JP5495414B2 - プラスチックレンズ成形用のガスケット及びこれを用いたプラスチックレンズの製造方法 - Google Patents
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Description
1.上型モールドを挿入する上部開口部と、下型モールドを挿入する下部開口部と、上部開口部及び下部開口部との間に形成され、プラスチックレンズの周面を成形する側面部と、側面部に設けられ、成形時に上型モールド又は下型モールドのいずれか一方を固定すると共に、固定された上型モールド又は下型モールドとの間に成形開始時に断面楔形の成形材料充填部を構成する突起構造と、上開口部又は下部開口部に向かってテーパ状に広がる傾斜面として側面部に設けられ、突起構造によって固定されない側の上型モールド又は下型モールドを、成形中に移動可能に保持する可動部と、を備えるプラスチックレンズ成形用のガスケットに、前記上型モールド及び下型モールドを挿入する工程
2.ガスケット、上型モールド及び下型モールドに密閉された空間に、プラスチックレンズ材料を注入する工程
3.プラスチックレンズ材料を重合する工程
の1〜3の工程を含むものとする。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るプラスチックレンズ成形用のガスケット1の概略断面構成図である。また図2にこのガスケット1の概略斜視構成図を示す。図2における線a−a上の断面形状が図1に示す断面形状となる。
図1に示すように、このガスケット1は外形が例えば略円筒形とされ、一点鎖線Cを中心軸とする略回転対称な形状とされる。上部開口部1Aと下部開口部1Bとの間に側面部3を備える。側面部3には、図2に示すように、樹脂等の成形材料を注入する注入口5が設けられる。注入口5の開口5aの形状は、図2に示す例においては四角形状としているがこれに限定されるものではなく、種々の形状とすることができる。また、図2に示す例においては、注入口5の開口5aが外部に向かって徐々に広がり、上面が上側に傾斜する例を示す。この場合、注入口5から成形材料を注入する際に気泡等の混入を抑制することができる。なお開口5aの形状はこれに限定されるものではなく、その他種々の形状とすることができる。
図1に示す例においては、突起構造2と上型モールドとの間の楔形の隙間が、突起構造2の上面全面にわたって構成される場合である。しかしながら楔形の隙間は必ずしも突起構造2の上面全面にわたって形成される必要はない。つまり、図6に示すように、突起構造2の先端部近傍においてある程度モールド(この場合上型モールド)が離間するように、楔形の隙間すなわち楔形の成型材料充填部が構成されていればよい。図6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。このように、突起構造がモールドと対向する領域のうち内径側に楔形の成形材料充填部が構成されていれば、後述する実施例2において詳細に説明するように、重合によるモールドと成形材料との剥離を抑制し、不良品の発生を抑制することが可能である。
図1及び図6に示す例においては、上型モールドと突起構造2との間に楔形の成形材料充填部を構成する形状とする例であるが、図8に示すように、突起構造2として、下型モールドを係止して固定する構成とし、下型モールドとの間に楔形の成形材料充填部を構成する形状としてもよい。図8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。このように、下型モールドとの間に楔形の成型材料充填部を構成する場合においても、後述の実施例3において詳細に説明するように、重合によるモールドと成形材料との剥離を抑制し、不良品の発生を抑制することが可能である。
ウシオ電機株式会社製、外観検査装置「オプティカル モデュレックス(商品名)、型番:SX−UI251HQ」を用いて投影検査を行った。
光源の高圧UVランプにはウシオ電機株式会社製ランプ(型番:USH−102D)を用いて1mの距離に白色のスクリーンを設置し、被検レンズを光源とスクリーンとの間に挿入し、スクリーン上の投影像により合否を決定した。
投影像に線状の不整のないものを良品とし、線状の不整のあるものを不良とした。
(1)ガスケットの作製
住友化学株式会社製、超低密度ポリエチレン「エクセレン(商品名)、型番:VL EUL−731」を射出成形することで、第1の実施形態のガスケットを作製した。このガスケットは、断面形状を図1に示す構成とするものである。図5Aに、この図1に示すガスケット1に、ガラス製の上型モールド11及び下型モールド12をそれぞれ上部開口部1A及び下部開口部1Bから挿入して固定した状態の断面構成図を示す。すなわちこの例においては、突起構造2で上型モールド11を係止して固定する構成とした。図5Bは、その上型モールド11が突起構造2に接する部分の拡大断面図である。この例では、突起構造2の上面全体と上型モールド11の下側面(成形面の外周縁部)とで断面楔形の成形材料充填部6を構成し、また突起構造2の下面側(下型モールド側)はガスケット1の側面部3に略垂直な面とした。また可動部4は下部開口部1Bに向かって径が広がるテーパ面とした。このガスケット1、上型モールド11及び下型モールド12の各部の寸法形状は下記の通りである。
上型モールドの成形面(凹面)の曲率半径:150mm
下型モールドの外形:82mm
下型モールドの成形面(凸面)の曲率半径:75mm
側面部3の内径:80mm
突起構造上面の上下方向長さd11:1.2mm
突起構造の内側面の上下方向長さd12:1.2mm
成形材料充填部の開口角度θ1:54°
突起構造の径方向の高さh1:1.5mm
可動部のテーパ角度θt1:0.8°
成形材料は以下の組成とした。先ず、モノマーとして、1,2:6,7−ジエピチオ−4−チアヘプタン90.0重量部、ジメルカプトエチルスルフィド5.0重量部、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート5.0重量部を用意した。このモノマーに、触媒としてジエチルアミノエタノールを0.30重量部、紫外線吸収剤として、2(2′−ヒドロキシ−5′−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール 0.05重量部を添加した。以上の材料からなる原料混合物を約20分間撹拌し、溶解を確認したのち、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製の1.0μmカプセルカートリッジフィルター(アドバンテック東洋株式会社製「型番:CCF−100−C1B」)で濾過を行いながら、上記(1)にて作製したガスケットとガラス製の上下モールドから構成されるキャビティ10の中に、図2において説明した注入口から注入した。注入後の注入口はアルミニウムラミネートフィルムを熱溶着し、封止した。
重合は20℃で10時間保持したのち、3時間かけて30℃まで昇温後、4時間かけて45℃まで昇温し、さらに4時間かけて100℃まで昇温してから、100℃で1時間保持することで行った。重合後、ガスケット及びモールドから樹脂を取り外して、屈折率(nd)=1.70、アッベ数36の樹脂からなるプラスチックレンズを得た。
(1)ガスケットの作製
実施例1のガスケットと同様の材料で、図6に示す第2の実施形態のガスケットを作製した。図7Aに、この図6に示すガスケット1に、ガラス製の上型モールド11及び下型モールド12をそれぞれ上部開口部1A及び下部開口部1Bから挿入して固定した状態の断面構成図を示す。この例においても、上型モールド11を突起構造2で係止して固定する構成とした。図7Bは、その上型モールド11が突起構造2に接する部分の拡大断面図である。図6及び図7において、図1及び図5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。この例では、突起構造2の上面側の先端部と上型モールド11の成形面の一部とで、断面楔形の成形材料充填部6を構成し、突起構造2の下面側(下型モールド側)は上側に傾斜する傾斜面とした。なお、突起構造2の上面側において成形材料充填部6の外形側となる領域は、上型モールド11固定時にその下面側の外周縁部と密着する形状とした。可動部4は、この例においても下部開口部1Bに向かって径が広がるテーパ面とした。このガスケット1、上型モールド11及び下型モールド12の各部の寸法形状は下記の通りである。
上型モールドの成形面(凹面)の曲率半径:150mm
下型モールドの外形:82mm
下型モールドの成形面(凸面)の曲率半径:75mm
側面部3の内径:80mm
突起構造先端部の上面の上下方向長さd21:0.2mm
突起構造下面の上下方向長さd23:2.5mm
突起構造の内側面の上下方向長さd22:0.2mm
成形材料充填部の開口角度θ2:42°
突起構造の成形材料充填部を構成する領域の径方向の高さh2:0.4mm
突起構造全体の径方向の高さh22:2.0mm
可動部のテーパ角度θt2:0.8°
上述の実施例1における成形材料と同じ材料を用いて、同様の調整方法により成形材料を調整した。得られた成形材料を、実施例1と同様に濾過して上記(1)にて作製したガスケットとガラス製の上下モールドから構成されるキャビティ10の中に注入した。
重合条件は、上述の実施例1における重合条件と同様とした。そしてガスケット及びモールドから樹脂を取り外し、実施例1と同様に、屈折率(nd)=1.70、アッベ数36の樹脂からなるプラスチックレンズを得た。
(1)ガスケットの作製
日本ユニカー株式会社製エチレンエチルアクリレートコポリマー「型番:NUC-6170」を射出成形することにより、図8の断面構成図に示すガスケット1を作製した。図9Aに、この図8に示すガスケット1に、ガラス製の上型モールド11及び下型モールド12をそれぞれ上部開口部1A及び下部開口部1Bから挿入して固定した状態の断面構成図を示す。この例においては、下型モールド12を突起構造2の下面側で係止して固定する構成とした。図9Bは、その下型モールド12が突起構造2に接する部分の拡大断面図である。図8及び図9において、図1及び図5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。この例では、突起構造2の下面側全面と下型モールド12の上側面すなわち成形面の外周縁部とで、断面楔形の成形材料充填部6を構成し、突起構造2の上面側(上型モールド側)は略垂直面とした。可動部4は、この例においては上部開口部1Aに向かって径が広がるテーパ面とした。このガスケット1、上型モールド11及び下型モールド12の各部の寸法形状は下記の通りである。
上型モールドの成形面(凹面)の曲率半径:88mm
下型モールドの外形:77mm
下型モールドの成形面(凸面)の曲率半径:135mm
側面部3の内径:75mm
突起構造下面の上下方向長さd31:2.0mm
突起構造内側面の上下方向長さd32:1.2mm
成形材料充填部の開口角度θ3:47°
突起構造の径方向の高さh3:1.0mm
可動部のテーパ角度θt3:0.8°
モノマーとして、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート100重量部を用意し、これに重合開始剤としてジイソプロピルパーオキシジカーボネート3重量部、紫外線吸収材として2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン0.003重量部を添加したプラスチックレンズ成形材料を調整した。この材料を、PP(ポリプロピレン)製4.5μmカプセルカートリッジフィルター(日本ポール株式会社製、型番:DFA4201J045)を用いて濾過を行いながら、上記(1)にて作製したガスケットとガラス製モールドからなるキャビティ10中に注入した。
重合は、40℃から80℃まで20時間かけて昇温して行った。ガスケット及びモールドから樹脂を取り外し、屈折率(nd)=1.50、アッベ数58の樹脂からなるプラスチックレンズを得た。
(1)ガスケットの作製
実施例1と同様の材料(住友化学株式会社製、超低密度ポリエチレンエクセレン「VL EUL−731(商品名)」)を用いて、図10に断面構成を示す形状のガスケット21を作製した。図10に示すようにこのガスケット21は外形が略円筒形状で、内側面に突起構造22を有し、突起構造22の上面及び下面が上型モールド及び下型モールドを係止する固定部とされる。図11Aは、図10に示すガスケット21に、ガラス製の上型モールド31及び下型モールド32を挿入して固定した状態の断面構成図を示す。図11Bは、突起構造22の拡大断面図である。この例では、可動部は設けていない。このガスケット21、上型モールド31及び下型モールド32の各部の寸法形状は下記の通りである。
上型モールドの成形面(凹面)の曲率半径:150mm
下型モールドの外形:82mm
下型モールドの成形面(凸面)の曲率半径:75mm
突起構造の内径:77mm
突起構造上面の傾斜角度θ31:74°
突起構造下面の傾斜角度θ32:122°
突起構造内側面の上下方向長さd4:13.0mm
突起構造の径方向の高さh4:1.5mm
成形材料は実施例1と同じ材料を同様の調整方法で調整した。実施例1と同様に濾過して上記(1)にて作製したガスケットとガラス製の上下モールドから構成されるキャビティ30の中に注入した。
重合条件も実施例1と同様とした。重合後ガスケット及びモールドから樹脂を取り外して、屈折率(nd)=1.70、アッベ数36の樹脂からなるプラスチックレンズを得た。
(1)ガスケットの作製
実施例3と同様の材料(日本ユニカー株式会社製エチレンエチルアクリレートコポリマー「NUC-6170(商品名)」)を用いて、図10、図11に示す比較例1において用いたものと同様の形状のガスケット21を作製した。ガスケット21、上型モールド31及び下型モールド32の各部の寸法形状は比較例1と同様である。
成形材料は実施例3と同じ材料を同様の調整方法で調整した。実施例3と同様に濾過して上記(1)にて作製したガスケットとガラス製の上下モールドから構成されるキャビティ30の中に注入した。
重合条件も実施例3と同様とした。重合後ガスケット及びモールドから樹脂を取り外して、屈折率(nd)=1.50、アッベ数58の樹脂からなるプラスチックレンズを得た。
(1)ガスケットの作製
実施例2におけるガスケットの突起構造の上面を、図12に断面構成を示すように、成形時すなわち上型モールドを固定したときに上面全面にわたってモールドと密着し、楔形の成形材料充填部が形成されない形状としてガスケット41を構成した。すなわち突起構造42は断面三角形状として先端部を先鋭化して、図13に上型モールド51及び下型モールド52をガスケット41に挿入して固定した状態を示すように、上型モールド51の下面の外周縁部が突起構造42の上面全面に密着される構成とした。
その他のガスケット41の形状寸法、材料は実施例2と同様とした。
成形材料は実施例2と同様の材料を用いて調整し、同様の濾過条件でガスケット41内に注入した。
実施例2と同様の重合条件で重合を行った。重合後、ガスケット及びモールドから樹脂を取り外して、屈折率(nd)=1.70、アッベ数36の樹脂からなるプラスチックレンズを得た。
一方、実施例1と実施例3の違いも主に成形材料の違いであるが、共に不良品枚数が「0」という好ましい結果となっている。したがって、本発明は、比較的高い屈折率の成形材料のように剥離を起こしやすい材料を成形する場合においても、十分に剥離の発生を抑え、不良品発生率を低減化する効果が得られることがわかる。
Claims (6)
- 上型モールドを挿入する上部開口部と、
下型モールドを挿入する下部開口部と、
前記上部開口部及び前記下部開口部との間に形成され、プラスチックレンズの周面を成形する側面部と、
前記側面部に設けられ、成形時に前記上型モールド又は前記下型モールドのいずれか一方を固定すると共に、固定された前記上型モールド又は前記下型モールドとの間に成形開始時に断面楔形の成形材料充填部を構成する突起構造と、
前記上部開口部又は前記下部開口部に向かってテーパ状に広がる傾斜面として前記側面部に設けられ、前記突起構造によって固定されない側の前記上型モールド又は前記下型モールドを、成形中に移動可能に保持する可動部と、を備える
プラスチックレンズ成形用のガスケット。 - 前記断面楔形の成型材料充填部が、前記突起構造の前記上型モールドと対向する上面又は前記下型モールドと対向する下面の全面にわたって形成される
請求項1に記載のプラスチックレンズ成形用のガスケット。 - 前記突起構造が前記ガスケットの内側に環状に形成されている
請求項1又は2に記載のプラスチックレンズ成形用のガスケット。 - 前記可動部の表面が平滑な構造を有する
請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラスチックレンズ成形用のガスケット。 - 上型モールドを挿入する上部開口部と、
下型モールドを挿入する下部開口部と、
前記上部開口部及び前記下部開口部との間に形成され、プラスチックレンズの周面を成形する側面部と、
前記側面部に設けられ、成形時に前記上型モールド又は前記下型モールドのいずれか一方を固定すると共に、固定された前記上型モールド又は前記下型モールドとの間に成形開始時に断面楔形の成形材料充填部を構成する突起構造と、
前記上部開口部又は前記下部開口部に向かってテーパ状に広がる傾斜面として前記側面部に設けられ、前記突起構造によって固定されない側の前記上型モールド又は前記下型モールドを、成形中に移動可能に保持する可動部と、を備えるプラスチックレンズ成形用のガスケットに、前記上型モールド及び前記下型モールドを挿入する工程と、
前記ガスケット、前記上型モールド及び前記下型モールドに密閉された空間に、プラスチックレンズ材料を注入する工程と、
前記プラスチックレンズ材料を重合する工程と、を含む
プラスチックレンズの製造方法。 - 前記プラスチックレンズ材料として、ポリエピチオ化合物と一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を用いて成形する
請求項5に記載のプラスチックレンズの製造方法。
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