JPS6239211A - 合成樹脂レンズの製造方法 - 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、合成樹脂レンズを注型法で製造するに際して
、使用したモノマーがゲル化し流動性を失った時点で母
型よりガスケットを取りはずしさらに重合を進行、完結
させる事により、特にコバ厚の大きい球面凹レンズ、レ
ンズの少なくとも一方の面が非球面である凹レンズ、並
びに屈折力の大きい凸レンズを歩留まり良く製造する方
法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

近年合成樹脂レンズは、軽さ、加工性の容易さ等の秀れ
た特性が注目され、光学機器用レンズあるいは眼鏡用レ
ンズとして広く使用されている。

特に眼鏡レンズに関しては、秀れた光学特性、耐ｍｓ性
並びに染色性をも兼ね備えた材料としてジエチレングリ
コールビスアリルカーボネート重合体が広く使用されて
いる。

この種の七ツマ−を用いる眼鏡レンズの製造は、概略以
下の方法によって行われる。すなわら、柔軟性を有する
環状の合成樹脂製ガスケットを介して隔て合わされた面
精瓜良好で、且つ面の曲率半径の異なる２個のガラス製
モールドを組合せた空隙内に、重合触媒、紫外線吸収剤
等を溶解混合させたジエチレングリコールごスアリルカ
ーボネートを主成分とした液状モノマーまたはその液状
プレポリマーを注入し、加熱炉中で完全に硬化させた後
、環状ガスケットを取除き、次いでガラスモ−ルドを熱
衝撃またはモールド間に襖を打ち込む等の手段で取りは
ずす事によって行なわれる。

ところで、こうした液状モノマーの注形法による合成樹
脂レンズの製造上の問題点は、そのモノマーの組合収縮
率が約１３〜１４％と非常に大きいため、重合中に内部
応力が発生し成形レンズがモールドより離型し、レンズ
表面に離型のあとが残るなどレンズの面精度が著るしく
損われ、製品の歩留りが低下し、従って生産性が著るし
く低下する事である。

成形中のモールドからの離型は屈折力の大きい凹レンズ
の製造に際して顕著であり、特に成形レンズの屈折力が
８−２．２５０　（Ｄ：Ｄｉｏｐｔｏｒ　）以上ある球
面レンズ並びに円柱屈折力（Ｃ：ＣＩｙｎｄｅｒ　）が
−０，２５Ｄ以上で且つ球面屈折力（Ｓ：５ｐｈｅｒｉ
ｃａｌ　）との和（Ｓ＋Ｃ）が−２，２５０以上の合成
樹脂製凹レンズを歩留り良く、効率的に生産する事は非
常に困難である。また成形するレンズの屈折力（Ｓ＋Ｃ
）が＋３．ＯＯＤ以上のレンズである場合には、重合中
の離型の他に、モールドの割れまたは成形中のレンズの
割れなども発生し屈折力の大きい凹レンズの製造と同様
に屈折力の大きい凸レンズを歩留り良く、効率的に生産
する事も非常に困難である。

このよう／ｊ不都合を解決するために、例えば成形中の
モノマーまたはプレポリマーの重合収縮にモールドの追
随を可能に１′るように４０℃近辺の比較的低い温度で
重合を開始し１０〜数十時間かけてゆっくりと行うこと
がなされている。さらに、成形品の歩留りを向上させる
ために種々の提案もなされている。例えば環状ガスケッ
トの材質としてエチレン−酢酸ビニル共重合体の様な比
較的軟質の材料を用いたり、特開昭５６−２７３２７号
公報に提案されている如くガスケットの形状を工夫し、
ガスケット自身の収縮を容易ならしめるなどがあるが、
屈折力の大きい合成樹脂レンズを歩留り良く製造づる方
法としては決定的な方法ではない。

〔発明の背景〕

合成樹脂レンズを製造する際に発生する成形レンズの割
れ、モールドの割れ、モールドからの離型等は液状モノ
マーまたはプレポリマーの反応率が６０％以上に達した
時点で発生する。こうした成形レンズの歩留り低下の要
因に対しては、成形中のレンズが母型から離型する等の
問題が発生する前に２個の母型を隔て合せた環状ガスケ
ットを取りはずす事が非常に有効な手段である事を発見
し、ざらに本方法でレンズを成形する事により従来のレ
ンズ製造法に比して重合時間が大巾に短縮する事を見出
し本発明が完成した。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明にあっては、七ツマ−またはプレポリマ
ーがゲル状の半硬化に達した段階で環状ガスケットを母
型より取り外して、さらに重合を進行させることにより
、離型等の不具合を解決し、かつ重合時間の短縮化を計
るようにした。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明における環状ガスケットの母型よりの取りはずす
時期は七ツマ−又は液状プレポリマーの反応率が１２〜
６０％の間で行われるのが良く、好ましくは１４〜５０
％であり、屈折力が−３゜００Ｄ以上のレンズの場合に
は１４〜３０％であることが好ましい。モノマーの重合
率が１２％以下では注入したモノマーまたはその液状モ
ノマーは未だ液状であるか非常に軟かいゲル状態であり
母型よりガスケットを取りはずす事は不可能であり、ま
た重合率が６０％を越えた段階では成形するレンズの多
くのものは成形中に離型が発生する。

モノマーまたはその液状プレポリマーを環状ガスケット
によって隔て合ぜた母型内に注入し、熱風炉等の加熱媒
体中で加温した時の反応率は七ツマー中の残存触媒」ま
たは不飽和基を定量分析する事により測定出来るが、加
熱条件と加熱時間を測定する事から、その時の反応率を
測定する事が可能である。

環状ガスケットの取外しは、環状ガスケットがエチレン
−酢酸ビニル共重合体などの合成樹脂製のときには、４
０〜４５℃の重合雰囲気下にあることから、かなりの軟
化状態にあり、ガスケットの端部から引き抜けば容易に
変形して外すことができる。

母型より環状ガスケットを取りはずした後の硬化は通常
酸素が存在しない状態、例えば空気に接する外周部をパ
テ状物質でコートすることが知られており発明者等も更
にビニールテープ、ペイント２アルミ箔等の柔軟な材料
でおおったり、酸素の存在しない不活性ガス中で硬化を
完了させると、レンズ外周部が硬い研磨が不要なプラス
チックレンズを得る事が出来るｚ■を確認しているが、
それらの場合は成形中に離型が発生し好ましくない。

発明者等はガスケットを取りはずした後の硬化を酸素の
存在下で行なうと、成形したプラスチックレンズの外周
部１〜２ｍｍは未硬化の状態のままであるが、成形中の
離型が全く発生しない事を見出した。この外周部の未硬
化部分は周辺の研磨により削り落し、光学特性２強度等
がプラスチックレンズとしての必要な諸条件に適合した
成形体を得る事が出来た。

本発明による合成樹脂レンズの重合時間は従来法に比し
て短時間での成形が可能である。即ち、環状ガスケット
を取りはずすまでの硬化温度を４５℃近辺と、従来法に
比して高い温度を設定する事が可能であり従って例えば
反応率１６％に達成する迄の時間は２．５時間で、従来
法の１６〜２０時間を大幅に短縮し得た。また環状ガス
ケットを取りはずしてからあと、プラスチックレンズを
完全硬化させるための加熱媒体の温度上昇を２０時間以
下の短い時間で行う事も可能である。更に本発明の経済
効果はガスケットを比較的低温で取りはずす為、繰返し
使用可能な点にもある。

本発明におけるプラスチックレンズの原料である液状の
硬化性モノマーは特に限定されない。一般には前記のよ
うなＣＲ−３９と貯ばれているジエチレングリコールビ
スアリルカ−ボネート表的である。勿論、ＣＲ−３９は
それ単独ばかりでなく、ジアリルカーボネート、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート ールビスアリルカーボネート ９以外のアリルカーボネート類、ジアリルフタレート、
トリアリルイソシアヌレート、ジアリルベンゾエートな
どの不飽和アルコールエステル、メチルメタクリレート
、グリコールジメタクリレート、ジエチレングリコール
ジメタクリレ−１〜、グリシジルメタクリレートなどの
不飽和酸エステル、スチレン、不飽和ポリエステル樹脂
、その他常温で液状のα，β不飽和基を有する七ツマ−
やそのプレポリマーと共重合してもよい。しかしながら
、少くとも４０重８％、好ましくは６０［１％のＯＲ−
３９を含むモノマーやプレポリマーがプラスデックレン
ズ用の原料として優れている。また、それ単独であるい
はＣＲ−３９を含む他のモノマーやプレポリマーと共重
合してプラスチックレンズとしうる硬化性化合物として
は、前記アリルカーボネート類、不飽和アルコールエス
テル、不飽和エステルなどの他、不飽和ポリエステル樹
脂やエポキシ樹脂その他α・β・不飽和基を有する七ツ
マ−やそのプレポリマーがある。

七ツマ−またはプレポリマーは上記液状の硬化性化合物
を主成分とするが、通常はさらに少量のラジカル重合触
媒を含む。ラジカル重合触媒としては、硬化性化合物の
ラジカル重合を１ノロ始しうるちのであればいかなるも
のであっても良いが好ましくは過酸化物であり、たとえ
ばベンゾイルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシ
ジカーボネート、などである。その他、染料などの着色
剤、紫外線吸収剤、充填剤、その他各種添加剤が含まれ
ていてもよい。

本発明で得られた合成樹脂レンズは、染色，反射防止，
傷防止，防・’ｐ１等の公知の技術を施す事が可能であ
る。

（実施例） 以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。

（実施例１） ジエチレングリコールごスアリールカーボネート（ＣＲ
−３９　：ピービージーインダストリイズ社製商品名）
２５ｇ、ジ−イソプロピルペルオキシベルオキシジカー
ボネート（パーロイルＩＰＰ：日本油脂四社製商品名＞
１Ｋｙ、ハリソーブ（Ｔ：外線吸収剤）８ｇを配合，溶
解させ、溶液粘度が３５ｃｐｓ　（２５℃換口）になる
まで４０〜５０℃の温度で反応させ、重合率４％の液状
プレポリマーを得た。この液状プレポリマーを環状ガス
ヶ・ソトによって隔て合せられたガラス製のモールド内
に注入し第１図に示した条件に設定した熱風炉内に入れ
、炉に入れてから２時間３０分経過した時点く第１図Ａ
点で示した。）で環状ガスヶ・ントを取りはずし、さら
に熱風炉中で完全硬化させた。

なＪ３環状ガスケットを取りはずした時の液状プレポリ
マーの重合率は１６％（液状プレポリマーの重合率４％
を含む）であった。

本製造方法において製造した各種合成樹脂製眼鏡レンズ
の結果を第１表に示す。なａ３品質検査は外周部を約１
Ｍ研磨後行なった。

〔以下余白〕

第１表 （イ）発現度数　レンズメーターにデック製ＬＨ−８８
０）を用いて００１０まで発現度数を測定し、バラツギ
の範囲を測定した。

（ロ）染色　　　市販のプラスチック眼鏡レンズ用染色
剤（諏訪精工台ＫＫＩ、ブラウン）を用いて８７〜８８
℃の水浴中で３分間（注　凸レンズの染色時間は５分間
）染色し、染色後のレンズの５５０ｎｍの光に対する透
過率を測定して染色性（％）とした。

（比較例１） 実施例１の七ツマ−を用いて第２図に示す条件の熱風炉
中で各種プラスチックス眼鏡レンズを製造した結果を第
２表に示す。

屈折力が一２Ｄ以下のレンズは歩留り良く得る事が出来
たが、屈折力（Ｓ＋Ｃ）が−２，２５Ｄ以上並びに＋３
．ＯＯＤ以上のレンズに関しては、成形中離型が発生し
、歩留りが低下した。

第２表 （実施例２） 実施例１の条件で、環状ガスケットを取りはずす時期を
変えて製造実験を行なった。その結果を第３表に示す。

〔以下余白〕

第３表 〈注１＞　　Ａ：Ｓ−２，００Ｇ：Ｓ−３，０ＯＣ−１
，００Ｂ：Ｓ−１，５０Ｃ−１，５０１−１：Ｓ−４，
００Ｃ：Ｓ−２，００Ｃ−７゜００　　ｆ　：Ｓ−５，
５０Ｄ　：Ｓ−２，５０Ｃ−０，５０Ｊ　：Ｓ−３，７
５Ｃ−２，００Ｅ　：　Ｓ−３，０ＯＫ　：　Ｓ＋３．
００Ｆ　：Ｓ−２，５０Ｃ−１，５０１：Ｓ＋３．５０
注１：反応率（％）は、ガスケット取はずし時の七ツマ
−の反応率を示し、これには予備重合時の反応率４％を
含む注２二表中の数字の分母−仕込み枚数９分子＝良品
屈折力（Ｓ＋Ｃ）が−２，２５Ｄ以上のレンズにあって
は液状プレポリマーの重合率が５０％以下の段階で環状
ガスケットを取りはずしたものは、成形レンズの種類に
無関係に成形中の離型の発生はなかった。

（比較例２） 実験例１の条件に設定１ノだ硬化条件で液状プレポリマ
ーの重合率が１６％に達した段階で環状ガスケットを取
りはずし、ただちに周辺部をビニールテープ、箔、塗料
等の柔軟な材料で覆い硬化を行なった結果、製造された
レンズの外周部は完全に硬化していたが、屈折力が−２
，２５Ｄ　（Ｓ＋Ｃ）以上のレンズに関しては成形中の
離型が発生し歩留りが低下した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の合成樹脂レンズのｔＪ
　ｍ方法は、環状ガスケットを介して隔て合わされた２
個の母型の間に液状モノマーあるいは液状プレポリマー
を注入し、七ツマ−あるいは液状プレポリマーがゲル状
の半硬化に達した段階で上記環状ガスケットを母型より
取り外してさらに重合を進行させることにより、離型等
の不都合が生じることがなく、生産歩留りが大幅に向上
する。

また、反応物の収縮を許容できるので、重合温度を高め
ることができ、重合時間の短縮を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、いずれも本発明の実施例におけ
る重合条件を示すグラフであって、第１図は実施例１の
、第２図は比較例１の重合条件をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 環状ガスケットを介して隔て合わされた２個の母型の間
   に液状モノマーあるいは液状プレポリマーを注入して重
   合硬化させるに際して、モノマーあるいはプレポリマー
   がゲル状の半硬化に達した段階で環状ガスケットを母型
   より取り外してさらに重合を進行、完結させる事を特徴
   とする合成樹脂レンズの製造方法。