JP4395547B1

JP4395547B1 - 偏光レンズ及び偏光レンズの製造方法

Info

Publication number: JP4395547B1
Application number: JP2008285542A
Authority: JP
Inventors: 英幸佐々木; 良行桜場; 真輝伊藤; 隆行藤田
Original assignee: Newton Co Ltd
Current assignee: Newton Co Ltd
Priority date: 2008-11-06
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: ITMI20090427A1; JP2010113147A; IT1393530B1; US20100110542A1

Abstract

【課題】偏光性薄膜を構成するポリビニルアルコールの水による溶出を阻止するようにして、保護フィルムとの接着を確実に行うことができるようにし、耐水性の向上を図る。
【解決手段】
ポリビニルアルコール製の偏光性薄膜１の両面にアセチルセルロース製の保護フィルム２，３を接合してなる偏光板Ｈを用い、この偏光板Ｈの片面に熱可塑性樹脂フィルム１０を接着剤または粘着剤にて接合し、この熱可塑性樹脂フィルム１０が凹曲面側に位置するように曲面成形し、この偏光板Ｈの凹曲面側に熱可塑性樹脂フィルム１０と同じ樹脂からなる熱可塑性樹脂成形層１１を積層成形した偏光レンズＬにおいて、保護フィルム２，３を接着剤を介して偏光性薄膜１の両面に接着するとともに、接着剤として、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物を用いた。
【選択図】図１

Description

本発明は、防眩用のサングラスやゴーグル等に利用される偏光レンズ及びその製造方法
に関する。

従来、この種の偏光レンズとして、例えば、ポリビニルアルコール製の偏光性薄膜の両面にアセチルセルロース製の保護フィルムを接合してなる偏光板を曲面成形し、該偏光板の凹曲面側にポリカーボネート樹脂からなる樹脂層を積層成形した偏光レンズが知られている。この偏光レンズにおいては、偏光板は、例えば、保護フィルムを接着剤を介して偏光性薄膜の両面に接着している（例えば、特開２００２−９０５２９号公報参照）。

特開２００２−９０５２９号公報

ところで、上記の従来の偏光レンズにおいては、水に浸漬された場合には、偏光板の偏光性薄膜と保護フィルムとが剥がれてくることがあり、耐水性が必ずしも良いとはいえないという問題があった。その理由は、偏光性薄膜を構成するポリビニルアルコール自体が親水性の部材なので、水の影響を受けやすく、溶出を生じることに起因すると考えられる。

本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、偏光性薄膜を構成するポリビニルアルコールの水による溶出を阻止するようにして、保護フィルムとの接着を確実に行うことができるようにし、耐水性の向上を図った偏光レンズ及び偏光レンズの製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の偏光レンズは、ポリビニルアルコール製の偏光性薄膜の両面にアセチルセルロース製の保護フィルムを接合してなる偏光板に、熱可塑性樹脂からなる樹脂層を積層成形した偏光レンズにおいて、
上記保護フィルムを接着剤を介して上記偏光性薄膜の両面に接着するとともに、該接着剤として、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物を用いた構成としている。
ここで、樹脂層を構成する熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート系、ポリスチレン系、メチルメタアクリレートやシクロヘキシルメタクリレートなどの単重合体，共重合体を含むアクリル系、塩化ビニル系、ポリスチレン・メチルメタクリレート系、アクリロニトリル・スチレン系、ポリ−４−メチルペンテン−１、アンダマンタン環やシクロペンタン環を主鎖に持つ主鎖炭化水素系、フルオレン基を側鎖に持つポリエステル系、透明ナイロンなどポリアミド系、ポリウレタン系、アセチルセルロース、プロピルセルロースなどアシルセルロース系のセルロース系樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂は、一種の樹脂を単層にし、また、同種の樹脂を複層にし、あるいは、異種の樹脂を複層にするなど、適宜に設けて良い。

これにより、接着剤として、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物を用いたので、偏光性薄膜を構成するポリビニルアルコールと保護フィルムとの接着が確実になる。特に、偏光性薄膜を構成するポリビニルアルコールの水による溶出が阻止され、耐水性が向上する。これは、酸無水物がエポキシ樹脂を硬化させるとともに、ポリビニルアルコールの水酸基と化学結合を形成して三次元的に硬化するためと考えられる。

そして、上記エポキシ樹脂は、１分子中にエポキシ基を２つ以上有するエポキシ樹脂であって、該エポキシ樹脂として、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型およびグリシジルアミン型のエポキシ樹脂、線状脂肪族エポキサイド、環式脂肪族エポキシ樹脂を単独若しくは２種以上用いる構成としている。

この場合、上記エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、レゾールフェノールジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、フッ素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、フェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノボラックグリシジルエーテル、臭素化ノボラックグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、トリグリシジル−ｐ−アミノクレゾール、トリグリシジル−ｍ−アミノフェノール、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルフォキサイド、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、１−エポキシエチル−３，４−エポキシシクロヘキサンを単独若しくは２種以上用いることが有効である。

更に、必要に応じ、上記酸無水物として、無水マレイン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水セバシン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、シクロペンタン・テトラカルボン酸二無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラメチレン無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチル・テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、脂肪族二塩基酸ポリ無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテートを単独若しくは２種以上用いる構成としている。

更にまた、本発明においては、上記酸無水物を、エポキシ樹脂に対して、当量比（酸無水物当量とエポキシ当量の比）で０．３〜２の範囲で混合する構成としている。
当量比０．３以下であるとエポキシ樹脂未硬化の不具合があり、当量比２を越えると、接着強度が大きく低下する不具合がある。
望ましくは、上記酸無水物を、エポキシ樹脂に対して当量比で、０．５〜１．５の範囲で混合することである。

また、本発明の偏光レンズの製造方法は、上記の偏光レンズを製造するもので、上記エポキシ樹脂及び酸無水物の混合物の硬化温度を室温から１５０℃の範囲に設定し、硬化時間を１時間から４８時間の範囲に設定した構成としている。具体的には、エポキシ樹脂及び酸無水物の混合物の硬化温度を１００℃±２０℃の範囲に設定し、硬化時間を２時間から４８時間の範囲に設定している。

本発明の偏光レンズ及びその製造方法によれば、偏光板の接着剤として、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物を用いたので、偏光性薄膜を構成するポリビニルアルコールと保護フィルムとの接着が確実になる。特に、偏光性薄膜を構成するポリビニルアルコールの水による溶出が阻止され、耐水性を大幅に向上させることができる。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る偏光レンズ及びその製造方法について詳細に説明する。
図１に示すように、実施の形態に係る偏光レンズＬは、ポリビニルアルコール製の偏光性薄膜１の両面にアセチルセルロース製の保護フィルム２，３を接合してなる偏光板Ｈを用い、この偏光板Ｈの片面に熱可塑性樹脂フィルム１０を接着剤または粘着剤にて接合した積層フィルム１２を作成し、この積層フィルム１２を熱可塑性樹脂フィルム１０が凹面側に位置するよう曲面成形し、その後、射出成形（インサートモールド法）にて、凹面側へ熱可塑性樹脂フィルム１０と同樹脂からなる熱可塑性樹脂成形層１１を積層成形してある。これにより、偏光板Ｈの凹曲面側に熱可塑性樹脂フィルム１０及び熱可塑性樹脂成形層１１からなる熱可塑性樹脂の樹脂層Ｊが積層成形される。

そして、偏光板Ｈにおいて、偏光性薄膜１は、厚さ０．１ｍｍ以下のポリビニルアルコールの延伸樹脂シートであり、偏光度８０％以上、好ましくは９５％以上であることが好ましい。また、偏光性薄膜１は、ヨウ素ドープ法、染料ドープ法のいずれかの方法で調製して形成することができる。
保護フィルム２，３は、０．０１〜１．５ｍｍ、好ましくは０．０２〜１．２ｍｍの厚さに形成されたアセチルセルロースであり、例えば、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、トリプロピルセルロース、ジプロピルセルロースなどから選択される。

この保護フィルム２，３は、接着剤を介して偏光性薄膜１の両面に接着されている。接着剤の厚さは、０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５〜８０μｍである。接着剤としては、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物が用いられる。
詳しくは、エポキシ樹脂は、１分子中にエポキシ基を２つ以上有するエポキシ樹脂であって、該エポキシ樹脂として、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型およびグリシジルアミン型のエポキシ樹脂、線状脂肪族エポキサイド、環式脂肪族エポキシ樹脂を単独若しくは２種以上用いる。

具体的には、エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、レゾールフェノールジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、フッ素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、フェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノボラックグリシジルエーテル、臭素化ノボラックグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、トリグリシジル−ｐ−アミノクレゾール、トリグリシジル−ｍ−アミノフェノール、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルフォキサイド、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、１−エポキシエチル−３，４−エポキシシクロヘキサンを単独若しくは２種以上用いる。

また、酸無水物として、無水マレイン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水セバシン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、シクロペンタン・テトラカルボン酸二無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラメチレン無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチル・テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、脂肪族二塩基酸ポリ無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテートを単独若しくは２種以上用いる。

酸無水物は、エポキシ樹脂に対して、当量比（酸無水物当量とエポキシ当量の比）で０．３〜２の範囲で混合している。望ましくは、当量比（酸無水物当量とエポキシ当量の比）で０．５〜１．５の範囲で混合する。
また、エポキシ樹脂及び酸無水物の混合物の硬化温度を室温から１５０℃の範囲に設定し、硬化時間を１時間から４８時間の範囲に設定している。例えば、エポキシ樹脂及び酸無水物の混合物の硬化温度を１００℃±２０℃の範囲に設定し、硬化時間を２時間から４８時間の範囲に設定している。

また、樹脂層Ｊにおいて、偏光板Ｈの片面に接合される熱可塑性樹脂フィルム１０と射出成形にて積層される熱可塑性樹脂成形層１１について説明する。熱可塑性樹脂フィルム１０は、例えばポリカーボネート樹脂からなり、偏光板Ｈの保護フィルム２に、予め、接着剤または粘着剤で接合されている。熱可塑性樹脂フィルム１０は、０．０１〜２．０ｍｍ、好ましくは０．０３〜１．５ｍｍの厚さに設定される。接着剤としては、イソシアネート系、ポリウレタン系、ポリチオウレタン系等が用いられ、粘着剤としては、酢酸ビニル系、アクリル系などが用いられる。そして、偏光板Ｈに熱可塑性樹脂フィルム１０が接合された積層フィルム１２を、偏光板Ｈの熱可塑性樹脂フィルム１０側が凹曲面になるように熱プレス等で曲面成形し、外形抜き加工をして所要形状に整えて、中間品１３を作成する。そして、この曲面成形された所要形状の中間品１３の熱可塑性樹脂フィルム１０に、射出成形にて熱可塑性樹脂成形層１１を設ける。

熱可塑性樹脂成形層１１は、例えばポリカーボネート樹脂からなり、重合度１２０以下、好ましくは重合度１００以下のものが用いられ、射出成形法などにより、熱溶融されて金型に押し込み成形される。熱可塑性樹脂成形層１１は、例えば、０．５ｍｍ〜２０ｍｍの厚さに成形される。その後、仕上げ加工を施し、偏光レンズＬの製品とする。

この偏光レンズＬの製品においては、偏光板Ｈにおいて、接着剤として、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物を用いたので、偏光性薄膜１を構成するポリビニルアルコールと保護フィルム２，３を構成するアセチルセルロースとの接着が確実になる。特に、偏光性薄膜１を構成するポリビニルアルコールの水による溶出が阻止され、耐水性が向上する。これは、酸無水物がエポキシ樹脂を硬化させるとともに、ポリビニルアルコールの水酸基と化学結合を形成して三次元的に硬化するためと考えられる。

次に、本発明の実施例に係る偏光レンズＬの偏光板Ｈを示す。実施例に係る偏光板Ｈにおいて、偏光性薄膜１として、厚さ０．０４ｍｍ（クラレ社製「クラレビニロン＃４０００」）のポリビニルアルコールの延伸樹脂シートを用いた。また、保護フィルム２，３として、厚さ０．０８ｍｍ（フジフィルム社製「フジタックＴＡ８０」）のトリアセチルセルロースを用いた。そして、この保護フィルム２，３を、接着剤を介して偏光性薄膜１の両面に接着した。接着剤としては、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物を用いた。

＜実施例１＞
接着剤において、エポキシ樹脂として、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール（ジャパンエポキシレジン社製「エピコート６３０」）を用いた。また、酸無水物として、無水マレイン酸（和光純薬工業社製）を用いた。無水マレイン酸は、エポキシ樹脂１００重量部に対して、１０５重量部（当量比（酸無水物当量とエポキシ当量の比）で１．０５）を混合した。
そして、この接着剤を用い、その硬化温度を１００℃にし、硬化時間を２４時間にして、保護フィルム２，３を偏光性薄膜１の両面に接着した。

＜実施例２＞
接着剤において、エポキシ樹脂として、ポリグリコールジグリシジルエーテル（ジャパンエポキシレジン社製「ＹＥＤ２０５」）を用いた。また、酸無水物として、無水マレイン酸（和光純薬工業社製）を用いた。無水マレイン酸は、エポキシ樹脂１００重量部に対して、３５重量部（当量比（酸無水物当量とエポキシ当量の比）で０．５）を混合した。
そして、この接着剤を用い、その硬化温度を１００℃にし、硬化時間を２４時間にして、保護フィルム２，３を偏光性薄膜１の両面に接着した。

次に、これらの実施例に係る偏光板Ｈについて、比較例とともに耐水試験を行った。比較例は、上記実施例と同様の偏光性薄膜１及び保護フィルム２，３を用い、接着剤の条件及び硬化条件を変えた。
接着剤の条件は、基剤にエポキシ樹脂としてのトリグリシジル−ｐ−アミノフェノール（ジャパンエポキシレジン社製「エピコート６３０」、以下「６３０」と表記）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製「エピコート８０１」、以下「８０１」と表記）を用い、それぞれに硬化剤として変性脂環式ポリアミン化合物（ビス（２−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン）（ジャパンエポキシレジン社製「エピキュア１１３」、以下「１１３」と表記）、ポリグリコールジグリシジルエーテル（ジャパンエポキシレジン社製「ＹＥＤ２０５」、以下「ＹＥＤ２０５」と表記）、「ナトリウムエトキシド」を１００：３２の比で混合したものを６種類（比較例１〜６）、また、「６３０」と「１１３」の組合せのみ１００：６４の比で混合したものを１種類（比較例７）、「無水マレイン酸」を「エタノール」に１０ｗｔ％を混合したエタノール溶液を１種類（比較例８）、「６３０」のみで硬化剤を用いないものを１種類（比較例９）の計９種類を接着剤として設けた。
硬化条件は、上記前者の６種類（比較例１〜６）を硬化温度を６０℃、硬化時間を７２時間、後者（比較例７〜９）を全て硬化温度を１００℃、硬化時間２４時間とした。

耐水試験は、試験片として、上記条件で接着・硬化させたフィルムを幅３０ｍｍ、長さ９０ｍｍの長方形に切断したものを用意し、この試験片を６０℃の湯に２４時間浸漬し、剥離状態を見た。
結果を図２に示す。密着性については、接着・硬化後に手で容易に剥離できないものを「○」、容易に剥離できるものもしくは接着されないものを「×」と判定した。また、耐水性については、上記試験条件下で剥離が全くなく、優良なものを「◎」、良好なものを「○」、試験片外周に若干剥離があるものを「△」、明らかに剥離が確認されたものを「×」、また、試験が不可のものを「―」と判定した。
この結果から、エポキシ樹脂を用いた接着において、無水マレイン酸が有効であることが分かった。

本発明の実施の形態に係る偏光レンズをその製造工程とともに示す図である。本発明の実施例及び比較例の耐水試験の結果を示す表図である。

Ｌ偏光レンズ
Ｈ偏光板
１偏光性薄膜
２，３保護フィルム
Ｊ樹脂層
１０熱可塑性樹脂フィルム
１１熱可塑性樹脂成形層
１２積層フィルム
１３中間品

Claims

ポリビニルアルコール製の偏光性薄膜の両面にアセチルセルロース製の保護フィルムを接合してなる偏光板に、熱可塑性樹脂からなる樹脂層を積層成形した偏光レンズにおいて、
上記保護フィルムを接着剤を介して上記偏光性薄膜の両面に接着するとともに、該接着剤として、エポキシ樹脂と酸無水物との混合物を用い、
上記エポキシ樹脂は、１分子中にエポキシ基を２つ以上有するエポキシ樹脂であって、該エポキシ樹脂として、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル型およびグリシジルアミン型のエポキシ樹脂、線状脂肪族エポキサイド、環式脂肪族エポキシ樹脂を単独若しくは２種以上用い、
上記酸無水物を、エポキシ樹脂に対して、当量比（酸無水物当量とエポキシ当量の比）で０．３〜２の範囲で混合することを特徴とする偏光レンズ。
上記エポキシ樹脂として、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、レゾールフェノールジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、フッ素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、フェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノボラックグリシジルエーテル、臭素化ノボラックグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジルエステル、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルトルイジン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、トリグリシジル−ｐ−アミノクレゾール、トリグリシジル−ｍ−アミノフェノール、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルスルフォキサイド、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３'，４'−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、１−エポキシエチル−３，４−エポキシシクロヘキサンを単独若しくは２種以上用いることを特徴とする請求項１記載の偏光レンズ。
上記酸無水物として、無水マレイン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水セバシン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、シクロペンタン・テトラカルボン酸二無水物、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラメチレン無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチル・テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、脂肪族二塩基酸ポリ無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテートを単独若しくは２種以上用いることを特徴とする請求項１または２記載の偏光レンズ。
上記酸無水物を、エポキシ樹脂に対して、当量比（酸無水物当量とエポキシ当量の比）で０．５〜１．５の範囲で混合することを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の偏光レンズ。
上記請求項１乃至４何れかに記載の偏光レンズを製造する偏光レンズの製造方法において、上記エポキシ樹脂及び酸無水物の混合物の硬化温度を１００℃±２０℃の範囲に設定し、硬化時間を１時間から４８時間の範囲に設定したことを特徴とする偏光レンズの製造方法。