JPH10264181A - プラスチックレンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズ素材自体に起因する染色ムラの問題を解
決する。 【解決手段】注型法によるプラスチックレンズの製造方
法において、原料モノマーの重合反応が完結する前にプ
ラスチックレンズ前駆体をレンズモールドより離型し、
その後このプラスチックレンズ前駆体の重合反応を完結
させることにより、プラスチックレンズを得ることを特
徴をするプラスチックレンズの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックレン
ズの染色加工時に、染色ムラの発生しないプラスチック
レンズの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチックレンズは多方面に利
用されるようになっている。特に、眼鏡レンズにおいて
は、従来のガラスレンズに比べ、軽量、安全かつカラー
バリエーションが豊富であることから、今や、レンズモ
ールドに原料モノマーを注入し重合反応させる、いわゆ
る注型法により製造するプラスチックレンズがその主流
になっている。

【０００３】なかでもカラー化が簡単であることは、プ
ラスチック眼鏡レンズの最大の利点の一つであり、必要
不可欠な特性である。現在、プラスチックレンズのカラ
ー化は、分散染料を温水または有機溶剤に溶解・分散さ
せ、そこにプラスチックレンズを浸漬する染色方法が一
般的に行われている。

【０００４】しかしながら、プラスチックレンズの染色
においては、レンズ全体が均一に染まらず、一部分が濃
く染まったり、逆に一部分が染まらないという、いわゆ
る染色ムラが発生することがある。

【０００５】このような染色ムラが発生する原因として
は、主に次の３つのことが考えられる。 １．染色液に起因する染色ムラ これは、染色液中の分散染料が均一に分散せず、液中の
分散染料濃度に濃淡が発生したり、分散染料が凝集する
ことによる。この場合、レンズの部位により色が変わっ
てしまったり、部分的に極端に濃く染まったりする染色
ムラが発生しやすくなる。 ２．レンズ表面状態に起因する染色ムラ これは、レンズ表面に強固に不純物（汚れ）が固着して
いる場合、または、モールド型表面に塗布された離型剤
等がレンズ表面に転写・固着したりする事による。この
場合、レンズの一部分が染まらないいわゆるヌケムラが
発生しやすい。 ３．レンズ重合状態に起因するムラ これは、不均一な重合反応、または、重合中の原料モノ
マーと、それに接しているモールド型との界面における
相互作用により、レンズ表層に不均質層が形成すること
による。このようにレンズ表層に不均質層が形成された
場合には、樹枝状、または同心円状等独特な形状をした
染色ムラが発生することが多い。上記のような染色ムラ
が発生した場合、そのレンズは廃棄し、作り直さざるを
得ず、生産効率を低下させ、かつ生産コストを著しく上
昇させる。

【０００６】従来技術においては、このような染色ムラ
を防止する手段として、以下のような方法を採ってい
た。まず、染色方法としては、均染剤を染色液に添加す
ることによる染色ムラ防止方法が最も一般的である。均
染剤としては、界面活性剤及びその派生物が多く使用さ
れている。界面活性剤は、染色剤の分散性、およびレン
ズ表面の塗れ性を向上し、染色剤を均一にレンズ表層に
接触・染着させることにより染色ムラを防止することを
狙いとしている。

【０００７】また、レンズ表面改質法としては、研磨剤
等によりレンズ表層を剥離・除去する方法が採られてい
る。これは、染色ムラが、レンズ゛表面の汚れ、及び不
均質層に起因している場合にその表層を剥離・除去する
事により染色ムラを防止することを狙いとしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は以下のような問題があった。まず、均染剤の使用
は、染色ムラの原因が主に染色液にある場合に効果が大
きいが、染色ムラの原因がレンズにある場合にはその効
果はほとんど期待できない。さらに均染剤は、染色剤、
染色温度、染色液ｐＨ、およびレンズ素材との相互作用
によりその効果を発揮するため、眼鏡レンズのような多
彩なカラーバリエーションにすべて対応し得る有効な組
み合わせを見出すことは極めて困難である。

【０００９】また、表面を剥離・除去する方法は、染色
ムラの原因がレンズのごく表層に限られている場合には
極めて有効である。しかし、染色ムラの原因が、レンズ
内部にある場合には、精密に設計されたレンズ表面形状
に影響を及ばすことなくかつ使用上問題ない程度の表面
粗さを確保して表面を剥離することは技術上困難であ
る。

【００１０】以上述べたように、染色ムラに対する従来
技術は、上記の“１．染色液に起因する染色ムラ”及び
“２．レンズ表面状態に起因する染色ムラ”については
ある程度の対応が可能であるが、染色ムラ発生の原因が
レンズ素材自体にあり、かつレンズ表面から深部に至っ
ている場合、すなわち“３．レンズ重合状態に起因する
ムラ”に対しては全く効果が期待できない。

【００１１】さらには、近年、屈折率が１．６０以上の
高屈折率プラスチック眼鏡レンズに広く用いられている
チオウレタン系樹脂では、その大半に“３．レンズ重合
状態に起因するムラ”が発生し、大きな問題となってい
る。

【００１２】本発明は、上記のような従来技術では解決
できない、レンズ素材自体に起因する染色ムラの問題を
解決することのできるプラスチックレンズの製造方法を
提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラスチックレンズの製造方法は、注型法
によるプラスチックレンズの製造方法において、原料モ
ノマーの重合反応が完結する前にプラスチックレンズ前
駆体をレンズモールドより離型し、その後このプラスチ
ックレンズ前駆体の重合反応を完結させることにより、
プラスチックレンズを得ることを特徴をする。

【００１４】現時点では、どのようなメカニズムによっ
てレンズ素材自体に起因する染色ムラの問題を解決する
ことができるかは明らかではないが、このような方法を
採ることによって、レンズ素材自体に起因する染色ムラ
の問題を解決することができることがわかった。

【００１５】ここで、本発明における重合反応が「完
結」とは、以下のことを意味するものとする。通常のプ
ラスチックレンズの製造においては、レンズ使用上問題
のない程度の特性、具体的には、耐熱性、硬さ、耐溶剤
性などのプラスチックレンズに要求される物理的・化学
的特性が得られるまでモールド型内で重合反応を進めた
後、離型する。この場合、未反応モノマー量が全く無く
なっていることが理想である。しかし、実際には、分子
間の立体障害等により未反応モノマーが全く無くなるま
では反応は進行しない。未反応モノマー量はプラスチッ
クレンズ素材原料モノマーの種類及び調合比によって様
々であるが、おおむね０．０３ｗｔ％〜２．００ｗｔ％
程度であり充分な物理的・化学的特性が得られる。本発
明では、この状態を、重合反応が「完結」した状態と定
義する。

【００１６】また、本発明のプラスチックレンズの製造
方法においては、離型時のプラスチックレンズ前駆体に
含まれる未反応モノマーが、重合反応が完結した場合の
プラスチックレンズに含まれる未反応モノマーの２倍以
上残存していることを特徴とする。望ましくは、未反応
モノマーがレンズ重合完結時の４倍以上残存している状
態のときにレンズモールドより離型する事により、より
顕著でかつ安定した染色ムラ防止効果が得られる。さら
に望ましくは、離型のしやすさ及び取り扱い時の傷の防
止等をも考慮し、残存する未反応モノマーの量をレンズ
重合完結時の４倍以上１０倍以下の範囲にすることが望
ましい。未反応モノマー量を１０倍以下と規定する理由
は、離型時の未反応モノマー量が極端に多い場合は、レ
ンズモールドと反応生成物の密着力が高いため離型が困
難となり、かつ反応性生物が柔らかいため、取り扱い時
に容易にキズ等が付いたり、割れてしまうおそれがある
ためである。

【００１７】上記のような残存モノマー量を実現するた
めに最も有効な方法は、重合時の最高到達温度における
保持時間を通常の３割から５割に短縮することである。
しかし、レンズ原料モノマーの種類、及びその配合条件
により、最高到達温度の下降変更、重合時間の短縮、等
各々の場合に応じた対策により、上記規定の残存モノマ
ー量を実現すれば良い。

【００１８】また、本発明のプラスチックレンズの製造
方法と、従来技術の均染剤、及び表面処理方法を併用す
ることもできる。

【００１９】また、本発明のプラスチックレンズの製造
方法は、レンズ素材に起因する染色ムラが発生しやすい
チオウレタン系樹脂をレンズ素材とするプラスチックレ
ンズを製造する場合に、特に効果が大きい。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、実施例により本発明をさら
に具体的に説明するが、本発明は、これによって制限さ
れるものではない。

【００２１】（実施例１） （１）プラスチックレンズ原料モノマーの調整・レンズ
モールドへの注入 攪拌子を備えたガラス容器に、ジシクロヘキシルメタン
−４，４’−ジイソシアネート４３．５重量部、イソホ
ロンジイソシアネート４３．５重量部、１，２−ビス
〔（２−メルカプトエチル）チオ〕−３−メルカプトプ
ロパン６３．０重量部、ジブチルチンジラウレート０．
１重量部、内部離型剤０．１５重量部を混合して均一液
とし、充分に脱泡した。

【００２２】得られた混合液を、二枚のガラス型を封止
用テープで保持したレンズモールドに注入した。

【００２３】（２）レンズ重合 上記（１）で得られたレンズ原料入りのレンズモールド
を温風加熱炉により３５℃から１３０℃まで１２時間で
昇温し、最高温度１３０℃で０．５時間保持した後、４
時間で４０℃まで放冷した後、レンズモールドから離型
し、反応生成物を得た。

【００２４】（３）反応生成物の加熱 上記（２）により得られた反応生成物を、温風加熱炉に
より、１４０℃で４時間加熱し、プラスチックレンズを
得た。

【００２５】（４）評価 上記（１）から（３）の操作で得られたプラスチックレ
ンズを以下の方法で評価した。結果を表１に示す。

【００２６】染色性 上記（１）から（３）により得られたプラスチックレン
ズのなかで２０枚を無作為に抽出し、９０℃の分散染料
温浴中に４分間浸漬して染色した。染色後、目視による
観察で染色ムラの有無を評価し、染色ムラの発生率を算
出した。

【００２７】残存モノマー量 上記（２）の操作により得られた離型後の反応生成物
（Ｘｇ）を粉砕し、塩化メチレンに３日間浸漬後濾過
し、濾過液の塩化メチレンを４０℃で蒸発させ残留分
（Ｙｇ）を測定し、（（Ｘ／Ｙ）×１００）ｗｔ％を残
存モノマー量とした。

【００２８】また、上記（３）の操作により得られたレ
ンズについても同様の残存モノマー測定を行った。

【００２９】ハンドリング性 上記（２） の操作で得られた反応生成物について、ア
セトンを含ませたレンズペーパーで擦り、キズの有無を
目視により観察し、以下の基準により評価した。

【００３０】良好：全くキズが付かない。

【００３１】やや良好：少しキズが付く。

【００３２】不良：深くたくさんのキズが付く。

【００３３】離型性 上記（２）のレンズモールドから反応生成物を離型する
ときの離型し易さを以下の基準により評価した。

【００３４】良好：簡単に離型できる。

【００３５】やや不良：やや離型し難い。

【００３６】不良： レンズモールドから離れず、離型
できない。

【００３７】（実施例２）実施例１の“（２） レンズ
重合”の操作において最高温度保持時間を１時間とし、
かつ“（３）反応生成物の加熱”において加熱条件を１
４０℃で３時間とした以外は全く同様の条件でプラスチ
ックレンズを製造、評価した。結果を表１に示す。

【００３８】（実施例３）実施例２の“（３）反応生成
物の加熱”において加熱条件を１３０℃４時間とした以
外は全く同様の条件でプラスチックレンズを製造、評価
した。結果を表１に示す。

【００３９】（比較例１）実施例１の“（２） レンズ
重合”の操作において最高温度保持時間を３時間とし、
かつ“（３）反応生成物の加熱”において加熱条件を１
３０℃で３時間とした以外は全く同様の条件でプラスチ
ックレンズを製造、評価した。結果を表１に示す。

【００４０】（比較例２）実施例１の“（２） レンズ
重合”の操作において最高温度保持時間を６時間とし、
かつ“（３）反応生成物の加熱”において加熱条件を１
３０℃で３時間とした以外は全く同様の条件でプラスチ
ックレンズを製造、評価した。結果を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】（実施例４） （１）プラスチックレンズ原料モノマーの調整・レンズ
モールドへの注入 攪拌子を備えたガラス容器に、ジシクロヘキシルメタン
−４，４’−ジイソシアネート７８．７重量部、１，２
−ビス〔（２−メルカプトエチル）チオ〕−３−メルカ
プトプロパン５２．１重量部、ジブチルチンジラウレー
ト０．１重量部、内部離型剤０．１５重量部を混合して
均一液とし、充分に脱泡した。

【００４３】得られた混合液を、二枚のガラス型を封止
用テープで保持したレンズモールドに注入した。

【００４４】（２）レンズ重合 上記（１）で得られたレンズ原料入りのレンズモールド
を温風加熱炉により３５℃から１３０℃まで１２時間で
昇温し、最高温度１３０℃で１．０時間保持した後、４
時間で４０℃まで放冷した後、レンズモールドから離型
し、反応生成物を得た。

【００４５】（３）反応生成物の加熱 上記（２）により得られた反応生成物を、温風加熱炉に
より、１３０℃で４時間加熱し、プラスチックレンズを
得た。

【００４６】（４）評価 上記（１）から（３）の操作で得られたプラスチックレ
ンズを実施例１と同様の方法で評価した。結果を表２に
示す。

【００４７】（比較例３）実施例１の“（２） レンズ
重合”の操作においてレンズ重合条件を、３５℃から１
３０℃まで１２時間で昇温し、最高温度１３０℃で２時
間保持した後、４時間で４０℃まで放冷し、かつ
“（３）反応生成物の加熱”において加熱条件を実施し
ない以外は全く同様の条件でプラスチックレンズを製
造、評価した。結果を表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】（実施例５） （１）プラスチックレンズ原料モノマーの調整・レンズ
モールドへの注入 攪拌子を備えたガラス容器に、下記構造式で表されるテ
トラチオール化合物（Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分の混合比
はモル比で、Ａ／Ｂ／Ｃ＝８０／１０／１０）１００重
量部、

【００５０】

【化１】

【００５１】ｍ−キシリレンジイソシアネート１０３重
量部、ジブチルスズジラウレート０．０２重量部、内部
離型剤０．１５重量部、２−（５−メチル−２−ヒドロ
キシフェニル）ベンゾトリアゾール０．０９重量部を混
合し、充分に撹拌した後、５ｍｍＨｇの真空下で充分に
脱泡した。

【００５２】得られた混合液を、二枚のガラス型を封止
用テープで保持したレンズモールドに注入した。

【００５３】（２）レンズ重合 上記（１）で得られたレンズ原料入りのレンズモールド
を温風加熱炉により３５℃から１２０℃まで９時間で昇
温し、最高温度１２０℃で０．５時間保持した後、４時
間で４０℃まで放冷した後、レンズモールドから離型
し、反応生成物を得た。

【００５４】（３）反応生成物の加熱 上記（２）により得られた反応生成物を、温風加熱炉に
より、１３０℃で４時間加熱し、プラスチックレンズを
得た。

【００５５】（４）評価 上記（１）から（３）の操作で得られたプラスチックレ
ンズを実施例１と同様の方法で評価した。結果を表２に
示す。

【００５６】（比較例４）実施例１の“（２） レンズ
重合”の操作においてレンズ重合条件を、３５℃から１
３０℃まで１２時間で昇温し、最高温度１３０℃で２時
間保持した後、４時間で４０℃まで放冷し、かつ
“（３）反応生成物の加熱”において加熱条件を実施し
ない以外は全く同様の条件でプラスチックレンズを製
造、評価した。結果を表３に示す。

【００５７】

【表３】

【００５８】

【発明の効果】本発明のプラスチックレンズの製造方法
を用いれば、従来技術では解決できなかった、レンズ素
材自体に起因する染色ムラの問題を解決することができ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】注型法によるプラスチックレンズの製造方
   法において、 原料モノマーの重合反応が完結する前にプラスチックレ
   ンズ前駆体をレンズモールドより離型し、その後このプ
   ラスチックレンズ前駆体の重合反応を完結させることに
   より、プラスチックレンズを得ることを特徴をするプラ
   スチックレンズの製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のプラスチックレンズの製
   造方法において、 離型時のプラスチックレンズ前駆体に含まれる未反応モ
   ノマーが、重合反応が完結した場合のプラスチックレン
   ズに含まれる未反応モノマーの２倍以上残存しているこ
   とを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２に記載のプラスチックレン
   ズの製造方法において、 前記プラスチックレンズが、チオウレタン系樹脂をレン
   ズ素材とするプラスチックレンズであることを特徴とす
   るプラスチックレンズの製造方法。