JP2002316339A - 偏光光学部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性良く、偏光フィルム、偏光シート等の
偏光素子を光学部材に貼り付けることができる偏光光学
部材の製造方法を提供する。 【解決手段】 固定型１１０と移動型１２０の間に光学
部材成形体を成形するキャビティ１１３を有する成形金
型１００の固定型１１０と移動型１２０の間に通された
長尺の偏光素子１４０をキャビティ１１内に配置し、キ
ャビティ１１１に光透過性樹脂を圧入して偏光素子１４
０に光学部材成形体が貼り付いて一体化した偏光光学部
材を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光光学部材の製
造方法に関し、特に、偏光素子と光学部材とを一体化さ
せる偏光光学部材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】水面などからの眩しい反射光を減じて見
えやすくするサングラスとして、偏光レンズが多用され
ている。この偏光レンズはいわゆる貼り合わせレンズで
あり、偏光フィルムの両面にガラス又は透明樹脂製のレ
ンズを挟み込んで作製されている。

【０００３】ところが、このような貼り合わせの偏光レ
ンズは、偏光フィルムの両面にサンドイッチ状にレンズ
を貼り合わせる構造であるため、通常のレンズより厚く
なるという問題がある。

【０００４】そのため、レンズの一面側に偏光フィルム
を貼り合わせしたプラスチック製の偏光レンズが提案さ
れている（特開平９−２５８００９号公報）。

【０００５】この偏光レンズの製造方法は、比較的剛性
のある偏光フィルムをレンズの凸面の曲率に合わせて真
空成形などで曲げ加工し、接着剤でレンズに貼り合わせ
するか、レンズを注型重合するガラス型の内面に貼着し
て注型重合する。

【０００６】また、偏光シートをレンズ形状に打ち抜い
て金型内に配置し、射出成形するインサート成形法によ
る眼鏡用レンズの製造方法も提案されている（特開平９
−４３５５０号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たプラスチック製の偏光レンズの製造方法は、偏光フィ
ルムを所定の外形形状に打ち抜いた後、曲げ加工すると
いう煩雑な手間を要し、生産性が悪いという問題があ
る。

【０００８】また、インサート成形法による眼鏡用レン
ズの製造方法も、偏光シートをレンズ形状に打ち抜いた
後、金型内に配置する必要があり、手間を要し、生産性
が悪いという問題がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、生産性良く、偏光フィルム、偏光シート等の偏光素
子を光学部材に貼り付けることができる偏光光学部材の
製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者は、剛性で曲げにくい偏光素子の特性を利
用し、長尺の偏光素子を成形金型のキャビティ内に配置
して光学部材成形体の成形を行い、成形サイクルに応じ
て長尺の偏光素子を金型内に繰り出すことにより、通常
の成形サイクルで偏光素子に光学部材成形体が貼り付い
た状態の偏光光学部材を生産性良く製造することができ
ることを知見した。

【００１１】また、光学部材の成形であるため、キャビ
ティへの樹脂導入口はここで固化した樹脂が光学面に影
響を与えないように、キャビティの側面に設けることが
好ましい。

【００１２】偏光素子を移動型側に吸引しながら成形す
ることによって、偏光素子を移動型面に保持させ、得ら
れた成形品を偏光素子に貼り付けた状態で成形品を固定
型から離型することができる。

【００１３】圧入した樹脂の圧力と熱で偏光素子を変形
させることにより、ある程度偏光素子を曲げ加工して曲
面形状の面に貼り付けることができる。

【００１４】更に、予備加熱して偏光素子をある程度軟
化させ、真空引きで軟化した偏光素子を金型に密着させ
ることにより、剛性を有する偏光素子をキャビティの形
状に沿わせるように変形させることができるため、曲面
形状にも偏光素子を貼り付けることができる。

【００１５】従って、請求項１は、固定型と移動型の間
に光学部材成形体を成形するキャビティを有する成形金
型の前記固定型と前記移動型の間に通された長尺の偏光
素子を前記キャビティ内に配置し、前記キャビティに光
透過性樹脂を圧入して前記偏光素子に前記光学部材成形
体が貼り付いて一体化した偏光光学部材を得ることを特
徴とする偏光光学部材の製造方法を提供する。

【００１６】請求項２は、請求項１記載の偏光光学部材
の製造方法において、前記光透過性樹脂を前記キャビテ
ィの側面から導入することを特徴とする偏光光学部材の
製造方法を提供する。

【００１７】請求項３は、請求項１又は２記載の偏光光
学部材の製造方法において、前記偏光素子を前記移動型
の前記キャビティを構成する面に吸引しながら前記光透
過性樹脂を圧入することを特徴とする偏光光学部材の製
造方法を提供する。

【００１８】請求項４は、請求項１〜３いずれかに記載
の偏光光学部材の製造方法において、前記偏光素子を圧
入した樹脂の圧力と熱で変形させて前記移動型の内面に
前記偏光素子を密着させることを特徴とする偏光光学部
材の製造方法を提供する。

【００１９】請求項５は、請求項１〜４いずれかに記載
の偏光光学部材の製造方法において、型開き中に前記偏
光素子を加熱し、前記移動型の前記キャビティを構成す
る面に前記偏光素子を真空引きにより密着させることを
特徴とする偏光光学部材の製造方法を提供する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の偏光光学部材の製
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。

【００２１】本発明の偏光光学部材の製造方法は、上述
したように、長尺の偏光素子を成形金型のキャビティ内
に配置し、光学部材成形体を成形すると同時に偏光素子
に光学部材成形体が貼り付いて一体化した偏光光学部材
を得るものである。

【００２２】偏光素子は、ヨウ素化合物や二色性染料を
含浸させたＰＶＡフィルムを一軸延伸した偏光子の両面
に機械的強度を与えるポリカーボネート、ポリエステル
などの保護フィルムを積層したものが知られている。

【００２３】また、ポリエステルやポリカーボネートに
二色性染料を混合した材料でフィルムを成形し、更にこ
のフィルムを一軸延伸した偏光素子も知られている。

【００２４】偏光素子は、フィルム状あるいはシート状
であり、比較的剛性で、曲げにくい特性を備える。偏光
素子は、一面側に粘着剤層が設けられたものや、他面側
に光学部材としての性能を確保するため耐擦傷性を付与
するハードコート膜や、反射防止膜を設けたものが市販
されており、適宜選択することができる。

【００２５】ハードコート膜は、一般に樹脂で構成され
るバインダーに無機微粒子が分散したものであるため、
ある程度曲げ加工が可能である。反射防止膜には、曲げ
加工が困難な無機蒸着膜で構成される無機系や曲げ加工
がある程度できる有機膜で構成される有機系があり、偏
光素子を成形の際に曲げ加工するときには、反射防止膜
として、曲げ加工ができる有機系のものを選択すること
が好ましい。また、ハードコート膜や反射防止膜は、成
形加工後に偏光光学部材の表面に設けてもよい。後加工
でハードコート膜や反射防止膜を設ける場合は、光学部
材成形体にもハードコート膜や反射防止膜を設けること
ができ、光学性能を向上させることができる。

【００２６】光学部材成形体を成形するための光透過性
樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリメチルメタク
リレート、セルロースアセテート、セルロースプロピオ
ネート、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を用いるこ
とができる。

【００２７】光学部材成形体の形状としては、眼鏡レン
ズ、サングラス、ゴーグル、小型の表示装置の保護板な
どの光学部材を例示することができる。

【００２８】図１は、本発明の偏光光学部材の製造方法
に用いる第１実施形態の成形金型の型開きした状態を示
す断面図である。

【００２９】この成形金型１００は固定型１１０と移動
型１２０とから構成されている。固定型１１０は、図示
しない射出成形機の射出装置側の固定ダイプレートに固
定されている。固定型１１０には、光学部材を成形する
ためのキャビティ１１１が設けられている。このキャビ
ティ１１１は浅い凹部になっている。このキャビティ１
１１に、樹脂を溶融して押し出す射出装置から樹脂をキ
ャビティ１１１内に導入するランナー、ゲートなどの樹
脂導入口１１２が設けられている。キャビティ１１１へ
の樹脂導入口１１２は、ここで固化した樹脂が光学面に
影響を与えないように、キャビティ１１１の側面に設け
られている。固定型１１０は移動型１２０との合わせ面
１１３を備える。

【００３０】移動型１２０は、図示しない型締めシリン
ダによって前進後退する移動ダイに固定される。移動型
１２０の固定型１１０との合わせ面１２１及びキャビテ
ィ１１１を構成する面は区別なく一つの平面となってい
る。そのため、この成形金型１００のキャビティ１１１
は、偏光素子１４０と貼り付く側が平坦な板状の成形品
を得ることができるようになっている。

【００３１】また、長尺の偏光素子１４０が移動型１２
０の内面に近接して配置される。この偏光素子１４０
は、成形金型１００の一方の側方に配置されている図示
しない偏光素子供給装置から繰り出され、移動型１１０
と固定型１２０の間を通って成形金型１００の他方の側
方に排出されるようになっている。偏光素子１４０の幅
はキャビティ１１１と導入口１１２を覆う程度である。
偏光素子１４０は、偏光素子供給装置によって成形サイ
クル毎に所定の移動距離で金型内に新しい部分が繰り出
されるようになっている。また、偏光素子１４０と移動
型１２０の相対位置が変化しないように偏光素子供給装
置は移動型１２０と共に移動するようになっている。

【００３２】次に、図１に示す成形金型１００を用いて
偏光光学部材を製造する方法について説明する。図１の
ように型開きした成形金型１００の移動型１２０にごく
近接して偏光素子１４０が配置したまま移動型１２０を
前進させて固定型１１０と密着させ、型締めを行う。こ
のとき、偏光素子１４０は固定型１１０の合わせ面１１
３と移動型１２０の合わせ面１２１との間に挟まれる。
そして、射出装置から溶融した樹脂が樹脂導入口１１２
を介してキャビティ１１１内に圧入され、キャビティ１
１１を充填する。その後、キャビティ１１１内の溶融樹
脂は冷却固化され、光学部材成形体となると共に偏光素
子１４０と一体化する。次に、移動型１２０を後退させ
て型開きを行うと、光学部材成形体と導入口１１２の部
分の樹脂は、偏光素子１４０が剛性であるため、それぞ
れ偏光素子１４０に密着保持され、固定型１１０から離
型され、移動型１２０と共に後退する。

【００３３】次に、偏光素子１４０を偏光素子供給装置
から繰り出し、偏光素子１４０に密着保持されている光
学部材成形体と導入口１１２の樹脂を金型１００外に送
り出す。

【００３４】送り出された光学部材成形体は図示しない
打ち抜き装置で周囲を打ち抜かれ、偏光素子１４０から
分離される。また、導入口１１２の部分の樹脂が光学部
材成形体の側面からやや突出しているため、目立つとき
は削り取る。これによって、偏光素子１４０が一方の面
に貼り付けられた偏光光学部材を得ることができる。

【００３５】通常の成形金型では、移動型に成形品が保
持されるように移動型の方にキャビティの大部分を設け
るのが一般的であるが、図１に示す成形金型１００で
は、偏光素子１４０の剛性を利用して固定型１１０から
成形品を離型するようにしている。そのため、図１に示
すような成形金型１００で成形する場合には、偏光素子
１４０として厚みのある剛直なものを用いることができ
る。

【００３６】このような偏光光学部材の製造方法によれ
ば、通常の射出成形のサイクルで偏光素子に光学部材成
形体が貼り付いた偏光光学部材を自動的に得ることがで
きるため、手間を要さずに生産性に優れる。

【００３７】また、偏光素子を変形させないため、比較
的曲げ難い無機系の反射防止膜が設けられた偏光素子を
用いることが可能である。

【００３８】図２は、偏光眼鏡レンズの製造に用いる第
２実施形態の成形金型を示す断面図である。

【００３９】この成形金型２００の固定型２１０は、キ
ャビティ２１１の形状が眼鏡レンズの凹面側を成形する
形状であり、樹脂導入口２１２はキャビティ２１１の側
面に設けられている。移動型２２０のキャビティ２２１
がレンズの外面（凸面）を形成するようなやや窪んだ曲
面形状であり、キャビティ２２１を構成する面に図示し
ない真空装置と連通する吸引孔２２２が設けられてい
る。また、長尺の偏光素子１４０が、移動型２２０の合
わせ面２２３に常に近接して配置されるようになってお
り、移動型２２０の移動に伴って偏光素子１４０も同じ
く移動する。型開きした状態では、偏光素子１４０は移
動型２２０のキャビティ２２１の窪みの底から離間して
いる。

【００４０】図２に示す成形金型２００を用いて偏光眼
鏡レンズを製造する方法について説明する。まず、真空
装置を稼働させて偏光素子１４０と移動型２２０の間の
空気を吸引孔２２２を介して真空引きする。これによ
り、偏光素子１４０は移動型２２０の合わせ面２２３に
密着するが、多少撓む程度でキャビティ２２１の底から
離間している。次に、図２に示す型開きした状態から移
動型２２０を前進させて移動型２２０の合わせ面２２３
と固定型２１０の合わせ面２１３とを密着させ、型締め
を行う。そして、射出装置から溶融した樹脂が樹脂導入
口２１２を介して固定型２１０のキャビティ２１１内に
圧入される。圧入された樹脂の圧力と熱によって偏光素
子１４０は軟化し、移動型２２０のキャビティ２２１を
構成する面に圧着される。このとき、偏光素子１４０と
移動型２２０の間のキャビティ２２１の空間の空気は真
空引きされているため、空気が偏光素子１４０の密着を
妨げることはない。その後、キャビティ２１１、２２１
の樹脂は冷却固化され、偏光素子１４０と一体化する。
次に、移動型２２０を後退させて型開きを行うと、偏光
素子１４０は吸引孔２２２による真空引きにより移動型
２２０に密着しているため、眼鏡レンズ成形体と樹脂導
入口２１２の部分の樹脂は、それぞれ偏光素子１４０に
密着保持され、固定型２１０から離型され、移動型２２
０と共に後退する。型開きした後、吸引孔２２２に連通
する側を真空装置から大気圧又は圧縮空気に切り替え、
偏光素子１４０を移動型２２０から分離する。このよう
にして、偏光素子１４０に眼鏡レンズ成形体が貼り付い
た偏光光学部材を得ることができる。

【００４１】このような偏光光学部材の製造方法によれ
ば、圧入された樹脂の圧力と熱で偏光素子が変形し、偏
光素子がキャビティの形状にある程度追随するため、眼
鏡レンズの凸面のような曲面に偏光素子を生産性良く貼
り付けることができる。

【００４２】図３は、本発明の偏光光学部材の製造に用
いる第３実施形態の成形金型を示す断面図である。

【００４３】この成形金型３００は、偏光眼鏡レンズを
成形する金型であり、固定型３１０と移動型３２０とを
備え、基本的な構成は図２に示した成形金型２００とほ
ぼ同じであり、成形金型２００より凸面と凹面の曲率が
大きい眼鏡レンズを成形するものである。固定型３１０
はキャビティ３１１を有し、キャビティ３１１の側面に
樹脂導入口３１２が設けられている。移動型３２０のキ
ャビティ３２１には図示しない真空装置に連通する吸引
孔３２２が設けられていることも同じである。長尺の偏
光素子１４０も、移動型３２０の合わせ面３２３に常に
近接するように配置されている。異なるのは、型開き中
に成形金型３００中に配置されて偏光素子１４０を加熱
するヒーター３３０が設けられている点である。ヒータ
ー３３０は型締め前に金型外へ移動するようになってい
る。

【００４４】この成形金型３００では、偏光素子１４０
を曲面形状に変形させるため、反射防止膜が必要な場合
は、ある程度曲げ加工ができる有機系の反射防止膜が設
けられている偏光素子１４０を用いることが望ましい。

【００４５】図３に示す成形金型３００を用いて偏光眼
鏡レンズを製造する方法について説明する。まず、型開
き中に、ヒーター３３０を金型内の偏光素子１４０に接
近させて配置し、偏光素子１４０をヒーター３３０で加
熱すると共に、真空装置を稼働させて偏光素子１４０と
移動型３２０のキャビティ３２１を吸引孔３２２を介し
て真空引きする。これにより、偏光素子１４０は軟化し
ていわば真空成形の如く移動型３２０のキャビティ３２
１を構成する面に密着する。次に、ヒーター３３０を金
型外に移動させ、図３に示す型開きした状態から移動型
３２０を前進させて固定型３１０と密着させ、型締めを
行う。そして、射出装置から樹脂が樹脂導入口３１２を
介してキャビティ３１１、３２１内に圧入される。その
後、樹脂は冷却固化され、眼鏡レンズ成形体となると共
に偏光素子１４０と一体化する。次に、移動型３２０を
後退させて型開きを行うと、偏光素子１４０は吸引孔３
２２による真空引きにより移動型３２０に密着している
ため、眼鏡レンズ成形体と樹脂導入口３１２の部分の樹
脂は、それぞれ偏光素子１４０に密着保持され、固定型
３１０から離型され、移動型３２０と共に後退する。こ
のようにして、偏光素子１４０に眼鏡レンズ成形体が貼
り付いた偏光光学部材を得ることができる。

【００４６】このような偏光光学部材の製造方法によれ
ば、予め偏光素子を変形させてキャビティの面に密着さ
せることができるため、圧入した樹脂の圧力と熱で変形
させる場合と比較して、偏光素子に無理な力が加わら
ず、眼鏡レンズの凸面のような曲面に偏光素子を確実に
貼り付けることができる。

【００４７】図４は、図３に示した成形金型３００によ
って成形された偏光光学部材としての偏光眼鏡レンズを
示す断面図である。この偏光眼鏡レンズ１は、度付の眼
鏡レンズ成形体１０の凸面側に偏光素子１４０が貼り付
けられて一体化している。眼鏡レンズ成形体１０にもハ
ードコート膜や反射防止膜を設ける場合は、偏光眼鏡レ
ンズ１全体に加工することが生産上有利であるため、偏
光素子１４０として、ハードコート膜や反射防止膜が設
けられていないものを選択することが好ましい。

【００４８】この偏光眼鏡レンズ１の偏光素子１４０と
眼鏡レンズ成形体１０に後加工でハードコート膜を形成
する場合は、ハードコート液を偏光眼鏡レンズ１にスピ
ンコート法やディッピング法で塗布し、熱硬化又は光硬
化させる。

【００４９】ハードコート液としては、例えば熱や光で
重合する一分子中にビニル基、アリル基、アクリル基、
エポキシ基、メタクリル基、アミノ基等の重合可能な重
合性基とアルコキシ基等の加水分解性基とを含む重合性
有機化合物、無機微粒子を含有する組成物を例示するこ
とができる。

【００５０】また、反射防止膜は、酸化ケイ素、酸化チ
タン、酸化ジルコニウム等の無機膜を真空蒸着法、イオ
ンプレーティング法、スパッタリング法などで成膜して
形成できる。有機系の反射防止膜は、ハードコート液の
無機微粒子やカップリング剤の屈折率を調整し、単層又
は多層に塗布して形成できる。

【００５１】なお、上記成形金型は１個取りであった
が、多数個取りとすることは勿論可能である。また、樹
脂導入口の形状も図示したものに限定されず、成形品の
形状も種々変更することができる。

【００５２】

【発明の効果】本発明の偏光光学部材の製造方法によれ
ば、光学部材の成形と同時に偏光素子を光学部材に貼り
付けることができるため、生産性が良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる偏光光学部材を成形するための
成形金型の第１実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明にかかる偏光光学部材を成形するための
成形金型の第２実施形態を示す断面図である。

【図３】本発明にかかる偏光光学部材を成形するための
成形金型の第３実施形態を示す断面図である。

【図４】本発明の偏光光学部材の製造方法によって得ら
れた偏光眼鏡レンズの一実施形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 偏光光学部材 １０ 眼鏡レンズ成形体 １００、２００、３００ 成形金型 １１０、２１０、３１０ 固定型 １２０、２２０、３２０ 移動型 １１２、２１２、３１２ 樹脂導入口 １４０ 偏光素子 ２２２、３２２ 吸引孔 ３３０ ヒーター

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） Ｇ０２Ｃ 7/10 Ｇ０２Ｃ 7/12 ４Ｆ２０６ 7/12 Ｂ２９Ｌ 11:00 // Ｂ２９Ｌ 11:00 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ Ｆターム(参考） 2H006 BE00 BE05 2H049 BA02 BA27 BB23 BB27 BB43 BC03 BC22 BC24 2H099 CA11 DA05 2K009 AA03 AA15 BB11 CC03 CC09 CC24 4F202 AD05 AD08 AG03 AH73 CA11 CB01 CB13 CK02 CP01 CP06 CQ01 CQ06 4F206 AD05 AD08 AG03 AH73 JA07 JB15 JL02 JM04 JN11 JQ03 JQ81

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定型と移動型の間に光学部材成形体を
   成形するキャビティを有する成形金型の前記固定型と前
   記移動型の間に通された長尺の偏光素子を前記キャビテ
   ィ内に配置し、前記キャビティに光透過性樹脂を圧入し
   て前記偏光素子に前記光学部材成形体が貼り付いて一体
   化した偏光光学部材を得ることを特徴とする偏光光学部
   材の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の偏光光学部材の製造方法
   において、 前記光透過性樹脂を前記キャビティの側面から導入する
   ことを特徴とする偏光光学部材の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の偏光光学部材の製
   造方法において、 前記偏光素子を前記移動型の前記キャビティを構成する
   面に吸引しながら前記光透過性樹脂を圧入することを特
   徴とする偏光光学部材の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれかに記載の偏光光学
   部材の製造方法において、 前記偏光素子を圧入した樹脂の圧力と熱で変形させて前
   記移動型の内面に前記偏光素子を密着させることを特徴
   とする偏光光学部材の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４いずれかに記載の偏光光学
   部材の製造方法において、 型開き中に前記偏光素子を加熱し、前記移動型の前記キ
   ャビティを構成する面に前記偏光素子を真空引きにより
   密着させることを特徴とする偏光光学部材の製造方法。