JPS6323890B2

JPS6323890B2 -

Info

Publication number: JPS6323890B2
Application number: JP400779A
Authority: JP
Inventors: Naonori Hayashi; Kenji Muranaka
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1979-01-19
Filing date: 1979-01-19
Publication date: 1988-05-18
Also published as: JPS55105519A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は液状の硬化性化合物の注型成形方法に
関するものであり、特にプラスチツクレンズを成
形するための注型成形方法に関するものである。

プラスチツクレンズはポリカーボネートやポリ
（メタ）アクリレート類などの熱可塑性樹脂を射
出成形あるいは圧縮成形して製造される場合もあ
るが、性能や物性の優れたプラスチツクレンズを
製造するためには通常注型成形が用いられる。プ
ラスチツクレンズの原料となる液状硬化性化合物
としてはα，β不飽和基を１個以上有するモノマ
ーやそのプレポリマー、α，β不飽和基とエポキ
シ基などの縮重合性基を有するモノマーやそのプ
レポリマー、その他重合により硬化しうる各種化
合物がある。具体的には、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、（メタ）アク
リル酸エステル、ジアリルエステル、トリアリル
イソシアヌレートなどである。

プラスチツクレンズの内特にメガネレンズには
正確な度を必要とし、しかも耐衝撃性、耐擦傷
性、透明性などの高い物性が要求される。このメ
ガネレンズ用の原料としては、現在CR―39と呼
ばれるジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ートが広く使用されている。このCR―39の単独
重合体あるいはそれを主成分とする共重合体は透
明性、耐衝撃性、耐擦傷性などの種々の物性が優
れており、メガネレンズとして最も優れたものが
得られる。

プラスチツクレンズの注型成形は、(A)ガスケツ
トで保持した２枚のモールドの間にモノマー等の
プラスチツク原料を充填する、(B)これを加熱等に
より硬化させる、(C)次にモールドを取り外してレ
ンズを取り出す、という基本的な３工程により行
なわれるのが普通である。(A)の工程において、ガ
スケツトはゴム、エラストマー、比較的軟質の合
成樹脂などの可撓性材料からなり、通常はガラス
であるモールド２枚をこのガスケツトに組み合せ
る。２枚のモールドの対向する面はレンズに必要
なカーブを有している。モノマー等のプラスチツ
ク原料はこの２枚のモールドの間に注入され漏れ
ないように密閉される。(B)の工程では、(A)で組み
立てられた原料を充填されたモールドをそのまま
加熱炉等に入れて、プラスチツク原料を硬化させ
る。レンズのひずみを少くし均一に重合させるた
め、硬化には少くとも数時間、通常は１昼夜程度
以上要する場合が多い。(C)工程では組み立てられ
たモールドを取り外し、中のレンズを取り出す
が、この時取り外し易いようにガスケツトは切断
されることが多く、ガスケツトの再使用は行なわ
れないが、ガラスモールドは次の注型成形に再使
用されることが多い。

このプラスチツクの注型成形における問題点の
１つはガスケツトにある。CR―39などのプラス
チツク原料は重合硬化時の収縮が比較的大きい。
このため、ガスケツトはある程度の柔軟性を必要
とし、この柔軟性が充分でないとモールド間隙の
体積がプラスチツク原料の収縮に追従しきれず、
モールドとプラスチツク原料との間に剥れが生じ
る。また、重合硬化には通常長時間の加熱を必要
とするので、ガスケツトはまた耐熱性を要求され
る。この両者に加えて、さらにガスケツト材料は
安価である必要がある。即ち、ガスケツトは通常
１度しか使用されないので、その材料や成形加工
費が安価でなければレンズの成形に占めるガスケ
ツトのコストが高くなり過ぎる問題がある。たと
えば、レンズには多くの種類があり、それに合せ
てガスケツトの形状も違い、多種類のガスケツト
を用意しなければならない問題もある。たとえ、
ガスケツトの材料が安価であつても、その成形加
工費（たとえば成形型の費用など）は無視できな
くなる。

そこで、本発明者は、耐熱性、柔軟性ともに満
足でき、レンズの種類の違いにかかわらず使用で
き、しかも安価なガスケツトを見い出すべく、
種々の研究検討を行なつた。その結果、単なるテ
ープを２枚のモールドの周囲に貼り付ける方法が
最も優れているという意外な結果を得た。テープ
としては、液状プラスチツク原料が漏失しないも
のであればよく、片面を粘着層を有するテープ、
即ち、粘着テープを用いれば粘り付けも容易であ
る。即ち、本発明は、２枚のモールドの間で液状
の硬化性化合物を主成分とするプラスチツク原料
を硬化して成形を行うプラスチツクレンズの注型
成形方法において、２枚のモールドを所望間隔に
位置決めして保持するとともに該２枚のモールド
の側面周囲にモールド間にまたがり粘着テープを
貼り付け、モールド間にテープで囲まれた間隙を
形成し、該間隙内にプラスチツク原料を充填した
後保持を解きプラスチツク原料を軟化させ、硬化
後テープを剥離してモールドを取り外しプラスチ
ツクレンズを取り出すことを特徴とするプラスチ
ツクレンズの注型成形方法である。

（以下、テープとは特に指定のない場合は粘着
テープを意味する。）本発明の方法は、テープをガスケツトの代りに
使用し、しかも２枚のモールドを所望間隔に位置
決めして保持することにより、前記の問題をすべ
て解消し、更に上記の如きモールドの位置決めと
は、成形されるレンズの光学中心と幾何中心とが
合致するようにして保持されることを含むことか
ら成形されるレンズの精度を向上させる。そして
特に比較的薄いテープはその材質にかかわらず柔
軟である。従つて、耐熱性を有する種々の材質を
用いることができる。プラスチツク原料の収縮へ
の追従は、テープ自体の収縮あるいはテープがモ
ールド間隙側に彎曲することにより行なわれる。
さらに、２枚のモールド間の距離は全く任意であ
り、予め所望レンズの厚さに相当する必要な所望
間隔に位置決めして保持した２枚のモールドの側
面周囲にモールド間にまたがりテープを巻回し貼
り付けて、モールド間にテープで囲まれた所望間
隔を有する密封系の間隙を形成することができ
る。勿論、言うまでもなく、テープ材料の使用量
は従来のガスケツト材料の使用量に比べて極めて
少く、市販の粘着テープ等を用いれば成形加工の
費用も要しない。

本発明を図面によりさらに詳しく説明する。第
１図は従来の方法を示したモールドの断面図であ
り、モールド１，２とガスケツト３とで囲まれた
間隙４内にプラスチツク原料が充填されて硬化さ
れる。モールド間の距離はガスケツト３内面の凸
部の巾で決定され、この凸部の巾はレンズの種類
によつて異る。特に、乱視用レンズなどでは、１
つのガスケツトにおける凸部の巾が変化してお
り、その種類によつてガスケツトの種類は極めて
多くのものが必要となる。第２図は本発明におけ
るモールドの断面を示したものであり、２枚のモ
ールド５，６は所望間隔に位置決めして保持さ
れ、モールドの側面周囲に両モールド５，６間に
またがつて貼り付けられた粘着テープ７によつて
囲まれた密封系の間隙８内にプラスチツク原料を
充填した後、モールドの保持が解かれ、プラスチ
ツク原料が硬化される。勿論、モールドの保持が
解かれてもテープによつて両モールドは一体的な
モノコツク構造が保たれている。硬化時、プラス
チツク原料の収縮に応じて、テープが収縮する
か、あるいはテープ７が第３図に示すように間隙
側に彎曲する。しかしながら、場合によつては、
テープがモールド周囲の側面に沿つて移動した
り、逆に間隙とは反対の側に彎曲することもあ
り、さらに全く変化しないこともありうる。

本発明において、モールドの組み立てあるいは
プラスチツク材料の充填は、たとえば次のような
方法で行うことができる。まず、第４図に示すよ
うな装置によつて２枚のモールド９，１０を吸引
パイプ１１，１２の先端の真空チヤツク１３，１
４に取付け、移動架台１３を動かしてモールド間
を所望レンズの厚さに相当する所望間隔にまで近
づけて位置決めし、移動架台１３を固定すること
によつて保持する。かくしてモールド９，１０の
側面周囲に両モールド間にまたがるように粘着テ
ープを貼り付けていきモールド間にテープで囲ま
れた、第２図にて示されるように密封系の間隙８
を形成する。この場合、上部から手前あるいは向
う側へ貼つていくことが好ましい。テープをある
程度重なるまで貼り付けた後、再びテープが重な
る直前まで剥し、またはテープが重なる直前まで
貼り付け、しかもある程度の余分のテープを残
し、次いでこのモールドとテープで囲まれた間隙
内にプラスチツク材料を充填する。気泡が残らな
いように充填し、残りのあるいは余分のテープを
貼り付けて密閉する。次に、このプラスチツク原
料を充填して組み立てられ、架台によつて保持さ
れているモールドを真空チヤツク１３，１４の真
空を常圧に戻して保持を解き、架台から取り外
し、次に加熱炉に入れて加熱硬化させる。プラス
チツク原料の硬化後、加熱炉から出し、テープを
剥離し、モールドを取り外して、プラスチツクレ
ンズを得る。

上記方法は、本発明の方法の１例を説明したも
のであり、本発明はこれに限定されるものではな
い。たとえば、２枚のモールドを一定距離に位置
決めして、水平に保持してから、テープを巻回す
ることもでき、テープを巻回しモールド間隙を密
閉した後、テープとモールドの接着部等から注射
器などでプラスチツク原料を注入することもで
き、さらに、テープを巻回したモールドを架台か
ら取り外し、他の適宜な方法によつてモールドを
保持して、プラスチツク原料を注入することもで
きる、モールドの保持も真空チヤツクによるもの
に限られず、機械的保持やモールド間にスペーサ
ーを入れるなどの方法も使用できる。

テープは、粘着剤や接着剤等によりモールド側
面に貼り付けられる。最も容易な方法は、テープ
の表面に予め粘着剤層を設けてある粘着テープを
用いる方法であり、粘着テープは種々のものが市
販されているので容易に入手することができる。
その他、使用時に、テープ表面、モールド側面あ
るいはその両方に粘着剤や接着剤を塗布して用い
ることもできる。このように、テープの貼り付け
方法は特に限定されないが、貼り付け易さや、テ
ープのコストなどの面から、表面に粘着剤を有す
る粘着テープを使用する方法が最も適当である。

本発明においてテープとは、ほぼ一定の巾を有
し比較的長いフイルムあるいはシート状のもので
ある。その長さは、通常モールド周囲の長さ以上
を必要とする。長さの上限は特に限定されない。
その巾は２枚のモールドの周囲の間隙以上の長さ
が好ましい。特に、モールド間隙間の距離以上で
あつて、巾方向両端部に貼り付けしろを設けうる
巾が特に好ましい。これにより、テープを２枚の
モールドの側面にまたがつて同時に貼り付けるこ
とができる。しかし、この巾の下限はこの長さに
限定されるものではない。たとえその巾が狭いも
のであつても、ら線状に巻き上げてモールド間隙
を密閉することができるからである。

テープの材質は特に限定されない。たとえばプ
ラスチツクテープ、ゴムテープ、紙テープ、金属
箔テープ、布などの繊維テープ、その他種々のも
のが使用でき、プラスチツク原料を漏出させない
ものであればよい。しかし、テープの使い易さや
コスト等の面から、プラスチツクテープが適して
おり、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン
などのポリオレフイン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデンなどのポリハロゲン化ビニル、ポリ
エチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナ
イロン６などのポリアミド、ポリスチレン、
ABSなどのポリスチレン、アセテートなどの繊
維素系樹脂、その他のプラスチツクからなるテー
プがある。これら、プラスチツクテープは延伸や
表面処理等の加工が行なわれていてもよく、着色
剤、安定剤、充填剤、その他の添加剤を含むもの
であつてもよい。これらテープの厚さは特に限定
されないが、ガスケツト周囲に巻回しうる程度の
柔軟性を必要とする。好ましくは、厚さ１mm以下
である。

粘着剤や接着剤等の種類も特に限定されない。
粘着剤はゴム系のものが一般的であり、接着剤と
してはプラスチツク系が一般的である。これらの
内、プラスチツク原料に溶解し易いものは不適で
あり、また、モールドを組み立てた際、プラスチ
ツク原料の液圧などにより剥離し易いものは好ま
しくない。

モールドとしてはガラス製モールドが最も一般
的であり広く使用されているが、プラスチツク製
モールドも提案されている。本発明においてはガ
ラス製モールドが最も適当であるが、それのみに
限定されるものではなく、ガラス以外の材質のモ
ールドも使用できる。

本発明におけるプラスチツクレンズあるいはそ
の他の成形品の原料である液状の硬化性化合物も
特に限定されない。しかし、プラスチツクレンズ
を対象とするプラスチツクの原料としては前記の
ようにCR―39と呼ばれているジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネートが最も優れている。
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メタ
リルカーボネート、エチレングリコールビスアリ
ルカーボネート、その他のCR―39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ート、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・不飽和基を有するモノマーやそのプレポリマ
ーと共重合してもよい。しかしながら、少くとも
40重量％、好ましくは60重量％のCR―39を含む
モノマーやプレポリマーがプラスチツクレンズ用
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ツ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、不飽和酸エステルなど
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・不飽和基を有するモノマーやそのプ
レポリマーがある。これらは、また、レンズばか
りでなく、レンズ以外の光学素子、たとえば平板
や偏光板や他の成形品の注型成形用に使用するこ
とができる。

プラスチツク原料は上記液状の硬化性化合物を
主成物とするが、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開始しうるものであれ
ばいかなるものであつ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。その他プラスチツク原料中には、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。

以下に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

実施例１ CR―39 100部（重量部、以下同じ）に、重合
開始剤としてイソプロピルパーオキシジカーボネ
ート３部を加え、更に水分の乾燥剤として５部の
無水硫酸ナトリウムを加えて充分撹拌した。次い
で、無水硫酸ナトリウムを炉過して除き、使用原
料とした。

レンズは口径70mmの（−）3.00ジオプトリを作
ることとし、それ用に設計されたガラス製の凹モ
ールドおよび凸モールドを用意した。このモール
ドを第４図に示すような架台に必要な間隙をとつ
て取り付けた。この２枚のモールドの側面に、片
面に粘着剤を有する繊維素系樹脂テープ（商品
名、スコツチメンデイングテープ）を１周半巻き
付け、次にプラスチツク原料注入前にテープがオ
ーバーラツプする直前まで剥した。次いで、上記
のプラスチツク原料を注入し、再びテープを元の
ようにオーバーラツプさせた。このプラスチツク
原料注入モールドを架台より外し、加熱炉へ入
れ、30℃〜95℃で16時間硬化させた。モールドを
加熱炉より取り出してテープを剥し、さらにモー
ルドを取り外した。得られたレンズは欠陥のない
良好なものであつた。

実施例２実施例１と同じ組成の原料を使用した。レンズ
は、口径66mmの−4.00〓−0.50ジオプトリの乱視
レンズを作ることとし、それ用に設計されたガラ
ス製の凹モールドおよび凸モールドを用意した。
市販のポリプロピレン粘着テープを使用し、実施
例１と同様な方法でレンズを使つたら欠陥のない
良好なものが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラスチツクレンズの従来の注型成形
方法における組み立てられたモールドの断面を示
すものであり、第２図は本発明の方法におけるモ
ールド断面を示すものである。第３図はプラスチ
ツク原料硬化後のモールド断面の１部を示したも
のであり、第４図はモールド組立用の架台の１例
を示したものである。１，２，５，６，９，１０……モールド、３…
…ガスケツト、７……粘着テープ。

Claims

【特許請求の範囲】１２枚のモールド間で液状の硬化性化合物を主
成分とするプラスチツク原料を硬化して成形を行
なうプラスチツクレンズの注型成形方法におい
て、２枚のモールドを所望間隔に位置決めして保
持するとともに該２枚のモールドの側面周囲にモ
ールド間にまたがり粘着テープを貼り付け、モー
ルド間にテープで囲まれた間隙を形成し、該間隙
内にプラスチツク原料を充填した後保持を解きプ
ラスチツク原料を硬化させ、硬化後テープを剥離
してモールドを取り外しプラスチツクレンズを取
り出すことを特徴とするプラスチツクレンズの注
型成形方法。２粘着テープが表面に粘着剤層を有する粘着テ
ープであることを特徴とする特許請求の範囲１の
方法。