(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有するプラスチックレンズの基体表面を洗浄し、上記嵌合部の外側面を囲む壁部を有する塗装治具の該壁部の上端に上記フランジ部を載置した状態で紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るハードコート処理液を上記プラスチックレンズの基体の表面に塗布し、プラスチックレンズの基体を加熱炉内に入れ、ハードコート処理液を加熱し溶剤を蒸発させ、プラスチックレンズの基体を紫外線照射炉内に入れ、紫外線を照射して上記樹脂組成物を硬化させてプラスチックレンズの基体の外表面のうち嵌合部を除く部分にハードコート膜が形成された
ことを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項２】
ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有するプラスチックレンズの基体表面を洗浄する洗浄工程と、
紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るハードコート処理液を上記プラスチックレンズの基体の表面に塗布する塗布工程と、
プラスチックレンズの基体を加熱炉内に入れ、ハードコート処理液を加熱し溶剤を蒸発させる加熱工程と、
プラスチックレンズの基体を紫外線照射炉内に入れ、紫外線を照射して上記樹脂組成物を硬化させてプラスチックレンズの表面にハードコート膜を得る紫外線照射工程とを有する
ことを特徴とするプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法。
【請求項３】
上記加熱工程において、プラスチックレンズの基体の表面温度を５０〜８０゜Ｃの範囲とする
ことを特徴とする請求項２に記載のプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法。
【請求項４】
上記紫外線照射工程における紫外線エネルギーを１，０００〜４，０００ｍＪ／ｃｍ2とする
ことを特徴とする請求項３に記載のプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法。
【請求項５】
上記加熱工程において排気を行い、加熱炉内に蒸発した溶剤が停滞しないようにした
ことを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４に記載のプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法。
【請求項６】
上記プラスチックレンズの基体は、ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有し、
上記嵌合部の外側面を囲む壁部を有する塗装治具の該壁部の上端に上記フランジ部を載置した状態で上記塗布工程を行う
ことを特徴とする請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載のプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なプラスチックレンズ及びプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法に関する。詳しくは、表面に耐候性、耐擦傷性に優れ、均一な厚さのハードコート膜を有するプラスチックレンズと該ハードコート膜を形成する方法に関し、特に、ハードコート膜の剥がれや白化現象、ハードコート膜のクラックが発生することなく良質なハードコート膜を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチックレンズは、ガラス製レンズに比較して、軽量である、耐衝撃性に優れ破損し難い、形状設計の自由度が広い、シャープなレンズカットの形成が容易で配光性能の向上が図れるなどの数々の優れた利点を有する。
【０００３】
またその一方で、耐擦傷性が劣り傷つき易い、耐候性が劣り太陽光の紫外線で劣化する、耐溶剤性が劣り溶剤が付着するとクラックが入る、等の欠点を有する。
【０００４】
そこで、従来においては、プラスチックレンズの表面に紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るハードコート処理液を塗布し、これに紫外線を照射して硬化させて紫外線吸収剤を含んだ固い被膜のハードコート膜をプラスチックレンズの表面に形成して、プラスチックレンズの有する上記欠点をカバーしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のプラスチックレンズ及びその表面にハードコート膜を形成する方法にあっては、紫外線照射により硬化させる前の溶剤の蒸発が十分でなく、残留溶剤によって、ハードコート膜に曇りが生じたり、白化するという問題、あるいはハードコート膜にクラックが生じると言う問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、ハードコート膜の剥がれや白化現象、ハードコート膜のクラックが発生することなく良質なハードコート膜をプラスチックレンズの表面に形成することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明プラスチックレンズは、ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有するプラスチックレンズの基体表面を洗浄し、上記嵌合部の外側面を囲む壁部を有する塗装治具の該壁部の上端に上記フランジ部を載置した状態で紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るハードコート処理液を上記プラスチックレンズの基体の表面に塗布し、プラスチックレンズの基体を加熱炉内に入れ、ハードコート処理液を加熱し溶剤を蒸発させ、プラスチックレンズの基体を紫外線照射炉内に入れ、紫外線を照射して上記樹脂組成物を硬化させてプラスチックレンズの基体の外表面のうち嵌合部を除く部分にハードコート膜が形成されたものである。
【０００８】
従って、本発明プラスチックレンズにあっては、ハードコート膜の剥がれや白化現象、ハードコート膜のクラックが発生すること無く、また、嵌合部にはハードコート膜が付着することが無いため、ランプボデイの据付溝に嵌合部を嵌合して接着する場合に、嵌合部に付着しているハードコート膜が接着剤の接着力を低下させると言うような不都合が生じることが無い。
【０００９】
また、本発明プラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法は、上記した課題を解決するために、ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有するプラスチックレンズの基体表面を洗浄する洗浄工程と、紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るハードコート処理液を上記プラスチックレンズの表面に塗布する塗布工程と、プラスチックレンズを加熱炉内に入れ、ハードコート処理液を加熱させ溶剤を蒸発させる加熱工程と、プラスチックレンズを紫外線照射炉内に入れ、紫外線を照射して上記樹脂組成物を硬化させてプラスチックレンズの表面にハードコート膜を得る紫外線照射工程とを有するものである。
【００１０】
従って、本発明プラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法によれば、紫外線照射工程の前に、ハードコート処理液を加熱させ溶剤を蒸発させる加熱工程を有するため、ハードコート処理液の溶剤が十分に蒸発され、残留溶剤を原因とするハードコート膜の曇りや白化、あるいはプラスチックレンズのクラックの発生が無く、良質のハードコート膜を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明プラスチックレンズ及びプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法の実施の形態を添付した図面に従って説明する。
【００１２】
本発明プラスチックレンズは、例えば、図１に示すようなものである。
【００１３】
１は自動車用の前照灯であり、そのランプボデイ２は前面が開口された凹部３を有し、後壁の中央部に電球４が支持されている。ランプボデイ２の開口縁部には外方へ突出した据付縁５が形成されており、該据付縁５には前方に開口した据付溝６が形成されている。
【００１４】
前面レンズ７はランプボデイ２の前面開口を覆う大きさの前面部８と該前面部８の周縁からほぼ後方へ突出した側面部９とが一体に形成されて成り、側面部９の後端部１０は嵌合部とされ、また、側面部９の外側面の該嵌合部１０の前方にフランジ部１１が外方へ突出されている。このような前面レンズ７の基体は透明な合成樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂等によって形成され、その外表面のうち嵌合部１０及びフランジ部１１の後面を除いた部分に紫外線吸収剤を含んだ固い被膜のハードコート膜が形成されている。
【００１５】
そして、前面レンズ７は、その嵌合部１０がホットメルト等のシール材１２を介してランプボデイ２の据付溝６内に嵌合され、板バネ材料をＣ字状に折曲加工して成るクリップ１３、１３、・・・の一端を前面レンズ７のフランジ部１１の前面に弾接させ、他端をランプボデイ２の据付縁５の後面に弾接させて、ランプボデイ２に取り付けられる。
【００１６】
次に、上記前面レンズ７の基体にハードコート膜を形成する方法について説明する。
【００１７】
図３は前面レンズ７の基体にハードコート膜を形成する装置の概略を示す図である。
【００１８】
１４は洗浄部であり、ここで、前面レンズの基体１５の表面の洗浄が為される。１６は洗浄部１４に隣接して配置された塗装部であり、洗浄部１４で表面が洗浄されたレンズ基体１５は塗装部１６でその表面にハードコート処理液が塗布される。
【００１９】
塗装部１６に隣接してコンベア１７の投入部１８と取出部１９とが配置されており、投入部１８でコンベア１７上に載置されたレンズ基体１５はコンベア１７で所定の経路を搬送された後取出部１９から取り出される。
【００２０】
上記コンベア１７は、先ず加熱炉２０内を通り、次いで、紫外線照射炉２１内を通って取出部１９に達する。
【００２１】
レンズ基体１５は、先ず、洗浄部１４にて洗浄される。例えば、静電除去とエアーブローを併用してレンズ基体１５の表面を清浄化する。
【００２２】
次いで、洗浄部１４で表面を洗浄されたレンズ基体１５は塗装部１６にて所定の部位にハードコート処理液が塗布される。
【００２３】
上記したレンズ基体１５は、例えば、図２に示す塗装治具２２に載置された状態でハードコート処理液が塗布される。即ち、塗装治具２２は上面が開口した箱状をしており、その開口縁２２ａはレンズ基体１５のフランジ部１１の後面に対応した形状を為し、レンズ基体１５を塗装治具２２上に載置したとき、そのフランジ部１１の後面が塗装治具２２の開口縁２２ａにぴったりと当接するようになっている。このように、レンズ基体１５を塗装治具２２に載置した状態でスプレー法によってハードコート処理液を外表面のうち嵌合部１０とフランジ部１１の後面を除いた部分に塗装する。
【００２４】
ハードコート処理液は紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るものであり、樹脂組成物としては、例えば、多官能アクリレート系（通称アクリル系）、シリコーン系のものが用いられる。
【００２５】
ハードコート処理液が塗布されたレンズ基体１５は投入部１８に投入され、コンベア１７によって搬送されて、加熱炉２０内を通過していき、この間にハードコート処理液内の溶剤が蒸発される。
【００２６】
加熱炉２０は、例えば、赤外線（ＩＲ）加熱炉であり、その中を上記コンベア１７が通っているいわゆるトンネル型を為し、内部に赤外線ヒーター２３、２３、・・・が配置されていて、レンズ基体１５がコンベア１７でこの加熱炉２０内を通過する間にハードコート処理液の溶剤が蒸発されるようになっている。
【００２７】
赤外線ヒーター２３、２３、・・・の熱がレンズ基体１５の表面に均一に照射されて加熱斑が生ずることがないように、例えば、赤外線ヒーター２３、２３、・・・は以下のように配置される。
【００２８】
即ち、レンズ基体１５がコンベア１７上に前面部８を上にして載置された状態で搬送される場合、加熱炉２０の天井面にはレンズ基体１５を上方から照射する赤外線ヒーター２３ｕ、２３ｕ、・・・が、また、側面壁にはレンズ基体１５を側面から照射する赤外線ヒーター２３ｓ、２３ｓ、・・・が配設されている。尚、これら赤外線ヒーター２３ｕ、２３ｕ、・・・及び２３ｓ、２３ｓ、・・・はレンズ基体１５の進行方向に対して斜めになるように配置され、レンズ基体１５のそれぞれ赤外線ヒーター２３、２３、・・・に対向する部分が斑無く加熱されるようになっている。
【００２９】
また、加熱炉２０の上部には排気ダクト２４が接続されていて、該排気ダクト２４を介して加熱炉２０内を排気し、ハードコート処理液から蒸発した溶剤を加熱炉２０内に滞留させないようになっている。
【００３０】
尚、加熱炉２０内における加熱工程中、レンズ基体１５の表面温度が５０〜８０゜Ｃの範囲内となるように、赤外線ヒーター２３、２３、・・・の温度、赤外線ヒーター２３、２３、・・・とレンズ基体１５との距離、コンベア１７の搬送速度が調整されている。表面温度が５０゜Ｃ以下であると、加熱が十分に行われず、ハードコート膜内に溶剤が残留する虞があり、８０゜Ｃ以上となると、レンズ基体１５にクラックが生ずる虞がある。
【００３１】
このように、ハードコート処理液を十分に加熱して、樹脂組成物内に溶剤が残留することがないようにすることによって、ハードコート膜のレンズ基体１５との密着性が向上し、また、ハードコート膜の曇りや白化を防止し、更に、ハードコート膜にクラックが生ずるのを防止することができる。
【００３２】
上記加熱炉２０において加熱されハードコート処理液から溶剤が蒸発されて表面に樹脂組成物が残ったレンズ基体１５は、更に、コンベア１７で搬送されて紫外線照射炉２１内を通過して行き、この間に紫外線照射工程が行われてハードコート処理液の樹脂組成物が硬化されてハードコート膜が形成される。
【００３３】
紫外線照射炉２１でレンズ基体１５の表面、即ち、そこに塗布されている樹脂組成物に照射される紫外線のエネルギー量は１，０００〜４，０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲が好適である。
【００３４】
１，０００ｍＪ／ｃｍ2以下であると、樹脂組成物が未硬化となり、ハードコート膜がベトついて剥離したり、剥離しないまでも、硬化不足により傷つき易く、又はハードコート膜に白化が生じたりする。また、４，０００ｍＪ／ｃｍ2以上であると、形成されるハードコート膜に黄変が生じたり、レンズ基体１５にクラックが生じたりし、あるいはハードコート膜の耐候性が十分でなく、寿命が短くなるという問題が生じる。
【００３５】
尚、紫外線ランプは、レンズ基体１５の表面に斑無く紫外線が照射されるように、紫外線照射炉２１の天井面と側面壁に配置されることは、上記加熱炉２０における赤外線ヒーター２３の配置と同様である。
【００３６】
また、上記紫外線のエネルギー量は、紫外線積算光量計（アイグラフィックス社製）を使用し、コンベア１７で紫外線照射炉２１内を通過する間においてレンズ基体１５の表面に照射される紫外線の積算量を測定して得られたものである。即ち、紫外線積算光量計のセンサー部をコンベア１７上でレンズ基体１５の所定箇所に対応した位置に載置して紫外線照射炉２１内を通過させて、紫外線の積算エネルギー量が所定の量になるように、紫外線ランプの強度、紫外線ランプとレンズ基体との距離、紫外線ランプの照射向き、コンベア１７の搬送速度等の紫外線照射条件を調整する。これをレンズ基体１５の各部について行い、上記紫外線照射条件を最適なものに設定する。
【００３７】
上記した紫外線照射条件を設定し易くするために、紫外線照射炉２１内に配置されたロボット（図示しない。）の可動アーム２５、２５、・・・に紫外線ランプ２６、２６、・・・を支持し、その照射向きを適宜に変更することができるようにされている（図６参照）。
【００３８】
また、レンズ基体１５の表面の全体に亘って均一に紫外線が照射されるように、紫外線照射炉２１を通過して行く途中においてレンズ基体１５の向きを変えると良い。例えば、当初、レンズ基体１５の長手方向がコンベア１７の搬送方向に沿うように配置していた（図６の１５Ｆ参照）とすると、途中からレンズ基体１５の長手方向がコンベア１７の搬送方向に直交する向きにする（図６の１５Ｂ参照）。このようにすることによって、当初、側面部９のうち長手方向に沿う部分９Ｌ、９Ｌが紫外線の照射を受けていたものが、途中から、長手方向の両端に位置する部分９Ｓ、９Ｓが紫外線の照射を受けるようになる。
【００３９】
そして、上記紫外線照射炉２１において紫外線を照射され、その表面に塗布された樹脂組成物が硬化されてハードコート膜となったレンズ基体１５は取出部１９で取り出され、プラスチック製の前面レンズ７となる。
【００４０】
上記したように、本発明にかかるプラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法にあっては、ハードコート処理液の塗布後加熱工程によりハードコート処理液中の溶剤を蒸発させるので、出来上がったハードコート膜中に溶剤が残留することが無く、従って、残留溶剤に起因するハードコート膜に曇りが生じたり、白化するという問題、あるいはハードコート膜にクラックが生じると言う問題が生じることがない。
【００４１】
また、上記方法によって形成されたプラスチックレンズは、その嵌合部にハードコート膜が付着することが無く、そのため、ランプボデイの据付溝内にシール材を介して嵌合したときに、シール材との馴染みがよく、確実なシール性を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明プラスチックレンズは、ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有するプラスチックレンズの基体表面を洗浄し、上記嵌合部の外側面を囲む壁部を有する塗装治具の該壁部の上端に上記フランジ部を載置した状態で紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るハードコート処理液を上記プラスチックレンズの基体の表面に塗布し、プラスチックレンズの基体を加熱炉内に入れ、ハードコート処理液を加熱し溶剤を蒸発させ、プラスチックレンズの基体を紫外線照射炉内に入れ、紫外線を照射して上記樹脂組成物を硬化させてプラスチックレンズの基体の外表面のうち嵌合部を除く部分にハードコート膜が形成されたことを特徴とする。
【００４３】
従って、本発明プラスチックレンズにあっては、ハードコート膜の剥がれや白化現象、ハードコート膜のクラックが発生すること無く、また、嵌合部にはハードコート膜が付着することが無いため、ランプボデイの据付溝内にシール材を介して嵌合したときに、シール材との馴染みがよく、確実なシール性を得ることができる。
【００４４】
また、本発明プラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法は、ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有するプラスチックレンズの基体表面を洗浄する洗浄工程と、紫外線硬化型の樹脂組成物と溶剤とから成るハードコート処理液を上記プラスチックレンズの基体の表面に塗布する塗布工程と、プラスチックレンズの基体を加熱炉内に入れ、ハードコート処理液を加熱させ溶剤を蒸発させる加熱工程と、プラスチックレンズの基体を紫外線照射炉内に入れ、紫外線を照射して上記樹脂組成物を硬化させてプラスチックレンズの表面にハードコート膜を得る紫外線照射工程とを有することを特徴とする。
【００４５】
従って、本発明プラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法によれば、紫外線照射工程の前に、ハードコート処理液を加熱させ溶剤を蒸発させる加熱工程を有するため、ハードコート処理液の溶剤が十分に蒸発され、残留溶剤を原因とするハードコート膜の曇りや白化、あるいはプラスチックレンズのクラックの発生が無く、良質のハードコート膜を得ることができる。
【００４６】
また、請求項３に記載した発明にあっては、上記加熱工程において、プラスチックレンズの基体の表面温度を５０〜８０゜Ｃの範囲とするようにしたので、ハードコート処理液中の溶剤を十分に蒸発させることができ、且つ、プラスチックレンズの基体に熱による悪影響、例えば、クラックの発生を生じることがない。
【００４７】
更に、請求項４に記載した発明にあっては、上記紫外線照射工程における紫外線エネルギーを１，０００〜４，０００ｍＪ／ｃｍ2とするようにしたので、樹脂組成物の未硬化による剥離や硬化不足による耐擦傷性の低下、ハードコート膜の白化が生じることがない。
【００４８】
更にまた、請求項５に記載した発明にあっては、上記加熱工程において排気を行い、加熱炉内に蒸発した溶剤が停滞しないようにしたので、加熱炉内に蒸発した溶剤が停滞して新たな溶剤の蒸発を妨げてしまうようなことがない。
【００４９】
そして、請求項６に記載した発明にあっては、ランプボデイへの取付時にランプボデイに形成された据付溝に嵌合される嵌合部と該嵌合部の手前において外方へ突出されたフランジ部とを有するプラスチックレンズの基体にハードコート処理液を塗布するに当たっては、上記嵌合部の外側面を囲む壁部を有する塗装治具の該壁部の上端に上記フランジ部を載置するようにしたので、嵌合部にはハードコート処理液が付着することが無い。
【００５０】
尚、上記した実施例において示した具体的な条件等は、何れも本発明を実施するに際しての具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハードコート膜が形成されるプラスチックレンズの一例が使用された自動車用前照灯を示す概略縦断面図である。
【図２】レンズ基体を塗装治具に装着した状態を示す断面図である。
【図３】本発明プラスチックレンズにハードコート膜を形成する方法を実施するための装置の概略を示す平面図である。
【図４】図５と共に加熱炉の概略を示すものであり、本図は縦断面図である。
【図５】横断面図である。
【図６】紫外線照射炉内における紫外線ランプの配置例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
２…ランプボデイ、６…据付溝、７…前面レンズ（プラスチックレンズ）、１０…嵌合部、１１…フランジ部、１５…プラスチックレンズの基体、２０…加熱炉、２１…紫外線照射炉、２２…塗装治具
【図１】
0003669603.tif 000002
【図２】
0003669603.tif 000003
【図３】
0003669603.tif 000004
【図４】
0003669603.tif 000005
【図５】
0003669603.tif 000006
【図６】
0003669603.tif 000007