JPS61235112A - 複合プラスチツクの製造方法 - 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〕 本発明はプラスチック用樹脂材料中に偏光膜などの膜要
素を半拘束状態で位置決めして重合硬化させる複合プラ
スチックの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、防眩用のメガネレンズとして、屋外活動の拡大と
共に眼の保護あるいは眼の疲労の軽減を目的とした偏光
、調光機能を有する偏光レンズ、調光レンズの需要が高
まっている。また、事務所内におけるパソコンあるいは
オフィスオートメーションの導入、工場内でのファクト
リ−オートメーション化が急速に進入、それらの運転、
管理に関与する従事者のコンピューターディスプレイに
よる眼の疲労、あるいはそれに起因すると思われる精神
的疲労が問題となり、ディスプレイ用の防眩レンズ、防
眩スクリーンなどの使用が不可欠となりつつある。

かかる現状において、透明プラスチックによるプラスチ
ックレンズはガラスレンズに比して軽量であり、しかも
耐衝撃性、易加工性、染色性などに優れていることから
急速に普及しつつあり、偏光レンズ、調光レンズあるい
は防眩スクリーンなどの複合プラスチック製品の分野に
おいてもプラスチック化が進んでいる。

従来より、プラスチック製の偏光レンズ、調光レンズあ
るいは防眩スクリーンなどを透明プラスチック材料によ
って製造する場合、プラスチック材料としての樹脂層ツ
マー中に偏光、調光などの機能を有する膜要素を埋設し
て重合硬化させ膜要素と樹脂とを一体成形させる方法が
採られることは公知である。即ち、成形されるプラスチ
ックに凹面（または平面）及び凸面（または平面）を形
成するのに好適な転写面を有する２種の剛性モールドを
嵌合することによって形成されるレンズあるいはスクリ
ーンの厚さに相当するモールド空間部に、膜要素をその
周縁を剛性モールド間に挾持、固定して、拘束状態とし
、膜要素によって２分された膜要素の両側の空間部に樹
脂モノマーを注入、充填して重合硬化させた後、剛性モ
ールドを取除くことによって複合プラスチックがｉ造さ
れる。

しかしながら、かかる方法のごとく膜要素を拘束状態で
重合硬化させると、その重合硬化の過程で膜要素は変形
を起こし、樹脂層の薄い部分では膜要素は剥離してしま
うという問題があり、生産性を低下せしめる原因となっ
ている。

また、製造された複合プラスチックは膜要素の変形に伴
い、膜要素に歪が残存するという問題があり、高品質の
複合プラスチック製品は製造し難い。

したがって、複合プラスチックの製造方法において、改
良された製造方法が提案されている。

例えば、複合レンズの製造方法において、レンズ径より
小さい膜要素を無拘束の状態で樹脂モノマー中に介在さ
せて重合硬化させる方法（特公昭５９−３６２４４号公
報参照）、あるいは剛性モールドを型決めする筒状ガス
ケットの内面数個所に設けられた突起部に膜要素を載置
して剛性モールドの空間部に樹脂モノマーを注入、充填
し重合硬化させることによって偏光レンズを製造する方
法（４？−開昭５９−１８７８１９号　ｌ公報参照）な
どが開示されている。

〔発明の解決しようとする問題点〕

複合プラスチックの製造方法における問題点は前記のご
と（樹脂内部に埋設された膜要素の変形及び歪の発生で
あり、それに伴う膜要素の樹脂からの剥離である。かか
る問題点の解決方法としての前記の改良された後金レン
ズの製造方法において、レンズ径より小さい膜要素を無
拘束の状態で樹脂モノマー中に介在°させて重合硬化さ
せる方法は膜要素の変形や歪の発生を抑制し得るとして
も、実際の製造工種において膜要素と樹脂モノマーは比
重を異にすることから膜要素を樹脂中の最適の位置に埋
設させるには比重の調整など極めて煩雑な工程を必要と
され高い生産性は望めない。また、前記の改良された方
法において、膜要素を載置するために内面を特殊形状と
なした筒状ガスケットを使用する方法も該ガスケットの
複雑な設計とその製造に伴うコスト的不利は免れないと
いう欠点がある。

：問題点を解決するための手段〕 本発明は、前記の問題点を解決すべくなされたものであ
り、膜要素を単純な構造のリング状スペーサー２個によ
り挾持して剛性モールド間で半拘束状態で注入、充填さ
れた樹脂モノマーを重合硬化させることにより、膜要素
は変形や歪の発生がなく、しかも所定位置に埋設されて
、高品質の複合プラスチックが得られるという事実を見
い出し、完成するに至ったものである。

即ち、本発明は、転写面を有する第１及び第２の剛性モ
ールドの外周が内部に該剛性モールド嵌合用の段部を設
けた筒状弾性モールドにより型決めされ樹脂モノマーと
該樹脂モノマー内部に膜要素を埋設して重合硬化させる
複合プラスチックの製造方法において、膜要素を２個の
リング状スペーサーにより挾持して第１及び第２の剛性
モールド間に介在させ筒状弾性モールドにより半拘束状
態に型決めして、モールド空間部に樹脂モノマーを注入
、充填せしめ重合硬化させることを特徴とする複合プラ
スチックの製造方法である。

本発明の複合プラスチックの製造方法は、複合プラスチ
ックレンズの製造に好適であって、第１及び第２の剛性
モールドの転写直に予め任意の曲率が与えられた凹面及
び凸面を有する剛性モールドの使用によって達成される
。而して、剛性モールドの転写面は凹凸面に限定される
ことなく、いずれか一方が平面、あるいは両方が平面で
あってもよく、両方を平面として複合プラスチックスク
リーンを製造することもできる。

剛性モールドの転写面は光学的研摩面であるのがレンズ
などの製造においては好ましい。

本発明の製造方法は膜要素を２個のリング状′スペーサ
ーにより挾持し【剛性モールド間に介在せしめ半拘束状
態で注入、充填された樹脂モノマーを重合硬化させるが
、かかる方法において、膜要素は樹脂内部の所定位置に
埋設され、しかも膜要素の変形や歪の発生は入られない
。

このように高品質の複合プラスチックが得られる理由は
明確ではないが、膜要素は２個のリング状スペーサーで
挾持され、しかも半拘束状態で重合硬化されることから
、膜要素に対する応力がスペーサーとその材質の有する
特性によって吸収、緩和されることによるものと推測さ
れる。

本発明において、リング状スペーサーの材質は樹脂モノ
マーに溶解したり、変質されないことが必要であり、膜
要素に対する応力を吸収し、その変形を抑制するのに好
適な材料であるのが望ましい。かかる材料としては、例
えば、エチレン−酢酸ビニルコポリマーあるいは、それ
にポリプロピレンをブレンドした樹脂類を挙げることが
できる。リング状スペーサーの外形は成形される複合プ
ラスチックの所望の形状に応じて任意の形状であってよ
いが、その寸法は外径が剛性モールドを厘決めする筒状
弾性モールドの内径に相応して、それより僅かに小さく
、内径はプラスチック成形体の有効径に相当する寸法と
して、膜要素を挾持するに充分な幅を有するリングが形
成されてなることが必要である。

また、その断面形状は膜要素を挾持し得て、剛性モール
ド間に介在し得る形状であれば特に限定されないが、円
形のいわゆる０−リングであるのが加工性、作業性から
好ましい。その厚さく円形であればその直径）は２個の
リング状スペーサーの厚さと膜要素の厚さの合計がプラ
スチック成形体の厚さに相当することから、それに従っ
た厚さとし、しかも、それらの厚さは、筒状弾性モール
ド内面に設けられた剛性モールド嵌合用段部の厚さより
僅かに小さくすることを必要とし、かかる寸法とするこ
とによって、膜要素を挾持した２個のリン状スペーサー
を剛性モールド間に介在させて筒状弾性モールドにより
半拘束状態に型決めすることができる。成形される複合
プラスチックの断面方向からの膜要素の埋設位置は２個
のリング状スペーサーの厚さを相互に調整することによ
り【任意の位置とすることができる。

本発明において、剛性モールドの材質及び形状に関し、
材質は、例えば、プラ°スナックレンズ製造用のガラス
製剛性モールドが使用され、また、その外形は複合プラ
スチックとして所望される任意の形状であり【よい。筒
状弾性モールドの形状は剛性モールドの形状に応じて剛
性モールドを全周にわたり緊密に型決めし得るならば特
に限定されないが、剛性モールドとの緊密な嵌合という
点におい【剛性モールドの外形に相応しているのが好ま
しい。筒状弾性モールドの内面には剛性モールド嵌合用
段部が設けられ、特に一体成形されてなるのが好ましい
。筒状弾性モールドの材質は樹脂モノマーに溶解された
り、変質したりするものでないことが必要であって、か
かる材料としては、例えば、合成ゴム、エチレン−酢酸
ビニルコポリｆｆ　−、あるいはそれらのコポリマーに
ポリプロピレンをブレンドした樹脂類を挙げることがで
きる。

膜要素は、複合プラスチックとしての用途に適合した機
能を有する各種のものを使用することができる。例えば
、偏光膜として、ポリビニルアルコールの延伸あるいは
、染色されたフィルムなどの偏光効果を与えるポリビニ
ル系フィルム、シートなどが用いられる。これら膜要素
は剛性モールドの転写面に与えられる曲面に適合した曲
率を有するように成形されたものなどが使用され、膜要
素の表面は接着性改良のために表面処理されたものであ
ってもよい。

次に、図面と共に本発明になる複合プラスチックの製造
方法によるレンズの製造方法を説明する。第１図は複合
プラスチックレンズ製造用の組立てられたモールドの断
鍵図であり、その構成と組立工程は次の通りである。先
ず、筒状弾性モールド４は内面に剛性モールド嵌合用段
部４ａが設けられ一体成形されてなり、剛性モールド嵌
合面４ｂに第１の剛性モールドの転写面に予め曲率の与
えられた凹面１ａを当接させて嵌合させ緊密に固定させ
る。次に膜要素３を２個のリング状スペーサー（Ｏ−リ
ング：断面円形）　ｓ　ａ及び５ｂによって挾持し、剛
性モールド１の転写面１ａ上に載置し、更に転写面に予
め曲率な与えられた凸面２ａを有する第２の剛性モール
ドを筒状弾性モールド４の上方より剛性モールド嵌合面
４Ｃに当接させて嵌合させ緊密に固定させることによっ
て膜要素によって２分されたモールド空間部６ａ及び６
ｂが形成される。膜要素３、リング状スペーサー５ａ及
び５ｂの厚さく直径）の合計は成形されるレンズの周縁
厚さより極く僅か小さくなるように設計されていて、剛
性モールド２の凸面２ａとリング状スペーサー５ｂとの
間は極く僅かな空間が形成され、筒状弾性モールド４に
よつ【半拘束状態に型決めされる。

第１及び第２の剛性モールドをスプリング７などの弾性
体により挾持して固定し、モールド空間部６ａ及び６ｂ
内に予め重合開始剤を混合溶解して調製された樹脂モノ
マーに注入口（第・１図には記載を省略）より注入し・
て、充填せしめ、注入口を封止して、スプリング７にて
剛性モールドを挾持、固定した状態で加熱あるいはエネ
ルギー線照射により重合硬化させる。

重合硬化後はスプリング７、筒状弾性モールド４を取外
し、更に第１、第２剛性モールド及び２個のリング状ス
ペーサーを取除くことによって、第２図の成形された複
合プラスチックの断面図に示されるごとく膜要素の周縁
の鍔状部３ａを樹脂成形体８ａ及び８ｂの外周に沿って
切断し、該周縁部を仕上げ加工、例えば研摩加工するこ
とＫよって、レンズ全面に膜要素の埋設されてなる複合
プラスチックが得られる。

かくして、本発明の方法によれば、膜要素はリング状ス
ペーサーに挾持されて半拘束状態にて筒状弾性モールド
によって型決めされるため、重合硬化によっても変形や
歪の発生はなく、所定位置に埋設されていて、高品質の
複合プラスチックレンズが製造される。

本発明の製造方法における樹脂モノマーは、透明樹脂を
与える、例えば、ジエチレングリコールビスアリルカー
ボネート、メチルメタクリレート、スチレン、ジアリル
フタレートなトラ単独または組合せたものが用いられ、
適当な重合開始剤が混合溶解されて調製される。また、
注入、充填に支障のない程度に予め予備重合されたプレ
ポリマーを用いることもできる。

〔実施例〕

次に本発明の複合プラスチックの製造方法において、複
合プラスチックレンズの製造方法を実施例によって説明
するが、本発明は実施例のみに限定されるものでないこ
とは勿論である。

実施例１ 曲率４．９６３カーブ（Ｒ：　１００．５４１　）相当
の凹球面を有する直径７５置のガラス製円形第１剛性モ
ールド１を第１図のごとく内径７０ｆｌｌＩｓ内面に剛
性モールド嵌合用段部４ａが厚さ２．５簡に一体成形さ
れてなるエチレン−酢酸ビニルコポリマー製の筒状弾性
モールド４の下方より挿入して、嵌合用段部のモールド
嵌合面４ｂに当接させて、筒状弾性モールドに緊密に嵌
合さ−ｔた。次に、エチレン−酢酸ビニル；ボリマー製
のＯ−リングであって、断面直径１■、外径６９．５箇
、内径６７．５ｍのリング状スペーサー５ａを第１剛性
モールドの転写面ｌａ上に載置し、その上に予め曲率５
．００カーブ（Ｒ：９９．８００）、外径６９■に成形
加工されたポリビニルアルコール製の偏光膜３を載置し
、更に、上記と同一寸法のリング状スペーサー５ｂを載
置して、２個のリング状スペーサー５ａ及び５′ｂによ
り偏光膜３を挾持せしめた状態となした。

続いて、曲率５．００カーブ（Ｒ：　９９．８００　）
相当の凸球面を有する直径７５露のガラス製円形第２剛
性モールド２を筒状弾性モールド４の上方より挿入して
、嵌合用段部のモールド嵌合面４ｃに当接させて、筒状
弾性モールドに緊密に嵌合させて型決めを行ない、剛性
モールド１及び２を弾性スプリング７によって挾持し固
定させた。かくしてモールド空間部６ａ及び６ｂが形成
されるが、６ｂにおいて、剛性モールドの転写面２ａと
リング状スペーサー５ｂとの間には極めて僅かな空隙部
が形成される。

重合開始剤を混合溶解して調製したジエチレンクリコー
ルビスアリルカーボネ−１モノマーをモールド空間部６
ａ及び６ｂ内に注入口より注入して充滴させ、注入口を
封止して加熱重合炉に入れ、３０℃から徐々に昇温して
、９０℃まで１８時間を費して重合硬化させた。徐冷後
、離形して、重合体を取出し、周縁に鍔状に突出してい
る偏光膜部分３ａを切断し、更に摺加工して、偏光膜の
埋設されたプラスチックレンズを得た。

得られた偏光プラスチックレンズの中心厚は２．３ｍで
あって、光学特性を測定した結果、屈折力は０．００デ
イオブトリー、可視光線の透過率は４０〜６０チ、偏光
度は９６〜９７チであった。更にこのレンズを中心線に
沿って切断し、偏光膜の位置を確認したところ、当初設
計した位置である凸球面の表面から約１■の位置にあり
、変形や変動もなく正確に埋設されていた。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法によれば、従来例によって製造された
複合プラスチックにみられる膜要素の変形や歪の残留の
ごとき欠点の発生はな（、当然のことながら、膜要素の
樹脂からの剥離もない。特に、膜要素は当初の設計位置
の樹脂内部に正確に埋設される。したがって、高品質の
複合プラスチックを高い生産性のもとに製造できるとい
う効果を有するものである。更に、従来の方法によって
製造された複合プラスチックは通常周縁の仕上加工にお
いて、樹脂部分を研削、研摩することが必要であって、
樹脂の損失と、煩雑な仕上加工などコスト的に不利であ
るが、本発明の方法によれば、かかる仕上加工は極めて
容易であり、樹脂の損失もなく、コスト的にも有利であ
るという効果も認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複合プラスチックの製造方法において
、プラスチックレンズの製造方法における組立てられた
モールドを示す断面図、第２図は成形された複合プラス
チックレンズを示す断面図である。 ｌ・・・第１剛性モールド、２・・・第２剛性モールド
、３・・・膜要素、４・・・筒状弾性モールド、５ａ、
５ｂ・・・リング状スペーサー、６ａ、　６ｔ・・・モ
ールド空間部、７・・・弾性スプリング、ｓａ、ｓｂ・
・・樹脂成形体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）転写面を有する第１及び第２の剛性モールドの外
   周が内部に該剛性モールド嵌合用の段部を設けた筒状弾
   性モールドにより型決めされ、樹脂モノマーと該樹脂モ
   ノマー内部に膜要素を埋設して重合硬化させる複合プラ
   スチックの製造方法において、膜要素を２個のリング状
   スペーサーにより挾持して第１及び第２の剛性モールド
   間に介在させ、筒状弾性モールドにより半拘束状態に型
   決めして、モールド空間部に樹脂モノマーを注入、充填
   せしめ重合硬化させることを特徴とする複合プラスチッ
   クの製造方法。
2. （２）複合プラスチックがプラスチックレンズである特
   許請求の範囲第１項記載の製造方法。
3. （３）第１及び第２の剛性モールドが凹面及び凸面の転
   写面を有する剛性モールドである特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の製造方法。