JPH10249953A - 光学物品の製造方法 - Google Patents
光学物品の製造方法Info
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- JPH10249953A JPH10249953A JP6518197A JP6518197A JPH10249953A JP H10249953 A JPH10249953 A JP H10249953A JP 6518197 A JP6518197 A JP 6518197A JP 6518197 A JP6518197 A JP 6518197A JP H10249953 A JPH10249953 A JP H10249953A
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Abstract
いて、脈理の無い光学物品を効率よく製造する。 【解決手段】樹脂モノマーの入った光学物品成形用型
に、細長い形状を有する紫外線ランプを用いて、紫外線
を照射して、前記樹脂モノマーを重合させる光学物品の
製造方法において、第1の紫外線ランプを用いて、前記
成形用型のガラスモールド全面に、紫外線を均一に照射
するための第1の紫外線照射工程と、その後、第2の紫
外線ランプを用いて、前記成形用型に、紫外線をより効
率よく照射するための第2の紫外線照射工程とを、この
順序で有する。
Description
に関する。
反応射出成形法、キャスト重合法等の方法により、所望
の光学性能を有する形状に成形し製造されている。この
うち、キャスト重合法は、例えば眼鏡用レンズのように
少量多品種生産する物品の製造に適しており、一般的に
用いられている。このキャスト重合法には、熱重合法及
び活性エネルギー線照射重合法の2種類がある。このう
ち、活性エネルギー線照射重合法、特に紫外線照射法
は、短時間で重合が完結するため、納期の短縮や在庫削
減などのメリットがあり、受注生産や少量多品種生産さ
れる光学物品の製造に特に適している。一般的に、紫外
線照射法によって光学物品を製造する場合、重合性の樹
脂モノマーの入った透明なモールドからなる成形用型を
紫外線ランプの下に静止させることによって紫外線を照
射し、重合を行っている(図6)。また、コンベア等の
運搬用具を使用して、重合性のモノマーの入った成形用
型を、紫外線ランプ下を通過させることによって紫外線
を照射し、重合を行っている(図7)。この場合、紫外
線を照射されるべき物品が小さく、また、照射時間を長
くとりたい時は、成形用型が紫外線ランプの長軸方向に
沿って通過するように、紫外線ランプを設置するのが、
ランプの照射効率の点から最もよい。
間で重合が完結するというメリットがある反面、短時間
で重合が完結するために、紫外線照射面内でエネルギー
の強度分布が一様でない場合には光学物品の部分部分で
重合挙動が異なってしまい、脈理が発生し易く、それに
よる光線透過率の低下や収差の発生など光学物品の機能
を低下させ易いという問題があった。
リフレクターを設置しその形状を工夫する努力がなされ
てきた。しかしながら、紫外線ランプにリフレクターを
設置した場合であっても、紫外線ランプの向きに沿った
照度分布は解消されず、成形用型を紫外線ランプ下に停
止させたまま重合させると(図6)、その照度分布によ
って透明なモールドの部分部分で照射されるエネルギー
が異なってしまう。また、コンベアにより成形用型を紫
外線ランプの長軸の方向に沿って移動させながら重合さ
せると(図7)、やはりその照度分布によってモールド
の部分部分で照射されるエネルギーが異なってしまう。
そのため、これらの方法では、脈理が発生し易いという
問題点を完全に解消するには至っていない。
置するなどして、照射される紫外線を拡散透過させ、エ
ネルギーの強度(照度)分布を一様にする方法が開示さ
れている(特開昭63−207632号公報参照)。し
かしながら、この方法は、直接紫外線を照射する場合と
比較して、より高い照度が要求されるため、これもまた
紫外線ランプの照射効率が悪く、紫外線ランプの数を増
やしたり、高輝度の紫外線ランプを用いる必要が生じる
という別の問題が生じてしまう。
めになされたものであり、紫外線照射法を用いる光学物
品の製造方法において、脈理の無い光学物品を効率よく
製造すること目的とする。
解決すべく鋭意研究を行った結果、樹脂をゲル化させた
後、所定の材料強度が得られるまで重合させてゆく過程
において、重合の初期における紫外線照射の照度分布
が、脈理の発生に重大な影響を与えることを見出した。
そして、重合の初期に均一に紫外線照射を行ったなら
ば、その後少々均一度の悪い紫外線照射を行っても、又
は熱重合を行っても、脈理の発生に重大な影響を与える
ことはないこと、をも見出した。その結果、本発明を想
到するに至ったものである。
は、樹脂モノマーの入った成形用型に、細長い形状を有
する紫外線ランプを用いて、紫外線を照射して、モノマ
ーを重合させる光学物品の製造方法において、第1の紫
外線ランプを用いて、前記成形用型の透明なモールド全
面に、紫外線を均一に照射するための第1の紫外線照射
工程と、その後、第2の紫外線ランプを用いて、前記成
形用型に、紫外線をより効率よく照射するための第2の
紫外線照射工程と、をこの順序で有することを特徴とす
る。
は、前記第1の紫外線ランプの長軸に垂直な方向に沿っ
て前記成形用型を移動させることによって、又は前記第
1の紫外線ランプの長軸に対して斜めの方向に沿って前
記成形用型を移動させることによって、実施することが
できる。また、ランプの長さと設置角度は、前記モール
ドのあらゆる被照射面上で、同一の照度変化を受けるよ
うに設定する必要がある。特に、ランプの有効長
(L)、成形用型の径または幅(a)の間でLsinθ≧
aの関係を満たすようにランプ角度(θ)を決めると、
より均一に紫外線を照射することができる(図8)。こ
の時、モールドの被照射面上の任意の点(A,B)にお
ける照射変化は一定である(図9、図10)。
前記第2の紫外線ランプに対して前記成形用型を静止さ
せることによって、又は前記第2の紫外線ランプの長軸
の方向に沿って前記成形用型を移動させることによっ
て、実施することができる。
発明の第2の紫外線照射工程に代えて、前記ゲル化され
た樹脂に紫外線が均一に照射されたものに熱を加えて重
合を促進するための熱重合工程を、有するようにするこ
とができる。
おいて、前記第1の紫外線照射工程の前に、樹脂モノマ
ーの入った成形用型に少量の紫外線を照射して、前記樹
脂モノマーをゲル化させる仮重合工程を有することもで
きる。
が眼鏡レンズである場合に特に好適である。
線照射重合可能であり、得られるポリマー(重合物)が
透明なものであれば特に限定されない。また、本発明で
使用されるモノマーには、必要に応じて、酸化防止剤、
黄変防止剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、顔料等の
各種の添加剤を本発明の効果を損なわない範囲内で配合
することができる。
合開始剤(活性エネルギー線感応性重合開始剤)を用い
る事ができる。光重合開始剤としては、例えば、2−ヒ
ドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オ
ン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、メ
チルフェニルグリオキシレート、2,4,6−トリメチ
ルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等が挙
げられる。
は、例えば、鏡面研磨した二枚のガラス板等の透明体が
使用され、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−1−ブテン共重合体等からなるガスケ
ット、または、粘着性テープと共に組み立てて成形用型
とし、囲まれた空間にモノマーが注入される。
両側(図1)から照射される。紫外線重合のみで重合を
行う方法、紫外線重合及びその後に行う熱重合によって
重合を行う方法、紫外線照射と熱重合を同時に行うこと
によって重合を行う方法が可能である。紫外線重合に用
いる紫外線ランプとしては、低圧、高圧、超高圧の各種
水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等
が挙げられる。
を使用することが好ましく、例えば、過酸化ベンゾイ
ル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、t−ブ
チルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシ
−2−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物;2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビ
ス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物
などがその例として挙げられる。これらは一種もしくは
二種以上の混合系で使用できる。熱を併用する際の重合
温度は、モノマーの種類、触媒の種類や添加量によりそ
の最適値は異なるが、一般的に30〜180℃の範囲が
好ましい。すなわち、30℃以上であれば熱重合触媒の
活性が十分で、180℃以下であれば素子の着色や劣化
が起こりにくいからである。
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。
1を説明する。EDM1(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、9BGDM(ノナブチ
レングリコールジメタクリレート)20g、PHM(フ
ェニルメタクリレート)25g、UM1(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)1
5g、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を混合し、室温でよく攪拌した
後、50mmHgに減圧して10分間脱気した。そし
て、鏡面仕上げした直径80mmの2枚のガラスモール
ドの周囲をテープ(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もの)で巻いて内
厚2mmになるよう固定したプラスチック平板成形用型
(図面無し)、及びプラスチックレンズ成形用型(径7
0mmのレンズ成型用ガラスモールド2枚(2、4)を
テープ6で中心内厚1.5mm、度数−2.0Dとなる
ように固定したもの)に該組成物を注入し、紫外線を照
射して一旦ゲル化させた。次いで、紫外線ランプ16
(ランプ長10インチ、2kWのメタルハライドラン
プ)を該成形用型のガラスモールド面に対して上下に、
かつ、成形用型が紫外線ランプ16の長軸に垂直な方向
に沿って通過するよう配置した装置内で、該ゲル化した
モノマー8の入った成形用型10をコンベアで運搬しな
がら、両面から20J/cm2の紫外線を照射した。そ
の後引き続いて、対向して配置された2つの紫外線ラン
プ18の間に成形用型を静止させた状態で、両面から3
0J/cm2の紫外線を照射した。
する。実施例1と同様の条件でモノマーの入った成形用
型を作成し、紫外線を照射して一旦ゲル化させた。その
後、紫外線ランプ16(ランプ長10インチ、2kWの
メタルハライドランプ)を該成形用型のガラスモールド
面に対して上下に、かつ、成形用型が紫外線ランプ16
の長軸に対して30°の方向に通過するよう配置した装
置内で、該成形用型10をコンベアで運搬しながら、両
面から20J/cm2の紫外線を照射した。その後引き
続いて、対向して配置された2つの紫外線ランプ18の
間に成形用型を静止させた状態で、両面から30J/c
m2の紫外線を照射した。
する。実施例1と同様の条件でモノマーの入った成形用
型を作成し、紫外線を照射して一旦ゲル化させた。その
後、紫外線ランプ16(ランプ長10インチ、2kWの
メタルハライドランプ)を該成形用型のガラスモールド
面に対して上下に、かつ、成形用型が紫外線ランプ16
の長軸に垂直な方向に沿って通過するよう配置した装置
内で、該成形用型10をコンベアで運搬しながら、両面
から20J/cm2の紫外線を照射した。その後引き続
いて、対向して配置された2つの紫外線ランプ18の間
を、この紫外線ランプ18の長軸の方向に沿って、成形
用型をコンベアで運搬しながら、両面から30J/cm
2の紫外線を照射した。
する。実施例1と同様の条件でモノマーの入った成形用
型を作成し、紫外線を照射して一旦ゲル化させた。その
後、紫外線ランプ16(ランプ長10インチ、2kWの
メタルハライドランプ)を該成形用型のガラスモールド
面に対して上下に、かつ、成形用型が紫外線ランプ16
の長軸に対して45°の方向に通過するよう配置した装
置内で、該成形用型10をコンベアで運搬しながら、両
面から20J/cm2の紫外線を照射した。その後引き
続いて、対向して配置された2つの紫外線ランプ18の
間を、この紫外線ランプ18の長軸の方向に沿って、該
成形用型をコンベアで運搬しながら、両面から30J/
cm2の紫外線を照射した。
マーの入った成形用型を作成し、仮重合(ゲル化)を行
わずに、実施例1と同様の条件で、重合を行った。
GDM 20g、BZM(ベンジルメタクリレート)2
5g、UM1 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0.05
g、トリドデシルフォスフェート 0.2gを混合し、
室温でよく攪拌した後、50mmHgに減圧して10分
間脱気して得た組成物を用いた以外は、すべて実施例1
〜4と同じ条件で重合を行った(表1参照)。
でモノマーの入った成形用型を作成し、仮重合(ゲル
化)を行わずに、実施例3と同様の条件で、重合を行っ
た。
DM 20g、PHM 20g、UM3(キシリレンジ
イソシアネートと2−ヒドロキシエチルメタクリレート
を反応させて得られたウレタンジメタクリレート)15
g、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、t−ブチルパーオキシ
イソブチレート 0.1g、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を混合し、室温でよく攪拌した後、
50mmHgに減圧して10分間脱気した。そして、鏡
面仕上げした直径80mmの2枚のガラスモールドの周
囲をテープ(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もの)で巻いて内厚2m
mになるよう固定したプラスチック平板成形用型、及び
プラスチックレンズ成形用型(径70mmのレンズ成型
用ガラスモールド2枚(2、4)をテープ6で中心内厚
1.5mm、度数−2.0Dとなるように固定したも
の)に該組成物を注入し、紫外線を照射して一旦ゲル化
させた。次いで、紫外線ランプ16(ランプ長10イン
チ、2kWのメタルハライドランプ)を該成形用型のガ
ラスモールド面に対して上下に、かつ、成形用型が紫外
線ランプの長軸に垂直な方向に沿って通過するよう配置
した装置内で、該成形用型10をコンベアで運搬しなが
ら、両面から20J/cm2の紫外線を照射した。その
後、テープおよびガラスモールドを取り外し、得られた
光学物品前駆体を120℃で10分間加熱してアニール
処理を行った。
モノマーの入った成形用型を作成し、紫外線を照射して
一旦ゲル化させた。その後、紫外線ランプ16(ランプ
長10インチ、2kWのメタルハライドランプ)を該成
形用型のガラスモールド面に対して上下に、かつ、成形
用型が紫外線ランプの長軸に対して30°の方向に通過
するよう配置した装置内で、該成形用型をコンベアで運
搬しながら、両面から20J/cm2の紫外線を照射し
た。その後、テープおよびガラスモールドを取り外し、
得られた光学物品前駆体を120℃で10分間加熱して
アニール処理を行った。
モノマーの入った成形用型を作成し、仮重合(ゲル化)
を行わずに、実施例12と同様の条件で、重合を行っ
た。
プおよびガラスモールドを取り外して光学物品を得た。
物品に透過の目視検査を行った結果、いずれも脈理の発
生等の光学的欠陥は認められず、光学物品として使用で
きるものであった。
する。実施例1と同様の条件でモノマーの入った成形用
型を作成し、紫外線を照射して一旦ゲル化させた。その
後、紫外線ランプ12(ランプ長10インチ、2kWの
メタルハライドランプ)を該成形用型のガラスモールド
面に対して上下に配置した装置内において、該成形用型
10を静止させた状態で、両面から50J/cm2の紫
外線を照射した。
マーの入った成形用型を作成し、仮重合(ゲル化)を行
わずに、比較例1と同様の条件で、重合を行った。
する。実施例1と同様の条件でモノマーの入った成形用
型を作成し、紫外線を照射して一旦ゲル化させた。その
後、紫外線ランプ12(ランプ長10インチ、2kWの
メタルハライドランプ)を該成形用型のガラスモールド
面に対して上下に、かつ、成形用型が紫外線ランプの長
軸方向に沿って通過するよう配置した装置内で、該成形
用型10をコンベアで運搬しながら、両面から50J/
cm2の紫外線を照射した。
する。実施例6〜10と同様の条件でモノマーの入った
成形用型を作成し、紫外線を照射して一旦ゲル化させ
た。その後、紫外線ランプ12(ランプ長10インチ、
2kWのメタルハライドランプ)を該成形用型のガラス
モールド面に対して上下に配置した装置内において、該
成形用型10を静止させた状態で、両面から50J/c
m2の紫外線を照射した。
する。実施例6〜10と同様の条件でモノマーの入った
成形用型を作成し、紫外線を照射して一旦ゲル化させ
た。その後、紫外線ランプ12(ランプ長10インチ、
2kWのメタルハライドランプ)を該成形用型のガラス
モールド面に対して上下に、かつ、成形用型が紫外線ラ
ンプの長軸方向に沿って通過するよう配置した装置内
で、該成形用型10をコンベアで運搬しながら、両面か
ら50J/cm2の紫外線を照射した。
でモノマーの入った成形用型を作成し、仮重合(ゲル
化)を行わずに、比較例5と同様の条件で、重合を行っ
た。
びガラスモールドを取り外して得られた光学物品に透過
の目視検査を行った結果、いずれも脈理の発生が認めら
れた。上記実施例1〜13及び比較例1〜6の実験結果
を次の表1にまとめる。
紫外線照射法を用いる光学物品の製造方法において、脈
理の無い光学物品を効率よく製造することができる。
ンプの位置関係を示す側面図。
図。
図。
図。
図。
図。
図。
型の径または幅との関係を示す図。
化を説明するために、モールド上の点を示した上面図。
変化の一例を示したグラフ図。
Claims (6)
- 【請求項1】樹脂モノマーの入った光学物品成形用型
に、細長い形状を有する紫外線ランプを用いて、紫外線
を照射して、前記樹脂モノマーを重合させる光学物品の
製造方法において、 第1の紫外線ランプを用いて、前記成形用型の透明なモ
ールド全面に、紫外線を均一に照射するための第1の紫
外線照射工程と、 その後、第2の紫外線ランプを用いて、前記成形用型
に、紫外線をより効率よく照射するための第2の紫外線
照射工程と、をこの順序で有することを特徴とする光学
物品の製造方法。 - 【請求項2】請求項1記載の光学物品の製造方法におい
て、 前記第1の紫外線ランプの長軸に垂直な方向に沿って前
記成形用型を移動させることによって、又は前記第1の
紫外線ランプの長軸に対して斜めの方向に沿って前記成
形用型を移動させることによって、前記第1の紫外線照
射工程を実施することを特徴とする光学物品の製造方
法。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の光学物品の製造方法
において、 前記第2の紫外線ランプに対して前記成形用型を静止さ
せることによって、又は前記第2の紫外線ランプの長軸
の方向に沿って前記成形用型を移動させることによっ
て、前記第2の紫外線照射工程を実施することを特徴と
する光学物品の製造方法。 - 【請求項4】請求項1又は2記載の光学物品の製造方法
において、 前記第2の紫外線照射工程に代えて、 ゲル化された樹脂に熱を加えて重合を促進するための熱
重合工程を、有することを特徴とする光学物品の製造方
法。 - 【請求項5】請求項1乃至4のいずれかに記載の光学物
品の製造方法において、前記第1の紫外線照射工程の前
に、樹脂モノマーの入った成形用型に少量の紫外線を照
射して、前記樹脂モノマーをゲル化させる仮重合工程を
有することを特徴とする光学物品の製造方法。 - 【請求項6】請求項1乃至5のいずれかに記載の光学物
品の製造方法において、前記光学物品が眼鏡レンズであ
ることを特徴とする光学物品の製造方法。
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JP6518197A JP3896627B2 (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 光学物品の製造方法 |
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- 1997-03-18 JP JP6518197A patent/JP3896627B2/ja not_active Expired - Fee Related
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