JPS6213308A - 複合プラスチツクの成形方法 - 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〕 本発明はブ２スチツク用樹脂材料中に偏光膜などの膜要
素を埋設して重合硬化させる複合プラスチックの成形方
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ロンの導入、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製品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
って成形する場合、プラスチック材料としての液状の硬
化性樹脂モノマー中に偏光、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
１膜要素をその周縁を剛性モールド間に挟持、固定して
、拘束状態となし、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
スチックが成形される。 しかしながら、かかる方法によると、膜要素は剛性モー
ルドによって拘束状態で重合硬化されることから、重合
硬化の過程で変形を起こし、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ない、歪が発生するという問
題があり、高品質の複合プラスチックは成形し難い。 したがって、複合プラスチックの成形方法において、改
良された成形方法が提案されている。 例えば、複合レンズの成形方法において、レンズ径より
小さい膜要素を、無拘束の状態で樹脂七ノｉ−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（特開昭５９−１８７８１９号公報参照）などが開
示されている。 〔発明の解決しよさとする問題点〕 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、それに伴なう膜要素の樹脂からの剥離である。か
かる問題点の解決手段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は膜要素と樹脂モノマー
とは比重を異にすることから膜要素を樹脂中の所望位置
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
な形状となした筒状ガスケットを使用する方法も該ガス
ケットの複雑な形状に伴ない製造コストにおいて不利は
免れないという欠点がある。 したがって、複合プラスチックの製造方法において、２
個の剛性モールド間に形成されるキャビティ内に膜要素
を保持しつつ充填された樹脂モノマーを重合硬化させる
のに好適な、しかも低コストである成形モールドとその
組立て手段の開発が望まれ

【いる。 〔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、膜要素は変形や歪の発生がなく、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、しかも、モ
ールドの組立て、取外しが容易であり低コスト化を可能
とするという手段を見い出し、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
ールド間に形成されたキャビティ内で液状の硬化性樹脂
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
硬化させる複合プジエチレンの成形方法において、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の剛性そ−ルビ間に介在させ、且つ該剛性モール
ドの側面周囲に両割性モールドにまたがって粘着テープ
を密着させて膜要素によって２分されたキャビティを形
成させ、両キャビティ内に樹脂モノマーを注入、充填せ
しめて重合硬化させることを特徴とする複合プラスチッ
クの成形方法を提供するものである。 本発明の複合グ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、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
により挾持して剛性モールド間に介在せしめ、核剛性モ
ールドの側面周囲に両割性モールドにまたがって粘着テ
ープを密着させて形成されたキャビティ内に注入、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、剛性モールドの側面周囲が粘着テープによって密
着されていることから、樹脂モノｉ−の重合硬化に伴な
って発生する応力がそれら材料の有する！ＩＩｆ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ＷｌｉｉＩ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に設定される
が、その内径はグ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【なることが重要である。また、その断面
形状は特に限定されないが、円形であるのが加工性、作
業性から好ましい。円形であればその直径は２個のリン
グ状スペーサーの直径と膜要素の厚さとが複合プラスチ
ック成形体の厚さに相当することから、所要厚さに従っ
て設計される。 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チックレンズ製造用のガラス製モー
ルドが使用され、また、その形状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、剛性モールド
の側面周囲に密着される粘着テープはその材質や厚さが
特に限定されるものではない。その厚さはある程度の可
撓性を有する程度まで厚いものであってもよ（、その材
質は、グラスチック、紙、金属、その他種々のものが使
用可能であるが、特にプラスチックであって、片面に粘
着剤が塗布された粘着テープであるのが最も好ましい。 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る。例えば
偏光膜として、ポリビニルアルコールの迩伸あるいは染
色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な有する
ように成形されたものが使用され、膜要素の表面は接着
性改良のために表面処理されたものであってもよい。 本発明の製造方法における液状の樹脂モノマーは、重合
性を有していて、重合硬化により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
どの単独または組合せられたものが用いられる。モノマ
ーは適当な重合開始剤が混合溶解されて調製されるが、
注入、充填に支障のない根皮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。 次に、図面によって、本発明の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に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。第
１の剛性モールド１は凹面の転写面１ａを有し、また第
２の剛性モールド２は凸面の転写面２ａを有している。 剛性モールド１の転写面】Ｉ！Ｌ上の周縁に断面が円形
であるリング状スペーサー４を載置し、該スペーサー４
上に剛性モールドの転写面に等しい曲率の与えられた膜
要素３を載置し、それによってモールド空間部とし【の
キャビティ６ａを形成させる。更に、膜要素３上の周縁
に上記と同形状のリング状スペーサー５を載置すること
によって、膜要素を挾持状態となし、蚊スペーサー５上
に剛性モールド２を転写面２ａの周縁が接するように載
置し、それによってモールド空間部としてのキャビティ
６１：ｌを形成させる。 次に、両剛性モールドを固定し、剛性モールド！、２の
側面ｉｔ）、２ｍ）の両面にまたがって、片面に粘着剤
の塗布された粘着テープ７の粘着面を当接して剛性モー
ルドの側面１１）、２１）の全周にわたって巻回し、一
端をオーバラップして密着させる。かくして、膜要素３
によって２分されたキャビティ８ａ、６ｂは密封される
。 この際、粘着テープ７の巻回しは一重に限らず、多重に
巻回して密着させてもよく、また、剛性モールドの転写
面に対する背面Ｋまで一部オーバラツプして密着さ遣て
もよく、キャビティ内に注入、充填される樹脂モノマー
が漏洩しないように注意して密着させることが重要であ
る。 かかる手段によって成形用モールドは組立てられる。 次に、予め重合開始剤を混合、溶解して調製された樹脂
モノマーをキャビティ６ａ、Ｓｂ内に、粘着テープ７を
通して注入、充填せしめる。 かかる注入、充填の方法は、例えば粘着テープ末端を一
部剥離して注入口を確保する、注射器を使用し、注射針
を粘着テープに刺し込み注入するなど任意の手段を採用
することができる（第１図は注入口の記載を省略）。注
入、充填後は気泡の残留のないことを確認して、注入口
を粘着テープにて封止して、加熱あるいはエネルギー線
照射などにより重合硬化させる。 重合硬化後は、粘着テープ７を取除き、更に剛性モール
ド１．２及びリング状スペーサー４゜５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
に示されるように膜要素３の周縁が鍔状部３ａＶＣ形成
された成形体が取出される。かかる成形体の取出しにお
いて、必要により機械的衝撃、熱衝撃などを与えること
もできる。成形体の膜要素の鍔状部３ａを樹脂成形体９
Ｌ、９１）の外周に沿って切断し、該外周部を仕上げ加
工、例えば研磨加工することによって、全面に膜要素の
埋設されてなる複合プラスチックレンズを得ることがで
きる。 かくして、本発明の製造方法にしたがえば、成形モール
ドの組立ては粘着テープの使用によってコストの低減化
を可能とし、膜要素はリング状スペーサーに挾持されて
重合硬化されることから、所定位置に正しく埋設され、
変形や歪の発生もなく、高品質の複合プラスチックが製
造される。 〔実施例〕 本発明の複合プラスチックの製造方法におい【、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よって限定されるものでない
ことは勿論である。 実施例１ 第１図に示すように、転写面として曲率４．９６３カー
ブ（Ｒ：　１００．５４１）相当の凹球面を有する直径
７５ｍｇｍのガラス製円形の第１剛性モールド１を固定
し、核モールドの転写面１＆の周縁にエチレン−酢酸ビ
ニルコポリマー製の断面直径１−で外径７４．５ｍｍ、
内径７２．５ｍのリング状スペーサー４を載置した。次
に、該スペーサー４の上に、予め直径７４ｍ１曲率５．
００カーブ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５を載置して、偏光膜３を挟持状態とし、続いて
、該スペーサー５上に転写面として曲率５．００カーブ
相当の凸球面を有する直径７５ｍのガラス製円形の第２
剛性モールド２を転写面２ａの周辺が接するように載置
した。これによって、偏光膜３によって２分されたキャ
ビティ６ａ、６ｂを形成させた。 キャビティ６１．６ｋｌを密封するために、剛性モール
ド１．２を固定して、該剛性モールドの側面周囲Ｉｔ）
、２１）にまたがって全周にわたり片面に粘着剤の塗布
された粘着テープ３を巻回して、該粘着テープを剛性モ
ールドの側面周囲に密着させた。かくして、成形モール
ドを組立てた。 密封されたキャビティ６ａ、６ｂの一部ニ樹脂モノマー
の注入口を設けて、重合開始剤を混合して１１１１ｍし
たジエチレングリコールビスアリルカーボネートのモノ
マーを注入、充填して、注入口を封止し、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１−て重合硬化させた。徐冷後、離形して、第２図に
示される断面形状の成形重合体を取出し、周縁に鍔状に
突出している偏光膜部分３ａを樹脂９ａ、９ｂの外周に
沿って切断し、更に摺加工して、偏光膜の埋設された偏
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２．３籠で
あって、光学特性を測定した結果、屈折力は０．００デ
イオプトリー、可視光線の透過率は３０〜６０ｇ６、偏
光度は９６〜９７％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１ｆｉ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 転写面として曲＄１．８９０カーブ相当の凹球面を有す
る直径７５ｍ＋のガラス製円形の第１剛性モールドを固
定し、該モールドの転写面の周縁にエチレン−酢酸ビニ
ルコポリマー製の断面直径１ｍで外径７４．５ｉａｃ、
内径７２．５ｍのリング状スペーサーを載置した。次に
、該スペーサーの上に予め直径７４ｍ１曲率２．００カ
ーブに成形加工されたポリビニルアルコール製の偏光膜
を載置し、更に、巾が１ｍｍ厚さが８雪で外径７４．５
■、内径７２．５鴫のリング状スペーサーを載置して、
偏光膜な挟持状態とし、続いて該スペーサー上に転写面
とじズ曲率８．１０５カーブ相当の凸球面を有する直径
７５ｍ＋のガラス製円形の第２剛性モールドを転写面が
接するように載置した。これによって偏光膜によって２
分されたキャビティを形成した。 以下、実施例１と同様にキャビティを粘着テープを両剛
性モールドの側面周囲にまたがって巻回し、密着させて
、成形モールドを組立てた。 更に、実施例１と同様に樹脂モノマーをキャビティ内に
注入、充填し【重合硬化させ、成形重合体を取出し、周
縁を加工して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２、０　ｍ
であって、光学特性を測定した結果、屈折力は−６，０
Ｏデイオプトリー、可視光線の透過率は３５〜５５チ、
偏光度は９５〜９７チであった。更にこのレンズを中心
線に沿って切断し、乍光膜の位置を確認したところ凸球
面の表面から０．８〜１．２嶋の位ｆｆＫあり、当初の
設計値の通りの正しい位置にあった。 〔発明の効果〕 本発明の製造方法によれば、従来の方法によって製造さ
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く、当然のことながら、膜要
素は樹脂からの剥離もなく、当初の設計位置に正確に埋
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優れた効果な有するものである
。 特に、本発明の製造方法は、成形モールドの組立てが極
めて容易であり、粘着テープを使用することにより製造
コストの低減化という格別な効果が認められ、しかも成
形された複合プラスチックの仕上加工も容易であるとい
う特徴を有していて、更に低コスト化を有利に導くとい
う効果も認められるものである。

【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
、グラスチックレンズの製造用に組立てられたモールド
を示す断面図、＠２図はモールドより離形された複合プ
ラスチックレンズとしての重合体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（偏光膜）、４．５・・・リング状
スペーサー、　６ａ、６ｂ・・・キャビティ。 ７・・・粘着テープ、９ａ、９ｂ・・・硬化樹脂。 第ｚ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）転写面を有する第１及び第２の剛性モールド間に
   形成されたキャビティ内で液状の硬化性樹脂モノマーと
   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成形方法において、膜要素を２個の
   リング状スペーサにより挾持して、第１及び第２の剛性
   モールド間に介在させ、且つ該剛性モールドの側面周囲
   に両剛性モールドにまたがつて粘着テープを密着させて
   膜要素によつて２分されたキャビティを形成させ、両キ
   ャビティ内に樹脂モノマーを注入、充填せしめて重合硬
   化させることを特徴とする複合プラスチックの成形方法
   。
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項記載の成形方法。