JP2022533289A - 高屈折偏光レンズの製造方法 - Google Patents
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Abstract
ポリチオウレタン系樹脂に付着される偏光フィルムの接着力を向上させてレンズを形成するウレタン樹脂から剥離されないで製品の安全性と信頼性を向上させることができる高屈折偏光レンズ製造方法が開示される。開示されるＴＡＣフィルムの両表面を前処理する段階と、前記前処理されたＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムの両面に付着して前処理偏光フィルムを製造する段階と、前記製造された前処理偏光フィルムをレンズ形状で成形する段階と、前記成形された前処理偏光フィルムをレンズ製造用鋳型に安着させる段階と、前記前処理偏光フィルムが安着されたレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂を注入する段階と、及び前記鋳型を固定してポリチオウレタン系樹脂を冷却させる段階と、でなされることを特徴とする高屈折偏光レンズの製造方法を提供する。
【選択図】図４
【選択図】図４
Description
本発明は、高屈折偏光レンズの製造方法に関するものであり、より詳細には、高屈折偏光レンズを構成するポリチオウレタン(Polythiourethane)系樹脂と、ポリチオウレタン系樹脂に付着される偏光フィルムの接着力を向上させてレンズを形成するウレタン樹脂から剥離されないで製品の安全性と信頼性を向上させることができる高屈折偏光レンズ製造方法に関するものである。
自然物に反射されて難解に反射と屈折を繰り返えす自然光をそのまま目に受け入れるようになれば眩しさ現象を起こすようになる。この時偏光の原理を応用した偏光レンズを着すれば眩しさを減らすことができる。
ここでの偏光は、難解に反射と屈折を繰り返えす自然光が偏光フィルム(偏光子)を通じて一方向のみに透過されて特定の方向のみに震動する光の波動を言う。
このような偏光レンズは日が昇る頃や日暮れ頃に反射光と屈折光を遮断して眩しさを減少させることができるし、事物を見られる可視距離が長くなるようにする。
また、自動車運転時に偏光レンズを着するようになれば、不必要な光が遮られて広い視野を確保することができて安全運転にも役に立つようになる。
一般な偏光レンズは、プラスチックまたは硝子レンズの表面に偏光フィルム(偏光子)を加熱付着するか、または偏光フィルムをあらかじめレンズ形態で成形した後偏光フィルムの両方にＣＲ-３９(allyl diglycol carbonate)またはウレタンのような液状のモノマー、オリゴマーを注いで硬化させるキャスティング方法を使用するか、または偏光フィルム両面にポリカーボネートフィルムなどの保護フィルムを合紙(laminating)した偏光シートをレンズ形態で成形した後、成形した偏光シートを射出機に入れてインサート射出を通じて厚さを補強する方法を使って製造する。
ポリチオウレタンを使用する高屈折偏光レンズ(‘ＭＲレンズ'ともいう)の場合は、ポリチオウレタンの両面にＰＶＡ(Poly Vinyl Acetate)フィルムを付着するが、ＰＶＡフィルムは厚さが薄くて水分に敏感に反応して作業時ハンドリングが難しいという問題点がある。このような問題点を解決するためにＰＶＡフィルムにＴＡＣ(Tri Acetyl Cellulose)フィルムを合紙して合紙されたフィルムをポリチオウレタンに付着して使って来た。
しかし、ＰＶＡフィルムにＴＡＣフィルムが合紙されたフィルムの場合ポリチオウレタン樹脂との接着力が低くなって最終レンズ加工時に合紙されたフィルムがレンズから易しく脱離される問題点があった。
本発明は、上述したような問題点を解決するために案出されたものであり、偏光レンズを構成するポリチオウレタン系樹脂と偏光フィルムの接着力を向上させて製品の安全性と信頼性を向上させることができる高屈折偏光レンズの製造方法を提供することにその目的がある。
また、本発明は、ポリチオウレタン系樹脂に偏光フィルムの接着力を向上させて高屈折偏光レンズの加工時にも偏光フィルムが脱離されない信頼性高い高屈折偏光レンズの製造方法を提供することにその目的がある。
前記の目的を達成するために本発明は、ＴＡＣフィルムの両表面を前処理する段階と、前記前処理されたＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムの両面に付着して前処理偏光フィルムを製造する段階と、前記製造された前処理偏光フィルムをレンズ形状で成形する段階と、前記成形された前処理偏光フィルムをレンズ製造用鋳型に安着させる段階と、前記前処理偏光フィルムが安着されたレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂を注入する段階と、及び前記鋳型を固定してポリチオウレタン系樹脂を冷却させる段階と、でなされることを特徴とする高屈折偏光レンズの製造方法を提供する。
本発明でＴＡＣフィルムの前処理は、下記のような化学式で表面改質されるように前記ＴＡＣフィルムをNaOH水溶液に浸漬してなされることを特徴とする。
本発明でＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムに付着する段階は、ＰＶＡフィルムの両面に接着剤を塗布した後前処理されたＴＡＣフィルムを付着することを特徴とする。
本発明で接着剤は、ＰＶＡ粉末と水を混合して形成された水系接着剤でなされることを特徴とする。
本発明でポリチオウレタン樹脂を注入する段階は、前処理された偏光フィルムの上部及び下部にポリチオウレタン樹脂が注入されることを特徴とする。
本発明でポリチオウレタン樹脂と前処理された偏光フィルムは、水素結合でなされて接着力が増加されることを特徴とする。
前述したように本発明の高屈折偏光レンズの製造方法は、偏光フィルムをポリチオウレタン系樹脂と接着させることでレンズと偏光フィルムの接着力を向上させて、レンズ加工時にエッジ部分でフィルムがレンズから脱離されることを防止することができる。
また、本発明はレンズに偏光フィルムの付着力を増加させるため、信頼性があるのに厚さが薄くて軽いレンズを製造することができる長所がある。
また、本発明はレンズと偏光フィルムの付着力が優秀であるため製品の信頼性と安全性を向上させることができる効果を有する。
また、本発明はレンズに偏光フィルムの付着力を増加させるため、信頼性があるのに厚さが薄くて軽いレンズを製造することができる長所がある。
また、本発明はレンズと偏光フィルムの付着力が優秀であるため製品の信頼性と安全性を向上させることができる効果を有する。
本発明の実施のための最善の形態は、ＡＣフィルムの両表面を前処理する段階と、前記前処理されたＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムの両面に付着して前処理偏光フィルムを製造する段階と、前記製造された前処理偏光フィルムをレンズ形状で成形する段階と、前記成形された前処理偏光フィルムをレンズ製造用鋳型に安着させる段階と、前記前処理偏光フィルムが安着されたレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂を注入する段階と、及び前記鋳型を固定してポリチオウレタン系樹脂を冷却させる段階と、でなされる。
以下、添付された図面を参照して本発明の一実施例による高屈折偏光レンズの製造方法を詳しく説明する。
図１は、本発明によるＴＡＣフィルムの前処理を示す断面図であり、図２は本発明による前処理されたＴＡＣ粒子の入射角を表示した図面であり、図３は本発明による前処理されたＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムに付着することを示した断面図であり、図４は本発明による偏光フィルムが製造された状態を示した断面図であり、図５は本発明による偏光フィルムをレンズ形状で成形した状態を示す断面図であり、図６は本発明によるレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂が注入される状態を示す断面図であり、図７は本発明による偏光レンズが成形された状態での断面図であり、図８は本発明による偏光レンズの製造過程を示す流れ図であり、図９は本発明によるレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂が上下に注入される状態を示す断面図であり、図１０は図９の鋳型によって偏光レンズが成形された状態での断面図である。
図１は、本発明によるＴＡＣフィルムの前処理を示す断面図であり、図２は本発明による前処理されたＴＡＣ粒子の入射角を表示した図面であり、図３は本発明による前処理されたＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムに付着することを示した断面図であり、図４は本発明による偏光フィルムが製造された状態を示した断面図であり、図５は本発明による偏光フィルムをレンズ形状で成形した状態を示す断面図であり、図６は本発明によるレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂が注入される状態を示す断面図であり、図７は本発明による偏光レンズが成形された状態での断面図であり、図８は本発明による偏光レンズの製造過程を示す流れ図であり、図９は本発明によるレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂が上下に注入される状態を示す断面図であり、図１０は図９の鋳型によって偏光レンズが成形された状態での断面図である。
図８を参照して偏光レンズ製造過程を詳しく説明すれば、先ず、０．１mm程度のトリアセチルセルロース(ＴＡＣ)フィルムの両面を前処理する段階(Ｓ１)を経る。ＴＡＣフィルム１１０を前処理する理由はＴＡＣフィルム１１０が高屈折レンズを作るためのポリチオウレタン(ＭＲレンズともいう)系樹脂とよく接着されることができるようにするためである。ＴＡＣフィルム１１０の前処理は、NaOH水溶液にＴＡＣフィルム１１０を浸漬させてＴＡＣフィルム１１０の表面を改質する。改質反応による化学式１は下のようである。
前記化学式１に示されたように、表面改質反応が進行された後にＴＡＣフィルムの表面はヒドロキシ基(OH-)が表面に形成される。ＴＡＣフィルムの表面に形成されたヒドロキシ基がポリチオウレタンと結合するためＴＡＣフィルムがポリチオウレタン樹脂から脱離されることを防止することができるようになる。このためにＴＡＣフィルムの表面を改質させる過程を経る。図２は、前処理されたＴＡＣフィルム粒子の入射角を前処理の前と後を比べて表現した図面である。図面に示されたように前処理前後の入射角の差が大きく、前処理されたＴＡＣ粒子の入射角が小さくなって接触することができる表面積が広くなることがあるため、他の物質と接触して結合しやすくなるようになる。
次に前処理されたＴＡＣフィルム１２０を厚さが０．０３～０．０５mm程度であるポリビニールアセテート(ＰＶＡ:Poly Vinyl Acetate)フィルム１１０の両側に水系接着剤１４０を利用して接着して偏光フィルム１００を製造し(Ｓ２)、製造過程は図３に示されていて、製造された偏光フィルム１００は図４に示されている。図３に示されたように、ＰＶＡフィルム１３０は表面に水系接着剤１４０を塗布した後にＴＡＣフィルム１２０を付着する。水系接着剤１４０はＰＶＡ粉末と水を混合して製造されることができる。ＰＶＡフィルム１３０はポリビニルアルコール系などの樹脂フィルムを一軸延伸するか、またはホルム化体などで安定化処理した後一軸延伸したことを利用することができるし、偏光度を高めるためにヨード(IODINE)または異色性染料をドープ(ＤＯＰＥ)処理することができる。
次に偏光フィルム１００を、図５に示したようにレンズ形状で成形する(Ｓ３)。
次に、レンズ形状で成形された偏光フィルム２００をレンズ製造用鋳型４００の内部に挿入固定させる(Ｓ４)。
次に、レンズ形状で成形された偏光フィルム２００をレンズ製造用鋳型４００の内部に挿入固定させる(Ｓ４)。
図６に示したように、レンズ製造用鋳型４００は両側にゴムパッキング４１０、４２０を具備するが、一側のゴムパッキング４１０にはポリチオウレタンが注入される注入口で形成される。両側の各ゴムパッキング４１０、４２０との間には上部及び下部にレンズ形状の遮断膜４３０が具備される。遮断膜は硝子などの材質でなされることができる。偏光フィルム２００はゴムパッキング４１０、４２０の間に上下に具備された遮断膜４３０の間に位置するようになって、各遮断膜４３０と偏光フィルム２００との間には注入空間４４０が形成される。
前記レンズ製造用鋳型４００内部に偏光フィルム２００を挿入固定させた後鋳型４００の一側に具備された注入口４１１を通じてポリチオウレタンが注入され、注入されるポリチオウレタンは偏光フィルム２００の下部に形成された注入空間４４０で熱硬化剤を混合して注入される。
ポリチオウレタン樹脂３００が偏光フィルム２００の下部に充電された後に一定時間冷却してポリチオウレタン樹脂３００と偏光フィルム２００が付着され、冷却が完了すれば偏光レンズ５００の製造は完成される(Ｓ６)。
ポリチオウレタン樹脂３００は高屈折レンズを製造するために使われて、特に、ＭＲＴＭレンズ(三井化学株式会社の登録商標)はポリチオウレタンを使ったレンズの一種として高屈折を有したシリーズで製品が発売開始されている。ＭＲレンズシリーズをよく見れば、ＭＲ-８は屈折率が１．６０であり、ＭＲ-７とＭＲ-１０は屈折率が１．６７であり、ＭＲ-１７４は屈折率が１．７４として屈折率が大きいほど薄いレンズ製造に適している。一般的なポリチオウレタン樹脂３００の化学式は次のようである。
前記化学式２に示されたように、化学式１のＴＡＣフィルムのヒドロキシ基(OH-)が化学式２のポリチオウレタン樹脂３００の末端部であるSHと水素結合され、水素結合によってＴＡＣフィルムはポリチオウレタン樹脂３００に強く付着されることができる。それによってＴＡＣフィルムのポリチオウレタン樹脂に対する接着力は強まることができる。
図９と図１０は、レンズ製造用鋳型でポリチオウレタン樹脂３００が偏光フィルム２００の上部及び下部に付着されるように製造されることを示している。ポリチオウレタン樹脂３００が前処理された偏光フィルム２００の上部及び下部に注入され、偏光フィルム２００の上部及び下部ＴＡＣフィルムのヒドロキシ基(OH-)が化学式２のポリチオウレタン樹脂３００の末端部(SH)と水素結合され、水素結合によってポリチオウレタン樹脂３００はＴＡＣフィルムに強く付着されることができる。
以上で本発明の望ましい一実施例を説明したが、本発明は多様な変化と変更及び均等物を使用することができるし、前記実施例を適切に変形して等しく応用することができることが明確である。したがって、前記記載内容は下記特許請求範囲の限界によって決まる本発明の範囲を限定するものではない。
本発明は、高屈折偏光レンズを構成するポリチオウレタン(Polythiourethane)系樹脂と、ポリチオウレタン系樹脂に付着される偏光フィルムの接着力を向上させてレンズを形成するウレタン樹脂から剥離されないで製品の安全性と信頼性を向上させることができる高屈折偏光レンズ製造方法に関するものであり、産業上利用可能性が高い発明である。
Claims (6)
- ＴＡＣフィルムの両表面を前処理する段階と、
前記前処理されたＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムの両面に付着して前処理偏光フィルムを製造する段階と、
前記製造された前処理偏光フィルムをレンズ形状で成形する段階と、
前記成形された前処理偏光フィルムをレンズ製造用鋳型に安着させる段階と、
前記前処理偏光フィルムが安着されたレンズ製造用鋳型にポリチオウレタン系樹脂を注入する段階と、
前記鋳型を固定してポリチオウレタン系樹脂を冷却させる段階と、でなされる
ことを特徴とする高屈折偏光レンズの製造方法。 - 前記ＴＡＣフィルムの前処理は、下記化学式：
請求項１に記載の高屈折偏光レンズの製造方法。 - 前記ＴＡＣフィルムをＰＶＡフィルムに付着する段階は、ＰＶＡフィルムの両面に接着剤を塗布した後前処理されたＴＡＣフィルムを付着する
請求項１に記載の高屈折偏光レンズの製造方法。 - 前記接着剤は、ＰＶＡ粉末と水を混合して形成された水系接着剤でなされる
請求項３に記載の高屈折偏光レンズの製造方法。 - 前記ポリチオウレタン樹脂を注入する段階は、
前処理された偏光フィルムの上部及び下部に前記ポリチオウレタン樹脂が注入される
請求項１に記載の高屈折偏光レンズの製造方法。 - 前記ポリチオウレタン樹脂と前記前処理された偏光フィルムは水素結合でなされて接着力が増加される
請求項５に記載の高屈折偏光レンズの製造方法。
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