JPS61114816A - プラスチツクレンズの成形用ガスケツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は眼鏡用レンズ、カメラ用レンズなどの光学用プ
ラスチックレンズを注型重合により成形するためのガス
ケットに関するものである。

〔従来の技術〕

プラスチックレンズは、極めて優れた耐衝撃性及び透明
性を有し、かつ軽量であり染色も容易であることから、
近年需要が増えている。

しかし、一方でプラスチックレンズは一般に無機ガラス
レンズに較べて強度が低い。この問題点の改良にはレン
ズ中心厚みの増大などの対策がとられている。またプラ
スチックは無機ガラスに較べて屈折率が低いために特に
マイナスの高度数レンズにおいては端部が著しく厚くな
り、見栄えが悪く、着用を敬遠する傾向があるという重
大な欠点がある。これらの改良を目的に近年はプラスチ
ック基材の屈折率を上げることが検討され、多くの提案
がなされている（特公昭５８−１７５２７、特公昭５８
−１４４４９、特開昭５７−２８１１７、特開昭５７−
５４９０１、特開昭５７−１０２６０１、特開昭５７−
１０４９０１、特開昭５８−１８６０２、特開昭５８−
７２１０１、特開昭５９−８７１２４、特開昭５９−９
３７０８、特開昭５９−９６１０９）。

かかる従来技術からも明らかなとおり、プラスチック基
材の屈折率を上げる目的でプラスチックレンズ用原料モ
ノマーとして芳香環が主鎖および／または側鎖に導入さ
れた原料を用いている。さらに屈折率を向上させるため
にフッ素を除くハロゲン基の導入がなされてきている。

上述の高屈折率を有するプラスチックレンズの成形は通
常、ガラスからなるモールドと各種の熱可塑性プラスチ
ックからなるガスケットを組合せたモールド内に原料モ
ノマーを充填し、密閉したのち加熱炉中で加熱硬化して
行なわれる。従来、このガスケットの材料としてはゴム
、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン−エチルアクリレ−１〜共重合体
ざらには各種ポリマーのブレンドなど数多くの提案があ
る（ｆＦ開昭５１−４２６０、特開昭５４−３８７３）
。

（発明が解決しようとする問題点〕 エチレンー酢酸ビニル共重合体からなるガスケット材は
たとえばジエチレングリコールビスアリルカーボネート
などの脂肪族系モノマーの重合には適しているが、例え
ばスチレン、ハロゲン化スチレン、ジビニルベンゼンな
どに代表される芳香環を有するモノマーの重合には重合
加熱時に膨潤、さらには溶解し、注入モノマーの流出が
起こる。

また１ｑられたレンズの形状も端部に気泡発生や大きな
欠けなどの欠陥が生じる。一方、ポリエチレンなどのポ
リオレフィン系ガスケットを使用した場合には、ガスケ
ット中のオリゴマーなどが七ツマー中に拡散し、生成レ
ンズに白化現象が起こるなどの大きな問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意検討
した結果、以下に述べる本発明に到達した。

すなわち、本発明は合成樹脂からなるプラスチックレン
ズ成形用ガスケットの表面に水溶性ポリマーを０．１ミ
クロン以上の厚みに被覆させたことを特徴とする芳香環
を主鎖および／または側鎖に有するプラスチックレンズ
の成形用ガスケットに関するものである。

本発明における合成樹脂からなるガスケットとしては従
来から知られている各種の公知の素材が使用可能であり
、特に限定されるものではない。

具体的な例を挙げるとポリエチレンなどのポリオレフィ
ン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体、軟質ポリ塩化ビニル、ポリ
アミド系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、
ポリエチレン系エラストマーなどがある。

本発明のガスケットは前記の各種合成樹脂製ガスケット
材に水溶性ポリマーを０．１ミクロン以上の厚みに被覆
させたものからなる。ここで水溶性ポリマーとはポリビ
ニルアルコール、ポリヒドロキシエチルセルロース、ポ
リヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリル酸、ポ
リアクリル酸の金属塩、ポリアクリルアミド、カルボキ
シメチルセルロースなどに代表される公知の水に可溶な
ポリマーが使用可能である。特にガスケット基材との濡
れ性、耐七ツマー性の点からポリビニルアルコール、中
でもケン化度が７０％以上のポリビニルアルコールが好
ましい。さらにはヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルセルロースなどのセルロース系ポリマーは
有機溶剤との併用の容易さという点から濡れ向上、乾燥
の簡単さなどから好ましく用いられる。これらの水溶性
ポリマーはガスケットの表面に少なくとも０．１ミクロ
ン以上の膜厚で塗布されていることが必要である。すな
わち、これより薄くなると十分な耐モノマー性が得られ
ず好ましくない。また膜厚の上限に関してはとくに限定
されないが、あまり厚くなりすぎるとガラスモールドと
のフィッティング性を悪くする可能性があることから通
常は１００ミクロン以下で使用されるのが好ましい。

水溶性ポリマー中に適当な架橋剤を添加することによっ
て三次元架橋させた被膜として使用することも十分に可
能であり、好ましく用いられる架橋剤としては各種シラ
ンカップリング剤、メラミン樹脂、コロイダルシリカ、
さらにはチタン、アルミニウム、ジルコニウムの金属塩
などが挙げられる。

本発明の水溶性ポリマーの被覆は一般には各種の溶剤に
溶解させたのち、塗布することによって行なわれるが、
使用可能な溶剤としては水、メチルアルコール、エチル
アルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、
ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、グリセリン、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、メチルセロンルブ、エチルセロソルブなどが
あり、これらは一種のみならず２種以上混合して用いる
ことももちろん可能である。さらにはベンゼン、トルエ
ン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、クロロホルム、酢酸エチル、酢酸ブ
チルなどを一部混合して使用することもできる。

またこれらの溶剤に溶解させたポリマー溶液の濃度はポ
リマー重合度、得られた溶液の粘度等によって実験的に
定められるべきであるが、塗布作業性などの観点から０
．１．〜５０重量％が好ましく用いられる。また塗布工
程としては一回塗りのみならず、三回、ミロなどの重ね
塗りを行なうことも可能である。重ね塗りを実施する場
合には一層目と二層目以後の各層を同質または異質にす
ることも何ら問題はない。

ガスケット基材へのコーティング方法としては通常使用
される各種の方法が適用できる。例えば浸漬塗り、スプ
レーコート、刷毛塗り、流し塗りなどの方法が挙げられ
る。また塗布に際して基材とコーテイング液との濡れ性
、接着性向上を目的としてあらかじめ基材表面を処理す
ることも有効な手段であり、各種の化学的、物理的な方
法が適用され得る。とくに好ましく用いられる方法とし
てはアルカリ、酸などによる化学的処理、コロナ放電、
低温プラズマなどによる物理化学的処理、さらにはサン
ドブラストなどによる物理的処理がある。中でも低温プ
ラズマによる表面処理は簡便さ、効果の点でと（に好ま
しく適用される。

前記の方法で塗布されたガスケット基材の乾燥または硬
化は室温放置による自然乾燥はもちろん、強制的に加熱
して乾燥を速めることも充分可能である。さらには塗布
乾燥後に塗布膜を硬化せしめる目的で硬化処理、たとえ
ば電子線照射、紫外線照射、γ線照射などによる後処理
、あるいは硫酸、ホルマリンなどによる化学的後処理を
施して膜の強度、耐久性、耐モノマー性を一段と向上さ
せることも充分に可能である。

上記のようにしてガスケット基材上には少なくとも水溶
性ポリマーが０．１ミクロン以上の厚みで被覆されるべ
きであるが、部分的には０．１ミクロン以下であっても
何ら問題はないが、モノマーの流出、レンズの白化など
を防止する意味から少なくとも七ツマ−と接触するガス
ケット基材表面の８０％以上の面積が被覆されているべ
きである。

本発明は前記のようにして得られるガスケットを使用し
て芳香環を主鎖および／または側鎖に有するモノマーを
注型重合によりてレンズを成型するものであるが、ここ
で芳香環を主鎖および／または側鎖に有するモノマーと
は例えば下記一般式（１）で示されるスチレン誘導体、 （ここでＲ′は水素、フッ素を除く、ハロゲン基、メチ
ル基、エチル基、πはＯ〜５の整数である）、フェノー
ルまたは各種置換フェノール、あるいはそれらのエチレ
ンオキシドまたはプロピレンオキシド付加物の（メタ）
アクリル酸エステル類、ビスフェノールまたは置換ビス
フェノール、あるいはそれらのエチレンオキシドまたは
プロピレンオキシド付加物の（メタ）アクリル酸エステ
ル類ヤシ（メタ）アクリル酸エステル類、さらにはモノ
（メタ）アクリル酸エステル類と各種イソシアネート化
合物との付加反応物、ビフェニル骨格を有する（メタ）
アクリルエステル類またはジ（メタ）アクリルエステル
類、ベンジルアルコールまたは各種置換ベンジルアルコ
ール類の（メタ）アクリル酸エステル類、ジビニルベン
ゼンまたは各種置換ジビニルベンゼン類さらにはビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂などがその具体的な例として挙げられるが、芳香
環を有するモノマーであればとくに限定されるものでは
ない。またこれらの芳香環を有するモノマーと共重合可
能な芳香環を有しない七ツマ−を併用して使用すること
も充分に可能である。本発明のがスケットを使用する場
合には芳香環を有するモノマーが全モノマー成分中に３
０重世％以上特に５０重量％以上含まれていても欠点な
く重合成形が可能である。

前記の各種芳香環を有する七ツマ−は単独にて重合せし
めることも可能であるが、レンズとしての物性を向上さ
せるために２種以上を混合して使用されることも充分に
可能である。

またモノマー中には重合を行なわせるために各種の開始
剤が使用されるが、本発明には何らの制約を受けるもの
ではない。

一方、レンズとしての特性を向上させる目的で各種の安
定剤、例えば紫外線吸収剤、酸化劣化防止剤などをモノ
マー中に添加しても本発明には何らの影響もなく適用さ
れる。

本発明のガスケッットはプラスチックレンズの成形に適
したものであるが、レンズ化に際してはモールドを適当
な形状に選択して注型重合し、重合と同時に所望の形状
のレンズを得ることも可能であるが、ざらには一旦、板
状の注型品を得たのら、切削研磨によって所望の形状の
レンズを傳るだめの板状注型品作製にも適したものであ
る。

本発明のガスケットを用いて得られたレンズあるいは板
状体などの成型品は眼鏡用レンズ、光学用レンズ、光学
用板状体、あるいはその他光学用素子として使用される
。とくに芳香環を有する重合体を得ることができるため
、高屈折率化が可能となり、眼鏡用レンズ、中でも矯正
用レンズに適している。

本発明の趣旨を明瞭にするために次に実施例をあげるが
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

なお本文明細または実施例において評価は次の方法で行
なった。

耐モノマー性 １０１０Ｘ８０Ｘ２の大きさの試験片の重用Ｗ０を１１
１ｇまで精秤し、この試験片をスチレンモノマー中に５
０℃で５ｈｒ浸漬した後、付着したスチレンモノマーを
すばやくふきとり、浸漬後の重量Ｗを１１１ｇまで精秤
した。次式により試験片のスチレンＩｌ！潤率Ｖを求め
た。

Ｗ　　　−Ｗ。

膨潤率Ｖは、レンズ注型重合時のモノマー流出や（ｑら
れたレンズの端部の気泡、欠けあるいはレンズの白化な
どの現象と大きく相関があり、膨潤率Ｖが小さい程、良
好なレンズが得られた。

実施例１ １）　コーティング用ポリマー溶液の調整ポリビニルア
ルコール（以下ＰＶＡと略称する）（日本合成化学社製
、商品名　ゴーセノールＫＬ−０５）を水に溶解し濃度
１５％のＰＶＡ水溶液を調整した。

２）　ガスケットの作製 エチレン−酢ビ共重合体樹脂を割出成形しガスケット基
材を得た。この基材をプラズマ処理（酸素流量２５０Ｃ
Ｇ、５０Ｗ、２．５分）し、これに１）で調整したＰＶ
Ａ水溶液をディップ法により塗布し、さらに室温で４８
時間放置して乾燥し、コーティングしたガスケットを作
製した。

このガスケットの性能を表１に示す。

実施例２〜４ 実施例１のガスケット基材の種類を表１に示す樹脂に変
える以外はすべて実施例１と同様にしてコーティングし
たガスケットを作製した。

このコーティングされたガスケットの性能を表１に示す
。

実施例５ １〉　コーティング用ポリマー溶液の調整ポリヒドロキ
シエチルセルロース（以下Ｐ　ｌ−（ＥＣと略称する）
を水に溶解し濃度３％のＰＨＥＣ水溶液を調整した。

２）　ガスケットの作製 実施例１と同様の樹脂から成るガスケット基材に、１）
で調整したＰＨＥＣ水溶液をディップ法により塗布し、
さらにオーブン中で７０℃、２時間加熱乾燥し、コーテ
ィングしたガスケットを作製した。

このガスケットの性能を表１に示す。

実施例６〜７ 実施例５のコーティング用ポリマーを表１に示すポリマ
ーに変える以外はすべて実施例５と同様にしてコーティ
ングしたガスケットを作製した。

このガスケットの性能を表１に示す。

比較例１〜４ 実施例１〜４の基材樹脂からなるガスケット基材をコー
ティングせずに評価した。これらの基材の性能を表１に
示す。いずれも、コーティングしたものより膨潤率Ｖ（
％）が大きかった。

比較例５ １）　コーティング用ポリマー溶液の調整ポリ酢酸ビニ
ルをメチルセロソルブに溶解し、濃ｒｒｉ２０％のポリ
酢酸ビニル溶液を調整した。

２）　ガスケットの作製 実施例１と同様のガスケット基材に、１）で調整したポ
リ酢酸ビニル溶液をディップ法により塗布し、さらにオ
ーブン中で７０℃、２時間加熱乾燥しコーティングされ
たガスケットを作製した。

このガスケットの性能を表１に示す。

比較例６ １）　コーティング用ポリマー溶液の調整ポリアクリロ
ニトリルをジメチルスルホキシドに溶解し、濃度５％の
溶液を調整した。

２）　ガスケットの作製 実施例１と同様のガスケット基材に、１）で調整したポ
リアクリロニトリル溶液をディップ法により塗布し、さ
らにオーブン中で７０℃、２時間加熱乾燥し、コーティ
ングしたガスケットを作製した。

このガスケットの性能を表１に示す。

比較例７ 実施例１のポリビニルアルコール水溶液の濃度を２％に
変える以外はすべて実施例１と同様にしてコーティング
したガスケットを作製した。

このガスケットの性能を表１゛に示す。

実施例８ １）　コーティング用ポリマー溶液の調整ポリビニルア
ルコール（日本合成化学社製、商品名　ゴーセノール　
ＫＬ−０５）を水に溶解し濃度１５％のポリビニルアル
コール水溶液を調整した。

２ン　プラスチックレンズ成形用ガスケットの作製 エチレン−酢ビ共重合体樹脂を射出成形して環状ガスケ
ットを成形し、これをプラズマ処理（実施例１に同じ）
したのち、１）で調整したポリビニルアルコール水溶液
をディップ法により塗布し、さらに室温で４８１ｉ問放
置して乾燥し、プラスチックレンズ成形用のガスケット
を作製した。

３）　プラスチックレンズの作製 前記２）のコーティングガスケットを用いて、テトラブ
ロモビスフェノールＡのエチレンオキサイド２モル付加
体に１モルのアクリル酸をエステル化により結合させた
水酸基含有化合物１モルに対し、ヘキサメチレンジイソ
シアネートを０．９モル付加させて多官能アクリレート
モノマーを含むモノマー７０部とスチレン３０部をイソ
プロピルパーオキサイドを重合開始剤として注型重合し
た。

得られたレンズは透明で曇りもなく良好であった。

比較例８ 実施例８においてガスケットに水溶性ポリマーをコーテ
ィングせず、それ以外はすべて同様にして注型重合した
。

しかし、重合途中で原料モノマーによりガスケットが侵
されモールドより脱落し、レンズ状の成形体は得られな
かった。

表１ 〔発明の効果〕 本発明のプラスチックレンズ成形用ガスケットには、以
下に示す効果がある。

１）原料モノマーのガスケット素材への浸潤を防ぐ。

２）ガスケット素材の低重合物の原料上ツマ−への溶出
を防ぐ。

３）注型レンズの変形を防ぐ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 合成樹脂からなるプラスチックレンズ成形用ガスケット
   の表面に水溶性ポリマーを０．１ミクロン以上の厚みに
   被覆させたことを特徴とする芳香環を主鎖および／また
   は側鎖に有するプラスチックレンズの成形用ガスケット
   。