JP2003279905A - 積層プラスチック偏光レンズと、その製造方法 - Google Patents
積層プラスチック偏光レンズと、その製造方法Info
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Abstract
歪みや気泡のない高品質なプラスチック偏光レンズと、
このような偏光レンズを撥ね物を殆ど生じさせずに効率
的かつ経済的に製造する新方法を提供する。 【解決手段】 ジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネートの展延性能と注型性能を利用し、これにポリビニ
ルアルコール樹脂系の偏光フイルムの光学的特性と、ポ
リカーボネート樹脂板の透明性と耐衝撃性能とを巧みに
組み合わせて積層プラスチック偏光レンズを作製した。
Description
偏光レンズ、ならびに、その製造方法に関するものであ
り、更に詳しくは、従来一般のプラスチック偏光レンズ
と比較して高品質で品質にバラツキもなく、しかも耐衝
撃強度も格段に優れた画期的なプラスチック偏光レンズ
と、同品を効率的かつ経済的に製造する方法に関するも
のである。
するプラスチック製偏光レンズの製造方法としては、次
の三通りの方法が知られている。 (1) ポリビニールアルコール樹脂で作製した偏光フィル
ムの表面に接着剤を塗布して二枚の合成樹脂の薄板の間
に挟み込んで貼り合わせ、こうして得られたプラスラッ
ク偏光板を円形に打ち抜き成形することにより円形プラ
スチック偏光板を作製し、この円形プラスチック偏光板
を電気炉の中で真空成形して球面カーブの偏光レンズを
製する方法(打抜きホットプレス法)。 (2) レンズ母材層を形成する合成樹脂を金型内に射出
し、射出されたレンズ母材層を形成すべき合成樹脂が帯
熱粘着状態にある間にポリカーボネート樹脂等から成る
合成樹脂偏光板を当該合成樹脂の凸球面側に圧着して偏
光レンズを製する方法(インジェクション圧着法)。 (3) ポリビニールアルコール樹脂で作製した偏光フィル
ムの表面に接着剤を塗布し、2枚のプラスチック球面レ
ンズ板の間に挟み込んでサンドウィッチ状に接着するこ
とにより偏光レンズを製造する方法(サンドウィッチ接
着法)。 なお、上記三通りの方法で製造される偏光レンズの表面
には、通常、ディッピング法などの常法によりハードコ
ーティングが施される。
偏光レンズの製造方法に関しては、まず (1)の“打抜き
ホットプレス法”にあっては真空成形の際に高温の成形
熱を履歴するところから製品が不揃いになる傾向がある
ことに加え、真空成形による球面カーブが経時的変化で
延びたり、表面に波立ちが生じたりするし、しかも、こ
うして得られる偏光レンズには残留応力による収差も生
じ易い、また (2)の“インジェクション圧着法”にあっ
ては射出された母材層形成のポリカーボネート樹脂の表
面と合成樹脂偏光板とがピッタリ適合しないため接合部
位に気泡が入り易い、さらに (3)の“サンドウィッチ接
着法”にあっては偏光フィルムとプラスチック球面レン
ズ板との接着面に気泡が入り易く、得られた偏光レンズ
の色調も不揃いになる、といった欠点が指摘されてい
た。このような事情により、従来のプラスチック偏光レ
ンズは、何れも品質面における均一性に欠けて歩留りが
悪く所謂“撥ね物”も多くなり、必然的にコスト高にな
らざるを得ないために、もっと高品質で安価なプラスチ
ック偏光レンズが求められていたのである。
れているサングラスや作業用グラスのプラスチック偏光
レンズに前述のごとき問題があったのに鑑みて為された
ものであって、上記従来の (1)(2)(3)の方法で製造され
たプラスチック偏光レンズと比較して高品質で品質にバ
ラツキもなく、しかも耐衝撃強度も格段に優れた画期的
なプラスチック偏光レンズを提供することを目的とする
(第1課題)。
レングリコールビスアリルカーボネート [Diethylene g
lycol bis(allyl carbonate)] を主成分とするキャステ
ィング・レジン(casting resin)の低粘性と高展延性と
を巧みに利用することによって接着面に歪みや気泡を生
じさせることなく、高品質のプラスチック偏光レンズを
効率的に製造する方法を提供するにある(第2課題)。
などの品質障害のない高品質のプラスチック偏光レンズ
を撥ね物を殆ど発生させずに製造することができる経済
的な製造方法を提供するにある(第3課題)。
目的を達成するために採用した手段を、添附図面を参照
して説明すれば、次のとおりである。
ルコール樹脂系偏光フイルム層1の凹球面側と、ポリカ
ーボート樹脂系のレンズ母材層2の凸球面側とをジエチ
レングリコールビスアリルカーボネートの重合硬化層3
を介し接合させるとともに、前記偏光フイルム1の凸球
面側には、さらにエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート樹脂の重合硬化層4を形成させ、これら各層1・
2・3および4をして一体積層構造のプラスチック偏光
レンズを構成する、という解決手段を採用したことによ
って達成される。
面状のキャビティCを有するキャスティング・ダイD
に、エチレングリコールビスアリルカーボネートを主成
分とする低粘度のキャスティング・レジンRを当該ダイ
DのキャビティCに滴下させ、次に、このキャビティC
の凹曲面に適合する弯曲球面形のポリビニルアルコール
樹脂系偏光フイルム1'の凸球面側を載置して重ね合わ
せ、当該偏光フイルム1'の凸球面側に前記キャスティン
グ・レジンRを一様に展延した状態に付着せしめ、次い
で、この偏光フィルム1'の凹球面側に再び前記キャステ
ィング・レジンRを滴下せしめ、こうして偏光フィルム
1'の凹球面に滴下されたレジンRの上にポリカーボート
樹脂系のレンズ母材板2'の凸球面側を重ね合わせること
により、レンズ母材板2'の凸球面側に前記キャスティン
グ・レジンRを一様に展延した状態に付着させた後、加
熱処理を施すことにより前記各レジンRを重合硬化させ
て一体の偏光レンズ素型Lbを取り出し、仕上げ処理を施
して積層プラスチック偏光レンズLを得るという方法的
手段を採用した点に特徴がある。
適用例である好ましい実施の形態を例示して、本発明の
内容を具体的に説明する。なお、図1は本発明の第1実
施形態である積層プラスチック偏光レンズの端面図、図
2は本発明の第2実施形態であるハードコートを施した
積層プラスチック偏光レンズの端面図、図3は凸球面側
の重合硬化層を部厚めに形成した本発明の第3実施形態
の積層プラスチック偏光レンズの端面図、図4はキャス
ティング・ダイのキャビティーにキャスティング・レジ
ンを滴下し弯曲球面形の偏光フィルムを載置する状態を
表わした工程説明図、図5は図4の工程を経て前記レジ
ン展延層上に載置した偏光フィルムの上にキャスティン
グ・レジンを滴下してレンズ母材板を重ね合わせる状態
を表わした工程説明図、図6は図5の工程を経て前記偏
光フィルム上のレジン展延層上にレンズ母材板を重ね合
わせた状態を表わす工程説明図、図7は図6の状態にあ
るレンズ素型を遠赤外線加熱炉中で重合硬化させる工程
を表わした重合工程説明図、図8はキャスティング・ダ
イから重合処理されたレンズ素型を取り外す状態を表わ
す説明図である。
ましい実施の形態として製作した積層プラスチック偏光
レンズと、その製造方法を図示解説することにより、さ
らに具体的に明らかにするものとする。
て図示する積層プラスチック偏光レンズは、凸球面側の
最外層にジエチレングリコールビスアリルカーボネート
樹脂の重合硬化層4、この重合硬化層4に凸球面側が層
着したポリビニルアルコール樹脂の偏光フィルム層1、
この偏光フイルム層1の凹球面側に層着されたエチレン
グリコールビスアリルカーボネートの重合硬化層3を介
して接合されたポリカーボネート(poly-carbonate)樹脂
から成るレンズ母材層2が積層一体化して構成されてお
り、焦点距離は「∞」、つまり度無しレンズである。ち
なみに、この第1実施形態の偏光レンズは、直径 70 mm
の円形を成しており、前記凸球面側最外層の重合硬化層
4は層厚は 0.1mm、前記偏光フィルム層1の厚みは1m
m、この偏光フイルム層1の凹球面側の重合硬化層3の
層厚は 0.1mm、前記レンズ母材層2の層厚は5mmに構成
されている。なお、図面上は表わしてはいないが、本実
施形態の偏光レンズにおける前記偏光フイルム層1の凸
球面側と凹球面側には、ポリビニルブチラール(polyvin
yl butyral) が極く薄く塗布してあり、重合硬化層3・
4と偏光フイルム層1との接合力を強化してある。
施形態としての積層プラスチック偏光レンズを表わして
いる。上記第1実施形態との差異は、第2実施形態にあ
っては重合硬化層4の凸球面側とレンズ母材層2の凹球
面側とにハードコーティング層5・5(層厚=0.05mm/
株式会社トクヤマ:「TS-56T」) が被覆形成されている
点に存する。
プラスチック偏光レンズを表わしたものである。この第
3実施形態が上記第2実施形態のものと相違している点
は、凸球面側の重合硬化層4が厚肉レンズ状に分厚く構
成してあり、分厚くした重合硬化層4を増厚量に対応し
てポリカーボネート樹脂のレンズ母材層2を薄くしてあ
る。ちなみに、本実施形態の積層プラスチック偏光レン
ズでは、直径 70 mmの円形弯曲板に成っており、前記凸
球面側の重合硬化層4の層厚は3mm、前記偏光フィルム
層1の層厚は1mm、この偏光フイルム層1の凹球面側の
重合硬化層3の層厚は 0.1mm、レンズ母材層2の層厚は
3mm、ハードコーティング層5・5の層厚は0.05mmに構
成してある。このため、本実施形態の偏光レンズによれ
ば、凸球面の重合硬化層4は光学的に均整なエチレング
リコールビスアリルカーボネート樹脂の厚肉レンズ状注
型組織で組成されていることから、レンズ母材層2を組
成するポリカーボネート樹脂の優れた耐衝撃性と相俟っ
て強靱かつ軽量で、しかも外界光が前記注型組織の重合
硬化層4、偏光フィルム層1を通過してからレンズ母材
層2に入射する場合にあっては当該光線からは既に偏光
成分が除去されているので、ポリカーボネート製レンズ
に特有の所謂「赤ぬけ現象(レンズ内で内部反射した光
が赤くチラついて見える現象)」も生ずることがなく、
優れた光学的特性を呈して眼精疲労の抑制にも効果的で
ある。
明図を参照しながら、上記第1実施形態の積層プラスチ
ック偏光レンズの製造方法を説明する。
ティング・ダイであって、その上面には平滑な凹球面形
のキャビティCを備える。
にあたっては、前記キャビティCの中心部にキャスティ
ング・レジンRを 0.4ccを滴下する。こゝに使用される
キャスティング・レジンRは、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネート(日本油脂製モノマー「RAV-7A
T」) とジイソプロピルパーオキシジカーボネート[Di-i
sopropyl peroxydicarbonate]( 日本油脂製の重合開始
剤「RAV-7BT」) とを、前者60重量部に対し後者6重
量部を混合して調製した溶液であり、その粘度は13.5 c
ps(25℃)である。
ャビティCに滴下したキャスティング・レジンRの上に
厚さ1mmのポリビニルアルコール樹脂製の弯曲球面形を
成す偏光フィルム1'の凸球面側を当該キャビティCの中
心に位置するように載置して重ね合わせる。すると、前
記レジンRは偏光フィルム1'の凸球面側に一様に展延し
てレジン部4'を形成する。なお、こゝに用いる偏光フィ
ルム1'の表裏面には予めポリビニルブチラール樹脂を接
着剤として極く薄く塗布しておくものとする。
のレジンR上の展延レジン部4'の上に載置された偏光フ
ィルム1'の凹球面側中心に再び前記レジンRを 0.4ccを
滴下する。そして、滴下したレジンRの上に厚さ5mmの
弯曲球面形に成形されたポリカーボート樹脂製のレンズ
母材板2'の凸球面側を重ね合わせる。かくして、前記偏
光フィルム1'の凹球面側中心に滴下したレジンRも、図
6に示すごとくレンズ母材板2'の凸球面側に一様に展延
してレジン部3'を形成する。
層配置された上記各材料1'・2'・3'・4'は、図7に示す
如く、当該ダイDと共に遠赤外線加熱機Hの中にセット
して初期重合条件として35〜50℃で3時間ほど保持し、
初期重合が完了したところで90℃前後の温度に昇温させ
て5時間ほど加熱して重合反応させる。なお、図7にお
いて、符号h・h・・・はセラミック製の遠赤外線放射
素子である。
機Hから上記キャスティング・ダイDを取り出す。この
ダイDのキャビティCの上には、ジエチレングリコール
ビスアリルカーボネート・モノマーが重合硬化し全体が
一体化して偏光レンズ素型Lbを形成している。この偏光
レンズ素型LbはキャビティC面に付着してはいるが、キ
ャビティCのガラス面とは離型性が良いので、図8に示
すように、ダイDの裏面に軽くショックを与えると、簡
単に剥がれる。
は、バリ取り、洗浄などの仕上げ処理を施すことによっ
て偏光レンズLとして市販に供せられる。
の実施形態と製造形態は概ね上記のとおりであるが、本
発明は前述の具体例に限定されるもので決してなく、
「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能
であることは云うまでもない。
明においては、ポリビニルアルコール樹脂系偏光フィル
ムをキャスティング・レジンに重ねて接合させるに際し
て、偏光フィルムの表裏面にポリビニルブチラール樹脂
を接着剤として塗布する例を挙げたけれども、この接着
剤は必ずしも必須のものではなく、また接着剤を使用す
る場合においても、透明性が良好でジエチレングリコー
ルピスアリルカーボネートとの接合性さえ満足すれば如
何なるものでもよく、例えばポリビニルアルコール樹脂
を接着剤として用いることも可能であって、当然に本発
明の技術的範囲に属する。
ジンとして用いるジエチレングリコールピスアリルカー
ボネートのモノマーの中に、各種の顔料、さらにフォト
クロミクス剤、紫外線吸収剤、あるいは赤外線吸収剤、
あるいはこれらを組み合せて練り混んで偏光レンズを製
造することも当然に可能であり、これもまた本発明の技
術的範囲に属するものと云える。
は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート特有
の展延性と注型性能を利用し、これにポリビニルアルコ
ール樹脂系の偏光フイルムの光学的特性およびポリカー
ボネート樹脂の透明性・耐衝撃性を巧みに組み合わせて
積層プラスチック偏光レンズを製造する方式を採ってい
るので、打抜きホットプレス法(1) 、インジェクション
圧着法(2) 、およびサンドウィンチ接着法(3) 等の従来
技術に不可避的な欠点とされていた事項を悉く解消する
ことが可能である。
本発明によれば、プラスチック偏光レンズと比較して収
差等の品質障害がなく高品質で、しかも耐衝撃強度も格
段に優れた画期的なプラスチック偏光レンズを実現する
ことができたのであり、かつまた、積層する各層の接合
面にも歪みや気泡を生じさせずに、高性能の積層プラス
チック偏光レンズを撥ね物を殆ど発生させず効率的に製
造することも可能ならしめたのである。
として画期的であるとともに、製造方法としても効率的
で経済的であり、その産業上の利用価値は頗る大きい。
スチック偏光レンズの端面図である。
ートを施した積層プラスチック偏光レンズの端面図であ
る。
した本発明の第3実施形態の積層プラスチック偏光レン
ズの端面図である。
にキャスティング・レジンを滴下して弯曲球面形の偏光
フィルムを載置しようとする状態を表わした工程説明図
である。
に載置された偏光フィルムの上にキャスティング・レジ
ンを滴下してレンズ母材板を重ね合わせようとする状態
を表わした工程説明図である。
のレジン展延層上にレンズ母材板を重ね合わせた状態を
表わした工程説明図である。
線加熱炉中で重合硬化させる工程を表わした重合工程説
明図である。
れたレンズ素型を取り外す状態を表わした説明図であ
る。
より製造され提供されているサングラスや作業用グラス
のプラスチック偏光レンズに前述のごとき問題があった
のに鑑みて為されたものであって、上記従来の (1)(2)
(3)の方法で製造されたプラスチック偏光レンズと比較
して高品質で品質にバラツキもなく、しかも耐衝撃強度
も格段に優れた画期的なプラスチック偏光レンズを提供
することを目的とする(第1課題)。
が上記課題を達成するために採用した手段を、添附図面
を参照して説明すれば、次のとおりである。
しい実施の形態を例示して、本発明の内容を具体的に説
明する。なお、図1は本発明の第1実施形態である積層
プラスチック偏光レンズの端面図、図2は本発明の第2
実施形態であるハードコートを施した積層プラスチック
偏光レンズの端面図、図3は凸球面側の重合硬化層を部
厚めに形成した本発明の第3実施形態の積層プラスチッ
ク偏光レンズの端面図、図4はキャスティング・ダイの
キャビティーにキャスティング・レジンを滴下し弯曲球
面形の偏光フィルムを載置する状態を表わした工程説明
図、図5は図4の工程を経て前記レジン展延層上に載置
した偏光フィルムの上にキャスティング・レジンを滴下
してレンズ母材板を重ね合わせる状態を表わした工程説
明図、図6は図5の工程を経て前記偏光フィルム上のレ
ジン展延層上にレンズ母材板を重ね合わせた状態を表わ
す工程説明図、図7は図6の状態にあるレンズ素型を遠
赤外線加熱炉中で重合硬化させる工程を表わした重合工
程説明図、図8はキャスティング・ダイから重合処理さ
れたレンズ素型を取り外す状態を表わす説明図である。
施の形態として製作した積層プラスチック偏光レンズ
と、その製造方法を図示解説することにより、さらに具
体的に明らかにするものとする。
Claims (9)
- 【請求項1】 ポリビニルアルコール樹脂系の偏光フイ
ルム層1の凹球面側が、ポリカーボート樹脂系のレンズ
母材層2の凸球面側にジエチレングリコールビスアリル
カーボネートの重合硬化層3を介して接合されており、
かつ、この偏光フイルム1の凸球面側には更にエチレン
グリコールビスアリルカーボネート樹脂の重合硬化層4
が形成されて積層構造の偏光レンズ組織を構成している
ことを特徴とする積層プラスチック偏光レンズ。 - 【請求項2】 偏光フィルム層1の凸球面側に形成され
たエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂の重
合硬化層4の層厚が平均約 0.1mmであることを特徴とす
る請求項1に記載の積層プラスチック偏光レンズ。 - 【請求項3】 偏光フィルム層1を形成する素材とし
て、ポリビニルアルコール系偏光フイルムが用いられて
いることを特徴とする請求項1または2に記載の積層プ
ラスチック偏光レンズ。 - 【請求項4】 偏光フィルム層1の凸球面側に位置する
エチレングリコールビスアリルカーボネートが重合硬化
して厚肉レンズ状の重合硬化層4を形成していることを
特徴とする請求項1または3に記載の積層プラスチック
偏光レンズ。 - 【請求項5】 偏光フイルム層1の凸球面側の重合硬化
層4とレンズ母材層2を含む当該レンズ体全体がハード
コーティング層5で積層被覆されていることを特徴とす
る請求項1〜4の何れか一つに記載の積層プラスチック
偏光レンズ。 - 【請求項6】 凹面状のキャビティCを有するキャステ
ィング・ダイDに、エチレングリコールビスアリルカー
ボネートを主成分とする低粘度のキャスティング・レジ
ンRを当該ダイDのキャビティCに滴下し、次に、この
キャビティCの凹曲面に適合する弯曲球面形のポリビニ
ルアルコール樹脂系偏光フイルム1'の凸球面側を載置し
て重ね合わせ、当該偏光フイルム1'の凸球面側に前記キ
ャスティング・レジンRを一様に展延した状態に付着さ
せ、次いで、この偏光フィルム1'の凹球面側に再び前記
キャスティング・レジンRを滴下せしめ、こうして偏光
フィルム1'の凹球面に滴下されたレジンRの上にポリカ
ーボート樹脂系のレンズ母材板2'の凸球面側を重ね合わ
せることにより、レンズ母材板2'の凸球面側に前記キャ
スティング・レジンRを一様に展延した状態に付着せし
めた後、加熱処理を施すことにより前記各レジンRを重
合硬化させて一体の偏光レンズ素型Lbを取り出し、仕上
げ処理を施すことによって偏光レンズLとすることを特
徴とした積層プラスチック偏光レンズの製造方法。 - 【請求項7】 キャビティCの中心部に滴下したキャス
ティング・レジンR上に重ね合わせる偏光フイルム1'の
凸球面および凹球面の両表面に、予め高透明性の接着剤
を塗布しておくことを特徴とした請求項6に記載の積層
プラスチック偏光レンズの製造方法。 - 【請求項8】 キャスティング・ダイDにおける凹面状
キャビティCに滴下するエチレングリコールビスアリル
カーボネートを主成分とする低粘度のキャスティング・
レジンRの量を多くし、偏光フイルム1'の凸球面側に展
延付着されるキャスティング・レジンRが厚肉レンズ状
の重合硬化層4を形成するように注入量を調整すること
を特徴とした請求項6または7に記載の積層プラスチッ
ク偏光レンズの製造方法。 - 【請求項9】 仕上げ処理を施して得られた偏光レンズ
Lの表面全体にハードコート加工を施すことを特徴とし
た請求項6〜8に記載の積層プラスチック偏光レンズの
製造方法。
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