(57)【要約】【課題】  レンズを注型成形法により製造する際に、良好な離型性及び重合成形歩留まりを確保し、さらにシミや、染色ムラが発生しない離型剤の塗布方法及び装置を提供する。【解決手段】  注型成形法によってプラスチックレンズを成形する前に、静止または回転している成形型に溶剤で希釈した離型剤を吐出して、回転することで塗膜を形成し、更に離型剤を塗布した成形型に離型剤の希釈に用いた溶剤を吐出して回転する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
注型成形法によってプラスチックレンズを成形する成形型の成形面に離型剤を塗布する離型剤の塗布方法であって、静止または回転している前記成形型の成形面上に溶剤で所定の濃度に希釈した離型剤溶液を吐出した後、前記成形型を回転して前記成形型の成形面上に離型剤溶液の塗膜を形成し、前記成形型を回転させながら前記離型剤溶液の塗膜が形成された成形面上に前記離型剤を希釈するのに用いた溶剤と同じ溶剤を所定量吐出し、その後更に前記成形面上の溶剤が乾燥するまで回転を行うことを特徴とする離型剤の塗布方法。
【請求項２】
請求項１記載の離型剤の塗布方法において、
前記離型剤が、燐酸エステル、フッ素含有有機ケイ素化合物、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤及びアルキル４級アンモニウム塩からなる群より選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする離型剤の塗布方法。
【請求項３】
請求項１から２のいずれかに記載の離型剤の塗布方法において、
前記溶剤が、アルコール類、セロソルブ類、炭化水素類、エステル類、ケトン類及びアミン類からなる群より選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする離型剤の塗布方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の離型剤の塗布方法において、
前記離型剤溶液の濃度が５００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍであることを特徴とする離型剤の塗布方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の離型剤の塗布方法において、
前記離型剤を希釈するのに用いた溶剤と同種の溶剤を所定量吐出する時の前記溶剤の吐出量が３ｃｃ〜８ｃｃである事を特徴とする離型剤の塗布方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の離型剤の塗布方法において、
前記離型剤溶液を吐出した後の成形型の回転速度が１５０ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍである事を特徴とする離型剤の塗布方法。
【請求項７】
成形型を把持して回転する把持・回転手段と、静止または回転している前記成形型に溶剤で希釈した離型剤溶液を吐出する離型剤溶液吐出手段と、前記離型剤溶液が吐出された前記成形型の成形面上に前記離型剤の希釈に用いた溶剤と同じ溶剤を吐出する溶剤吐出手段とを具備することを特徴とする離型剤の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックレンズの製造方法に関し、特に離型剤の塗布方法及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて容易に染色できる為に、ファッション性を付与する点において優れ、なおかつ安全性、易加工性においても有利な為、近年眼鏡用レンズとして普及してきている。したがって、眼鏡用のプラスチックレンズにとって、染色品質は重要である。プラスチックレンズ（以降、レンズと呼ぶ）の成形方法としては、２枚の成形型で形成されたキャビティ内に原料モノマーを注入し、熱または紫外線で重合反応させて成形する注型成形法が一般的に用いられている。近年はレンズの薄型化の為に、高屈折率プラスチック原料が使用されている。これら高屈折率プラスチック原料は、重合時に成形型の光学面が形成される成形面と接し、成形面は重合素材との密着性が非常に高い為に、硬化後に成形型からレンズを剥離する事が困難である。（以降、成形型からレンズを剥離する事を離型と呼び、剥離を行い易くする為に用いる助剤を離型剤と呼ぶ。）このため、特許文献１に記載されているように、原料内に予め離型剤を添加した後に注入硬化を行う方法や、特許文献２に記載されているように、原料モノマーを注入する前に、予め成形型の使用面を洗浄した後に、溶剤に希釈した離型剤をスピンコート法により前記成形型に塗布してから注入硬化を行う方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２１３６０１号公報
【特許文献２】特開平１０−２６４２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述のような従来技術では次のような問題があった。
つまり、特許文献１に記載されている方法で十分な離型性を得る為には、多量の離型剤を原料中に添加する必要があり、この結果、硬化後のレンズに着色や白濁といった外観不良が発生する問題がある。さらに離型剤を多量に添加すると、目的とする耐熱性や機械的強度が得られなくなるという基本品質に関わる問題も発生する。
【０００５】
特許文献２に記載されている方法は、特許文献１の方法に比べて、離型性の改善には効果があるが、離型剤を均一に塗布する事が難しいという問題がある。離型剤は一般に粘度が高い為、そのままでは塗布性が劣る。したがって、それを解消する為に、アルコール類、セロソルブ類、炭化水素類、エステル類、ケトン類、アミン類等の有機溶媒に希釈して用いる。その時の濃度は、塗布性と離型性の両方を考慮して５００ｐｐｍから３０００ｐｐｍ程度が良い。しかしながらこの範囲の濃度において、１回塗布だけで離型剤を均一に塗る条件を見出すのは、使用する成形型の形状が曲面である事や、この曲面形状の種類が多岐にわたる事、成形型の表面状態が必ずしも均一であるとは限らない事、スピンコート法そのものが膜厚分布に偏りを生じ易い塗布方法である事、等の理由により、非常に困難であった。離型剤を成形型に均一に塗れない弊害は、レンズにシミが発生したり、レンズを染色した時に染色ムラが発生する外観不良となって表れる。
【０００６】
そこで本発明の目的は、レンズを注型成形法により製造する際に、良好な離型性及び重合成形歩留まりを確保し、さらにシミや、染色ムラが発生しない離型剤の塗布方法及び装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、第１に、注型成形法によってプラスチックレンズを成形する成形型の成形面に離型剤を塗布する離型剤の塗布方法であって、静止または回転している前記成形型の成形面上に溶剤で所定の濃度に希釈した離型剤溶液を吐出した後、前記成形型を回転して前記成形型の成形面上に離型剤溶液の塗膜を形成し、前記成形型を回転させながら前記離型剤溶液の塗膜が形成された成形面上に前記離型剤を希釈するのに用いた溶剤と同じ溶剤を所定量吐出し、その後更に前記成形面上の溶剤が乾燥するまで回転を行うことを特徴とする離型剤の塗布方法を提供する。
【０００８】
特許文献２のように成形型に１回だけ溶剤で希釈した離型剤をスピンコート法により塗布する方法では、成形型の形状が曲面である事、この曲面の種類が多岐にわたる事、成形型の表面状態が必ずしも均一であるとは限らない事、スピンコート法そのものが膜厚分布に偏りを生じ易い塗布方法である事、等の理由により、成形型表面の場所によって塗布された離型剤の膜厚に差が生じてしまう。それに対して、更にもう１度溶剤のみを塗布する事により、離型剤の膜厚が全体に薄くなる為、結果として場所によって異なる離型剤の膜厚差も小さくなる。よってこの事が、離型剤の膜厚差を解消し、離型剤を均一に塗布する事を可能にした。また、離型剤を希釈する溶剤と同種の溶剤を吐出することによって、離型剤溶液が塗布された表面へ後から塗布される溶剤との装用性が高くなるため、より均一な離型剤の塗布が可能となる。
【０００９】
本発明は、第２に、上記第１の離型剤の塗布方法において、前記離型剤が、燐酸エステル、フッ素含有有機ケイ素化合物、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤及びアルキル４級アンモニウム塩からなる群より選ばれる１種または２種以上である事を特徴とする離型剤の塗布方法を提供する。
【００１０】
これらの離型剤種は、重合硬化後に成形型を洗浄する際に除去する事が容易であるため、同じ成形型を繰り返し使用する場合、常に成形型を一様に清浄化する事ができ、離型性の安定化に寄与する。
【００１１】
本発明は、第３に、上記第１の離型剤の塗布方法において、前記溶剤が、アルコール類、セロソルブ類、炭化水素類、エステル類、ケトン類、アミン類からなる群より選ばれる１種または２種以上である事を特徴とする離型剤の塗布方法を提供する。
【００１２】
これらの溶剤は、離型剤を容易に溶解し、離型剤の低粘度化と塗布性の向上に寄与する。
【００１３】
本発明は、第４に、上記第１の離型剤の塗布方法において、前記離型剤溶液の濃度が５００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍである事を特徴とする離型剤の塗布方法を提供する。
【００１４】
離型剤の濃度は、塗布性と離型性の両方を考慮すると５００ｐｐｍ〜３０００ｐｐｍ、好ましくは１５００ｐｐｍ〜２５００ｐｐｍ、最も好ましくは１０００ｐｐｍ〜２０００ｐｐｍが良い。５００ｐｐｍを下回る濃度であると、成形面上の離型剤の塗布量が少なくなるため、重合後の離型性が低下する。これを回避するために回転数を低下させることは生産性の低下を招き好ましくない。また、３０００ｐｐｍを上回る濃度であると、成形面上に離型剤が過度に残り、成形面の形状を変化させてしまうため、重合後に得られるレンズの光学特性の精度が低下する。
【００１５】
本発明は、第５に、上記第１の離型剤の塗布方法において、前記溶剤の吐出した後における成形型の回転速度が１５０ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍである事を特徴とする離型剤の塗布方法を提供する。
【００１６】
希釈溶剤吐出時の回転速度は、均一な離型剤の塗膜を得る為には、１５０ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ、好ましくは２５０〜３０００ｒｐｍ、最も好ましくは３５０ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍが良い。１５０ｒｐｍを下回る回転数であると、成形面上に離型剤が過度に残り、成形面の形状を変化させてしまうため、重合後に得られるレンズの光学特性の精度が低下する。また、４０００ｒｐｍを上回る回転数であると、成形面上の離型剤の塗布量が少なくなるため、重合後の離型性が低下する。
【００１７】
請求項１から４のいずれかに記載の離型剤の塗布方法において、
本発明は、第６に、前記溶剤の吐出量が３ｃｃ〜８ｃｃである事を特徴とする離型剤の塗布方法を提供する。溶剤の吐出量は、均一な離型剤の塗膜を得る為には、好ましくは、３ｃｃ〜８ｃｃ、より好ましくは５ｃｃ程度が良い。３ｃｃを下回る量であると、成形面上に離型剤が過度に残り、成形面の形状を変化させてしまうため、重合後に得られるレンズの光学特性の精度が低下する。８ｃｃを上回る量であると、成形面上の離型剤の塗布量が少なくなるため、重合後の離型性が低下する。
【００１８】
本発明は、第７に、成形型を把持して回転する把持・回転手段と、静止または回転している前記成形型に溶剤で希釈した離型剤溶液を吐出する離型剤吐出手段と、前記成形型に前記離型剤の希釈に用いた溶剤と同じ溶剤を吐出する溶剤吐出手段とを具備する事を特徴とする離型剤の塗布装置を提供する。
【００１９】
成形型は、把持・回転手段で把持され、静止または回転中に、離型剤吐出手段により溶剤で希釈された離型剤を塗布され、その後溶剤吐出手段により溶剤を塗布されて、均一な離型剤塗布状態を得る事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の離型剤の塗布方法及び塗布装置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。
【００２１】
図１は、本発明による凹面用成形型への離型剤の塗布装置の一例を示す概略図である。把持部材４は、凹面用成形型１を把持する。凹面用成形型１は把持部材４とともに、Ｂを回転軸に、Ａ又はＡとは反対方向に回転する構造になっている。離型剤溶液吐出手段である吐出ノズル２及び溶剤吐出手段であるノズル３は、共に内径４ｍｍのチューブであり、吐出ノズル２は溶剤で希釈された離型剤を、また吐出ノズル３は前記離型剤を希釈した溶剤を吐出する構造になっている。
【００２２】
また、図２は本発明による凸面用成形型への離型剤の塗布装置の一例を示す概略図であり、成形型が凸面用である以外は、図１と同様な構造になっている。
【００２３】
図３は、凹面用成形型と凸面用成形型を使って、注型成形法によってレンズを製作するプロセスのフローチャートである。
図３のフローチャートに沿って実施例１を説明する。
【実施例１】
【００２４】
（１）凹面用成形型の清浄化
本発明で使用する凹面用成形型１を、研磨剤を用いて表面を研磨して洗浄し、成形型に要求される清浄度のレベルに上げた。
【００２５】
（２）凹面用成形型に対する離型剤・溶剤の塗布
その後、図１に示すような装置を用いて離型剤・溶剤の塗布を行った。その手順は次の通りである。
まず、凹面用成形型１を、把持部材４に把持させ、３５０ｒｐｍで回転させた。その状態で吐出ノズル２より離型剤としてアルキルリン酸エステル塩を使い、希釈溶剤にＩＰＡを用いて１５００ｐｐｍの濃度に希釈したアルキルリン酸エステル塩を５ｃｃ吐出し、吐出完了直後、凹面用成形型１の回転速度を７００ｒｐｍに上げて５秒間回転させ全面に塗布した。その後、凹面用成形型１の回転速度を３５０ｒｐｍに戻し、今度は前記希釈溶剤に使ったＩＰＡを吐出ノズル３より５ｃｃ吐出し、吐出完了直後、凹面用成形型１の回転速度を７００ｒｐｍに上げて５秒間回転させ全面に塗布して停止した。これにより離型剤であるアルキルリン酸エステル塩を均一に塗布された凹面用成形型１を得た。
【００２６】
（３）凸面用成形型の清浄化
本発明で使用する凸面用成形型５を、研磨剤を用いて表面を研磨して洗浄し、成形型に要求される清浄度のレベルに上げた。
【００２７】
（４）凸面用成形型に対する離型剤・溶剤の塗布
その後、図２に示すような装置を用いて離型剤・溶剤の塗布を行った。その手順は次の通りである。
まず、凸面用成形型５を、把持部材４に把持させ、３５０ｒｐｍで回転させた。その状態で吐出ノズル２より離型剤としてアルキルリン酸エステル塩を使い、希釈溶剤にＩＰＡを用いて１５００ｐｐｍの濃度に希釈したアルキルリン酸エステル塩を５ｃｃ吐出し、吐出完了直後、凸面用成形型５の回転速度を７００ｒｐｍに上げて５秒間回転させ全面に塗布した。その後、凸面用成形型５の回転速度を３５０ｒｐｍに戻し、今度は前記希釈溶剤に使ったＩＰＡを吐出ノズル３より５ｃｃ吐出し、吐出完了直後、凸面用成形型５の回転速度を７００ｒｐｍに上げて５秒間回転させ全面に塗布して停止した。これにより離型剤であるアルキルリン酸エステル塩を均一に塗布された凸面用成形型５を得た。
【００２８】
（５）凹・凸面用成形型でキャビティ形成
凹面用成形型１と、凸面用成形型５をレンズ重合用テープで巻き、レンズ成形用キャビティを作製した。
【００２９】
（６）レンズの成形
前記キャビティにレンズ原料を注入し、レンズを重合成形した。
【００３０】
（７）離型
前記キャビティから重合成形したレンズを得る為に、図示しない離型装置により成形型からレンズを離型したが、レンズ及び成形型の破壊や破損は全くなく、良好な離型性であった。
【００３１】
（８）染色
前記レンズを１３０℃で２時間アニールを行い、その後、市販のプラスチックレンズ用染色剤（セイコープラックス用アンバーＤ）を用いて９０℃の染色浴で１０分間染色を行った。染色後のレンズはかなり濃く染まっており、染色ムラも見られなかった。
【実施例２】
【００３２】
溶剤で希釈した離型剤の塗布条件と、溶剤の塗布条件を次の通りとした。
（イ）溶剤で希釈した離型剤の塗布条件
・離型剤；燐酸エステルであるジデシルアシッドホスフェート
・希釈溶剤；ＩＰＡ
・離型剤の濃度；１０００ｐｐｍ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度維持時間；１０秒
（ロ）溶剤の塗布条件
・溶剤；ＩＰＡ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転時間；１０秒
（イ）、（ロ）以外の条件は実施例１と同様にレンズの成形を行った。レンズを離型した際、レンズ及び成形型の破壊や破損は全くなく良好な離型性であった。また、実施例１と同様に染色を行い、染色ムラは見られなかった。
【実施例３】
【００３３】
溶剤で希釈した離型剤の塗布条件と、溶剤の塗布条件を次の通りとした。
（イ）溶剤で希釈した離型剤の塗布条件
・離型剤；燐酸エステルであるモノテトラデシルアシッドホスフェートとジテトラデシルアシッドホスフェートの混合物（重量比で１：４）
・希釈溶剤；ＩＰＡ
・離型剤の濃度；１０００ｐｐｍ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度維持時間；１０秒
（ロ）溶剤の塗布条件
・溶剤；ＩＰＡ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転時間；１０秒
（イ）、（ロ）以外の条件は実施例１と同様にレンズの成形を行った。レンズを離型した際、レンズ及び成形型の破壊や破損は全くなく良好な離型性であった。また、実施例１と同様に染色を行い、染色ムラは見られなかった。
【実施例４】
【００３４】
溶剤で希釈した離型剤の塗布条件と、溶剤の塗布条件を次の通りとした。
（イ）溶剤で希釈した離型剤の塗布条件
・離型剤；フッ素含有有機ケイ素化合物であるＫＢＭ−７８０３（信越化学工業（株）製）
・希釈溶剤；ＩＰＡ
・離型剤の濃度；１０００ｐｐｍ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度維持時間；１０秒
（ロ）溶剤の塗布条件
・溶剤；ＩＰＡ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転時間；１０秒
（イ）、（ロ）以外の条件は実施例１と同様にレンズの成形を行った。レンズを離型した際、レンズ及び成形型の破壊や破損は全くなく良好な離型性であった。また、実施例１と同様に染色を行い、染色ムラは見られなかった。
【実施例５】
【００３５】
溶剤で希釈した離型剤の塗布条件と、溶剤の塗布条件を次の通りとした。
（イ）溶剤で希釈した離型剤の塗布条件
・離型剤；アルキル４級アンモニウム塩であるベンジルトリメチルアンモニウムクロライド
・希釈溶剤；エタノール
・離型剤の濃度；２０００ｐｐｍ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度維持時間；１０秒
（ロ）溶剤の塗布条件
・溶剤；エタノール
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転時間；１０秒
（イ）、（ロ）以外の条件は実施例１と同様にレンズの成形を行った。レンズを離型した際、レンズ及び成形型の破壊や破損は全くなく良好な離型性であった。また、実施例１と同様に染色を行い、染色ムラは見られなかった。
【実施例６】
【００３６】
溶剤で希釈した離型剤の塗布条件と、溶剤の塗布条件を次の通りとした。
（イ）溶剤で希釈した離型剤の塗布条件
・離型剤；フッ素系界面活性剤であるＦＣ−１７０Ｃ（住友スリーエム（株）製）
・希釈溶剤；エタノール
・離型剤の濃度；２０００ｐｐｍ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度維持時間；１０秒
（ロ）溶剤の塗布条件
・溶剤；エタノール
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転時間；１０秒
（イ）、（ロ）以外の条件は実施例１と同様にレンズの成形を行った。レンズを離型した際、レンズ及び成形型の破壊や破損は全くなく良好な離型性であった。また、実施例１と同様に染色を行い、染色ムラは見られなかった。
【実施例７】
【００３７】
溶剤で希釈した離型剤の塗布条件と、溶剤の塗布条件を次の通りとした。
（イ）溶剤で希釈した離型剤の塗布条件
・離型剤；シリコン系界面活性剤であるＬ−７００１（日本ユニカー（株）製）
・希釈溶剤；ＩＰＡ
・離型剤の濃度；１５００ｐｐｍ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度維持時間；１０秒
（ロ）溶剤の塗布条件
・溶剤；ＩＰＡ
・吐出時の回転速度；５００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転速度；２０００ｒｐｍ
・吐出完了直後の回転時間；１０秒
（イ）、（ロ）以外の条件は実施例１と同様にレンズの成形を行った。レンズを離型した際、レンズ及び成形型の破壊や破損は全くなく良好な離型性であった。また、実施例１と同様に染色を行い、染色ムラは見られなかった。
(比較例１)
【００３８】
実施例１において、離型剤吐出後の溶剤吐出をせずにレンズ成形を行った。成形型からレンズが剥がれ難く、レンズに割れが発生した。染色した時においても、染色ムラが発生した。
【００３９】
以上述べてきた、実施例１〜７と比較例１の結果を表１にまとめる。
【００４０】
【表１】
2005270801.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の離型剤の塗布方法及び塗布装置は、眼鏡レンズ、調光用レンズ、サングラス、カメラレンズ、望遠鏡レンズ、拡大鏡レンズ、プロジェクターレンズ、ピックアップレンズ、マイクロレンズ等の各種プラスチックレンズを注型成形法によって製造する場合に広く用いる事ができる。  
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による離型剤塗布装置の一例を示す概略図（凹面用成形型への塗布）。
【図２】本発明による離型剤塗布装置の一例を示す概略図（凸面用成形型への塗布）。
【図３】凹面用成形型と凸面用成形型を使って、注型成形法によってレンズを製作するプロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１：凹面用成形型、２：吐出ノズル（溶剤で希釈された離型剤を吐出）、３：吐出ノズル（希釈溶剤を吐出）、４：把持・回転部材、５：凸面用成形型、Ａ：回転方向、Ｂ：鉛直方向
【図１】
2005270801.tif 000004
【図２】
2005270801.tif 000005
【図３】
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