JPH0535656B2

JPH0535656B2 -

Info

Publication number: JPH0535656B2
Application number: JP14312788A
Authority: JP
Inventors: Morio Takamizawa; Takao Fujisawa; Shingo Shiotani; Koji Futaki
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1993-05-27
Also published as: JPH01310920A

Description

【発明の詳細な説明】「利用分野」本発明は、プラスチツクレンズの製造方法に関
する。

「従来技術及びその問題点」プラスチツクレンズは、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、プラスチツクレンズは、通常、注型法に
よつて製造されるが、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つ
て製造されている。

プラスチツクレンズにハードコート液をコーテ
イングする場合には、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
するのが困難であつた。密着性を向上させるため
に、プラスチツ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
つ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ツクを生ずる。ま
た、プラスチツ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^-5Torr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、プラスチツクレンズの多くは、120℃
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MgF₂が従来用いられている
が、これは約200℃に加熱しなければならないの
で、プラスチツ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、レンズにクラツク、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るプ
ラスチツ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ツ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イン
グし、硬化させた後、該モールド型と環ガスケツ
トによつ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、ガスケツトとし
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、スピンコート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、殊にフツ
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
スピンコート法で塗布した後、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
よつ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MgF₂、SiO₂、Na₃
（AlF₄）など、中ないし高屈折率物質として
Al₂O₃、CeF₃、MgOとAl₂O₃の混合物、ThO₂、
Nd₂O₃、ZrO₂、CeO₂、TiO₂、Nb₂O₅、Ta₂O₅、
Y₂O₃、Yb₂O₃、ZnSなどが挙げられる。

反射防止膜は、単層であつてもよいが、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
スチツ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
コーテイングし、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つてよい。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ツ
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
たコロイダル溶液であり、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、一般的には、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。

シランカツ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、例えば一般式 R¹ _nR² _oSiX_4-(n+o)、〔式中R¹はアルキル基、ア
ルケニル基、フエ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、メチルより
メトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、γ
−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、γ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、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−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、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−シアノプロピルトリメトキシシラン、
γ−モルホリノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ
−フエ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、フエニル基、ビニル基等で置換
された二官能シラン、例えばジメチルジメトキシ
シラン、フエ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、γ−グリシドキシプロ
ピルメチルジエ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
ン酸亜鉛、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つ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、デイ
ツプコート、スピンコート、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、用いる成分によつて適宜選定する
が、好ましくは80〜300℃で30分〜３時間の加熱
によつて行う。

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つ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つて調
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
状ガスケツトとによつて形成される空間にプラス
チツ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。

レンズ用プラスチツクとしては、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）ビススフエノール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
スフエノール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、ポロウレタン系
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ツクレンズを製造
する際の離型剤の状態を第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、これらの膜を有するモールド型
１とガスケツト５とによつて形成される空間内に
プラスチツクレンズ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
を行つた後、型から取り出したプラスチツクレン
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、「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γ−グ
リシドキシプロピルメチルジエトキシシラン20
部を0.1規定の塩酸25部で加水分解し、一昼夜
撹拌する。次に、メタノール分散型酸化アンチ
モンゾル（日産化学社製）250部、界面活性剤
としてゾニールFSN（デユポン社製）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℃で１時間加熱す
ると、屈折率1.60の膜を生じた。

(2) プラスチツクレンズの製造ガラスモールド型の２枚の使用面にフツ素系
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℃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
SiO₂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、Ta₂O₅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＝
2.00の層を形成し、さらに、Yb₂O₃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＝1.80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
ーテイングし、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
ート膜を設けたガラスモールド型２枚と環状の
ガスケツ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ツトテトラ
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1000ppmを添加したモノマー混合
物を注入し、30℃で８時間、40℃で５時間、
120℃で４時間かけて重合させてプラスチツク
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ツクレンズであつた。

実施例２ (1) 屈折率ｎ＝1.50のハードコート液の調製 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン50部及びγ−グリシドキシプロピルメチルジ
エトキシシラン50部を0.1規定の塩酸25部で加
水分解し、一昼夜撹拌する。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、OSCAL1432）250部、界面活性剤として
ゾニールFSN0.1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Ｙと称する。

このハードコート液は、150℃で１時間加熱
すると、屈折率1.50の膜を生じた。

(2) プラスチツクレンズの製造ガラスモールド型の２枚の使用面にフツ素系
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℃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
MgF₂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、TiO₂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、Al₂O₃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
ーテイングし、150℃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枚と環状のガスケツトで囲まれた空
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、40℃で８時間、50℃
で２時間、70℃で２時間、80℃で３時間かけて
重合させ、プラスチツクレンズを製作した。

「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つても、プラスチツクレン
ズにクラツク、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、プラスチツ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
枚とガスケツトによつ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。

本発明の方法によつて得られる製品は、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
スチツ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
ケツト、６…プラスチツクレンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

１２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イン
グし、硬化させた後、該モールド型と環状ガスケ
ツトによつ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
ラスチツクレンズの製造方法。