(57)【要約】【課題】樹脂層の所望の厚さを確保しつつ、外縁部に形成される液だまりの寸法を減少させることができる、樹脂層形成方法を提供すること。【解決手段】本発明によれば、プラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に樹脂層を形成する樹脂層形成方法であって、プラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に紫外線硬化性樹脂を含む塗布液を塗布するステップと、レンズ基材上の塗布液を加熱するステップと、塗布液に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させ樹脂層を得るステップと、を備えている、ことを特徴とする樹脂層形成方法が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に樹脂層を形成する樹脂層形成方法であって、
プラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に紫外線硬化性樹脂を含む塗布液を塗布するステップと、
前記レンズ基材上の塗布液を加熱するステップと、
前記塗布液に紫外線を照射して前記紫外線硬化性樹脂を硬化させ前記樹脂層を得るステップと、を備えている、
ことを特徴とする樹脂層形成方法。
【請求項２】
前記塗布液を塗布するステップが、
前記レンズ基材の少なくとも一方の面に塗布液を配置するステップと、
前記配置された塗布液を前記レンズ基材上で略均一な厚さにするステップと、を含んでいる、
請求項１に記載の樹脂層形成方法。
【請求項３】
前記塗布液を配置するステップが、前記レンズ基材を回転させながら、前記塗布液を前記レンズ基材の少なくとも一方の面に螺旋状に配置していくステップを含んでいる、
請求項２に記載の樹脂層形成方法。
【請求項４】
前記加熱ステップ後に、前記レンズ基材上の塗布液を常温まで冷却する冷却ステップを、さらに、備えている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の樹脂層形成方法。
【請求項５】
前記加熱ステップの後に、前記レンズ基材を高速回転させるステップを、備えている、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の樹脂層形成方法。
【請求項６】
前記高速回転ステップが、前記冷却ステップに先だって行なわれる、
請求項５に記載の樹脂層形成方法。
【請求項７】
前記高速回転ステップが、前記冷却ステップの後に行なわれる、
請求項５に記載の樹脂層形成方法。
【請求項８】
前記樹脂層が、２０乃至４０μｍの厚さを有している、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の樹脂層形成方法。
【請求項９】
前記樹脂層の外縁部に形成される液だまりの幅が１０ｍｍ以下である、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の樹脂層形成方法。
【請求項１０】
前記加熱ステップにおける加熱が赤外線ヒータによって行なわれる、
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の樹脂層形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂層形成方法に関し、詳細には、プラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に樹脂層を形成する樹脂層形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼鏡等に用いられるプラスチックレンズの表面に樹脂層を設けて、プラスチックレンズに付加的な機能を付与する場合がある。このような樹脂層の形成方法として、プラスチックレンズに加工されるプラスチックレンズ基材の表面に、樹脂層の原料となる塗布液を塗布して硬化させる方法が挙げられる。
【０００３】
このような形成方法では、例えば、特許文献１に示すように、紫外線硬化性樹脂を含む塗布液をレンズ基材の表面にスピンコート法により塗布した後、塗布液に紫外線等を照射して塗布液を硬化させて、プラスチックレンズに耐擦傷性等の特定機能を付与する樹脂層をレンズ基材の表面に形成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５-３４３１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
耐擦傷性等の一般的な機能を付与するための樹脂層は、厚さ３μｍ程度で足りるが、レンズに特殊な機能等を付与するための樹脂層等では、厚さ５μｍ以上の比較的厚い厚さが必要とされる場合がある。例えば、レンズに調光機能を付与する樹脂層では、４０μｍ程度の厚い厚さが必要とされる場合がある。
【０００６】
このような比較的厚い樹脂層を形成する場合、塗布液を、従来より厚い５μｍ以上の厚さ、さらに、調光機能を付与する場合には、４０μｍ以上の厚さでレンズ基材面上に塗布する必要がある。
【０００７】
しかしながら、従来技術の方法で、このような厚さで塗布された塗布液を硬化させ、樹脂層を形成しようとすると、レンズ基材を回転させて塗布液の厚さを均一にする際に、厚く塗布された塗布液がレンズ基材の外縁部に寄せられ、外縁部に形成されリング状に視認される環状の肉厚部分(所謂「液だまり」)の寸法が大きくなってしまう、という問題があった。
【０００８】
また、このような液だまりの寸法を減少させるべく、レンズ基材の回転速度を高くすると、多量の塗布液がレンズ基材から外方に吹き飛ばされ、レンズ基材上に必要量の塗布液が残らず、所望の厚さの樹脂層が得られなくなる等の問題も生じていた。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、樹脂層の所望の厚さを確保しつつ、外縁部に形成される液だまりの寸法を減少させることができる、樹脂層形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、
プラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に樹脂層を形成する樹脂層形成方法であって、
プラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に紫外線硬化性樹脂を含む塗布液を塗布するステップと、
前記レンズ基材上の塗布液を加熱するステップと、
前記塗布液に紫外線を照射して前記紫外線硬化性樹脂を硬化させ前記樹脂層を得るステップと、を備えている、
ことを特徴とする樹脂層形成方法が、提供される。
【００１１】
このような構成によれば、塗布液の塗布後、塗布液が加熱され、塗布液に含まれる成分等の一部が揮発させられるので、塗布液は流動性が低下して外縁部に移動し難くなり、樹脂層の形成に際し、塗布液の厚さを確保しつつ、液だまりの寸法が大きくなることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂層の所望の厚さを確保しつつ、外縁部に形成される液だまりの寸法を減少させることができる樹脂層形成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好ましい実施形態の樹脂層形成方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】図１の樹脂層形成方法の塗布ステップＳ１における塗布液の配置方法を説明する模式的な図面である。
【図３】図１の樹脂層形成方法の加熱ステップＳ２におけるレンズ基材の配置を説明する模式的な図面である。
【図４】レンズ基材上の液だまりを説明する模式的な図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に沿って、本発明の好ましい実施形態の樹脂層形成方法について説明する。
【００１５】
本実施形態の樹脂層形成方法は、眼鏡等に用いられるプラスチックレンズ用のレンズ基材の少なくとも一方の面に、調光機能を有する樹脂層を形成するための樹脂層形成方法である。
【００１６】
図１に示されているように、本実施形態の樹脂層形成方法では、まず、ステップＳ１で、プラスチックレンズ用の略円形のレンズ基材１の少なくとも一方の面(塗布面１ａ)に、紫外線硬化性樹脂を含む塗布液を塗布する塗布ステップが実施される。
【００１７】
レンズ基材への塗布液の塗布は、ディップ法でも、スピンコート法でもよいが、本実施形態の樹脂層形成方法では、スピンコーターを使用したスピンコート法が選択されている。
【００１８】
本実施態様の樹脂層形成方法では、塗布液は、レンズ基材の凸面に塗布されるが、塗布液が塗布される面は、凹面であってもよい。凸面であれば液溜まり解消効果をより良好に得ることができる。
【００１９】
本実施態様の樹脂層形成方法におけるスピンコートでは、レンズ基材の表面（塗布面）が、水平方向に向いた状態、即ち光軸が水平方向に配向された状態（縦置き）でスピンコートを行った。しかしながら、レンズ基材の表面（塗布面）が、鉛直方向上方に向いた状態、即ち光軸が鉛直方向に配向された状態（横置き）でスピンコートを行なってもよい。
【００２０】
本実施形態で使用される プラスチックレンズ用のレンズ基材としては、例えば、メチルメタクリレートと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ポリウレタンとポリウレアの共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、エン−チオール反応を利用したスルフィド樹脂、硫黄を含むビニル重合体等が挙げられる。ウレタン系が好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００２１】
プラスチックレンズは、両凸レンズ、両凹レンズ、平凸レンズ、平凹レンズ、凸メニスカスレンズ、凹メニスカスレンズのいずれであってもよい。レンズ直径は特に限定されるものではないが、過度に大きなレンズでは塗布工程に長時間を要するため、直径が５０〜１００ｍｍ程度のレンズを使用することが好ましい。遠心力により液溜まりを効果的に防止するうえでは凸面を有するレンズであることが好ましい。また、レンズ凸面上に塗布液を安定に保持するためには、レンズ凸面が、表面カーブが−８〜＋８の曲面であることが好ましい。
【００２２】
本実施態様の樹脂層形成方法で使用される塗布液は、少なくとも紫外線硬化性樹脂成分と溶媒を含む塗布液である。
【００２３】
塗布液に含まれる紫外線硬化性樹脂成分として、光カチオン重合開始剤を使用した。光カチオン重合開始剤としては、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、ジアゾニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、光カチオン重合開始剤は、好ましくはスルホニウム塩であり、より好ましくは、ジフェニル−4−（フェニルチオ）フェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、又はジフェニル−4−（フェニルチオ）フェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネートである。
【００２４】
これらのなかでも、入手の容易性、硬化性の良さから（メタ）アクリロイル基または（メタ）アクリロイルオキシ基をラジカル重合性基として有する化合物が好ましい。なお、前記（メタ）アクリロイルは、アクリロイルとメタクリロイルの両方を示す。
【００２５】
本実施態様の樹脂層形成方法では、塗布ステップＳ１において、ディスペンサノズル２によって塗布液４を、レンズ基材１の塗布面に螺旋状に配置する方法が採用されている（図２）。塗布液を塗布面に螺旋状に配置する方法は、塗布液の粘度を問わず塗布の均一性を高めることができるため好ましい。本実施形態の樹脂層形成方法では、例えば、特開２００９−２８５９７８号公報に記載されているような方法で、塗布液が螺旋状に配置される。
【００２６】
本実施態様の樹脂層形成方法では、中速(例えば２００ｒｐｍ程度)で回転するレンズ基材の塗布面上で、スピンコーターの塗布液を吐出するディスペンサノズル２を、図２に矢印で示すように、レンズ基材１の中心から径方向外方に或いはレンズ基材１の周縁から径方向内方に移動させることによって、レンズ基材１の塗布面１ａ上に、塗布液が螺旋状に配置される。配置される塗布液は、径方向に隣接する塗布液と接触した状態でも、或いは間隔をおいた状態でも良い。螺旋状に配置された塗布液は、その後、径方向に流動することによって、なだらかな状態に均される。配置される塗布液の量は、塗布液が硬化したとき、所望の厚さの樹脂層となる量に設定される。
【００２７】
塗布液の配置が完了した後、レンズ基材１を、塗布液の配置時より高い回転速度(例えば３００ｒｐｍ程度)で回転させることにより、螺旋状に配置され、径方向に流動した塗布液の厚さをさらに均一化することが好ましい。
【００２８】
次いで、レンズ基材１の塗布面上の塗布液を加熱する加熱ステップＳ２が実施される。この加熱ステップでは、ＩＲヒータによって、レンズ基材１の塗布面に螺旋状に配置された塗布液が加熱される。
【００２９】
詳細には、この加熱ステップでは、例えば、図３に示されているように、レンズ基材１を、光軸が略水平方向に向くように縦置きで配置してレンズ基材１の塗布面１ａをＩＲヒータ６の面状の輻射部に対向させ、ＩＲヒータ６からの赤外線で、塗布面上に螺旋状に配置され径方向に流動した塗布液２を所定時間、加熱する。ＩＲヒータ６による加熱中にも、レンズ基材１は、光軸を中心に低速(例えば５０ｒｐｍ程度)で回転させられている。
【００３０】
本実施態様では、ＩＲヒータ４の設定温度は、雰囲気温度が摂氏１５０度乃至１７０度以上となるように、摂氏１８０度乃至２００度程度に設定される。
【００３１】
この加熱によって、塗布液中の溶媒等の一部が揮発し、塗布液の粘度が高くなり、流動性が低下する。
【００３２】
次に、加熱ステップで加熱されたレンズ基材１の塗布面上の塗布液４を常温（室温）まで冷却する冷却ステップＳ３が実施される。
このステップでは、室温の雰囲気中で、レンズ基材を低速(例えば５０ｒｐｍ程度)で回転させることによって、レンズ基材１の塗布面１ａ上の塗布液４を常温（摂氏２０度乃至３０度程度）まで空冷する。
【００３３】
次に、冷却ステップで塗布液が室温まで冷却されたレンズ基材１を高速で回転させ、レンズ基材１の塗布面１ａ上の塗布液をより均一な厚さにする高速回転ステップＳ４が実施される。この高速回転ステップＳ４では、レンズ基材１を、スピナー等によって、高速(例えば、１０００ｒｐｍ程度)で回転させることにより、遠心力で、レンズ基材１上の塗布液４の厚さをより均一にするとともに、場合によっては、過剰な塗布液４をレンズ基材１外に吹き飛ばす。
尚、この高速回転ステップＳ４を、冷却ステップＳ３に先立って行なう態様でもよい。さらに、この高速回転ステップＳ４を行なわない樹脂層形成方法も可能である。
【００３４】
次に、高速回転ステップＳ４で厚さがより均一にされた塗布液に紫外線を照射して塗布液に含まれる紫外線硬化性樹脂を硬化させ樹脂層を得るＵＶ硬化ステップＳ５が実施される。
【００３５】
このＵＶ硬化ステップＳ５は、レンズ基材を低速(例えば５０ｒｐｍ程度)で回転させながら、従来技術における紫外線硬化ステップと同様に、ＵＶランプが発生させた紫外線で塗布液１ａを照射し、レンズ基材１の塗布面１ａ上の塗布液(詳細には、塗布液中の紫外線硬化樹脂)を硬化させ、レンズ基材１上の樹脂層を得る。
【００３６】
さらに、ＵＶ硬化ステップＳ５で得られた樹脂層に熱を加えて更に硬化させる熱処理ステップＳ６が実施され、本実施態様の樹脂層形成方法を終了する。
このような方法によれば、液だまりの幅を１０ｍｍ以下に抑制しつつ、厚さ２０乃至４０μｍ樹脂層を形成することが可能である。
【実施例】
【００３７】
続いて、本発明の実施例について説明する。
本実施例では、レンズ基材としてプラスチックレンズ用の外径７５φのレンズ基材を使用した。
【００３８】
まず、塗布ステップとして、レンズ基材を縦置き状態とし、レンズ基材を、光軸を中心に２００ｒｐｍで１秒間回転させた後、さらに、２００ｒｐｍで回転させながら、塗布液を塗布するノズルを、レンズ基材の塗布面上で径方向外方から中心に向けて移動させ、１〜２ｇの塗布液を、塗布面上に螺旋状に配置した。その後、２００ｒｐｍで１２秒間、続いて、３００ｒｐｍで３秒間、レンズ基材の回転を継続した。
【００３９】
なお、塗布液の組成は、コンポセランSQシリーズ（荒川化学工業株式会社製）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メタノール、CPI-210S（サンアプロ株式会社製）、Y-7006（東レ・ダウコーニング株式会社製）で、固形分濃度を60%とした。
【００４０】
本例では、螺旋状に配置された塗布液の直径（塗布範囲の外径）が異なる実施例を実施した。具体的には、螺旋状に配置された塗布液の直径が、６８ｍｍ、７０ｍｍ、および７１ｍｍである３種類の実施例を実施した。
【００４１】
次に、加熱ステップとして、雰囲気温度が摂氏１７０度より高くなるように、ＩＲヒータの設定温度を摂氏２００度に設定し、縦置き状態のレンズ基材を５０ｒｐｍで回転させながら、ＩＲヒータでレンズ基材上の塗布液を５分間加熱した。
【００４２】
次に、冷却ステップとして、縦置き状態のレンズ基材を、常温雰囲気中で、５０ｒｐｍで１８０秒(３分)間、回転させ、レンズ基材上の塗布液を室温まで空冷した。
【００４３】
更に、高速回転ステップとして、縦置き状態のレンズ基材を１０００ｒｐｍで１０秒間(または１５００ｒｐｍで５秒間)、回転させ、レンズ基材上の塗布液をより均一な厚さとした。
【００４４】
次に、ＵＶ硬化ステップとして、縦置き状態のレンズ基材を５０ｒｐｍで回転させながら、５秒間、紫外線(ＵＶ)を照射し、塗布液中の紫外線硬化樹脂を硬化させ、樹脂層を得た。
【００４５】
最後に、熱処理ステップとして、レンズ基材を摂氏１１０度のオーブンで１時間加熱し、樹脂層形成方法を終了した。
【００４６】
上記実施例によって形成した樹脂層の厚さ並びに液だまりのＷ幅を表１に示す。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
上記実施例に従って樹脂層を形成した例１ないし５では、いずれも、レンズ基材の中心部において所望の樹脂層の厚さである略３０μｍが得られ、さらに、樹脂だまりの幅Ｗ（図４）も、許容範囲の２．５ｍｍを下回っている。
尚、例１ないし５は、塗布液の塗布範囲の外径、および高速回転時に回転の速度、継続時間が異なっている。
【００４９】
また、参考例は、高速回転ステップを、冷却ステップの前に実施した例であり、この例でも、レンズ基材の中心部において所望の樹脂層の厚さである略３０μｍが得られ、さらに、レンズ基材１の塗布面１ａ上の塗布液４の樹脂だまり４ａの幅Ｗ（図４）も、許容範囲の２．５ｍｍを下回っている。
【００５０】
本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１：レンズ基材
1a：塗布面
２：ディスペンサノズル
４：塗布液
６：ＩＲヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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