JP2020095246A - 薄型偏光レンズ - Google Patents
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Abstract
Description
また、本発明の他の目的は、テンプルの締付力、機械的強度を維持しながら軽量のサングラス(特に、ツーポイントサングラス)を得るための薄型・軽量の偏光レンズを効率的に製造する方法を提供することである。
前記偏光レンズの中心の厚さが1.35〜1.55mmであり、
前記射出成形層の曲げ弾性率が、1500〜1800MPaであることを特徴とする偏光レンズを提供する。
前記射出成形層は、前記保護フィルム層上に積層されていてもよい。
耐衝撃性:高さ127cmから鋼球をレンズ面に落とした場合にレンズが破損しない鋼球の重量(g)の最大値を耐衝撃性とする。
ポリアミド系樹脂又はその組成物を前記保護フィルム層上に射出成形により熱融着させてもよい。
前記偏光レンズの中心の厚さと、前記射出成形層の曲げ弾性率を調整して、
テンプル部の先端間を130mmに広げたときの締付力が所定の値に調整されたツーポイントサングラスサングラスを得ることを含む、
ツーポイントサングラスの製造方法を提供する。
前記射出成形層が、前記保護フィルム層上に積層されていてもよい。
耐衝撃性:高さ127cmから鋼球をレンズ面に落とした場合にレンズが破損しない鋼球の重量(g)の最大値を耐衝撃性とする。
従って、本発明の偏光レンズは、テンプル部の十分な締付力や機械的強度を有しつつ、軽量のサングラス、特に、ツーポイントのサングラス用の偏光レンズとして適している。
本発明の偏光レンズは、前記の特徴を備えた偏光レンズである。
また、ポリアミド系樹脂は、比重(1.0g/cm3)が比較的低いため、さらに軽量化にも資することができる。さらに、ポリアミド系樹脂は、耐ドリリング性(割れにくさ)、耐薬品性(例えば、耐アルコール性、耐DEP(ジエチルフタレート)性)、その他の光学特性(色収差が小さく、アッベ数が高いなど)にも優れるなどの利点も有する。
本発明の偏光レンズの射出成形層用の前記ポリアミド系樹脂としては、脂肪族ポリアミド系樹脂(脂肪族ポリアミド)、脂環族ポリアミド系樹脂(脂環族ポリアミド)、芳香族ポリアミド系樹脂(芳香族ポリアミド)などが挙げられる。前記ポリアミド系樹脂は、ホモポリアミド又はコポリアミドであってもよい。
本発明の偏光レンズを構成する偏光性シートは、特に限定されないが、例えば、偏光膜の少なくとも一方の面に保護フィルム層が積層された積層シートが挙げられる。以下に、本発明の偏光性シートが、偏光膜の少なくとも一方の面に保護フィルム層が積層された積層シートである態様について説明するが、本発明は、この態様に限定されるものではない。
このように、前記偏光性シートは、曲面形状を有する偏光性シート[又は曲げ加工(凸形状加工)された偏光性シート]であってもよい。
本発明の偏光レンズは、前記偏光性シートにポリアミド系樹脂を含む射出成形層が積層された偏光レンズである。偏光性シートが、偏光膜の少なくとも一方の面に保護フィルム層が積層された積層シートである場合、好ましくは、前記射出成形層は、前記保護フィルム層上に積層される。
また、偏光膜の両面に保護フィルムが積層された偏光性シートの場合、該射出成形層は偏光性シートの両面に形成してもよく、片面に形成してもよい。射出成形層は偏光性シートの片面に成形又は形成する場合、通常、偏光性シートのレンズ凹面側(眼に接する側、内側)に射出成形層を形成することが好ましい。
以下、偏光性シートが、偏光膜の少なくとも一方の面に保護フィルム層が積層された積層シートであって、前記射出成形層が、前記保護フィルム層上に積層される態様について説明するが、本発明は、この態様に限定されるものではない。
前記射出成形層の曲げ弾性率は、射出成形に用いる前記ポリアミド系樹脂又はその組成物を用いて偏光性シートがない射出成形層のシートを作製し、曲げ弾性率、曲げ応力(3.5%曲げ応力)、曲げ強度はISO178に準拠した方法、引張弾性率、降伏強度はISO527に準拠した方法でそれぞれ測定することができる。
本発明の偏光レンズは、前記射出成形層(さらに好ましくは前記偏光性シートの保護フィルム層)がポリアミド系樹脂を含み、偏光レンズの中心の厚みが1.35〜1.55mmの範囲である。
本発明において偏光レンズの中心は、特に限定されないが、例えば、幾何学中心であってもよい。
耐衝撃性テスト:高さ127cmから鋼球をレンズ面に落とした場合にレンズが破損しない鋼球の重量(g)の最大値を耐衝撃性とする。
本発明の偏光レンズは、同規格の16gをはるかに上回る500gの鋼球を落下させてもレンズが破損しないことから、十分な強度を有していると言える。
耐衝撃性において、「レンズが破損しない」とは、特に限定されないが、例えば、90%以上の確率でレンズが破損しないことを言う。
ハードコート層の厚み(偏光レンズの両面にハードコート層を有する場合は、それぞれのハードコート層の厚み)は、特に限定されないが、1〜20μmが好ましく、より好ましくは1.5〜6.0μmである。
本発明のツーポイントサングラスの製造方法は、偏光性シートの少なくとも一方の面に射出成形層が積層された偏光レンズの中心の厚さと、前記射出成形層の曲げ弾性率を調整して、テンプル部の先端間を130mmに広げたときの締付力が所定の値に調整されたツーポイントサングラスサングラスを得ることを特徴とする。
(偏光性シートの作製)
脂環族ポリアミド樹脂(TROGAMID CX7323 ダイセル・エボニック(株)製)をφ40mm単軸押出機で加熱溶融し、Tダイから厚み630μmシートを押出し、チルロールで冷却後、巻き取り機で巻き取った。次に、巻き取られたシートを縦一軸延伸装置に導き、樹脂のガラス転移点より若干高い温度(140〜160℃程度)に加熱しながら、延伸倍率2.50で一軸延伸し、厚み200μmのポリアミドシートを得た。得られたポリアミドシートそれぞれの片面にポリウレタン系接着剤を厚み5μm塗布し、厚み約40μmのポリビニルアルコール系偏光フィルムの両面に、ポリアミドシートを接着し、総厚み450μmのポリアミド製偏光シートを作製した。
偏光シートを、トムソン刃で所定の形状(略四角形の一組の対向する縁部が略円弧状の外周にそった形状)に切り出した。切り出した偏光シートを100℃に温度調節された曲率半径87mmの凹面曲げ加工用金型(X)上に置き、凹面金型の下部に設けられた吸引孔から真空吸引し、所定の曲面形状を有する偏光シートを得た。
次に、射出成形機に設置された、偏心設計を施した中心厚み1.45mm用76φmm射出成形用レンズ金型の凹面(Y)に、曲げ加工された偏光シートを配置し、凸面金型(Z)を閉めた後、280℃に溶融混練されたポリアミド樹脂組成物(ダイセル・エボニック(株)製TROGAMID CX7323)を圧力200MPaで射出し、中心厚み1.45mmの薄型偏光レンズを得た。
次に、表面の耐擦傷性向上を目的として、ポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート液を射出成形で得られた薄型偏光レンズの全面に塗布し、オーブンで100℃、4時間加熱し、重合、硬化させ、レンズ凸面、凹面各々にハードコート膜を形成した。
(偏光性シートの作製)
実施例1のポリアミド樹脂をポリカーボネート樹脂(ユーピロンS−3000 三菱エンジニアリングプラスチックス製)に変更し、実施例1と同様の方法で、総厚み550μmのポリカーボネート製偏光シートを作製した。
(偏光性シートの曲げ加工)
偏光性シートを、実施例1と同様の方法で、所定の曲面形状を有する偏光性シートを作製した。
(射出成形)
次に、射出成形機に設置された、偏心設計を施した中心厚み2.2mm用射出成形用レンズ金型の凹面(Y)に、曲げ加工された偏光シートを配置し、凸面側金型(Z)を閉めた後、280℃に溶融混練されたポリカーボネート樹脂(ユーピロンS−3000 三菱エンジニアリングプラスチックス製)を射出し、中心厚み2.2mmの薄型偏光レンズを得た。
(ハードコート)
次に、表面の擦傷性向上を目的として、ポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート液を射出成形で得られた薄型偏光レンズの全面に塗布し、オーブンで100℃、4時間加熱し、重合、硬化させ、レンズ凸面、凹面各々にハードコート膜を形成した。
[レンズ重量]
電子天秤でレンズ重量(g/1枚)を測定した。結果を表1に示す。
実施例1は、比較例1より比重量60%未満の軽量化を達成した。
実施例、比較例で得られた偏光レンズを所定の玉型に切削加工し、取り付け用のネジ穴を開け、専用ネジ(1.4mm)でツーポイントフレームに取り付けた。測定は、フレームを測定用冶具に取り付け、メガネテンプル部の端を、無負荷寸法よりもさらに100mm強制的に外側に広げ、これを500回繰り返したあと、レンズ取り付け穴周辺のクラック発生状態を観察した。結果を表1に示す。
実施例1の偏光レンズにはクラックは発生しなかった。一方、比較例1の偏光レンズのネジ穴部付近に多数のクラックが発生していることを確認した。
76φmmアンカットレンズを使用し、1.27mの高さから500gの鋼球をレンズに落下させ、クラックの発生、割れ、鋼球の貫通などが発生を評価した。結果を表1に示す。
実施例1の偏光レンズでは、レンズの厚み2.2mmの比較例1と同様に500gの落球衝撃テストにおいても、クラック等が発生せず、十分な耐衝撃性を有することを確認した。
(偏光性シートの作製)
脂環族ポリアミド樹脂(TROGAMID CX7323 ダイセル・エボニック(株)製)をφ40mm単軸押出機で加熱溶融し、Tダイから厚み630μmシートを押出し、チルロールで冷却後、巻き取り機で巻き取った。次に、巻き取られたシートを縦一軸延伸装置に導き、樹脂のガラス転移点より若干高い温度(140〜160℃程度)に加熱しながら、延伸倍率2.50で一軸延伸し、厚み200μmのポリアミドシートを得た。得られたポリアミドシートそれぞれの片面にポリウレタン系接着剤を厚み5μm塗布し、厚み約40μmのポリビニルアルコール系偏光フィルムの両面に、ポリアミドシートを接着し、総厚み450μmのポリアミド製偏光シートを作製した。
偏光シートを、トムソン刃で左右対称の所定の2枚の形状(略四角形の一組の対向する縁部が略円弧状の外周にそった形状)に切り出した。切り出した一対の偏光シートをそれぞれ100℃に温度調節された曲率半径87mmの凹面曲げ加工用金型(X)上に置き、凹面金型の下部に設けられた吸引孔から真空吸引し、所定の曲面形状を有する一対の偏光シートを得た。
次に、射出成形機に設置された、偏心設計を施した中心厚み1.45mm用射出成形用レンズ金型の凹面(Y)に、曲げ加工された一対の偏光シートをそれぞれ配置し、凸面金型(Z)を閉めた後、280℃に溶融混練されたポリアミド樹脂組成物(ダイセル・エボニック(株)製TROGAMID CX7323)を圧力200MPaで射出し、中心厚み1.45mmの一対の薄型偏光レンズ2枚を得た。
次に、表面の耐擦傷性向上を目的として、ポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート液を射出成形で得られた一対の薄型偏光レンズの全面にそれぞれ塗布し、オーブンで100℃、4時間加熱し、重合、硬化させ、レンズ凸面、凹面各々にハードコート膜を形成した。
前記で得られた一対の偏光レンズ(アンカットレンズ)をツーポイント用玉型(幅62mm×高さ40mm)にカットし、ツーポイントサングラス用の軽量フレーム(重量3.3g)を装着し、中心厚み1.45mmの一対のポリアミド製薄型偏光レンズ2枚を有するツーポイントサングラスを得た。
偏心設計を施した中心厚み2.2mm用射出成形用レンズ金型を使用して、中心厚み2.2mmの一対の偏光レンズ2枚を得たこと以外は、実施例2と同様にして、中心厚み2.2mmの一対のポリアミド製偏光レンズ2枚を有するツーポイントサングラスを得た。
(偏光性シートの作製)
実施例2のポリアミド樹脂をポリカーボネート樹脂(ユーピロンS−3000 三菱エンジニアリングプラスチックス製)に変更し、実施例2と同様の方法で、総厚み450μmのポリカーボネート製偏光シートを作製した。
(偏光性シートの曲げ加工)
偏光性シートを、実施例2と同様の方法で、所定の曲面形状を有する一対の偏光性シートを作製した。
(射出成形)
次に、射出成形機に設置された、偏心設計を施した中心厚み1.45mm用射出成形用レンズ金型の凹面(Y)に、曲げ加工された一対の偏光シートを配置し、凸面側金型(Z)を閉めた後、280℃に溶融混練されたポリカーボネート樹脂(ユーピロンS−3000 三菱エンジニアリングプラスチックス製)を射出し、中心厚み1.45mmの一対の薄型偏光レンズを得た。
(ハードコート)
次に、表面の擦傷性向上を目的として、ポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート液を射出成形で得られた一対の薄型偏光レンズの全面にそれぞれ塗布し、オーブンで100℃、4時間加熱し、重合、硬化させ、レンズ凸面、凹面各々にハードコート膜を形成した。
(ツーポイントサングラスの作製)
前記で得られた一対の偏光レンズ(アンカットレンズ)をツーポイント用玉型(幅62mm×高さ40mm)にカットし、ツーポイントサングラス用の軽量フレーム(重量3.3g)を装着し、中心厚み1.45mmの一対のポリカーボネート製薄型偏光レンズ2枚を有するツーポイントサングラスを得た。
[レンズ重量]
ツーポイント用玉型にカットしたレンズ重量(g/2枚)を電子天秤で測定した。玉型は全て同じ投影寸法とした。結果を表2に示す。
電子天秤でツーポイントサングラスの総重量を測定した。結果を表2に示す。
射出成形層を形成した樹脂を用いて、ISO178に記載された方法に従い曲げ弾性率を測定した。結果を表2に示す。
耳側のテンプルとテンプルの隙間の距離を無負荷時よりも100mm強制的に広げることを500回繰り返し、レンズ、テンプル及びそれらの接続部についてダメージを評価した。
ダメージがなかった場合を〇、ダメージがあった場合を×と評価した。結果を表2に示す。なお、ダメージは永久変形の有無又は損傷の有無で判定した。
一方、中心厚み2.2mmのポリアミド製偏光レンズを装着した比較例2のサングラスでは、レンズが厚くなった結果、総重量が10gを超えるものとなった。また、強制開閉試験では、耐久性不良となった。これは、射出成形層の曲げ弾性率が1700MPaと比較的柔軟であったものの、レンズが厚すぎるためにたわみが殆ど発生できず、ねじれやレンズとテンプルの接続部に応力集中が発生したためと考えられる。
偏心設計を施した中心厚み1.2mm用射出成形用レンズ金型を使用して、中心厚み1.2mmの一対の薄型偏光レンズ2枚を得たこと以外は、実施例2と同様にして、中心厚み1.2mmの一対のポリアミド製薄型偏光レンズ2枚を有するツーポイントサングラスを得た。
[テンプル部の締付力]
ツーポイントサングラスのテンプルの両先端に糸を取り付けて台上に設置した。台の端部から糸を下方に垂らして、糸の端に数種のおもりをぶら下げた。テンプル先端間の開きとおもり荷重の相関図から、テンプル先端間が130mmとなるために必要な加重を求めた。なお、130mmは、サングラスを顔に装着した際の標準的なテンプル先端間の距離である。結果を表3に示す。
ツーポイントサングラスを装着し、下記項目で締付力を評価した。結果を表3に示す。
締付力が十分で、顔から外れない・・・〇
締付力が不十分で、顔から外れる・・・×
2a,2b 保護フィルム層
3 射出成形層
A 偏光レンズ
B 偏光性シート
a 中心軸
v レンズ中心の厚さ
X 曲げ加工用金型
Y、Z 射出成形用金型
P 吸入孔
Q 注入孔
Claims (28)
- 偏光性シートの少なくとも一方の面にポリアミド系樹脂を含む射出成形層が積層された偏光レンズであって、
前記偏光レンズの中心の厚さが1.35〜1.55mmであり、
前記射出成形層の曲げ弾性率が、1500〜1800MPaであることを特徴とする偏光レンズ。 - 前記偏光性シートが、偏光膜の少なくとも一方の面に保護フィルム層が積層された積層シートであり、
前記射出成形層が、前記保護フィルム層上に積層されている、請求項1に記載の偏光レンズ。 - 前記偏光性シートが、偏光膜の両面に保護フィルム層が積層された積層シートである、請求項2に記載の偏光レンズ。
- 前記保護フィルム層が、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びアシルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含む、請求項2又は3に記載の偏光レンズ。
- 偏心レンズである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の偏光レンズ。
- 前記射出成形層に含まれるポリアミド系樹脂が、脂環族ポリアミドを含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の偏光レンズ。
- 前記保護フィルム層に含まれるポリアミド系樹脂が、脂環族ポリアミドを含む、請求項4〜6のいずれか1項に記載の偏光レンズ。
- 前記偏光レンズの少なくとも一方の面が、ハードコート処理、反射防止処理、防曇処理、防汚処理、及びミラー加工処理からなる群から選ばれる少なくとも1種の加工処理が施されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の偏光レンズ。
- 以下で定義される耐衝撃性が、250g以上を示す、請求項1〜8のいずれか1項に記載の偏光レンズ。
耐衝撃性:高さ127cmから鋼球をレンズ面に落とした場合にレンズが破損しない鋼球の重量(g)の最大値を耐衝撃性とする。 - サングラス用レンズである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の偏光レンズ。
- 請求項10に記載の偏光レンズを有するサングラス。
- ツーポイントサングラス用レンズである、請求項1〜9のいずれか1項に記載の偏光レンズ。
- 請求項12に記載の偏光レンズを有するツーポイントサングラス。
- 偏光性シートの少なくとも一方の面にポリアミド系樹脂又はその組成物を射出成形により熱融着させることを特徴とする、請求項1記載の偏光レンズの製造方法。
- 前記偏光性シートが、偏光膜の少なくとも一方の面に保護フィルム層が積層された偏光性シートであり、
ポリアミド系樹脂又はその組成物を前記保護フィルム層上に射出成形により熱融着させる、請求項14に記載の偏光レンズの製造方法。 - 偏光性シートの少なくとも一方の面に射出成形層が積層された偏光レンズを有するツーポイントサングラスの製造方法であって、
前記偏光レンズの中心の厚さと、前記射出成形層の曲げ弾性率を調整して、
テンプル部の先端間を130mmに広げたときの締付力が所定の値に調整されたツーポイントサングラスを得ることを含む、
ツーポイントサングラスの製造方法。 - 前記射出成形層がポリアミド系樹脂を含む、請求項16に記載の製造方法。
- 前記偏光レンズの中心の厚さを1.35〜1.55mmに調整する、請求項16又は17に記載の製造方法。
- 前記射出成形層の曲げ弾性率を1500〜1800MPaに調整する、請求項16〜18のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記テンプル部の締付力を14g以上に調整する、請求項16〜19のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記偏光性シートが、偏光膜の少なくとも一方の面に保護フィルム層が積層された積層シートであり、
前記射出成形層が、前記保護フィルム層上に積層されている、請求項16〜20のいずれか1項に記載の製造方法。 - 前記偏光性シートが、偏光膜の両面に保護フィルム層が積層された積層シートである、請求項16〜21のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記保護フィルム層が、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びアシルセルロースからなる群から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含む、請求項21又は22に記載の製造方法。
- 前記偏光レンズが偏心レンズである、請求項16〜23のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記射出成形層に含まれるポリアミド系樹脂が、脂環族ポリアミドを含む、請求項17〜24のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記保護フィルム層に含まれるポリアミド系樹脂が、脂環族ポリアミドを含む、請求項23〜25のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記偏光レンズの少なくとも一方の面が、ハードコート処理、反射防止処理、防曇処理、防汚処理、及びミラー加工処理からなる群から選ばれる少なくとも1種の加工処理が施されている、請求項16〜26のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記偏光レンズの以下で定義される耐衝撃性が、250g以上を示す、請求項16〜27のいずれか1項に記載の製造方法。
耐衝撃性:高さ127cmから鋼球をレンズ面に落とした場合にレンズが破損しない鋼球の重量(g)の最大値を耐衝撃性とする。
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