(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な装置で、原料のポットライフの影響を受けにくく、各液体原料の送液量の制御を適切に行い、少量のプラスチックレンズの生産を効率的に行うことのできる、眼鏡用プラスチックレンズの製造方法、及び眼鏡用プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置を提供する。【解決手段】眼鏡用プラスチックレンズの製造方法は、２種類以上の液体原料を、それぞれ送液量を流路断面積の比率で制御して送液し、スタティックミキサー５で混合してモールド内に硬化性樹脂を吐出する工程を含む。調合装置１は、液体原料を貯蓄する２以上の液体原料タンク２ａ、２ｂと、液体タンク２ａ、２ｂから送液される液体原料を通過させ送液量を流路断面積の比率で制御する配管４ａ、４ｂと、配管４ａ、４ｂから送液される液体原料を混合するスタティックミキサー５と、スタティックミキサー５により混合された硬化性樹脂を吐出するモールド注入ノズル７とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２種類以上の液体原料を配合して得られる硬化性樹脂を用いた眼鏡用プラスチックレンズの製造方法において、
前記液体原料を、それぞれ送液量を流路断面積の比率で制御して送液し、スタティックミキサーで混合してモールド内に硬化性樹脂を吐出する工程を含むことを特徴とする眼鏡用プラスチックレンズの製造方法。
【請求項２】
前記液体原料に対して同じ圧力を加えて送液する、請求項１に記載の眼鏡用プラスチックレンズの製造方法。
【請求項３】
前記硬化性樹脂の吐出されたモールド内の硬化性樹脂を硬化させる工程を更に有する、請求項１又は２に記載の眼鏡用プラスチックレンズの製造方法。
【請求項４】
液体原料を貯蓄する２以上の液体原料タンクと、
前記液体タンクから送液される液体原料を通過させ送液量を流路断面積の比率で制御する配管と、
前記配管から送液される液体原料を混合するスタティックミキサーと、
前記スタティックミキサーにより混合された硬化性樹脂を吐出するモールド注入ノズルと、を有する眼鏡用プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置。
【請求項５】
前記２以上の液体原料タンクに対して同じ圧力を加える加圧手段を更に有する、請求項４に記載の眼鏡用プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来、複数種の液体原料を混合して硬化性樹脂を調製した後に、硬化させて眼鏡用プラスチックレンズを製造する方法が提案されている。
例えば、特許文献１、２においては、ポリチオールを用いた含硫ウレタン系樹脂によりプラスチックレンズを製造することが記載されている。含硫ウレタン系樹脂においては、ポリチオールとイソシアナート類を熱反応させて硬化させる。
【０００２】
プラスチックレンズの製造方法としては、液体原料を容器中で混合するバッチ方式が採用される場合が多いが、２液又はそれ以上の液で構成されるような硬化性樹脂を調合した後、樹脂を硬化させるまで時間のモノマーのポットライフや、当該ポットライフを長くするために硬化性樹脂を冷却し温度管理するなどといった考慮しなければならないことが数多く存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１１８３５７号公報
【特許文献２】特開平０７−２５２２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バッチ方式によるプラスチックレンズの製造方法においては、特にポットライフに関して、時間経過とともに一定以上の粘度になった硬化性樹脂を注入すると、硬化の際にレンズに脈理を生じさせる。バッチ方式により液体原料を調合すると、一般的に大きなスケールで調合されるため、調合後、次の硬化工程に移行するまでの時間が、初期のプラスチックレンズと、後期のプラスチックレンズで差が大きくなり、上述のポットライフに関連して硬化性樹脂の性質に差ができるという問題があった。
そのため、モノマーを予め分割し、それらを定量吐出し、スタティックミキサーにて注入直前で混合することが考えられる。
これまで一般的に液混合における送液量の制御は定量ポンプによる制御がほとんどであった。しかし、定量ポンプはその構成が複雑なため、送液量の制御が不安定になる虞がある。また、定量ポンプは、送液の立ち上がりが不安定であるため、吐出の開始、停止が頻繁に行われるような部品等の製造には不向きである。
これを改善させるために、定量ポンプは常時作動させ、バルブの切り替えによりバイパスを行うことが考えられる。しかしこの方法は、システムとして構成する要素が多いため、初期投資費用や維持・管理面で問題が生じやすい。
【０００５】
そこで本発明は、簡易な装置で、原料のポットライフの影響を受けにくく、各液体原料の送液量の制御を適切に行い、少量のプラスチックレンズの生産を効率的に行うことのできる、眼鏡用プラスチックレンズの製造方法、及び眼鏡用プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の〔１〕〜〔５〕である。
〔１〕２種類以上の液体原料を配合して得られる硬化性樹脂を用いた眼鏡用プラスチックレンズの製造方法において、
前記液体原料を、それぞれ送液量を流路断面積の比率で制御して送液し、スタティックミキサーで混合してモールド内に硬化性樹脂を吐出する工程を含むことを特徴とする眼鏡用プラスチックレンズの製造方法。
〔２〕前記液体原料に対して同じ圧力を加えて送液する、〔１〕に記載の眼鏡用プラスチックレンズの製造方法。
〔３〕前記硬化性樹脂の吐出されたモールド内の硬化性樹脂を硬化させる工程を更に有する、〔１〕又は〔２〕に記載の眼鏡用プラスチックレンズの製造方法。
〔４〕液体原料を貯蓄する２以上の液体原料タンクと、
前記液体タンクから送液される液体原料を通過させ送液量を流路断面積の比率で制御する配管と、
前記配管から送液される液体原料を混合するスタティックミキサーと、
前記スタティックミキサーにより混合された硬化性樹脂を吐出するモールド注入ノズルと、を有する眼鏡用プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置。
〔５〕前記２以上の液体原料タンクに対して同じ圧力を加える加圧手段を更に有する、〔４〕に記載の眼鏡用プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、液体原料の送液量を流路断面積の比率で制御することで、各液体原料の送液量の制御を適切に行なうことができる。また、流路断面積の比率で液体原料の組成の比率を制御することで、送液開始時においても適切な送液量となるため、適切な比率の液体原料の送液量がスタティックミキサー内で混合され、吐出された適切な液体原料の組成比を有する硬化性樹脂を得ることができる。すなわち、本発明によれば、必要な量の硬化性樹脂を適切な配合比率で混合することができるため、硬化性樹脂を長時間保存する必要が無くなり、ポットライフの問題を解決できる。
すなわち、本発明によれば、簡易な装置で、原料のポットライフの影響を受けにくく、各液体原料の送液量の制御を適切に行い、少量のプラスチックレンズの生産を効率的に行うことのできる、眼鏡用プラスチックレンズの製造方法、及び眼鏡用プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の調合装置の構成を示す。
【図２】図２はモールド注入ノズルの概略構成を示す。
【図３】図３は眼鏡レンズ用のモールドの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のプラスチックレンズの製造方法は、２種類以上の液体原料を配合して得られる硬化性樹脂を用いた眼鏡用プラスチックレンズの製造方法である。本発明の製造方法では、前記液体原料を、それぞれ送液量を流路断面積の比率で制御して送液し、スタティックミキサーで混合してモールド内に硬化性樹脂を吐出する工程を含む。
流路断面積の比率による送液量の調整をより精密に行なうため、液体原料に対して同じ圧力を加えて送液することが好ましい。
本発明の製造方法は、前記硬化性樹脂の吐出されたモールド内の硬化性樹脂を硬化させる工程を更に有することが好ましい。なお、硬化性樹脂を硬化させる方法は特に限定されない。
【００１０】
〔硬化性樹脂〕
本発明において調合される硬化性樹脂としては、プラスチックレンズに用いられる樹脂材料であることが好ましく、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂のいずれでもよいが、通常、熱硬化性樹脂が用いられる。
硬化性樹脂としては、例えば、２〜４液型の多液型ウレタン硬化性樹脂、２〜４液型の多液型アクリル硬化性樹脂が挙げられる。
【００１１】
２〜４液型の多液型ウレタン硬化性樹脂としては、ポリイソシアネート化合物（ａ１）と、一分子中に複数のメルカプト基又は／及びヒドロキシ基を持つ化合物（ａ２）と、重合触媒（ａ３）とを含む組成物が挙げられる。その他の成分としては、例えば、エピチオ化合物、離型剤、ブルーイング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が含まれていてもよい。本発明においては、例えば、これらの各成分が液体原料として用いられる。
【００１２】
ポリイソシアネート化合物（ａ１）としては、特に限定されないが、例えば、キシリレ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、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン等が挙げられる。
一分子中に複数のメルカプト基又は／及びヒドロキシ基を持つ化合物（ａ２）としては、ジメルカプトメタン等のポリチオール化合物、エチレングリコール等のポリオール化合物、２−メルカプトエタノール等のヒドロキシ基を含むチオール化合物が挙げられる。
ポリイソシアネート化合物（ａ１）の含有量は、硬化性樹脂中の（ａ２）成分に対して当量比で好ましくは０．６〜１．４であり、より好ましくは０．８〜１．２であり、更に好ましくは０．９〜１．１である。ここで当量比とは、（ａ１）成分のイソシアネート基のモル数と、（ａ２）成分のメルカプト基とヒドロキシ基の合計モル数の比〔（ａ１）／（ａ２）〕を意味する。
【００１３】
重合触媒（ａ３）としては、特に限定されないが、第３級アミン等のアミン化合物、有機スズ等の有機金属化合物等が挙げられる。
重合触媒（ａ３）の含有量は、硬化性樹脂全量に対して、好ましくは０．０１〜２．０質量％である。
【００１４】
２〜４液型の多液型アクリル硬化性樹脂としては、例えば、メタクリル酸エステル単量体（ｂ１）を含む組成物が挙げられる。多液型アクリル硬化性樹脂には、例えば、単量体（ｂ１）と共重合可能な単量体（ｂ２）や、重合開始剤（ｂ３）を配合することもできる。その他、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、帯電防止剤などを少量含有させることもできる。本発明においては、例えば、これらの各成分が液体原料として用いられる。
【００１５】
メタクリル酸エステル単量体（ｂ１）としては、メタクリル酸メチル等の単官能メタクリル酸エステル、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート等の多官能メタクリル酸エステルが挙げられる。
単量体（ｂ１）の配合量は、硬化性樹脂中の３０〜９５質量％が好ましく、５０〜９５質量％がより好ましい。
【００１６】
単量体（ｂ２）としては、アクリル酸メチル等のアクリル酸エステル、グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン等の核置換スチレンやα−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、Ｎ−置換マレイミド等が挙げられる。
単量体（ｂ２）の配合量は、硬化性樹脂中の０〜６５質量％が好ましく、１〜５５質量％がより好ましい。
【００１７】
重合開始剤（ｂ３）としては、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の過酸化物系開始剤が挙げられる。
重合開始剤は、硬化性樹脂中、０．００１〜５．０質量％が好ましい。
【００１８】
本発明において用いられる液体原料は、上述の硬化性樹脂の成分であるが、これらのいずれかの一つの成分であってもよいし、混合によっても硬化性を発現しない二以上の成分の混合物であってもよい。
【００１９】
［調合装置］
プラスチックレンズに用いられる硬化性樹脂の調合装置は、液体原料を貯蓄する２以上の液体原料タンクと、前記液体タンクから送液される液体原料を通過させ送液量を流路断面積の比率で制御する配管と、前記配管から送液される液体原料を混合するスタティックミキサーと、前記スタティックミキサーにより混合された硬化性樹脂を吐出するモールド注入ノズルと、を有する。
液体原料タンクの数は、混合する液体に応じて多くのタンクを有していてもよいが、例えば２〜１０が好適であり、２〜５がより好ましく、２〜３が更に好ましい。
送液量を流路断面積の比率で制御する配管は、特定の径を有する管を組み合わせて特定比率に調整されたものでもよいし、オリフィスなどを用いて流路断面積を調整したものでもよい。また、当該配管は、各液体原料タンクに接続される配管にニードルバルブを設けたものでもよく、該ニードルバルブにより流路断面積を調整してもよい。
また、スタティックミキサーとしては、公知のスタティックミキサーを使用することができ、例えば、特開２００１−２０５０６２号公報、特開２００８−２２１５３６号公報に記載のスタティックミキサーが挙げられる。
【００２０】
以下、図１〜２を用いて本発明の調合装置の構成を説明する。図１は本発明の調合装置の構成を示す。図２はモールド注入ノズルの概略構成を示す。
本発明の硬化性樹脂の調合装置１は、液体原料を貯蓄する液体原料タンク２ａ〜ｂを有する。
液体原料タンク２ａ〜ｂは、加圧ボンベ３に接続されている。加圧ボンベ３は、各液体原料タンク２ａ〜ｂに対して、同じ圧力を加えるように接続されている。
液体原料タンク２ａ〜ｂは、配管４ａ〜ｂを通じて、スタティックミキサー５の入口に接続されている。配管４ａ〜ｂには、それぞれニードルバルブ４１ａ〜ｂが設けられ、流路断面積を制御できるように構成されている。
スタティックミキサー５は、開閉バルブ６を通じて、混合された硬化性樹脂を吐出するモールド注入ノズル７と接続されている。開閉バルブ６は、閉じることで硬化性樹脂を塞き止め、開くことで硬化性樹脂を吐出させるように構成されている。
【００２１】
図２は、モールド注入ノズル７の概略構成図を示す。モールド注入ノズル７は、ノズル本体７１の一端に設けられたスタティックミキサー５の出口と接続するための連結孔７２と、前記他端に設けられた扁平状吐出口７３とを有する。当該扁平状吐出口７３を有することで眼鏡レンズ用のモールドのキャビティ内に硬化性樹脂を注入しやすくなる。
【００２２】
図３は眼鏡レンズ用のモールド８の概略図である。図３（ａ）はＡＡ’断面図であり、図３（ｂ）は外観斜視図を示す。
眼鏡レンズ用モールド８は、環状固定部８１と、当該環状固定部の上面に設けられた上型８２と、当該環状固定部の下面に設けられた下型８３と、を有する。当該上型８２と下方８３との間にキャビティＣが形成されている。環状固定部８１は、形成されるキャビティＣ内に硬化性樹脂を注入するための注入孔８１１を有する。
【００２３】
本発明の硬化性樹脂の調合装置１は、液体原料タンク２ａ及び２ｂ内に液体原料を貯留する。開閉バルブ６を開くことで、加圧ボンベ３により同じ圧力に加圧されたそれぞれの液体原料タンク内の液体は、配管４ａ〜ｂを通じてスタティックミキサー５に送液される。
配管４ａ〜ｂの流路断面積をニードルバルブ４１ａ〜ｂにより制御することで、同じ圧力が加えられた各液体原料が、流路断面積に応じた量がスタティックミキサー５に送られる。スタティックミキサー５に送液された各液体原料は、当該ミキサー内を通過する過程で、混合されてモールド注入ノズル７から吐出される。
吐出された硬化性樹脂は、モールド注入ノズル７によりモールドのキャビティ内に注入されて、公知の加熱装置によって、モールド内で加熱されてプラスチックレンズが形成される。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
ポリチオウレタン原料１(主剤／ポリチオール化合物の混合物)を容器Ａに、原料２(硬化剤／ポリイソシアネート化合物及び添加剤)を容器Ｂにセットし、それぞれ脱ガス処理を行う。
容器Ａ、および容器Ｂにはそれぞれ独立したニードルバルブが設けられており、これらを調製し原料１および原料２を所望の吐出量になるように調整を行った。次に、原料出口となる２つの配管をつなぎ、スタティックミキサーを取り付けた。容器Ａ、Ｂそれぞれに窒素にて同圧力を掛け、混合液の吐出を行った。
吐出した順に５０ｇずつ分取し、２０サンプルを得た。これを所定の温度プログラムによる加熱重合を行い、樹脂を得た。
これら２０サンプルの光学性能はすべて２０℃、ｅ線において屈折率が１．５９６から１．５９７の間で推移しており、吐出開始後と吐出終了までの間は、常に均一なものが得られることが確認された。
【００２５】
（実施例２）
原料を３液型ウレタン系（うち２液は主剤／ポリチオール化合物それぞれ単体、うち１液は硬化剤／ポリイソシアネート化合物及び添加剤）に変更し、容器Ｃを更に設けて、容器Ａ〜Ｃの原料出口となる３つの配管をつないだ装置を用いた以外は、実施例１と同じ方法で樹脂を得た。得られた２０サンプルの光学性能はすべて２０℃、ｅ線において屈折率が１．５９６から１．５９７の間で推移しており、吐出開始後と吐出終了までの間は、常に均一なものが得られることが確認された。
【００２６】
（比較例１）
実施例１にて用いた同一の原料組成にて比較を行った。
ポリチオウレタン原料１（主剤／ポリチオール化合物の混合物）を容器Ａに、原料２（硬化剤／ポリイソシアネート化合物及び添加剤）を容器Ｂにセットし、それぞれ脱ガス処理を行う。
容器Ａ、および容器Ｂにはそれぞれ独立した配管が設けられており、原料１および原料２を所望の吐出量になるように定量ポンプにて調整を行った。次に、原料出口となる２つの配管をつなぎ、スタティックミキサーを取り付け、定量ポンプを作動させ、混合液の吐出を行った。
吐出した順に５０ｇずつ分取し、２０サンプルを得た。これを所定の温度プログラムによる加熱重合を行い、樹脂を得た。
これら２０サンプルの光学性能はすべて２０℃、ｅ線において屈折率が１．５９６から１．５９７の間で推移しており、吐出開始後と吐出終了までの間は、常に均一なものが得られることが確認された。
【００２７】
（比較例２）
原料を３液型ウレタン系に変更し、容器Ｃ及び付随する定量ポンプを更に設けて、容器Ａ〜Ｃの原料出口となる３つの配管をつないだ装置を用いた以外は、比較例１と同じ方法で樹脂を得た。得られた２０サンプルの光学性能はすべて２０℃、ｅ線において屈折率が１．５９６から１．５９７の間で推移しており、吐出開始後と吐出終了までの間は、常に均一なものが得られることが確認された。
【００２８】
本発明は比較例に用いた定量ポンプ使用と同効果を実現することができ、初期投資費用や維持・管理面での問題を解消できることが証明された。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明によれば、簡易な装置で、原料のポットライフの影響を受けにくく、各液体原料の送液量の制御を適切に行い、少量のプラスチックレンズの生産を効率よく行なうことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１；調合装置、２ａ，２ｂ；液体原料タンク、３；加圧ボンベ、４ａ，４ｂ；配管、４１ａ，４１ｂ；ニードルバルブ、５；スタティックミキサー、６；開閉バルブ、７；モールド注入ノズル、７１；ノズル本体、７２；連結孔、７３；扁平状吐出口、８；眼鏡レンズ用のモールド、８１；環状固定部、８１１；注入孔、８２；上型、８３；下型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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