JP2002079523A

JP2002079523A - 眼鏡レンズの製造方法

Info

Publication number: JP2002079523A
Application number: JP2000267287A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Tsuji; 正明辻
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】プラスチックレンズ内部の気泡・白濁・をなく
し、外観、光学性能、機械的強度、染色性、加工作業性
等に優れたプラスチックレンズを得るための方法。【解決手段】２枚のガラス型を対向配置させ、その周辺
をシール部材で固定して構成されるプラスチックレンズ
構造用キャビティに、原料組成物を注入し、熱硬化させ
てプラスチックレンズを得る方法において、上記原料組
成物を母型注入前に撹拌と同時に１０^-aＴｏｒｒ以下の
真空度でｂ分以上減圧する時の、ａ≧１又はｂ≧１０が
成立し、且つ−ａ×ｂ≦−６０の関係が成立することを
特徴とするプラスチックレンズの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックレン
ズの製造に係り、所定の間隔を樹脂部材により固定され
た母型を用いて成形する場合に特に適するプラスチック
レンズの製造方法および製造装置と、該製造装置に用い
られる原料調合装置および注入装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズの製造方法には、注
型成形法、切削研磨法、射出成形法等が挙げられるが、
一般的には、より簡単にプラスチックレンズを成形する
ことができる注型成形法が用いられている。注型成形法
においては、２枚のガラス製母型を互いの成形面を所定
の間隔をもって対向させ、この状態で周面をシール部材
で封止して作製したプラスチックレンズ製造用キャビテ
ィの内部空間に原料組成物を注入し、重合硬化させて、
プラスチックレンズを成形する方法が主流である。また
シール部材としては、ガスケットあるいは、フィルム状
の基材に粘着剤を塗布した粘着テープが使用されてい
る。

【０００３】一方、近年プラスチックレンズ素材は高屈
折率化が進んでおり、アリルカーボネイト系樹脂、アク
リレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、およびチオウ
レタン系樹脂を原料とするプラスチックレンズが、加工
性、耐熱性、耐衝撃性に優れているために広く用いられ
ている。この中でも特に、チオウレタン系樹脂組成物
は、重合硬化後、屈折率が１．６０以上の樹脂が得られ
るため、多数製品化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このチオウレ
タン系樹脂組成物は、原料となるポリイソシアネート化
合物とポリチオール化合物を混ぜることにより、重合を
緩やかに進行させるため、重合中にイソシアネート成分
が水と反応して炭酸ガスを生じ、発泡しやすい。その結
果プラスチックレンズ内部の気泡・白濁・歪みを引き起
こし、外観、光学性能、機械的強度、染色性、加工作業
性等の低下の原因となっている。

【０００５】これらの問題を解決する方法としては、酸
素透過率が１５ｃｃ／ｍ²・２４ｈｒ・０．１ｍｍ以
下、かつ水蒸気透過率を１０ｇ／ｍ²・２４ｈｒ・０．
１ｍｍ以下の固定部材（テープ材）を母型の固定として
用いる方法（特公平５−６４５６４）や、加熱硬化させ
る重合炉内部の雰囲気中の水分量を押さえる方法が考え
られるが、いずれの方法も母型キャビティに原料組成物
を注入し、重合反応を進める段階に手段を講じているの
であって、注入前の原料組成物が長時間大気中に暴露さ
れている状態にある場合には、必ずしも有効な方法とは
なり得ない。

【０００６】実際の製造工程においては、原料組成物の
秤量・調合作業は大気に暴露された状態で行われる事が
一般的で、注入作業も気密容器中の原料組成物を加圧し
てキャビティ内に送り込む方法が一般的であるため、前
記の問題を避けるためには、これらの工程をなるべく短
時間で終了させることが望ましい。しかし、母型１個の
注入量は数十ｇ程度であることを考えると、注入作業は
長時間に及ぶことは避けられず、効率性と収率を両立さ
せる工程の設計は困難である。

【０００７】そこで、注入作業に供する前の原料組成物
中に溶存している水分および酸素を除去する事により、
このプラスチック成形体内部に発生する気泡を抑制する
プラスチックレンズの製造方法および製造装置と、該製
造装置に用いられる原料組成物調合装置および注入装置
とを提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明では、所
定の間隔が保持されるように樹脂部材を用いて固定され
た母型間隙に原料組成物を注入する注入工程と、該原料
組成物を加熱して熱重合させ、プラスチックレンズとす
る重合工程とを備えるプラスチックレンズの製造方法に
おいて、母型注入前の原料組成物を気密容器内で撹拌し
ながら、１０^-aＴｏｒｒ以下の真空度でｂ分以上減圧す
る時の、ａ≧１又はｂ≧１０が成立し、且つ−ａ×ｂ≦
−６０の関係が成立する条件下で、原料組成物中に溶存
している水分及び酸素を除去する事により、このプラス
チックレンズ内部に発生する気泡を抑制するプラスチッ
クレンズの製造方法および製造装置と、該製造装置に用
いられる原料組成物調合装置および注入装置とを提供す
る。

【０００９】本発明の効果を実現する条件である、真空
度の乗数及び時間の関係に、−ａ×ｂ≦−６０が成立し
ない場合、すなわち、溶存している水分及び酸素の除去
が不十分な状態の原料組成物を、キャビティに注入した
場合、重合反応により生じる泡が、品質の良好なプラス
チックレンズの収率を低下させてしまう事がわかった。

【００１０】さらに本発明は、前記方法において、該原
料組成物がポリイソシアネート化合物とポリチオール化
合物の混合物を主成分とすることを特徴とする。

【００１１】以下、本発明について詳しく説明する。本
発明者は、プラスチックレンズの重合時における発泡対
策を、重合原料に溶存している水分及び酸素を除去する
条件で解決したが、この結果、従来報告されていたよう
に恒温槽内の水蒸気量が低い条件だけで、重合中に発生
する気泡が必ずしも低く抑えられるものではない事を発
見した。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のプラスチックレンズの製
造方法におけるプラスチックレンズ原料組成物は、ポリ
イソシアネート化合物の１種以上、及びポリチオール化
合物を主成分とする組成物を用いるのが好ましい。

【００１３】前記ポリイソシアネート化合物としては、
トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ポリメリック型ジフェニルメタンジイソシア
ネート、トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソ
シアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
水添キシリレンジイソシアネート、水添ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシ
アネート、トリレンジイソチオシアネート、ジフェニル
メタンジイソチオシアネート、トリジンジイソチオシア
ネート、ナフタレンジイソチオシアネート、ヘキサメチ
レンジチオシアネート、イソホロンジイソチオシアネー
ト、キシリレンジイソチオシアネート、２，５−ビス
（イソチアネートメチル）ビシクロ［２，２，１］ヘプ
タン、２，６−ビス（イソシアネートメチル）ビシクロ
［２，２，１］ヘプタン、３，８−ビス（イソシアネー
トメチル）トリシクロ［５，２，１，０^2,6］−デカ
ン、３，９−ビス（イソシアネート、メチル）トリシク
ロ［５，２，１，０^2,6］−デカン、４，８−ビス（イ
ソシアネート、メチル）トリシクロ［５，２，１，０
^2,6］−デカン、４，９−ビス（イソシアネート、メチ
ル）トリシクロ［５，２，１，０^2,6］−デカン、ダイ
マー酸ジイソシアネート等のポリイソ（チオ）シアネー
ト化合物及びそれらの化合物のアロファネート変性体、
ビュレット変性体、イソシアヌレート変性体が挙げら
れ、単独あるいは、必要に応じて２種類以上の混合物と
して用いることができる。

【００１４】また、ポリチオール化合物の具体例として
は、以下の化合物が挙げられる。

【００１５】

【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】そのほか、ジ（２−メルカプトエチル）エーテル、１，
２−エタンジチオール、１，４−ブタンジチオール、エ
チレングリコールジチオグリコレート、トリメチロール
プロパントリス（チオグリコレート）、ペンタエリスリ
トールテトラキス（２−メルカプトアセテート）、ペン
タエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオ
ネート）、１，２−ジメルカプトベンゼン、キシレンジ
チオール、４−メルカプトメチル−３，６ジチオ−１，
８−オクタンジチオール等も挙げられる。

【００１６】これらのポリチオール化合物をポリイソシ
アネート化合物と反応させることによって、高屈折率で
あるとともに落球強度、耐熱性、染色性、耐候性等の耐
久品質面でバランスのとれた含硫ウレタン系プラスチッ
クレンズを得る事ができる。さらにポリチオール化合物
とポリオール化合物を併用する事も可能である。

【００１７】プラスチックレンズを注型成形する際、ポ
リイソシアネート系化合物とポリチオール化合物の使用
割合は、ＮＣＯ／ＳＨ（官能基）モル比が通常０．５〜
３．０好ましくは０．５〜１．５の範囲内で実施する必
要がある。この範囲を外れると、屈折率や加工性等、レ
ンズとして望ましい物性が悪化する。また、内部離型
剤、鎖延長剤、架橋剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化
防止剤、分散染料・油溶染料・顔料などの着色剤・ブル
ーイング剤、反応触媒等をポリイソシアネート化合物と
ポリチオール化合物の混合液中に適宜添加する事もでき
る。

【００１８】シール部材としては、ガスケット、フィル
ム、または、フィルム基材に粘着剤を塗布した粘着テー
プ等、母型を保持できるものであればよい。

【００１９】以下、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００２０】（実施例１）２枚のガラス型を互いの成形
面を所定の間隔を持って対向させたものを、この状態で
周面を粘着テープ（厚さ０．０５ｍｍの二軸延伸ポリエ
ステル基材フィルムにシリコーン系の粘着剤を塗布した
もの）で巻いて固定してプラスチックレンズ製造用キャ
ビティを作成した。図１にその断面図を示す。

【００２１】４−メルカプトメチル−３，６−ジチオ−
１、８−オクタンジチオール８７０ｇ、ｍ−キシリレン
ジイソシアネート９４０ｇ、ジブチルスズジラウレート
０．２ｇ、内部剥離剤１．５ｇ、２−（５−メチル−２
−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール０．９ｇを
混合し、気密容器内に移した後、１０^-3Ｔｏｒｒまで減
圧しながら、２０分間攪拌を実施した。

【００２２】その後、前記プラスチックレンズ製造用キ
ャビティ中にこの原料組成物を注入し、恒温槽中で、４
０℃で７時間保持し、その後４０℃から１２０℃まで１
０時間かけて昇温させて重合をおこなった。

【００２３】重合が完了した後、、室温まで除冷して、
粘着テープ、ガラス型を取り外し、プラスチックレンズ
を得た。

【００２４】（実施例２）実施例１と同様の原料組成物
を同様の配合で混合したものを、気密容器内に移した
後、１０^-5Ｔｏｒｒまで減圧しながら、１２分間攪拌し
た。その後にやはり実施例１と同様のプラスチックレン
ズ製造用キャビティに該原料組成物を注入し、実施例１
と同様の条件下で重合を行った。重合が完了した後、室
温まで除冷して、粘着テープ、ガラス型を取り外し、プ
ラスチックレンズを得た。

【００２５】（比較例１）実施例１と同様の原料組成物
を同様の配合で混合したものを、気密容器内に移した
後、１０^-1Ｔｏｒｒまで減圧しながら、３０分間攪拌し
た。その後にやはり実施例１と同様のプラスチックレン
ズ製造用キャビティに該原料組成物を注入し、実施例１
と同様の条件下で重合を行った。重合が完了した後、室
温まで除冷して、粘着テープ、ガラス型を取り外し、プ
ラスチックレンズを得た。

【００２６】（比較例２）実施例１と同様の原料組成物
を同様の配合で混合したものを、気密容器内に移した
後、１０^-2Ｔｏｒｒまで減圧しながら、５分間攪拌し
た。その後にやはり実施例１と同様のプラスチックレン
ズ製造用キャビティに該原料組成物を注入し、実施例１
と同様の条件下で重合を行った。重合が完了した後、室
温まで除冷して、粘着テープ、ガラス型を取り外し、プ
ラスチックレンズを得た。

【００２７】上記実施例１〜２および比較例１〜２につ
いて、それぞれ１００枚づつ重合したレンズを、以下の
ような良品規格に従って評価し、不良発生率を表１に示
した。

【００２８】（良品規格）気泡…レンズ中心部に発生した泡状のものを目視で評価
し、レンズ外周から中心方向３．０ｍｍ以内に全く無い
ものを良品とした。カケ…レンズ外周部に発生した気泡を目視で評価した。
外周から中心方向へ３．０ｍｍ以内に全く無いものを良
品とした。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明のプラスチックレンズの製造方法
によれば、重合時の発泡によるプラスチックレンズ内部
および外部の気泡発生を防ぐ事が出来る。その結果、外
観、光学性能、機械的強度、染色性、加工作業性等に優
れたプラスチックレンズを収率よく製造する事が可能と
なる。また、本発明のプラスチックレンズの製造方法に
よれば、低コストな水蒸気透過率の高いテープやガスケ
ットを使用した場合においても、安定して良品が得られ
るため、生産コストの削減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において使用したプラスチック
レンズ製造用キャビティの断面図。

【符号の説明】

１．ガラス母型２．フィルム基材３．粘着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 81:00 Ｂ２９Ｋ 81:00 Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｆターム(参考） 4F204 AA31 AH74 AJ06 AJ09 AM27 AM28 AR06 EA03 EB01 EE03 EF01 EF27 EF30 EK09 4J034 BA02 CA32 CB05 CB07 CC10 CD08 HA07 HA08 HB05 HC03 HC12 HC17 HC22 HC25 HC32 HC35 HC45 HC46 HC52 HC54 HC61 HC64 HC71 HC73 JA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の間隔が保持されるように樹脂部材を
用いて固定された母型間隙に原料組成物を注入する注入
工程と、該原料組成物を加熱して熱重合させ、プラスチ
ックレンズとする重合工程とを備えるプラスチックレン
ズの製造方法において、上記原料組成物を、該間隙へ注
入前に撹拌と同時に１０^-aＴｏｒｒ以下の真空度でｂ分
以上減圧する時の、ａ≧１又はｂ≧１０が成立し、且つ
−ａ×ｂ≦−６０の関係が成立することを特徴とするプ
ラスチックレンズの製造方法。
【請求項２】請求項１記載のプラスチックレンズ製造方
法において、該原料モノマーがポリイソシアネート化合
物とポリチオール化合物の混合物を主成分とすることを
特徴とするプラスチックレンズの製造方法。