JP2022183217A - 偏光フィルムの成型方法および偏光レンズの製造方法 - Google Patents

偏光フィルムの成型方法および偏光レンズの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】成型面の形状に沿った忠実な成型が行われる偏光フィルムの成型方法を提供する。【解決手段】1つのチャンバー内を、該チャンバー内に配置した偏光フィルムによって、第1の空間と、成型型を配設した第2の空間とに仕切り、第1の空間内の圧力と第2の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、成型型の成型面の頂部から偏光フィルムの転写が開始され、成型面の外周側に向かって偏光フィルムが延伸転写されていくことにより、前記偏光フィルムを成型型の成型面に沿って転写成型する。【選択図】図４

Description

本発明は、偏光レンズ内部に埋設される偏光フィルム、偏光フィルムの成型方法、および、レンズ内部に偏光フィルムを挟み込んで形成される偏光レンズの製造方法に関するものである。
従来、水面などにより反射された所定の偏光方向の光を遮断する眼鏡用の偏光プラスチックレンズが知られている。
たとえば、特許文献１には、レンズ内部に偏光フィルムが埋設された偏光レンズであって、所定のレンズ面形状となるように曲面加工を行った偏光フィルムを間隔をもって挟み込むように対向配置された上型モールドおよび下型モールドと、上型モールドと下型モールドの間隔を閉塞するシール部材とにより、内部に偏光フィルムが配置されたキャビティを有する成形型を組み付け、このキャビティ内に硬化性組成物を注入してから、加熱等により硬化性組成物を硬化させることによって製造される偏光レンズの製造方法が開示されている。このような製造方法は、一般に、注型重合法またはキャスティング法とも呼ばれている。
国際公開第２０１４／０２１４６６号公報
上記製造方法により作製された偏光レンズにおいては、曲面加工前の元の偏光フィルムが有していた偏光性能や透過率が低下してしまい、良好な偏光性能を有する偏光レンズが得られないことがあった。本発明者らの検討によると、これは、偏光フィルムの分子配向性が曲面加工時の加熱及び加湿により劣化してしまうことが原因であることが判明した。
上記特許文献１に開示されているような従来の偏光レンズの製造方法では、最初に偏光フィルムの曲面加工を行っている。具体的には、曲面加工後の偏光フィルムの変形等を出来るだけ少なくするために、曲面加工前のフィルム状の偏光フィルムを高温高湿下（例えば７０℃以上、９９％ＲＨ）で湿潤（加湿及び加熱）させてから、プレス装置を用いて所定のレンズ面形状となるように曲面加工を行っている。一般に、偏光フィルムとしては、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）にヨウ素、色素（染料）を含浸させたものをフィルム状に形成して一軸方向に延伸したものが使用されている。一軸延伸することで、フィルムの非晶部分が引き伸ばされ、フィルム中のヨウ素や色素分子を一定方向に配向させている。偏光フィルムは、このようにフィルム中にヨウ素や色素分子が一定方向に配向していることで偏光性能を発現している。
ところが、上記のように偏光フィルムを高温高湿下で湿潤させると、フィルムが収縮（変形）し、フィルム中のヨウ素や色素分子の配向が乱れてしまい、偏光フィルムの分子配向性が劣化してしまう。分子配向性が劣化してしまうと、フィルムの透過率も低下してしまい、そのような偏光フィルムを用いて偏光レンズを製造しても、良好な透過率と偏光性能を持った偏光レンズは得られない。
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、第１に、形状が成型された偏光フィルムであって、成型の前後で透過率の低下が抑制された偏光フィルムを提供することであり、第２に、このような成型後の透過率の低下が抑制された偏光フィルムを用いて、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズの製造方法を提供することである。
また、第３に、成型前の偏光フィルムが有している配向性を維持しながら曲面等の形状に延伸成型でき、成型後の透過率の低下を抑制できる偏光フィルムの成型方法を提供することであり、第４に、このような方法で成型された偏光フィルムを用いて、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズの製造方法を提供することである。
また、第５に、作業工程が簡便であり、成型後のフィルム面の異物付着を低減できる偏光フィルムの成型方法を提供することであり、第６に、このような方法で成型された偏光フィルムを用いて、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズの製造方法を提供することである。
良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得るためには、形状が成型され、成型の前後で透過率の低下が抑制された偏光フィルムが必要となってくる。そのためには、成型前の偏光フィルムの配向性を劣化させることなく、偏光フィルムを所定の形状に成型する必要がある。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、偏光フィルムの形状を成型する際に、偏光フィルムを構成する樹脂のガラス転移点Ｔｇを含む所定の温度範囲で当該偏光フィルムを熱処理することにより、成型前の偏光フィルムが有している配向性を維持して偏光フィルムの形状を成型できることを見出した。また、偏光フィルムを成型する際の偏光フィルムの配向性を維持するためには、偏光フィルムの形状を成型する際に、あまり湿度の高くない雰囲気に偏光フィルムを放置することにより、水分含有率の少ない偏光フィルムを成型に用いることがより好ましいことも見出した。
本発明は以上の知見に基づきなされたものである。すなわち、上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
偏光フィルムを成型面に押し当てて形状が成型された偏光フィルムであって、前記偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、前記偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の差が５％以下であることを特徴とする偏光フィルム。
（構成２）
前記偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、前記偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の低下率が１０％以下であることを特徴とする構成１に記載の偏光フィルム。
（構成３）
前記偏光フィルムは、成型前に、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下（ここで、Ｔｇは前記偏光フィルムを構成する樹脂のガラス転移点である。）の温度範囲で熱処理されたものであることを特徴とする構成１又は２に記載の偏光フィルム。
（構成４）
前記偏光フィルムは、成型前に、相対湿度が２０％以上、７０％以下の雰囲気で保持されたものであることを特徴とする構成１乃至３のいずれかに記載の偏光フィルム。
（構成５）
前記偏光フィルムは、１つのチャンバー内を、該チャンバー内に配置した偏光フィルムによって、第１の空間と、成型型を配設した第２の空間とに仕切り、第１の空間内の圧力と第２の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、成型型の成型面に沿って形状が成型された偏光フィルムであることを特徴とする構成１乃至４のいずれかに記載の偏光フィルム。
（構成６）
前記偏光フィルムは、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素および色素を含浸させたものであることを特徴とする構成１乃至５のいずれかに記載の偏光フィルム。
（構成７）
前記偏光フィルムは、レンズ内部に偏光フィルムが埋設された偏光レンズの製造に用いることを特徴とする構成１乃至６のいずれかに記載の偏光フィルム。
（構成８）
構成１乃至７のいずれかに記載の偏光フィルムをレンズ内部に挟み込んでレンズを成形する工程を含むことを特徴とする偏光レンズの製造方法。
（構成９）
偏光フィルムを曲面等の形状に成型する方法であって、前記偏光フィルムの形状を成型する際に、前記偏光フィルムを、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下（ここで、Ｔｇは前記偏光フィルムを構成する樹脂のガラス転移点である。）の温度範囲で熱処理することを特徴とする偏光フィルムの成型方法。
（構成１０）
前記偏光フィルムの形状を成型する際に、前記偏光フィルムを、相対湿度が２０％以上、７０％以下の雰囲気に放置する処理を行うことを特徴とする構成９に記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成１１）
成型前の偏光フィルムを、相対湿度が２０％以上、７０％以下の雰囲気に放置する処理を行い、次いで、前記熱処理を行うことを特徴とする構成１０に記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成１２）
１つのチャンバー内を、該チャンバー内に配置した前記偏光フィルムによって、第１の空間と、成型型を配設した第２の空間とに仕切り、第１の空間内の圧力と第２の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、前記偏光フィルムを成型型の成型面に沿って転写成型することを特徴とする構成９乃至１１のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成１３）
前記偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、前記偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の差は５％以下であることを特徴とする構成９乃至１２のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成１４）
前記偏光フィルムは、レンズ内部に偏光フィルムが埋設された偏光レンズの製造に用いることを特徴とする構成９乃至１３のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成１５）
構成９乃至１４のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法によって、偏光フィルムの形状を成型する工程と、成型した前記偏光フィルムをレンズ内部に挟み込んでレンズを成形する工程と、を含むことを特徴とする偏光レンズの製造方法。
（構成１６）
偏光フィルムの形状を成型する方法であって、１つのチャンバー内を、該チャンバー内に配置した偏光フィルムによって、第１の空間と、成型型を配設した第２の空間とに仕切り、第１の空間内の圧力と第２の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、前記偏光フィルムを成型型の成型面に沿って転写成型することを特徴とする偏光フィルムの成型方法。
（構成１７）
最初に、前記第１の空間内と前記第２の空間内の両方を真空状態とし、次いで、前記第１の空間内を大気圧に戻すことにより、前記偏光フィルムを成型型の成型面に沿って転写成型することを特徴とする構成１６に記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成１８）
前記第１の空間内と前記第２の空間内の両方を真空状態とした後、成型型の成型面を前記偏光フィルム面に押し当て、次いで、前記第１の空間内を大気圧に戻すことを特徴とする構成１７に記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成１９）
前記偏光フィルムの形状を成型する際に、前記偏光フィルムを、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下（ここで、Ｔｇは前記偏光フィルムを構成する樹脂のガラス転移点である。）の温度範囲で熱処理することを特徴とする構成１６乃至１８のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成２０）
前記偏光フィルムをチャンバー内に配置する前に、前記偏光フィルムを、相対湿度が２０％以上、７０％以下の雰囲気に放置する処理を行うことを特徴とする構成１６乃至１９のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成２１）
前記偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、前記偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の差は５％以内であることを特徴とする構成１９又は２０に記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成２２）
前記偏光フィルムは、レンズ内部に偏光フィルムが埋設された偏光レンズの製造に用いることを特徴とする構成１６乃至２１のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
（構成２３）
構成１６乃至２２のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法によって、偏光フィルムの形状を成型する工程と、成型した前記偏光フィルムをレンズ内部に挟み込んでレンズを成形する工程と、を含むことを特徴とする偏光レンズの製造方法。
本発明によれば、たとえば曲面等の形状が成型された偏光フィルムであって、成型の前後で透過率の低下が抑制されており、成型後の偏光性能も良好な偏光フィルムを提供することができる。また、本発明の偏光レンズの製造方法によれば、このような成型後の透過率の低下が抑制された偏光フィルムを用いることにより、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができる。
また、本発明の偏光フィルムの成型方法によれば、成型前の偏光フィルムが有している配向性を維持しながら曲面等の形状に延伸成型でき、成型後の透過率の低下を抑制することができ、成型後の偏光性能も良好なものが得られる。また、本発明の方法で成型された偏光フィルムを用いることにより、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができる。
また、本発明の偏光フィルムの成型方法によれば、成型型の成型面の頂部からフィルムの転写が開始され、成型面の外周側に向かってフィルムが延伸転写されていくため、成型面の形状に沿った忠実な成型が行われる。また、作業工程が簡便であり、特に、偏光フィルムの成型面と接触していない側の面はいずれの部材とも非接触の状態で成型が行われるため、少なくともフィルムの非接触面においては成型時の異物付着等を抑制することができる。また、本発明の方法で成型された偏光フィルムを用いることにより、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができる。
本発明に係る偏光レンズの一実施形態を示す断面図である。 本発明に係る偏光レンズの製造工程の概略を示す図である。 本発明に用いる偏光フィルムの断面図である。 本発明に係る偏光フィルムの成型方法の一実施形態を説明するための概略図である。 本発明に係る偏光フィルムの成型方法の一実施形態に使用される成型装置の概略構成図である。 偏光フィルムの成型方法の他の実施形態を説明するための概略図である。 偏光レンズの製造に用いられる成形鋳型の組み付けを説明するための図である。 成型鋳型を構成する上型モールドと下型モールドと偏光フィルムとの関係を説明する図である。 上型モールドに偏光フィルムを保持するための保持部材が配設された状態を示す図である。 偏光レンズの製造に用いられる成形鋳型の組み付けを説明するための図である。 成形鋳型内にレンズモノマーを注入している状態を示す図である。 実施例１の偏光フィルムにおける曲面への加工前後の透過率曲線のグラフである。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳述する。
［偏光レンズ］
図１は、本発明に係る偏光レンズの一実施形態を示す断面図である。
図１に示すように、本実施形態の偏光レンズ１０は、メニスカス形状を有するプラスチックレンズであり、第１のレンズ基材１１と第２のレンズ基材１２と、その両レンズ基材１１、１２の間に挟まれ、曲面加工された偏光フィルム２１とから構成されている。第１のレンズ基材１１は、偏光フィルム２１に対してレンズの物体側（凸面側）に設けられ、第２のレンズ基材１２は、レンズの眼球側（凹面側）に設けられている。また、第１のレンズ基材１１および第２のレンズ基材１２は、ともにメニスカス形状を有しており、第１のレンズ基材１１において、凸面側１１ａがレンズの凸面部となっており、凹面側が偏光フィルム２１に当接する面となっている。同様に、第２のレンズ基材１２において、凹面側１２ａがレンズの凹面部であり、凸面側が偏光フィルム２１に当接する面となっている。
なお、レンズの物体側の面とは、レンズを構成する面のうち、レンズを眼鏡として装用した場合に視認される対象側となる面をいう。また、レンズの眼鏡側の面とは、レンズを構成する面のうち、レンズを眼鏡として装用した場合に装用者の眼球側となる面をいう。
偏光レンズ１０の内部に埋設される偏光フィルム２１としては、例えば、市販のヨウ素系偏光フィルムを本発明の成型方法によって所定の曲率に曲面加工して、次いでレンズ形状に対応させて外形が円形にカットされた偏光フィルムを使用することができる。
本発明に係る偏光レンズ１０は、眼鏡レンズとして有用である。
眼鏡レンズは、通常、フィニシュドレンズとセミフィニシュドレンズに大別される。フィニシュドレンズは、レンズ物体側の屈折面（通常、凸面）および眼球側の屈折面（通常、凹面）が、ともに処方レンズ度数を満足する鏡面の光学面であるレンズであり、光学面の曲面加工を必要としないレンズを意味する。なお、フィニシュドレンズには、眼鏡フレームに合わせて玉型加工したレンズと玉型加工前のレンズが含まれるものとする。
一方、セミフィニシュドレンズは、通常、一方の面が凸面であり他方の面が凹面であるメニスカス形状を有しているが、視力補正機能を有しないレンズであり、レンズ凸面のみが鏡面加工された光学面を有し、凹面は未加工面である。レンズ製造者側が、レンズ処方度数に対応させて、凹面側を表面加工（研削加工、切削加工、研磨加工など）して視力補正機能を有するレンズを作り出すことができるように、加工により除去される取り代を残したレンズ厚の設計となっている。本発明では、眼鏡レンズといった場合には、以上説明したフィニシュドレンズおよびセミフィニシュドレンズの両方を含むものとする。
図１に示すような偏光フィルム２１を２枚のレンズ基材１１、１２で挟み込むタイプの偏光レンズ１０では、第１のレンズ基材１１のレンズ凸面側１１ａの屈折面の設計は回転対称面であることが好ましく、特に球面であることが好ましい。モールド製造や偏光フィルムの曲面形成が容易になるからである。
図２は、本発明に係る偏光レンズの製造工程の概略を示す図である。
図１に示すような偏光レンズ１０の製造工程は、偏光フィルムの形状を成型する工程と、成型した前記偏光フィルムをレンズ内部に挟み込んでレンズを成形する工程とを含む。
まず、偏光フィルムの形状を成型する工程では、たとえば市販のヨウ素系の偏光フィルム２０（図２（ａ）参照）を所定の曲率に曲面加工し、成型された偏光フィルム２１（図２（ｂ）参照）を作製する。本発明は、この偏光フィルムの成型方法、この曲面等の形状が成型された偏光フィルムに関するものである。詳細は後述する。
また、成型した偏光フィルムをレンズ内部に挟み込んでレンズを成形する工程（図２（ｃ）、（ｄ）参照）では、たとえば、キャスティング法（注型重合法）を用いて偏光レンズを製造する。キャスティング法は、上型モールドと下型モールドと、上下のモールド間の距離を調整し、レンズ厚を決定するシール部材とにより形成されるキャビティ内で、レンズモノマーを重合硬化させた後、離型してレンズを取り出す成型法である。なお、図２（ｃ）は、上記キャビティ内にレンズモノマーを注入し、２枚のレンズ基材１１、１２が未硬化の状態を示しており、図２（ｄ）は、注入したレンズモノマーを加熱等により重合硬化させた後、離型して取り出された偏光レンズである。
［偏光フィルム］
次に、本発明に係る偏光フィルムについて説明する。
図３は、本発明に用いる偏光フィルム２０の断面図である。本発明に使用される偏光フィルムは、偏光機能を発現するものであれば特に限定されないが、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）からなる樹脂層を備える単層または多層のフィルムであることが好ましい。ＰＶＡは、透明性、耐熱性、染色剤であるヨウ素または二色性染料との親和性、延伸時の配向性のいずれもが優れるため特に好ましい。したがって、偏光フィルムとしては、ＰＶＡにヨウ素や色素（染料）を含浸させたものをフィルム状に成形して一軸方向に延伸したものが好ましく使用される。一軸延伸することで、フィルムの非晶部分が引き伸ばされ、フィルム中のヨウ素や色素分子を一定方向に配向させている。偏光フィルムは、このようにフィルム中にヨウ素や色素分子が一定方向に配向していることで偏光性能を発現している。また、このようなＰＶＡの単層樹脂層の片面または両面にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等を保護層として積層したものでもよい。
偏光フィルム２０の厚さは、フィルムの曲面加工が可能であれば、特に限定されるものではない。例えば、通常の市販の偏光フィルムであれば、１０μｍ～５００μｍ程度が好ましい。厚さが１０μｍ以上であれば、剛性が強く、取り扱いが容易であり、５００μｍ以下であれば、フィルムの曲面加工が容易だからである。
本発明に係る偏光フィルムは、上記構成１の発明にあるとおり、偏光フィルムを成型面に押し当てて例えば曲面等の形状が成型された偏光フィルムであって、前記偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、前記偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の差が５％以下であることを特徴とするものである。本発明に係る偏光フィルムによれば、成型の前後で透過率の低下が抑制されており、そのため成型後の偏光性能も良好な偏光フィルムを提供することができる。そして、このような成型後の透過率の低下が抑制された偏光フィルムを用いることにより、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができる。
また、本発明では、偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の差が３％以下であることが更に好ましい。
また、本発明に係る偏光フィルムは、前記偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、前記偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の低下率が１０％以下であることが好ましい（上記構成２の発明）。
［偏光フィルムの成型方法］
次に、本発明に係る偏光フィルムの成型方法について説明する。
本発明の偏光フィルムの成型方法は、上記構成９の発明にあるとおり、偏光フィルムを曲面等の形状に成型する方法であって、偏光フィルムの形状を成型する際に、この偏光フィルムを、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理することを特徴とするものである。ここで、Ｔｇは偏光フィルムを構成する樹脂のガラス転移点である。偏光フィルムとして、上記のＰＶＡフィルムを用いる場合は、Ｔｇは例えば５０℃であるから、上記熱処理の温度範囲は、具体的には、３０℃以上、６０℃以下である。
前にも説明したように、前記特許文献１に開示されているような従来の偏光レンズの製造方法では、偏光フィルムの曲面加工を行う際、曲面加工後の偏光フィルムの変形等を出来るだけ少なくするために、曲面加工前のフィルム状の偏光フィルムを高温高湿下（例えば７０℃以上、９９％ＲＨ）で湿潤（加湿及び加熱）させてから、プレス装置を用いて所定のレンズ面形状となるように曲面加工を行っている。
また、上記したように、偏光フィルムは、基材となるＰＶＡなどのフィルムを一軸延伸することで、フィルムの非晶部分が引き伸ばされ、フィルム中のヨウ素や色素分子を一定方向に配向させており、偏光フィルムは、このようにフィルム中にヨウ素や色素分子が一定方向に配向していることで偏光性能を発現している。
ところが、本発明者らの検討によると、偏光フィルムの分子配向性が曲面加工時の加熱及び加湿により劣化してしまうことが判明した。すなわち、上記のように曲面加工を行う際、偏光フィルムを高温高湿下で湿潤させると、フィルムが収縮（変形）し、フィルム中のヨウ素や色素分子の配向が乱れてしまい、偏光フィルムの分子配向性が劣化してしまう。分子配向性が劣化してしまうと、フィルムの透過率も低下してしまい、そのような偏光フィルムを用いて偏光レンズを製造しても、良好な透過率と偏光性能を持った偏光レンズは得られない。
本発明者らは、このような従来の問題を解決するため鋭意検討した結果、以下のような知見を得た。
すなわち、偏光フィルムの形状を成型する際に、偏光フィルムを構成する樹脂のガラス転移点Ｔｇを含む所定の温度範囲で当該偏光フィルムを熱処理することにより、成型前の偏光フィルムが有している配向性を維持しながら偏光フィルムの形状を成型できることを見出した。
つまり、偏光フィルムを曲面等の形状に成型する際に、この成型前の偏光フィルムに対して、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理を行うと、成型前の偏光フィルムが有している配向性を劣化させることなく、要するに成型前の偏光フィルムの配向性を維持しながら所定の曲面等の形状に延伸成型できる。また、その配向性が維持されることの結果として、成型後のフィルムの透過率の低下を抑制することができる。これによって、成型後の透過率や偏光性能も良好なものが得られる。
また、本発明の方法で成型された偏光フィルムを用いて偏光レンズを製造することにより、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができる。
なお、上記の偏光フィルムに対して、Ｔｇ＋１０℃よりも高い温度で熱処理を行うと、フィルムが冷結晶化、すなわちポリマーの再配列が起こり分子配向が乱れるため、結果として偏光性能が低下してしまう恐れがある。また、偏光フィルムに対して、Ｔｇ－２０℃未満の温度で熱処理を行っても、フィルムの軟化温度よりも低いため、所望の形状に成型することが困難である。
また、本発明においては、成型前の偏光フィルムを、３０℃～６０℃の温度範囲で熱処理することがより好ましい。
また、偏光フィルムを成型する際の偏光フィルムの配向性を維持するためには、偏光フィルムの形状を成型する際に、たとえば湿度のあまり高くない雰囲気に偏光フィルムを放置することにより、水分含有率の少ない偏光フィルムを成型に用いることがより好ましい。
具体的には、偏光フィルムの形状を成型する際に、成型前の処理として、偏光フィルムを、相対湿度が２０％以上７０％以下の雰囲気に放置する処理を行うことがより好ましい。相対湿度が７０％よりも高い雰囲気で処理すると、偏光フィルムの水分含有率が高くなり、偏光フィルムの収縮ないしは変形による配向性の劣化が生じることがあり、また、成型面への転写が良好に行われない。他方、相対湿度の下限値については特に制約はないが、常湿の雰囲気である２０％以上であることが好ましい。
本発明においては、成型前の偏光フィルムを、相対湿度が２０％以上７０％以下の雰囲気に放置する処理を行い、次いで、この偏光フィルムに対して、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理を行うことがより好ましい実施態様である。
また、本発明においては、上記構成１６の発明にあるとおり、偏光フィルムの形状を成型する方法であって、１つのチャンバー内を、該チャンバー内に配置した偏光フィルムによって、第１の空間と、成型型を配設した第２の空間とに仕切り、第１の空間内の圧力と第２の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、前記偏光フィルムを成型型の成型面に沿って転写成型することを特徴とする偏光フィルムの成型方法を適用することが好適である。
図４は、本発明に係る偏光フィルムの成型方法の一実施形態を説明するための概略図である。
図示するように、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とが１つのチャンバーを構成している。このチャンバー内は、該チャンバー内に配置した偏光フィルム２０によって、第１の空間（図示する上方の空間）と、内部に成型型３５を配置した第２の空間（図示する下方の空間）とに仕切られている。このチャンバー内に配置した上記偏光フィルム２０は、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理を行っている。
最初に、前記第１の空間内と前記第２の空間内の両方を吸引して真空状態とする（図４（ａ）参照）。次いで、前記第１の空間内を大気圧に戻すことにより（図４（ｂ）参照）、上記偏光フィルム２０は成型型３５の成型面に沿って転写成型される。つまり、第１の空間内の圧力と第２の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、上記偏光フィルム２０を成型型３５の成型面に押し当てて転写成型が行われるわけである。
図５は、上述の偏光フィルムの成型方法の一実施形態に使用される成型装置の概略構成図である。
図５を参照して、成型装置の詳細を含め、もう少し詳しく説明する。
図５に示される成型装置３０は、上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とを備えている。この上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とが重なり合って１つのチャンバーを構成している。このチャンバー内は、該チャンバー内に配置した偏光フィルム２０によって、第１の空間（図示する上チャンバーボックス３１内の空間）と第２の空間（図示する下チャンバーボックス３２内の空間）とに仕切られている。上チャンバーボックス３１は駆動装置３７によって上下方向に移動でき、下チャンバーボックス３２と重なり合ったり（図５に示されている状態）、離間したりできるように構成されている。
また、上チャンバーボックス３１内部の上方には、複数個のヒーター３６が配設されている。また、下チャンバーボックス３２の内部には、テーブル３３上にセット台３４を介して成型型３５が設置されている。この成型型３５は、上記偏光フィルム２０に対して所定の形状（レンズ面形状）を付与するための曲面状の成型面を有している。なお、上記テーブル３３は、駆動装置３８によって、下チャンバーボックス３２内部で上昇及び下降する。
また、上チャンバーボックス３１は、切替えによって真空タンク３９と圧空タンク４０に接続し、下チャンバーボックス３２は、真空タンク３９と接続している。
以上説明した成型装置にて本発明の偏光フィルムの成型を行うことができる。
まず、上チャンバーボックス３１を上昇させて下チャンバーボックス３２から離間させた状態で、下チャンバーボックス３２の上面開口部全体を覆うように偏光フィルム２０を設置する。
次に、上チャンバーボックス３１を降下させて下チャンバーボックス３１と重なり合わせる（図５に示している状態）。上チャンバーボックス３１と下チャンバーボックス３２とが重なり合って構成する１つのチャンバー内は、該チャンバー内に配置した偏光フィルム２０によって、第１の空間（上チャンバーボックス３１内の空間）と第２の空間（下チャンバーボックス３２内の空間）とに仕切られることになる。
次に、真空タンク３９を動作させて上記チャンバー内を吸引し、第１の空間（上チャンバーボックス３１内の空間）と第２の空間（下チャンバーボックス３２内の空間）を同時に真空状態とする。続いて、上記ヒーター３６によって、上記偏光フィルム２０に対して熱処理を行う。本発明では、上記偏光フィルム２０に対して、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理を行うことが好ましい。なお、このような熱処理を行う加熱手段としては、ヒーターに限らず、熱を発する赤外線ランプ等を用いてもよい。また、このような成型装置内で偏光フィルムに対して熱処理を行う実施態様に限らず、例えば成型装置に設置する前の偏光フィルムに対して熱処理を行い、次いで熱処理済みの偏光フィルムを成型装置に設置するようにしてもよい。
次に、下チャンバーボックス３２内のテーブル３３を上昇させて、成型型３５の成型面を上記偏光フィルム２０の下から当接させる。図５中のテーブル３３を破線で示した位置３３’は上昇位置を示している。なお、偏光フィルム２０を下降させて、成型型３５の成型面に偏光フィルム２０を当接させる構成としてもよい。
次いで、第１の空間（上チャンバーボックス３１内の空間）内を大気圧に戻す。必要に応じて、圧空タンク４０から圧縮空気を送るようにしてもよい。これによって、前述の図４（ｂ）に示すように、上記偏光フィルム２０は成型型３５の成型面に沿って転写成型される。この場合、成型型３５の成型面の頂部からフィルムの転写が開始され、成型面の外周側に向かってフィルムが延伸転写されていくため、成型面の形状に沿った忠実な成型が行われる。
最後に、第２の空間（下チャンバーボックス３２内の空間）内を大気圧に戻した後、上チャンバーボックス３１を上昇させてチャンバーを開放し、中から成型された偏光フィルム２１を取り出す。
以上は、最初に、前記第１の空間内と前記第２の空間内の両方を真空状態とし、次いで、前記第１の空間内を大気圧に戻す場合を説明したが、要するに、第１の空間内の圧力と第２の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、上記偏光フィルム２０を成型型３５の成型面に押し当てて転写成型が行われるわけである。
また、以上説明したような例えば図５に示す成型装置を用いて上記構成１６の発明による偏光フィルムの成型方法により偏光フィルムの成型を行うと、偏光フィルムの成型面と接触していない側の面はいずれの部材とも非接触の状態で成型が行われるため、少なくともフィルムの非接触面においては成型時の異物付着等を抑制することができる。すなわち、この偏光フィルムの成型方法によれば、作業工程が簡便であり、成型後のフィルム面の異物付着を低減することができるので、洗浄等の作業負担が減らせ、全体の作業工程の効率化が図れる。
本発明の偏光フィルムの成型方法によれば、成型前の偏光フィルムの配向性を維持しながら所定の曲面等の形状に成型できるため、成型後のフィルムの透過率の低下を抑制することができ、これによって、成型後の透過率や偏光性能も良好な成型偏光フィルムが得られる。
本発明によれば、偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の差は５％以下である。
以上説明したように、偏光フィルムを曲面等の形状に成型する際に、この成型前の偏光フィルムに対して、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理を行い、さらに好ましくは、成型前の処理として、偏光フィルムを、相対湿度が２０％以上７０％以下の雰囲気に放置する処理を行い、水分含有率の少ない偏光フィルムを成型に用いることにより、成型前の偏光フィルムが有している配向性を劣化させることなく、つまり成型前の偏光フィルムの配向性を維持しながら所定の曲面等の形状に転写成型することができる。また、その配向性が維持されることで、成型後のフィルムの透過率の低下を抑制することができ、成型後の透過率や偏光性能の良好なものが得られる。
また、本発明は、従来のプレス成型法によりフィルム成型を行う場合にも好適に適用することができる。
図６は、偏光フィルムの成型方法の他の実施形態を説明するための概略図である。
図６（ａ）は、雄型部の曲面加工台を示す図であり、この曲面加工台５０は、例えばセラミック製の加工基台部５０ａと例えば球面のガラス型である母型部（５１ａ、５１ｂ）とから構成されている。
この雄型の母型部にフィルム状の偏光フィルム２０を載置させる。この偏光フィルム２０は、本発明による熱処理を施したものである。
次いで、図示しない雌型の母型部を有するプレス手段でプレスすることにより（図６（ｂ）参照）、上記母型部５１ａ、５１ｂの形状が転写された湾曲面２２ａ、２２ｂを有する偏光フィルム２２が得られる（図６（ｃ）参照）。
このようなプレス成型法によるフィルム成型を行う場合においても、成型前の偏光フィルムに対して、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理を行うことにより、成型前の偏光フィルムが有している配向性を維持しながら所定の曲面等の形状にフィルム成型することができ、成型後のフィルムの透過率の低下を抑制することができる。
［偏光レンズの製造方法］
次に、本発明の偏光フィルムの成型方法により成型された偏光フィルムを用いた偏光レンズの製造方法について、図７～図１１を適宜参照して説明する。以下では、偏光レンズを、キャスティング法（注型重合法）を用いて製造する場合を説明する。
図７は、偏光レンズの製造に用いられる成形鋳型の組み付けを説明するための図である。図８は、成型鋳型を構成する上型モールドと下型モールドと偏光フィルムとの関係を説明する図である。図９は、上型モールドに偏光フィルムを保持するための保持部材が配設された状態を示す図である。図１０は、偏光レンズの製造に用いられる成形鋳型の組み付けを説明するための図である。図１１は、成形鋳型内にレンズモノマーを注入している状態を示す図である。
キャスティング法は、上下モールドと、上下のモールド間の距離を調整し、レンズ厚を決定するシール部材とにより形成されるキャビティ内で、レンズモノマーを重合硬化させた後、離型してレンズを取り出す成形法である。
成型鋳型を構成する上型モールド６０と下型モールド８０は母型とも呼ばれ、それらの材料としては、ガラス、セラミック、金属、樹脂等を使用することができる。通常、化学強化したガラスが使用される。上型モールド６０とは、眼鏡レンズの物体側の面を形成するための成型面を有するモールドをいい、通常、成型面は凸面を形成すべく凹面である。一方、下型モールド８０とは、眼鏡レンズの眼球側の面を形成するための成型面を有するモールドをいい、通常、成型面は凹面を形成すべく凸面である。
上型モールド６０は、通常、キャビティ側に配置される内面（成型面）６０ａが凹面であって、この凹面の面形状が転写されることにより、重合硬化により得られるレンズの凸面の屈折面が形成される。一方、下型モールド８０は、通常、成型面が凸面であって、この凸面の面形状が転写されることにより、重合硬化により得られるレンズの凹面の屈折面が形成される。
シール部材としては、ガスケットまたは粘着テープを使用することができる。ガスケットを使用する場合には、通常、バネ等の弾性体からなるクランプ部材で上下モールドを挟持して固定することが一般的である。ただし、ガスケット形状により固定方法は異なるため、これに限定されるものではない。一方、粘着テープの場合には、通常、クランプ部材は必要とされない。以下では、一実施態様として、シール部材として粘着テープを使用する場合を説明する。
まず最初に、上型モールド６０と偏光フィルム２１とを接合させる。この偏光フィルム２１は、上述の本発明の成型方法を適用して所定の曲面形状に成型されたものである。
図７に示すように、固定台５３上に載置された偏光フィルム２１の凸面部に上型モールド６０を接近させ、予め設定されている所定の距離（保持部材の高さ以下の距離）となるまで近づけて偏光フィルム２１に保持部材７０ａ、・・・、７０ｄを水平に載置させ、接触させる。
図９に示すように、上型モールド６０の内面のフランジ部６０ａに９０度間隔で４箇所に、偏光フィルム２１を保持するための保持部材７０ａ～７０ｄが配設されている。同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＡ－Ａ’線断面図である。この保持部材は接着剤であり、一定の高さを形成するように接着剤が柱状に形成されている。この保持部材７０ａ～７０ｄは、偏光フィルムを接着、支持するためのもので、偏光フィルムがこれら保持部材に載置されたとき、偏光フィルムが上型モールドの内面に接触しないように、所定のクリアランス（間隔）Ｈ（図１０）を維持しながら偏光フィルムを保持できるように高さおよび位置が制御されている。また、図中、符号１００は偏光レンズを枠入れする眼鏡フレームの玉型形状を示すもので、保持部材は枠入れ加工後はカットされるようになっている。
上型モールド６０に保持部材である接着剤を形成する方法としては、例えば、図示しないディスペンサー装置による空圧制御によって、先端のニードルから粘性の接着剤を所定の吐出量、吐出できる吐出装置を用いて、上型モールドに接着剤を塗布する方法がある。
接着剤としては、紫外線硬化性成分と光重合開始剤を含む紫外線硬化性組成物を用いることが好ましい。紫外線硬化性成分としては、レンズモノマーの種類に応じて適切なものを選択することが好ましい。プラスチックレンズの製造に用いられる各種モノマーとの反応性が乏しい点で、紫外線硬化性エポキシ樹脂などが好ましい。
接着剤の高さは、接着位置にほぼ同じ高さに形成する。偏光フィルムを水平に保持するためには、各箇所の接着剤の高さは同じ高さであることが好ましい。接着剤の高さは、予め設定された偏光フィルムと上型モールドとの間隔を基準に調整される。
その後、紫外線照射装置９０から紫外線９１を保持部材に照射し、保持部材を固化させる。これにより、偏光フィルム２１と上型モールド６０とが接着され、上型モールド６０に偏光フィルム２１が保持された上型モールド構成体７２が形成される（図７参照）。
次に、成型鋳型の組み付けを行う。成型鋳型とは、偏光フィルムを介在させて組み立てられた上型モールドおよび下型モールドとシール部材（粘着テープ）とで形成されたものいう。なお、図８に示すように、偏光フィルム２１の直径（内径）は、上型モールド６０及び下型モールド８０の内径よりもＷ（例えば約１ｍｍ）だけ小さくすることにより、後述するレンズモノマーの注入工程において、偏光フィルムの両側にモノマーが回り込むことができるようになり、モノマーの注入をスムースに行うことができる。
図１０に示すように、上型モールド６０と下型モールド８０との距離が所定のキャビティを形成するように、下型モールド８０を、偏光フィルム２１の凹面側に対向して配置させる。キャビティの形成では、レンズモノマーの重合収縮等の材質特性を考慮し、結果として、レンズ設計に基づく所定のレンズ厚が充足されるように設定する。
そして、上型モールド６０および下型モールド８０を、所定の距離を保持した状態で、上型モールド６０および下型モールド８０の側面に、粘着テープ６５を全周に亘り巻き付ける。この際、上型モールド６０および下型モールド８０は、固定パッド５４にセットされている。固定パッド５４は、図示しないモータ装置から突出する回転軸５５により回転駆動される。上記粘着テープ６５の材質は、レンズモノマーと反応してレンズに曇りを生じさせたり、重合を阻害するものではないことが好ましい。例えば、粘着テープの基材としては、ポリプロピレン製、ポリエチレンテレフタレート製のものが好ましく、粘着剤としては、アクリル系、天然ゴム系、シリコーン系のものが好ましい。
次に、図１１に示すように、組み立てられた成型鋳型７３に、調合されたレンズモノマー８７を注入孔Ａより注入する。上型モールド６０および下型モールド８０と粘着テープ６５とで形成されたキャビティ８５（８５ａ、８５ｂ）内にレンズモノマー８７を充填する。
レンズモノマーとしては、特に限定されず、プラスチックレンズの製造に通常使用される各種のモノマーを用いることができる。例えば、分子中にベンゼン環、ナフタレン環、エステル結合、カーボネート結合、ウレタン結合を有するものなどが使用できる。また、硫黄、ハロゲン元素を含む化合物も使用でき、特に核ハロゲン置換芳香環を有する化合物も使用できる。上記官能基を有する単量体を１種または２種以上用いることによりレンズモノマーを製造できる。例えば、スチレン、ジビニルベンゼン、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジアリル（イソ）フタレート、ジベンジルイタコネート、ジベンジルフマレート、クロロスチレン、核ハロゲン置換スチレン、核ハロゲン置換フェニル（メタ）アクリレート、核ハロゲン置換ベンジル（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体の（ジ）（メタ）アクリレート、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体のジアリルカーボネート、ジオルトクロロベンジルイタコネート、ジオルトクロロベンジルフマレート、ジエチレングリコールビス（オルトクロロベンジル）フマレート、（ジ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリシジルメタクリレート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの多官能イソシアネートの反応物、核ハロゲン置換フェノール誘導体のモノヒドロキシアクリレートと多官能イソシアネートの反応物、核ハロゲン置換ビフェニル誘導体のモノヒドロキシアクリレートと多官能イソシアネートの反応物、キシレンジイソシアネートと多官能メルカプタンの反応物、グリシジルメタクリレートと多官能メタクリレートの反応物等、およびこれらの混合物が挙げられる。
その後、レンズモノマー８７を充填した成型鋳型７３を加熱炉に入れて加熱することにより、熱硬化性のレンズモノマーを硬化させることができる。ここで、加熱条件は、レンズモノマーの種類により決定することができ、好ましくは０～１５０℃、より好ましくは１０～１３０℃であり、好ましくは５～５０時間、より好ましくは１０～２５時間かけて昇温し、重合硬化を行う。例えば、３０℃で７時間保持し、その後３０～１２０℃まで１０時間かけて昇温する。
加熱処理が終了すると、レンズモノマーが固化して成型鋳型７３内に偏光フィルムが埋設されたレンズが成形される。成型鋳型７３を加熱炉より取り出し、上型モールドおよび下型モールドからレンズを離型させて、図１に示すような偏光レンズが得られる。
上述した本発明の成型方法で曲面等の形状に成型された偏光フィルムを用いることにより、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができる。
得られた偏光レンズには、さらに、耐衝撃、耐摩耗、反射防止、撥水処理等の目的で、プライマー、ハードコート、反射防止膜、撥水処理等の表面処理を行ってもよい。
ハードコート層は、プラスチックレンズに耐衝撃性を付与することができる。また、一般的にプラスチックレンズに対する反射防止層の密着性は良くないため、プラスチックレンズと反射防止層の間に介在させて反射防止層の密着性を良好にして剥離を防止する働きを、ハードコート層が担うこともできる。
ハードコート層の形成方法としては、硬化性組成物をプラスチックレンズの表面に塗布し、塗膜を硬化せる方法が一般的である。硬化処理は、硬化性組成物の種類に応じて、加熱、光照射等により行われる。このような硬化性組成物としては、例えば、紫外線の照射によりシラノール基を生成するシリコーン化合物とシラノール基と縮合反応するハロゲン原子やアミノ基等の反応基を有するオルガノポリシロキサンとを主成分とする光硬化性シリコーン組成物、アクリル系紫外線硬化型モノマー組成物、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などの無機微粒子を、ビニル基、アリル基、アクリル基またはメタクリル基などの重合性基とメトキシ基などの加水分解性基とを有するシラン化合物やシランカップリング剤中に分散させた無機微粒子含有熱硬化性組成物などが挙げられる。
塗膜の形成方法としては、ディッピング法、スピンコート法、スプレー法、フロー法、ドクターブレード法などを採用することができる。また、塗膜を形成する前に、密着性を向上させるため、レンズ表面を、コロナ放電やマイクロ波などの高電圧放電などで表面処理を行ってもよい。
また、反射防止層は、無機被膜、有機被膜の単層または多層で構成される。例えば無機被膜の材質としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＴｉＯ、Ｔｉ２Ｏ３、Ｔｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、Ｙ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＭｇＦ２、ＷＯ３などの無機物が挙げられ、これらを単独または２種以上を併用して用いることができる。プラスチックレンズの場合は、低温で真空蒸着が可能なＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５が好ましい。また、多層膜構成とした場合は、最表層はＳｉＯ２とすることが好ましい。
無機被膜の成膜方法としては、例えば、真空蒸着、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法などを採用することができる。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
（実施例１）
市販のＰＶＡ製二色染料系の偏光フィルム（Ｔｇ：５０℃）を、成型前に、相対湿度が３０％の雰囲気に５時間放置する処理を行った後、前述の図５に基づき説明した方法により、偏光フィルムの成型を行った。本実施例では、この偏光フィルムの形状を成型する際に、偏光フィルムに対して、４０℃で熱処理を行った。前述したように、成型装置３０のチャンバー内に設置されているヒーター３６によって、チャンバー内の温度が４０℃となるように調節した。また、成型装置３０の上チャンバーボックス３１内の空間と下チャンバーボックス３２内の空間を最初に同時に真空引き状態（－６０ｋＰａ）とし、次いで、上チャンバーボックス３１内の空間内を大気圧（０ｋＰａ）に戻した。
以上のようにして、実施例１による曲面形状に成型された偏光フィルムを得た。
以上のようにして得られた実施例１による成型された偏光フィルムに対して、分光光度計（U-4100、日立製作所製。以下同様。）を用いて、曲面加工前後のそれぞれの透過率を測定した。図１２は、実施例１の偏光フィルムにおける曲面への加工前後の透過率曲線のグラフである。
その結果、実施例１の偏光フィルムにおいては、曲面加工前の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率に対する曲面加工後の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率の低下は１．４％（加工前38.3%→加工後36.9%）であった。
すなわち、偏光フィルムの形状を成型する際に、この偏光フィルムに対して、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理することにより、成型前の偏光フィルムが有している配向性を維持して成型できるので、その結果、成型後の偏光フィルムにおける透過率の低下を抑制できることがわかる。
一方、Ｔｇ＋１０℃よりも高い温度で熱処理を行うと、フィルムの配向性が劣化してしまい、そのことにより、成型後の偏光フィルムにおける透過率の低下率が大きい。また、Ｔｇ－２０℃未満の温度で熱処理を行うと、透過率の低下はあまり大きくないものの、フィルムの軟化温度よりも低いため、所望の形状に成型することが困難であった。
（偏光レンズの製造）
上記実施例１による曲面形状に成型された偏光フィルムを用いて、前述の図７～図１１に基づき説明した方法により、偏光フィルムが埋設された偏光レンズを製造した。
本発明の成型方法で偏光フィルムを曲面等の形状に成型することにより、成型後の偏光フィルムの透過率低下を抑制できるため、この偏光フィルムを用いることで、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができた。
（実施例２）
実施例１における市販のＰＶＡ製二色染料系の偏光フィルム（Ｔｇ：５０℃）を、成型前に、相対湿度が７０％の雰囲気に５時間放置する処理を行った後、この偏光フィルムの形状を成型する際に、偏光フィルムに対して、６０℃で熱処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２による曲面形状に成型された偏光フィルムを得た。
得られた実施例２による成型された偏光フィルムに対して、分光光度計を用いて、曲面加工前後のそれぞれの透過率を測定した結果、実施例２の偏光フィルムにおいては、曲面加工前の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率に対する曲面加工後の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率の低下を５％以内に抑制することができた。
（実施例３）
実施例１における市販のＰＶＡ製二色染料系の偏光フィルム（Ｔｇ：５０℃）を、成型前に、相対湿度が５０％の雰囲気に５時間放置する処理を行った後、この偏光フィルムの形状を成型する際に、偏光フィルムに対して、３０℃で熱処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３による曲面形状に成型された偏光フィルムを得た。
得られた実施例３による成型された偏光フィルムに対して、分光光度計を用いて、曲面加工前後のそれぞれの透過率を測定した結果、実施例３の偏光フィルムにおいては、曲面加工前の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率に対する曲面加工後の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率の低下を５％以内に抑制することができた。
（実施例４）
市販のＰＶＡ製二色染料系の偏光フィルム（Ｔｇ：５０℃）を、成型前に、相対湿度が２０％の雰囲気に５時間放置する処理を行った後、前述の図５に基づき説明した方法により、偏光フィルムの成型を行った。本実施例では、この偏光フィルムの形状を成型する際に、偏光フィルムに対して、５０℃で熱処理を行った。前述したように、成型装置３０のチャンバー内に設置されているヒーター３６によって、チャンバー内の温度が５０℃となるように調節した。また、成型装置３０の上チャンバーボックス３１内の空間と下チャンバーボックス３２内の空間を最初に同時に真空引き状態（－６０ｋＰａ）とし、次いで、上チャンバーボックス３１内の空間内を大気圧（０ｋＰａ）に戻した。
以上のようにして、実施例４による曲面形状に成型された偏光フィルムを得た。
（参考例）
実施例１と同じ市販のＰＶＡ製二色染料系の偏光フィルム（Ｔｇ：５０℃）を高温高湿下（７０℃以上、９９％ＲＨ）で湿潤（加湿及び加熱）させてから、従来のプレス成型法（前述の図６参照）により、曲面形状に成型された偏光フィルムを得た。
以上のようにして得られた実施例４及び参考例による成型された偏光フィルムに対して、分光光度計を用いて、曲面加工前後のそれぞれの透過率を測定した。また、成型後のフィルム表面（測定範囲：フィルム径 ９０ｍｍφ内）の異物付着数を測定した。異物は目視で確認できる大きさの異物の数をカウントした。
実施例４の偏光フィルムにおいては、曲面加工前の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率に対する曲面加工後の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率の低下は１．５％であった。偏光フィルムの形状を成型する際に、この偏光フィルムに対して、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下の温度範囲で熱処理することにより、成型前の偏光フィルムが有している配向性を維持して成型でき、成型後の偏光フィルムにおける透過率の低下を５％以内に抑制することができた。
また、上述の偏光フィルムの成型方法により偏光フィルムの成型を行うと、偏光フィルムの成型面と接触していない側の面はいずれの部材とも非接触の状態で成型が行われるため、少なくともフィルムの非接触面においては成型時の異物付着をゼロとすることができた。
一方、従来のプレス成型法による参考例で得られた偏光フィルムは、成型後のフィルム表面の異物付着数が６～７個と多かった。また、Ｔｇ＋２０℃よりも高い温度で熱処理を行うと（上記参考例）、フィルムの配向性が劣化してしまい、そのことにより、成型後の偏光フィルムにおける透過率の低下が大きく、透過率の低下を５％以内に抑制することはできなかった。
（偏光レンズの製造）
上記実施例４による曲面形状に成型された偏光フィルムを用いて、前述の図７～図１１に基づき説明した方法により、偏光フィルムが埋設された偏光レンズを製造した。
本発明の成型方法で偏光フィルムを曲面等の形状に成型することにより、成型後の偏光フィルムの透過率低下を抑制できるため、この偏光フィルムを用いることで、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができた。
（実施例５）
市販のＰＶＡ製二色染料系の偏光フィルム（Ｔｇ：５０℃）を、成型前に、相対湿度が３０％の雰囲気に１０時間保持した後、前述の図５に基づき説明した方法により、偏光フィルムの成型を行った。本実施例では、この偏光フィルムの形状を成型する際に、偏光フィルムに対して、４５℃で熱処理を行った。前述したように、成型装置３０のチャンバー内に設置されているヒーター３６によって、チャンバー内の温度が４５℃となるように調節した。また、成型装置３０の上チャンバーボックス３１内の空間と下チャンバーボックス３２内の空間を最初に同時に真空引き状態（－６０ｋＰａ）とし、次いで、上チャンバーボックス３１内の空間内を大気圧（０ｋＰａ）に戻した。
以上のようにして、実施例５による曲面形状に成型された偏光フィルムを得た。
以上のようにして得られた実施例５による成型された偏光フィルムに対して、分光光度計を用いて、曲面加工前後の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率を測定した結果、実施例５の偏光フィルムにおいては、曲面加工前の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率に対する曲面加工後の波長４００～７００ｎｍでの平均透過率の低下は１．４％であった。また、低下率では１０％以内に抑えられていた。
（偏光レンズの製造）
上記実施例５による曲面形状に成型された偏光フィルムを用いて、前述の図７～図１１に基づき説明した方法により、偏光フィルムが埋設された偏光レンズを製造した。
本発明による偏光フィルムは、成型後の偏光フィルムの透過率低下が少ないため、この偏光フィルムを用いることで、良好な透過率と偏光性能を有する偏光レンズを得ることができた。
１０ 偏光レンズ
１１ 第１のレンズ基板
１２ 第２のレンズ基板
２０ 偏光フィルム（成型前）
２１ 偏光フィルム（成型後）
３０ 成型装置
３１ 上チャンバーボックス
３２ 下チャンバーボックス
３５ 成型型
３６ ビーター
３７、３８ 駆動装置
６０ 上型モールド
７３ 成型鋳型
８０ 下型モールド
８５ キャビティ
８７ レンズモノマー

Claims (8)

  1. 偏光フィルムの形状を成型する方法であって、
    １つのチャンバー内を、該チャンバー内に配置した偏光フィルムによって、第１の空間と、成型型を配設した第２の空間とに仕切り、第１の空間内の圧力と第２の空間内の圧力とを異ならしめることにより生じる差圧によって、成型型の成型面の頂部から前記偏光フィルムの転写が開始され、成型面の外周側に向かって前記偏光フィルムが延伸転写されていくことにより、前記偏光フィルムを成型型の成型面に沿って転写成型することを特徴とする偏光フィルムの成型方法。
  2. 最初に、前記第１の空間内と前記第２の空間内の両方を真空状態とし、次いで、前記第１の空間内を大気圧に戻すことにより、前記偏光フィルムを成型型の成型面に沿って転写成型することを特徴とする請求項１に記載の偏光フィルムの成型方法。
  3. 前記第１の空間内と前記第２の空間内の両方を真空状態とした後、成型型の成型面を前記偏光フィルム面に押し当て、次いで、前記第１の空間内を大気圧に戻すことを特徴とする請求項２に記載の偏光フィルムの成型方法。
  4. 前記偏光フィルムの形状を成型する際に、前記偏光フィルムを、Ｔｇ－２０℃以上、Ｔｇ＋１０℃以下（ここで、Ｔｇは前記偏光フィルムを構成する樹脂のガラス転移点である。）の温度範囲で熱処理することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
  5. 前記偏光フィルムをチャンバー内に配置する前に、前記偏光フィルムを、相対湿度が２０％以上、７０％以下の雰囲気に放置する処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
  6. 前記偏光フィルムの形状の成型前と成型後で、前記偏光フィルムの波長４００～７００ｎｍにおける平均透過率の差は５％以内であることを特徴とする請求項４又は５に記載の偏光フィルムの成型方法。
  7. 前記偏光フィルムは、レンズ内部に偏光フィルムが埋設された偏光レンズの製造に用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法。
  8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の偏光フィルムの成型方法によって、偏光フィルムの形状を成型する工程と、
    成型した前記偏光フィルムをレンズ内部に挟み込んでレンズを成形する工程と、
    を含むことを特徴とする偏光レンズの製造方法。
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