JPH0720670B2 - プラスチックレンズの製造方法およびその装置 - Google Patents

プラスチックレンズの製造方法およびその装置

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JPH0720670B2
JPH0720670B2 JP62041676A JP4167687A JPH0720670B2 JP H0720670 B2 JPH0720670 B2 JP H0720670B2 JP 62041676 A JP62041676 A JP 62041676A JP 4167687 A JP4167687 A JP 4167687A JP H0720670 B2 JPH0720670 B2 JP H0720670B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はプラスチックレンズの製造方法およびその装置
に関するものであり、更に詳しくは光重合性単量体の紫
外線照射重合によってプラスチックレンズを製造する方
法およびその装置に関するものである。
[従来の技術] プラスチックレンズは従来のガラスレンズに比較して軽
量で耐衝撃性に優れており、また射出成形法、圧縮成形
法、注形法等種々の成形法が適用できることから広く光
学用途に用いられるようになってきている。
プラスチックレンズとしては従来からポリメチルメタク
リレート(以下PMMAと略す)やポリカーボネート(以下
PCと略す)等が射出成形法により、またジエチレングリ
コールビスアリルカーボネートの重合体(以下CR−39と
略す)等が注形法によって製造されている。
しかしながら、PMMAやPCを使用した射出成形法では、短
時間での大量生産が容易ではあるが内部均質性や面の転
写精度に問題がある。またCR−39を使用した注形法では
内部均質性や面の転写精度は良いが、重合時間が数時間
から数十時間必要な為、量産性が悪いという問題があっ
た。
注形法における重合時間が長いという問題を解決する方
法として、高圧水銀灯やメタルハライド灯を紫外線源と
して光重合性単量体に紫外線を照射することにより短時
間でプラスチックレンズを製造する方法が提案されてい
る(特開昭61−194401号公報参照)。更に詳細に述べる
と、この方法は光重合性単量体に光重合開始剤を混合し
た溶液を2枚のガラス製レンズ用モールドと樹脂製ガス
ケットからなるレンズ成形用型内に注入し、高圧水銀灯
等の紫外線源を用いて片面あるいは両面より紫外線をレ
ンズ成形用型に照射することにより光重合性単量体を重
合させてプラスチックレンズを得るものである。
[発明が解決しようとする問題点] 本発明者は前述した従来方法のように高圧水銀灯等の紫
外線源よりレンズ成形用型に紫外線を直接照射してプラ
スチックレンズを製造した場合、光重合性単量体や光重
合開始剤の種類及び照射する紫外線の強度によって程度
の大小はあるものの得られたプラスチックレンズの内部
に微小な方向性を持った脈理状の欠陥が認められること
を見出した。
この脈理状の欠陥が存在するプラスチックレンズを透過
光で観察すると虹のような光の散乱が認められ光学用プ
ラスチックレンズとしては好ましくないものであった。
従って本発明の目的は、従来の紫外線照射法によりプラ
スチックレンズを製造したときに不可避の微小な方向性
を持った脈理状の欠陥がない優れたプラスチックレンズ
を製造することができる新規な方法およびこの方法のた
めに好適な装置を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明者はこの目的を達成するために鋭意検討を加えた
結果、光重合性単量体の紫外線照射重合によってプラス
チックレンズを得る従来方法の手法を基本的に踏襲しつ
つ、光重合性単量体に照射される紫外線として、所定手
段によって拡散された方向性のない紫外線を用いること
により、内部に微小な方向性を持った脈理状の欠陥のな
いプラスチックレンズが得られることを見い出した。
また本発明者は、紫外線源と、光重合性単量体を収容す
るレンズ成形用型との間に、紫外線を散乱透過し得るフ
ィルターを挿入配設してなり、前記紫外線を透過し得る
フィルターが、透明石英ガラスを物理的または化学的に
処理して得られるスリガラスからなる、プラスチックレ
ンズ製造装置を用いると、内部に微小な方向性を持った
脈理状のないプラスチックレンズが得られることを見い
出した。
従って本発明のプラスチックレンズの製造方法は、光重
合性単量体の紫外線照射重合によるプラスチックレンズ
の製造方法において、光重合性単量体に拡散された方向
性のない紫外線を照射することを特徴とするものであ
る。
また本発明のプラスチックレンズの製造装置は、紫外線
源と、光重合性単量体を収容するレンズ成形用型との間
に、紫外線を散乱透過し得るフィルターを挿入配設して
なり、前記の紫外線を透過し得るフィルターが、透明石
英ガラスを物理的または化学的に処理して得られるスリ
ガラスからなることを特徴とするものである。
以下、本発明を具体的に説明する。
上述の如く、本発明のプラスチックレンズの製造方法
は、光重合性単量体に拡散された紫外線を照射すること
を特徴とし、これにより脈理状の欠陥のない優れたプラ
スチックレンズを得るものであるが、拡散された紫外線
の照射は、例えば紫外線源と、光重合性単量体を収容す
るレンズ成形用型との間に、紫外線を散乱透過し得るフ
ィルターを挿入設置し、該フィルターを通して紫外線を
レンズ成形用型に照射することにより達成される。紫外
線の拡散手段として紫外線を透過し得るフィルターの使
用は一例であり、紫外線を拡散する他の手段があればそ
れを用いても良いことはもちろんである。
前記の紫外線を透過し得るフィルターとしては、透明石
英ガラスを物理的又は化学的に処理して得られるスリガ
ラスが現状では最も好ましく用いられる。ここに前記の
物理的処理としては、板ガラスを#200〜#800のダイヤ
モンド皿又は#200〜#800のカーボランダム(カーボラ
ンダム社製SiCの商品名)やアルミナ等の研磨剤を使用
して0.5〜2Kgの荷重で平面研磨を行なうことやフロート
板ガラスの片面を金剛砂と金属ブラシで不透明加工する
ことが挙げられ、また化学的処理としては、フッ化水素
等を用いるエッチング処理が挙げられる。
上で石英ガラスのスリガラスの例について説明したが、
紫外線をある程度透過し、紫外線により著しく劣化等の
問題を生じないものであれば、ガラスの材質に特に限定
があるものではなく、例えばバイコールガラス(コーニ
ンググラス社製高珪酸ガラスの商品名)やパイレックス
ガラス(コーニンググラス社製耐熱ガラスの商品名)の
ように耐熱性を有するガラスも好ましく用いられる。
本発明において、紫外線の照射方法としてはレンズ成形
用型を紫外線源に対して固定させて行う方法とコンベア
等でレンズ成形用型を移動させながら照射する方法があ
るが、被照射物であるレンズ成形用型をコンベア等で移
動させながら片側あるい両側から紫外線を照射する方法
で本発明を実施するのがプラスチックレンズの脈理状の
欠陥防止の点で特に有効である。
本発明の方法において紫外線照射により重合してプラス
チックレンズを与える光重合性単量体としては以下のも
のが挙げられる。
(i) メチルアクリレート、メチルメタクリレート、
エチルアクリート、エチルメタクリレート、シクロヘキ
シルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ジ
シクロペンチルアクリレート、ジシクロペンチルメタク
リレート、イソボロニルアクリレート、イソボロニルメ
タクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタク
リレート、ハロゲン置換フェニルアクリレート、ハロゲ
ン置換フェニルメタクリレート、ベンジルアクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、ハロゲン置換ベンジルア
クリレート、ハロゲン置換ベンジルメタクリレート、α
−ナフチルアクリレート、α−ナフチルメタクリレー
ト、β−ナフチルアクリレート、β−ナフチルメタクリ
レート等の公知の1官能性の単量体 (ii) エチレングリコールジアクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジ
アクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート、プロピレングリコー
ルジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレ
ート、2,2−ビス(4−アクリロキシフェニル)プロパ
ン及びそのハロゲン置換誘導体、2,2−ビス(4−メタ
クリロキシフェニル)プロパン及びそのハロゲン置換誘
導体、2,2−ビス(4−アクリロキシエトキシフェニ
ル)プロパン及びそのハロゲン置換誘導体、2,2−ビス
(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパン及び
そのハロゲン置換誘導体、2,2−ビス(4−メタクリロ
キシオキシエトキシフェニル)プロパン及びそのハロゲ
ン置換誘導体、2,2−ビス(4−アクリロキシジエトキ
シフェニル)プロパン及びそのハロゲン置換誘導体、2,
2−ビス(4−メタクリロキシジエトキシフェニル)プ
ロパン及びそのハロゲン置換誘導体、2,2−ビス(4−
アクリロキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス
(4−メタクリロキシシクロヘキシル)プロパン、トリ
メチロールプロパントリアクリレート、トリロメチロー
ルプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリ
レート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレ
ートのトリアクリレート及びトリメタクリレート、トリ
ス(2−ヒドロキシプロピル)イソシアヌレートのトリ
アクリレート及びトリメタクリレート、ジペンタエリス
リトールのカプラクトン付加物のアクリレート及びメタ
クリレート、グリセリンの1,3−グリシジルエーテルの
アクリル酸付加物等の公知の多官能の架橋性単量体。
光重合性単量体単独で粘度が高く、作業性が悪い場合に
は、低粘度の他の単量体を併用することにより、注型作
業、真空脱泡等に適した単量体混合物とすることもでき
る。それらは、硬化後のレンズ材に要求される特性等を
考慮した上で、その種類及び配合割合が決定される。
本発明の方法においては光重合開始剤が通常用いられ
る。これらの光重合開始剤としては、ベンゾフェノン及
びヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノ
ンメタンスルホネートエステル、o−ベンゾイル−メチ
ルベンゾエート等のベンゾフェノンの置換誘導体;ベン
ゾイン及びベンゾインアリルエーテル、アルキル基がメ
チル、エチル、イソブチル、イソプロピル等であるベン
ゾイルアルキルエーテル等のベンゾインの置換誘導体;
アセトフェノン及びジエトキシアセトフェノン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンジルジメ
チルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフ
ェノン等のアセトフェノンの置換誘導体;ベンジルオキ
シム、及び1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−
o−ベンゾイルオキシム等のオキシム系化合物から選択
された1種又は2種以上を用いるのが好ましい。
これらの光重合開始剤の量は単量体組成物100重量部に
対して0.01〜0.2重量部であるのが好ましい。
また必要に応じて柴外線吸収剤、重合促進剤、重合調節
剤、離型剤等を用いることもできる。
[実施例] 以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明
はこの実施例に限定されるものではない。尚、実施例中
の部はすべて重量基準によるものである。
実施例1 本発明のプラスチックレンズの製造方法を実施するため
に第1図に示した装置を用いた。上述のように本発明は
プラスチックレンズの製造装置に関するものでもあり、
この第1図に示した装置は本発明のプラスチックレンズ
の製造装置の好ましい一態様として位置付けられる。
この装置は、上、下部に設けられた柴外線照射装置1a,1
bと、該紫外線照射装置1a,1b間に設けられた、レンズ成
形用型を支持するためのレンズ成形用型支持台2とから
なり、前記の紫外線照射装置1a,1bは、その内部にそれ
ぞれ2個の紫外線源3a,3a′;3b,3b′(80w/cmのメタル
ハライド灯)を収納し、かつレンズ成形用型支持台2と
向かい合う一面がスリガラス4a,4b[透明石英ガラスの
片面を#800のカーボランダム(カーボランダム社製SiC
の商品名)で研磨してスリガラス状にしたもの]で構成
されている。
また前記のレンズ形成用型支持台2はその上にレンズ成
形用型5を支持し、図示されていないコンベアによって
矢印6の方向に移送されるようになっている。
次に、両面を光学面に研磨した2枚のガラス製レンズ用
モールド7a,7bとエチレン−エチルアクリレート樹脂製
ガスケット8からなるレンズ成形用型5を準備した。こ
のレンズ成形用型はCR−39を用いてプラスチックレンズ
を得た場合には中心厚2mm、径72mmの−1.00ディオブタ
ーのレンズが得られるものである。
次に光重合性単量体としてグリセリンの1,3−グリシジ
ルエーテルのアクリル酸付加物(商品名エポキシエステ
ル80MFA:共栄社油脂化学(株)製)50部とポリエチレン
グリコールジアクリレート(商品名NK−エステルA−60
0:新中村化学(株)製)50部とを混合して得た混合液に
光重合開始剤としてベンゾインエチルエーテル0.05部及
び紫外線吸収剤として4−n−オクトキシベンゾフェノ
ン0.05部を添加し、60℃で1時間撹拌を行い均一な混合
液を得、この混合液を前記のレンズ成形用型5に注入し
た後、レンズ成形用型5をレンズ成形用型支持台2上に
静置した。
次いでスリガラス4a,4bとレンズ成形用型5との間の垂
直距離が200mmとなるように調整して、コンベアを用い
てレンズ成形用型5を0.3m/minの速度で移動させなが
ら、紫外線源3a,3a′,3b,3b′からの紫外線をスリガラ
ス4a,4bを通して拡散させた後、レンズ成形用型5に照
射した。
紫外線照射重合終了後、ガスケット及びモールドを取り
外してプラスチックレンズを得た。得られたプラスチッ
クレンズはわずかに黄味を帯びた良好な光学面を持った
ものであり、透過の目視検査によれば微小な方向性を持
った脈理状の欠陥は認められず光学用プラスチックレン
ズとして充分に使用できるものであった。
実施例2−10 表1に示す条件を用いた以外はすべて実施例1と同様に
してプラスチックレンズを得た。得られたプラスチック
レンズは表1に示すように脈理状の欠陥が認められず、
光学用プラスチックレンズとして充分使用できるもので
あった。
比較例1〜10 第1図に示した装置において、紫外線照射装置1a,1bの
スリガラス4a,4bを取り外し、紫外線源3a,3a′,3b,3b′
から直接紫外線をレンズ成形用型5に照射した以外は実
施例1〜10と同様の条件で(条件の詳細は表1参照)プ
ラスチックレンズを得た。
得られプラスチックレンズは表1に示すようにいずれも
脈理状の欠陥が認められ光学用プラスチックレンズとし
ては好ましくないことが判明した。
[発明の効果] 以上説明したように本発明の方法および装置を用いれば
微小な方向性を持った脈理状の欠陥が認められない優れ
た光学用プラスチックレンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実施するに好適な本発明の装置
の概略図である。 1a,1b……紫外線照射装置 2……レンズ成形用型支持台 3a,3a′,3b,3b′……紫外線源 4a,4b……スリガラス 5……レンズ成形用型 7a,7b……レンズ用モールド 8……ガスケット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光重合性単量体の紫外線照射重合によるプ
    ラスチックレンズの製造方法において、光重合性単量体
    に拡散された方向性のない紫外線を照射することを特徴
    とするプラスチックレンズの製造方法。
  2. 【請求項2】紫外線源と、光重合性単量体を収容するレ
    ンズ成形用型との間に、紫外線を散乱透過し得るフィル
    ターを挿入配置してなり、前記の紫外線を透過し得るフ
    ィルターが、透明石英ガラスを物理的または化学的に処
    理して得られるスリガラスからなることを特徴とするプ
    ラスチックレンズの製造装置。
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