(57)【要約】【課題】紫外線吸収剤と可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を含有するプラスチックレンズ用組成物を均一に光重合させることができる紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法を提供する。【解決手段】光重合させる光源として、４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する光源１１，１２を用いる。光源は、例えばガリウムのハロゲン化物を添加したメタルハライドランプを用いる。【選択図】    図１
2004264777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料モノマーを１００重量部、紫外線吸収剤を０．１〜５重量部、可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を０．０００５〜５重量部含有するプラスチックレンズ用組成物を光重合させてプラスチックレンズを得る紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法において、
光重合させる光源として、４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する光源を用いることを特徴とする紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法において、
前記光源が、ガリウムのハロゲン化物を添加したメタルハライドランプであることを特徴とする紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法において、
前記プラスチックレンズ用組成物をゲル化させる予備硬化工程及びゲル化したプラスチックレンズ用組成物の重合を完了させる本硬化工程のいずれか一方又は両方に前記光源を用いることを特徴とする紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼を紫外線から守ることができる紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
太陽光線に含まれている４００ｎｍ以下の波長を有する紫外線は、眼の角膜や水晶体に悪影響を及ぼすことが知られている。海や山などの紫外線量の多い場所で太陽光線に眼を曝すと、角膜炎を起こしやすい。また、紫外線の蓄積性により、水晶体に白内障を引き起こす場合がある。そのため、眼鏡レンズ、特に近年需要の多いプラスチックレンズに紫外線吸収能力を付与することが求められている。
【０００３】
プラスチックレンズの製造方法として、原料モノマー組成物を成形型に入れて重合させる注型重合が一般的である。この注型重合には、原料モノマー組成物を硬化させる方法として、熱重合方法と紫外線等の活性エネルギー線を用いる方法がある。
【０００４】
熱重合方法は、重合時間が長くかかり、高価な成形型を多く用意しなければならないため、製造コストが高いという問題がある。また、重合時間が長いため、納品までの日数が必要となり、クイックデリバリができないという問題もある。
【０００５】
そのため、活性エネルギー線を用いる硬化方法でプラスチックレンズに紫外線吸収能力を付与できることが望ましいが、原料モノマー組成物中に紫外線をほとんど吸収するのに十分な量で紫外線吸収剤を配合すると、紫外光領域の光線がほとんど紫外線吸収剤で吸収されてしまうため、紫外線による重合ができないという問題があった。
【０００６】
本出願人は、この問題を解決するため、下記の特許文献１に示すように、可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を用いることにより、原料モノマー組成物中に紫外線吸収剤を紫外線をほとんど吸収するのに十分な量で配合していても、光重合開始剤を可視光領域の光でラジカル分解させて光重合できる紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法を提案した。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２３５６０１
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紫外線吸収剤、可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を含有するプラスチックレンズ用組成物を成形型に充填し、光を照射して得られる光硬化型プラスチックレンズには、次のような問題があることが認められる。
【０００９】
即ち、プラスチックレンズに左右方向と上下方向の度数に差が生じる収差が発生するという問題がある。また、凹レンズ形状のレンズの場合に成形型の中で硬化して得られたプラスチックレンズと成形型との剥離が生じ、成形型による光学面の転写が不正確になり、得られるプラスチックレンズの面精度が低下するという問題がある。さらに、成形型のガラス型とプラスチックレンズを脱型する際に、ガラス型或いはレンズが破損することがしばしば起こり、成形歩留まりを確保することができないといった問題もある。
【００１０】
これらの問題は、プラスチックレンズ用組成物を光重合させる際に、重合が速く進行する部分と遅く進行する部分が偏在し、光重合の不均一により発生すると考えられる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、紫外線吸収剤と可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を含有するプラスチックレンズ用組成物を均一に光重合させることができる紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、光を照射する光源に問題があると考えた。即ち、紫外線重合を行う光源として普通に用いられているメタルハライドランプは、４００ｎｍ以下の紫外線と４００ｎｍを超える波長の可視光の両方を出力し、特に紫外線のエネルギーが大きい。紫外線吸収剤と可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を含有するプラスチックレンズ用組成物を光重合させる際に、紫外線吸収剤が配合されているため、紫外線は成形型中のプラスチックレンズ用組成物で吸収され、反応には寄与せず、可視光がプラスチックレンズ用組成物中を透過して光重合開始剤を分解するものと考えられる。しかし、照射面の表面近傍では紫外線も紫外線吸収剤に吸収される前に反応に寄与すると考えられる。従って、照射されている成形型中のプラスチックレンズ用組成物の表面近傍では可視光よりも紫外線が光反応の主体となり、プラスチックレンズ用組成物の深部では可視光が光反応の主体となって光反応の不均一が生じているものと考えた。
【００１３】
そのため、紫外線をカットし、可視光のみを通す光学フィルタを使って光源の光を選別し、可視光のみを照射して光重合することを試みた結果、良好な結果が得られた。ところが、紫外線を吸収する吸収形の光学フィルタは紫外線吸収の熱で破損するおそれがあり、基板上に多層膜を形成した反射型の光学フィルタは耐久性に問題がある。
【００１４】
そこで、光学フィルタを用いないで可視光のみを使うようにするため、光源について検討したところ、ガリウムのハロゲン化物を添加したメタルハライドランプは、分光エネルギー分布は４００〜４５０ｎｍの可視光領域にエネルギーが集中し、そのまま光源として用いても、均一な重合が可能であることを見い出した。また、従来のメタルハライドランプに比べガリウムのハロゲン化物を添加したメタルハライドランプは反応で使用する４００〜４５０ｎｍの波長領域のエネルギー自体も強いため、重合に要する時間が短くて済む利点もある。
【００１５】
光重合によるプラスチックレンズの注型重合では、まず成形型の中のプラスチックレンズ用組成物をゲル化する予備硬化工程を行い、その後、重合を完了させる本硬化工程を行う。４００〜４５０ｎｍの可視光領域にエネルギーが集中するメタルハライドランプは、光源として、予備硬化工程、本硬化工程の両方に用いることが好ましいが、いずれか一方に用いても良い。
【００１６】
従って、請求項１記載の発明は、原料モノマーを１００重量部、紫外線吸収剤を０．１〜５重量部、可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を０．０００５〜５重量部含有するプラスチックレンズ用組成物を光重合させてプラスチックレンズを得る紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法において、光重合させる光源として、４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する光源を用いることを特徴とする紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法を提供する。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法において、前記光源が、ガリウムのハロゲン化物を添加したメタルハライドランプであることを特徴とする紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法を提供する。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法において、前記プラスチックレンズ用組成物をゲル化させる予備硬化工程及びゲル化したプラスチックレンズ用組成物の重合を完了させる本硬化工程のいずれか一方又は両方に前記光源を用いることを特徴とする紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２０】
本発明の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法は、上述したように、原料モノマーを１００重量部、紫外線吸収剤を０．１〜５重量部、可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を０．０００５〜５重量部含有するプラスチックレンズ用組成物を光重合させてプラスチックレンズを得るものである。
【００２１】
図１に、本発明の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法において用いられる成形型の一実施形態を示す断面図を示す。この成形型１は、上モールド２と下モールド３を所定間隔に位置決めした状態で粘着テープ４を２枚のモールド２、３の外周面に巻き付け、２枚のモールド２、３を所定間隔を設けて固定すると共に、これらのモールド２、３間の空隙を粘着テープ４で密封空間に封止してレンズ形状のキャビティ５を形成している。なお、粘着テープ４の代わりにガスケットを用いて２枚のモールドを封止し、クリップなどで固定するようにしてもよい。
【００２２】
成形型１を構成する２枚のモールド２、３の材料としては、可視光を透過できる必要があり、通常は透明ガラスを用いて構成される。レンズの光学面を転写する互いに対向する面２１、３１は鏡面研磨されている。
【００２３】
本発明の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法は、成形型１のキャビティ５にプラスチックレンズ用組成物６を注入し、好ましくは予備硬化工程後、重合を完了させる本硬化工程を行う。この場合、光重合と熱重合を同時に行ったり、場合によっては光重合後に熱重合を行うこともできる。
【００２４】
プラスチックレンズ用組成物を構成する原料モノマーとしては、光重合できるものであれば、いずれのものも使用可能であり、制限されるものではない。原料モノマーは、単官能又は多官能の反応基を有するもので、例えば脂肪族、脂環族、芳香族アルコールのアクリレート又はメタアクリレート、ウレタンアクリレート、ウレタンメタクリレート、エポキシアクリレート、エポキシメタクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエステルメタクリレート等の分子内に１つ又は２つ以上のラジカル重合性二重結合を有する化合物が使用可能である。
【００２５】
例えば、特開平８−１７６２４３号公報、特開平１１−１５２３１７号公報、特開平１１−１５８２２９号公報、特開平１１−１７４２０１号公報、特開平１１−１７４２０２号公報、特開平１１−１７４２０３号公報などに記載されている原料モノマーを使用することができる。原料モノマーの具体的な例を次に示す。
【００２６】
（Ａ）ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとメタクリル酸とを反応させて得られたエポキシジメタクリレート、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸とを反応させて得られたエポキシジアクリレート、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルとメタクリル酸とを反応させて得られるエポキシジメタクリレートに代表される一分子中に（メタ）アクリロイルオキシ基を２個以上有するエポキシポリ（メタ）アクリレート。
【００２７】
（Ｂ）ノナブチレングリコールジメタクリレート、ドデカブチレングリコールジメタクリレートに代表されるポリブチレングリコールジ（メタ）アクリレート。
【００２８】
（Ｃ）フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルエチルメタクリレート、ｏ−ビフェニルメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパン、２−フェニル−２−（４−メタクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２−フェニル−２−（４−アクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、フェノキシエチルアクリレートに代表される分子内に少なくとも１個のメタクリロイル基またはアクリロイル基を有する（メタ）アクリレート化合物。
【００２９】
（Ｄ）イソホロンジイソシアネートと２−ヒドロキシプロピルメタクリレートを反応させて得られたウレタンジメタクリレート、メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）と２−ヒドロキシエチルメタクリレートを反応させて得られたウレタンジメタクリレート、キシリレンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチルメタクリレートを反応させて得られたウレタンジメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートとｍ−キシリレンジイソシアネートとを反応させて得られたウレタンジメタクリレートに代表される分子内に（メタ）アクリロイルオキシ基を２個以上有するウレタンポリ（メタ）アクリレート。
【００３０】
（Ｅ）トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸のトリ（メタ）アクリル酸エステル、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸のジ（メタ）アクリル酸エステル等のイソシアヌル酸の（メタ）アクリレート化合物。
【００３１】
（Ｆ）イソボルニルメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサメチレングリコールジメタクリレートなどに代表される低粘度の（メタ）アクリレートモノマー。
【００３２】
（Ｇ）２−（４−ビニルベンジルチオ）エタノールおよび２−（３−ビニルベンジルチオ）エタノールの混合体、２−（４−ビニルベンジルチオ）イソプロパノールおよび２−（３−ビニルベンジルチオ）イソプロパノールの混合体、２−（４−ビニルベンジルチオ）ブタノールおよび２−（３−ビニルベンジルチオ）ブタノールの混合体に代表される少なくとも１種のヒドロキシル基と硫黄原子を含有する芳香族ビニル化合物と、イソシアナトエチル（メタ）アクリレート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリス（イソシアナトヘキシル）イソシアヌレート、ビス（４，４’−イソシアナトシクロヘキシル）メタン、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、ビス（４，４’−イソシアナトフェニル）メタンに代表されるイソシアネート化合物とを反応させて得られる含硫黄ウレタン−ビニル化合物。
【００３３】
（Ｈ）ｏ−ビス（４−ビニルベンジルチオエチル）フタレート、ビス（４−ビニルベンジルチオエチル）スクシネート、ｍ−ビス（４−ビニルベンジルチオエチル）フタレートに代表されるスチリル基含有含硫黄芳香族化合物。
【００３４】
（Ｉ）２−ヒドロキシエチルメタクリレートや２−ヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシルキ含有（メタ）アクリレート化合物と４，４’−ビス（イソシアナトエチルチオメチル）フェニルスルフィドや４，４’−ビス（イソシアナトエチルチオエチリデン）フェニルスルフィド等のビスフェニルチオエーテル基を有するジイソシアネート化合物とを反応させて得られるビスフェニルチオエーテル基含有ウレタン（メタ）アクリレート化合物。
【００３５】
（Ｊ）４，４’−ビス（メタクリロイルオキシエチリデン）フェニルスルフィド、４，４’−ビス（メタクリロイルエトキシチオメチレン）フェニルスルフィド、４，４’−ビス（メタクリロイルエトキシチオエチリデン）フェニルスルフィド等のビスフェニルチオエーテル基含有ジ（メタ）アクリレート化合物。
【００３６】
（Ｋ）ｐ−ビス（β−（メタ）アクリロイルオキシエチルチオ）キシリレン、ｍ−ビス（β−（メタ）アクリロイルオキシエチルチオ）キシリレンに代表されるフェニル基にチオエーテル基とアクリロイル基とを有する基が結合した含硫黄ジ（メタ）アクリレート化合物。
【００３７】
これらの群の中から適宜選択して組成物を構成することができる。例えば、（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｄ）、（Ａ）＋（Ｂ）＋（Ｃ）＋（Ｅ）＋（Ｆ）、（Ｇ）＋（Ｋ）＋（Ｃ）、（Ｈ）＋（Ｋ）＋（Ｃ）、（Ｉ）＋（Ｋ）＋（Ｃ）、（Ｊ）＋（Ｋ）＋（Ｃ）の組み合わせを例示することができる。
【００３８】
本発明で用いる紫外線吸収剤としては、原料モノマーとの相溶性に優れる紫外線吸収剤であれば、どの紫外線吸収剤も使用可能であり、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニル系、トリアジン系、ニッケル塩系などをあげることができる。なかでも、ベンゾトリアゾール系は、原料モノマーに対する溶解性が良好であり、紫外線吸収能力が高く、しかも化合物単体での色が淡色か白色でレンズが着色しにくいという特徴を備えているため、好ましい。
【００３９】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、５−クロロ−２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−メチル−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミジルメチル）フェノール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（４−ベンゾイルオキシ−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−クロロ−２−（３，５−ジ−ｓｅｃ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール等を例示することができる。また、（メタ）アクリロイルオキシ基等の重合性官能基を有する反応型紫外線吸収剤、例えば２−（２−ヒドロキシ−５−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを使用することもできる。
【００４０】
紫外線吸収剤の配合量は、プラスチックレンズに４００ｎｍ以下の紫外線を十分に吸収させるのに十分な量であり、具体的には原料モノマー１００重量部に対して０．１〜５重量部、好ましくは０．１〜３重量部である。紫外線吸収剤の配合量が少なすぎると十分に紫外線の透過を抑制できず、眼を紫外線から保護できない。一方、紫外線吸収剤の配合量が多すぎると、原料モノマーへの溶解が困難になり、成形時にプラスチックレンズ表面に紫外線吸収剤が析出したり、ガラス型との密着性が低下したり、重合反応が阻害されるという不都合が生じる。こうして得られる紫外線吸収性プラスチックレンズは、硬化後２ｍｍ厚における４００ｎｍの分光透過率が１０％以下である。
【００４１】
本発明で用いる光重合開始剤としては、４００ｎｍ以上の可視光領域に吸収特性を有する必要がある。このような光重合開始剤としては、例えば、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド（ＢＡＰＯ１）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＰＯ２）を挙げることができる。これらの化合物は、ビスアシルフォスフィンオキサイド構造を有することに共通性がある。前者のＢＡＰＯ１は単品では供給されておらず、ＢＡＰＯ１と２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンとの１：３の混合物（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名イルガキュア１７００）、ＢＡＰＯ１と１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとの１：３の混合物（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名イルガキュア１８００）、ＢＡＰＯ１と１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトンとの１：１の混合物（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名イルガキュア１８５０）等として市販されている。後者のＢＡＰＯ２はチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名イルガキュア８１９として単品で供給されている。また、α−アミノアルキルフェノン系の２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名イルガキュア３６９）、チタノセン系のビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名  イルガキュア７８４）も使用可能である。
【００４２】
光重合開始剤の配合量は、原料モノマー１００重量部に対して０．０００５〜５重量部の範囲、好ましくは０．０１〜２重量部の範囲である。光重合開始剤の配合量が少なすぎると十分に重合できない場合があり、一方、多すぎるとレンズが着色する場合がある。
【００４３】
図２に、これらのＢＡＰＯ１、ＢＯＰＯ２、及び光重合開始剤として一般的に用いられるＴＰＯ（２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド）のそれぞれのアセトニトリル０．１％濃度での吸収特性を示す。
【００４４】
ＴＰＯは、この濃度では４００ｎｍ以上の可視光線領域での吸収がＢＡＰＯ１とＢＡＰＯ２に比べて小さく、このため４００ｎｍ以上の可視光線もわずかに吸収する紫外線吸収剤の吸収領域と重複してしまう。ＢＡＰＯ１とＢＡＰＯ２は可視光領域の４００〜４４０ｎｍの波長範囲に吸収特性を有し、紫外線吸収剤との併用に適している。なお、ＴＰＯも濃度を高くすれば可視光領域に吸収特性を有するようになるが、ＢＡＰＯ１とＢＡＰＯ２よりは添加量をかなり多くする必要がある。
【００４５】
かかるプラスチックレンズ用組成物は、可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を用いているため、得られるプラスチックレンズがわずかに着色する場合がある。この場合は、ブルーイング剤を添加することにより、着色を防止することができる。
【００４６】
プラスチックレンズ用組成物には、上述した成分以外に、熱重合を併用するために、有機過酸化物、アゾ系化合物などの熱重合開始剤を併用することができる。また、その他、酸化防止剤、顔料、帯電防止剤、内部離型剤等を配合することができる。
【００４７】
このようなプラスチックレンズ用組成物を、例えば注射針を前記粘着テープ４に刺してこの注射針を介して成形型１のキャビティ５内に注入する。
【００４８】
注入後、プラスチックレンズ用組成物６を硬化させる硬化工程を行う。硬化工程では、例えば、注入孔からプラスチックレンズ用組成物６が漏れないように、成形型１に少量の光を照射して、プラスチックレンズ用組成物６をゲル化させる予備硬化工程を行った後、プラスチックレンズ用組成物６の硬化を完了させる本硬化工程を行うことが好ましい。予備硬化は、重合を均一化させ、重合収縮に伴って発生する応力を緩和できる効果も有する。予備硬化は、例えば成形型１を静止させた状態で光源から５０〜３００００ｍＪ／ｃｍ２程度の光を照射することが好ましい。
【００４９】
次に、通常、光源が配置されている照射炉の中を搬送する搬送装置に成形型１を載置して搬送させ、所定時間照射炉の中を通すことにより、図１に示すように、照射炉の上側に配置されている光源１１と下側に配置されている光源１２の照射により光照射を行う。あるいは、搬送させて光照射後、成形型１を静止させた状態で光照射してもよい。また、光以外の電子線やＸ線等の活性エネルギー線を併用するようにしてもよい。光の照射量は、特に制限されないが、１〜５００Ｊ／ｃｍ２程度である。光照射時間は、０．５〜６０分程度である。この際の光照射する雰囲気は、空気中でもよいし、窒素、アルゴン等の不活性ガス中でもよい。この場合、熱重合を併用するときは、加熱雰囲気下で光照射を行うようにしてもよい。また、活性エネルギー線の照射量を０．５〜１０Ｊ／ｃｍ２として、注入した組成物をゲル化させて不流動化させた後、８０〜１５０℃の熱風炉中に１〜５時間放置し、重合を完結させるという活性エネルギー線と熱による２段階工程による硬化方法でプラスチックレンズを得ることもできる。
【００５０】
本発明の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法は、このようなプラスチックレンズ用組成物を光重合させる光源１１，１２として、４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する光源を用いる。
【００５１】
本発明にかかるプラスチックレンズ用組成物の光硬化においては、必要な光は４００〜４５０ｎｍの波長領域の可視光であり、４００ｎｍ以下の波長の紫外線は均一な光重合を阻害するため、できる限り光硬化に用いられないようにすることが好ましい。本発明では光源を選択することにより解決している。
【００５２】
紫外線硬化に通常用いられている光源としては、主に高圧水銀ランプとメタルハライドランプの２種類である。
【００５３】
図４に高圧水銀ランプの分光エネルギー分布を示す。また、図５に紫外線硬化に通常に用いられているメタルハライドランプの分光エネルギー分布を示す。高圧水銀ランプは、石英ガラス製の発光管の中に高純度の水銀と少量の希ガスが封入されたものである。紫外線硬化に最も多く使用されている。図５の分光エネルギー分布を有するメタルハライドランプは、構造自体は水銀ランプと同じであるが、水銀に加えて鉄、銀のハロゲン化物を添加したランプである。４５０ｎｍ以下の可視光及び紫外線を効率良く発生する。紫外線域でのエネルギー変換効率は水銀ランプの約１．２倍である。そのため、紫外線硬化に汎用されている。図５に示すように、このメタルハライドランプは、３５０〜４００ｎｍの紫外線のエネルギーの方が４００〜４５０ｎｍの波長領域の可視光のエネルギーよりも大きくなっている。また、このメタルハライドランプは、３５０〜４００ｎｍの波長領域の相対強度ピークの方が、４００〜４５０ｎｍの波長領域の相対強度ピークより大きい。高圧水銀ランプも、３５０〜４００ｎｍの波長領域の相対強度ピークの方が、４００〜４５０ｎｍの波長領域の相対強度ピークより大きい。
【００５４】
図３に、ガリウムのハロゲン化物を添加したメタルハライドランプの分光エネルギー分布を示す。図３に示すように、このメタルハライドランプは、４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する。また、４００〜４５０ｎｍの波長領域の可視光のエネルギーの方が、３５０〜４００ｎｍの波長領域の紫外線のエネルギーよりも大きくなっている。また、４００〜４５０ｎｍの波長領域の相対強度ピークが３５０〜４００ｎｍの波長領域の相対強度ピークより大きい。
【００５５】
図３の分光エネルギー分布を有するメタルハライドランプは、構造自体は水銀ランプと同じであるが、水銀に加えてガリウムのハロゲン化物を添加したランプである。４０３ｎｍと４１７ｎｍ波長を強く出力するのが特徴である。このメタルハライドランプは、紫外光領域の出力が弱く、紫外線硬化に用いられることはなかった。
【００５６】
本発明では、これまで紫外線硬化に用いられることがなかった４００〜４５０ｎｍの可視光の波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する光源を用いる。これにより、成形型１中のプラスチックレンズ用組成物６の照射面の表面近傍における紫外線の光反応に対して寄与する割合が、通常のメタルハライドランプを用いる場合よりも激減し、照射されている表面近傍から深部に至るまで４００〜４５０ｎｍの可視光が光反応の主体となり、そのため、照射面の表面近傍と深部で光反応が均一化すると考えられる。その結果、得られるプラスチックレンズに、収差の発生、プラスチックレンズと成形型との剥離、成形型のガラス型とプラスチックレンズを脱型する際に、ガラス型或いはレンズが破損するという問題がなくなり、成形歩留まりが顕著に向上した。
【００５７】
４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する光源は、予備硬化工程に用いる光源、本硬化工程の図１に示した照射炉に用いられている光源１１，１２の全ての光源として用いることが好ましい。また、これらの予備硬化工程、本硬化工程のいずれか一方に用いてもよい。また、紫外線をカットする光学フィルタを併用するようにすると、より効果的である。上記光源は紫外線の出力が低いため、光学フィルタに与える負荷が低く、発熱や耐久性の問題が減少する。更に、本硬化工程では、成形型に対して一方の側にのみ光源を配置し、一方からのみ光を照射するようにしてもよい。
【００５８】
光照射が終了して成形型１のキャビティ中の組成物は硬化し、レンズの形状のプラスチックレンズを得た後、成形型１を解体してレンズを取り出し、成形工程は終了する。
【００５９】
本発明方法によって得られた紫外線吸収性プラスチックレンズには、必要に応じて、片側または両面に、研磨処理、ハードコート処理、無反射コート処理、染色処理等の処理を施すことができる。
【００６０】
【実施例】
（実施例１）
＜組成物＞
（Ａ）成分としてビスフェノールＡジグリシジルエーテルとメタクリル酸とを反応させて得られたエポキシジメタクリレートを４０ｇ、（Ｂ）成分としてノナブチレングリコールジメタクリレートを２０ｇ、（Ｃ）成分としてベンジルメタクリレートを２５ｇ、（Ｄ）成分としてイソホロンジイソシアネートと２−ヒドロキシプロピルメタクリレートを反応させて得られたウレタンジメタクリレートを１５ｇ、紫外線吸収剤として２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール１．０ｇ、熱重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシイソブチレートを０．１ｇ、光重合開始剤としてイルガキュア１８５０を０．０８ｇ、酸化防止剤としてトリエチルホスファイトを０．２ｇ混合し、室温でよく攪拌した後、５０ｍｍＨｇに減圧して１０分間脱気した。
そして、この組成物をプラスチックレンズ成形型▲１▼（屈折率１．５５の樹脂を成形した時に度数＋６．００Ｄが得られる凸面用と凹面用のガラス製モールド２枚（型径は７０ｍｍ）を用い、その周囲をポリエチレンテレフタレートフィルムにシリコーン系の粘着剤を塗布した粘着テープで巻いたもの）、プラスチックレンズ成形型▲２▼（屈折率１．５５の樹脂を成形した時に度数−６．００Ｄが得られる凸面用と凹面用のガラス製モールド２枚（型径は７０ｍｍ）を用い、その周囲をポリエチレンテレフタレートフィルムにシリコーン系の粘着剤を塗布した粘着テープで巻いたもの）、に該組成物を注入針で注入した。注入後、注入箇所の封止はなし。
【００６１】
＜予備硬化工程＞
ランプ種：図３の分光エネルギー分布を有するメタルハライドランプ（３５０〜４００ｎｍより４００〜４５０ｎｍの相対照度が強い）、発光長１０インチ、ランプ入力３ｋＷ
ランプ照度：１４０ｍＷ／ｃｍ２（照度測定は、（株）オーク製作所製照度計ＵＶ−Ｍ３０、受光器はＵＶ−４３を使用、成形型の中心部で測定）
予備硬化工程での光のあて方：凸面側から照射。注入箇所を上にして５ｓ。
【００６２】
＜本硬化工程＞
本硬化搬入条件：０．５ｍ／ｍｉｎ
本硬化時条件：ランプ直下で２ｒｐｍのスピードで回転、２５０ｓ。
ランプ種：予備硬化工程と同じ。
ランプ照度：凸面側１００ｍＷ／ｃｍ２、凹面側１４０ｍＷ／ｃｍ２（照度測定条件は予備硬化工程と同じ、ランプ直下の成形型中心部で測定）
本硬化時雰囲気温度実測：１２０℃
この後、成形型からプラスチックレンズを脱型し、１３０℃で２時間加熱してアニール処理を行った。
【００６３】
＜得られたレンズの評価＞
（１）離型時のガラス型、レンズの破損の有無
離型の後のガラス型、レンズの破損の有無を成形型▲１▼、成形型▲２▼について目視評価。
○：ガラス型、レンズ共に破損なし。
×：ガラス型又はレンズのどちらかが破損。
（２）−６．００Ｄレンズのハガレ
○：本硬化後、ガラス型とレンズが密着しており、アニール後のレンズに面欠陥がない。
×：本硬化後、ガラス型とレンズがはがれており、アニール後に面欠陥（ハガレ跡）が目視で確認できるもの。
（３）＋６．００Ｄレンズの度数測定
測定器：（株）ニコン製レンズメータＰＬ−２
レンズ中心部での縦横の度数を測定し、その差の絶対値を収差量とした。
評価結果を表１に示す。
【００６４】
（実施例２）
＜組成物＞
（Ｇ）成分として２−（４−ビニルベンジルチオ）エタノールおよび２−（３−ビニルベンジルチオ）エタノールの混合体とｍ−キシリレンジイソシアネートとを反応させて得られた含硫黄ウレタン−ビニル化合物を４０ｇ、（Ｋ）成分としてｐ−ビス（β−メタクリロイルオキシエチルチオ）キシリレンを３５ｇ、（Ｃ）成分として２，２−ビス（４−アクリロイルオキシジエトキシフェニル）プロパンを１５ｇ、（Ｃ）成分としてベンジルメタクリレートを１０ｇ、酸化防止剤としてトリエチルホスファイトを０．５ｇ、酸化防止剤としてビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−プペリジル）セバケートを０．５ｇ，紫外線吸収剤として２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールを０．５ｇ、光重合開始剤としてイルガキュア１７００を０．３ｇ、熱重合開始剤としてｔ−ブチルパ−オキシイソブチレートを０．１ｇ添加して混合し、室温でよく攪拌した後、５０ｍｍＨｇに減圧して１０分間脱気した。
【００６５】
そして、この組成物をプラスチックレンズ成形型▲１▼（屈折率１．６０の樹脂を成形した時に度数＋６．００Ｄが得られる凸面用と凹面用のガラス製モールド２枚（型径は７０ｍｍ）を用い、その周囲をポリエチレンテレフタレートフィルムにシリコーン系の粘着剤を塗布した粘着テープで巻いたもの）、成形型▲２▼（屈折率１．６０の樹脂を成形した時に度数−６．００Ｄが得られる凸面用と凹面用のガラス製モールド２枚（型径は７０ｍｍ）を用い、その周囲をポリエチレンテレフタレートフィルムにシリコーン系の粘着剤を塗布した粘着テープで巻いたもの）、に該組成物を注入針で注入した。注入後、注入箇所の封止はなし。
【００６６】
＜予備硬化工程＞
ランプ種：実施例１と同じ。
ランプ照度：実施例１と同じ。
予備硬化工程での光のあて方：凹面側から照射。注入箇所を上にして７ｓ。
【００６７】
＜本硬化工程＞
本硬化搬入条件：０．５ｍ／ｍｉｎ
本硬化時条件：ランプ直下で２ｒｐｍのスピードで回転、２５０ｓ、
ランプ種：予備硬化工程と同じ
ランプ照度：凸面側６０ｍＷ／ｃｍ２、凹面側９０ｍＷ／ｃｍ２（ランプ直下の成形型中心部で測定）
本硬化時雰囲気温度実測：８０℃
この後、成形型からプラスチックレンズを脱型し、１３０℃で２時間加熱してアニール処理を行った。
【００６８】
＜得られたレンズの評価＞
実施例１と同様にプラスチックレンズを評価した。結果を表１に示す。
【００６９】
（比較例１）
＜組成物＞
実施例１と同じプラスチックレンズ用組成物を調製した。
【００７０】
＜予備硬化工程＞
ランプ種：図５に示した分光エネルギー分布を有するメタルハライドランプ（３５０〜４００ｎｍの方が４００〜４５０ｎｍより相対照度が強い）、発光長１０インチ、ランプ入力３ｋＷ
ランプ照度：１４０ｍＷ／ｃｍ２（照度測定は、（株）オーク製作所製照度計ＵＶ−Ｍ３０、受光器はＵＶ−３５を使用、成形型の中心部で測定）。
【００７１】
予備硬化工程での光のあて方：実施例１と同じ。
【００７２】
＜本硬化工程＞
本硬化搬入条件：０．５ｍ／ｍｉｎ
本硬化時条件：ランプ直下で２ｒｐｍのスピードで回転、２５０ｓ。
ランプ種：比較例１の予備硬化工程と同じ。
ランプ照度：凸面側１００ｍＷ／ｃｍ２、凹面側１４０ｍＷ／ｃｍ２（照度測定条件は予備硬化工程と同じ、ランプ直下の成形型中心部で測定）
本硬化時雰囲気温度実測：１２０℃
この後、成形型からプラスチックレンズを脱型し、１３０℃で２時間加熱してアニール処理を行った。
【００７３】
＜得られたレンズの評価＞
実施例１と同様にプラスチックレンズを評価した。結果を表１に示す。
【００７４】
【表１】
2004264777.tif 000003
【００７５】
表１の結果より、光源として図５に示した分光エネルギー分布を有するメタルハライドランプを用いて紫外線吸収剤と可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を含有するプラスチックレンズ用組成物を光硬化した比較例１では、ガラス型や得られたプラスチックレンズの破損が生じ、ハガレが生じて成形型の面形状の転写精度が低下し、収差が発生するなど、光重合の不均一による成形不良が発生する。
【００７６】
これに対して、図３に示す４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有するメタルハライドランプを用いて紫外線吸収剤と可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を含有するプラスチックレンズ用組成物を光硬化した実施例では、ガラス型や得られたプラスチックレンズの破損が生じないし、ハガレも生じないため、成形型の面形状の転写精度に優れ、収差もごく少なく、重合の不均一による成形不良が顕著に減少することが認められる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法によれば、４００〜４５０ｎｍの波長領域にエネルギーが集中している分光エネルギー分布を有する光源を用いて光重合することにより、紫外線吸収剤と可視光領域に吸収特性を有する光重合開始剤を含有するプラスチックレンズ用組成物を均一に光重合させ、成形不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紫外線吸収性プラスチックレンズの製造方法における成形型と光源から光を照射する光重合を説明する概念図である。
【図２】ＢＡＰＯ１、ＢＯＰＯ２、及びＴＰＯの吸収特性を示すグラフである（アセトニトリル中、０．１％濃度）。
【図３】ガリウムのハロゲン化物を添加したメタルハライドランプの分光エネルギー分布である。
【図４】高圧水銀ランプの分光エネルギー分布である。
【図５】水銀に加えて鉄、銀のハロゲン化物を添加したメタルハライドランプの分光エネルギー分布である。
【符号の説明】
１…成形型
２…上モールド
３…下モールド
４…粘着テープ
５…キャビティ
６…プラスチックレンズ用組成物
１１…光源
１２…光源
【図１】
2004264777.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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