JP2021179629A - 偏光レンズおよびこれを用いた偏光眼鏡 - Google Patents

偏光レンズおよびこれを用いた偏光眼鏡 Download PDF

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Abstract

【課題】光学的、機械的物性に優れ、加工工程で十分なマージンを確保できると共に、色再現性に優れ、経時的変化が少ない、偏光フィルムの提供。【解決手段】透明フィルム支持体；前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層である、偏光フィルム。【選択図】なし

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１５年４月２９日付大韓民国特許出願第１０−２０１５−００６０６９３号に基づいた優先権の利益を主張し、当該大韓民国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
本発明は、偏光フィルム、その製造方法、およびこれを含む偏光レンズに関し、より詳しくは、光学的、機械的物性に優れ、向上した加工性を示しながらも、特に、ウレタン偏光レンズの製造時に色再現性に優れた、偏光フィルム、その製造方法、およびこれを含む偏光レンズに関する。
偏光レンズは、偏光現象を利用して、非偏光の光に対して偏光だけを透過させるレンズである。偏光レンズは、特に、直射光線、または乱反射などによる反射光が透過することを遮断し、偏光された光だけを透過することによって、光源から目を保護することができ、また、反射光または逆光状態でも明確な視野を提供することができるため、スポーツ、レジャー活動だけでなく、自動車などの運転時に十分な視野を確保して安全性を高めることができる。
一般に、偏光レンズ用偏光フィルムの場合、大部分ポリビニルアルコール（Ｐｏｌｙ Ｖｉｎｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ）などの高分子フィルムを延伸して、フィルム内部の分子が特定方向に配向されるようにすることによって偏光性が現れるようにするフィルムを用いるようになる。つまり、ポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸して、フィルム内部の分子が前記延伸された一軸方向に配向されるようにし、二色性染料を染着させた後に乾燥するなどの方法で製造したり、二色性染料で染着したポリビニルアルコールフィルムを一軸延伸し、乾燥するなどの方法で製造し、この時、二色性染料の組み合わせにより多様な色を具現することができる
ポリビニルアルコール偏光フィルムは、外部で力を受けた時、焼成変形を起こすよりは割れたり壊れるなどの破壊される性質（脆性、Ｂｒｉｔｔｌｅｎｅｓｓ）を有しているため、球形断面、つまり、レンズ形状に成形することが非常に難しく、単純パンチング工程などを通じてレンズ形状に加工することが不可能である。
したがって、一般にはフィルム状態でレンズ形状に成形した後、余剰の部分を除去するトリミング（Ｔｒｉｍｍｉｎｇ）工程を通じて、偏光レンズ用ポリビニルアルコールフィルムを製造する。しかし、この方法を用いる場合、成形およびトリミング工程で多い面積のポリビニルアルコールフィルムが損失されるという問題点がある。
また、このように準備された偏光レンズ用ポリビニルアルコール偏光フィルムを利用してレンズを製作する時、レンズ用プラスチック層などを追加するためには、レンズ用樹脂と付着力を確保するために別途のプライマー処理が必要な場合もある。
その後、プライマー処理された偏光レンズ用偏光フィルムを特定形態に設計されたガスケットを含むガラス金型に挿入し、レンズ用プラスチック樹脂を注入した後、熱重合を通じて偏光レンズを形成するが、この時、内部のポリビニルアルコール偏光フィルムの残留応力が外部熱により緩和されながら、外形が変化して、光学特性や偏光特性が損傷するという問題点もしばしば発生するようになる。
このような短所を克服するために、ＣＲレンズ用プラスチック樹脂との付着力に優れたプライマーがコーティングされたトリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、ＴＡＣ）フィルムをポリビニルアルコール偏光フィルムの保護フイルムで合紙した後、パンチングおよびカービング（Ｃｕｒｖｉｎｇ）工程を通じてレンズ形状に加工する技術が大韓民国公開特許第２００９−０１２８７９０号に公知されている。
一方、最近は、プラスチックキャスティングレンズ素材、つまり、レンズ用プラスチック樹脂としてポリウレタン系樹脂を多く用いるが、ポリウレタン系素材の場合、比較的に高い屈折率と優れたレンズ加工性および機械的物性を有しているため、急速度に市場に拡散されている。
このようなポリウレタン系素材をレンズ用プラスチック樹脂として用いてレンズを製造する場合には、他の素材よりもより高い温度およびより長い時間の熱重合工程を経なければならないが、これによってウレタン偏光レンズの製造時に偏光フィルムで変色が発生して色の制御が難しくなり、そのために他の素材のレンズよりも最終収率が非常に低くなり、製品の製造原価も大幅上昇するという問題点がある。
大韓民国公開特許第２０１４−０１２３５９９号では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）偏光フィルムの両面にウレタン系樹脂含有塗布液でプライマー処理をしてウレタン系樹脂との付着性を高めるポリウレタン系プラスチック偏光レンズを提示している。しかし、前記ウレタン系樹脂を含むプライマーは、ヒドロキシル基（−ＯＨ）を有する化合物とジイソシアネート基を有する化合物のプレポリマー（ｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒ）形態で、水分と簡単に反応するため、周囲環境によりまたは時間の経過により樹脂との付着力が顕著に落ちたり変色が発生するという短所がある。このような短所は、偏光フィルムを利用して偏光レンズ形状に製造する前まで偏光フィルムの保管および移動時間が長くなる場合、さらに問題になり、偏光フィルムを商業的に適用するには致命的な障害物となる。
そこで、機械的物性に優れたポリウレタン系素材レンズへの適用が可能であると共に、時間が経過しても偏光フィルムの光学特性および偏光特性の損傷が少なく、これに加えて、加工工程で十分なマージンの確保が可能な偏光フィルムに対する研究が依然として必要であるのが実情である。
大韓民国公開特許第２００９−０１２８７９０号 大韓民国公開特許第２０１４−０１２３５９９号
本発明の目的は、優れた偏光性および機械的物性を有しながらも、ポリウレタン系素材に対する付着力に優れ、加工工程で十分なマージンの確保が可能であると共に、時間経過による偏光フィルムの光学特性および偏光特性の損傷がないかまたは極めて少ない偏光フィルム、その製造方法、およびこれを含む偏光レンズを提供することにある。
本発明は、透明フィルム支持体；前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層である、偏光フィルムを提供する。
また、本発明は、前記偏光フィルムを含む、偏光レンズを提供する。
また、本発明は、前記偏光レンズを含む、偏光眼鏡を提供する。
また、本発明は、透明フィルム支持体の一面に第１接着層を形成する段階；前記第１接着層上に第１ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階；前記透明フィルム支持体の反対側一面に、第２接着層を形成する段階；および前記第２接着層上に第２ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうち、いずれか一つ以上は偏光樹脂層である、偏光フィルムの製造方法を提供する。
本発明の偏光フィルムは、優れた偏光性を有し、強度および硬度などの機械的物性に優れ、また層間の付着力に優れて、前述した偏光レンズの製造のための加工工程で偏光フィルムの損傷を抑制することができるため、十分なマージンを確保することができる。また、移動、保管、およびレンズ製造過程で色がほとんど変色せず、偏光レンズの色再現性に優れている。
また、偏光フィルムの最外角面で、ウレタン樹脂など他の高分子樹脂との付着性に優れているため、別途のプライマー処理がなくても、フィルムとウレタン樹脂など他の高分子樹脂との密着性を向上させることができ、時間の経過による付着力の下落がほとんど発生しない。したがって、本発明による偏光フィルムの場合、偏光層上に単に運搬または保管用保護フィルムまたは離型フィルムだけをさらに含む形態で製作され得る。
本発明の一実施例による偏光フィルムの断面を示したものである。
本発明の偏光フィルムは、透明フィルム支持体；前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層で形成される。
また、本発明の偏光レンズは、前記偏光フィルムを含む。
また、本発明の偏光眼鏡は、前記偏光レンズを含む。
また、本発明の偏光フィルム製造方法は、透明フィルム支持体の一面に第１接着層を形成する段階；前記第１接着層上に第１ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階；前記透明フィルム支持体の反対側一面に、第２接着層を形成する段階；および前記第２接着層上に第２ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうち、いずれか一つ以上は偏光樹脂層で形成される。
本発明において、第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するに使用され、前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使用される。
また、本明細書で使用される用語は、単に例示的な実施例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」、「備える」または「有する」などの用語は、実施された特徴、数字、段階、構成要素またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、構成要素、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができるところ、特定の実施例を例示し、下記で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。
以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の一側面による偏光フィルムは、透明フィルム支持体；前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層である。
前述のように、偏光眼鏡などに用いられる偏光フィルムは、一般に、ポリビニルアルコールなどの高分子フィルムを一軸延伸し、二色性染料（ｄｉｃｈｒｏｍｉｃ ｄｙｅ）で染色した偏光層の一面または両面に、接着層を介在し、保護層としてポリカーボネート系シートなど、機械的物性に優れた高分子フィルムシートを付けた偏光フィルムなどを用いるようになる。
このような保護層に用いられる高分子フィルムシートは、特に、耐衝撃性に優れ、しかも高い耐熱性も共に有するため、曲げ加工や射出成形などの工程を実施して加工して得られるサングラスやゴーグルなどの偏光レンズに多く用いられている。
しかし、前記のように保護層を偏光層の両面に備えた構造で偏光フィルムを製造する場合、サングラスやゴーグルのように球面または非球面の形状に曲げ加工を実施した時、保護層で位相差による着色干渉縞が生じやすい。このような干渉縞は、偏光フィルムの外観を損傷させるだけでなく、目の疲労を招くなどの問題を有するようになる。
また、断層構造の偏光フィルムを用いる場合には、前述したように、ポリビニルアルコール系フィルムの脆性など機械的物性のため、パンチング工程が難しく、取り扱い上に折れや破損が起こることがあり、曲面成形工程時に成形不良がよく発生するようになる。また、レンズ成形のために必要な高温工程で、温度および水分により変色および曲面のわい曲がよく発生するため、工程上のマージンを十分に確保することが難しくなり、最終のレンズ収率が低くなる。
また、ポリビニルアルコール系の偏光フィルムを代替して耐熱性がある熱可塑性ポリエステルに二色性染料を染色してフィルム状に成形し、次に得られたフィルムを一軸方向に延伸させた後、加熱処理して得られた偏光フィルムを用いる方案があるが、ポリカーボネートのような他の樹脂との付着性が低いため、偏光レンズとして加工するためにはプライマー処理をする必要があるため、工程が複雑になる。またプライマー処理をしても時間が経ることによってプライマー成分同士で互いに反応したり周囲の水分を吸収して付着力が落ちるという問題点がある。
そこで、本発明の一側面による偏光フィルムは、透明フィルム支持体；前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層である。
発明の一実施例によると、前記透明フィルム支持体は、光学的に透明なフィルムであれば特別な制限なしに用いることができ、例えば、セルロースアセテート系樹脂、セルロースアセテートブチレート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、（メト）アクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、およびポリアミド系樹脂からなる群より選択された１種以上の高分子樹脂を含むことができる。
このうち、ウレタンレンズ用樹脂との熱的、機械的物性に大きな違いがないフィルムを用いることが好ましく、面内位相差（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）値が小さく、光学的物性に優れ、レンズ形状への成形が容易なフィルムがよい。
また、必要に応じて透明支持体フィルム用高分子樹脂に機能性染料または光変色染料をコーティングしたりブレンディングした後、キャスティングなどの方法で製造した、機能性透明フィルム支持体を用いることもできる。
セルロースアセテート系樹脂としては、一般に偏光板などに用いられるトリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌ ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ、ＴＡＣ）樹脂などが挙げられ、ポリカーボネート系樹脂は、脂肪族または芳香族のポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
特に、前記透明フィルム支持体がポリカーボネート系樹脂またはポリアミド系樹脂などを含む場合、偏光フィルムが非常に優れた耐衝撃性および耐熱性を有することができるため、目の保護のためのスポーツレジャー用サングラス、または軍事用防弾ゴーグルなどのレンズに用いることができる。
そして、本発明の他の一実施例によると、ポリビニルアルコール系樹脂層は、ポリビニルアルコールフィルムにより形成されるものであってもよく、前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちの少なくとも一層は、偏光性を備えるために、透明フィルムに、二色性染料を利用して染色されたものを用いることができる。
ポリビニルアルコール樹脂は、延伸加工性に優れ、特に前記透明フィルム支持体との付着性に優れているため、偏光層のためのフイルムとして好適に用いることができる。
また、一般的な偏光レンズの製造において、偏光フィルムの両面に保護層を形成する場合、偏光フィルムの最外部に保護層が位置するようになるため、その上に他のコーティング層を形成する時、別途のプライマーまたは別途の接着層処理が必須であるのに対して、本発明の一実施例による偏光フィルムにおいて、偏光層形成のためのフイルムとして親水性ポリマーであるポリビニルアルコール系樹脂を用いる場合、ウレタンまたはチオウレタン系高分子樹脂との付着性が非常に優れているため、別途のプライマー処理がなくてもウレタンまたはチオウレタン系高分子樹脂を含むコーティング層を容易に形成することができるようになる。
そして、この時、前記第１ポリビニルアルコール系樹脂層および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、それぞれ独立的に、同じまたは異なるように、無色透明ポリビニルアルコール系フィルム、または有色透明ポリビニルアルコール系フイルムで形成されるものであってもよく、前記透明フィルム支持体もまた、無色透明フィルム支持体または有色透明フィルム支持体を用いることができる。
したがって、本発明の一実施例によると、前記偏光フィルムは、少なくとも三層以上の複層構造を有することができる。具体的に例を挙げると、前記透明フィルム支持体として、無色透明フィルム支持体が用いられる場合、
ｉ）（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）／無色透明フィルム支持体／（無色透明ポリビニルアルコール系フィルム）、
ｉｉ）（無色透明ポリビニルアルコール系フィルム）／無色透明フィルム支持体／（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）、または
ｉｉｉ）（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）／無色透明フィルム支持体／（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）などの構造および色の組み合わせを有することができ、
前記透明フィルム支持体として、有色透明フィルム支持体が用いられる場合
ｉｖ）（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）／有色透明フィルム支持体／（無色透明ポリビニルアルコール系フィルム）、
ｖ）（無色透明ポリビニルアルコール系フィルム）／有色透明フィルム支持体／（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）、または
ｖｉ）（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）／有色透明フィルム支持体／（有色透明ポリビニルアルコール系フィルム）など、多様な構造および色の組み合わせで形成されてもよい。
この時、ポリビニルアルコール系フィルムや、透明フィルム支持体が無色であるということは、言葉とおり、色なしに可視光線領域のすべての波長の光を同一の比率で透過する透明なものを意味し、有色であるということは、ポリビニルアルコール系フィルムや、透明フィルム支持体が有彩色または無彩色の染料などにより染色または着色されて、特定条件で特定範囲の波長の可視光線を透過したり、または特定範囲の波長の可視光線を吸収して、一定の色が具現されたり、または光照射条件により互いに異なる色が具現される（ｐｈｏｔｏ−ｃｈｒｏｍｉｃ）、透明な形態を意味する。
つまり、本発明の一実施例による偏光フィルムは、前述した組み合わせのような複層構造を有するようになり、多様な色で具現されてもよい。
そして、前記有色透明ポリビニルアルコール系フィルムは、ポリビニルアルコール系フィルムを一軸延伸して、フィルム内部の分子が延伸された一軸方向に配向されるようにし、二色性染料（ｄｉｃｈｒｏｍｉｃ ｄｙｅ）を染着させた後、乾燥した形態に準備されて、偏光性を有するようになる、有色偏光フィルムであってもよい。
二色性染料は、本発明が属する技術分野で、有色ポリビニルアルコールフィルムを製造するために用いられる一般的な染料を特別な限定なしに用いることができるが、好ましくはアゾ系染料を用いることができる。このようなアゾ系染料は、具体的に例を挙げると、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８７、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８６、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒａｎｇｅ ３９、Ｃ．Ｉ．２８１６０、Ｃ．Ｉ．２９３１５、Ｃ．Ｉ．２４８９５、Ｃ．Ｉ．２３６３０、Ｃ．Ｉ．２４４１０、Ｃ．Ｉ．２４４００、Ｃ．Ｉ．３０２９５、Ｃ．Ｉ．３４２０００、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ７１、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２９３、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２００、Ｃ．Ｉ．２０４７０などが挙げられる。また、アゾ系染料以外にも水に溶けられるようにイオン基やアミン、酢酸を含有すればアントラキノン系やキノフタロン系染料を用いることもできる。その具体的な例は、日本特開昭６１−０８７７５７、日本特開昭６１−２８５２５９、日本特開昭６２−２７０６６４、日本特開平１−１０３６６７号などに開示されている。
このような二色性染料を単独で使用したり、黄色、赤色、青色などからなる複数の組み合わせで、目的とする色を具現することができる。
前述した染料は、全体染料濃度が約２％未満になるように溶解された水溶液中にポリビニルアルコールフィルムを室温乃至約６０℃範囲で染着することができ、以降、金属イオンおよびホウ酸などの添加剤を溶解させた溶液上に滞留させた後に乾燥して製造されてもよく、全体工程における最終延伸比が約２００乃至約８００％である有色のポリビニルアルコールフイルムで製造されてもよい。
一例によると、前記偏光フィルムは、透明フィルム支持体；および前記透明フィルム支持体の両面に形成される、前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のすべてで偏光性を備えることが好ましく、この時、各面に用いられたフィルム共に、前述した二色性染料により染色されたことが好ましくなり得る。
この場合、透明フィルム支持体の両面に形成される偏光層を含むため、二つの偏光層の偏光面角度を調節することによって、透過する光の量を調節し、偏光率を上昇させることができる、追加的な効果も期待することができる。
本発明の一実施例によると、前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層だけが偏光性を有するようにし、他の一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層だけは偏光性を有さない無色透明フイルムで含むことができる。この時、偏光性を有さない無色透明フィルムは、ウレタン樹脂のような他の樹脂との付着力向上に寄与する役割を果たす。また、前記偏光性を有さない無色透明フィルムは、前記透明フィルム支持体の一面にディップコーティング方式などでポリビニルアルコール系樹脂組成物をコーティングして前記透明フィルム支持体上に直接形成されるようにする方式で形成することができる。
発明の他の一実施例によると、前記透明フィルム支持体および前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、非水系性接着剤、水系性接着剤、またはこれらの混合物を含む接着層により付着されたものであってもよい。
非水系性接着剤の例としては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトン系ポリオールなどを含む、ポリオール系接着剤；
イソホロンジイソシアネート（Ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＩＰＤＩ））、ヘキサメチレンジイソシアネート（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＨＤＩ））、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（４，４−ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｍｅｔｈａｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（Ｈ１２ＭＤＩ））、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｘｙｌｙｌｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＴＭＸＤＩ））などとこれらの誘導体を含む、脂肪族ポリイソシアネート系接着剤；またはトルエンジイソシアネート（Ｔｏｌｕｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＴＤＩ））、ジフェニルメタンジイソシアネート（ｄｉｐｈｅｎｙｌｍｅｔｈａｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ（ＭＤＩ））などとこれらの誘導体を含む、芳香族ポリイソシアネートを導入したポリウレタン系樹脂を、アセテート系および／またはケトン系溶剤を含む単一または複数の溶剤に溶かして用いる溶剤型ポリウレタン系接着剤；
前述したポリウレタンの末端をイソシアネートで処理された比較的に重合度が低いウレタンプレポリマーとヒドロキシエチル（メト）アクリレート（２−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ （ｍｅｔｈ）ａｃｒｙｌａｔｅ、ヒドロキシプロピル（メト）アクリレート（２−ｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏｐｙｌ （ｍｅｔｈ） ａｃｒｙｌａｔｅ）、ヒドロキシブチル（メト）アクリレート（２−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ （ｍｅｔｈ） ａｃｒｙｌａｔｅ）、ヒドロキシシクロヘキシル（メト）アクリレート（４−ｈｙｄｒｏｘｙｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ （ｍｅｔｈ） ａｃｒｙｌａｔｅ）ヒドロキシ基を含む（メト）アクリレートモノマーで反応させたウレタンアクリレート系接着剤などが挙げられる。
また、前記ウレタンアクリレート系接着剤などを用いる場合には、透明フィルム支持体に浸透が容易なモノマーとしてイソボルニルアクリレート（Ｉｓｏｂｏｒｎｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、シクロヘキシルアクリレート（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ）、モルホリンアクリレート（Ｍｏｒｐｈｏｌｉｎｅ ａｃｒｙｌａｔｅ）、ヘキサンジオールジアクリレート（１，６ ｈｅｘａｎｅｄｉｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリエチレングリコールジアクリレートなど、低分子アクリレート系単量体で希釈した組成物に光重合開始剤を導入した形態の光反応性接着剤を用いることも可能である。
また、ポリウレタン樹脂とイソシアネートは、必要に応じて複数のポリオールとポリイソシアネートを用いることもでき、前述した低分子アクリレート系単量体や、光重合開始剤は必要に応じて多様な種類を組み合わせて用いることもでき、必要な場合、ケトン系やアセテート系溶剤で希釈して用いることもできる。また、一部をイソシアネート末端として残して用いたりポリイソシアネート硬化剤をさらに添加して光硬化および熱硬化性接着剤として用いることも可能である。
非水系性接着剤を用いる場合には、製造された偏光フィルムにおいて、比較的に短時間の乾燥だけでも、気泡発生などの外観不良を防止することができる。
水系性接着剤は、具体的に例を挙げると、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリエチレンイミン系接着剤、ポリカルボン酸系接着剤、エポキシ系接着剤、アルデヒド系接着剤、および水分散ポリウレタン系などが挙げられる。
ポリビニルアルコール系接着剤は、水に溶けられる水準のケン化度を有することが好ましく、約７０乃至約９９％程度のケン化度を有し、好ましくは、アセトアセチル基やスルホン酸基などが微量導入されて、金属酸化物やカップリング剤とキレーティングに容易なものを用いることができ、重合度が約５００から約２０００範囲の樹脂を用いることが好ましい。重合度が過度に低ければ接着剤層での凝集力が弱いため、耐熱、耐水性がぜい弱であり、また、ロールツーロール工程で巻き取った時、異物などによる押さえの跡にぜい弱である。重合度が過度に高ければ粘度が高いため、気泡が流入したり未合紙の部分が発生しやすい。
水分散ポリウレタンは、ジメチロールプロパン酸（ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐｉｏｎｉｃ ａｃｉｄ（ＤＭＰＡ））、ジメチロールブタン酸（ｄｉｍｅｔｈｙｌｏｌｂｕｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ（ＤＭＢＡ））などを導入した陰イオン系あるいはＮ−メチル−ジエタノールアミン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｅｔｈａｎｏｌａｍｉｎｅ（ＭＤＥＡ））などを導入した陽イオン系水分散ポリウレタンを用いることができ、この時、硬化剤としては（ｂｌｏｃｋｅｄ）ポリイソシアネート、カルボジイミド（陰イオン系ポリウレタン）、エポキシド（陰イオン系）などを用いることができる。
水系性接着剤は、一般に溶液キャスティング工程で製造されて面内位相差（Ｉｎ−ｐｌａｎｅ Ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ）が非常に低いセルロース系フィルムとＰＶＡフィルムの合紙時の使用に有利である。
水系性接着剤や、非水系性接着剤のうち、無溶剤形態の光硬化性接着剤の場合、第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層と透明フィルム支持体など、三枚のフィルムを同時にロール合紙機上に定量精密ポンプで滴下して合紙することができるため、生産性の面で長所がある。
接着剤の厚さは、ロールギャップと圧力で制御することができるが、ロールギャップが大きい場合には、接着力には有利であるが、接着剤の滴下量が不足する場合、未合紙の不良発生が起こることがあり、ロールギャップが過度に狭い場合には接着力が弱いことがあり、接着剤の粘度と特性に合うように、適切な滴下速度、ロールギャップおよび圧力で合紙しなければならない。
有機溶剤に基づいた接着剤の場合には、第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層および／または透明フィルム支持体上にコーティングし、溶剤を乾燥した後に合紙しなければならない。つまり、コーティング、乾燥、合紙、（ＵＶあるいは熱硬化）工程を経なければならないため、偏光フィルムの生産性では不利であるが、偏光フィルム上に残存する水分の量は水系性接着剤より少なくなるため、偏光レンズを製造する直前、比較的に短い熱処理を通じても偏光フィルムの残存水分を除去することができ、偏光レンズに対する生産性に優れた長所がある。
図１は、本発明の一実施例による偏光フィルムの断面を示したものである。
図１を参照すると、本発明の一実施例による偏光フィルムは、透明フィルム支持体１００；前記透明フィルム支持体の一面に形成される、第１ポリビニルアルコール系樹脂層２００；前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層２００'を含み、前記透明フィルム支持体１００と前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層２００、２００'は、それぞれ、水系性接着剤、非水系性接着剤またはこれらの混合物を含む、第１接着層３００および第２接着層３００’により付着されてもよい。
つまり、本発明の一側面による偏光フィルムは、フィルムの内部中心に含まれている、単一の透明フィルム支持体だけを用いるため、複数の支持体を用いた時に現れ得る、位相差干渉による縞の発生を防止することができる。
また、単一の透明フィルム支持体だけを用い、硬度および強度が高い層を複数で含まないため、曲げ、パンチング、熱成形などの工程で、フィルムのエッジ部分に劣化、片層の剥離、光学的特性の損傷などを防止することができる。
そして、前記透明フィルム支持体と、第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、水系性接着剤、非水系性接着剤、またはこれらの混合物を含む接着層により付着されて、相互間の付着力が非常に優れている。
このような理由で、本発明の偏光フィルムは、レンズなどの製造工程で、工程上のマージンを十分に確保することができ、全体的な製造収率を顕著に向上させることができる。
発明の他の一実施例によると、前記透明フィルム支持体は、厚さが約４０μｍ乃至約１，０００μｍ、好ましくは、約４０μｍ乃至約５００μｍ、または、約４０μｍ乃至約３００μｍであってもよい。透明フィルム支持体の厚さを前記範囲にすることによって、製造される偏光レンズの硬度、強度、耐衝撃性などの十分な機械的物性を達成できるようになる。
そして、前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、それぞれ独立的に、厚さが数百ナノメートル乃至数百ミクロンの範囲で用途により多様に調節することができる。例えば、厚さの下限値は約１００ｎｍ、または約３００ｎｍ、または約５００ｎｍ、または約１μｍ、または約１０μｍ、または約１５μｍであってもよく、上限値は約１００μｍ、または約８０μｍ、または約５０μｍ、または約４０μｍ、または約１０μｍ、または約５μｍであってもよい。特に前記第１または第２ポリビニルアルコール系樹脂層を前述したディップコーティング方式により形成する場合、その厚さを数百ナノメートル乃至数ミクロンで、例えば、約１００ｎｍ乃至約５μｍ、または約１００ｎｍ乃至約１μｍ程度の厚さに薄く形成することが可能である。
本発明の他の一側面による、偏光レンズは、前記偏光フィルムを含む。
このような偏光レンズは、前記偏光フィルムを単独で用いたり、前記偏光フィルム上に、ウレタンまたはチオウレタン系樹脂を含むコーティング層をさらに形成して、偏光フィルムおよびウレタンまたはチオウレタン系レンズを含む形態であってもよい。
本発明の一実施例によると、前記偏光レンズは、このような偏光フィルムをパンチングおよびトリミングし、金型に装着した後、ポリウレタン系樹脂を注入および熱成形して、ポリウレタン樹脂保護層が形成されたレンズの形態に加工することができるが、これに制限されるのではなく、その他に、本発明が属する技術分野における一般に使用される方法によりレンズの形態に加工することができる。
本発明のまた他の一側面によると、前記偏光レンズを含む偏光眼鏡が提供される。このような偏光眼鏡は、本発明の偏光フィルムが使用された偏光レンズを含むため、優れた硬度、強度、耐衝撃性、および耐熱性を備えることができ、特に、スポーツレジャー用偏光サングラスまたは軍事用防弾ゴーグルの形態に加工されてもよい。
一方、本発明の他の一側面による、偏光フィルムの製造方法は、透明フィルム支持体の一面に第１接着層を形成する段階；前記第１接着層上に第１ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階；前記透明フィルム支持体の反対側一面に、第２接着層を形成する段階；および前記第２接着層上に第２ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階を含み；前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうち、いずれか一つ以上は偏光樹脂層である。
前記製造方法で、透明フィルム支持体、接着層、およびポリビニルアルコール系樹脂の具体的な説明については、前記偏光フィルムから記述した内容に代替する。
前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する方法は、特に制限されず、本発明が属する技術分野における一般に使用される方法により形成することができる。例えば第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層を先に形成した後、これを透明フィルム支持体の両面にそれぞれ合紙（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）して形成することができる。または本発明の一実施例によると、前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一層は、ディップコーティング（ｄｉｐ ｃｏａｔｉｎｇ）方式によりポリビニルアルコール系樹脂を含むコーティング液に浸漬した後に乾燥して形成することができる。
以下、発明の具体的な実施例を通じて、発明の作用および効果をより詳細に説明する。ただし、かかる実施例は発明の例示として提示されたものに過ぎず、これによって発明の権利範囲が決められるのではない。
ポリビニルアルコール系（ＰＶＡ）樹脂層形成のための透明フィルムの製造
[製造例１]
有色透明ＰＶＡフィルムの製造
ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙ ｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ）フィルム（重合度２，４００、ケン化度９９％、厚さ６０μｍ、Ｎｉｐｐｏｎ Ｇｏｈｓｅｉ社、Ｍ−６０００）を３３℃で１分以内に膨潤させた。
Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２００、Ｃ．Ｉ． Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ２９３、Ｃ．Ｉ． ２８１６０、Ｃ．Ｉ． ４０２１５の染料を組み合わせ、４０℃で１分間前記ＰＶＡフィルムを沈積した後、１．５ｗｔ％ホウ酸水溶液で４０秒間固着させ、水洗および乾燥し、最終延伸比が４００％になるようにロールツーロール工程で染着および延伸した。この時、乾燥条件は、７５℃で１分間乾燥して外観が安定化する時まで待った後、初期１ｍ中心部の色座標がＬ＊４７、ａ＊−５、ｂ＊−５のｃｏｌｏｒ ｉｎｄｅｘが具現されるように有色透明ＰＶＡフィルムを製造した。
ＩＳＯ４００７により偏光率（Ｐｅ）を下記式１により測定および計算し、前記シートの偏光率は９９．５％と測定された。
[式１]
Ｐｅ＝（Ｔｐｍａｘ−Ｔｐｍｉｎ）／（Ｔｐｍａｘ＋Ｔｐｍｉｎ）
前記式１で、偏光率９９．９５％以上の標準偏光板と測定するＰＶＡ透明フィルムを重ね、透過率が最大になる時の透過率をＴｐｍａｘ、最小になる時の透過率をＴｐｍｉｎとした。
[製造例２]
有色透明ＰＶＡフィルムの製造
初期１ｍ中心部の色座標がＬ＊６７、ａ＊−０．８、ｂ＊−８．７のｃｏｌｏｒ ｉｎｄｅｘが具現されるようにしたことを除いては、前記製造例１と同様な方法によって、有色透明ＰＶＡフィルムを製造した。
偏光率（Ｐｅ）は９６．８％と測定された。
[製造例３]
無色透明ＰＶＡフィルムの製造
染料の代わりに蒸溜水を用い、４０℃で１分間ポリビニルアルコールフィルムを沈積したことを除いては、前記製造例２と同様な方法によって、偏光性がない、無色透明ＰＶＡフィルムを製造した。
接着層形成のための接着剤の製造
[製造例４]
５ｌビーカーに蒸溜水３ｌを投入し、３０℃のホットプレート（ｈｏｔ ｐｌａｔｅ）に載せて蒸溜水温度が３０℃になるまで待った後、アセトアセチル基が少量導入されたＰＶＡパウダー（Ｚ２００、Ｎｉｐｐｏｎ Ｇｏｈｓｅｉ社）１００ｇをかたまったり塊りが発生しないように注意しながら徐々に投入した。
１時間攪拌後、ホットプレート温度を９０℃に設定して、ビーカー内水溶液の温度が９０℃になるまで待った後、１時間攪拌して、肉眼でＰＶＡパウダーが完全に溶解することを確認した。
常温で攪拌しながら徐々に自然冷却させ、硬化剤としてＳａｆｅｌｉｎｋ ＳＰＭ−０１（Ｎｉｐｐｏｎ Ｇｏｈｓｅｉ社）をＰＶＡ重量に対して７ｗｔ％になるように前記ＰＶＡ水溶液にゆっくり攪拌しながら投入して水系性ＰＶＡ接着剤を製造した。
[製造例５]
３口反応器に冷却器、真空装置、および窒素流入装置を設置してポリエステルポリオール（Ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｐｏｌｙｏｌ）６００ｇ（フンイルポリオール ＨＰ−１０１０、０．６ｍｏｌｅ）と、ポリエチレングリコール（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）１００ｇ（ＫＰＸグリーンポリマー Ｋｏｎｉｏｎ ＰＥＧ１０００、０．１ｍｏｌ）を反応器に投入して９０℃完全真空下に２時間程度残存湿気を除去した。
４，４'−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（４，４'−ｄｉｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｍｅｔｈａｎｅｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）２６２ｇ（Ｂａｙｅｒ Ｄｅｓｍｏｄｕｒ Ｗ １ｍｏｌ）を投入し、９０℃で１時間反応させた後、スズ系触媒ジブチルスズジラウレート（Ｄｉｂｕｔｙｌｔｉｎ ｄｉｌａｕｒａｔｅ）（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｔ−１２）を０．１ｇ添加して以降３時間にかけて反応を進行した。
以降、ＮＣＯ％が２．５％（理論値２．６１％）である時、ネオペンチルグリコール（Ｎｅｏｐｈｅｎｔｙｌ ｇｌｙｃｏｌ）３０ｇ（ＬＧ化学、ＮＰＧ、０．３ｍｏｌ）と酢酸エチル（Ｅｔｈｙｌ ａｃｅｔａｔｅ）５０ｇを投入して反応粘度が上昇すると、追加的に５０ｇずつ投入しながら総１０００ｇを投入し、ＩＲ測定時にＮＣＯ ｐｅａｋが無くなる時まで反応させた。
粘度稀釈溶剤としてメチルイソブチルケトン（Ｍｅｔｈｙｌｉｓｏｂｕｔｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）４００ｇを投入した後、１−メトキシプロパン−２−オール（１−Ｍｅｔｈｏｘｙｐｒｏｐａｎ−２−ｏｌ）を追加的に投入して固形分が３０ｗｔ％になるようにした。その後、硬化剤として主剤に対してイソホロンジイソシアネート三量体（ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ ｔｒｉｍｅｒ）（Ｂａｙｅｒ Ｄｅｓｍｏｄｕｒ Ｚ４４７０ＢＡ、７０％ｓｏｌｕｔｉｏｎ）３ｐａｒｔ、ヘキサメチレンジイソシアネート三量体（ｈｅｘａｍｅｔｙｌｅｎｅ ｄｉｉｓｏｃｙａｎａｔｅ ｔｒｉｍｅｒ）（Ｂａｙｅｒ Ｄｅｓｍｏｄｕｒ Ｎ３３００）２ｐａｒｔを投入した後、ゆっくり１時間攪拌後に脱泡して、非水系性接着剤を製造した。
偏光レンズの製造
[比較例１]
ＰＶＡ断層構造偏光フィルムの製造
製造例１で製造された有色透明ＰＶＡフィルムを１１ｃｍｘ１１ｃｍの大きさで切断（ｃｕｔｔｉｎｇ）した。
サブモータで曲面加工されたプレスの位置を精密制御できる４ベースカーブ熱プレス曲面成形機（曲率半径１５０ｍｍ）の下段部モールドに前記有色透明ＰＶＡフィルムの角部を固定させ、８５℃でプレス成形後に角部部位をレーザ切削で除去した。その後、偏光軸方向をマーキングして最終直径７９．８ｍｍ、４ｂａｓｅ曲面で成形された、ＰＶＡ断層構造偏光フィルムを製造した（曲率半径：１５０ｍｍ）。
同じ方法で３４０ｍｍの幅、１ｍの長さで総２７個のシートを取って、同一のＰＶＡ断層構造偏光フィルムを製造し、製造過程で折れ、異物流入による押さえ、曲面不良成形など、不良が発生した総５個を除き、曲面成形されたＰＶＡ断層構造偏光フィルム総２２個を得た。
このように製作されたＰＶＡ断層構造偏光フィルムのうち、無作為に５個のサンプルを取って成形前後の色座標と偏光率変化を測定した。
偏光レンズの製造
前記２２個のＰＶＡ断層構造偏光フィルムを７０℃で５分以内に乾燥して残存水分を除去した。
レンズ中心部の厚さが１２ｍｍであり、４Ｂａｓｅの曲面を有する、偏光レンズ成形用ガラスモールドを前面および後面に準備し、ＰＶＡ断層構造偏光フィルムを挿入することができるように隙があるシリコン素材の円形ガスケットを利用して固定させた。
次に、屈折率１．６０である（チオ）ウレタンレンズ用樹脂混合物（三井化学、ＭＲ−８）をモールドに注入して前記偏光フィルムの両面にＭＲ−８樹脂が不足しないように満たされたのか確認し、オーブンに入れ、１５時間にかけて２５℃で１２０℃まで昇温させ、その後、１２０℃で１０時間維持した。
徐々に冷却させた後、オーブンでレンズモールドを取り出した。取り出したレンズモールドからレンズを離型し、１２０℃で２時間３０分間アニーリングしてセミ−フィニッシュレンズ形状の偏光レンズを得た。その後、背面（ｂａｃｋ ｓｉｄｅ）を切削研磨して４Ｂａｓｅ形状のレンズを得た。
これらのうち、ガスケット挿入時に曲面の歪み、ＭＲ−８レンズ樹脂の重合時に曲面わい曲などの問題が総４個のレンズで発生し、最終的に１８個の良好な偏光レンズを製造した。
このように製作した１８個の偏光レンズのうち、無作為に５個を取ってハンマーで破壊して偏光フィルムとウレタンレンズとの接着力を確認した結果、飛散がほとんど発生しない優れた接着力を確認した。
前記方法で製作された偏光レンズのカラーと偏光率の変化を測定するために、曲面成形後に色座標と偏光率を測定し、下表１にまとめた。
Figure 2021179629
[実施例１]
複層（無色ＰＶＡ／フィルム支持体／有色ＰＶＡ）構造曲面成形偏光フィルムの製造
トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）フィルム（厚さ８０μｍ、ドイツＩＰＩ社、１１ｓｇ８０ｕｖ３８０−ＬＨ（Ｓｏｆｔ））を６０℃の１５％ＮａＯＨ水溶液に１分間浸漬させて石鹸化処理した。
石鹸化されたＴＡＣフィルムを中間に置き、一面に製造例３の無色透明ＰＶＡフィルム、他面に製造例１の有色透明ＰＶＡフィルムを配置した。
前記製造例４の接着剤を利用、ロールツーロールラミネーションして無色ＰＶＡ／ＴＡＣ／有色ＰＶＡ構造の偏光フィルムを製造した。その後、両面にポリオレフィン系保護フィルム（Ｔｏｒａｙ社、Ｔｏｒｅｔｅｃ ７Ｈ５２）を合紙した。
製作された偏光フィルムを保護フィルムが合紙された状態でパンチングブレードが装着されたパンチング装備を使用直径８０．８ｍｍにパンチングし、幅３４０ｍｍ、長さ１ｍの偏光フィルムで、総４４個の複層構造偏光フィルムを得た。パンチングの際には、偏光方向を示すために枠組みに小さい凹凸が発生するようにパンチングした。
その後、７０℃オーブンで８ｈｒ時間熱処理して残存水分を除去し、同時に結晶化度を高めて耐熱性を付与した。
その後、前記比較例１と同様に、熱プレス曲面成形機を利用して総４４個の曲面成形された複層構造偏光フィルムを得ており、このうち、曲面が微細に歪んだ２個を除き、４２個の正常複層構造偏光フィルムを得た。
熱プレス曲面成形機は下へ膨らんだ構造で、有色ＰＶＡフィルム面が下側に向かうように位置させ、成形温度は１０２℃であった。
無作為に５個のサンプルを取って成形前後の色座標と偏光率の変化を測定した。
偏光レンズの製造
その後、前記複層構造偏光フィルムの保護フィルムを剥離し、前記比較例１と同様な方法によって、４Ｂａｓｅ形状の偏光レンズを４２個得た。総４２個の偏光レンズ共に色調の変化が殆どなく、外観が非常に優れていることを確認した。
このうち、無作為に５個を取ってハンマーで破壊して偏光フィルムとウレタンレンズとの接着力を確認した結果、飛散がほとんど発生しない優れた接着力を確認した。
前記方法で製作されたレンズのカラーと偏光率の変化を測定するために、曲面成形後に色座標と偏光率を測定し、下表２にまとめた。
Figure 2021179629
[実施例２]
複層（有色／フィルム支持体／無色）構造曲面成形偏光フィルムの製造
石鹸化されたＴＡＣフィルムを中間に置き、一面に製造例１の有色透明ＰＶＡフィルム、他面に製造例３の無色透明ＰＶＡフィルムを配置した。
前記製造例４の接着剤を利用して、ロールツーロールラミネーションして有色ＰＶＡ／ＴＡＣ／無色ＰＶＡ構造の偏光フィルムを製造した。
また、熱プレス曲面成形機を利用時、無色透明ＰＶＡフィルムの面が下側に向かうように位置させたことを除いては、前記実施例１と同様に進行して、複層構造偏光フィルム総４３個を得た。
偏光レンズの製造
前記実施例１と同様に進行して、総４３個の偏光レンズを得ており、得られた偏光レンズのすべてで色調の変化が殆どなく、外観が非常に優れていることを確認した。
このうち、無作為に５個を取ってハンマーで破壊して偏光フィルムとウレタンレンズとの接着力を確認した結果、飛散がほとんど発生しない優れた接着力を確認した。
前記方法で製作されたレンズのカラーと偏光率の変化を測定するために、曲面成形後に色座標と偏光率を測定し、下表３にまとめた。
Figure 2021179629
[実施例３]
複層（有色／フィルム支持体／有色）構造曲面成形偏光フィルムの製造
石鹸化されたＴＡＣフィルムを中間に置き、製造例２の有色透明ＰＶＡフィルムを両面に適用して、有色ＰＶＡ／ＴＡＣ／有色ＰＶＡ構造の偏光フィルムを製作したことを除いては、前記実施例１と同様に進行して、複層構造偏光フィルム総４４個を得た。
偏光レンズの製造
その後、前記実施例１と同様に進行して、総４４個の偏光レンズを得ており、得られた総４４個の偏光レンズのすべてで色調の変化が殆どなく、外観が非常に優れていることを確認した。
このうち、無作為に５個を取ってハンマーで破壊して偏光フィルムとウレタンレンズとの接着力を確認した結果、飛散がほとんど発生しない優れた接着力を確認した。
前記方法で製作されたレンズのカラーと偏光率の変化を測定するために、曲面成形後に色座標と偏光率を測定し、下表４にまとめた。
Figure 2021179629
[実施例４]
複層（無色／有色フィルム支持体／有色）構造曲面成形偏光フィルムの製造
一般透明ＴＡＣの代わりに有色ＴＡＣ（厚さ１８０μｍ、ドイツＩＰＩ社、１１ｓｇ１８０Ｓ０２）を用い、一面に製造例３の無色透明ＰＶＡフィルムを、他面には製造例２の有色透明ＰＶＡフィルムを用いた。
無色ＰＶＡ／ＴＡＣ／有色ＰＶＡ構造の偏光フィルムを得ており、これを用いたことを除いては、前記実施例１と同様に進行して、複層構造偏光フィルム総４３個を得た。
偏光レンズの製造
その後、前記実施例１と同様に進行して、総４３個の偏光レンズを得ており、得られた総４３個の偏光レンズのすべてで色調の変化が殆どなく、外観が非常に優れていることを確認した。
このうち、無作為に５個を取ってハンマーで破壊して偏光フィルムとウレタンレンズとの接着力を確認した結果、飛散がほとんど発生しない優れた接着力を確認した。
前記方法で製作されたレンズのカラーと偏光率の変化を測定するために、曲面成形後に色座標と偏光率を測定し、下表５にまとめた。
Figure 2021179629
[実施例５]
複層（無色／フィルム支持体／有色）構造曲面成形偏光フィルムの製造
ＴＡＣの代わりに、厚さが１８０μｍであるポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（Ｉ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ社、ＣＣＬ１７８）を用いた。
前記ＰＣフィルムの一面に製造例５の接着剤をスロットダイコーティングして１００℃で１分間乾燥後、製造例１の有色透明ＰＶＡフィルムを合紙し、ポリオレフィン系保護フィルム（Ｔｏｒａｙ社、７Ｈ５２）を合紙後、常温で二日間熟成した。
前記ＰＣフィルムの他面に同じ方式で、製造例３の無色透明ＰＶＡフィルムを合紙し、その面にポリオレフィン系保護フィルム（Ｔｏｒａｙ社、７Ｈ５２）を合紙して、無色ＰＶＡ／ＰＣ／有色ＰＶＡ構造の偏光フィルムを製造した。
その後、３５℃で４０時間熟成し、３４０ｍｍの幅、１ｍの長さに裁断して７０℃で６時間にかけて追加的に熟成した。その後、保護フィルムが合紙された状態で直径８０．６ｍｍのパンチングブレードが装着されたパンチング装備を使用、８０．６ｍｍにパンチングして総４４個のシートを得た。
曲面成形を１３０℃で実施したことを除いては、前記実施例１と同様に進行して、複層構造偏光フィルム総４４個を得た。
偏光レンズの製造
その後、前記実施例１と同様に進行して、総４４個の偏光レンズを得ており、得られた総４４個の偏光レンズのすべてで色調の変化が殆どなく、外観が非常に優れていることを確認した。
このうち、無作為に５個を取ってハンマーで破壊して偏光フィルムとウレタンレンズとの接着力を確認した結果、飛散がほとんど発生しない優れた接着力を確認した。
前記方法で製作されたレンズのカラーと偏光率の変化を測定するために、曲面成形後に色座標と偏光率を測定し、下表６にまとめた。
Figure 2021179629
[実施例６]
複層（無色／フィルム支持体／有色）構造曲面成形偏光フィルムの製造
ＴＡＣの代わりに、厚さが１８０μｍであるポリカーボネート（ＰＣ）フィルム（Ｉ−ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ社、ＣＣＬ１７８）を用いた。
光硬化および熱硬化性（二重硬化タイプ）非水溶性接着剤（日本ＵＮＩＤＩＣ社、ＲＣ２９−３２２）９５ｗｔ％、硬化剤（日本ＵＮＩＤＩＣ社、ＤＮ−９８０Ｓ）５ｗｔ％を攪拌して、接着剤として用い、一面には製造例３の無色透明ＰＶＡフィルム、他面には製造例１の有色透明ＰＶＡフィルムを用いた。
ラミネーション後、メタルハライドランプを用いて１０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶを照射して１次硬化し、製作された偏光フィルム両面にポリオレフィン系保護フィルム（Ｔｏｒａｙ社 Ｔｏｒｅｔｅｃ ７Ａ６２）を合紙し、巻き取った。
その後、３５℃オーブンで４０時間熟成し、３４０ｍｍの幅、１ｍの長さに裁断して７０℃で６時間にかけて追加熟成した。保護フィルムが合紙された状態で直径８０．６ｍｍのパンチングブレードが装着されたパンチング装備を使用、８０．６ｍｍにパンチングして総４４個のシートを得た。
曲面成形を１３０℃で実施したことを除いては、前記実施例１と同様に進行して、複層構造偏光フィルム総４４個を得た。
偏光レンズの製造
その後、前記実施例１と同様に進行して、総４４個の偏光レンズを得ており、得られた総４４個の偏光レンズのすべてで色調の変化が殆どなく、外観が非常に優れていることを確認した。
このうち、無作為に５個を取ってハンマーで破壊して偏光フィルムとウレタンレンズとの接着力を確認した結果、飛散がほとんど発生しない優れた接着力を確認した。
前記方法で製作されたレンズのカラーと偏光率の変化を測定するために、曲面成形後に色座標と偏光率を測定し、下表７にまとめた。
Figure 2021179629
前記比較例および実施例による結果を参照すると、比較例の場合、同一の大きさの原料シートを用いたにも拘わらず、加工で捨てられる部分が大きく発生したことを確認することができた。
また、比較例の場合、最終製造されたレンズで品質不良率も高いことを確認することができ、具体的に最終製造されたレンズの数を基準にした時、比較例の場合、実施例に比べて約４０％（比較例１８個：実施例４４個）未満の最終レンズ収率を示すことを明確に確認することができた。
また、比較例の場合、ＰＶＡ透明フィルム加工、レンズ形態加工（熱成形）、最終レンズ製造工程で、変色現象が著しく現れることを確認することができた。平均的に、前記比較例の場合、ＣＩＥＬＡＢ色指数で、レンズ製造の前後において、ａ値の場合は約８、ｂ値の場合は約４程度の差が発生し、Ｌ、ａ、ｂの偏差も相対的に大きいことを確認することができた。また、Ｌ値の低下は、屈折率が高いＭＲ−８樹脂により反射率が高くなった原因も考慮しなければならないが、これもまた実施例と比較した時、相対的に偏差が大きいことを確認することができた。
しかし、本願実施例の場合、加工度が優れ、比較例に比べて約２倍以上のレンズ収率を確保可能であることを確認することができ、加工過程で色も大きい変化が発生しないことを確認することができた。具体的には、ａ値は０．５以下、ｂ値は２以下の差だけを示すことを確認することができ、比較例と対比した時、ａ値の変化幅は約１６倍程度減少、ｂ値の変化幅は約２倍以下に減少したことを明確に確認することができた。
１００…透明フィルム支持体
２００…第１ポリビニルアルコール系樹脂層
２００'…第２ポリビニルアルコール系樹脂層
３００…第１接着層
３００'…第２接着層
本発明は、偏光レンズおよび偏光眼鏡に関し、より詳しくは、光学的、機械的物性に優れ、向上した加工性を示しながらも、特に、ウレタン偏光レンズの製造時に色再現性に優れた偏光レンズおよびこれを用いた偏光眼鏡に関する。
本発明の目的は、優れた偏光性および機械的物性を有しながらも、ポリウレタン系素材に対する付着力に優れ、加工工程で十分なマージンの確保が可能であると共に、時間経過による偏光フィルムの光学特性および偏光特性の損傷がないかまたは極めて少ない偏光フィルムを含む偏光レンズおよびこれを用いた偏光眼鏡を提供することにある。
本発明は、偏光フィルム；および２つのウレタンまたはチオウレタン系レンズを含む偏光レンズにおいて、前記偏光フィルムは、透明フィルム支持体；前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；前記透明フィルム支持体および前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、ポリオール系接着剤、溶剤型ポリウレタン系接着剤、ウレタンアクリレート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリエチレンイミン系接着剤、ポリカルボン酸系接着剤、エポキシ系接着剤、アルデヒド系接着剤、および水分散ポリウレタン系接着剤からなる群より選択された１種以上を含む接着層により付着され、一のウレタンまたはチオウレタン系レンズは、前記偏光フィルムの一方の面と密着して配置され、他のウレタンまたはチオウレタン系レンズは、前記偏光フィルムの他方の面と密着して配置され、前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層である、偏光レンズを提供する。
本発明の偏光レンズに含まれる偏光フィルムは、優れた偏光性を有し、強度および硬度などの機械的物性に優れ、また層間の付着力に優れて、前述した偏光レンズの製造のための加工工程で偏光フィルムの損傷を抑制することができるため、十分なマージンを確保することができる。また、移動、保管、およびレンズ製造過程で色がほとんど変色せず、偏光レンズの色再現性に優れている。
また、偏光フィルムの最外角面で、ウレタン樹脂など他の高分子樹脂との付着性に優れているため、別途のプライマー処理がなくても、フィルムとウレタン樹脂など他の高分子樹脂との密着性を向上させることができ、時間の経過による付着力の下落がほとんど発生しない。したがって、本発明の偏光レンズに含まれる偏光フィルムの場合、偏光層上に単に運搬または保管用保護フィルムまたは離型フィルムだけをさらに含む形態で製作され得る。
本発明の偏光レンズの一実施例に用いる偏光フィルムの断面を示したものである。
本発明の偏光フィルム；および２つのウレタンまたはチオウレタン系レンズを含む偏光レンズにおいて、前記偏光フィルムは、透明フィルム支持体；前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；前記透明フィルム支持体および前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、ポリオール系接着剤、溶剤型ポリウレタン系接着剤、ウレタンアクリレート系接着剤、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリエチレンイミン系接着剤、ポリカルボン酸系接着剤、エポキシ系接着剤、アルデヒド系接着剤、および水分散ポリウレタン系接着剤からなる群より選択された１種以上を含む接着層により付着され、一のウレタンまたはチオウレタン系レンズは、前記偏光フィルムの一方の面と密着して配置され、他のウレタンまたはチオウレタン系レンズは、前記偏光フィルムの他方の面と密着して配置され、前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層で形成される。

Claims (13)

  1. 透明フィルム支持体；
    前記透明フィルム支持体の一面に形成される第１ポリビニルアルコール系樹脂層；および
    前記透明フィルム支持体の反対側一面に形成される第２ポリビニルアルコール系樹脂層を含み；
    前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうちのいずれか一つ以上は偏光樹脂層である、偏光フィルム。
  2. 前記透明フィルム支持体は、セルロースアセテート系樹脂、セルロースアセテートブチレート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、（メト）アクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、およびポリアミド系樹脂からなる群より選択された１種以上の高分子樹脂を含む、請求項１に記載の偏光フィルム。
  3. 前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、それぞれ独立的に、同じまたは異なるように、無色透明ポリビニルアルコール系フィルム、または有色透明ポリビニルアルコール系フィルムである、請求項１に記載の偏光フィルム。
  4. 前記第１ポリビニルアルコール系樹脂層は、有色透明ポリビニルアルコール系フィルムであり、前記第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、無色透明ポリビニルアルコール系フィルムである、請求項１に記載の偏光フィルム。
  5. 前記透明フィルム支持体は、無色透明フィルム支持体または有色透明フィルム支持体である、請求項１に記載の偏光フィルム。
  6. 前記透明フィルム支持体および前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、非水系性接着剤、水系性接着剤、またはこれらの混合物を含む接着層により付着された、請求項１に記載の偏光フィルム。
  7. 前記非水系性接着剤は、ポリオール系接着剤、溶剤型ポリウレタン系接着剤、およびウレタンアクリレート系接着剤からなる群より選択された１種以上を含む、請求項６に記載の偏光フィルム。
  8. 前記水系性接着剤は、ポリビニルアルコール系接着剤、ポリエチレンイミン系接着剤、ポリカルボン酸系接着剤、エポキシ系接着剤、アルデヒド系接着剤、および水分散ポリウレタン系接着剤からなる群より選択された１種以上を含む、請求項６に記載の偏光フィルム。
  9. 前記透明フィルム支持体は、厚さが４０μｍ乃至１，０００μｍである、請求項１に記載の偏光フィルム。
  10. 前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層は、それぞれ独立的に、厚さが１００ｎｍ乃至１００μｍである、請求項１に記載の偏光フィルム。
  11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の偏光フィルム；およびウレタンまたはチオウレタン系レンズを含む、偏光レンズ。
  12. 請求項１１に記載の偏光レンズを含む、偏光眼鏡。
  13. 透明フィルム支持体の一面に第１接着層を形成する段階；
    前記第１接着層上に第１ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階；
    前記透明フィルム支持体の反対側一面に、第２接着層を形成する段階；および
    前記第２接着層上に第２ポリビニルアルコール系樹脂層を形成する段階を含み；
    前記第１および第２ポリビニルアルコール系樹脂層のうち、いずれか一つ以上は偏光樹脂層である、偏光フィルムの製造方法。
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