(57)【要約】【課題】所望の膜厚の被膜を有する眼鏡レンズを提供することができる、眼鏡レンズの製造方法を提供すること。【解決手段】レンズの被塗布面に被膜形成用組成物を塗布した後、該組成物の固化処理を行うことにより所望の膜厚の被膜を形成することを含む眼鏡レンズの製造方法。前記塗布を、回転するレンズの被塗布面上に被膜形成用組成物を供給する段階、および、上記供給の終了後にレンズの回転数を回転が停止するまで連続的に低下させる段階、を含むスピンコートにより行い、回転数の低下開始から回転停止までの時間を、前記所望の膜厚が厚いほど短く設定する設定基準に基づき決定する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの被塗布面に被膜形成用組成物を塗布した後、該組成物の固化処理を行うことにより所望の膜厚の被膜を形成することを含む眼鏡レンズの製造方法であって、
前記塗布を、
回転するレンズの被塗布面上に被膜形成用組成物を供給する段階、および、
上記供給の終了後にレンズの回転数を回転が停止するまで連続的に低下させる段階、
を含むスピンコートにより行い、
回転数の低下開始から回転停止までの時間を、前記所望の膜厚が厚いほど短く設定する設定基準に基づき決定する、前記眼鏡レンズの製造方法。
【請求項２】
回転数の低下開始から回転停止までの期間中、回転数を−２００００〜−５０ｒｐｍ／ｓ２の範囲の減速度で減速する請求項１に記載の眼鏡レンズの製造方法。
【請求項３】
前記形成される被膜は、ハードコートである、請求項１または２に記載の眼鏡レンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡レンズの製造方法に関するものであり、詳しくは、所望の膜厚の被膜を有する眼鏡レンズを提供することができる、眼鏡レンズの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡レンズは、一般に、レンズ基材により所望の屈折率を実現した上で、レンズ基材上に設けられる被膜により各種性能（調光性能、反射防止能、耐久性向上等）が付与される（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レンズ基材上に被膜を有する眼鏡レンズでは、被膜の膜厚が、被膜が発揮すべき機能や眼鏡レンズの光学特性に影響を及ぼすため、製品レンズに求められる被膜の機能や光学特性に応じて予め規定した膜厚の被膜を形成することが望まれる。
【０００５】
そこで本発明の目的は、所望の膜厚の被膜を有する眼鏡レンズを提供することができる、眼鏡レンズの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
眼鏡レンズの製造工程において、レンズ基材上に被膜を形成する方法としては、蒸着法、スパッタ法等の成膜法とともに、スピンコート法等の塗布法が広く用いられている。塗布法では、通常、各種材料を混合し調製した塗布液をレンズ基材表面等の被塗布面に塗布した後、乾燥、加熱、光照射等の固化処理を行い被膜が形成される。上記成膜法と塗布法とを対比すると、大型設備を必要としない塗布法、中でもスピンコート法が、汎用性の点で優れている。
そこで本発明者らは、スピンコート法により所望の膜厚を有する被膜を形成する手段を見出すために鋭意検討を重ねた結果、スピンコート法の塗布条件は様々あるところ（一例として、特許文献１には、塗布液の吐出後に回転速度を上げるスピンコート法が開示されている）、回転するレンズの被塗布面上に被膜形成用組成物を供給する段階、および、上記供給の終了後にレンズの回転数を回転が停止するまで連続的に低下させる段階、を含むスピンコートでは、回転数の低下開始から回転停止までの時間を短くするほど、得られる被膜の膜厚が厚くなることを新たに見出した。そして本発明者らは、上記新たな知見に基づき更に検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
【０００７】
即ち、上記目的は、下記手段により達成された。
［１］レンズの被塗布面に被膜形成用組成物を塗布した後、該組成物の固化処理を行うことにより所望の膜厚の被膜を形成することを含む眼鏡レンズの製造方法であって、
前記塗布を、
回転するレンズの被塗布面上に被膜形成用組成物を供給する段階、および、
上記供給の終了後にレンズの回転数を回転が停止するまで連続的に低下させる段階、
を含むスピンコートにより行い、
回転数の低下開始から回転停止までの時間を、前記所望の膜厚が厚いほど短く設定する設定基準に基づき決定する、前記眼鏡レンズの製造方法。
［２］回転数の低下開始から回転停止までの期間中、回転数を−２００００〜−５０ｒｐｍ／ｓ２の範囲の減速度で減速する［１］に記載の眼鏡レンズの製造方法。
［３］前記形成される被膜は、ハードコートである、［１］または［２］に記載の眼鏡レンズの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所望の膜厚の被膜を有する眼鏡レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例において、鉛直下方を向いた被塗布面に対する塗布を行うために用いた回転数制御プログラムである。
【図２】図１に示す回転数制御プログラムを用いて鉛直下方を向いた被塗布面に対する塗布を行って得られたハードコートの膜厚と、回転数の低下開始から回転停止までの時間（図１中の減速時間）との関係を示すグラフである。
【図３】図１に示す回転数制御プログラムを用いて鉛直下方を向いた被塗布面に対する塗布を行って得られたハードコートの膜厚と、回転数の低下開始から回転停止までの期間における減速度との関係を示すグラフである。
【図４】実施例において、鉛直上方を向いた被塗布面に対する塗布を行うために用いた回転数制御プログラムである。
【図５】図４に示す回転数制御プログラムを用いて鉛直上方を向いた被塗布面に対する塗布を行って得られたハードコートの膜厚と、回転数の低下開始から回転停止までの時間（図４中の減速時間）との関係を示すグラフである。
【図６】図４に示す回転数制御プログラムを用いて鉛直上方を向いた被塗布面に対する塗布を行って得られたハードコートの膜厚と、回転数の低下開始から回転停止までの期間における減速度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、レンズの被塗布面に被膜形成用組成物（以下「塗布液」ともいう。）を塗布した後、該組成物の固化処理を行うことにより所望の膜厚の被膜を形成することを含む眼鏡レンズの製造方法に関する。
ここで上記塗布液の塗布は、回転するレンズの被塗布面上に被膜形成用組成物を供給する段階（以下、「塗布液供給段階」ともいう。）、および、上記供給の終了後にレンズの回転数を回転が停止するまで連続的に低下させる段階（以下、「減速停止段階」ともいう。）を含むスピンコートにより行われる。そして本発明では、先に説明した本発明者らにより見出された新たな知見に基づき、上記の回転数の低下開始から回転停止までの時間を、前記所望の膜厚が厚いほど短く設定する設定基準に基づき決定する。このように減速停止段階において膜厚制御を行うことにより、所望の膜厚の被膜を有する眼鏡レンズを、スピンコートの様々な条件について試行錯誤を経て決定することなく、容易に得ることができる。
以下、本発明の眼鏡レンズの製造方法について、更に詳細に説明する。
【００１１】
本発明の眼鏡レンズの製造方法において、被膜形成用組成物が塗布されるレンズ被塗布面は、レンズ基材表面であってもよく、レンズ基材上に形成された被膜表面であってもよい。レンズ基材としては、特に限定されるものではなく、眼鏡レンズのレンズ基材に通常使用される材料、具体的にはプラスチック、無機ガラス、等からなるものを用いることができる。レンズ基材の厚さおよび直径は、特に限定されるものではないが、通常、厚さは１〜３０ｍｍ程度、直径は５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度である。被塗布面は、凸面、凹面、平面のいずれの形状であってもよい。
【００１２】
塗布液供給段階では、例えばレンズ幾何中心を回転中心として回転するレンズの被塗布面上に、被膜形成用塗布液を供給する。
一般的なスピンコート法では、鉛直上方を向いた被塗布面に対して上方から塗布液を供給する（以下、「上向き供給」ともいう。）。また近年、鉛直下方を向いた被塗布面に対して、下方から上方に塗布液を吐出する塗布ノズルから塗布液を供給する（以下、「下向き供給」ともいう。）スピンコート法も提案されている。本発明における塗布液供給段階では、上向き供給により被塗布面に塗布液を供給してもよく、下向き供給により供給してもよい。
また、一般的なスピンコート法では、被塗布面の幾何中心またはその近傍に塗布液を供給し、回転による遠心力によって塗布液を被塗布面全面に広げるが、外周部から中心部に向かって螺旋状の塗布軌跡を描くように塗布を行うスピンコート法も知られている。本発明における塗布液供給段階では、どちらの態様を採用してもよい。
【００１３】
被塗布面への塗布液の供給中、レンズの回転数は一定に維持してもよく、連続的または段階的に変化させてもよく、連続的変化と段階的変化を組み合わせてもよい。また、通常は塗布液の供給前に、所定の回転数に達するまで回転を加速する回転加速段階が含まれる。
【００１４】
本発明の眼鏡レンズの製造方法では、被塗布面への塗布液の供給が終了した後、直ちに減速停止段階を開始してもよく、形成される被膜の均一性を高めるために、回転数を連続的もしくは段階的に増加させてもよく、または連続的増加と段階的増加を組み合わせてもよい。
【００１５】
以上説明した塗布液供給から減速停止段階前の段階におけるレンズ回転数は、塗布液を被塗布面上に安定に供給しつつ被塗布面全面に良好に広げる観点から、５０ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの範囲とすることが好ましく、上向き供給を採用する場合には５０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍの範囲、下向き供給を採用する場合には１０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの範囲とすることが、より好ましい。
【００１６】
本発明において、上記段階の後に行われる減速停止段階は、被膜の膜厚を制御するための工程であり、当該段階における回転数の低下開始から回転停止までの時間は、形成すべき被膜の膜厚が厚いほど短く設定する設定基準に基づき決定される。上記の塗布液供給段階と減速停止段階を含むスピンコート法による被膜形成において、減速停止段階の期間と形成される被膜の膜厚が相関することは、本発明者らによって新たに見出された知見であり、当該知見に基づき被膜の膜厚の制御が可能なことは、後述の実施例に示す通りである。
【００１７】
減速停止段階では、レンズの回転数を回転が停止するまで連続的に低下させる。したがって、減速停止段階における減速度（マイナス加速度ともいう。）は、略一定となる。ここで略とは、±５ｒｐｍ／ｓ２程度の変動は許容する意味で用いるものとする。均一性に優れた被膜を形成する観点からは、上記減速度は、−２００００〜−５０ｒｐｍ／ｓ２の範囲とすることが好ましく、−１５０００〜―５０ｒｐｍ／ｓ２の範囲とすることが、より好ましい。大きな減速度を実現するためには、性能良好なモーターを備えたスピンコーターを使用することが好ましい。
【００１８】
以上説明した各段階における回転数の制御は、例えば所定の回転数制御プログラムを備えたコンピュータをスピンコーターに接続して上記プログラムに基づき回転数を変化させることで行うことができる。
【００１９】
レンズの被塗布面に塗布される被膜形成用組成物は、眼鏡レンズに求められる性能に応じて所望の機能性膜を形成可能な処方とすればよい。そのような機能性膜としては、耐久性向上のためのハードコート、反射防止能付与のための反射防止膜、偏光性能付与のための偏光膜、調光性能付与のためのフォトクロミック膜、レンズ基材と機能性膜または機能性膜同士の密着性を向上するためのプライマー等を挙げることができ、これら機能性膜形成のための塗布液処方およびその調製方法は、いずれも公知である。
【００２０】
被塗布面に被膜形成用組成物が塗布されたレンズは、被膜形成のための固化処理に付される。固化処理は、被膜形成用組成物の種類に応じて、加熱、光照射、乾燥等によって行うことができる。加熱により固化処理が行われる被膜形成用組成物とは、即ち熱硬化性組成物であり、光照射により固化処理が行われる被膜形成用組成物とは、即ち光硬化性組成物である。一方、ポリウレタン樹脂等の樹脂成分が溶媒（水、有機溶媒、またはそれらの混合溶媒）中に分散している組成物は、溶媒を乾燥除去することにより固化が進行する。風乾、加熱乾燥等の乾燥処理によって固化する被膜形成用組成物としては、このような、溶媒が乾燥除去されることにより固化する性質を有する組成物が挙げられる。例えば、層間の密着性を高めるためのプライマー層は、上記性質を有する組成物から形成することができる。
【００２１】
以上説明した工程により形成される被膜の膜厚は特に限定されるものではないが、例えば中心肉厚として１μｍ〜１００μｍ程度であることができる。例えばハードコートについては、眼鏡レンズの耐傷性を向上するためには、１μｍ以上、例えば１μｍ以上３０μｍ以下の膜厚とすることが好ましい。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例により本発明を更に説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
【００２３】
１．ハードコート形成用塗布液の調製
有機ケイ素化合物γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製ＫＢＭ−４０３）１７質量部に溶媒としてメタノールを５質量部、ダイアセトンアルコールを１０質量部添加した。
これを１０分間撹拌した後にｐＨ調整剤として１ｍｏｌ／Ｌの硝酸を１．２質量部添加し、さらに１０分間撹拌した。こうして得られた溶液にコロイダルシリカ（ＧＲＡＣＥ社製ルドックスＡＭ）４４質量部を添加し２４時間室温で撹拌した。
２４時間撹拌後、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトナート１質量部とレベリング剤（東レ・ダウコーニング株式会社製ＦＺ−７７）０．１質量部を添加し、さらに４８時間室温撹拌してハードコート形成用塗布液を調製した。
【００２４】
２．下向き供給を含むスピンコート法によるハードコート形成
レンズ基材として、一方の面が凹面、他方の面が凸面のメニスカス形状のプラスチックレンズ（ＨＯＹＡ株式会社製商品名「ハイラックス」、直径７０ｍｍ）を使用し、被塗布面を鉛直下方に向けた状態でスピンコート法による塗布を行う市販のスピンコーターを用いて、図１に示す回転数制御プログラムにより回転数を制御しつつ、上記１．で調製した塗布液の塗布を行った。
図１中、液吐出と記載されている期間中、回転するレンズの被塗布面へ下方から上方へ塗布液を吐出可能なノズルから被塗布面の中心部に向かって塗布液を吐出し、被塗布面上へ塗布液を供給した。
回転数の低下開始から回転停止までの時間（図１中、「減速時間」と記載。）を、下記表１に示すように変更して塗布を行った。回転数低下開始時の回転数と減速時間から算出される減速度を、下記表１に示す。
以上の工程を、被塗布面が凹面である場合、凸面である場合とも実施した。
【００２５】
上記２．の工程後、レンズを加熱炉（炉内温度：８０℃）に配置し加熱硬化処理（固化処理）を施し硬化被膜（ハードコート）を得た。
得られた硬化被膜のレンズ幾何中心における膜厚を、光干渉式膜厚測定器により測定した。結果を、下記表１に示す。表１に示すハードコート膜厚を、減速時間に対してプロットしたグラフが、図２に示すグラフであり、減速度に対してプロットしたグラフが、図３に示すグラフである。
【００２６】
【表１】
2014010344.tif 000002
【００２７】
３．上向き供給を含むスピンコート法によるハードコート形成
被塗布面を鉛直上方に向けた状態でスピンコート法による塗布を行う市販のスピンコーターを用いて、図４に示す回転数制御プログラムにより回転数を制御しつつ、上記１．で調製した塗布液の塗布を行った点以外は、上記２．と同様にハードコートの形成および膜厚測定を行った。
塗布液の塗布では、図４中、液吐出と記載されている期間中、回転するレンズの被塗布面へ、被塗布面の上方に配置されたノズルから被塗布面の中心部に向かって塗布液を流下し、被塗布面上へ塗布液を供給した。
回転数の低下開始から回転停止までの時間（図４中、「減速時間」と記載。）を、下記表２に示すように変更して塗布を行った。回転数低下開始時の回転数と減速時間から算出される減速度を、下記表２に示す。表２に示すハードコート膜厚を、減速時間に対してプロットしたグラフが、図５に示すグラフであり、減速度に対してプロットしたグラフが、図６に示すグラフである。
【００２８】
【表２】
2014010344.tif 000003
【００２９】
図２および図５に示す結果から、下向き供給、上向き供給、被塗布面が凹面、凸面のいずれの場合も、形成される被膜の膜厚と減速時間との間には良好な相関関係が成立し、減速時間を短くするほど厚い被膜が形成されることが確認できる。
また、図３および図６に示す結果から、形成される被膜の膜厚と減速停止段階における減速度との間にも良好な相関関係が成立し、減速度を高めるほど厚い被膜が形成されることが確認できる。
本発明では、例えば上記図面に示すグラフから公知のフィッティング法により近似曲線、近似直線、または相関関係式を得て、これを用いて所望の膜厚の被膜を形成するための減速時間または減速度を設定すれば、減速停止段階より前の段階の塗布条件を変更することなく、所望の膜厚の被膜を有する眼鏡レンズを得ることができる。また、被膜の膜厚の異なる複数の眼鏡レンズを同一製造ラインで量産する際に、厚い被膜を形成する際の減速停止段階の減速時間が短くするように製造条件を決定することも、可能である。
このように、スピンコート法による塗布において、ある特定の段階の条件のみ制御することで被膜の膜厚制御が可能なことは、様々なタイプの眼鏡レンズを量産する際の工程簡略化につながる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、眼鏡レンズの製造分野において有用である。
【図１】
2014010344.tif 000004
【図２】
2014010344.tif 000005
【図３】
2014010344.tif 000006
【図４】
2014010344.tif 000007
【図５】
2014010344.tif 000008
【図６】
2014010344.tif 000009