JP5019332B2 - セミフィニッシュドレンズとその製造方法、及びプラスチックレンズの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば眼鏡用レンズに用いられ、一方の面が完成されたレンズ面であり、他方の面が未完成面であるセミフィニッシュドレンズとその製造方法、及びプラスチックレンズの製造方法に関する。

眼鏡用のプラスチックレンズは一般に注型重合法によって成型され、表裏両方のレンズ面を予め設計された光学面とするいわゆるフィニッシュドレンズと、一方の面のみを設計値に基づく光学面として形成するセミフィニッシュドレンズとに大別される。

セミフィニッシュドレンズは、一方のレンズ面（主に凸面とされる）が成型等の形成時に完成されており、他方の面（主に凹面とされる）は、受注の際の度数にしたがい、受注毎に個々に切削加工して形成される未完成面とされる。この未完成面は、受注後の切削等が可能であるように、完成面であるレンズ面との厚みを十分大とし、且つ削り代の余裕をもった形状として形成される。このようなセミフィニッシュドレンズは、受注後に目的の度数のレンズ形状に加工をすることから、累進屈折力レンズやプリズム処方レンズなどの特殊なレンズに採用できる利点を有している（例えば特許文献１参照）。

このセミフィニッシュドレンズの流通上の一形態として、硬化膜が表面に形成されたいわゆるハードコート付きのセミフィニッシュドレンズ（セミハード材と呼ばれる）が流通されている。
セミハード材とは、レンズ基材の主に凸面側の形状加工は完了しているが、凹面側の形状加工が完了していない半製品のレンズ基材であって、その凸面側、又は凸面及び凹面にハードコート処理が施されている半製品を指す。このようなセミハード材が流通の一形態として活用される理由は、主に完成品を製造する最終工程工場における工程時間を短縮できること、また、最終工程工場において設備投資額が抑制されることによる。

眼鏡レンズの場合、主に凸面とされる面の形状は、一般に大まかな分類による度数の違いや、累進屈折力レンズやプリズム処方レンズ等のレンズの種類により、多くても十〜数十種類程度のパターンに分類される。一方、未完成面側の加工後の形状は、より細かい処方度数に対応するように更に多くに分類されること、また歪を補正するために非球面や非トロイダル面とするなどの要請があることから、数千から数万ものパターンとなる。つまり、眼鏡レンズにおいては一方の面はそれほどパターンが多くなく、他方の面は格段に多くのパターンに分類されるという特徴がある。したがって、受注後に行う加工工程数をなるべく少なくし、受注後に完成品が届くまでの日数を短縮する目的で、上述したセミハード材の形態としてある程度量産しておく方法が一般的に採用されている。

特開平３−２３１８１４号公報

上述したようなセミハード材、すなわち硬化膜を形成したセミフィニッシュドレンズを利用したプラスチックレンズの製造方法の工程図を図５Ａ〜Ｄに示す。
先ず、図５Ａに示すように、注型重合法等によって作製され、第１の面１１Ａ及び１１ｂが形成されたレンズ基材１１が用意される。第１の面１１Ａは完成されたレンズ面とされ、反対側の第２の面１１ｂは、後の工程によって切削等の加工をされて完成面となる未完成面として構成される。そしてセミハード材７０においては、レンズ基材１１の第１の面１１Ａ及び第２の面１１ｂを含む全面を覆って硬化膜１２、いわゆるハードコートが形成されて成る。

そして、受注によって度数が決定されると、第２の面１１ｂの完成面の形状が決まるので、図５Ｂに示すように、注文度数に対応した形状となるように切削等の加工を施して、第２の面１１Ｂを形成する。

次に、図５Ｃに示すように、切削加工等によって硬化膜１２が除去された第２の面１１Ｂの上に、再度硬化膜１３を形成する。なお、図示の例では側面にも硬化膜１３が形成され、第１の面１Ａ側まで成膜されている場合であり、例えばスピンコート法等により成膜する場合を示すが、これに限定されるものではない。例えばディップ法によって成膜する場合は、第１の面１１Ａ側の硬化膜１２上にも硬化膜１３が成膜される。いずれの場合も第２の面１１Ｂ上に成膜される硬化膜１３が周縁部まで同じ光学特性、耐擦傷性等の特性が保持されていればよい。
そして、図５Ｄに示すように、第１の面１１Ａの硬化膜１２上に、反射防止膜１４を形成する。更に、図５Ｅに示すように、第２の面１１Ｂの硬化膜１３上に、反射防止膜１５を形成する。

以上の工程を経て、セミハード材を利用して形成されたプラスチックレンズ８０が得られる。
なお、図５Ａ〜Ｅの工程では示していないが、例えばレンズ基材１１と硬化膜１２，１３との間に耐衝撃性を高める下地層（いわゆるプライマー層）を設けるとか、或いは、反射防止膜１４，１５上に撥水層（防汚層）等の他の膜を設ける場合もある。

通常、図５Ｄ及び図５Ｅの工程においては真空蒸着法等によって無機材料から成る反射防止膜が形成される。このうち第１の面１１Ａ上の反射防止膜１４も形成した状態でセミフィニッシュドレンズとして提供することができれば、受注後の工程数をより短縮できることとなる。

しかしながら、上述したセミハード材の完成面上に設ける反射防止膜として、無機材料より成る反射防止膜を蒸着により形成してしまうと、図５Ｄに示す硬化膜１３を形成する工程で、蒸着により形成した反射防止膜にクラックが発生してしまう。クラックが生じると修復は不可能であり製品として使用できなくなってしまう。また、硬化膜１３を形成する際にクラックが生じなくても、その後の図５Ｅに示す第２の面１１Ｂ上の反射防止膜を形成する際に再度温度上昇が生じ、この過程でクラックが発生してしまう場合もある。

このようなクラックの原因は主に硬化膜を形成する際の熱工程である。この熱工程には、熱硬化だけでなく、紫外線硬化の際における紫外線照射時の発熱も含まれる。したがって、従来はセミハード材に更に反射防止膜を設けて量産しておくことは不可能であり、後工程の短縮を図ることはできないという問題があった。

以上の問題に鑑みて、本発明は、表面に硬化膜が形成され、且つ、完成面側に反射防止膜が設けられたセミフィニッシュドレンズを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明によるセミフィニッシュドレンズは、プラスチックより成るレンズ基材の第１の面がレンズ面とされ、レンズ基材の第２の面が、レンズ面として加工する前の未完成面とされ、レンズ面及び未完成面を覆って硬化膜が形成され、レンズ面の硬化膜上に、有機材料より成る反射防止膜が形成される。

また、本発明によるセミフィニッシュドレンズの製造方法は、第１の面がレンズ面とされ、第２の面が未完成面として形成されたプラスチックより成るレンズ基材の表面に、硬化膜を形成する工程と、レンズ面に形成された硬化膜の上に、有機材料より成る反射防止膜を形成する工程と、を含む。

更に、本発明によるプラスチックレンズの製造方法は、第１の面がレンズ面とされ、第２の面が未完成面として形成されたプラスチックより成るレンズ基材の表面に、硬化膜を形成する工程と、レンズ面上の硬化膜の上に、有機材料より成る反射防止膜を形成する工程と、未完成面を加工してレンズ面を形成する工程と、未完成面を加工して成るレンズ面を覆って硬化膜を形成する工程と、を含む。

上述したように本発明においては、セミフィニッシュドレンズに硬化膜を設けると共に、完成面であるレンズ面上の硬化膜の上に、有機材料より成る反射防止膜を設けるものである。有機材料より成る反射防止膜をセミフィニッシュドレンズに形成する場合、後工程として硬化膜等を形成する際の熱工程があるにもかかわらず、できあがったプラスチックレンズにおいてこの反射防止膜にはクラックの発生が回避されることがわかった。したがって、本発明構成のセミフィニッシュドレンズを完成面側のパターン別に量産しておくことによって、セミハード材よりも更に受注後の工程数を削減することができ、受注から納品までの日数の短縮を図ることが可能となる。

本発明によれば、表面硬化膜が形成されると共に、完成面側に反射防止膜が形成されたセミフィニッシュドレンズを提供することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。

［１］第１の実施の形態（セミフィニッシュドレンズ）
図１は、本発明の実施の形態に係るセミフィニッシュドレンズ１０の概略断面構成図である。このセミフィニッシュドレンズ１０は、プラスチックより成るレンズ基材１の第１の面１Ａがレンズ面とされ、第１の面１Ａとは反対側の第２の面１ｂは、レンズ面として加工する前の未完成面とされる。そして、レンズ面である第１の面１Ａと未完成面である第２の面１ｂとを覆って硬化膜２が形成される。更に、第１の面１Ａ上の硬化膜２の上に、有機材料より成る反射防止膜３が形成されて成る。

図１に示すように、第１の面１Ａは凸面とされ、第２の面１ｂは凹面とされる。このようにセミフィニッシュドレンズ１０として提供される場合、最も多く生産されているレンズは完成面が凸面、未完成面が凹面の形状であるため、第１の面１Ａを凸面とすることで、セミフィニッシュドレンズ１０として量産することが有効となる。

最も多く生産されているレンズの完成面が凸面である理由として、凹形状に切削及び研磨する方が、凸形状に切削及び研磨するよりも簡便であることが挙げられる。例えば、凹形状にレンズを研磨する場合は、大きな半球状の研磨台を用意することで一度に複数枚のレンズを研磨することが可能であるが、その逆は難しい。

また、図２に示すように、レンズ基材１と硬化膜２との間に、緩衝性を有する下地層７いわゆるプライマー層を設ける構成としてもよい。下地層７を形成することにより、レンズ基材１の表面処理膜の耐久性を向上させることができる。さらに、下地層７が外部からの衝撃吸収層として作用し、完成品であるプラスチックレンズとしての耐衝撃性を向上させることができる。
更に、図示しないが、反射防止膜３の上に撥水性や防汚性を向上させる撥水層を設けてもよい。上述した下地層７や撥水層等を設ける場合は、反射防止膜３と同様に、後の完成品に到る製造工程で加熱による変形、変質が生じない材料であることが望ましい。

また更に、図３に示すように、セミフィニッシュドレンズ１０全体を、遮光性の封止体４０によって気密に封止することが望ましい。ここで遮光性の封止体４０としては、気密とすることによって水分や空気に由来する酸素の吸収を防ぐことができる材料であることが好ましい。封止体４０は、表面の擦傷等による破損や汚損を回避し、更に光照射によるレンズ基板の変色といった品質劣化も回避ないしは抑制する材料であることが特に望ましい。金属箔が層状に含まれたシートを封止体４０の包装材料に適用する場合、気密及び遮光を実現することができる。このような材料としてアルミパックを用いることができる。図２及び図３において、図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

本発明のセミフィニッシュドレンズに用いるレンズ基材の材料としては、通常のプラスチックレンズに適用可能な樹脂組成物であれば、特に限定されず、各種の材料を使用することができる。
例えば、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと１種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、アリルジグリコールカーボネート（例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、及び、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと１種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体）、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン等を、単独又は複数混合して用いることができる。

またレンズ基材のプラスチックの屈折率は、特に限定されるものではなく、屈折率が比較的低い１．５程度のプラスチックを使用することも可能であり、逆に屈折率が比較的高い１．８程度のプラスチックも使用可能である。

セミフィニッシュドレンズに形成する硬化膜の材料としては、有機材料より成る反射防止膜との密着性が良好で、必要な耐擦傷性が得られ、且つ後述する屈折率を満足する硬化膜材料であれば特に限定されるものではない。このような材料として例えば有機ケイ素化合物に、微粒子状無機物を含有させた材料が望ましい。なお、有機ケイ素化合物の代わりにアクリル化合物を使用することも可能である。

硬化膜の材料は、干渉縞の発生を抑えるために、レンズ基材と同程度の屈折率を備えることが必要である。即ち、レンズ基材に高屈折率の素材を用いた場合には硬化膜も高い屈折率とし、レンズ基材に低屈折率の素材を用いた場合には硬化膜も低い屈折率とする。

そして硬化膜の材料として用いる有機ケイ素化合物としては、例えば各種アルコキシシランが挙げられる。好ましいアルコキシシランとして、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシランが挙げられる。有機ケイ素化合物は、単体で、又は、二種以上を混合した状態で用いられる。例えば、プラスチック基材との接着性が要求されるときには、アルコキシシランにエポキシ基（グリシドキシ基）を導入したものを含有させてもよい。これらの材料は、通常１００℃程度の硬化温度で形成することができる。

硬化膜に含有させる微粒子状無機物としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化タングステン、または、これらの複合体等を使用することができる。屈折率を比較的高くする場合は、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化スズが好ましい。
そして、微粒子状無機物の種類や量によって、硬化膜の屈折率を調整することが可能である。

そして、有機材料より成る反射防止膜の材料としては、硬化膜と同様に、有機ケイ素化合物に無機物微粒子を含有させた材料を用いることができる。

この反射防止膜に用いる有機ケイ素化合物としては、シランカップリング剤等を使用することができる。また、必要に応じて、シランカップリング剤等にその他のシラン化合物、例えばレンズ基材や下地層との密着性を高める機能をもつ機能性シラン化合物を加えて使用することもできる。
シランカップリング剤としては、例えば、トリアルコキシシランが好適である。シランカップリング剤は単体で、又は、二種以上混合して使用することができる。

トリアルコキシシランとしては、例えば炭素数１〜８のアルコキシ基を有し、より好ましくは炭素数１〜４のアルコキシ基を有する材料を用いることができる。アルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が挙げられ、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基が好ましく、特に、メトキシ基、エトキシ基等が好ましい。

また、トリアルコキシシランにおいてケイ素原子に結合するアルコキシ基以外の基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等の炭素数１〜８のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等炭素数６〜１０のアリール基、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、ナフチルメチル基等の炭素数７〜１０のアラルキル基、ハロゲン原子、グリシドキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、シアノ基、（メタ）アクリロイルオキシ基等を用いることができる。特に、炭素数１〜８のアルキル基、グリシドキシ基、アミノ基を用いることが好ましい。
また、これらの炭化水素基には官能基が導入されていてもよい。導入される官能基としては、例えば、ハロゲン原子、グリシドキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、シアノ基、（メタ）アクリロイルオキシ基等が好ましい。収率が良好で比較的安価に入手可能なためである。

上述のトリアルコキシシランとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、（２，３−エポキシシクロヘキシル）トリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）トリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、好ましくはメチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、であり、特に好ましくは、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランである。

また、反射防止膜に無機物微粒子を含有させる場合は、適切な屈折率となるように無機物を選定する。例えば２層構成の反射防止膜とする場合、レンズ基材側の反射防止膜では高い屈折率が得られるように、表面側の反射防止膜では低い屈折率が得られるようにすることが望ましい。高い屈折率に調整する場合は、無機物微粒子として、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化錫を使用することができる。一方、低い屈折率とする場合は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を使用することができる。低い屈折率を達成するために、中空シリカを使用することも可能である。
無機物微粒子の粒径としては、通常直径２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とすることが好ましい。２０ｎｍ未満の粒径の無機物微粒子を得ることは難しく、６０ｎｍを超える粒径の無機物微粒子を使用すると、熱硬化時に凝集が起こった場合、レンズの白濁を誘発しやすく、好ましくない。また、二層構造の反射防止膜は１００ｎｍ以下程度とすることが好ましいから、上述したように無機物微粒子の粒径は２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とすることが好ましい。

また、反射防止膜の屈折率を更に細かく調整するために、微粒子状無機物の表面を他の無機物及びその微粒子によって改質及び結合させた複合微粒子状無機物を使用しても良い。
例えば、酸化チタン微粒子表面を酸化ケイ素によって改質及び酸化ケイ素微粒子を結合させたものが挙げられる。

反射防止膜における無機微粒子の含有量としては、例えば、２層構成の反射防止膜とする場合の、低い屈折率層の場合は、シランカップリング剤等の有機ケイ素化合物の合計１００質量部に対し１００質量部以上４００質量部以下であることが好ましく、１５０質量部以上２３０質量部以下であることがより好ましい。１００質量部未満になると、有機ケイ素化合物の成分が過多になり、また有機反射防止層としての膜質が柔らかくなって、耐摩耗性が得られにくくなる。また、４００質量部を超える場合は、無機微粒子が過多になり、有機反射防止膜の膜質が脆くなる。

また、反射防止膜における無機微粒子の含有量として、２層構成の反射防止膜とする場合の、高い屈折率層の場合は、シランカップリング剤等の有機ケイ素化合物の合計１００質量部に対し４００質量部以上９００質量部以下であることが好ましく、４５０質量部以上６５０質量部以下であることがより好ましい。４００質量部未満になると、有機ケイ素化合物の成分が過多になり、有機反射防止層としての膜質が柔らかくなって、耐摩耗性が得られにくくなる。また、９００質量部を超える場合は、無機微粒子が過多になり、有機反射防止膜の膜質が脆くなる。

また、有機反射防止膜においてシランカップリング剤、及び、機能性シラン化合物を含有するコーティング溶液には、必要に応じて反応を促進するための硬化剤を含有させることができる。また、溶液の塗布時における濡れ性を向上させ、反射防止膜の平滑性を向上させる目的で界面活性剤等を含有させることができる。さらに、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等も硬化膜の物性に影響を与えない限り添加することができる。

反応を促進させるための硬化剤としては、例えば、アリルアミン、エチルアミン等のアミン類、またルイス酸やルイス塩基を含む各種酸や塩基、例えば有機カルボン酸、クロム酸、次亜塩素酸、ホウ酸、過塩素酸、臭素酸、亜セレン酸、チオ硫酸、オルトケイ酸、チオシアン酸、亜硝酸、アルミン酸、炭酸等を有する塩又は金属塩、さらにアルミニウム、ジルコニウム、チタニウムを有する金属アルコキシド又はこれらの金属キレート化合物等が挙げられる。

特に耐擦傷性の観点から、硬化剤としてアセチルアセトネート金属塩を用いることが好ましい。アセチルアセトネート金属塩としては、例えば、下記一般式（Ａ）に表わされる金属塩が挙げられる。
Ｍ^１（ＣＨ_３ＣＯＣＨＣＯＣＨ_３）_ｎ１（ＯＲ^１）_ｎ２・・・（Ａ）
（式中、Ｍ^１はＡｌ（ＩＩＩ）、Ｚｎ（ＩＩ）、Ｔｉ（ＩＶ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｒ（ＩＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｖ（ＩＩＩ）、Ｖ（ＩＶ）、Ｃａ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｍｇ（ＩＩ）又はＮｉ（ＩＩ）、Ｒ^１は炭素数１〜８の炭化水素基、ｎ１＋ｎ２はＭ^１の価数に相当する数字で２，３又は４であり、ｎ２は０，１又は２である。）

また、反射防止膜における硬化剤の含有量としては、組成物固形分を基準として、シランカップリング剤、及び、機能性シラン化合物の合計１００質量部に対し０．１〜３質量部であると好ましく、０．１〜１質量部であるとさらに好ましい。

反射防止膜の厚さは、例えば、入射光の波長λを５５０ｎｍとしたときに光学膜厚（厚さ／屈折率）がλ／４となるようにすることが好ましい。
以上の材料、構成とする有機材料より成る反射防止膜は、耐熱温度が１００℃を超える温度となる。

下地層（プライマー層）を設ける場合、その材料は特に限定されず、レンズ基材の材質や硬化膜の材質により適宜選択される。
一般的には、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、又は、ポリウレタンアクリレート樹脂を使用することができる。好ましいプライマー層の材質としては、成膜時にポリエステルポリオールとポリエーテルポリオールとイソシアネートを反応重合させたポリウレタン樹脂が挙げられる。また、レンズ基材や硬化膜との屈折率差をなくすために、プライマー層は、上記ポリマー成分中に酸化物等の無機微粒子を分散させた構成のものを適用することもできる。

［２］第２の実施の形態（セミフィニッシュドレンズの製造方法及びプラスチックレンズの製造方法）
次に、本発明の実施の形態に係るセミフィニッシュドレンズの製造方法とその工程を一部に含むプラスチックレンズの製造方法について説明する。
図４Ａ〜Ｅは本発明の実施の形態に係るプラスチックレンズの製造方法の工程図である。先ず、図４Ａに示すように、第１の面１がレンズ面として形成され、第２の面１ｂが未完成面として形成されたプラスチックより成るレンズ基材１を用意し、その表面に、硬化膜２を形成する。

なお、レンズ基材１の製造方法は特に限定されないが、例えば注型重合法によって成型される。注型重合方による場合は、一般的には略円筒形で側面に注入口を有するガスケットの上下からレンズ面の方となるモールドを嵌め込み、樹脂材料を注入した後加熱により硬化されて形成される。このレンズ面の型となるモールドの一方を完成面であるレンズ面に対応する形状とし、他方を未完成面に対応する形状とし、厚さを適切に選定することによって、上述の構成のレンズ基材１が得られる。なお、注型重合法以外の製造方法によって形成されたレンズ基材１を用いることも可能である。

次に、図４Ｂに示すように、レンズ面である第１の面１の上の硬化膜２上に、有機材料より成る反射防止膜３を形成する。
反射防止膜の形成方法（組成液の塗布方法）としては、特に限定されないが、例えば、浸漬塗布法、スピンコーティング法等が挙げられる。これらのうち、膜厚の制御の容易性からスピンコーティング法が好ましく用いられる。

反射防止膜の組成液を成膜した後、加熱又は紫外線照射によって硬化させる。その温度は通常５０℃〜１２０℃であり、好ましくは７０℃〜１００℃である。硬化時間は通常５分以上であり、好ましくは１５分以上である。また、膜の硬化速度を速めるために塩基性触媒処理を行ってもよい。
以上の工程を経て本発明構成のセミフィニッシュドレンズ１０が形成される。

なお、以上の工程を量産工場で行うことで大量生産しておき、これ以後の工程を規模の小さい向上に輸送された後、受注に対応して製造することが可能である。

受注によって第２の面側の完成形状が決定されると、図４Ｃに示すように、未完成面である第２の面１ｂに対し切削等の加工を行ってレンズ面より成る第２の面１Ｂを形成する。これによりプラスチックレンズの半完成品２０が得られる。

その後、図４Ｄに示すように、第２の面１Ｂを覆って硬化膜４を形成する。図示の例では、硬化膜４が側面全面に形成されている場合を示すが、これに限定されるものではなく、側面の一部までを覆うとか、第２の面１Ｂのみに成膜されていてもよい。第２の面１Ｂの略全面を覆い、周縁部まで同様の光学的特性、耐擦傷性等の特性が保持されていればよく、第１の面１Ａ上の反射防止膜３の特性に影響を与えない形状であればよい。なお、このような形状として形成する方法として、スピンコート法を用いることが好ましい。
用途によっては、最終的に第２の面１Ｂ上に硬化膜４のみで反射防止膜を設けない状態で流通する場合もある。したがって、この状態でプラスチックレンズ３０として完成品とすることもできる。

なお、この硬化膜４を形成する工程において、レンズ基材１全体が加熱されるが、有機材料より成る反射防止膜３は熱に強いため、第１の面１Ａ側にクラックや傷が生じることがない。

更に、図４Ｅに示すように、第２の面１Ｂ側にも反射防止膜５を形成する。この反射防止膜５は有機材料に限定されることなく無機材料でもよく、また薄いシート状に形成された反射防止膜を第２の面１Ｂ側に接着剤等で貼り付けるラミネートＡＲ等の反射防止膜も利用可能である。反射防止膜６を有機材料より構成する場合は、その硬化の際に熱処理を伴うが、先に形成された反射防止膜３は耐熱性を有するため、無機材料より構成する場合とは異なり、クラックや傷の発生を回避することができる。
このように第２の面１Ｂ側にも反射防止膜５を設けることによって、高付加価値製品とされたプラスチックレンズ４０を提供することができる。

以上の工程により、本発明構成のセミフィニッシュドレンズ１０を用いて形成したプラスチックレンズ３０又はプラスチックレンズ４０を得ることができる。
セミフィニッシュドレンズ１０の状態で第１の面１Ａ側に反射防止膜３が既に形成されているため、その後の工程として第１の面１Ａに反射防止膜を形成する工程が必要なくなる。したがって、受注後の処理である図４Ｃ以降の工程数を削減することができ、受注後納品までの日数を短縮することが可能となる。

次に、本発明の具体的な実施例及び比較例について説明する。
（実施例１）
この例においては、有機材料より成る反射防止膜を２層の積層構造として形成した。
（１）レンズ基材
レンズ基材として、屈折率１．５０、中心厚２．０ｍｍ、レンズ度数０．００のジエチレングリコールビスアリルカーボネートを用いた。

（２）硬化膜の形成
ガラス製容器に、コロイダルシリカ（スノーテックス−４０、日産化学（株）製）９０質量部、有機ケイ素化合物のメチルトリメトキシシラン８１．６質量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１７６質量部、０．５Ｎ塩酸２．０質量部、酢酸２０質量部、及び、水９０質量部を加え、室温にて８時間攪拌後、室温にて１６時間放置して加水分解溶液を得た。この溶液に、イソプロピルアルコール１２０質量部、ｎ−ブチルアルコール１２０質量部、アルミニウムアセチルアセトネート１６質量部、シリコーン系界面活性剤０．２質量部、紫外線吸収剤０．１質量部を加え、室温にて８時間攪拌後、室温にて２４時間熟成させ硬化膜用のハードコート組成物の溶液を得た。
次に、アルカリ水溶液で前処理したレンズ基材を、ハードコート組成物の溶液中に浸漬させた。浸漬終了後、引き上げ速度２０ｃｍ／分でレンズ基材を引き上げ、１００℃−１時間の熱硬化処理を施して硬化膜をレンズ基材の両面に形成した。

（３）反射防止膜の形成
〔機能性シラン化合物の合成〕
ガラス容器に、ジアセトンアルコール３０．０質量部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＫＢＥ９０３、信越化学（株）製）３．９質量部、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン（ＫＢＥ９００７、信越化学（株）製）４．４質量部を加え、４時間撹拌して機能性シラン化合物を７．３質量部含む、シラン化合物溶液３７．３質量部を調製した。

〔反射防止膜の第１層用コーティング液の調製１：有機ケイ素化合物の加水分解〕
調製した機能性シラン化合物溶液に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３、信越化学（株）製）を加えて混合した。このとき、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランは、溶液中に含まれる機能性シラン化合物１質量部に対して１９質量部になるように混合した。これに０．０１ｍｏｌ／Ｌの濃度の塩酸を撹拌しながら滴下し、７０℃環境下で５時間撹拌しながら放置した。
以上の方法により、有機ケイ素化合物（γ−グリシドキシトリメトシシシラン、及び、機能性シラン化合物）の加水分解物を得た。

〔反射防止膜の第１層用コーティング液の調製２：各要素の混合〕
次に、酸化チタンを主成分とする微粒子のメタノールゾル（オプトレイク１１２０Ｚ：商品名、触媒化成工業（株）製、固形分濃度２０質量％）２７０質量部を撹拌しながら、ジアセトンアルコールを主体とする溶媒９５０質量部を混合した。
次に、調製した有機ケイ素化合物の加水分解物７０質量部を滴下し、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネート５質量部を添加した。
以上の方法により、有機ケイ素化合物と無機微粒子との和算割合が２．５質量％とされた、反射防止膜の第１層用コーティング液を作製した。

〔反射防止膜の第２層用コーティング液の調製〕
ガラス容器に、有機ケイ素化合物として、シランカップリング剤であるγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ４０３、信越化学（株）製）を６０質量部、酸化ケイ素を主成分とする微粒子のメタノールゾル（スノーテックス−４０：商品名、日産化学（株）製、固形分濃度３０質量％）を１６０質量部、反応調整用にエタノールを２６０質量部入れ、一時間撹拌した。その後、撹拌しながら、０．０１ｍｏｌ／Ｌの塩酸３０質量部を滴下し、５０℃の環境下に５時間攪拌しながら放置した。これにより、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分解物を含む溶液を得た。
次に、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分解物を含む溶液に、硬化剤であるアルミニウムアセチルアセトネート２．５質量部を添加した。その後、ジアセトンアルコールを主成分とする溶媒と混合し、有機ケイ素化合物（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分解物）と無機微粒子との和算割合が２．５質量％とされた、反射防止膜の第２層用コーティング液を作製した。

〔反射防止膜の成膜〕
次に、硬化膜が形成されたレンズ基材に、上述の反射防止膜の第１層用コーティング液をスピンコーティングし、熱硬化処理を行った。
次に、反射防止膜の第１層の表面に、上述の反射防止膜の第２層用コーティング液スピンコーティングし、熱硬化処理を行った。

実施例１においては、セミフィニッシュドレンズの状態で、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの温湿環境下において、７２０時間保管した。

以上の条件により保管したセミフィニッシュドレンズに対し、第２の面を切削等により加工した。その後、第２の面に硬化膜を形成した。この硬化膜の材料及び形成方法は、上述のレンズ基材の第１の面上に形成した硬化膜と同様とした。
実施例１においては、第２の面の硬化膜の上には反射防止膜を形成しないでプラスチックレンズを完成した。

（２）実施例２
この例においては、レンズ基材、硬化膜及び第１の面上の反射防止膜についての材料及び形成方法を共に、上述の実施例１と同様の材料及び形成方法とした。
また実施例１と同様の保管条件にて、セミフィニッシュドレンズの状態で保管を行った。
そして、第２の面には、第１の面と同様の硬化膜を設けると共に、その上に第１の面に形成した反射防止膜と同様の有機材料より成る反射防止膜を形成した。反射防止膜の形成方法も実施例１と同様とした。

（３）実施例３
実施例３においても、レンズ基材、硬化膜及び第１の面上の反射防止膜は、材料及び形成方法共に、上述の実施例１及び２と同様の材料及び形成方法とした。
また実施例１と同様の保管条件にてセミフィニッシュドレンズの状態で保管を行った。
第２の面には、第１の面と同様の硬化膜を設けると共に、その上に無機材料より成る反射防止膜を形成した。

無機材料より成る反射防止膜は、７層の積層構成とした。レンズ基材側（硬化膜側）から第１層〜第７層とするとき、各層の材料及び膜厚は下記の構成とした。

第１層（低屈折率層）：ＳｉＯ_２、膜厚１５８．４ｎｍ
第２層（高屈折率層）：Ｎｂ_２Ｏ_３、膜厚１２．１ｎｍ
第３層（低屈折率層）：ＳｉＯ_２、膜厚１９．９ｎｍ
第４層（高屈折率層）：Ｎｂ_２Ｏ_３、膜厚２８．３ｎｍ
第５層（低屈折率層）：ＳｉＯ_２、膜厚１８．１ｎｍ
第６層（高屈折率層）：Ｎｂ_２Ｏ_３、膜厚３８．８ｎｍ
第７層（低屈折率層）：ＳｉＯ_２、膜厚９１．９ｎｍ

上記材料構成として、真空蒸着装置により連続的に第１層〜第７層を成膜して、第２の面の上の硬化膜上に反射防止膜を形成した。以上の工程によりプラスチックレンズを完成した。

（４）比較例１
比較例１として、上記実施例１の構成のうちレンズ基材及び硬化膜の材料を同様とし、第１の面に形成する反射防止膜として、上記実施例３における第２の面側に形成した無機材料より成る反射防止膜と同様の材料及び構成とした。
また実施例１と同様の保管条件にて、セミフィニッシュドレンズの状態で保管を行った。
そして、第２の面には、第１の面と同様の硬化膜を設け、第２の面には反射防止膜を設けない構成として、プラスチックレンズを完成した。

（５）比較例２
比較例２として、上記実施例１の構成のうちレンズ基材及び硬化膜の材料を同様とし、第１の面に形成する反射防止膜として、上記実施例３における第２の面側に形成した無機材料より成る反射防止膜と同様の材料及び構成とした。
また実施例１と同様の保管条件にて、セミフィニッシュドレンズの状態で保管を行った。
そして、第２の面には、第１の面と同様の硬化膜を設けると共に、その上に、上記実施例１における第１の面に形成した反射防止膜と同様の有機材料より成る反射防止膜を形成した。この有機材料より成る反射防止膜の形成方法は実施例１と同様とした。

（６）比較例３
実施例３においても、レンズ基材、硬化膜及び第１の面上の反射防止膜は、材料及び形成方法共に、上述の比較例１及び２と同様の材料及び形成方法とした。
また実施例１と同様の保管条件にてセミフィニッシュドレンズの状態で保管を行った。
第２の面には、第１の面と同様の硬化膜を設けると共に、その上に、第１の面に設けた反射防止膜と同様の無機材料より成る反射防止膜を形成した。

以上の材料、構成及び保管条件として形成した各プラスチックレンズにおいて、第１の面上にクラックが発生したか否かの評価を行った。この結果を下記の表１に示す。
表１においては、実施例１〜３及び比較例１〜３における第１の面側の反射防止膜（ＡＲ）種類、第２の面側の反射防止膜種類、反射防止膜付セミフィニッシュドレンズ（セミＡＲ）での保管の有無、完成後のプラスチックレンズにおける第１の面でのクラック発生の有無各工程と凸面側クラックの有無を示す。

上述したように、実施例１〜３及び比較例１〜３において第２の面側に形成した硬化膜の硬化処理温度は１００℃であった。
表１の結果から、実施例１〜３においては、完成したプラスチックレンズの第１の面にクラックが発生することを回避できた。また、これらのプラスチックレンズにおいては、３０日間の保管を経た状態である。
このことから、上記の有機材料より成る反射防止膜を設ける場合、その耐熱温度は１００℃を超えるものであることがわかる。３０日程度の保管期間を経る場合、通常は１０〜２０℃程度の耐熱温度の低下が生じると予想される。したがって、上記実施例１〜３においては、セミフィニッシュドレンズとして形成された直後は耐熱温度が１２０℃程度以上あり、保管後においても１００℃以上の耐熱温度を維持できたことがわかる。

これに対し、比較例１〜３においては、第１の面側の反射防止膜にクラックが発生した。したがって、セミフィニッシュドレンズとして規制された直後の耐熱温度は１００℃程度かそれ以下であり、３０日程度の保管によって、耐熱温度が１０〜２０℃程度低下し、クラックが発生したものと思われる。

以上説明したように、本発明のセミフィニッシュドレンズとその製造方法、プラスチックレンズの製造方法によれば、セミフィニッシュドレンズの付加価値を高め、完成品に到る工程数の削減を図ることができ、眼鏡用のプラスチックレンズにおける受注から納品までの日数を短縮することが可能となる。

なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

本発明のセミフィニッシュドレンズの一実施の形態の断面構成図である。 本発明のセミフィニッシュドレンズの他の実施の形態の断面構成図である。 本発明のセミフィニッシュドレンズの他の実施の形態の断面構成図である。 Ａ〜Ｅは本発明のプラスチックレンズの製造方法の一実施の形態の製造工程図である。 Ａ〜Ｅは従来のセミフィニッシュドレンズの製造工程図である。

符号の説明

１．レンズ基材、１Ａ．第１の面、１ｂ、１Ｂ．第２の面、２．硬化膜、３．反射防止膜、４．硬化膜、５．反射防止膜、７．下地膜、１０．セミフィニッシュドレンズ、３０，４０．プラスチックレンズ（完成品）

Claims (7)

1. プラスチックより成るレンズ基材の第１の面がレンズ面とされ、
   前記レンズ基材の第２の面が、レンズ面として加工する前の未完成面とされ、
   前記レンズ面及び前記未完成面を覆って硬化膜が形成され、
   前記レンズ面の前記硬化膜上に、有機材料より成る反射防止膜が形成された
   セミフィニッシュドレンズ。
2. 前記レンズ面が凸面とされる請求項１に記載のセミフィニッシュドレンズ。
3. 前記有機材料より成る反射防止膜が形成された後、遮光性の封止体に気密に封止されて成る請求項１又は２のいずれか１項に記載のセミフィニッシュドレンズ。
4. 第１の面がレンズ面とされ、第２の面が未完成面として形成されたプラスチックより成るレンズ基材の表面に、硬化膜を形成する工程と、
   前記レンズ面に形成された前記硬化膜の上に、有機材料より成る反射防止膜を形成する工程と、を含む
   セミフィニッシュドレンズの製造方法。
5. 第１の面がレンズ面とされ、第２の面が未完成面として形成されたプラスチックより成るレンズ基材の表面に、硬化膜を形成する工程と、
   前記レンズ面上の前記硬化膜の上に、有機材料より成る反射防止膜を形成する工程と、
   前記未完成面を加工してレンズ面を形成する工程と、
   前記未完成面を加工して成るレンズ面を覆って硬化膜を形成する工程と、を含む
   プラスチックレンズの製造方法。
6. 前記未完成面を加工して成るレンズ面に形成された前記硬化膜上に、反射防止膜を形成する工程を、更に含む請求項５に記載のプラスチックレンズの製造方法。
7. 前記反射防止膜を形成した後、保管する工程を、更に含む請求項６に記載のプラスチックレンズの製造方法。

Images