JPS61235113A - 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２分割された筒状弾性モールド間に挾持して重合硬
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、凰外活動の拡大と
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製造され
る。

しかしながら、かかる方法によると重合硬化の過程で膜
要素は変形を起こし易く、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な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減法めする筒状ガス
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【剛性モールドの空間部に樹脂層ツマ−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（％開昭５９−１８７８１９号公報参照）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
とく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
、実際の製造工程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標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２分割された筒状弾性モールド間に介在、
挾持して、注入、充填され　　　ま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に設
けた筒状弾性モールドにより減法めされ、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、第１及び第２
の剛性モールド用に２分割された筒状弾性モールド間に
膜要素を介在させ、該モールドを嵌合することによって
挾持し減法めして形成された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を特徴とす
る複合プラスチックの製造方法を提供するものである。

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
モールドの転写面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、膜要素を第１及び第２の剛性モー
ルド用に２分割された筒状弾性モールド間に介在、挾持
させて、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みられな
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分割筒状弾性モールド
で挾持されて重合硬化する際に、膜要素に対する応力が
筒状弾性モールド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、第１及び第２の剛性モールド用に２分
割された筒状弾性モールドの材質は樹脂面ツマ−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、例えば合成ゴ
ム、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、するいはそれら
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。それぞれの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
たり緊密に嵌合して散失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て剛
性モールドの外形に相応していることが好ましい。それ
ぞれの筒状弾性モールドの内面には剛性モールド嵌合用
段部が設けられる。該嵌合用段部において剛性モールド
の当接する嵌合面と対向する他面は膜要素を挾持し、し
かも２分割された筒状弾性モールド相互が密に嵌合され
る面であることが必要である。それぞれの段部の厚さの
合計は成形される複合プラスチックの樹脂部分の厚さに
相当することから、所望の複合プラスチックの厚さに従
った厚さに形成される。而して、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それぞれの
筒状弾性モールドの剛性モールド嵌合用段部の厚さを相
互に調整することによって所望の位置とすることができ
る。それぞれの筒状弾性モールドには樹脂面ツマ−を注
入する注入口が設けられてもよい。樹脂モノマーの注入
は筒状弾性モールドを通して、例えば注射器により注射
針で行なうこともできる。

本発明における剛性モールドの材質及び形状に関し、そ
の材質は、例えば、プラスチ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ってよい。

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ろ。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が使用され、膜要素の表面は
接着性改良を目的とした表面処理が施こされたものであ
ってもよい。

次に、図面と共に本発明によ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
面図であり、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は第１及び第２の剛性モールド用に
第１の筒状弾性モールド４と第２の筒状弾性モ−ルド５
とに２分割されていて、その内面にはそれぞれ剛性モー
ルド嵌合用段部４ａ及び５＆が設けられ一体成形されて
なる。第１の筒状弾性モールド４の下方より、転写面に
予め曲率の与えられた凹面を有する第１の剛性モールド
１を挿入し、剛性モールド嵌合用段部のモールド当接面
４ｂに剛性モールドの転写面１ａを当接させて緊密に嵌
合させる。次に、剛性そ−ルドに与えられた曲率と筒状
弾性モールドの外径に一致する径とを有する膜要素３を
第１の筒状弾性モールドの剛性モールド嵌合用段部の膜
要素載置面４Ｃに載置してモールド空間部６ａを形成さ
せる。

第２の筒状弾性モールド５には上方より転写面に予め曲
率の与えられた凸面を有する第２の剛性モールド２を挿
入し、剛性モールド嵌合用段部のモールド当接面５ｂに
剛性モールドの転写面２ａを当接させて緊密に嵌合させ
る、このようにして剛性モールド２が嵌合されてなる第
２の筒状弾性モールド５を、膜要素３の載置されてなる
第１の筒状弾性モールド１に当接し、緊密に嵌合させて
、モールド空間部６ｂを形成させる。

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
マーを注入口８（但し、第１図の第１筒状弾性体には示
されない）を通して注入、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挟持、固定した
状態で加熱、その他の重合硬化手段によって重合硬化さ
せる。樹脂上ツマ−の注入において、モールド空間部６
ａ及び６ｂ内に気泡などを残存させないために、必要に
応じて組立られたモールドを垂直にして行なってもよい
。

重合ソ化後はスプリング７、第１及び第２の筒状弾性モ
ールド５及び６を取外し、更に第１及び第２の剛性モー
ルド１及び２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を有する成形体が得られる。鍔状部３
ａを樹脂成形体９ａ及び９ｂの外周に沿って切断し、該
周縁部を仕上げ加工、例えば、研摩加工することによっ
て、第３図の完成された複合プラスチックの断面図に示
される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。

本発明の製造方法における樹脂上ツマ−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
フタレートなどを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：　Ｚｏｏ、　５４１）相当
の凹球面を有する直径７５ｍのガラス製円形第１剛性モ
ールド１を、外径７８ＩＩＩ＋１有効内径７０露、剛性
モールド嵌合用段部４ａの厚さ１ｍに設計され、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第１
の筒状弾性モールドに下方より挿入して、第１剛性モー
ルドの凹球面１ａをモールド嵌合用段部のモールド当接
面４ｂに当接させて筒状弾性モールドに緊密に嵌合させ
た。次に、あらかじめ曲率５．０００カーブ（Ｒ：９９
．８００　）相当の曲面を有し、径７５■に形成されて
なるポリビニルアルコール製の偏光膜３を第１の筒状弾
性モールドの膜要素載置面４Ｃに正確に載置した。

別に、曲率５．　ＯＯＯカーブ（Ｒ：９９．８００）相
当の凸球面を有する直径７５ｍのガラス製円形第２剛性
モールド２を外径７８ｍ、有効内径７０’ｔｍ、剛性モ
ールド嵌合用段部５ａの厚さ１、３　ｔｍに設計され、
一体成形されてなるエチレン−酢酸ビニルコポリマー製
の第２の筒状弾性モールドに上方より挿入して、第２剛
性モールドの凸球面２ａをモールド嵌合用段部のモール
ド当接面５ｂに当接させて筒状弾性モールドに緊密に嵌
合させた。このよ５にし℃用意された第２の筒状弾性モ
ールドを膜要素の載置された第１の筒状弾性モールド上
に正確に載置し、嵌合させ、弾性スプリング７によって
第１及び第２の剛性モールドを挾持して固定させた。か
くして、剛性モールド間にモールド空間部６ａ及び６ｂ
が形成された。

重合開始剤を混合溶解して調製したジエチレングリコー
ルビスアリルカーボネートモノマーをモールド空間部６
ａ及び６ｂ内に筒状弾性モールドに設けられた注入口よ
り注入して充満させ、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、離型して重合体を取出
し、周縁に鍔状に突出している偏光膜部分３ａを切断し
、更に指加工しズ、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１３ｍであ
って、光学特性を測定した結果、屈折力は０．００ジオ
プトリー、可視光線の透過率は４０〜６０ｓ１偏光度は
９６〜９７嘩であった。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
した位置である凹球面の表面から約１露の位置にあり、
変形や変動もなく正確に埋設されていた。

実施例２ 第１の剛性モールドを曲率１．８９０カーブ（Ｒ：　２
６４．０８５　）相当の凹球面、第２の剛性モールドを
曲率８．１０５カーブ（Ｒ：　ｓｔ、　５６６　）相当
の凸球面、第２の筒状弾性モールドの剛性モールド嵌合
用段部の厚さを９雪、偏光膜を曲率２．０００カーブ（
Ｒ：２４９　）相当に設計した他は、実施例１と同様の
剛性モールド、筒状弾性モールド及び偏光膜を使用して
モールドを組立てた。

この組立てられたモールドの空間部に実施例１と同様に
樹脂モノマーを注入、充填して、重合硬化させ、偏光プ
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約１０■で
あって、屈折力は−６，０ＯジオブトＩＪ−１可視光線
の透過率は３５〜５５チ、偏光度は９５〜９７チであっ
た。また、偏光膜の埋設位置は凹球面の表面から約１諷
に正確に埋設されていた。

実施例３ 縦２４０１１１％横３００ｍ、厚さ５■の平板ガラスを
第１及び第２剛性モールドとし、第１及び第２の筒状弾
性モールドをエチレン−酢酸ビニルコポリマー族として
有効内径縦２３０ｗｖ横２９０露、剛性モールド嵌合用
段部の厚さを１ｍ及び５　ｍ　Ｋ設計し、更に剛性モー
ルドと同寸法であって平板の偏光膜を使用して、実施例
１と同様にモールドを組立てた。

この組立てられたモールドの空間部に実施例１と同様に
樹脂モノマーを注入して、重合硬化させ、偏光プラスチ
ック板を得た。

得られた偏光プラスチック板の厚さは約６■であって、
可視光線の透過率は４０〜ｓｏｎ。

偏光度は９６〜９８−であった。また、偏光膜の埋設位
置は縦方向の中心線に沿って切断して測定した結果、両
表面から１露と５−の間に正確に埋設されていた。

〔発明の効果〕 本発明の製造方法にしたがえば、従来の方法によって製
造された複合プラスチックに入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く、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、煩雑な仕上加工と樹脂の損失などコスト的に不
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（、コスｎｅｔ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、第３図は完成された複合
プラスチックレンズを示す断面図である。 １・・・第１剛性モールド、２・・・第２剛性モールド
、３・・・膜要素、４・・・第１筒状弾性モールド、５
・・・第２筒状弾性モールド、６ａ、６ｂ・・・モール
ド空間部、７・・・弾性スプリング、８・・・注入口、
９ａ、９ｂ・・・樹脂成形体。 早　１　図 第　２　図

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、第１及び第２の剛性モー
   ルド用に２分割された筒状弾性モールド間に膜要素を介
   在させ該モールドを嵌合することによつて挾持し型決め
   して形成されたモールドの空間部に樹脂モノマーを注入
   し、充填して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。