JPH01310920A - プラスチックレンズの製造方法 - 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】 「利用分野」 本発明は、プラスチックレンズの製造方法に関する。

「従来技術及びその問題点」 プラスチックレンズは、無機ガラスレンズに比べて軽量
で、耐衝撃性に優れ、また、染色性が良いため、メガネ
用やカメラ用のレンズとして近年繁用されている。

従来、プラスチックレンズは、通常、注型法によって製
造されるが、その際にガラス製又は金属製のモールド型
には予め離型剤を塗布しておき、その後、モノマー液を
注入し、モノマーを重合させ、硬化させた後、レンズを
離型し、洗浄後にハードコート膜及び反射防止膜を設け
ることによって製造されている。

プラスチックレンズにハードコート液をコーティングす
る場合には、素材の相違により濡れ特性が変化し、密着
性に優れたハードコート膜を形成するのが困難であった
。密着性を向上させるために、プラスチックレンズの表
面に活性化ガス処理や薬品処理などの前処理を施すこと
が行われている。しかしながら、このような処理を行う
ことは煩雑である。

また、反射防止膜を無機化合物の真空蒸着によって形成
することが知られている。真空蒸着法では、緻密な硬い
薄膜を形成することができる反面、柔軟性に欠けるので
、基材との膨張率の違いがあると、温度変化によりクラ
ックを生ずる。また、プラスチックは吸水性であるため
、真空蒸着での十分な加熱ができず、不安定な屈折率に
なり、反射防止膜の反射色にバラツキがでるうえ、真空
度を１０−’　Ｔｏｒｒ程度まで上げるのに１時間以上
を必要とし、生産性、経済性に欠けるという欠点がある
。

さらに、プラスチックレンズの多くは、１２０°Ｃ以上
の高温では、黄変するか、変形してしまうという欠点が
あるので、蒸着に高温での熱処理を要する物質を用いる
ことができない。例えば、低屈折率膜の成分として、Ｍ
　ｇ　Ｆ　ｚが従来用いられているが、これは約２００
°Ｃに加熱しなければならないので、プラスチックには
適用できない。

「発明の目的」 本発明は、密着性のよい反射防止膜及びハードコート膜
を、レンズにクランク、黄変、変形などを起こすことな
く効率よく形成することができるプラスチックレンズの
製造方法を提供することを目的とする。

「発明の構成」 本発明によるプラスチックレンズの製造方法は、２枚の
モールド型の使用面を先ず離型剤で処理した後、その上
に、真空蒸着法で反射防止膜を形成し、次に、有機ハー
ドコート液をコーティングし、硬化させた後、該モール
ド型と環状ガスケットによって形成される空間内にモノ
マー液を注入し、モノマーを重合させることを特徴とす
る。

本発明において、モールド型としては、ガラス製又は金
属製のいずれでもよく、ガスケットとしては、ポリ塩化
ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン等のポリマー系
あるいはシリコーンゴム系のものなど、任意のものを使
用することができる。

本発明の方法を実施するには、上記のように、まず、２
枚のガラス又は金属製のモールド型の使用面を離型剤で
処理する。本発明方法に使用しうる離型剤としては、例
えば、各種のシリコーン系離型剤、フルオロアルキルア
ルコキシシラン、鉱油、脂肪酸、リン酸アルキル類及び
脂肪酸エステルなどが挙げられる。このような離型剤を
デイツプコート法、スピンコード法などの方法で塗布し
、用いた離型剤の種類により必要に応じて熱処理を行い
、硬化させる。離型剤のうち、殊にフッ素系シリコンコ
ート液（信越化学社製、ＫＰ−８０１）が好ましく、こ
の液をデイツプコート又はスピンコード法で塗布した後
、加熱して硬化させる。

本発明の方法においては、上記のように離型剤で処理し
たモールド型の使用面に、真空蒸着法によって反射防止
膜を形成する。反射防止膜の形成に使用しうる無機化合
物としては、特に制限はなく、各種の酸化物、ハロゲン
化物及び硫化物、例えば低屈折率物質としてＭ　ｇ　Ｆ
　ｚ、５ｉＯｚ、ＮａｘＣＡ　Ｉ　Ｆ　４）など、中な
いし高屈折率物質としてＡ　１２　ｚ　Ｏ＊、ＣｅＦ＝
、ＭｇＯとＡ　ｌ　ｚ　Ｏ３の混合物、’ｒｈｏｚ、Ｎ
ｄｚＯｚ、Ｚｒ０ｚ、Ｃｅ０ｚ、Ｔ　ｉ　Ｏｚ、Ｎｂ２
Ｏ５、ＴａｚＯｓ、Ｙ２Ｏ１、ＹｂｚＯｚ、ＺｎＳなど
が挙げられる。

反射防止膜は、単層であってもよいが、屈折率の異なる
複数の層を重層して形成するのが好ましい。膜厚は、屈
折率の組み合わせに応じた任意の膜厚の組み合わせから
選択するが、３層から成る反射防止膜を形成する場合、
光学膜厚を設計基準波長（λ）の１／４．１／２及び１
／４あるいは１／４．１／４及び１／４とするのが好ま
しい。

本発明においては、自体公知の真空蒸着法を適用して反
射防止膜を形成するが、ガラス製又は金属製のモールド
型の使用面に蒸着するので、プラスチック基板に蒸着す
る場合とは異なり、加熱温度などの条件に制限はなく、
蒸着すべき物質に好適な条件を採用することができる。

前記のようにして２枚のモールド型の使用面に反射防止
膜を形成した後、有機ハードコート液をコーティングし
、硬化させてハードコート膜を形成させる。

ハードコート液は、特に制限はなく、公知の各種のハー
ドコート液であってよい。例えば、屈折率調整成分とし
てコロイダルシリカ、コロイダル酸化アンチモン及びコ
ロイダル酸化チタンのうちの少なくとも１種、膜形成成
分としてシランカップリング剤及び硬化剤などをその他
の添加剤とともに溶媒中に分散して含む液を用いること
ができる。

コロイダルシリカ、コロイダル酸化アンチモンあるいは
コロイダル酸化チタンは、それぞれ無水珪酸、五酸化ア
ンチモンあるいは二酸化チタンの超微粒子を水又はアル
コール系分散媒に分散させたコロイド溶液であり、市販
されているものである。コロイダルシリカ、コロイダル
酸化アンチモン及び／又はコロイダル酸化チタンの使用
量は、調整すべき屈折率に応じて適宜決定されるが、−
船釣には、ハードコート液中に１０〜８０重量％、好ま
しくは１０〜５０重量％である。

シランカップリング剤としては、公知の任意のものを使
用することができ、例えば一般弐Ｒ’、Ｒ”、、５ｉＸ
ａ−＜ｙａ＊ｎ＋〔式中Ｒ’　はアルキル基、アルケニ
ル基、フェニル基又はハロゲンを示し、Ｒ２はエポキシ
基、グリシドキシ基、アミノ基、アミド基、メルカプト
基、メタクリロイルオキシ基、シアノ基又は核置換芳香
環を有する有機基を示し、Ｘはハロゲン、アルコキシ基
、アルコキシアルコキシ基、アシルオキシ基などの加水
分解可能な基を示し、ｍ及びｎはそれぞれ０〜２の数を
示し、ｍ＋ｎ≦３である〕で表わされる化合物及びこれ
らの加水分解物あるいは部分縮合物を用いることができ
る。これらの化合物の具体例としては、テトラメトキシ
シラン等の四官能シラン、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、Ｔ−クロロプロピルトリメ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、Ｔ−メタク
リロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３
，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシ
ラン、Ｔ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、
Ｔ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｔ−ウ
レイドプロピルトリメトキシシラン、Ｔ　−シアノプロ
ピルトリメトキシシラン、Ｔ−モルホリノプロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−フェニルアミノプロピルトリメト
キシシラン等の三官能シラン、さらに、前記三官能シラ
ンの一部がアルキル基、フェニル基、ビニル基等で置換
された三官能シラン、例えばジメチルジメトキシシラン
、フェニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメ
トキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシ
ラン、Ｔ−グリシドキシプロビルメチルジェトキシシラ
ン等が挙げられる。また、これらの化合物の加水分解物
、部分縮合物等を用いることもできる。上記のような膜
形成成分は、ハードコート液中に１〜４０重量％、好ま
しくは３〜２０重量％の量で使用する。

硬化剤としては、トリエチルアミン、ｎ−ブチルアミン
等の有機アミン、グリシン等のアミノ酸、アルミニウム
アセチルアセトネート、クロムアセチルアセトネート、
チタニアアセチルアセトネート、コバルトアセチルアセ
トネート等の金属アセチルアセトネート、酢酸ナトリウ
ム、ナフテン酸’ｆＥ鉛、ナフテン酸コバルト、オクチ
ル酸亜鉛、オクチル酸錫等の有機酸金属塩、塩化第二錫
、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、塩化チタン、塩化亜
鉛、塩化アンチモン等のルイス酸などが挙げられる。こ
れらのうち、特に、アルミニウムアセチルアセトネート
が好ましい。

上記のような各種の成分を、塗布作業性を考慮して、適
切な溶剤に溶解してハードコート液とするのが好ましい
。溶剤としては、アルコール類、ケトン類、セロソルブ
類、ホルムアミド類、水、フレオン類の各種の溶剤を用
いることができる。

通常、これらの溶剤を用いて１〜２０重量％の固形分を
含む溶液として用いるのが好適であるが、この範囲に制
限されるものではなく、その都度の状況により適宜選定
することができる。

また、ハードコート液に、さらに界面活性剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、チキソトロピー剤、顔料、染料、帯
電防止剤、導電性粒子などを添加することができる。

上記のような各種の成分を含むハードコート液を、２枚
のモールド型の使用面に公知の方法で塗布し、硬化させ
ることによってハードコート膜を形成させる。塗布は、
例えばフローコート、ディツブコート、スピンコード、
ロールコート、スプレーコートなどの方法で行うことが
できる。乾燥及び硬化は、用いる成分によって適宜選定
するが、好ましくは８０〜３００°Ｃで３０分〜３時間
の加熱によって行う。

また、用いた成分中の反応基の架橋反応や重合反応を促
進するため、赤外線、紫外線、γ線、電子線の照射を行
うことによって硬化を行うこともできる。

膜厚は、溶剤あるいは塗布方法などによって調整するこ
とができ、通常２〜１０μｍ、好ましくは２〜５μｍと
する。

こうして２枚のモールド型の使用面にハードコート膜を
形成した後、この２枚のモールド型と環状ガスケットと
によって形成される空間にプラスチックレンズの原料で
あるモノマー液を注入し、自体公知の方法で重合・硬化
を行う。

レンズ用プラスチックとしては、例えばアクリル樹脂、
ポリカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネートポリマー、（ハロゲン化）ビスフェノールＡ
のジ（メタ）アクリレートポリマー及びその共重合体、
（ハロゲン化）ビスフェノールＡのウレタン変性（メタ
）アクリレートポリマー及びその共重合体、ポリウレタ
ン系樹脂、例えばジイソシアネートとポリオールのメル
カプトアルキルエステルとから成るウレタン樹脂などが
挙げられるが、特に制限はない。

本発明の方法によりプラスチックレンズを製造する際の
離型前の状態を第１図に示す。第１図に示したように、
２枚のモールド型１の使用面に離型剤層２、反射防止膜
３及びハードコート膜４が設けられており、これらの膜
を存するモールド型１とガスケット５とによって形成さ
れる空間内にプラスチックレンズ６が注型されている。

本発明の方法により、モノマーの重合及び硬化を行った
後、型から取り出したプラスチックレンズは、既に反射
防止膜及びハードコート膜を有する製品レンズであり、
必要に応じて染色を施すことができる。

「発明の実施例」 次に、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。な
お、例中、１部」は、特に断らない限り、「重量部」を
意味する。

実施例１ （１）屈折率ｎ＝１．６０のハードコート液の調製β−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン２０部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン６０部及びＴ−グリシドキシプロビルメチルジ
ェトキシシラン２０部を０．１規定の塩酸２５部で加水
分解し、−昼夜撹拌する。次に、メタノール分散型酸化
アンチモンゾル（８産化学社製）２５０部、界面活性剤
としてゾニールＦＳＮ　（デュポン社製）０．１部、硬
化剤としてアルミニウムアセチルアセトネート０．５部
及び溶剤としてイソプロピルアルコール３００部を混合
してハードコート液を調製した。この液を以下、ハード
コート液Ｘと称する。

このハードコート液は１５０°Ｃで１時間加熱すると、
屈折率１．６０の膜を生じた。

（２）プラスチックレンズの製造 ガラスモールド型の２枚の使用面にフッ素系シリコンコ
ート液（信越化学社製、ＫＰ−８０１）をデイツプコー
ト法により塗布し、１２０°Ｃで１時間加熱硬化させた
。この離型剤層を有するガラスモールド型を真空蒸着機
内に入れ、まずＳ　ｉ　Ｏｚをλ／４（λ＝５１０ｎｍ
）の光学膜厚になるように真空蒸着して屈折率ｎ＝１．
４５の層を形成し、次いで、Ｔ　ａ　ｚ　Ｏｓをλ／４
（λ＝５１０ｎｍ）の光学膜厚になるように真空蒸着し
て屈折率ｎ＝２．ｏ。

の層を形成し、さらに、ｙｂｚｏｉをλ／４（λ＝５１
０ｎｍ）の光学膜厚になるように真空１着して屈折率ｎ
＝１．８０の層を形成した。

次に、ハードコート液Ｘを約２μｍの厚さにコーティン
グし、１５０℃で１時間加熱処理した。

こうして離型剤層、反射防止膜及びハードコートｎりを
設けたガラスモールド型２枚と環状のガスケットで囲ま
れた空間内にｍ−キシリレンジイソシアネートとペンタ
エリトリットテトラキス（３−メルカプトプロピオネー
ト）を１：１．３の重量比で含み、開始剤としてジブチ
ル錫ジラウレート１１０００ｐｐを添加したモノマー混
合物を注入し、３０°Ｃで８時間、４０°Ｃで５時間、
１２０°Ｃで４時間かけて重合させてプラスチックレン
ズを製造した。

得られたレンズ成形品は、全光透過率９８．５％の反射
防止付きプラスチックレンズであった。

実施例２ （１）屈折率ｎ　＝　１．５０のハードコート液の調製
Ｔ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン５０部及
びγ−グリシドキシプロビルメチルジェトキシシラン５
０部を０．１規定の塩酸２５部で加水分解し、−昼夜撹
拌する。次に、イソプロピルアルコール分散型シリカゾ
ル（触媒化成社製、０５ＣＡＬＩ　４３２）　２５０部
、界面活性剤としてゾニールＦ　Ｓ　Ｎ　０．１部、硬
化剤としてアルミニウムアセチルアセトネート０．５部
及び溶剤としてイソプロピルアルコール３００部を混合
してハートコート液を調製した。この液を以下、ハード
コート液Ｙと称する。

このハードコート液は、１５０°Ｃで１時間加熱すると
、屈折率１．５０の膜を生じた。

（２）プラスチックレンズの製造 ガラスモールド型の２枚の使用面にフッ素系シリコンコ
ート液（信越化学社製、ＫＰ−８０Ｉ）をデイツプコー
ト法により塗布し、１２０°Ｃで１時間加熱硬化させた
。この離型剤層を有するガラスモールド型を真空蒸着機
内に入れ、まずＭｇＦ。

をλ／４（λ＝５１０ｎｍ）の光学膜厚になるように真
空蒸着して屈折率ｎ＝１．３８の層を形成し、次いで、
Ｔ　ｉ　Ｏｚをλ／２の光学膜厚になるように真空蒸着
して屈折率ｎ＝２．０８の層を形成し、さらに、Ａｆ、
Ｏｆｆをλ／４の光学膜厚になるように真空蒸着して屈
折率ｎ　＝　１．６５の層を形成した。

次に、ハードコート液Ｙを約２μｍの厚さにコーティン
グし、１５０°Ｃで１時間加熱処理した。

上記のようにハードコート処理したガラスモールド型２
枚と環状のガスケットで囲まれた空間内にジエチレング
リコールビスアリルカーボネートモノマーを注入し、４
０°Ｃで８時間、５０°Ｃで２時間、７０°Ｃで２時間
、８０″Ｃで３時間かけて重合させ、プラスチックレン
ズを製作した。

得られたレンズ成形品は、全光透過率９８．５％の反射
防止付きプラスチックレンズであった。

「発明の効果」 本発明の方法によれば、モールド型の使用面にレンズに
設けるべき反射防止膜及びハードコート膜を付着形成さ
せておくので、これらの膜の形成時における熱処理条件
が制限されず、従来法に比べて高温の熱処理を行っても
、プラスチックレンズにクランク、変形、黄変などを起
こさず、しかも、熱処理時間を短縮することができる。

また、プラスチックレンズにハードコート液を塗布する
従来法では、素材の相違により濡れ特性が変化するが、
本発明の方法によればハードコート液の濡れ特性が良好
である。さらに、本発明の方法では、ハードコート膜を
有するモールド型２枚とガスケットによって形成される
空間内にモノマー液を注入してレンズを成形するので、
レンズ成形体にハードコート液を塗布する従来法に比べ
て、ハードコート膜とレンズとの密着性が優れている。

本発明の方法によって得られる製品は、ハードコート処
理されているので、取り扱いが容易であり、また、熱に
対しても強いため、染色可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法により製造されるプラスチック
レンズを離型前の状態で示す断面図である。 符号の説明 １・・・モールド型、２・・・離型剤層、３・・・反射
防止膜、４・・・ハードコート膜、５・・・ガスケット
、６・・・プラスチックレンズ特許出願人　　旭光学工
業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、２枚のモールド型の使用面を先ず離型剤で処理した
   後、その上に、真空蒸着法で反射防止膜を形成し、次に
   、有機ハードコート液をコーティングし、硬化させた後
   、該モールド型と環状ガスケットによって形成される空
   間内にモノマー液を注入し、モノマーを重合させること
   を特徴とするプラスチックレンズの製造方法。