−３９モノマー（ＰＰＧ社製）をレンズの形に成型した後、該型から離型し、エッジ部分を面取りした。このように作製したプラスチックレンズ表面の付着物は、主にモノマー残渣、レンズ樹脂粉、皮脂、微量のポリマー汚れであった。

プラスチックレンズ表面の洗浄性については、前記作製したプラスチックレンズを用い、各洗浄剤中に５０℃で５分間、超音波照射（４０ｋＨｚ，２００Ｗ）しながら浸漬し、次いで、蒸留水流水中で１０分間リンスした。その後、ゆっくりと取り出し、室温にて風乾し、汚れの除去状態を目視で観察し、評価した。評価は下記の基準にて行った。

（洗浄性の評価基準）
◎：レンズ表面にモノマー残渣、レンズ樹脂粉、皮脂、微量のポリマー汚れが全く認められない
○：レンズ表面にモノマー残渣、レンズ樹脂粉、皮脂、微量のポリマー汚れが殆んど認められない
△：レンズ表面にモノマー残渣、レンズ樹脂粉、皮脂、微量のポリマー汚れが若干認められる
×：レンズ表面にモノマー残渣、レンズ樹脂粉、皮脂、微量のポリマー汚れが相当数認められる
次に、洗浄後のプラスチックレンズについて次のようにしてハードコートを行い、ハードコート膜の膜厚均一性及び密着性を評価した。すなわち、洗浄後のプラスチックレンズをハードコート液５６Ｓ（トクヤマ社製）に一定の速度で浸漬（dipping）することにより塗布し、１１０℃で６０分間乾燥することによりハードコートを行った。ハードコート膜の膜厚均一性は、膜厚測定計にて得られたハードコート膜の膜厚を測定することにより行った。また、ハードコート膜の密着性については、ハードコートされたプラスチックレンズの表面にかみそりで傷つけた後、セロテープ（登録商標）を貼り、それをいっきに剥がして、コート膜の剥がれ具合を目視にて観察し、評価した。これら物性の評価基準を以下に示す。

（ハードコート膜の膜厚均一性、密着性）
○：膜厚のばらつきが膜厚に対して５％以下であり、コート膜の密着性も良好である
△：コート膜の密着性は良好であるが、膜厚のばらつきが膜厚に対して５−１０％である
×：膜厚のばらつきが膜厚に対して１０％以上であるか又はコート膜の密着性が悪い。
結果を表１に示す。

なお、表中の略号は以下の成分を意味する。
ＴＭＡＨ：水酸化テトラメチルアンモニウム
ＮａＯＨ：水酸化ナトリウム
ｂＣＤ：β−シクロデキストリン
ＨＰ−ｂＣＤ：ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン
Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００：ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル。

比較例１−３
実施例で使用した洗浄剤の代わりに、洗浄剤として表１に示す組成のものを用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で洗浄剤の洗浄力を評価した。結果を表１に示す。

Claims (2)

1. 汚れが付着したプラスチックレンズを、苛性ソーダ、苛性カリ又は水酸化テトラメチルアンモニウムから選択されるアルカリ性化合物、シクロデキストリン、及び水からなるｐＨ１２以上のプラスチックレンズ用洗浄剤を用いて洗浄する工程を含むプラスチックレンズの製造方法。
2. 汚れが付着したプラスチックレンズを、苛性ソーダ、苛性カリ又は水酸化テトラメチルアンモニウムから選択されるアルカリ性化合物、シクロデキストリン、カオトロピックイオン、及び水からなるｐＨ１２以上のプラスチックレンズ用洗浄剤を用いて洗浄する工程を含むプラスチックレンズの製造方法。