JP2002192554A - ポリウレタン偏光レンズの成型製造法 - Google Patents

ポリウレタン偏光レンズの成型製造法

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    • Y10S359/90—Methods

Abstract

(57)【要約】 ［課題］ 近年、偏光性光学レンズの用途拡大に伴い、
人体に安全であり、高偏光度でしかも種々なレンズ色、
形状、光線透過率、また、種々の材質の偏光レンズの開
発、生産要望が増えている。この要望課題に経済的に対
応する生産技術を確立することである。 ［解決手段］ ９９．０％以上の偏光度でしかも４０％
以上の全光線透過率の性能を有するＬＥＤ用偏光シート
と耐衝撃性に優れたポリウレタン樹脂のレンズ材質に溶
融接着する材質で全光線透過率の高いポリウレタンフィ
ルムを接着剤を用いて接合する。この接合したシートを
目的のレンズの外面と同じ形状になる様に熱プレス成型
を行い、このプレス片を目的レンズ型に挿入し、、種々
の着色または光線透過率に調整されたレンズ成型ポリウ
レタン樹脂を射出成型することにより耐衝撃性に優れた
多様な偏光性ポリウレタン光学レンズを製造する方法で
ある。しかも、従来射出成型に使用できなかった光学性
能を高める遷移金属化合物を添加できることで、さらに
人間の目に優しいレンズを経済的に生産できる製造方法
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】［発明の属する技術分野］この考案は高度
な偏光性を有する光学用眼鏡レンズの製造方法に関する
ものであり、偏光シートとポリウレタンフィルムを張り
合わせたシートを熱プレス加工にて成型し、これを射出
成型機の成型型に挿入することにより色々な形状のポリ
ウレタンレンズが成型できると共に、成型に使用するポ
リウレタン樹脂に種々の顔料などを混入することによ
り、一種類の偏光シートを使用して多様な偏光レンズが
製造できることを特徴とするものである。
【０００２】［従来の技術］ガラスを用いた偏光レンズ
は古くから製造されており、これはガラスレンズ二枚の
間に接着剤を用いて圧着接着するものである。しかしな
がら近年は眼鏡の軽量化および破損による目への安全性
のために、種々のプラスチック素材のレンズが使用され
ている。その代表的なものがＣＲ−３９を使用した注入
成型による偏光レンズである。これは一般的にはキャス
ト法といわれ、凹面と凸面とからなるモールドによって
形成される空隙間に球面状に予備成型した偏光フィルム
を装着を形成する（特公昭５３−２９７１１）。また、
特公昭５０−３６５６には偏光性薄膜の両面に厚さの異
なる熱可塑性樹脂を積層し、これをプレス成型すること
による製造方法がある。特公昭６１−５６０９において
は偏光子を融着性素材に直接張り合わせた偏光シートを
使用することを特徴とした成型レンズの製法であり、さ
らには特公平７−９４１５４では偏光性薄膜の両側にポ
リカーボネートフィルムまたはシートを積層し、厚み
１．５〜２．５ｍｍの積層体を製造し、この積層体を加
圧熱成型することにより偏光ポリカーボネートレンズを
製造する方法が示されている。しかしながら、上記のい
ずれの方法も製造に長時間要したり、使用する偏光シー
トが特殊なため経済性に問題があったり、またシートか
らの熱曲げ成型では歪みが生じたり、多様なニーズに合
わせるために多くの着色シートを用いなければならない
といった多くの問題が存在している。また、耐衝撃性に
も多く問題を有しておりこれらの問題の解決が急がれて
いる。最近ではこの観点からポリウレタンの注入成型法
が実用化されつつあるが、この方法は製造コストが高
く、汎用としては現実的ではない。一方、多くの光学レ
ンズは人間の目に眩しさを与える５８０ナノメートル前
後の光線波長域を選択的に遮断することが難しい。従
来、ガラスレンズにおいては、ガラスの溶融温度におい
ても安定な遷移金属酸化物を使用することで実現されて
おり、また、プラスチックレンズにおいては１００℃以
下で注入成型できるＣＲ−３９類のレンズで実用化され
ている。しかしながら、射出成型されたプスチックレン
ズにおいては、プラスチックと相溶できる遷移金属化合
物は熱分解温度が一般的にレンズに使用されている成型
樹脂の成型温度より低いために実現されていなかった。
【０００３】［発明が解決しようとする課題］本発明者
は近年開発されている種々のプラスチック材料素材に対
応できるハイレベルの偏光レンズを経済的に製造すると
共に、さらに高度な耐衝撃性、光学特性を有するレンズ
を製造することを目標とした偏光レンズの成型製造方法
を考案するものである。
【０００４】［課題を解決するための手段］本発明者は
上記の種々の問題を解決するために、最近、技術的に大
きな進歩をしているＬＣＤ用の高度な技術を用いた光線
透過率が高く、しかも偏光度が限りなく１００％に近
く、色濃度の低い偏光フィルムを光線透過率の非常に高
いセルローストリアセテートフィルムで両面を挟んだ偏
光シートの片面に目的レンズ材質に相溶性があり、融着
性がある光学的に透明性を有するポリウレタンフィルム
を接着剤を用いて積層し、この積層シートを成型目的物
と同じ形状に熱プレス加工にて成型し、この成型シート
を型抜し、これを目的成型品の成型型に融着面が内側に
なるように挿入してポリウレタン樹脂を射出成型する方
法により解決を見出だしたものである。また、ポリウレ
タン樹脂のを使用することで、その射出成型温度が従来
使用されているポリカーボネート樹脂、ポリアクリル樹
脂に比べて５０〜７０℃低い温度で成型できるため、人
間の目に眩しさを与える光線波長領域である５８０ナノ
メートル前後の光を選択的に吸収できたり、色調を明瞭
にする遷移金属化合物を加えることができるようにな
り、高性能のレンズを経済的に製造することを可能にし
た。
【０００５】この発明に使用できる偏光シートは、偏光
フィルムにはベースフィルムとして一般的に使用されて
いるポリビニールアルコール系フィルムを耐湿熱性を有
する二色性染料を用いて染色、延伸して製造し、これを
光学的に優れた透明性を有するセルローストリアセテー
トフィルムで両面を接着剤を用いて挟んで構成されたシ
ートで、その総厚さが０．２ｍｍ以下であり、またその
全光線透過率が４０％以上、偏光度が９９．０％以上で
ある偏光シートが使用できる。総厚さが０．２ｍｍ以下
である理由は０．２ｍｍ以下であれば全光線透過率を目
的の４０％以上に維持しやすくなると共に材料コストが
最も経済性をもつ。
【０００６】全光線透過率が８０％以上であり、しかも
その厚さが０．５ｍｍ以下、０．１ｍｍ以上のポリウレ
タンフィルムとしては基本的にはレンズを構成する主材
であるポリウレタン成型樹脂と相溶性があり、融着性が
あれば良い素材で形成されたフィルムが使用できる。一
般的にはポリエステル型ポリウレタン、ポリエーテル型
ポリウレタン樹脂の単独またはそれらの変性樹脂を製膜
して得られたフィルムが使用できる。この場合のフィル
ム厚さが０．５ｍｍ以上であれば、このフィルムと偏光
シートを張り合わせたのち熱曲げ成型を施すが、ポリウ
レタンの弾性が強いために曲げにくくなり、成型目的に
あったレンズが製造しにくくなる。それゆえに好ましく
は０．３ｍｍ以下がよい。また、このフィルムの厚さが
０．１ｍｍ以上である理由はこの後の工程に於いて成型
型に挿入後高温のレンズ成型樹脂を射出成型してレンズ
を成型する。この時このフィルムとレンズ成型樹脂が界
面で溶解して均一に一体化されるが、そのフィルムが
０．１ｍｍ以下の場合はレンズ成型樹脂の成型時の熱と
圧力と型内での樹脂流れによる剪断力でこのフィルムを
とうしてその外部にある偏光シートを破壊するためであ
る。好ましくは安全性の点から０．１２ｍｍ以上が良
い。
【０００７】偏光シートとプラスチックフィルムを接着
する接着剤としては高透明性はもちろん、熱曲げ工程に
耐える伸度、成型時に耐える耐熱性、さらには様々なレ
ンズの使用状態に対応できる性能を持った接着剤が必要
である。また、種々のプラスチックフィルムと偏光シー
トのセルローストリアセテートとを機械的強度に耐える
接着力を付与する性能をもった接着剤であることが必要
である。本発明ではこれらの性能を得るために平均分子
量が１０，０００以上、２００，０００以下のポリエス
テルウレタン樹脂またはポリエーテルウレタン樹脂、さ
らにはポリエステルポリエーテルウレタン樹脂等を主に
したポリオールと架橋硬化剤としてポリイソシアネート
を配合する二液硬化型接着剤が使用できる。
【０００８】また、レンズ成型用ポリウレタン樹脂材料
としてはポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテル
ポリウレタン樹脂などが目的に合わせて選択使用でき
る。特に本発明の成型にはガラス転移温度が２０℃以下
の材料が好ましい。
【０００９】レンズ成型用ポリウレタン樹脂に添加する
遷移金属化合物としてはトリスアセチルアセトナトセリ
ウム、酢酸セリウム、トリスアセチルアセトナトネオジ
ウム、酢酸ネオジウムなどが使用できる。
【０００９】［発明の実施の形態］発明の実施の形態を
実施例に基き詳細に説明する。 ［実施例］ 実施例１ ヨウ素系染料を用いて偏光度９９．９５％のポリビニー
ルアルコールで出来た厚さ０．０２ｍｍの偏光フィルム
の両面に０．０８ｍｍのセルローストリアセテートフィ
ルムを接着することにより得られた厚さ約０．１８ｍｍ
の全光線透過率４３．７％の偏光シート（住友化学株式
会社製：商品名 スミカランＳＱ−１８５２ＡＰ）と全
光線透過率８５％の厚さ０．１５ｍｍのポリエーテルウ
レタンフィルムとを二液硬化型ポリエーテルポリウレタ
ンを用いて接着積層する。この得られたシートの厚さは
約０．３４ｍｍである。このシートを目的のレンズ型と
同じ形状をした凹面凸面の熱プレス型を用いポリウレタ
ン側を凹面側にして１６０℃で２分間加圧成型し、この
成型部分を型抜きする。得られた型抜き品をレンズ成型
用射出成型機の型内に装着し、ガラス転移温度−１０℃
のポリエーテルポリウレタン樹脂を射出成型し、目的の
ポリウレタン偏光レンズを得た。このレンズの偏光シー
ト部分は偏光シートの結合部分であるポリウレタンフィ
ルムと溶融状態のレンズ成型用ポリウレタン樹脂とが一
体化して強固な一体成型物を構成しており、光学的に欠
点のない偏光ポリウレタンレンズを得る事ができた。こ
のレンズの偏光度は９９．０％以上であり、また、その
全光線透過率は３８．０％であり、歪みが全く無く、し
かも耐衝撃性においては、−３０℃アイゾット衝撃試験
において全く破損しないといった優れた性能を示した。 実施例２ 実施例１に於いて、レンズ成型用ポリエーテルウレタン
樹脂に顔料着色加工を行い、その全光線透過率を６０％
とした樹脂を用いて実施例１と同様に成型したところ、
全光線透過率が２５％、偏光度９９．０％のカラー偏光
レンズを得ることができた。 実施例３ 実施例２に使用したレンズ成型用ポリエーテルウレタン
樹脂１００重量部にトリスアセチルアセトナトネオジウ
ム１５重量部を混練し、これを用いて偏光レンズを成型
し、このレンズの光吸収性を調べたところ、５８０ナノ
メートルをピークとする光線は無添加のレンズに較べて
６０％減少していた。 実施例４ 実施例１と同じ偏光シート（住友化学株式会社製：商品
名 スミカランＳＱ−１８５２ＡＰ）と厚さ０．２０ｍ
ｍ，全光線透過率８５％のポリエスポリウレタンフィル
ムとを二液硬化型ポリエステルポリウレタン樹脂を用い
て接着積層した。このシートを目的とするレンズ型と同
じ形状をした凹凸面の熱プレス成型機を用い、１５０
℃、２分間加熱加圧成型を行った。得られた成型シート
を型抜きし、これを実施例１と同様に射出成型機の成型
型に挿入して、ガラス転移温度１５℃のポリエステルポ
リウレタン樹脂を使用して成型して偏光ポリウレタンレ
ンズを得た。このレンズは偏光度９９．２％、全光線透
過率３９．５％であった。また、この得られたレンズの
衝撃試験（−３０℃アイゾット試験）においても全く破
損しなかった。 ［発明の効果］上記、発明の詳細な説明および実施例か
ら明らかなように、本発明の製造方法により得られるポ
リウレタン偏光レンズは従来のガラス、ポリカーボネー
ト樹脂、ポリアクリル樹脂、さらにはポリアリレート樹
脂などでできた偏光レンズに比較して優れた耐衝撃性な
どの安全性および光学特性に優れ、しかも注入成型法と
は比較にならない経済性のあるレンズを提供できるもの
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 11:00 11:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】厚さが０．２ｍｍ以下で偏光フィルムを両
    面からセルローストリアセテートフィルムを接着剤を用
    いて挟んで出来た偏光シートであり、しかも全光線透過
    率が４０％以上、偏光度を９９．０％以上有する偏光シ
    ートと全光線透過率が８０％以上であり、その厚さが
    ０．５ｍｍ以下、０．１ｍｍ以上のポリウレタンフィル
    ムを接着剤を用いて積層し、この積層シートを成型目的
    物の外側形態に近い形状に偏光シートのセルローストリ
    アセテート面が外面になるように熱プレス加工にて成型
    し、これを成型型の内面に挿入した後、ポリウレタンフ
    ィルムと融着するポリウレタン樹脂材料を射出成型する
    ことにより目的の偏光性能を有するポリウレタン偏光レ
    ンズの成型製造法。
  2. 【請求項２】成型用ポリウレタン樹脂に遷移金属化合物
    を混入して射出成型するポリウレタン偏光レンズの成型
    製造法。
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