JP2010102234A - Method for manufacturing polarizing element - Google Patents

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裕昭 柳田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a polarizing element, which enables manufacture in a simple process, and which is free from peeling of a polarizing layer in the manufacturing process. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a polarizing element includes steps of: preparing an alignment film coating liquid by heating a mixture containing alkoxy silane and/or hexalkoxy disiloxane (A), water (B) and alcohols (C) at 40 to 120°C for 0.5 to 24 hours; forming a sol-gel film by depositing the alignment film coating liquid prepared in the above step on a substrate; forming an alignment layer having polishing traces in a uniaxial direction by polishing the sol-gel film in the uniaxial direction; forming a polarizing layer by aligning and depositing a dichroic dye on the alignment layer; and forming a protective layer for fixing the dye on the polarizing layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、偏光素子の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、簡略な工程で製造可能であり、かつ製造工程において偏光層に剥離を生じない偏光素子の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a polarizing element. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a polarizing element that can be manufactured by a simple process and that does not cause peeling of the polarizing layer in the manufacturing process.

従来、偏光レンズ等の偏光素子において、基材表面の配列膜に二色性色素を配列堆積させて偏光層が形成される場合、配列膜としてシリカ(SiO2)蒸着膜が好適とされてきた。例えば、透明基材の表面上に偏光層及び保護層を有し、透明基材と偏光層との間に、配列膜として無機中間層を有する偏光素子が提案されている(特許文献1参照)。無機中間層は酸化シリコン、金属酸化物、あるいはその混合物の組み合わせからなっている。 Conventionally, in a polarizing element such as a polarizing lens, when a polarizing layer is formed by arranging and depositing dichroic dyes on an array film on a substrate surface, a silica (SiO 2 ) vapor deposition film has been suitable as the array film. . For example, a polarizing element having a polarizing layer and a protective layer on the surface of a transparent substrate and having an inorganic intermediate layer as an alignment film between the transparent substrate and the polarizing layer has been proposed (see Patent Document 1). . The inorganic intermediate layer is made of a combination of silicon oxide, metal oxide, or a mixture thereof.

また、真空蒸着を行わない方法として、平板とレンズとをそれぞれの軸をずらして配置し、平板を中心として偏光液をスピンコーティングして、レンズ曲面上の偏光液が剪断状に流れ、さらに偏光液を硬化させることにより、レンズ曲面上に偏光コーティングを形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Also, as a method without vacuum deposition, the flat plate and the lens are arranged with their axes shifted, the polarizing liquid is spin-coated around the flat plate, and the polarizing liquid on the curved surface of the lens flows in a shearing manner. A method of forming a polarizing coating on a lens curved surface by curing the liquid has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

国際公開第06/081006号パンフレットInternational Publication No. 06/081006 Pamphlet 特表2007−520739号公報Special table 2007-520739

特許文献1のように配列膜が無機物質のみで形成されている場合、配列膜の硬さを出すことができるが、その硬さが逆に加工を困難とし、さらに無機物質による層を形成するには真空蒸着する必要があり、偏光素子を製造するにあたり工程が煩雑になり、コストが高くなるという問題があった。
また、無機物質のみの層では基材との熱膨張係数の差が大きいため、製造過程での加熱処理により熱膨張差によるクラックを発生してしまい、これが原因でレンズ等の偏光素子に曇りが生じるという問題があった。
When the alignment film is formed of only an inorganic material as in Patent Document 1, the hardness of the alignment film can be increased. However, the hardness makes it difficult to process, and a layer made of an inorganic material is formed. In this case, it is necessary to perform vacuum deposition, and there is a problem in that the process becomes complicated and the cost increases in manufacturing the polarizing element.
In addition, since the difference in thermal expansion coefficient with the base material is large in a layer containing only an inorganic substance, a crack due to the thermal expansion difference occurs due to the heat treatment in the manufacturing process, and this causes fogging of a polarizing element such as a lens. There was a problem that occurred.

また、特許文献2で開示される方法では、偏光液のスピンコーティングの前にレンズの曲面上にポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等をベースとする組成物からなる接着プライマー層を設けているが、このプライマー層は、実質的に有機物の成分からなる組成物であり、特許文献1でも指摘されているように偏光層の下地となる膜あるいは基材が有機物を主体とするものである場合、その後の製造工程において、偏光層に剥離が生じやすいという問題があった。   In the method disclosed in Patent Document 2, an adhesive primer layer made of a composition based on polyethylene glycol (meth) acrylate or the like is provided on the curved surface of the lens before spin coating of the polarizing liquid. The primer layer is a composition consisting essentially of organic components, and as pointed out in Patent Document 1, when the film or base material of the polarizing layer is mainly composed of organic matter, In the manufacturing process, there is a problem that the polarizing layer is easily peeled off.

本発明は、このような状況下でなされたものであり、簡略な工程で製造可能であり、製造工程において偏光層に剥離を生じない偏光素子の製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made under such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a polarizing element that can be manufactured in a simple process and that does not cause separation of the polarizing layer in the manufacturing process. is there.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、アルコキシシラン及び/又はヘキサアルコキシジシロキサン、水及びアルコール類を含有する混合物を特定の条件で加熱処理して得られた配列膜コート液を用いて、偏光素子の配列層を形成することにより上記課題を解決しうることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention were obtained by heat-treating a mixture containing alkoxysilane and / or hexaalkoxydisiloxane, water and alcohols under specific conditions. It has been found that the above problem can be solved by forming an alignment layer of a polarizing element using an alignment film coating solution. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は、下記の工程I〜工程Vを有する偏光素子の製造方法を提供するものである。
工程I:下記一般式(1)で表わされるアルコキシシラン及び/又は下記一般式(2)で表わされるヘキサアルコキシジシロキサン(A)、水(B)及びアルコール類(C)を含有する混合物を40〜120℃で0.5〜24時間の条件で加熱処理を行い、配列膜コート液を調製する工程
Si(OR1a(R24-a (1)
(R3O)3Si−O−Si(OR43 (2)
(式中、R1、R3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基であり、R2は、炭素数1〜10のアルキル基であり。aは3又は4である。)
工程II:基材上に、工程Iで調製した配列膜コート液を付着させてゾル−ゲル膜を製膜する工程
工程III:工程IIで製膜したゾル−ゲル膜に一軸方向に研磨処理を行い、一軸方向の研磨痕を有する配列層を形成する工程
工程VI:工程IIIで形成した配列層上に、二色性色素を配列堆積させて偏光層を形成する工程
工程V:工程VIで形成した偏光層上に色素を固定するための保護層を形成する工程
That is, this invention provides the manufacturing method of the polarizing element which has the following process I-process V.
Step I: 40 mixture containing alkoxysilane represented by the following general formula (1) and / or hexaalkoxydisiloxane (A), water (B) and alcohols (C) represented by the following general formula (2) Step of preparing an alignment film coating solution by performing a heat treatment at ~ 120 ° C for 0.5 to 24 hours Si (OR 1 ) a (R 2 ) 4-a (1)
(R 3 O) 3 Si- O-Si (OR 4) 3 (2)
(Wherein R 1 , R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a is 3 or 4. .)
Step II: A process of depositing the alignment film coating solution prepared in Step I on the base material to form a sol-gel film Step III: A uniaxial polishing treatment is applied to the sol-gel film formed in Step II Step VI: forming a polarizing layer by depositing dichroic dyes on the alignment layer formed in Step III and forming a polarizing layer Step V: forming in Step VI Forming a protective layer for fixing the dye on the polarizing layer

本発明によれば、簡略な工程で製造可能であり、製造工程において偏光層に剥離を生じない偏光素子の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can manufacture with a simple process and can provide the manufacturing method of the polarizing element which does not produce peeling in a polarizing layer in a manufacturing process.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において得られる偏光素子の構成について、図1(E)を参照しつつ説明する。本発明の偏光素子は、基材1上に配列層5及び偏光層6を有する。偏光層6は、二色性色素を堆積配列して形成され、通常、その上に色素を固定するための保護層7を有する。さらに、本発明における偏光素子は、必要に応じて、図1(E)の例のように基材1上にハードコート層2や密着層3、あるいは保護層7上に撥水膜等の機能性膜8を有していてもよい。偏光素子の好適例としては、例えば、基材1としてレンズ基材を用いる偏光レンズが挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The structure of the polarizing element obtained in the present invention will be described with reference to FIG. The polarizing element of the present invention has an alignment layer 5 and a polarizing layer 6 on a substrate 1. The polarizing layer 6 is formed by depositing and arranging dichroic dyes, and usually has a protective layer 7 for fixing the dyes thereon. Furthermore, the polarizing element in the present invention has a function such as a water repellent film on the hard coat layer 2, the adhesion layer 3, or the protective layer 7 on the substrate 1 as in the example of FIG. May have a conductive film 8. As a suitable example of a polarizing element, the polarizing lens which uses a lens base material as the base material 1 is mentioned, for example.

本発明における偏光素子の製造方法は、下記工程I〜工程Vを有する。
工程I:下記一般式(1)で表わされるアルコキシシラン及び/又は下記一般式(2)で表わされるヘキサアルコキシジシロキサン(A)、水(B)及びアルコール類(C)を含有する混合物を40〜120℃で0.5〜24時間の条件で加熱処理を行い、配列膜コート液を調製する工程
Si(OR1a(R24-a (1)
(R3O)3Si−O−Si(OR43 (2)
(式中、R1、R3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基であり、R2は、炭素数1〜10のアルキル基であり。aは3又は4である。)
工程II:基材上に、工程Iで調製した配列膜コート液を付着させてゾル−ゲル膜を製膜する工程
工程III:工程IIで製膜したゾル−ゲル膜に一軸方向に研磨処理を行い、一軸方向の研磨痕を有する配列層を形成する工程
工程VI:工程IIIで形成した配列層上に、二色性色素を配列堆積させて偏光層を形成する工程
工程V:工程VIで形成した偏光層上に色素を固定するための保護層を形成する工程
The manufacturing method of the polarizing element in this invention has the following process I-process V.
Step I: 40 mixture containing alkoxysilane represented by the following general formula (1) and / or hexaalkoxydisiloxane (A), water (B) and alcohols (C) represented by the following general formula (2) Step of preparing an alignment film coating solution by performing a heat treatment at ~ 120 ° C for 0.5 to 24 hours Si (OR 1 ) a (R 2 ) 4-a (1)
(R 3 O) 3 Si- O-Si (OR 4) 3 (2)
(Wherein R 1 , R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a is 3 or 4. .)
Step II: A process of depositing the alignment film coating solution prepared in Step I on the base material to form a sol-gel film Step III: A uniaxial polishing treatment is applied to the sol-gel film formed in Step II Step VI: forming a polarizing layer by depositing dichroic dyes on the alignment layer formed in Step III and forming a polarizing layer Step V: forming in Step VI Forming a protective layer for fixing the dye on the polarizing layer

工程Iにおいて、まず、下記一般式(1)で表わされるアルコキシシラン及び/又は下記一般式(2)で表わされるヘキサアルコキシジシロキサン(A)、水(B)及びアルコール類(C)を含有する混合物を調製する。該混合物の調製方法は、特に制限されず、所定量の各成分を秤取り充分に攪拌混合することにより行うことができる。なお、各成分の添加順序は特に限定されない。   In Step I, first, alkoxysilane represented by the following general formula (1) and / or hexaalkoxydisiloxane (A), water (B) and alcohols (C) represented by the following general formula (2) are contained. Prepare the mixture. The method for preparing the mixture is not particularly limited, and can be carried out by weighing out a predetermined amount of each component and sufficiently stirring and mixing them. In addition, the addition order of each component is not specifically limited.

(A)下記一般式(1)で表わされるアルコキシシラン及び/又は下記一般式(2)で表わされるヘキサアルコキシジシロキサンは、膜中の連続する骨格構造を形成するとともに、膜硬化性を付与し、さらに偏光層の剥離を抑制するために使用される。
Si(OR1)a(R2)4-a (1)
(R3O)3Si−O−Si(OR4)3 (2)
ここで、上記一般式(1)におけるR1、及び上記一般式(2)におけるR3〜R4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基であり、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基等が挙げられる。この中で、メチル基、及びエチル基が好ましい。
上記一般式(1)におけるR2は、炭素数1〜10のアルキル基であり、上記で例示した炭素数1〜5のアルキル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、及び2−エチルヘキシル基等が挙げられる。この中では、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が好ましい。上記一般式(1)におけるaは、3又は4である。
(A) The alkoxysilane represented by the following general formula (1) and / or the hexaalkoxydisiloxane represented by the following general formula (2) forms a continuous skeleton structure in the film and imparts film curability. In addition, it is used to suppress peeling of the polarizing layer.
Si (OR 1 ) a (R 2 ) 4-a (1)
(R 3 O) 3 Si—O—Si (OR 4 ) 3 (2)
Here, R 1 in the general formula (1) and R 3 to R 4 in the general formula (2) are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and are linear, branched, or cyclic. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, cyclopentyl group and the like can be mentioned. It is done. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable.
R < 2 > in the said General formula (1) is a C1-C10 alkyl group, The C1-C5 alkyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, and 2-ethylhexyl group which were illustrated above. Etc. In this, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group are preferable. A in the general formula (1) is 3 or 4.

一般式(1)で表わされるテトラアルコキシシラン(式中、a=4)としては、例えば、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラメトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシランテトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン等が挙げられる。
一般式(1)で表わされるトリアルコキシシラン(式中、a=3)としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリ−n−プロポキシシラン、メチルトリ−n−ブトキシシラン、メチルトリ−sec−ブトキシシラン、メチルトリ−tert−ブトキシシラン等が挙げられる。
一般式(2)で表わされるヘキサアルコキシジシロキサンとしては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメトキシジシロキサン、ヘキサエトキシジシロキサン等が挙げられる。
Examples of the tetraalkoxysilane represented by the general formula (1) (wherein a = 4) include tetraethoxysilane (TEOS), tetramethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-propoxysilane, and tetra-n. -Butoxysilane tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane and the like.
Examples of trialkoxysilanes represented by the general formula (1) (wherein a = 3) include, for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, and methyltri-n. -Butoxysilane, methyltri-sec-butoxysilane, methyltri-tert-butoxysilane and the like.
The hexaalkoxydisiloxane represented by the general formula (2) is not particularly limited, and examples thereof include hexamethoxydisiloxane and hexaethoxydisiloxane.

これらの中で、好ましくはテトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、ヘキサエトキシジシロキサン、及びヘキサメトキシジシロキサン、より好ましくは、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、さらに好ましくはテトラエトキシシランである。これらは、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。なお、本発明において、(A)成分以外のアルコキシシラン化合物として、例えば、官能基含有アルコキシシランを本発明の効果を阻害しない範囲で(A)成分と併用して使用することもできるが、製造工程における偏光層の剥離を低減する観点から、含有しないことが好ましい。官能基含有アルコキシシランとしては、具体的に、後で保護層に用いられる材料として例示されるグリシドキシ基含有トリアルコキシシラン、エポキシアルキルアルコキシシラン及びアミノ基含有アルコキシシラン等が同様に挙げられる。
本発明において、シラン化合物の中で、一般式(1)で表わされるテトラアルコキシシラン(式中、a=4)を単独あるいは他のシラン化合物より多く用いることが好ましい。
Of these, preferably tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetraisopropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, hexaethoxydisiloxane, and hexamethoxydisiloxane, more preferably Tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and more preferably tetraethoxysilane. These can be used singly or in combination of two or more. In the present invention, as an alkoxysilane compound other than the component (A), for example, a functional group-containing alkoxysilane can be used in combination with the component (A) as long as the effects of the present invention are not impaired. From the viewpoint of reducing peeling of the polarizing layer in the process, it is preferably not contained. Specific examples of the functional group-containing alkoxysilane include glycidoxy group-containing trialkoxysilanes, epoxyalkylalkoxysilanes, amino group-containing alkoxysilanes, and the like exemplified later as materials used for the protective layer.
In the present invention, it is preferable to use a tetraalkoxysilane represented by the general formula (1) (wherein a = 4) alone or more than other silane compounds among the silane compounds.

(A)アルコキシシラン及び/又はヘキサアルコキシジシロキサンは、水の存在下、加水分解反応が進行する。系に添加される水(B)の使用量は、(A)成分として添加されるアルコキシシラン及びヘキサアルコキシジシロキサンに対して、0.5〜3モル当量の範囲が好ましく、1〜2モル当量の範囲がより好ましい。水の添加量が(A)成分に対して0.5モル当量以上であれば、加水分解反応中にアルコキシ基が残留することなく、プラスチックレンズの使用に耐えうる硬度の膜を形成することができ、3モル当量以下であれば、必要以上に(A)成分同士の重合による膜硬化が起こり、硬化してできるポリシロキサンの一分子が大きくなってしまうことから、膜が粗くなり、結果的にプラスチックレンズ用途の膜としての硬さが充分に得られないといった心配がない。
水(B)の添加方法としては、特に制限はなく、加水分解反応を促進させるために、通常添加される酸またはアルカリ触媒の水溶液として添加してもよい。
(A) Alkoxysilane and / or hexaalkoxydisiloxane undergoes a hydrolysis reaction in the presence of water. The amount of water (B) added to the system is preferably in the range of 0.5 to 3 molar equivalents, and 1 to 2 molar equivalents relative to the alkoxysilane and hexaalkoxydisiloxane added as component (A). The range of is more preferable. If the amount of water added is 0.5 molar equivalent or more with respect to component (A), a film having a hardness that can withstand the use of a plastic lens can be formed without any alkoxy groups remaining during the hydrolysis reaction. If it is 3 molar equivalents or less, film curing due to polymerization of the components (A) occurs more than necessary, and one molecule of polysiloxane formed by curing becomes large, resulting in a rough film, resulting in In addition, there is no worry that sufficient hardness as a film for plastic lenses cannot be obtained.
There is no restriction | limiting in particular as the addition method of water (B), In order to accelerate | stimulate a hydrolysis reaction, you may add as the aqueous solution of the acid or alkali catalyst normally added.

アルコール類(C)は、アルコキシシラン及び/又はヘキサアルコキシジシロキサン(A)及び、水(B)に可溶な溶媒として使用される。
アルコール類(C)としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、2−メトキシエタノール、ジアセトンアルコール及び1−メトキシ−2−プロパノール等が挙げられる。この中で、アルコール類に対するシラン類、シロキサン類の溶解度の観点から、メタノール、エタノール、イソプロパノールが好ましい。
アルコール類(C)の使用量は、(A)成分に対して、好ましくは20〜500質量%の範囲、より好ましくは50〜400質量%の範囲である。アルコール類(C)の使用量が、(A)成分に対して20質量%以上であれば、(A)成分を充分に溶解させる力が確保でき、500質量%以下であれば、(A)成分の反応性を保つことが可能である。
なお、本発明の効果が損なわれない範囲で、所望により、溶媒としてジメチルホルムアミドなどのアミド類、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル類等を使用することもできる。
The alcohol (C) is used as a solvent soluble in alkoxysilane and / or hexaalkoxydisiloxane (A) and water (B).
Examples of alcohols (C) include methanol, ethanol, isopropanol, butanol, 2-methoxyethanol, diacetone alcohol, and 1-methoxy-2-propanol. Among these, methanol, ethanol, and isopropanol are preferable from the viewpoint of the solubility of silanes and siloxanes in alcohols.
The usage-amount of alcohol (C) becomes like this. Preferably it is the range of 20-500 mass% with respect to (A) component, More preferably, it is the range of 50-400 mass%. If the amount of the alcohol (C) used is 20% by mass or more with respect to the component (A), sufficient force to dissolve the component (A) can be secured, and if it is 500% by mass or less, (A) It is possible to keep the reactivity of the components.
As long as the effect of the present invention is not impaired, amides such as dimethylformamide, glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, and the like can be used as desired as the solvent.

次に、上記で調製した(A)〜(C)成分を含有する混合物を、40〜120℃で0.5〜24時間の条件で加熱処理を行い、ゾル−ゲル法によるアルコキシシラン材料中のアルコキシ基の加水分解、縮重合を経て、配列膜コート液を調製することができる。
加熱処理の温度としては、(A)成分の析出やゲル化が起こらない範囲で加水分解反応を十分に進行させるという観点から、40〜120℃の範囲であり、50〜110℃の範囲が好ましく、70〜100℃の範囲がより好ましい。また、十分な反応速度を得る観点から、できるだけ高い温度を保持して撹拌下加熱処理することが好ましく、このために、加熱処理において、(A)〜(C)成分を含有する混合物を加熱還流することが好ましい。
加熱処理の時間は、0.5〜24時間の範囲である。また、上記の加熱温度の範囲内に連続して一定時間保持されるように制御されることが好ましい。長時間高温状態に保つと先にも述べたとおり、(A)成分の析出やゲル化といった問題が起こる。これらの観点から、1〜15時間の範囲が好ましい。
上記のように加熱処理して調製した配列膜コート液を用いることにより、後の工程において形成される配列層と偏光層との密着性を向上させることが可能となり、偏光層の剥離を効果的に低減することができる。
Next, the mixture containing the components (A) to (C) prepared above is subjected to heat treatment at 40 to 120 ° C. for 0.5 to 24 hours, and in the alkoxysilane material by the sol-gel method. An alignment film coating solution can be prepared through hydrolysis and condensation polymerization of alkoxy groups.
The temperature of the heat treatment is in the range of 40 to 120 ° C., preferably in the range of 50 to 110 ° C., from the viewpoint of sufficiently allowing the hydrolysis reaction to proceed without causing precipitation or gelation of the component (A). The range of 70-100 degreeC is more preferable. Further, from the viewpoint of obtaining a sufficient reaction rate, it is preferable to perform heat treatment with stirring while maintaining as high a temperature as possible. For this purpose, in the heat treatment, the mixture containing the components (A) to (C) is heated to reflux. It is preferable to do.
The heat treatment time is in the range of 0.5 to 24 hours. Moreover, it is preferable that the temperature is controlled so as to be continuously maintained within a range of the heating temperature. If it is kept at a high temperature for a long time, problems such as precipitation of component (A) and gelation occur as described above. From these viewpoints, the range of 1 to 15 hours is preferable.
By using the alignment film coating solution prepared by heat treatment as described above, it becomes possible to improve the adhesion between the alignment layer and the polarizing layer to be formed in a later step, and the peeling of the polarizing layer is effective. Can be reduced.

さらに、偏光層の剥離や曇りを低減するために、上記加熱処理の後に得られた混合物に、必要に応じて、アルミニウムキレート(D)を添加して、さらに加熱処理することが好ましい。アルミニウムキレート(D)としては、例えば、アルミニウムアセチルアセトナート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、及びアルミニウムモノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテート等が挙げられる。これらは、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
アルミニウムキレート(D)の使用量は、(A)成分に対して、好ましくは0.05〜5質量%の範囲、より好ましくは0.1〜3質量%の範囲である。アルミニウムキレート(D)の使用量が、(A)成分に対して0.05質量%以上であれば、剥離や曇りを低減する効果を付与することができ、5質量%以下であれば、アルミニウム含量が高くなりすぎることによる密着性や透明性の低下といった問題がない。
加熱処理の温度としては、好ましくは40〜120℃の範囲であり、より好ましくは50〜100℃の範囲である。加熱処理の時間としては、好ましくは0.5〜24時間の範囲である。加熱処理は撹拌しながら行うことが好ましい。
配列膜コート液の固形成分量は、好ましくは0.2〜20質量%、より好ましくは1〜10質量%である。コート液の固形成分量は、所望の範囲となるように上記で例示したアルコール類等の溶媒を用いて調整することができる。なお、コート液の固形成分は、後述する実施例に記載の方法によって算出することができる。
Furthermore, in order to reduce peeling and fogging of the polarizing layer, it is preferable to add an aluminum chelate (D) to the mixture obtained after the heat treatment, if necessary, and further heat-treat. Examples of the aluminum chelate (D) include aluminum acetylacetonate, ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate), alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum monoacetylacetonate bis (ethyl acetoacetate) , Aluminum tris (acetylacetonate), and aluminum monoisopropoxymonooleoxyethyl acetoacetate. These can be used singly or in combination of two or more.
The amount of the aluminum chelate (D) used is preferably in the range of 0.05 to 5% by mass, more preferably in the range of 0.1 to 3% by mass with respect to the component (A). If the amount of the aluminum chelate (D) used is 0.05% by mass or more with respect to the component (A), the effect of reducing peeling and fogging can be imparted, and if it is 5% by mass or less, aluminum is used. There is no problem of decrease in adhesion and transparency due to excessive content.
As temperature of heat processing, Preferably it is the range of 40-120 degreeC, More preferably, it is the range of 50-100 degreeC. The heat treatment time is preferably in the range of 0.5 to 24 hours. The heat treatment is preferably performed with stirring.
The amount of the solid component of the array film coating solution is preferably 0.2 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass. The amount of the solid component of the coating liquid can be adjusted using a solvent such as the alcohols exemplified above so as to be in a desired range. In addition, the solid component of a coating liquid can be calculated by the method as described in the Example mentioned later.

工程IIでは、基材上に、工程Iで調製した配列膜コート液を付着させてゾル−ゲル膜を製膜する(図1(A)参照)。本工程では従来のSiO2のような無機物質による層を形成するのに必要となる大掛かりな真空蒸着設備を利用する必要がないため、煩雑さを解消し、製造工程を簡略化することができる。 In step II, the alignment film coating solution prepared in step I is deposited on the base material to form a sol-gel film (see FIG. 1A). In this process, since it is not necessary to use a large-scale vacuum vapor deposition equipment necessary for forming a conventional layer made of an inorganic substance such as SiO 2 , the complexity can be eliminated and the manufacturing process can be simplified. .

(基材)
本発明で使用する基材としては、特に限定されず、プラスチック基材、無機ガラス基材等が挙げられる。プラスチック基材の材質は、例えば、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと1種以上の他のモノマーとの共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと1種以上の他のモノマーとの共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、エピチオ基を有する化合物を材料とする重合体などが挙げられる。
基材の表面形状は、特に限定されないが、平面状、凹面状、又は凸面状等の任意の形状とすることができる。
(Base material)
The substrate used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a plastic substrate and an inorganic glass substrate. The material of the plastic substrate is, for example, methyl methacrylate homopolymer, copolymer of methyl methacrylate and one or more other monomers, diethylene glycol bisallyl carbonate homopolymer, diethylene glycol bisallyl carbonate and one or more other Copolymers with monomers, sulfur-containing copolymers, halogen copolymers, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl chloride, unsaturated polyester, polyethylene terephthalate, polyurethane, polythiourethane, and polymers having epithio groups Etc.
Although the surface shape of a base material is not specifically limited, It can be set as arbitrary shapes, such as planar shape, concave shape, or convex shape.

本発明の偏光素子は、基材上に配列層が形成される。配列層は、基材上に直接積層されていてもよく、前記基材と配列層との間に、ハードコート層やプライマー層を有していてもよい。   In the polarizing element of the present invention, an alignment layer is formed on a substrate. The alignment layer may be directly laminated on the substrate, and may have a hard coat layer or a primer layer between the substrate and the alignment layer.

基材と配列層との間に必要に応じて形成されるハードコート層には、特に限定されず、公知の有機ケイ素化合物及び無機酸化物コロイド粒子よりなるコーティング組成物を使用することができる。有機ケイ素化合物及び無機酸化物コロイド粒子としては、例えば、特開2007−77327号公報明細書段落〔0071〕〜〔0074〕に記載のものが同様に挙げられる。ハードコート層用コ−ティング組成物は、従来知られている方法で調製することができる。
ハードコート層を基材上に形成する方法としては、上記コ−ティング組成物を基材に塗布する方法が挙げられる。塗布手段としてはディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の通常行われる方法が適用できるが、面精度の観点からディッピング法、スピンコーティング法が特に好ましい。
また、プライマー層には、密着性を向上させる観点から、ポリウレタン等の公知の各種樹脂を用いることができる。
The hard coat layer formed as necessary between the substrate and the alignment layer is not particularly limited, and a coating composition comprising a known organosilicon compound and inorganic oxide colloidal particles can be used. Examples of the organosilicon compound and the inorganic oxide colloidal particles include those described in paragraphs [0071] to [0074] of JP-A-2007-77327. The coating composition for the hard coat layer can be prepared by a conventionally known method.
Examples of the method for forming the hard coat layer on the substrate include a method of applying the coating composition to the substrate. As a coating means, a commonly performed method such as a dipping method, a spin coating method, or a spray method can be applied, but a dipping method or a spin coating method is particularly preferable from the viewpoint of surface accuracy.
Moreover, well-known various resins, such as a polyurethane, can be used for a primer layer from a viewpoint of improving adhesiveness.

上記コート液を基材上に付着させる前に、基材に、酸、アルカリ、各種有機溶剤による化学的処理、プラズマ、紫外線などによる物理的処理、各種洗剤を用いる洗剤処理、サンドブラスト処理、さらには各種樹脂を用いたプライマー処理を施すことによって、基材と配列層との密着性等を向上させることができる。   Before depositing the coating liquid on the substrate, the substrate is subjected to chemical treatment with acid, alkali, various organic solvents, physical treatment with plasma, ultraviolet rays, detergent treatment using various detergents, sandblast treatment, By performing primer treatment using various resins, it is possible to improve the adhesion between the substrate and the alignment layer.

上記コート液を基材上に塗工し、続いて熱処理することにより、基材上に付着させ、ゾル−ゲル膜を製膜することができる。上記コート液の塗工方法としては、特に限定はないが、スピンコート、ディップコート、フローコート、スプレーコート等の公知の方法が適用でき、中でも面精度の観点から、スピンコートが好ましい。
ゾル−ゲル膜の厚みは、好ましくは0.02〜5μm、より好ましくは0.05〜0.5μmである。この厚みが0.02μm以上であると、研磨加工の際に膜全体の剥離が生じるがことなく、配列層として機能させることができ、5μm以下であるとクラックの発生を減らすことができる。
塗工及び熱処理の条件には、特に制限はないが、例えば、塗工条件としては、塗工時間0.5〜3分の範囲が好ましい。スピンコートの場合のスピンコーターの回転数は、200〜2000rpmの範囲が好ましい。また、熱処理は、50〜120℃、0.5〜3時間で行うことが好ましい。
By applying the coating liquid onto the substrate and subsequently performing a heat treatment, the coating solution can be deposited on the substrate to form a sol-gel film. The coating method for the coating liquid is not particularly limited, and known methods such as spin coating, dip coating, flow coating, spray coating, and the like can be applied. Among these, spin coating is preferable from the viewpoint of surface accuracy.
The thickness of the sol-gel film is preferably 0.02 to 5 μm, more preferably 0.05 to 0.5 μm. When the thickness is 0.02 μm or more, the entire film can be made to function without being peeled off during polishing, and when it is 5 μm or less, the occurrence of cracks can be reduced.
The conditions for coating and heat treatment are not particularly limited, but for example, the coating conditions are preferably in the range of 0.5 to 3 minutes. The rotation speed of the spin coater in the case of spin coating is preferably in the range of 200 to 2000 rpm. Moreover, it is preferable to perform heat processing at 50-120 degreeC and 0.5 to 3 hours.

工程IIの後、かつ次の工程IIIの前に、工程IIで製膜したゾル−ゲル膜を弱酸または弱アルカリの水溶液に浸漬処理することが好ましい。ゾル−ゲル膜を弱酸または弱アルカリ溶液に浸漬処理することにより、ゾル−ゲル膜と色素層との密着性が上がり剥がれ難くなり、更に耐擦傷性が向上し、磨き傷によるヘイズの発生を抑えることができる。なお、ここでいう弱酸とは解離指数pKaが3.5以上の酸を指し,弱アルカリとは解離指数pKbが3.5以上のアルカリを指す。
浸漬処理に使用する弱酸または弱アルカリとしては、酢酸、シュウ酸、ギ酸,安息香酸等の弱酸、アンモニア水、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の弱アルカリが挙げられる。浸漬条件は、特に制限はないが、好ましくは、処理時間1〜30分、更に好ましくは3〜20分である。
It is preferable that the sol-gel film formed in Step II is immersed in an aqueous solution of weak acid or weak alkali after Step II and before the next Step III. By immersing the sol-gel film in a weak acid or alkaline solution, the adhesion between the sol-gel film and the dye layer is increased and is difficult to peel off. Further, the scratch resistance is improved and the generation of haze due to polishing scratches is suppressed. be able to. Herein, the term dissociation constant pK a from the weak acid points to 3.5 or more acid dissociation exponent pK b is a weak alkaline refers to a 3.5 or more alkaline.
Examples of the weak acid or weak alkali used for the immersion treatment include weak acids such as acetic acid, oxalic acid, formic acid, and benzoic acid, and weak alkalis such as aqueous ammonia, monoethanolamine, diethanolamine, and triethanolamine. The immersion conditions are not particularly limited, but are preferably 1 to 30 minutes, more preferably 3 to 20 minutes.

工程IIIでは、二色性色素を配列層上に配列堆積させるために、工程IIで製膜したゾル−ゲル膜に一軸方向に研磨処理を行い、一軸方向の研磨痕を有する配列層を形成する(図1(B)参照)。研磨処理は研磨剤を用いて行うことが好ましい。
工程IIIにおいて、基材上に形成される配列層は、二色性色素を配列堆積させるために設けられる。配列層は、配列膜コート液を付着させて製膜されるゾル−ゲル膜からなる。
ここで、液晶の場合には、基板にある一方向の摩擦加工や研磨加工により、この方向と一定の方向関係で配列することが知られている。例えば、液晶ディスプレイ(LCD)製造において、液晶をセル内で配列するために、基板上に取り付けた配列膜(ポリイミドなど)を一方向に擦る、いわゆるラビング工程が行われることはよく知られている。二色性色素からなる溶液を一方向研磨した基材上にコートし、この色素を配列させその二色性を利用する技術は、例えば、米国特許2400877号明細書や米国特許4865668号明細書等に開示されている。
本発明においても、液晶ディスプレイ(LCD)製造における液晶の場合と同様に、基材上に形成したゾル−ゲル膜を研磨処理することにより、二色性色素を一軸方向に配列させることができる。
In step III, in order to deposit and deposit the dichroic dye on the alignment layer, the sol-gel film formed in step II is uniaxially polished to form an alignment layer having uniaxial polishing marks. (See FIG. 1B). The polishing treatment is preferably performed using an abrasive.
In step III, the alignment layer formed on the substrate is provided for aligning and depositing the dichroic dye. The alignment layer is made of a sol-gel film formed by attaching an alignment film coating solution.
Here, in the case of liquid crystal, it is known that the liquid crystal is arranged in a certain directional relationship with this direction by unidirectional friction processing or polishing processing on the substrate. For example, in manufacturing a liquid crystal display (LCD), it is well known that a so-called rubbing process is performed in which an alignment film (such as polyimide) attached on a substrate is rubbed in one direction in order to align liquid crystals in a cell. . Techniques for coating a dichroic dye solution on a unidirectionally polished substrate, arranging the dye and utilizing the dichroism are disclosed in, for example, US Pat. No. 2,400,087 and US Pat. No. 4,865,668. Is disclosed.
Also in the present invention, the dichroic dyes can be aligned in the uniaxial direction by polishing the sol-gel film formed on the substrate, as in the case of liquid crystals in liquid crystal display (LCD) production.

研磨処理に使用される研磨剤としては、特に制限ないが、例えば、研磨剤粒子を含むスラリーをウレタンフォーム等の発泡材料に浸漬させたものを用いることができる。研磨剤粒子としては、Al23、ZrO2、TiO2、CeO2等が挙げられる。この中で、形成したゾル−ゲル膜に対する硬度(研磨の容易さ、仕上がり)、および化学的安定性の観点から、Al23が好ましい。これらは1種単独でも、又は2種以上組み合わせて用いてもよい。また、研磨剤粒子を含むスラリーには、粘度改質剤、pH調整剤等が含有していてもよい。 The abrasive used for the polishing treatment is not particularly limited, and for example, a slurry in which a slurry containing abrasive particles is immersed in a foam material such as urethane foam can be used. Examples of the abrasive particles include Al 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , and CeO 2 . Among these, Al 2 O 3 is preferable from the viewpoints of hardness (easiness of polishing, finishing) for the formed sol-gel film and chemical stability. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, the slurry containing abrasive particles may contain a viscosity modifier, a pH adjuster and the like.

研磨剤粒子の平均粒径としては、2μm未満であることが好ましく、0.5〜1.5μmがより好ましく、0.7〜1.4μmがさらに好ましい。
従来のSiO2蒸着のような無機物質で出来た薄膜は、硬いため、微細な研磨処理を行い難く、例えば、眼鏡レンズ等の用途によっては、研磨痕が粗くなるという問題があった。本発明においては、無機物質で出来た薄膜のような硬さが無いので、平均粒径が2μm未満の研磨剤を使用した研磨加工が可能である。また、従来よりも更に微細な粒子の研磨剤を使用できることで、よりきめ細かな研磨加工ができ、研磨圧が高くなったり、一箇所を集中的に研磨した場合でも、磨き傷によるヘイズの発生を抑えることができ、不良品の発生を減らすことができ、偏光素子を容易に製造することができる。
研磨条件は、特に限定されず、回転速度、研磨圧、及び研磨時間等を適宜調整することができる。
The average particle size of the abrasive particles is preferably less than 2 μm, more preferably 0.5 to 1.5 μm, and even more preferably 0.7 to 1.4 μm.
A conventional thin film made of an inorganic substance such as SiO 2 vapor deposition is hard and therefore difficult to carry out a fine polishing treatment. For example, depending on the application such as a spectacle lens, there is a problem that a polishing mark becomes rough. In the present invention, since there is no hardness like a thin film made of an inorganic substance, polishing using an abrasive having an average particle size of less than 2 μm is possible. In addition, the use of finer particle abrasive than conventional ones enables finer polishing, resulting in higher haze pressure and haze generation due to polishing scratches even when intensive polishing is performed at one location. It is possible to suppress the generation of defective products, and the polarizing element can be easily manufactured.
The polishing conditions are not particularly limited, and the rotation speed, polishing pressure, polishing time, and the like can be adjusted as appropriate.

工程IVでは、工程IIIで形成した一軸方向の研磨痕を有する配列層上に、二色性色素を配列堆積させて偏光層を形成する(図1(C)参照)。
本発明における偏光層は、1種以上の二色性色素を含んでなるものである。ここで、「二色性」とは、媒質が光に対して選択吸収の異方性を有するために、透過光の色が伝播方向によって異なる性質を意味し、二色性色素は、偏光光に対して色素分子のある特定の方向で光吸収が強くなり,これと直行する方向では光吸収が小さくなる性質を有する。また、二色性色素の中には、水を溶媒とした時、ある濃度・温度範囲で液晶状態を発現するものが知られている。このような液晶状態のことをリオトロピック液晶という。この二色性色素の液晶状態を利用して特定の一方向に色素分子を配列させることができれば、より強い二色性を発現することが可能となる。
本発明に使用される二色性色素としては、特に限定されず、偏光素子に通常使用されるものとして知られているものを用いることができる。例えば、アゾ系、アントラキノン系、メロシアニン系、スチリル系、アゾメチン系、キノン系、キノフタロン系、ペリレン系、インジゴ系、テトラジン系、スチルベン系、ベンジジン系等が挙げられる。また、米国特許2400877号明細書、特表2002−527786号公報明細書に記載されているもの等も挙げられる。
In Step IV, a dichroic dye is arranged and deposited on the alignment layer having uniaxial polishing marks formed in Step III to form a polarizing layer (see FIG. 1C).
The polarizing layer in the present invention comprises one or more dichroic dyes. Here, “dichroism” means a property in which the color of transmitted light varies depending on the propagation direction because the medium has selective absorption anisotropy with respect to light, and the dichroic dye is polarized light. On the other hand, the light absorption becomes stronger in a specific direction of the dye molecule, and the light absorption becomes smaller in the direction perpendicular thereto. Among dichroic dyes, those that exhibit a liquid crystal state in a certain concentration and temperature range when water is used as a solvent are known. Such a liquid crystal state is called lyotropic liquid crystal. If the dye molecules can be arranged in one specific direction using the liquid crystal state of the dichroic dye, stronger dichroism can be expressed.
As a dichroic dye used for this invention, it does not specifically limit, What is known as what is normally used for a polarizing element can be used. Examples include azo, anthraquinone, merocyanine, styryl, azomethine, quinone, quinophthalone, perylene, indigo, tetrazine, stilbene, benzidine and the like. Moreover, the thing etc. which are described in US Patent 24000877 specification and Japanese translations of PCT publication No. 2002-527786 are mentioned.

通常、偏光層形成の前に、研磨加工した配列層の表面を完全に洗浄、及び乾燥させる。次に、二色性色素を含有する水溶液あるいは懸濁液(好ましくは水溶液)を、研磨痕を有する配列層上に塗布、さらに二色性色素の非水溶化処理を行うことで偏光層を形成することができる。
二色性色素を含有する水溶液あるいは懸濁液に、さらに上記以外の色素などを、本発明の効果を損なわない限り配合することで、所望の色相を有する偏光素子を製造することができる。さらに塗布性等を向上させる観点から、必要に応じてレオロジー改質剤、接着性促進剤、可塑剤、レベリング剤等の添加剤を配合してもよい。
塗布方法としては、特に限定はないが、スピンコート、ディップコート、フローコート、スプレーコート等の公知の方法が挙げられる。
上記非水溶化処理としては、配列層上に塗布した二色性色素を金属塩水溶液に浸漬する方法が好ましい。使用できる金属塩としては、特に限定されてないが、AlCl3、BaCl2、CdCl2、ZnCl2、FeCl2及びSnCl3等が挙げられる。この中で、安全性の観点から、AlCl3及びZnCl2が好ましい。非水溶化処理後、二色性色素の表面をさらに乾燥させてもよい。
偏光層の厚さは、特に限定されないが0.05〜0.5μmの範囲であると好ましい。
Usually, before forming the polarizing layer, the polished surface of the array layer is completely washed and dried. Next, a polarizing layer is formed by applying an aqueous solution or suspension (preferably an aqueous solution) containing a dichroic dye on an array layer having polishing marks, and further performing a water-insoluble treatment of the dichroic dye. can do.
A polarizing element having a desired hue can be produced by blending a dye other than the above with an aqueous solution or suspension containing a dichroic dye as long as the effects of the present invention are not impaired. Furthermore, additives such as a rheology modifier, an adhesion promoter, a plasticizer, and a leveling agent may be blended as necessary from the viewpoint of improving applicability and the like.
The application method is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as spin coating, dip coating, flow coating, and spray coating.
As the water insolubilization treatment, a method of immersing the dichroic dye applied on the alignment layer in an aqueous metal salt solution is preferable. The metal salt that can be used is not particularly limited, and examples thereof include AlCl 3 , BaCl 2 , CdCl 2 , ZnCl 2 , FeCl 2, and SnCl 3 . Among these, AlCl 3 and ZnCl 2 are preferable from the viewpoint of safety. After the water-insoluble treatment, the surface of the dichroic dye may be further dried.
Although the thickness of a polarizing layer is not specifically limited, It is preferable in it being the range of 0.05-0.5 micrometer.

工程Vは、工程IVで形成した偏光層上に色素を固定するための保護層を形成する工程(図1(D)参照)である。
上記保護層に用いられる材料としては、有機ケイ素化合物を用いることができ、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(γ−GPS)、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシドキシ基含有トリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリブトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン等のエポキシアルキルアルコキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン等が好ましく挙げられるが、特にこれらに限定されない。これら化合物は1種単独でも、又は2種以上組み合わせて用いてもよい。
色素保護層は、偏光層上に上記有機ケイ素化合物を含む液をディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の公知の手段によって塗布、次いで熱硬化により製膜し形成することができる。この際に、上記有機ケイ素化合物は、偏光層に浸透し、実質的に色素保護層と偏光層とが一体化した層が形成される。色素保護層と偏光層が一体化した層の膜厚は、特に限定されないが0.05〜1μmの範囲であると好ましい。
Step V is a step of forming a protective layer for fixing the dye on the polarizing layer formed in Step IV (see FIG. 1D).
As a material used for the protective layer, an organic silicon compound can be used, for example, glycidoxy group such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (γ-GPS), γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and the like. Containing trialkoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltributoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltriethoxysilane, δ- (3 4-epoxycyclohexyl) butyltrimethoxy Silane, epoxyalkylalkoxysilanes such as δ- (3,4-epoxycyclohexyl) butyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ -Aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ -Amino group-containing alkoxysilanes such as aminopropylmethyldiethoxysilane are preferred, but not particularly limited thereto. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
The dye protective layer can be formed by applying a liquid containing the organosilicon compound on the polarizing layer by a known means such as a dipping method, a spin coating method, or a spray method, and then forming a film by heat curing. At this time, the organosilicon compound penetrates into the polarizing layer to form a layer in which the dye protective layer and the polarizing layer are substantially integrated. The thickness of the layer in which the dye protective layer and the polarizing layer are integrated is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.05 to 1 μm.

得られた偏光素子に対しては、耐擦傷性を向上させるハードコート膜、反射防止膜、撥水膜、UV吸収膜、赤外線吸収膜、フォトクロミック膜、静電防止膜等の機能性膜を公知の方法で形成することもできる(図1(E)参照)。   For the obtained polarizing element, functional films such as a hard coat film, an antireflection film, a water repellent film, a UV absorbing film, an infrared absorbing film, a photochromic film, and an antistatic film that improve the scratch resistance are known. (See FIG. 1E).

上記の方法によれば、簡略な工程によって高品質な偏光素子を製造することができる。本発明の偏光素子は、眼鏡レンズ、サングラス、ディスプレイ機器、光伝送機器、自動車や建物の窓ガラス等の光学用途に広く用いられ、特に眼鏡用プラスチックレンズとして好ましく用いられる。眼鏡用プラスチックレンズの場合には、屈折率は、通常1.50〜1.80であり、また、アッベ数は、通常30以上である。   According to said method, a high quality polarizing element can be manufactured according to a simple process. The polarizing element of the present invention is widely used for optical applications such as spectacle lenses, sunglasses, display devices, optical transmission devices, automobiles and building window glass, and is particularly preferably used as a plastic lens for spectacles. In the case of a plastic lens for spectacles, the refractive index is usually 1.50 to 1.80, and the Abbe number is usually 30 or more.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、得られた偏光素子の物性評価は以下のようにして行った。
(1)偏光度
偏光度(Peff)は、ISO8980−3にしたがって、平行透過率(T//)及び垂直透過率(T⊥)を求め、次式により算出することで評価した。平行透過率及び垂直透過率は、可視分光光度計と偏光子を用いて測定した。
eff(%)=〔(T//−T⊥)/(T//+T⊥)〕×100
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, the physical property evaluation of the obtained polarizing element was performed as follows.
(1) Polarization degree The polarization degree (P eff ) was evaluated by calculating the parallel transmittance (T // ) and the vertical transmittance (T⊥) according to ISO 8980-3 and calculating by the following formula. Parallel transmittance and vertical transmittance were measured using a visible spectrophotometer and a polarizer.
P eff (%) = [(T // − T⊥) / (T // + T⊥)] × 100

(2)透明性(ヘイズ値)
株式会社村上色彩技術研究所製ヘイズメーターMH−150にて、作製した偏光素子のヘイズ値を測定し、曇りの有無を判断した。
(評価基準)
◎:ヘイズ値<0.4%
○:0.4%≦ヘイズ値<1.0%
△:1.0%≦ヘイズ値<2.0%
×:ヘイズ値≧2.0%
(2) Transparency (haze value)
The haze value of the produced polarizing element was measured with a haze meter MH-150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory, and the presence or absence of cloudiness was determined.
(Evaluation criteria)
A: Haze value <0.4%
○: 0.4% ≦ haze value <1.0%
Δ: 1.0% ≦ haze value <2.0%
×: Haze value ≧ 2.0%

(3)偏光層の剥離性
色素保護層の形成時に、偏光素子の面内に偏光層(色素層)の剥離が目視で認められる場合を剥離あり(×)、認められない場合を剥離なし(○)とした。
(3) Releasability of polarizing layer When forming the dye protective layer, peeling is observed when the peeling of the polarizing layer (dye layer) is visually observed in the plane of the polarizing element (x), and peeling is not observed when it is not recognized ( ○).

実施例1
(配列膜コート液の製造)
テトラエトキシシラン(TEOS)(分子量208.3、商品名「KBE−04」、信越化学工業株式会社製)85gに、エタノール40gを添加して撹拌した。次いで、0.01mol/L塩酸14.75g(TEOSの2倍モル量の水を含む)を撹拌しながら添加した。この混合液が透明になるまで5分間撹拌した。
次に、冷却管を取り付けた丸底フラスコに上記混合液を充填し、マントルヒータでフラスコを加熱し、冷却管に室温の水を通水することで1時間加熱還流処理した。この間、液は攪拌され、液温が75〜80℃に保持されていた。その後自然放冷により1時間かけてこの液体を室温まで冷却して、配列膜コート原液を得た。得られた配列膜コート原液5gに、エタノール30gを加え希釈、攪拌して、配列膜コート液1(固形成分:コート液全量の2.5質量%)を得た。
ここで、固形成分とは、アルコキシシラン材料中のアルコキシ基(OR基、R:アルキル基)がすべて加水分解されシロキサン結合(Si−O−Si結合)が形成されたときの化学量論量を「固形成分」量とする。
Example 1
(Manufacture of array film coating solution)
Ethanol 40 g was added to 85 g of tetraethoxysilane (TEOS) (molecular weight 208.3, trade name “KBE-04”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and stirred. Next, 14.75 g of 0.01 mol / L hydrochloric acid (containing 2 times the molar amount of water of TEOS) was added with stirring. The mixture was stirred for 5 minutes until it became clear.
Next, the above-mentioned mixed solution was filled in a round bottom flask equipped with a cooling pipe, the flask was heated with a mantle heater, and water at room temperature was passed through the cooling pipe to heat and reflux for 1 hour. During this time, the liquid was stirred and the liquid temperature was maintained at 75-80 ° C. Thereafter, this liquid was cooled to room temperature over 1 hour by natural cooling to obtain an array film coating stock solution. 30 g of ethanol was added to 5 g of the obtained alignment film coating stock solution, diluted and stirred to obtain alignment film coating liquid 1 (solid component: 2.5% by mass of the total coating liquid).
Here, the solid component is the stoichiometric amount when all alkoxy groups (OR group, R: alkyl group) in the alkoxysilane material are hydrolyzed to form siloxane bonds (Si—O—Si bonds). “Solid component” amount.

(配列膜の製膜)
レンズ基材として、フェニックスレンズ(HOYA株式会社製、屈折率1.53、ハードコート付き、直径70mm、ベースカーブ4)を用いて、レンズ凹面に配列膜コート液をスピンコート(800rpmで約2mlを供給、60秒保持)、続いて85℃、1時間の熱処理を施し硬化させ、厚さ約100nmの配列膜(ゾル−ゲル膜)を製膜した。
(Array film formation)
As a lens base material, a phoenix lens (manufactured by HOYA Corporation, refractive index 1.53, with hard coat, diameter 70 mm, base curve 4) is used. Spin coating (about 2 ml at 800 rpm) is applied to the concave surface of the lens. Supply, hold for 60 seconds), followed by heat treatment at 85 ° C. for 1 hour to cure to form an array film (sol-gel film) having a thickness of about 100 nm.

(研磨処理)
得られた配列膜に、研磨剤含有ウレタンフォーム(研磨剤:「POLIPLA304M」、フジミインコーポレーテッド社製、平均粒径0.85μmAl23粒子、ウレタンフォーム:球面レンズの凹面の曲率とほぼ同形状)を用いて、一軸研磨加工処理を回転数350rpm、研磨圧50g/cm2の条件で10秒間施した。研磨処理を施したレンズは純水により洗浄、乾燥させた。
(Polishing process)
Abrasive-containing urethane foam (abrasive: “POLIPLA304M”, manufactured by Fujimi Incorporated, average particle size 0.85 μm Al 2 O 3 particles, urethane foam: substantially the same shape as the curvature of the concave surface of the spherical lens ) Was applied for 10 seconds under the conditions of a rotational speed of 350 rpm and a polishing pressure of 50 g / cm 2 . The lens subjected to the polishing treatment was washed with pure water and dried.

(偏光層の形成)
レンズを乾燥後、研磨処理面上に、二色性色素〔商品名「Varilight solution 2S」、スターリング オプティクス インク(Sterling Optics Inc)社製〕の約5質量%水溶液2〜3gを用いてスピンコートを施し、偏光層を形成した。スピンコートは、色素水溶液を回転数300rpmで供給し、8秒間保持、次に回転数400rpmで供給し45秒間保持、さらに1000rpmで供給し12秒間保持することで行った。
次いで、塩化鉄濃度が0.15M、水酸化カルシウム濃度が0.2MであるpH3.5の水溶液を調製し、この水溶液に上記で得られたレンズをおよそ30秒間浸漬し、その後引き上げ、純水にて充分に洗浄を施した。この工程により、水溶性であった色素は難溶性に変換される。
(Formation of polarizing layer)
After the lens is dried, spin coating is performed on the polished surface using 2 to 3 g of an about 5 mass% aqueous solution of a dichroic dye [trade name “Varilight solution 2S”, manufactured by Sterling Optics Inc.]. To form a polarizing layer. Spin coating was performed by supplying an aqueous dye solution at a rotation speed of 300 rpm and holding it for 8 seconds, then supplying it at a rotation speed of 400 rpm and holding it for 45 seconds, and further supplying it at 1000 rpm and holding it for 12 seconds.
Next, an aqueous solution of pH 3.5 having an iron chloride concentration of 0.15 M and a calcium hydroxide concentration of 0.2 M was prepared, and the lens obtained above was immersed in this aqueous solution for about 30 seconds, and then pulled up to obtain pure water. Wash thoroughly. By this step, the water-soluble dye is converted into hardly soluble.

(色素保護膜の形成)
その後、レンズをγ−アミノプロピルトリエトキシシラン10質量%水溶液に15分間浸漬し、その後純水で3回洗浄し、85℃で30分間熱硬化した。さらに、冷却後、レンズを空気中にてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン2質量%水溶液に30分浸漬した後、100℃の炉で30分間熱硬化、硬化後冷却して色素保護膜を形成した。
得られた偏光レンズの偏光度、透明性及び偏光層の剥離性を評価した。得られた偏光レンズは,偏光度99.7%と高い偏光度を示し、ヘイズ値は1.2%であり曇りは見られなかった。また、剥離は観察されなかった。結果を表1に示す。
(Formation of dye protective film)
Thereafter, the lens was immersed in a 10% by mass aqueous solution of γ-aminopropyltriethoxysilane for 15 minutes, then washed three times with pure water, and thermally cured at 85 ° C. for 30 minutes. Further, after cooling, the lens was immersed in a 2% by mass aqueous solution of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane for 30 minutes in the air, and then cured in a furnace at 100 ° C. for 30 minutes and cooled after curing to form a dye protective film. Formed.
The polarization degree of the obtained polarizing lens, transparency, and peelability of the polarizing layer were evaluated. The obtained polarizing lens showed a high degree of polarization of 99.7%, a haze value of 1.2%, and no haze was observed. Moreover, peeling was not observed. The results are shown in Table 1.

実施例2
(配列膜コート液の製造)
管状部分以外を保温材で覆った丸底フラスコに、テトラエトキシシラン(TEOS)(分子量208.3、商品名「KBE−04」、信越化学工業株式会社製)85g、エタノール40g、及び0.01mol/L塩酸14.75g(TEOSの2倍モル量の水を含む)を添加して、撹拌下混合した。このとき、塩酸中の水により混合溶液は発熱を生じ、50℃まで昇温し加水分解反応が進行した。また、昇温後も撹拌を続け、保温材により2.5時間はおよそこの温度が保たれた。反応終了後、混合液の温度が低下し始めるが、フラスコの周囲に保温材を覆ったままで自然放冷し、室温まで降温させ、配列膜コート原液を得た。上記のように作製した配列膜コート原液5gに、エタノール30gを加え希釈、攪拌して、配列膜コート液2(固形成分:コート液全量の2.5質量%)を得た。
次に、配列膜コート液として配列膜コート液2を用いたこと以外は実施例1と同様に偏光レンズを作製した。
得られた偏光レンズの偏光度、透明性及び偏光層の剥離性を評価した。偏光度99.5%と高い偏光度を示し、ヘイズ値は1.5%であり激しい曇りは見られなかった。また、剥離は観察されなかった。結果を表1に示す。
Example 2
(Manufacture of array film coating solution)
In a round bottom flask covered with a heat insulating material other than the tubular portion, tetraethoxysilane (TEOS) (molecular weight 208.3, trade name “KBE-04”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 85 g, ethanol 40 g, and 0.01 mol / L Hydrochloric acid 14.75 g (including 2 times the molar amount of TEOS water) was added and mixed with stirring. At this time, the mixed solution generated heat due to water in hydrochloric acid, and the temperature was raised to 50 ° C. to proceed the hydrolysis reaction. Further, stirring was continued even after the temperature was raised, and this temperature was maintained for about 2.5 hours by the heat insulating material. After the completion of the reaction, the temperature of the mixed solution began to drop, but it was allowed to cool naturally with the heat insulating material covered around the flask and allowed to cool to room temperature to obtain an array membrane coating stock solution. 30 g of ethanol was added to 5 g of the array film coating stock solution prepared as described above, diluted and stirred to obtain array film coating liquid 2 (solid component: 2.5 mass% of the total amount of the coating liquid).
Next, a polarizing lens was produced in the same manner as in Example 1 except that the alignment film coating liquid 2 was used as the alignment film coating liquid.
The polarization degree of the obtained polarizing lens, transparency, and peelability of the polarizing layer were evaluated. The degree of polarization was as high as 99.5%, the haze value was 1.5%, and no severe haze was observed. Moreover, peeling was not observed. The results are shown in Table 1.

実施例3
(配列膜コート液の調製)
実施例1と同様に加熱環流処理して得られた溶液に、アルミニウムアセチルアセトナート1.4g(配列膜コート原液に対して1質量%)を添加しよく混合した。この液を50℃に保温しながら4時間撹拌した後、室温まで冷却し配列膜コート原液とした。得られた配列膜コート原液5gに、エタノール30gを加え希釈、攪拌して、配列膜液コート液3(固形成分:コート液全量の2.5質量%)を得た。
次に、配列膜コート液として配列膜コート液3を用いたこと以外は実施例1と同様に偏光レンズを作製した。
得られた偏光レンズは、偏光度99.5%と高い偏光度を示し、ヘイズ値は0.65%であり強い曇りは見られなかった。また、剥離は観察されなかった。
Example 3
(Preparation of array film coating solution)
In the same manner as in Example 1, 1.4 g of aluminum acetylacetonate (1% by mass with respect to the array film coating stock solution) was added and mixed well with the solution obtained by heat reflux treatment. This solution was stirred for 4 hours while being kept at 50 ° C., and then cooled to room temperature to obtain an array film coating stock solution. 30 g of ethanol was added to 5 g of the obtained alignment film coating stock solution, diluted and stirred to obtain alignment film liquid coating liquid 3 (solid component: 2.5 mass% of the total amount of the coating liquid).
Next, a polarizing lens was produced in the same manner as in Example 1 except that the alignment film coating solution 3 was used as the alignment film coating solution.
The obtained polarizing lens showed a high degree of polarization of 99.5%, a haze value of 0.65%, and no strong haze was observed. Moreover, peeling was not observed.

実施例4
実施例1と同様に基材上に配列膜を製膜した後、続く研磨工程の前に、配列膜を製膜した基材を10質量%酢酸水溶液に15分間浸漬した後、取り出して純水で洗浄し乾燥させた処理を加え、その後、実施例1と同様に研磨工程を行ったこと以外は実施例1と同様に偏光レンズを作製した。
得られた偏光レンズは、偏光度99.4%と高い偏光度を示し,ヘイズ値は0.62%であり強い曇りは見られなかった。また、剥離は観察されなかった。結果を表1に示す。
Example 4
After forming the alignment film on the base material in the same manner as in Example 1, before the subsequent polishing step, the base material on which the alignment film was formed was immersed in a 10% by mass acetic acid aqueous solution for 15 minutes, and then taken out and purified water. A polarizing lens was produced in the same manner as in Example 1 except that the treatment washed with and dried was added, and then the polishing step was carried out in the same manner as in Example 1.
The obtained polarizing lens showed a high degree of polarization of 99.4%, a haze value of 0.62%, and no strong haze was observed. Moreover, peeling was not observed. The results are shown in Table 1.

実施例5
実施例4において、配列膜コート液1に代えて、実施例3で調製した配列膜コート液3を用いたこと以外は、実施例4と同様に偏光レンズを作製した。
得られた偏光レンズは、偏光度99.7%と高い偏光度を示し、ヘイズ値は0.35%であり曇りは見られなかった。また、剥離は観察されなかった。結果を表1に示す。
Example 5
In Example 4, a polarizing lens was produced in the same manner as in Example 4 except that the array film coating solution 3 prepared in Example 3 was used in place of the array film coating solution 1.
The obtained polarizing lens showed a high degree of polarization of 99.7%, a haze value of 0.35%, and no haze was observed. Moreover, peeling was not observed. The results are shown in Table 1.

実施例6
実施例5の配列膜を製膜した基材の浸漬処理に、酢酸水溶液に代えて、28質量%アンモニア水を用いたこと以外は実施例5と同様に偏光レンズを作製した.得られた偏光レンズは、偏光度99.7%と高い偏光度を示し、ヘイズ値は0.35%であり曇りは見られなかった。また、剥離は観察されなかった。結果を表1に示す。
Example 6
A polarizing lens was produced in the same manner as in Example 5 except that 28% by mass of ammonia water was used in place of the acetic acid aqueous solution for the immersion treatment of the base material on which the alignment film of Example 5 was formed. The obtained polarizing lens showed a high degree of polarization of 99.7%, a haze value of 0.35%, and no haze was observed. Moreover, peeling was not observed. The results are shown in Table 1.

実施例7〜9
実施例2の配列膜コート液の製造工程において、テトラエトキシシランに代えて、テトラメトキシシラン(実施例7:KBM−04、信越化学工業株式会社製商品名)62.1g、メチルトリメトキシシラン(実施例8:KBM−13、信越化学工業株式会社製商品名)55.6g、メチルトリエトキシシラン(実施例9:KBE−13、信越化学工業株式会社製商品名)72.7gをそれぞれ用いて配列膜コート液4〜6を調製し、これらを用いたこと以外は実施例2と同様に偏光レンズを作製した。いずれも高い偏光度が得られ、激しい曇りは見られなかった。また剥離も観察されなかった。結果を表1に示す。
Examples 7-9
In the manufacturing process of the alignment film coating liquid of Example 2, instead of tetraethoxysilane, tetramethoxysilane (Example 7: KBM-04, trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 62.1 g, methyltrimethoxysilane ( Example 8: KBM-13, trade name of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 55.6 g, methyltriethoxysilane (Example 9: KBE-13, trade name of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 72.7 g, respectively. Polarizing lenses were produced in the same manner as in Example 2 except that the alignment film coating solutions 4 to 6 were prepared and used. In all cases, a high degree of polarization was obtained, and no severe haze was observed. Moreover, peeling was not observed. The results are shown in Table 1.

比較例1
実施例2の配列膜コート液の製造において、保温材で覆わない丸底フラスコの中に原料を添加混合した。原料として添加した0.01mol/L塩酸に含有する水により溶液は発熱を生じ,約50℃程度まで昇温したが、その後降温が始まり、10分後に35℃となり、さらに1時間かけて室温まで放冷し、配列膜コート原液を得た。得られた配列膜コート原液5gに、エタノール30gを加え希釈、攪拌して、配列膜液コート液7(固形成分:コート液全量の10質量%)を得た。
次に、配列膜コート液として配列膜コート液7を用いたこと以外は実施例2と同様に偏光レンズを作製した。
得られた偏光レンズは、偏光度65%と低い偏光度を示し、ヘイズ値は5.5%であり激しい曇りが生じていた。また、剥離は多数観察された。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
In the production of the alignment film coating solution of Example 2, the raw materials were added and mixed in a round bottom flask not covered with a heat insulating material. The solution generated heat by water contained in 0.01 mol / L hydrochloric acid added as a raw material, and the temperature was raised to about 50 ° C., but then the temperature started to drop to 35 ° C. after 10 minutes and further to room temperature over 1 hour. The solution was allowed to cool to obtain an array film coating stock solution. 30 g of ethanol was added to 5 g of the obtained array membrane coating stock solution, diluted and stirred to obtain an array membrane solution coating solution 7 (solid component: 10% by mass of the total coating solution).
Next, a polarizing lens was produced in the same manner as in Example 2 except that the alignment film coating liquid 7 was used as the alignment film coating liquid.
The obtained polarizing lens showed a low degree of polarization of 65%, a haze value of 5.5%, and intense clouding occurred. Many peelings were observed. The results are shown in Table 1.

本発明によれば、簡略な工程で製造可能であり、製造工程において偏光層に剥離を生じない、性能に優れた偏光レンズなどの偏光素子の製造方法を提供することができる。
得られた偏光素子は、眼鏡レンズ、サングラス、ディスプレイ機器、光伝送機器、自動車や建物の窓ガラス等の光学用途に広く適用することができ、特に眼鏡用プラスチックレンズとして好適に利用できる。
According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a polarizing element such as a polarizing lens that can be manufactured by a simple process and does not cause peeling of the polarizing layer in the manufacturing process and has excellent performance.
The obtained polarizing element can be widely applied to optical applications such as spectacle lenses, sunglasses, display equipment, light transmission equipment, automobile and building window glass, and can be suitably used especially as plastic lenses for spectacles.

本発明の偏光素子の作製工程の一例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the manufacturing process of the polarizing element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1;基材
2;ハードコート層
3;密着層
4;ゾル−ゲル膜
5;配列層
6;偏光層(配列した色素層)
7;色素保護膜(保護層)
8;機能性膜(撥水膜等)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Base material 2; Hard-coat layer 3; Adhesion layer 4; Sol-gel film 5; Arrangement layer 6; Polarizing layer (arranged dye layer)
7; Dye protective film (protective layer)
8; Functional film (water repellent film, etc.)

Claims (7)

下記工程I〜工程Vを有する偏光素子の製造方法。
工程I:下記一般式(1)で表わされるアルコキシシラン及び/又は下記一般式(2)で表わされるヘキサアルコキシジシロキサン(A)、水(B)及びアルコール類(C)を含有する混合物を40〜120℃で0.5〜24時間の条件で加熱処理を行い、配列膜コート液を調製する工程
Si(OR1a(R24-a (1)
(R3O)3Si−O−Si(OR43 (2)
(式中、R1、R3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基であり、R2は、炭素数1〜10のアルキル基であり。aは3又は4である。)
工程II:基材上に、工程Iで調製した配列膜コート液を付着させてゾル−ゲル膜を製膜する工程
工程III:工程IIで製膜したゾル−ゲル膜に一軸方向に研磨処理を行い、一軸方向の研磨痕を有する配列層を形成する工程
工程VI:工程IIIで形成した配列層上に、二色性色素を配列堆積させて偏光層を形成する工程
工程V:工程VIで形成した偏光層上に色素を固定するための保護層を形成する工程
The manufacturing method of the polarizing element which has the following process I-process V.
Step I: 40 mixture containing alkoxysilane represented by the following general formula (1) and / or hexaalkoxydisiloxane (A), water (B) and alcohols (C) represented by the following general formula (2) Step of preparing an alignment film coating solution by performing a heat treatment at ~ 120 ° C for 0.5 to 24 hours Si (OR 1 ) a (R 2 ) 4-a (1)
(R 3 O) 3 Si- O-Si (OR 4) 3 (2)
(Wherein R 1 , R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and a is 3 or 4. .)
Step II: A process of depositing the alignment film coating solution prepared in Step I on the base material to form a sol-gel film Step III: A uniaxial polishing treatment is applied to the sol-gel film formed in Step II Step VI: forming a polarizing layer by depositing dichroic dyes on the alignment layer formed in Step III and forming a polarizing layer Step V: forming in Step VI Forming a protective layer for fixing the dye on the polarizing layer
工程Iにおける(A)〜(C)成分を含有する混合物が、(A)成分と、(A)成分に対して、水(B)0.5〜3モル当量及びアルコール類(C)20〜500質量%とを含有する混合物である、請求項1に記載の偏光素子の製造方法。   The mixture containing the components (A) to (C) in Step I is 0.5 to 3 molar equivalents of water (B) and alcohols (C) 20 to the component (A) and the component (A). The manufacturing method of the polarizing element of Claim 1 which is a mixture containing 500 mass%. 工程Iの加熱処理において、(A)〜(C)成分を含有する混合物を加熱還流する、請求項1または2に記載の偏光素子の製造方法。   The manufacturing method of the polarizing element of Claim 1 or 2 which heat-refluxs the mixture containing (A)-(C) component in the heat processing of the process I. 工程Iが、(A)〜(C)成分を含有する混合物を加熱処理して得られた混合物に、さらにアルミニウムキレート(D)を(A)成分に対して0.3〜5質量%を添加して、加熱処理を行い、配列膜コート液を調製する工程である、請求項1〜3のいずれかに記載の偏光素子の製造方法。   Step I adds 0.3 to 5% by mass of aluminum chelate (D) to component (A) to the mixture obtained by heat-treating the mixture containing components (A) to (C). And the manufacturing method of the polarizing element in any one of Claims 1-3 which is a process of performing heat processing and preparing an arrangement | sequence film coating liquid. アルミキレート(D)が、アルミニウムアセチルアセトナート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、及びアルミニウムモノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテートからなる群から選ばれる1種以上である、請求項4に記載の偏光素子の製造方法。   Aluminum chelate (D) is aluminum acetylacetonate, ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate), alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum monoacetylacetonate bis (ethyl acetoacetate), aluminum tris The manufacturing method of the polarizing element of Claim 4 which is 1 or more types chosen from the group which consists of (acetylacetonate) and aluminum monoisopropoxy monooroxyethyl acetoacetate. 工程IIと工程IIIの間に、工程IIで製膜したゾル−ゲル膜を有機酸水溶液、アンモニア水溶液、アミン水溶液のうちのいずれか1種に浸漬処理する工程を有する、請求項1〜5のいずれかに記載の偏光素子の製造方法。   6. The method according to claim 1, further comprising a step of immersing the sol-gel film formed in Step II in any one of an organic acid aqueous solution, an ammonia aqueous solution, and an amine aqueous solution between Step II and Step III. The manufacturing method of the polarizing element in any one. (A)成分が、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、ヘキサエトキシジシロキサン、及びヘキサメトキシジシロキサンからなる群から選ばれる1種以上である、請求項1〜6のいずれかに記載の偏光素子の製造方法。   The component (A) is selected from the group consisting of tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetraisopropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, hexaethoxydisiloxane, and hexamethoxydisiloxane. The manufacturing method of the polarizing element in any one of Claims 1-6 which is 1 or more types.
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