樹脂レンズの製造方法とその樹脂レンズ
【課題】エピスルフィド樹脂を含む少なくとも２種類の性質の異なる樹脂素材を用いた樹脂レンズの製造方法であって、エピスルフィド樹脂の短所を補完する樹脂レンズの製造方法を提供する。
【解決手段】エピスルフィド樹脂を含む少なくとも２種類の樹脂素材のうち、少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体となし、成形体の被密着面にキャビティを形成し、該キャビティに前記樹脂素材とは異なる種類の素材原料を注入してキャビティ内で重合硬化させることにより、少なくとも２種類の樹脂素材が相互に密着し一体化した樹脂成型物を得ることにより、（ａ）エピスルフィド樹脂より視感透過率が向上しているか、（ｂ）エピスルフィド樹脂より耐衝撃性が向上しているか、（ｃ）染色可能となされているか、又は（ｄ）エピスルフィド樹脂より機械加工特性が向上した樹脂レンズを得る。
【解決手段】エピスルフィド樹脂を含む少なくとも２種類の樹脂素材のうち、少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体となし、成形体の被密着面にキャビティを形成し、該キャビティに前記樹脂素材とは異なる種類の素材原料を注入してキャビティ内で重合硬化させることにより、少なくとも２種類の樹脂素材が相互に密着し一体化した樹脂成型物を得ることにより、（ａ）エピスルフィド樹脂より視感透過率が向上しているか、（ｂ）エピスルフィド樹脂より耐衝撃性が向上しているか、（ｃ）染色可能となされているか、又は（ｄ）エピスルフィド樹脂より機械加工特性が向上した樹脂レンズを得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂レンズの製造方法とそのレンズに関し、詳しくは少なくとも２種類の素材を用いて成形することで、化学的、物理的性質あるいは価格等を改善した樹脂レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂レンズは、流動性のある光学用樹脂を型に注入し硬化させて作製するのが一般的であり、１種類の光学用樹脂で構成されている。光学用樹脂はガラスに比べて軽量であり、染色性、耐衝撃性、機械加工性等に優れているが、光学特性に優れている樹脂が他の特性についても優れているとは限らない。従って光学用樹脂の開発に於いては、レンズとしての諸特性をバランスよく向上させるよう努力が払われるが、１種類の樹脂で全てを満足させるのは不可能である。例えば硬い樹脂は一面もろい性質を有しているため機械加工の加工性に難があり、また、屈折率が高くてもアッベ数や染色性が低いために色収差が生じたり、ファッション性に欠けるという欠点があったり、あるいは耐衝撃性は優れるが耐擦傷性が低い等、一長一短がある。これらの欠点を補うために、２枚のレンズを貼り合わせて２層構造にすることも考えられるが、光軸や接合曲面を一致させるには手間がかかり、価格を押し上げる結果になる。
【０００３】
一方、樹脂レンズの付加価値を向上させるために種々の作用効果を有する薄膜を積層することが古くから行われている。例えば、耐擦傷性を向上させるためにハードコート層を積層したり、ホトクロミクス層を積層すること等である。本発明に関係する先行技術文献としては、特開昭６０−２０５４０１号及び特開平８−２１６２７１号が挙げられる。前者には、射出成形法により予め成形されたガラスレンズに樹脂を注入して非球面レンズを一体に成形する手法が記載されている。しかし、この技術はガラスレンズ自体の光学的あるいは化学的性質の欠点を補うものではなく、形状の変更を行うことで量産性を向上させたものである。また後者には、同様に予め樹脂レンズを成形した後、成形時に使用したモールドの片側を離型し、キャビティを形成して、このキャビティへホトクロミクス材を注入し、一体に成形して樹脂レンズの片側面にホトクロミクス層を形成することが記載されている。これらの先行技術から、予め成形された成形物の片側面にキャビティを形成し、このキャビティに別の樹脂を注入して一体に成形することは公知であると認められる。しかしながら、これらはいずれも基材となるレンズの性質をそのまま利用することを前提としており、性質の異なる２種類以上の樹脂素材を組み合わせて使用することにより、基材となるレンズ自体の欠点を補うという発想はいずれの文献にも示されていない。
【特許文献１】特開昭６０−２０５４０１号公報
【特許文献２】特開平８−２１６２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに対し本願発明は、光学用樹脂の欠点を補い、これによりレンズ自体の光学的特性あるいは物理的もしくは化学的性質等の改善をなすことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の製造方法は、エピスルフィド樹脂を含む少なくとも２種類の性質の異なる樹脂素材を用いて樹脂レンズを製造する方法であって、少なくとも２種類の樹脂素材のうち、少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体となし、成形体の被密着面にキャビティを形成し、このキャビティに前記樹脂素材とは異なる種類の素材原料を注入してキャビティ内で重合硬化させることにより、少なくとも２種類の樹脂素材が相互に密着し一体化した樹脂成型物を得ることにより、次の（ａ）〜（ｄ）の少なくとも一つの条件を満たすレンズを製造するものとする；
（ａ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より屈折率の低い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より視感透過率が向上している、
（ｂ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より耐衝撃性の高い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より耐衝撃性が向上している、
（ｃ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとして染色可能な樹脂を用いることにより、染色可能となされている、
（ｄ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂よりバリ及びクラックという欠陥の生じにくい樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より機械加工特性が向上している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本明細書では、接着剤やカップリング剤を用いずにモノマーが重合過程で成形体と密着することを「重合密着」と表記する。
【０００７】
上記において、「少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体」というのは、素材が樹脂の場合、その原料であるモノマー又は溶融物は当然流動性を有しており、安定した形状を呈していないから、先ず加熱あるいは紫外線、赤外線等の光線（電磁波）を照射するか養生して、所定の形状に成形して用いることを示す。成形体の形状は使用目的により異なる。それらを「中間部材」と表記する場合もある。また、上記成形体には特殊な光学特性を有するフィルム等も含まれる。
【０００８】
上記成形体に別の樹脂モノマーを密着して一体化させた樹脂成型物は、それ自体を完成品レンズとして用いることもできるが、研削と研磨あるいは切削等の加工により完成品レンズを得るための半製品レンズとする場合もある。
【０００９】
本発明においては、上記のように性質の異なる素材を組み合わせて一体化することにより、異なる性質が相互に補完し合ったレンズを得ることができる。但し、樹脂の選択はこれらに限定されず、相互に重合密着する素材の組合せであればよい。
【００１０】
エピスルフィド樹脂より易染色性の樹脂を用いた場合、易染色性の樹脂を主として染色することでレンズを着色することができる。すなわち、難染色性の樹脂から成る成形体とこれの片側面に易染色性樹脂を重合密着してレンズの一部を形成し、これを着色することで、難染色性の部分が着色したように見せることができる。エピスルフィド基を有する含硫樹脂は屈折率が１．７４と現状で最も高い樹脂であるが染色性に乏しい。本発明によれば、このような高屈折率光学用樹脂の欠点を補完して、着色されたレンズを容易に得ることができる。
【００１１】
エピスルフィド樹脂より、機械加工による、バリ、クラック等の欠陥が生起し易い樹脂と生起し難い樹脂を用いた場合、機械加工による欠陥を排除することが可能となる。すなわち、硬い樹脂レンズは眼鏡枠に装填する際の玉入れ加工の際にクラックが入りやすく、また、眼鏡枠がツーポイントとよばれるブリッジと智をレンズに直接ネジ止めする方式の眼鏡に関しては、レンズにネジを挿入する孔を加工するときに、バリやクラックが出やすいという問題を有しているが、中間部材の少なくとも片側面に機械加工性のよい光学用の樹脂を薄くレンズの一部として形成することにより、これらの問題を解決することができる。この目的で形成される部分は、具体的にはレンズの前後面もしくは孔加工される部分の周辺等である。
【００１２】
エピスルフィド樹脂より耐衝撃性の高い樹脂を用いた場合、耐衝撃性の低いエピスルフィド樹脂の弱点を補完して、耐衝撃性の高いレンズを得ることができる。すなわち、屈折率が高い樹脂レンズは一般に耐衝撃性が低く、特に屈折率が１．７４の高屈折率のエピスルフィド樹脂は耐衝撃性が低いために、ＦＤＡ規格における鋼球落下テストの４倍を越えることができない。本発明によれば、耐衝撃性の高い樹脂の薄層を重合密着させることで、レンズの中心厚をことさら厚くせずにＦＤＡ規格の４倍テストに合格させることができる。
【００１３】
エピスルフィド樹脂より屈折率の低い樹脂を用いた場合、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂のうち低い屈折率を有する光学用樹脂を空気側に配置することにより、表面反射光を低減し、光線透過率を向上させることができる。表面反射率Ｒは次のフレネルの公式により示される。
Ｒ＝｛（ｎｇ−ｎ０）／（ｎｇ＋ｎ０）｝２
【００１４】
ここでｎｇは基盤の屈折率であり、ｎ０は空気の屈折率である。この反射率は２種類の光学物質の界面でも同様に用いられる。例えば２種類の光学用樹脂を用いて、屈折率１．５の光学用樹脂からなる中間部材と屈折率１．７４の光学用樹脂とを一体に成形した場合、空気側とこれらの樹脂の界面の反射率の合計は４＋０．５５＝４．５５（％）となり、屈折率が１．７４の光学用樹脂のみで成形されたレンズの表面反射率は７．３（％）であるので、２．７５（％）の改善がなされることになる。
【００１５】
同様に、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂のうち、低い屈折率を有する光学用樹脂を空気側に配置することにより、干渉縞の生起を防止することができる。一般的に樹脂レンズは傷が付きやすいために、ハードコート層を形成して擦傷性を改善させるが、膜厚は１〜２μｍ程度であり、あまり厚くすると体積膨張により亀裂や剥がれが発生する。そのためにハードコート層の表面とレンズ表面の反射光が干渉して干渉縞を生起させ、商品価値を著しく低下させる。この現象はハードコートの物質とレンズ樹脂の屈折率が近接している場合は生起しにくいが、屈折率の差が大きくなると干渉縞は顕著になる。ハードコートの屈折率は高屈折率物質の微粒子を混合して平均屈折率を高くする努力がなされているが、過剰に混合すると密着性が低下し、温度変化による割れが生じるから１．５〜１．６が限度であり、レンズ樹脂の屈折率が１．７を越えると干渉縞が強く現れる。高屈折率レンズの表面にそれより低い屈折率の樹脂を配置して一体化することにより、この現象を回避することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の実施態様によれば、上記したいずれかの製造方法により得られる樹脂レンズの外面のいずれか一方もしくは双方に、耐擦傷性に優れた有機薄膜および反射防止機能を有する薄膜またはこれらのいずれかを設ける。光学素材の組み合わせによりレンズ自体の表面屈折率を軽減させることに加えて、更に空気と接する面に反射防止層を設けることで光線透過率を向上させることができる。耐擦傷性に優れた有機薄膜の形成方法としては、無機微粒子を分散させたウレタン系樹脂をディッピング、スピンコーティング法により１〜２μｍの膜厚に塗布して加熱硬化させる方法やアクリル系樹脂による紫外線硬化型の樹脂を用いる方法等、通常の手段が利用できる。また反射防止機能を有する薄膜としては、スパッタリングによる多層金属薄膜等を通常の手段を用いて形成することができる。
【００１７】
上述した本発明の方法により得られるレンズは、種々の光学用樹脂の中から、好ましい特性を選択して一体化したレンズとなり、あるいは、加工性に優れるため、高品質の樹脂レンズを低価格で提供することが可能となる。
【実施例】
【００１８】
次に本発明の種々の実施例について説明する。
【００１９】
各実施例における重合密着を、図１に基づき説明する。図１（ａ）はシェルの断面図であり、使用面が凹形状のモールド１と使用面が凸形状のモールド２をその中心部の間隙がｔ１になるようにモールドの周辺部を接着テープ４で密封し、キャビティ６ａを形成してシェル１０ａを作製する。次に、同図（ｂ）に示すように、前記キャビティに樹脂３ａを接着テープを一部剥がして注入し、再度密封して加熱重合等の加工処理を行い、徐冷して樹脂３ａを硬化させる。硬化した樹脂３ａは中間部材３となる。同図（ｃ）は、モールド１を離型し、中間部材３に密着したモールド２を示す断面図である。同図（ｄ）は、離型したモールド１と中間部材３の中心部の間隙がｔ２となるように接着テープで密封し、キャビティ６ｂを形成したシェル１０ｂの断面図である。同図（ｅ）は、キャビティ６ｂに別の樹脂５ａを注入したシェル１０ｃを示す断面図であり、加熱重合して樹脂５ａを硬化させて重合密着した樹脂５とする。同図（ｆ）は、モールド１と２を離型して得られる本発明に係る重合密着レンズ１１を示す断面図である。中間部材３と別の樹脂５は一体化し、中心厚ｔのレンズとなっている。
【００２０】
図面を用いて説明していない実施例においても、レンズは上述した方法に準じて製造できる。なお、用いた樹脂素材（モノマー）は、商品名で示したもの以外は、三井化学（株）の製品である。
【００２１】
［実施例１］
難染色レンズ素材と易染色レンズ素材を重合密着させて染色可能な樹脂レンズを作成する例を示す。
【００２２】
ジオプタが−７．００になるような組み合わせの、直径８０ｍｍのガラス製モールド（以下、モールドと記載する）を用意し、モールドの中心の間隔が１．２ｍｍ及び０．６ｍｍになるようにモールドの周囲を接着テープで密封し、２組のシェルを作成した。これらのシェルのキャビティ内に、触媒を混合したエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ、屈折率１．７４）を充填し、加熱重合の後に中心部の間隔が１．２ｍｍのシェルのモールドを離型し、−７．００Ｄのエピスルフィド樹脂レンズを得た。他の中心部の間隔が０．６ｍｍのシェルの方は、成形された中間部材の凸面側のモールドのみを離型し、凹面側のモールドは密着したままの状態とした。ここで先に離型した凸面側のモールドを中間部材の凸面側に隙間が均一に０．６ｍｍになるように再度モールドの周囲を接着テープで密封してキャビティを形成し、該キャビティに、触媒を混合したウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−７、屈折率１．６７）を充填し、加熱重合の後モールドを凸面側と凹面側双方とも離型した。得られたレンズは、中間部材の凸面側に０．６ｍｍの均一な層厚のウレタン樹脂層が重合密着され、中心厚が１．２ｍｍであった。
【００２３】
上記２組のレンズを液温９０℃の染色液に５分間浸漬した。結果はエピスルフィド樹脂レンズは全く染色されず、染色濃度は０％であったが、ウレタン樹脂とエピスルフィド樹脂との重合密着レンズは、エピスルフィド樹脂の中間部材は染色されなかったものの、層厚０．６ｍｍのウレタン樹脂部分が染色され、分光光度計で測定したところ、全体に約２８％濃度に染色されたレンズと同等に染色された。
【００２４】
以上述べたように難染色レンズ素材からなる樹脂レンズも易染色性レンズ素材を重合密着することにより染色可能な樹脂レンズに改質され、且つ、レンズ基体の曲面に均一な層厚の別の素材を重合密着することにより度数変化も生じないようにレンズを製作することができる。なお、異なる素材の重合密着はレンズ基体の凸面側に限定されず、凹面側であってもよい。本例では、同じモールドを０．６ｍｍ離間した位置で使用したので厳密には上述のウレタン樹脂部分は均一な層厚にはならないが、本例のように−７．００Ｄで曲率半径が６００ｍｍの場合は直径８０ｍｍの周辺部で差は０．００１３ｍｍであり、無視できる範囲である。
【００２５】
［実施例２］
孔あけ加工等機械加工の難しい樹脂素材に加工が容易な樹脂素材を重合密着させ、機械加工が容易な樹脂レンズに改良する例を示す。
【００２６】
予め、実施例１と同じ要領でエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ）を使用して中心厚が０．６ｍｍの中間部材を作成し、実施例１に述べた要領で機械加工特性の良好なウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−７）を、前記中間部材の凸面側に層厚０．６ｍｍにて重合密着させ、エピスルフィド樹脂とウレタン樹脂の重合密着レンズを作成した。
【００２７】
一般的にツーポイントタイプのフレームに使用するレンズは所定の形状に玉型加工をした後、レンズの周辺部にネジ止め用の孔あけ加工を行うが、上記重合密着レンズは孔あけ加工時のレンズの破損もなく、孔の部分にバリやカケ等が発生することもなく、きれいな孔を加工することができた。一方、エピスルフィド樹脂のみにより成形されたレンズは、孔の位置が玉型加工された縁部の近接位置であることもあって、孔の位置から縁部にかけてワレを生じ、孔自体にもバリが発生しており、きれいな孔を形成することができなかった。
【００２８】
以上述べたように、機械加工が難しいレンズ素材と機械加工性のよいレンズ素材を重合密着させ、重合密着レンズにすることで、機械加工による不良を低減させ、精巧な機械加工を効率よく行うことができる。
【００２９】
［実施例３］
耐衝撃性の低い素材レンズ（本例ではハードコート及びマルチコートを施されたレンズ）に耐衝撃性の高い素材を重合密着させることにより耐衝撃性を改良する例について述べる。
【００３０】
凹型及び凸型形状のモールドをキャビティ中心部の間隔が１．１０ｍｍと０．５ｍｍになるようにモールドの周辺部を接着テープを用いて密封してシェルをそれぞれ３個宛作成した。各シェルのキャビティ内にエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ）を充填し、加熱重合した。加熱重合後、キャビティ中心部の間隔を１．１０ｍｍに設定した３組の凹及び凸型形状のモールドを離型し、レンズ中心厚がそれぞれ１．１２ｍｍ、１．１６ｍｍ、１．１７ｍｍで、−６．００Ｄの屈折率が１．７４のエピスルフィド樹脂レンズを得た。一方、キャビティ中心部の間隔を０．５ｍｍに設定した３組のシェルは凹型形状のモールドのみを離型し、凹面側にはモールドが付着したままの中間部材を得た。これらのレンズ基体の中心厚は、それぞれ０．４７ｍｍ、０．４７ｍｍ、０．５０ｍｍであった。更に、これらの中間部材の凸面側に先に離型した凹型形状のモールドを中心部の間隙が０．６ｍｍになるようにモールドの周辺を接着テープで密封してキャビティを形成し、３個のシェルを作成した。これらのシェルのキャビティ内にウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−７）を充填し、加熱重合した。加熱重合後、それぞれの凹及び凸型形状のモールドを離型し、エピスルフィド樹脂の中間部材にウレタン樹脂が重合密着した３個の重合密着レンズを得た。それぞれの重合密着レンズの中心厚は、１．１３ｍｍ、１．１３ｍｍ、１．１８ｍｍであった。
【００３１】
上述した６個のレンズに耐擦傷性を付与するために有機ハードコート被膜加工を行い、その後金属薄膜の反射防止被膜加工を行った。出来上がった６個のレンズに対しＦＤＡ規格テストによる落球テストを行った。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表から明らかなようにエピスルフィド樹脂のみで作成したレンズはＦＤＡ規格テストの４倍のテストにおいて、いずれも１回目か２回目で鋼球がレンズを貫通してしまった。一方エピスルフィド樹脂からなる中間部材の凸面側に層厚０．６４〜０．６８ｍｍのウレタン樹脂を重合密着した重合密着レンズは同様の落球テストを行ったところ、１回目か２回目でスター状のクラックを発生したに過ぎず、貫通することはなかった。このように耐衝撃性に脆いエピスルフィド樹脂レンズに耐衝撃性の高いウレタン樹脂を重合密着させることで耐衝撃性に優れた高屈折樹脂レンズを作成することができる。
【００３４】
なお、ＦＤＡ基準テストは１６．２ｇの鋼球を１．２７ｍの高さからレンズ面に自然落下させてレンズが破損（鋼球がレンズを貫通するかレンズが２つ以上の破片に分離した場合）するかどうかを調べるテストであり、レンズが破損した場合は不合格で、スター（星状にひび割れした場合）は合格を表す。ＦＤＡの４倍テストとは１６．２ｇの鋼球の重量を４倍の６４．８ｇとした鋼球を使用してのテストを意味する。
【００３５】
［実施例４］
高屈折率樹脂素材を用いた中間部材に低屈折率樹脂素材を重合密着させて表面反射率を低減させる場合について説明する。
【００３６】
高屈折率レンズは素材の特性上、高温重合等によりＹＩ値が高くなり、且つ紫外線吸収機能を向上させるために原料への紫外線吸収剤の添加量が多くなり、重合硬化後のレンズは更にＹＩ値（黄色度）が高くなる。また素材自体の屈折率が高くなるに従い、可視光域における視感透過率は、素材自体の表面反射率が高くなるために低下する。これらの問題を鋭意検討した結果、高屈折率素材レンズに低屈折率素材を重合密着させることでＹＩ値を低下させ、更に可視光域における視感透過率をも高め得ることを見出した。一実施例を次に示す。
【００３７】
凹及び凸形状のモールドの周辺を接着テープを用いて密封し、中心部の間隙が１．２ｍｍのシェルを作成した。また、同様の構成で中心部の間隙が０．５ｍｍのシェルを２組作成し、これら３組のシェルのキャビティに次の材料を調合して充填した。
【００３８】
（ａ）モノマーとして
チオエピスルフィドモノマー（ＨＩＥ−１） ９０部
チオールモノマー（ＨＩＥ−２） １０部
（ｂ）重合触媒として
Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン ０．０４部
Ｎ，Ｎ−ジシクロへキシルメチルアミン ０．１部
無水酢酸 ０．０８部
（ｃ）紫外線吸収剤として
Ｓｅｅｓｏｒｂ７０４（シプロ化成（株）製） ３．０部
【００３９】
充填されたシェルを加熱重合後、中心部の間隙が１．２ｍｍのシェルの凹及び凸形状のモールドを離型して中心厚が１．１７ｍｍ、屈折率が１．７４の高屈折率レンズ（試作レンズ１）を得た。
【００４０】
また、中心部の間隙が０．５ｍｍのシェルの方は凹形状のモールドのみを離型し、中心厚が０．４９ｍｍの中間部材を得た。この中間部材は凸形状のモールドを離型せずに密着したままとした。次にこの中間部材の凸面側に、先に離型した凹形状のモールドを用いて中心部の間隙が０．７ｍｍの均一な間隙を作り、モールドの周囲を接着テープで密封し、キャビティを形成したシェルを２個作成した。そのうちの１個のシェルのキャビティ内に次の材料を調合して充填した。
【００４１】
（ｄ）モノマーとして、
ポリイソシアネート（ＭＲ−７Ａ） ５２部
ポリチオール（ＭＲ−７Ｂ） ４８部
（ｅ）重合触媒として、
ジブチルチンジクロライド ０．１０部
（ｆ）紫外線吸収剤として、
ベンゾトリアゾール １．５部
【００４２】
充填されたシェルを加熱重合後、凹及び凸形状のガラスモールドを双方とも離型してレンズを得た。このレンズは屈折率が１．７４で中心厚が０．４９ｍｍの中間部材の凸面側に、屈折率が１．６７の光学素材が層厚０．６６ｍｍにて重合密着したものであり、中心厚が１．１５ｍｍの高屈折率レンズ（試作レンズ２）であった。
【００４３】
同一形状に作成された別のシェルには次の材料を調合してシェルのキャビティ内に充填した。
【００４４】
（ａ）モノマーとして、
ポリイソシアネート（ＭＲ−８Ａ） ５０．５部
ポリチオール（ＭＲ−８Ｂ） ４９．５部
（ｂ）重合触媒として、
ジブチルチンジクロライド ０．１部
（ｃ）紫外線吸収剤として、
ベンゾトリアゾール １．５部
【００４５】
これらの材料を重合充填したシェルを加熱重合後、凹及び凸形状のモールドを双方とも離型してレンズを得た。このレンズは屈折率が１．７４で中心厚が０．４９ｍｍの中間部材の凸面側に、屈折率が１．６０の光学素材が層厚０．６７ｍｍにて重合密着したものであり、中心厚が１．１６ｍｍの高屈折率レンズ（試作レンズ３）であった。
【００４６】
以上述べた試作レンズ１、２、３の性状をまとめて表３に示す。なお、各データはレンズ表面にハードコートや反射防止膜等被膜加工等を行っていない生レンズに基づく数値である。測定は分光光度計（（株）日立製作所製）を用いた。
【００４７】
【表２】
【００４８】
試作レンズ１は、屈折率１．７４という、現在上市されている高屈折率プラスティックレンズとしては最高の屈折率を有するレンズである。しかし、この高屈折率光学素材で作成されたレンズは耐候性に問題があり、耐候性改良のために多量の紫外線吸収剤を素材に添加している。結果として４００ｎｍまでの紫外線をほぼ吸収し、４００ｎｍでは僅か７％程度の紫外線しか透過しない非常に高精度な紫外線吸収レンズとなっている。また、素材がチオエピスルフィド樹脂（ＨＩＥ）であることから、重合においては高温部での長時間の重合を必要とし、更に耐候性の改良のために多量の紫外線吸収剤を添加しているために高温部での重合の影響は大きく、黄色度（ＹＩ値）を増加させる結果となり、試作レンズ１においては２．５９のＹＩ値となっている。且つこのＹＩ値の高さと素材自体が高屈折率素材ということでレンズの表面反射率が大きくなり、可視光域での視感透過率は８６．５１％となっている。一般的なジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂によるプラスチックレンズの視感透過率は９０％前後であり、ＹＩ値は１．０以下である。
【００４９】
試作レンズ２では、上述した試作レンズ１のＹＩ値及び視感透過率が改良されている。試作レンズ２は、上記のように屈折率１．７４の中間部材の凸面部に、屈折率がベース樹脂より低い１．６７のウレタン樹脂を０．６６ｍｍの厚さで重合密着させたものであり、重合密着させた素材の屈折率がベース素材より低いために表面反射率が低下し、またＹＩ値もベース素材より低いために視感透過率８７．８４％、ＹＩ値２．３３となっている。また、試作レンズ３は、更に低屈折率のウレタン樹脂を、中間部材に重合密着させたものであり、視感透過率及びＹＩ値において試作レンズ２よりも更に良好な数値を示している。
【００５０】
このように、ＹＩ値及び表面反射率の高くなる高屈折率素材レンズにベース素材屈折率より低い素材をレンズ表面に一定の均一な層厚で重合密着させることにより、高屈折率素材レンズのＹＩ値及び視感透過率を改良することができ、外観的にも非常に透明感のある付加価値の高いレンズを提供することが可能となる。なお、高屈折率素材の中間部材に一定の層厚で重合密着させるのは中間部材の凸面あるいは凹面の一方に限定されず、場合によっては両面に重合密着させることで一層機能性が増したレンズとなる。
【００５１】
［実施例５］
干渉縞発生の多い素材のレンズ表面に干渉縞の発生が少ない素材を重合密着する例を説明する。
【００５２】
一般的に高屈折率素材を使用したレンズの面にハードコート等の薄膜加工を施した場合、干渉縞が発生する。発生の原因としてはレンズ面への薄膜加工の際に膜厚が不均一になる場合と、レンズが高屈折率素材の場合そのレンズ面に塗工したハードコート被膜の屈折率がレンズ素材の屈折率と大きく異なる場合とがある。この解決策としては、薄膜加工にスピンコート装置を使用して塗工し、均一な膜厚に加工するか、あるいはハードコート被膜の屈折率をレンズ素材の屈折率に近づけるために金属酸化物の微粒子をハードコート液中に導入すること等が考えられる。しかしながら、スピンコート装置での生産は在庫レンズ等の多量生産には不向きであり、またハードコート液中に金属酸化物の微粒子を導入する場合、レンズ表面とハードコート被膜の耐候密着性に難があり、剥がれやすい傾向にある。これらの事情からハードコート液の屈折率を高めるより、高屈折率レンズの表面の屈折率をハードコート液の屈折率に近づけることで干渉縞の発生を防止する解決策を見出した。
【００５３】
凹及び凸形状の同じ曲率半径をもつガラスモールドを２組用意し、片方の組は中心部の間隙が０．６ｍｍになるように、他方の組は１ｍｍになるようにモールドの周辺部を接着テープで密封し、キャビティを形成して２組のシェルを作成した。それぞれのキャビティ内にエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ）を充填し、加熱重合を行った。その後キャビティ中心部が１ｍｍのシェルの凹及び凸形状のガラスモールドを双方とも離型し、中心厚が１ｍｍで屈折率が１．７４、度数が−４．００Ｄの高屈折率レンズを得た。他の組の中心部が０．６ｍｍのシェルの方は、凹形状のガラスモールドのみを離型して中間部材を得たが、凸形状のモールドは密着したままの状態にした。
【００５４】
次に、離型した凹型形状のモールドの中心部と中間部材の凸面の中心部の間隙が０．４ｍｍになるようにモールドの周辺部を接着テープで密封し、キャビティを形成してシェルを作成した。このキャビティ内に屈折率１．６０のウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−８）を充填し、加熱重合の後、凹及び凸形状のガラスモールドを双方とも離型しレンズを得た。すなわち、このレンズは屈折率１．７４で中心厚が０．６ｍｍの中間部材の凸面側に、０．４ｍｍの均一な厚さの屈折率１．６０のモノマーを重合密着したものである。
【００５５】
これらのレンズに１．６２の屈折率を有するハードコート液を用いて、ディッピング方式により塗工し、加熱重合してハードコート層を形成した後、ジルコンランプにてそれぞれのレンズ凸面を観察したところ、重合密着レンズには干渉縞が無く、透明感のある綺麗なレンズであった。一方エピスルフィド樹脂のみで成形されたレンズは、干渉縞が目立ち、見栄えに難のあるレンズであった。いずれのレンズも外観形状は同じであり、コバ厚、中心厚ともに同じである。
【００５６】
なお、各種光学素材について調べた重合密着テストの結果を表３に示す。この一覧表に基づき適当な素材を選択することで、コストの安い半製品レンズを製作することができる。ただし、本発明に使用される樹脂素材は表３に記載された素材に限定されず、レンズとしての光学特性を有する素材であって、相互に重合密着が可能な組合せであればよい。
【００５７】
【表３】
【００５８】
注．○ 万力で挟んでもしっかりと密着されていた
× 万力で挟むと重合密着部分が剥がれた
白濁 モノマー部分の重合物が白濁していた
【００５９】
なお、表３において、ＭＲ−６，７，８は三井化学（株）製ウレタン樹脂の商品名であり、ＨＩＥは三井化学（株）製エピスルフィド樹脂の商品名であり、ＣＲ−３９はＰＰＧ社製ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂であり、ＰＣはポリカーボネート樹脂を示し、ＰＭＭＡはポリメチルメタアクリレート樹脂を示す。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の樹脂レンズは高性能の眼鏡用レンズとして使用でき、また、本発明の製造方法によればそのような高性能の眼鏡用レンズが安価で提供できるようになる。
【００６１】
すなわち、本発明によれば互いに異なる光学特性あるいはそれ以外の物理的特性、化学的特性を有する樹脂を組み合わせて一体化し、不足する特性を補い合うことで優れた性能のレンズを得ることができる。異なる樹脂素材が重合過程で密着し、特に光学用接着剤あるいはプライマーを必要としないので、接合面における特段の光学特性の配慮は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１（ａ）は、シェルの断面図であり、同図（ｂ）はシェルに樹脂を充填した状態の断面図、同図（ｃ）は中間部材の断面図、同図（ｄ）はキャビティを設けた断面図、キャビティに別の樹脂を注入した断面図、同図（ｅ）は中間部材と異なる樹脂をキャビティに注型した断面図、同図（ｆ）は本発明の樹脂レンズの断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…凹形状のモールド、２…凸形状のモールド、３…中間部材
４…接着テープ、10…シェル、 11…重合密着レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂レンズの製造方法とそのレンズに関し、詳しくは少なくとも２種類の素材を用いて成形することで、化学的、物理的性質あるいは価格等を改善した樹脂レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂レンズは、流動性のある光学用樹脂を型に注入し硬化させて作製するのが一般的であり、１種類の光学用樹脂で構成されている。光学用樹脂はガラスに比べて軽量であり、染色性、耐衝撃性、機械加工性等に優れているが、光学特性に優れている樹脂が他の特性についても優れているとは限らない。従って光学用樹脂の開発に於いては、レンズとしての諸特性をバランスよく向上させるよう努力が払われるが、１種類の樹脂で全てを満足させるのは不可能である。例えば硬い樹脂は一面もろい性質を有しているため機械加工の加工性に難があり、また、屈折率が高くてもアッベ数や染色性が低いために色収差が生じたり、ファッション性に欠けるという欠点があったり、あるいは耐衝撃性は優れるが耐擦傷性が低い等、一長一短がある。これらの欠点を補うために、２枚のレンズを貼り合わせて２層構造にすることも考えられるが、光軸や接合曲面を一致させるには手間がかかり、価格を押し上げる結果になる。
【０００３】
一方、樹脂レンズの付加価値を向上させるために種々の作用効果を有する薄膜を積層することが古くから行われている。例えば、耐擦傷性を向上させるためにハードコート層を積層したり、ホトクロミクス層を積層すること等である。本発明に関係する先行技術文献としては、特開昭６０−２０５４０１号及び特開平８−２１６２７１号が挙げられる。前者には、射出成形法により予め成形されたガラスレンズに樹脂を注入して非球面レンズを一体に成形する手法が記載されている。しかし、この技術はガラスレンズ自体の光学的あるいは化学的性質の欠点を補うものではなく、形状の変更を行うことで量産性を向上させたものである。また後者には、同様に予め樹脂レンズを成形した後、成形時に使用したモールドの片側を離型し、キャビティを形成して、このキャビティへホトクロミクス材を注入し、一体に成形して樹脂レンズの片側面にホトクロミクス層を形成することが記載されている。これらの先行技術から、予め成形された成形物の片側面にキャビティを形成し、このキャビティに別の樹脂を注入して一体に成形することは公知であると認められる。しかしながら、これらはいずれも基材となるレンズの性質をそのまま利用することを前提としており、性質の異なる２種類以上の樹脂素材を組み合わせて使用することにより、基材となるレンズ自体の欠点を補うという発想はいずれの文献にも示されていない。
【特許文献１】特開昭６０−２０５４０１号公報
【特許文献２】特開平８−２１６２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに対し本願発明は、光学用樹脂の欠点を補い、これによりレンズ自体の光学的特性あるいは物理的もしくは化学的性質等の改善をなすことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の製造方法は、エピスルフィド樹脂を含む少なくとも２種類の性質の異なる樹脂素材を用いて樹脂レンズを製造する方法であって、少なくとも２種類の樹脂素材のうち、少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体となし、成形体の被密着面にキャビティを形成し、このキャビティに前記樹脂素材とは異なる種類の素材原料を注入してキャビティ内で重合硬化させることにより、少なくとも２種類の樹脂素材が相互に密着し一体化した樹脂成型物を得ることにより、次の（ａ）〜（ｄ）の少なくとも一つの条件を満たすレンズを製造するものとする；
（ａ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より屈折率の低い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より視感透過率が向上している、
（ｂ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より耐衝撃性の高い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より耐衝撃性が向上している、
（ｃ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとして染色可能な樹脂を用いることにより、染色可能となされている、
（ｄ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂よりバリ及びクラックという欠陥の生じにくい樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より機械加工特性が向上している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本明細書では、接着剤やカップリング剤を用いずにモノマーが重合過程で成形体と密着することを「重合密着」と表記する。
【０００７】
上記において、「少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体」というのは、素材が樹脂の場合、その原料であるモノマー又は溶融物は当然流動性を有しており、安定した形状を呈していないから、先ず加熱あるいは紫外線、赤外線等の光線（電磁波）を照射するか養生して、所定の形状に成形して用いることを示す。成形体の形状は使用目的により異なる。それらを「中間部材」と表記する場合もある。また、上記成形体には特殊な光学特性を有するフィルム等も含まれる。
【０００８】
上記成形体に別の樹脂モノマーを密着して一体化させた樹脂成型物は、それ自体を完成品レンズとして用いることもできるが、研削と研磨あるいは切削等の加工により完成品レンズを得るための半製品レンズとする場合もある。
【０００９】
本発明においては、上記のように性質の異なる素材を組み合わせて一体化することにより、異なる性質が相互に補完し合ったレンズを得ることができる。但し、樹脂の選択はこれらに限定されず、相互に重合密着する素材の組合せであればよい。
【００１０】
エピスルフィド樹脂より易染色性の樹脂を用いた場合、易染色性の樹脂を主として染色することでレンズを着色することができる。すなわち、難染色性の樹脂から成る成形体とこれの片側面に易染色性樹脂を重合密着してレンズの一部を形成し、これを着色することで、難染色性の部分が着色したように見せることができる。エピスルフィド基を有する含硫樹脂は屈折率が１．７４と現状で最も高い樹脂であるが染色性に乏しい。本発明によれば、このような高屈折率光学用樹脂の欠点を補完して、着色されたレンズを容易に得ることができる。
【００１１】
エピスルフィド樹脂より、機械加工による、バリ、クラック等の欠陥が生起し易い樹脂と生起し難い樹脂を用いた場合、機械加工による欠陥を排除することが可能となる。すなわち、硬い樹脂レンズは眼鏡枠に装填する際の玉入れ加工の際にクラックが入りやすく、また、眼鏡枠がツーポイントとよばれるブリッジと智をレンズに直接ネジ止めする方式の眼鏡に関しては、レンズにネジを挿入する孔を加工するときに、バリやクラックが出やすいという問題を有しているが、中間部材の少なくとも片側面に機械加工性のよい光学用の樹脂を薄くレンズの一部として形成することにより、これらの問題を解決することができる。この目的で形成される部分は、具体的にはレンズの前後面もしくは孔加工される部分の周辺等である。
【００１２】
エピスルフィド樹脂より耐衝撃性の高い樹脂を用いた場合、耐衝撃性の低いエピスルフィド樹脂の弱点を補完して、耐衝撃性の高いレンズを得ることができる。すなわち、屈折率が高い樹脂レンズは一般に耐衝撃性が低く、特に屈折率が１．７４の高屈折率のエピスルフィド樹脂は耐衝撃性が低いために、ＦＤＡ規格における鋼球落下テストの４倍を越えることができない。本発明によれば、耐衝撃性の高い樹脂の薄層を重合密着させることで、レンズの中心厚をことさら厚くせずにＦＤＡ規格の４倍テストに合格させることができる。
【００１３】
エピスルフィド樹脂より屈折率の低い樹脂を用いた場合、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂のうち低い屈折率を有する光学用樹脂を空気側に配置することにより、表面反射光を低減し、光線透過率を向上させることができる。表面反射率Ｒは次のフレネルの公式により示される。
Ｒ＝｛（ｎｇ−ｎ０）／（ｎｇ＋ｎ０）｝２
【００１４】
ここでｎｇは基盤の屈折率であり、ｎ０は空気の屈折率である。この反射率は２種類の光学物質の界面でも同様に用いられる。例えば２種類の光学用樹脂を用いて、屈折率１．５の光学用樹脂からなる中間部材と屈折率１．７４の光学用樹脂とを一体に成形した場合、空気側とこれらの樹脂の界面の反射率の合計は４＋０．５５＝４．５５（％）となり、屈折率が１．７４の光学用樹脂のみで成形されたレンズの表面反射率は７．３（％）であるので、２．７５（％）の改善がなされることになる。
【００１５】
同様に、高屈折率樹脂と低屈折率樹脂のうち、低い屈折率を有する光学用樹脂を空気側に配置することにより、干渉縞の生起を防止することができる。一般的に樹脂レンズは傷が付きやすいために、ハードコート層を形成して擦傷性を改善させるが、膜厚は１〜２μｍ程度であり、あまり厚くすると体積膨張により亀裂や剥がれが発生する。そのためにハードコート層の表面とレンズ表面の反射光が干渉して干渉縞を生起させ、商品価値を著しく低下させる。この現象はハードコートの物質とレンズ樹脂の屈折率が近接している場合は生起しにくいが、屈折率の差が大きくなると干渉縞は顕著になる。ハードコートの屈折率は高屈折率物質の微粒子を混合して平均屈折率を高くする努力がなされているが、過剰に混合すると密着性が低下し、温度変化による割れが生じるから１．５〜１．６が限度であり、レンズ樹脂の屈折率が１．７を越えると干渉縞が強く現れる。高屈折率レンズの表面にそれより低い屈折率の樹脂を配置して一体化することにより、この現象を回避することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の実施態様によれば、上記したいずれかの製造方法により得られる樹脂レンズの外面のいずれか一方もしくは双方に、耐擦傷性に優れた有機薄膜および反射防止機能を有する薄膜またはこれらのいずれかを設ける。光学素材の組み合わせによりレンズ自体の表面屈折率を軽減させることに加えて、更に空気と接する面に反射防止層を設けることで光線透過率を向上させることができる。耐擦傷性に優れた有機薄膜の形成方法としては、無機微粒子を分散させたウレタン系樹脂をディッピング、スピンコーティング法により１〜２μｍの膜厚に塗布して加熱硬化させる方法やアクリル系樹脂による紫外線硬化型の樹脂を用いる方法等、通常の手段が利用できる。また反射防止機能を有する薄膜としては、スパッタリングによる多層金属薄膜等を通常の手段を用いて形成することができる。
【００１７】
上述した本発明の方法により得られるレンズは、種々の光学用樹脂の中から、好ましい特性を選択して一体化したレンズとなり、あるいは、加工性に優れるため、高品質の樹脂レンズを低価格で提供することが可能となる。
【実施例】
【００１８】
次に本発明の種々の実施例について説明する。
【００１９】
各実施例における重合密着を、図１に基づき説明する。図１（ａ）はシェルの断面図であり、使用面が凹形状のモールド１と使用面が凸形状のモールド２をその中心部の間隙がｔ１になるようにモールドの周辺部を接着テープ４で密封し、キャビティ６ａを形成してシェル１０ａを作製する。次に、同図（ｂ）に示すように、前記キャビティに樹脂３ａを接着テープを一部剥がして注入し、再度密封して加熱重合等の加工処理を行い、徐冷して樹脂３ａを硬化させる。硬化した樹脂３ａは中間部材３となる。同図（ｃ）は、モールド１を離型し、中間部材３に密着したモールド２を示す断面図である。同図（ｄ）は、離型したモールド１と中間部材３の中心部の間隙がｔ２となるように接着テープで密封し、キャビティ６ｂを形成したシェル１０ｂの断面図である。同図（ｅ）は、キャビティ６ｂに別の樹脂５ａを注入したシェル１０ｃを示す断面図であり、加熱重合して樹脂５ａを硬化させて重合密着した樹脂５とする。同図（ｆ）は、モールド１と２を離型して得られる本発明に係る重合密着レンズ１１を示す断面図である。中間部材３と別の樹脂５は一体化し、中心厚ｔのレンズとなっている。
【００２０】
図面を用いて説明していない実施例においても、レンズは上述した方法に準じて製造できる。なお、用いた樹脂素材（モノマー）は、商品名で示したもの以外は、三井化学（株）の製品である。
【００２１】
［実施例１］
難染色レンズ素材と易染色レンズ素材を重合密着させて染色可能な樹脂レンズを作成する例を示す。
【００２２】
ジオプタが−７．００になるような組み合わせの、直径８０ｍｍのガラス製モールド（以下、モールドと記載する）を用意し、モールドの中心の間隔が１．２ｍｍ及び０．６ｍｍになるようにモールドの周囲を接着テープで密封し、２組のシェルを作成した。これらのシェルのキャビティ内に、触媒を混合したエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ、屈折率１．７４）を充填し、加熱重合の後に中心部の間隔が１．２ｍｍのシェルのモールドを離型し、−７．００Ｄのエピスルフィド樹脂レンズを得た。他の中心部の間隔が０．６ｍｍのシェルの方は、成形された中間部材の凸面側のモールドのみを離型し、凹面側のモールドは密着したままの状態とした。ここで先に離型した凸面側のモールドを中間部材の凸面側に隙間が均一に０．６ｍｍになるように再度モールドの周囲を接着テープで密封してキャビティを形成し、該キャビティに、触媒を混合したウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−７、屈折率１．６７）を充填し、加熱重合の後モールドを凸面側と凹面側双方とも離型した。得られたレンズは、中間部材の凸面側に０．６ｍｍの均一な層厚のウレタン樹脂層が重合密着され、中心厚が１．２ｍｍであった。
【００２３】
上記２組のレンズを液温９０℃の染色液に５分間浸漬した。結果はエピスルフィド樹脂レンズは全く染色されず、染色濃度は０％であったが、ウレタン樹脂とエピスルフィド樹脂との重合密着レンズは、エピスルフィド樹脂の中間部材は染色されなかったものの、層厚０．６ｍｍのウレタン樹脂部分が染色され、分光光度計で測定したところ、全体に約２８％濃度に染色されたレンズと同等に染色された。
【００２４】
以上述べたように難染色レンズ素材からなる樹脂レンズも易染色性レンズ素材を重合密着することにより染色可能な樹脂レンズに改質され、且つ、レンズ基体の曲面に均一な層厚の別の素材を重合密着することにより度数変化も生じないようにレンズを製作することができる。なお、異なる素材の重合密着はレンズ基体の凸面側に限定されず、凹面側であってもよい。本例では、同じモールドを０．６ｍｍ離間した位置で使用したので厳密には上述のウレタン樹脂部分は均一な層厚にはならないが、本例のように−７．００Ｄで曲率半径が６００ｍｍの場合は直径８０ｍｍの周辺部で差は０．００１３ｍｍであり、無視できる範囲である。
【００２５】
［実施例２］
孔あけ加工等機械加工の難しい樹脂素材に加工が容易な樹脂素材を重合密着させ、機械加工が容易な樹脂レンズに改良する例を示す。
【００２６】
予め、実施例１と同じ要領でエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ）を使用して中心厚が０．６ｍｍの中間部材を作成し、実施例１に述べた要領で機械加工特性の良好なウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−７）を、前記中間部材の凸面側に層厚０．６ｍｍにて重合密着させ、エピスルフィド樹脂とウレタン樹脂の重合密着レンズを作成した。
【００２７】
一般的にツーポイントタイプのフレームに使用するレンズは所定の形状に玉型加工をした後、レンズの周辺部にネジ止め用の孔あけ加工を行うが、上記重合密着レンズは孔あけ加工時のレンズの破損もなく、孔の部分にバリやカケ等が発生することもなく、きれいな孔を加工することができた。一方、エピスルフィド樹脂のみにより成形されたレンズは、孔の位置が玉型加工された縁部の近接位置であることもあって、孔の位置から縁部にかけてワレを生じ、孔自体にもバリが発生しており、きれいな孔を形成することができなかった。
【００２８】
以上述べたように、機械加工が難しいレンズ素材と機械加工性のよいレンズ素材を重合密着させ、重合密着レンズにすることで、機械加工による不良を低減させ、精巧な機械加工を効率よく行うことができる。
【００２９】
［実施例３］
耐衝撃性の低い素材レンズ（本例ではハードコート及びマルチコートを施されたレンズ）に耐衝撃性の高い素材を重合密着させることにより耐衝撃性を改良する例について述べる。
【００３０】
凹型及び凸型形状のモールドをキャビティ中心部の間隔が１．１０ｍｍと０．５ｍｍになるようにモールドの周辺部を接着テープを用いて密封してシェルをそれぞれ３個宛作成した。各シェルのキャビティ内にエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ）を充填し、加熱重合した。加熱重合後、キャビティ中心部の間隔を１．１０ｍｍに設定した３組の凹及び凸型形状のモールドを離型し、レンズ中心厚がそれぞれ１．１２ｍｍ、１．１６ｍｍ、１．１７ｍｍで、−６．００Ｄの屈折率が１．７４のエピスルフィド樹脂レンズを得た。一方、キャビティ中心部の間隔を０．５ｍｍに設定した３組のシェルは凹型形状のモールドのみを離型し、凹面側にはモールドが付着したままの中間部材を得た。これらのレンズ基体の中心厚は、それぞれ０．４７ｍｍ、０．４７ｍｍ、０．５０ｍｍであった。更に、これらの中間部材の凸面側に先に離型した凹型形状のモールドを中心部の間隙が０．６ｍｍになるようにモールドの周辺を接着テープで密封してキャビティを形成し、３個のシェルを作成した。これらのシェルのキャビティ内にウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−７）を充填し、加熱重合した。加熱重合後、それぞれの凹及び凸型形状のモールドを離型し、エピスルフィド樹脂の中間部材にウレタン樹脂が重合密着した３個の重合密着レンズを得た。それぞれの重合密着レンズの中心厚は、１．１３ｍｍ、１．１３ｍｍ、１．１８ｍｍであった。
【００３１】
上述した６個のレンズに耐擦傷性を付与するために有機ハードコート被膜加工を行い、その後金属薄膜の反射防止被膜加工を行った。出来上がった６個のレンズに対しＦＤＡ規格テストによる落球テストを行った。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表から明らかなようにエピスルフィド樹脂のみで作成したレンズはＦＤＡ規格テストの４倍のテストにおいて、いずれも１回目か２回目で鋼球がレンズを貫通してしまった。一方エピスルフィド樹脂からなる中間部材の凸面側に層厚０．６４〜０．６８ｍｍのウレタン樹脂を重合密着した重合密着レンズは同様の落球テストを行ったところ、１回目か２回目でスター状のクラックを発生したに過ぎず、貫通することはなかった。このように耐衝撃性に脆いエピスルフィド樹脂レンズに耐衝撃性の高いウレタン樹脂を重合密着させることで耐衝撃性に優れた高屈折樹脂レンズを作成することができる。
【００３４】
なお、ＦＤＡ基準テストは１６．２ｇの鋼球を１．２７ｍの高さからレンズ面に自然落下させてレンズが破損（鋼球がレンズを貫通するかレンズが２つ以上の破片に分離した場合）するかどうかを調べるテストであり、レンズが破損した場合は不合格で、スター（星状にひび割れした場合）は合格を表す。ＦＤＡの４倍テストとは１６．２ｇの鋼球の重量を４倍の６４．８ｇとした鋼球を使用してのテストを意味する。
【００３５】
［実施例４］
高屈折率樹脂素材を用いた中間部材に低屈折率樹脂素材を重合密着させて表面反射率を低減させる場合について説明する。
【００３６】
高屈折率レンズは素材の特性上、高温重合等によりＹＩ値が高くなり、且つ紫外線吸収機能を向上させるために原料への紫外線吸収剤の添加量が多くなり、重合硬化後のレンズは更にＹＩ値（黄色度）が高くなる。また素材自体の屈折率が高くなるに従い、可視光域における視感透過率は、素材自体の表面反射率が高くなるために低下する。これらの問題を鋭意検討した結果、高屈折率素材レンズに低屈折率素材を重合密着させることでＹＩ値を低下させ、更に可視光域における視感透過率をも高め得ることを見出した。一実施例を次に示す。
【００３７】
凹及び凸形状のモールドの周辺を接着テープを用いて密封し、中心部の間隙が１．２ｍｍのシェルを作成した。また、同様の構成で中心部の間隙が０．５ｍｍのシェルを２組作成し、これら３組のシェルのキャビティに次の材料を調合して充填した。
【００３８】
（ａ）モノマーとして
チオエピスルフィドモノマー（ＨＩＥ−１） ９０部
チオールモノマー（ＨＩＥ−２） １０部
（ｂ）重合触媒として
Ｎ，Ｎ−ジメチルシクロヘキシルアミン ０．０４部
Ｎ，Ｎ−ジシクロへキシルメチルアミン ０．１部
無水酢酸 ０．０８部
（ｃ）紫外線吸収剤として
Ｓｅｅｓｏｒｂ７０４（シプロ化成（株）製） ３．０部
【００３９】
充填されたシェルを加熱重合後、中心部の間隙が１．２ｍｍのシェルの凹及び凸形状のモールドを離型して中心厚が１．１７ｍｍ、屈折率が１．７４の高屈折率レンズ（試作レンズ１）を得た。
【００４０】
また、中心部の間隙が０．５ｍｍのシェルの方は凹形状のモールドのみを離型し、中心厚が０．４９ｍｍの中間部材を得た。この中間部材は凸形状のモールドを離型せずに密着したままとした。次にこの中間部材の凸面側に、先に離型した凹形状のモールドを用いて中心部の間隙が０．７ｍｍの均一な間隙を作り、モールドの周囲を接着テープで密封し、キャビティを形成したシェルを２個作成した。そのうちの１個のシェルのキャビティ内に次の材料を調合して充填した。
【００４１】
（ｄ）モノマーとして、
ポリイソシアネート（ＭＲ−７Ａ） ５２部
ポリチオール（ＭＲ−７Ｂ） ４８部
（ｅ）重合触媒として、
ジブチルチンジクロライド ０．１０部
（ｆ）紫外線吸収剤として、
ベンゾトリアゾール １．５部
【００４２】
充填されたシェルを加熱重合後、凹及び凸形状のガラスモールドを双方とも離型してレンズを得た。このレンズは屈折率が１．７４で中心厚が０．４９ｍｍの中間部材の凸面側に、屈折率が１．６７の光学素材が層厚０．６６ｍｍにて重合密着したものであり、中心厚が１．１５ｍｍの高屈折率レンズ（試作レンズ２）であった。
【００４３】
同一形状に作成された別のシェルには次の材料を調合してシェルのキャビティ内に充填した。
【００４４】
（ａ）モノマーとして、
ポリイソシアネート（ＭＲ−８Ａ） ５０．５部
ポリチオール（ＭＲ−８Ｂ） ４９．５部
（ｂ）重合触媒として、
ジブチルチンジクロライド ０．１部
（ｃ）紫外線吸収剤として、
ベンゾトリアゾール １．５部
【００４５】
これらの材料を重合充填したシェルを加熱重合後、凹及び凸形状のモールドを双方とも離型してレンズを得た。このレンズは屈折率が１．７４で中心厚が０．４９ｍｍの中間部材の凸面側に、屈折率が１．６０の光学素材が層厚０．６７ｍｍにて重合密着したものであり、中心厚が１．１６ｍｍの高屈折率レンズ（試作レンズ３）であった。
【００４６】
以上述べた試作レンズ１、２、３の性状をまとめて表３に示す。なお、各データはレンズ表面にハードコートや反射防止膜等被膜加工等を行っていない生レンズに基づく数値である。測定は分光光度計（（株）日立製作所製）を用いた。
【００４７】
【表２】
【００４８】
試作レンズ１は、屈折率１．７４という、現在上市されている高屈折率プラスティックレンズとしては最高の屈折率を有するレンズである。しかし、この高屈折率光学素材で作成されたレンズは耐候性に問題があり、耐候性改良のために多量の紫外線吸収剤を素材に添加している。結果として４００ｎｍまでの紫外線をほぼ吸収し、４００ｎｍでは僅か７％程度の紫外線しか透過しない非常に高精度な紫外線吸収レンズとなっている。また、素材がチオエピスルフィド樹脂（ＨＩＥ）であることから、重合においては高温部での長時間の重合を必要とし、更に耐候性の改良のために多量の紫外線吸収剤を添加しているために高温部での重合の影響は大きく、黄色度（ＹＩ値）を増加させる結果となり、試作レンズ１においては２．５９のＹＩ値となっている。且つこのＹＩ値の高さと素材自体が高屈折率素材ということでレンズの表面反射率が大きくなり、可視光域での視感透過率は８６．５１％となっている。一般的なジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂によるプラスチックレンズの視感透過率は９０％前後であり、ＹＩ値は１．０以下である。
【００４９】
試作レンズ２では、上述した試作レンズ１のＹＩ値及び視感透過率が改良されている。試作レンズ２は、上記のように屈折率１．７４の中間部材の凸面部に、屈折率がベース樹脂より低い１．６７のウレタン樹脂を０．６６ｍｍの厚さで重合密着させたものであり、重合密着させた素材の屈折率がベース素材より低いために表面反射率が低下し、またＹＩ値もベース素材より低いために視感透過率８７．８４％、ＹＩ値２．３３となっている。また、試作レンズ３は、更に低屈折率のウレタン樹脂を、中間部材に重合密着させたものであり、視感透過率及びＹＩ値において試作レンズ２よりも更に良好な数値を示している。
【００５０】
このように、ＹＩ値及び表面反射率の高くなる高屈折率素材レンズにベース素材屈折率より低い素材をレンズ表面に一定の均一な層厚で重合密着させることにより、高屈折率素材レンズのＹＩ値及び視感透過率を改良することができ、外観的にも非常に透明感のある付加価値の高いレンズを提供することが可能となる。なお、高屈折率素材の中間部材に一定の層厚で重合密着させるのは中間部材の凸面あるいは凹面の一方に限定されず、場合によっては両面に重合密着させることで一層機能性が増したレンズとなる。
【００５１】
［実施例５］
干渉縞発生の多い素材のレンズ表面に干渉縞の発生が少ない素材を重合密着する例を説明する。
【００５２】
一般的に高屈折率素材を使用したレンズの面にハードコート等の薄膜加工を施した場合、干渉縞が発生する。発生の原因としてはレンズ面への薄膜加工の際に膜厚が不均一になる場合と、レンズが高屈折率素材の場合そのレンズ面に塗工したハードコート被膜の屈折率がレンズ素材の屈折率と大きく異なる場合とがある。この解決策としては、薄膜加工にスピンコート装置を使用して塗工し、均一な膜厚に加工するか、あるいはハードコート被膜の屈折率をレンズ素材の屈折率に近づけるために金属酸化物の微粒子をハードコート液中に導入すること等が考えられる。しかしながら、スピンコート装置での生産は在庫レンズ等の多量生産には不向きであり、またハードコート液中に金属酸化物の微粒子を導入する場合、レンズ表面とハードコート被膜の耐候密着性に難があり、剥がれやすい傾向にある。これらの事情からハードコート液の屈折率を高めるより、高屈折率レンズの表面の屈折率をハードコート液の屈折率に近づけることで干渉縞の発生を防止する解決策を見出した。
【００５３】
凹及び凸形状の同じ曲率半径をもつガラスモールドを２組用意し、片方の組は中心部の間隙が０．６ｍｍになるように、他方の組は１ｍｍになるようにモールドの周辺部を接着テープで密封し、キャビティを形成して２組のシェルを作成した。それぞれのキャビティ内にエピスルフィド樹脂モノマー（ＨＩＥ）を充填し、加熱重合を行った。その後キャビティ中心部が１ｍｍのシェルの凹及び凸形状のガラスモールドを双方とも離型し、中心厚が１ｍｍで屈折率が１．７４、度数が−４．００Ｄの高屈折率レンズを得た。他の組の中心部が０．６ｍｍのシェルの方は、凹形状のガラスモールドのみを離型して中間部材を得たが、凸形状のモールドは密着したままの状態にした。
【００５４】
次に、離型した凹型形状のモールドの中心部と中間部材の凸面の中心部の間隙が０．４ｍｍになるようにモールドの周辺部を接着テープで密封し、キャビティを形成してシェルを作成した。このキャビティ内に屈折率１．６０のウレタン樹脂モノマー（ＭＲ−８）を充填し、加熱重合の後、凹及び凸形状のガラスモールドを双方とも離型しレンズを得た。すなわち、このレンズは屈折率１．７４で中心厚が０．６ｍｍの中間部材の凸面側に、０．４ｍｍの均一な厚さの屈折率１．６０のモノマーを重合密着したものである。
【００５５】
これらのレンズに１．６２の屈折率を有するハードコート液を用いて、ディッピング方式により塗工し、加熱重合してハードコート層を形成した後、ジルコンランプにてそれぞれのレンズ凸面を観察したところ、重合密着レンズには干渉縞が無く、透明感のある綺麗なレンズであった。一方エピスルフィド樹脂のみで成形されたレンズは、干渉縞が目立ち、見栄えに難のあるレンズであった。いずれのレンズも外観形状は同じであり、コバ厚、中心厚ともに同じである。
【００５６】
なお、各種光学素材について調べた重合密着テストの結果を表３に示す。この一覧表に基づき適当な素材を選択することで、コストの安い半製品レンズを製作することができる。ただし、本発明に使用される樹脂素材は表３に記載された素材に限定されず、レンズとしての光学特性を有する素材であって、相互に重合密着が可能な組合せであればよい。
【００５７】
【表３】
【００５８】
注．○ 万力で挟んでもしっかりと密着されていた
× 万力で挟むと重合密着部分が剥がれた
白濁 モノマー部分の重合物が白濁していた
【００５９】
なお、表３において、ＭＲ−６，７，８は三井化学（株）製ウレタン樹脂の商品名であり、ＨＩＥは三井化学（株）製エピスルフィド樹脂の商品名であり、ＣＲ−３９はＰＰＧ社製ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂であり、ＰＣはポリカーボネート樹脂を示し、ＰＭＭＡはポリメチルメタアクリレート樹脂を示す。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の樹脂レンズは高性能の眼鏡用レンズとして使用でき、また、本発明の製造方法によればそのような高性能の眼鏡用レンズが安価で提供できるようになる。
【００６１】
すなわち、本発明によれば互いに異なる光学特性あるいはそれ以外の物理的特性、化学的特性を有する樹脂を組み合わせて一体化し、不足する特性を補い合うことで優れた性能のレンズを得ることができる。異なる樹脂素材が重合過程で密着し、特に光学用接着剤あるいはプライマーを必要としないので、接合面における特段の光学特性の配慮は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１（ａ）は、シェルの断面図であり、同図（ｂ）はシェルに樹脂を充填した状態の断面図、同図（ｃ）は中間部材の断面図、同図（ｄ）はキャビティを設けた断面図、キャビティに別の樹脂を注入した断面図、同図（ｅ）は中間部材と異なる樹脂をキャビティに注型した断面図、同図（ｆ）は本発明の樹脂レンズの断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…凹形状のモールド、２…凸形状のモールド、３…中間部材
４…接着テープ、10…シェル、 11…重合密着レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピスルフィド樹脂を含む少なくとも２種類の性質の異なる樹脂素材を用いて樹脂レンズを製造する方法であって、
前記少なくとも２種類の樹脂素材のうち、少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体となし、
該成形体の被密着面にキャビティを形成し、該キャビティに前記樹脂素材とは異なる種類の素材原料を注入してキャビティ内で重合硬化させることにより、少なくとも２種類の樹脂素材が相互に密着し一体化した樹脂成型物を得ることにより、
次の（ａ）〜（ｄ）の少なくとも一つの条件を満たすレンズを製造することを特徴とする樹脂レンズの製造方法；
（ａ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より屈折率の低い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より視感透過率が向上している、
（ｂ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より耐衝撃性の高い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より耐衝撃性が向上している、
（ｃ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとして染色可能な樹脂を用いることにより、染色可能となされている、
（ｄ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂よりバリ及びクラックという欠陥の生じにくい樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より機械加工特性が向上している。
【請求項２】
前記エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてウレタン樹脂を用いることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂レンズの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法により製造された樹脂レンズ。
【請求項１】
エピスルフィド樹脂を含む少なくとも２種類の性質の異なる樹脂素材を用いて樹脂レンズを製造する方法であって、
前記少なくとも２種類の樹脂素材のうち、少なくとも１種類の樹脂素材を流動性がなく、それ自体は完成品レンズとしての性能を有していない成形体となし、
該成形体の被密着面にキャビティを形成し、該キャビティに前記樹脂素材とは異なる種類の素材原料を注入してキャビティ内で重合硬化させることにより、少なくとも２種類の樹脂素材が相互に密着し一体化した樹脂成型物を得ることにより、
次の（ａ）〜（ｄ）の少なくとも一つの条件を満たすレンズを製造することを特徴とする樹脂レンズの製造方法；
（ａ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より屈折率の低い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より視感透過率が向上している、
（ｂ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂より耐衝撃性の高い樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より耐衝撃性が向上している、
（ｃ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとして染色可能な樹脂を用いることにより、染色可能となされている、
（ｄ）エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてエピスルフィド樹脂よりバリ及びクラックという欠陥の生じにくい樹脂を用いることにより、エピスルフィド樹脂より機械加工特性が向上している。
【請求項２】
前記エピスルフィド樹脂以外の樹脂素材の一つとしてウレタン樹脂を用いることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂レンズの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法により製造された樹脂レンズ。
【図１】
【公開番号】特開２００８−１３２７８３（Ｐ２００８−１３２７８３Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１１０４９（Ｐ２００７−３１１０４９）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【分割の表示】特願２００３−５１３７５７（Ｐ２００３−５１３７５７）の分割
【原出願日】平成１４年７月１５日（２００２．７．１５）
【出願人】（３９１００３７５０）株式会社アサヒオプティカル (13)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【分割の表示】特願２００３−５１３７５７（Ｐ２００３−５１３７５７）の分割
【原出願日】平成１４年７月１５日（２００２．７．１５）
【出願人】（３９１００３７５０）株式会社アサヒオプティカル (13)
【Ｆターム（参考）】
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