JPWO2010113996A1 - 偏光レンズの製造方法、偏光レンズ、およびレンズの製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、レンズ基材の前記表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成すること、を含む偏光レンズの製造方法に関する。
Description
本出願は、2009年3月31日出願の日本特願2009−084242号の優先権を主張し、その全記載は、ここに特に開示として援用される。
本発明は、偏光レンズの製造方法および偏光レンズに関するものであり、詳しくは簡便な手段により二色性色素の偏光性を発現させ得る偏光レンズの製造方法および偏光レンズに関するものである。
更に本発明は、レンズに所望の機能を付与するための機能性膜を有するレンズの製造方法に関するものである。
更に本発明は、レンズに所望の機能を付与するための機能性膜を有するレンズの製造方法に関するものである。
偏光レンズは、溶接作業、医療治療等の特殊作業やスキーなどの各種スポーツ中に防眩メガネとして利用されるものであり、一般に二色性色素の偏光性を利用することにより防眩性が発揮される。
二色性色素の偏光性は、主に二色性色素が一軸配向することにより発現される。二色性色素を一軸配向させるためには、二色性色素を含む塗布液を配列膜上に塗布することが一般に行われる。例えばWO06/081006A1、その全記載は、ここに特に開示として援用される、には、シリカ(SiO2)蒸着膜等の無機中間層上に、無機中間層表面をブラッシングした後に色素溶液を塗布することにより、偏光レンズを得ることが開示されている。
また、注型重合法によってレンズを製造する際、成形型のキャビティ内に偏光膜を配置した上でレンズ原料液の重合硬化をキャビティ内で行うことにより、偏光レンズを製造する方法も知られている(例えば特開2001−311804号公報参照。その全記載は、ここに特に開示として援用される)。
しかし、WO06/081006A1に記載されているような無機物質からなる配列膜は高硬度であるため、二色性色素の配向に必要な表面の研磨加工に際し、比較的大きな粒径を有する研磨粒子を用いる必要があり、研磨が必要以上に過多になった場合、研磨痕が大きくなり蒸着膜に曇りが生じる場合があった。さらに無機物質による層を形成するには真空蒸着する必要があり、偏光レンズを製造するにあたり工程が煩雑になり、コストが高くなるという課題がある。また、無機物質のみの層では基材との熱膨張係数の差が大きいため、製造過程での加熱処理により熱膨張差によるクラックを発生してしまい、これが原因でレンズに曇りが生じるという問題もある。
一方、特開2001−311804号公報に記載の方法は、注型重合前に偏光膜を別途製造または準備する必要がある上に、偏光膜を別に在庫として保有することになりコスト面で不利である。
そこで本発明の目的は、曇りが低減ないしは防止された優れた光学特性を有する偏光レンズを簡便に製造するための手段を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得るに至った。
(1)注型重合に使用するモールド表面の表面に一定方向に研磨処理を施したうえで、このモールド表面を成形型のキャビティ内部に配置した状態で注型重合によりレンズ基材の重合を行うことにより、モールド表面の面形状がレンズ基材表面に転写される。これによりレンズ基材表面上に配列膜の機能を付与することができる。このレンズ基材表面上に二色性色素を含有する溶液を塗布することにより、二色性色素の偏光性を発現させることができる。
(2)上記方法では、モールドは最終製品となる偏光レンズの構成要素ではないため、研磨処理を施した結果モールドに曇りが生じたとしても、偏光レンズの光学特性に影響を及ぼすことはない。したがって、曇りが低減ないしは防止された偏光レンズを得ることができる。
(3)更に上記方法によれば、モールド表面の加工、偏光膜の形成、レンズの重合までを一連の工程で行うことができるため、別途偏光膜を作製または準備する必要はない。したがって簡便でありコスト面でもきわめて有利である。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
(1)注型重合に使用するモールド表面の表面に一定方向に研磨処理を施したうえで、このモールド表面を成形型のキャビティ内部に配置した状態で注型重合によりレンズ基材の重合を行うことにより、モールド表面の面形状がレンズ基材表面に転写される。これによりレンズ基材表面上に配列膜の機能を付与することができる。このレンズ基材表面上に二色性色素を含有する溶液を塗布することにより、二色性色素の偏光性を発現させることができる。
(2)上記方法では、モールドは最終製品となる偏光レンズの構成要素ではないため、研磨処理を施した結果モールドに曇りが生じたとしても、偏光レンズの光学特性に影響を及ぼすことはない。したがって、曇りが低減ないしは防止された偏光レンズを得ることができる。
(3)更に上記方法によれば、モールド表面の加工、偏光膜の形成、レンズの重合までを一連の工程で行うことができるため、別途偏光膜を作製または準備する必要はない。したがって簡便でありコスト面でもきわめて有利である。
本発明は、以上の知見に基づき完成された。
本発明の一態様は、
レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成すること、
を含む偏光レンズの製造方法
に関する。
レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成すること、
を含む偏光レンズの製造方法
に関する。
前記偏光膜中の二色性色素の非水溶化処理を行うことができる。
前記偏光膜中の二色性色素に対して固定化処理を行うことができる。
前記偏光膜上に、少なくとも一つの機能性膜を形成することができる。前記機能性膜は、プライマー、ハードコートおよび反射防止膜からなる群から選ばれる少なくとも一種であることができる。
前記モールドは不透明であることができる。
本発明の別の態様は、レンズ基材上に二色性色素を含有する偏光膜を有する偏光レンズであって、前記偏光膜は、該偏光膜側に突出した凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材表面上に配置されている偏光レンズに関する。
前記偏光膜は、前記レンズ基材表面に直接配置されていることができる。
本発明の更なる態様は、
レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に、コーティング液を塗布することにより機能性膜を形成すること、
を含むレンズの製造方法
に関する。
レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に、コーティング液を塗布することにより機能性膜を形成すること、
を含むレンズの製造方法
に関する。
本発明の更に別の態様は、
一方の表面に凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材在庫を準備すること、
レンズ発注業者から受注したレンズ情報に基づき前記在庫からレンズ基材を選択すること、
選択したレンズ基材の前記連続突起を有する表面上に機能性膜を形成すること、
を含み、
前記レンズ情報は偏光膜有無情報を含み、偏光膜有りのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として少なくとも偏光膜を形成し、偏光膜なしのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として偏光膜以外の機能性膜を形成するレンズの製造方法
に関する。
一方の表面に凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材在庫を準備すること、
レンズ発注業者から受注したレンズ情報に基づき前記在庫からレンズ基材を選択すること、
選択したレンズ基材の前記連続突起を有する表面上に機能性膜を形成すること、
を含み、
前記レンズ情報は偏光膜有無情報を含み、偏光膜有りのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として少なくとも偏光膜を形成し、偏光膜なしのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として偏光膜以外の機能性膜を形成するレンズの製造方法
に関する。
本発明によれば、高品質な偏光レンズを簡便に製造することができる。
本発明の偏光レンズの製造方法は、以下の工程を含む。
(1)レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施す(以下、「研磨工程」という)。
(2)前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成する。ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行う(以下、「成形型組立工程」という)。
(3)前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得る(以下、「硬化工程」という)。
(4)レンズ基材の前記表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成する(以下、「偏光膜形成工程」という)。
以下、上記工程の詳細を順次説明する。
(1)レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施す(以下、「研磨工程」という)。
(2)前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成する。ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行う(以下、「成形型組立工程」という)。
(3)前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得る(以下、「硬化工程」という)。
(4)レンズ基材の前記表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成する(以下、「偏光膜形成工程」という)。
以下、上記工程の詳細を順次説明する。
(1)研磨工程
注型重合法では、成形型のキャビティ内においてレンズ原料液の硬化反応を行うことにより、レンズ形状の成形体(レンズ基材)を製造する。上記キャビティは2つのモールドを対向配置したうえで、モールド間の間隔を閉塞することにより形成される。本工程は、後述する成形型組立工程において、上記キャビティ内部に配置されることとなるモールド表面に、一定方向に研磨処理を施す工程である。後述の重合工程では、研磨処理が施された研磨面の面形状をレンズ基材表面に転写する。これによりレンズ基材表面に凸形状の微細な連続突起を形成することができる。この連続突起が形成されたレンズ基材表面は配列膜の機能を発揮することができるため、該表面上に色素含有塗布液を塗布することにより、二色性色素を一軸配向させ良好な偏光性を発現することができる。
注型重合法では、成形型のキャビティ内においてレンズ原料液の硬化反応を行うことにより、レンズ形状の成形体(レンズ基材)を製造する。上記キャビティは2つのモールドを対向配置したうえで、モールド間の間隔を閉塞することにより形成される。本工程は、後述する成形型組立工程において、上記キャビティ内部に配置されることとなるモールド表面に、一定方向に研磨処理を施す工程である。後述の重合工程では、研磨処理が施された研磨面の面形状をレンズ基材表面に転写する。これによりレンズ基材表面に凸形状の微細な連続突起を形成することができる。この連続突起が形成されたレンズ基材表面は配列膜の機能を発揮することができるため、該表面上に色素含有塗布液を塗布することにより、二色性色素を一軸配向させ良好な偏光性を発現することができる。
研磨処理を施すモールドは、成形型を構成する2つのモールドのどちらでもよく、得られる偏光レンズの物体側、眼球側のどちらに偏光膜を配置するかに応じて決定すればよい。
処理対象となるモールド表面には、一定方向に研磨処理が施される。ここで一定方向とは、例えば平行であることをいうが、研磨痕が筋状に形成され研磨痕同士が交差しない程度に研磨方向が揃っていればよく完全に平行であることは必須ではない。以下、この状態を略平行という。
モールド表面の研磨処理は、一般に偏光膜の製造時や液晶分子の配向処理のために使用される各種研磨処理を用いることができる。例えば、液晶分子の配向処理のために行われるラビング工程によって研磨処理を行うことができる。ラビング工程は、被研磨面を布などで一定方向に擦る工程であり、その詳細は、例えば米国特許2400877号明細書や米国特許4865668号明細書等を参照できる。それらの全記載は、ここに特に開示として援用される。
また、研磨処理には研磨剤を使用することもできる。研磨処理に使用される研磨剤としては、特に制限ないが、例えば、研磨剤粒子を含むスラリーをウレタンフォーム等の発泡材料に浸漬させたものを用いることができる。例えば、ウレタンフォームをモールド表面上で回転させることによりモールド表面を一定方向に研磨することができる。研磨剤粒子としては、SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、CeO2等が挙げられる。この中で、一般に使用されるガラスモールドに対する硬度(研磨の容易さ、仕上がり)、および化学的安定性の観点から、Al2O3が好ましい。これらは1種単独でも、または2種以上組み合わせて用いてもよい。また、研磨剤粒子を含むスラリーには、粘度改質剤、pH調整剤等が含有されていてもよい。研磨剤粒子の平均粒径は、二色性色素の偏光性を良好に発現させる観点から、100μm未満であることが好ましく、0.5〜50μmがより好ましく、1〜10μmがさらに好ましい。研磨条件は、特に限定されず、回転速度、研磨圧、および研磨時間等を適宜調整することができる。また、形成される研磨痕の深さやピッチは、二色性色素を一軸配向させ得る凸形状の微細な連続突起をレンズ基材表面に形成できるように設定すればよい。
上記研磨処理後、必要に応じて公知の方法によりモールドを洗浄および乾燥した後、下記成形型組立工程を行う。
(3)成形型組立工程
上記工程によりモールド表面に偏光膜を形成した後、第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成する。ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行うことにより、注型重合によりレンズ基材表面に研磨面の面形状を転写することができる。前記研磨面には研磨工程において筋状の研磨痕、即ち凹形状の微細な連続溝が形成されている。したがって、キャビティ内へレンズ原料液を注入し硬化させることにより、上記研磨面の面形状がレンズ基材に転写され、レンズ基材表面に凸形状の微細な連続突起を形成することができる。
上記工程によりモールド表面に偏光膜を形成した後、第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成する。ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行うことにより、注型重合によりレンズ基材表面に研磨面の面形状を転写することができる。前記研磨面には研磨工程において筋状の研磨痕、即ち凹形状の微細な連続溝が形成されている。したがって、キャビティ内へレンズ原料液を注入し硬化させることにより、上記研磨面の面形状がレンズ基材に転写され、レンズ基材表面に凸形状の微細な連続突起を形成することができる。
上記2つのモールドの間隔は、円筒状のガスケットによって閉塞してもよく、ガスケットの代わりに粘着テープを2つのモールドの側面に巻きつけることによって閉塞してもよい。前記モールド、ガスケットとしては、通常注型重合に使用されるものをそのまま使用することができる。モールドとしては、ガラスモールド、好ましくは破損およびキズをつきにくくするために化学強化処理を施したガラス製モールドを使用することができる。モールドは、それ自体は最終製品である偏光レンズの構成要素ではないため、前記研磨処理を施した結果、モールドに曇りが生じてもかまわない。また、モールドの非使用面にキズやすりガラスのような凹凸があってもかまわない。即ち、前記モールドは透明であっても不透明であってもよい。さらには、金属製のモールド等の不透明のモールドを使用することもできる。金属製モールドは射出成形により所望の形状に成形することができるため加工性の点で有利である。なお、本発明において「透明」とは、可視光(波長380nm〜780nm)に対する透過率が80%以上であることをいい、「不透明」とは、可視光に対する透過率が80%未満であることをいう。
第一モールド、第二モールドおよびガスケットを前記のように配置することにより構成されたレンズ鋳型の概略図を、図1に示す。以下、図1に基づいて成形型組立工程について説明する。但し、本発明は、図1に示す態様に限定されるものではない。
図1中、レンズ鋳型10は、レンズの前面(凸面)を形成すべく凹面側に成形面を有する凹面型である第一モールド11、レンズの後面(凹面)を形成すべく凸面側に成形面を有する凸面側に成形面を有する第二モールド12、および円筒状のガスケット13が両モールドの端面を取り囲むことによって内部にキャビティ14が形成されている。ガスケット13は、ガスケットの外周ホルダーとして機能し、レンズの厚さを決める役割を果たす。レンズ基材の厚さは、例えば1〜30mm程度であるが、上記範囲に限定されるものではない。
第一モールドおよび第二モールドは、製造治具にて取り扱い可能な非転写面(非使用面17)とレンズの光学表面を転写させるための転写面(使用面16)を有する。使用面16はレンズの光学面形状および表面状態を転写する面である。第一モールド側の使用面16上には、研磨工程において表面上に筋状の研磨痕(凹形状の微細な連続溝)が形成されている。このキャビティ内へレンズ原料液を注入し硬化させることにより、上記研磨面の面形状がレンズ基材に転写され、レンズ基材表面に凸形状の微細な連続突起を形成することができる。
(3)硬化工程
本工程では、成形型組立工程で形成したキャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行う。これによりレンズ基材表面に前記研磨面の面形状を転写することができる。
本工程では、成形型組立工程で形成したキャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行う。これによりレンズ基材表面に前記研磨面の面形状を転写することができる。
前記キャビティへ注入されるレンズ原料液は、硬化性成分を含むものであり、通常プラスチックレンズ基材、好ましくは眼鏡レンズ用プラスチックレンズ基材を構成する各種ポリマーの原料モノマー、オリゴマーおよび/またはプレポリマーを含むことができ、共重合体を形成するために2種以上のモノマーの混合物を含むこともできる。上記硬化性成分は、熱硬化性成分であっても光硬化性成分であってもよいが、注型重合では通常、熱硬化性成分が使用される。レンズ原料液には、必要があればモノマーの種類に応じて選択した触媒を添加することもできる。また、レンズ原料液には、通常使用される各種添加剤を含むこともできる。
前記レンズ原料液の具体例としては、例えば、メチルメタクリレートと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと一種以上の他のモノマーとの共重合体、ポリウレタンとポリウレアの共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、エン−チオール反応を利用したスルフィド樹脂、硫黄を含むビニル重合体等を重合可能な原料液が挙げられる。上記中、硬化性成分としてはウレタン系が好適であるが、これに限定されるものではない。キャビティへのレンズ原料液の注入は、通常の注型重合と同様に行うことができる。
次いで、キャビティ内へ注入されたレンズ原料液に加熱、光照射等を施すことにより、レンズ原料液に含まれる硬化性成分の硬化反応を行いレンズ形状の成形体を得ることができる。硬化反応条件(例えば加熱昇温プログラム)は、特に限定されるものではなく、使用するレンズ原料液の種類に応じて決定すればよい。硬化処理終了後、レンズと密着している2つのモールドを分離(離型)することにより、モールド研磨面の面形状が転写され、凸形状の微細な連続突起が一定方向に形成された表面を有するレンズ基材を得ることができる。こうして得られるレンズ基材は、フィニッシュレンズ(両面が光学的に仕上げられたレンズブランク)であってもよく、セミフィニッシュレンズ(一方の面だけが光学的に仕上げられたレンズブランク)であってもよい。後述する本発明のレンズの製造方法では、上記レンズ基材をセミフィニッシュレンズ(以下、セミレンズとも記載する)として使用することが好ましい。
(4)偏光膜形成工程
本工程では、モールド研磨面の面形状が転写されたレンズ基材表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成する。上記レンズ基材表面上に塗布液を塗布することにより、凸形状の微細な連続突起を有する表面が配列膜の機能を果たすことができるため、塗布液中の二色性色素を一軸配向させることができる。これにより二色性色素に偏光性を発現させることができる。
本工程では、モールド研磨面の面形状が転写されたレンズ基材表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成する。上記レンズ基材表面上に塗布液を塗布することにより、凸形状の微細な連続突起を有する表面が配列膜の機能を果たすことができるため、塗布液中の二色性色素を一軸配向させることができる。これにより二色性色素に偏光性を発現させることができる。
「二色性」とは、媒質が光に対して選択吸収の異方性を有するために、透過光の色が伝播方向によって異なる性質を意味し、二色性色素は、偏光光に対して色素分子のある特定の方向で光吸収が強くなり,これと直行する方向では光吸収が小さくなる性質を有する。また、二色性色素の中には、水を溶媒とした時、ある濃度・温度範囲で液晶状態を発現するものが知られている。このような液晶状態のことをリオトロピック液晶という。この二色性色素の液晶状態を利用して特定の一方向に色素分子を配列させることができれば、より強い二色性を発現することが可能となる。本発明では、前記したレンズ基材表面に塗布液を塗布することにより二色性色素を一軸配向させることができ、これにより良好な偏光性を発現させることができる。
本発明に使用される二色性色素としては、特に限定されるものではなく、偏光素子に通常使用される各種二色性色素を使用することができる。具体例としては、アゾ系、アントラキノン系、メロシアニン系、スチリル系、アゾメチン系、キノン系、キノフタロン系、ペリレン系、インジゴ系、テトラジン系、スチルベン系、ベンジジン系色素等が挙げられる。また、米国特許2400877号明細書、特表2002−527786号公報に記載されているもの等も使用することができる。
二色性色素を含有する塗布液は、溶液または懸濁液であり、好ましくは水を溶媒とする水溶液または水性懸濁液である。塗布液中の二色性色素の含有量は、例えば1〜50質量%程度であるが、所望の偏光性が得られればよく上記範囲に限定されるものではない。
塗布液は、二色性色素に加えて、他の成分を含むこともできる。他の成分としては、二色性色素以外の色素を挙げることができ、このような色素を配合することで所望の色相を有する偏光レンズを製造することができる。さらに塗布性等を向上させる観点から、必要に応じてレオロジー改質剤、接着性促進剤、可塑剤、レベリング剤等の添加剤を配合してもよい。
塗布液の塗布方法としては、特に限定はなく、スピンコート、ディップコート、フローコート、スプレーコート等の公知の方法が挙げられる。形成する偏光膜の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば0.05〜5μm程度である。塗布液の塗布量は、所望の膜厚に応じて決定すればよい。
二色性色素の多くは水溶性であるため、膜安定性を高めるために、塗布液を塗布乾燥した後に非水溶化処理を施すことが好ましい。非水溶化処理は、例えば色素分子の末端水酸基をイオン交換することや色素と金属塩との間でキレート状態を作り出すことより行うことができる。そのためには、形成した偏光膜を金属塩水溶液に浸漬する方法を用いることが好ましい。使用できる金属塩としては、特に限定されるものではないが、例えばAlCl3、BaCl2、CdCl2、ZnCl2、FeCl2およびSnCl3等を挙げることができる。この中で、安全性の観点から、AlCl3およびZnCl2が好ましい。非水溶化処理後、偏光膜の表面をさらに乾燥させてもよい。
更に偏光膜には、膜強度および安定性を高めるために、好ましくは前記非水溶化処理後、二色性色素の固定化処理を施すことが好ましい。固定化処理は、例えば偏光膜上にカップリング剤溶液を塗布することにより行うことができる。偏光膜上へのカップリング剤溶液の塗布は、ディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の公知の手段によって行うことができる。カップリング剤溶液の塗布は、1回または必要に応じて2回以上行うこともできる。塗布後、カップリング剤を硬化するために熱処理(アニール)を行うこともできる。アニール温度は、使用するカップリング剤の種類に応じて決定することができる。
上記操作により、カップリング剤は偏光膜に浸透し、実質的に偏光膜中に含まれることになる。この場合の偏光膜の厚さは、特に限定されないが0.05〜1μmの範囲であると好ましい。前記カップリング剤溶液としては、例えばカップリング剤の1〜50質量%水溶液を使用することができる。また、カップリング剤としては、シランカップリング剤等の公知のカップリング剤を使用することができる。シランカップリング剤としては、例えば、下記有機ケイ素化合物等を使用することができる:γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(γ−GPS)、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシドキシ基含有トリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリブトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン等のエポキシアルキルアルコキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン等。但し、特にこれらに限定されるものではない。これら化合物は1種単独でも、または2種以上組み合わせて用いてもよい。
なお、偏光膜とレンズ基材との密着性を高めるために、偏光膜形成工程前に被塗布面であるレンズ基材表面に密着性向上のためのプライマーを形成することもできる。ただし本発明ではレンズ基材表面の凸形状の微細な連続突起が逆アンカー効果を発揮することにより、プライマーを使用することなく十分な密着性を得ることができる。プライマーを使用する場合、プライマーとしては、公知の接着層を何ら制限なく使用することができる。具体的には、ポリウレタン樹脂、酢酸ビニル、エチレンビニル共重合体であるオレフィン系、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系の樹脂溶液を塗布することにより形成した塗布膜を挙げることができる。プライマーの膜厚は適宜決定すればよいが、プライマーによりレンズ基材上の凸形状がマスキングされレンズ基材最表面が平坦面とならないような膜厚でプライマーを形成することが好ましい。
以上の工程を含む本発明の偏光レンズの製造方法の説明図を、図2に示す。本発明の製造方法では、図2(a)に示すように、研磨工程においてモールド表面上に形成された連続した溝内にレンズ原料液が入り込み硬化することによって、図2(b)に示すように上記溝形状が転写され、表面に凸形状の連続突起を有するレンズ基材を得ることができる。そしてこのレンズ基材上に二色性色素含有塗布液を塗布すると、凸状の連続突起(筋部)を有する基材表面が配列膜の役割を果たすことにより、二色性色素に偏光性を発現させることができる。前述のWO06/081006A1に記載されているような従来の偏光レンズの製造方法では、溝を有する面の上に二色性色素含有溶液を塗布するため、偏光膜がレンズ基材側に突出した凸形状の連続突起を有することになる。これに対し本発明の製造方法により得られる偏光レンズは、これとは逆に、図2(c)に示すように、レンズ基材が偏光膜側に突出した凸形状の連続突起を有する。即ち、本発明によれば、新規な構成を有する偏光レンズを得ることができる。上記連続突起は、一定方向に研磨処理が施されたモールド表面に形成された略平行の溝形状(研磨痕)が転写されたものであるため、特定の方向性を有する。前述のように、モールド表面に形成する研磨痕の深さやピッチは二色性色素を一軸配向させることができるように設定されるものであるため、形成される連続突起の形状は設定した研磨条件により決定される。一般的な二色性色素の偏光性を発現させるための溝形状を考慮すると、各突起の最大高さは1〜2nm程度、突起間隔(隣接する突起のピーク同士の間隔)は0.3〜0.7μm程度となり得る。ここで上記突起形状は、突起が連続する方向と直交する断面形状である。突起が連続する方向に沿った断面には微小凹凸が存在する場合もあり、この微小凹凸の形状はモールド表面性により決定される。通常、その凸部高さは0.2nm以下程度である。
以上の工程により得られた偏光レンズ上には、必要に応じて各種機能性膜を公知の成膜方法によって積層することもできる。機能性膜としては、ハードコート膜、反射防止膜を挙げることができる。ハードコートの厚さは、例えば0.5〜10μm、反射防止膜の厚さは、例えば0.1〜5μmとすることができる。
ハードコート膜の材料としては、公知の有機ケイ素化合物および無機酸化物コロイド粒子よりなるコーティング組成物を、必要に応じて熱硬化等の硬化処理を施して使用することができる。有機ケイ素化合物および無機酸化物コロイド粒子としては、例えば、特開2007−77327号公報段落[0071]〜[0074]に記載のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。上記公報の全記載は、ここに特に開示として援用される。また、アクリレートモノマーやオリゴマー等の公知の紫外線硬化樹脂やEB硬化樹脂をコーティング組成物として用いることもできる。ハードコート層用コ−ティング組成物は、従来知られている方法で調製することができる。
ハードコート層を基材上に形成する方法としては、上記コ−ティング組成物を基材に塗布する方法が挙げられる。塗布手段としてはディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の通常行われる方法が適用できるが、面精度の面からディッピング法、スピンコーティング法が特に好ましい。
ハードコート層を基材上に形成する方法としては、上記コ−ティング組成物を基材に塗布する方法が挙げられる。塗布手段としてはディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法等の通常行われる方法が適用できるが、面精度の面からディッピング法、スピンコーティング法が特に好ましい。
反射防止膜としては、公知の無機酸化物よりなる単層、多層膜を使用することができる。この無機酸化物としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ニオブ(Nb2O5)酸化イットリウム(Y2O3)等が挙げられる。その形成方法は特に限定されるものではない。
また、機能性膜として、撥水膜、紫外線吸収膜、赤外線吸収膜、フォトクロミック膜、静電防止膜等も積層可能である。更にそれらの膜とレンズとの密着性を高めるためのプライマーを挙げることもできる。プライマーの詳細は前述の通りである。上記機能性膜は、偏光膜上に積層することもでき、偏光膜の反対側のレンズ基材表面上に積層することもできる。
以上の工程により、簡便な方法で良好な偏光性と光学特性を兼ね備えた偏光レンズを得ることができる。得られた偏光レンズは、各種レンズとして好適であり、特に、優れた光学特性を有するため眼鏡レンズとして好適である。眼鏡レンズの場合には、屈折率は、例えば1.50〜1.80程度、また、アッベ数は、例えば30以上である。
更に本発明は、レンズ基材上に二色性色素を含有する偏光膜を有する偏光レンズであって、前記偏光膜が、該偏光膜側に突出した凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材表面上に配置されている偏光レンズ関する。先に説明した通り、上記構成の偏光レンズは従来の製造方法で得られなかったものである。なお、本発明の偏光レンズにおける、上記連続突起は、筋状に配置されているものであり、突起同士が交差しない程度に方向が揃っていればよく完全に平行であることは必須ではない。
本発明の偏光レンズにおいて、前記偏光膜は、前記レンズ基材表面に直接配置されていてもよい。前述のように、レンズ基材表面の凸形状の微細な連続突起が逆アンカー効果を発揮することにより、プライマーを使用することなく十分な密着性を得ることができる。
更に、前記の表面に凸形状の連続突起を有するレンズ基材は、偏光レンズに限らず各種機能性膜形成に適用することができる。例えばレンズに所望の物性を付与するために形成する各種機能性膜を、前記連続突起を有する基材表面に形成することも可能である。これにより、レンズ基材上に機能性膜を有するレンズであって、前記機能性膜が該機能性膜側に突出した凸状の連続突起を有するレンズ基材表面上に配置されているレンズを得ることができる。
即ち、本発明によれば、
レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に機能性膜を形成すること、
を含むレンズの製造方法;
一方の表面に凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材在庫を準備すること、
レンズ発注業者から受注したレンズ情報に基づき前記在庫からレンズ基材を選択すること、
選択したレンズ基材の前記連続突起を有する表面上に機能性膜を形成すること、
を含み、
前記レンズ情報は偏光膜有無情報を含み、偏光膜有りのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として少なくとも偏光膜を形成し、偏光膜なしのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として偏光膜以外の機能性膜を形成するレンズの製造方法、
も提供される。
レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に機能性膜を形成すること、
を含むレンズの製造方法;
一方の表面に凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材在庫を準備すること、
レンズ発注業者から受注したレンズ情報に基づき前記在庫からレンズ基材を選択すること、
選択したレンズ基材の前記連続突起を有する表面上に機能性膜を形成すること、
を含み、
前記レンズ情報は偏光膜有無情報を含み、偏光膜有りのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として少なくとも偏光膜を形成し、偏光膜なしのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として偏光膜以外の機能性膜を形成するレンズの製造方法、
も提供される。
上記偏光膜以外の機能性膜としては、ハードコート膜、反射防止膜、プライマー、撥水膜、紫外線吸収膜、赤外線吸収膜、フォトクロミック膜、静電防止膜等を挙げることができる。機能性膜の形成方法は特に限定されるものではなく、ディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法、蒸着法等、形成する機能性膜に応じて最適な方法を選択すればよい。その他、本発明のレンズの製造方法の詳細は、先に説明した通りである。
次に、本発明のレンズの製造方法の具体的態様を、上記レンズ基材を用いて受注に応じた眼鏡レンズを製造(供給)するレンズ製造システムの実施形態を例に取り図面を参照し説明する。ただし本発明は、下記実施形態に限定されるものではない。
図4は、本実施形態にかかる眼鏡レンズの製造システムの構成を示すブロック図である。図4において、この眼鏡レンズ製造システムは、まず、眼鏡店100の発注端末101とメインフレーム201とが通信回線300を介して接続されている。発注端末101は、発注元としての眼鏡店100に配置されている。メインフレーム201は、眼鏡の製造メーカ側としての工場200に配置されている。そして、この工場200側において、メインフレーム201内にて工場サーバーが接続配置され、この工場サーバーにLAN回線202を介して各加工装置計算制御端末装置(210、220、230,240、250)および各加工装置(カーブジェネレータ211、研磨装置212、反射防止膜加工装置221、検査装置222、二色性色素溶液塗布装置231、アニール装置232、ハードコート加工装置241、アニール装置242、ブロッキング装置251等)が接続されている。なお全ての回線は情報交換可能に接続されている。
眼鏡店100の発注端末101は、眼鏡レンズを発注する際に必要となる各種のデータの入力を支援し表示する。この発注端末101の入力部は、被検眼の処方値関連情報、レンズの屈折率やARコート種別および偏光膜有無を含むレンズ関連情報等を入力可能とする。また、発注端末101の入力部には眼鏡フレームの枠形状を測定するフレーム測定装置等102が接続され、フレーム形状を含むフレーム関連情報が発注端末101に入力される。発注端末101に入力された処方値関連情報、レンズ関連情報、フレーム関連情報等は、通信回線300を通じて工場200のメインフレーム201へ送信される。送信された前記情報は、受注データとしてメインフレーム201に保存される。なお、フレーム形状データはフレーム材質情報を含む3次元形状情報であることが好ましく、また、直接フレームトレーサから読み取る形状データ以外の間接的な形状データでもよい。即ち、データ形態は製造側が最終的にフレーム形状情報として認識して形状を再現できる情報であれば直接的であるか、間接的であるかは問わない。
上記各装置(211、212、221、222、231、232、241、242、251)は、LAN回線202を介して工場サーバー201から加工データを取得、または工場サーバーより発行される作業指示書(一例を図6に示す)を参照し、この加工データに基づいて眼鏡レンズに前述の各種関連情報(即ち、眼鏡レンズ関連情報、眼鏡フレーム枠関連情報、処方値およびレイアウトを含む処方値関連情報)に対応する加工を行う。なお、レンズ基材は、単焦点屈折力レンズ、累進屈折力レンズ、両面非球面型で設計された累進屈折力レンズ等の各種レンズであり得る。両面非球面型の累進屈折力レンズとしては、一例として、特開2003−344813号公報、その全記載はここに特に開示として援用される、に記載のレンズ等を挙げることができる。
次に、図5に、本実施形態における眼鏡レンズの加工方法の概要を示すフローチャートを示す。フローには、(S1)レンズの受注、(S2)受注の前後、または並行して行われる一定方向の研磨痕を含むモールドによるセミレンズ成形および在庫保管、(S3)レンズブランクス選択、(S4)偏光膜有無判定、(S5)偏光膜有りの場合の偏光膜およびハードコート膜形成、(S6)セミブランクスブロック、(S7)光学面研削加工、(S8)研磨加工、(S9)ハードコート膜加工、(S10)反射防止膜(ARコート膜)加工、が含まれる。
ステップ(S1)については先に図4に基づき説明した通りである。
ステップ(S2)のセミレンズ成形についても先に説明した通りであり、この工程により表面に凸形状の連続突起を有するセミレンズ(レンズ基材)が得られる。その後、得られたセミレンズは、特段の理由がない限り、偏光膜付きレンズ用、偏光膜なしレンズ用の区別なく在庫として保管する。即ち、本実施形態では、受注するレンズの偏光膜の有無にかかわらず表面に凸形状の連続突起を有するセミレンズを、レンズ基材として適用することとする。ただし、必要に応じて上記連続突起を有さないセミレンズを別途在庫保管することもあり得る。
ステップ(S3)のレンズブランクス選択では、受注データに基づき適切な形状および特性(表面カーブ、外径、中心肉厚、インデックス等)を有するセミレンズを特定し、ピックアップする。このステップまでは、受注データに偏光膜が含まれているか否かは区別しない。本実施形態では、原則としてすべてのレンズは表面に凸形状の連続突起を有するセミレンズをレンズ基材として製造されるからである。
次いで、ステップ(S4)の偏光膜有無判定が行われる。偏光膜有無判定は工場サーバ201から出力される作業指図書(図6参照)の項目番号70を確認するか、またはトレー番号を装置端末230に入力しで偏光膜有無のリクエストを工場サーバー201に送信することで端末画面上でも確認することもできる。前記判定結果に基づき偏光膜ありレンズの場合はステップ(S5)を実施し、偏光膜無しの場合はステップ(S6)の処理を行う。
ステップ(S5)の偏光膜およびハードコート膜形成については、先に説明した通りである。
ステップ(S7)は、セミレンズの凹面に光学面を創成するために行われるものであり、ステップ(S6)は、ステップ(S7)を行うためにレンズを加工装置に固定(ブロック)する工程である。本工程では、例えば、凸面側に保持部材を固定し、この保持部材を介して加工装置にレンズを固定することができる。
ステップ(S7)は、光学面の創成(切削)加工を行う工程であり、通常はカーブジェネレータを用いる。カーブジェネレータとしては、NC制御の切削加工装置等を用いることができる。
ステップ(S8)では、ステップ(S7)で形成した切削加工面の研磨を実施する。例えば、前記カーブジェネレータによって所定の形状に切削したレンズブランクスの切削加工面を、同一の保持部材で保持したまま研磨装置に取付け、切削された面を研磨する。研磨は公知の方法で行うことができるが、ここでの研磨は上記モールド表面への研磨とは異なり一定方向に行わず(方向性をもたず)、研磨パッドとレンズを前後左右にランダムに摺動させる方法により行うことが好ましい。
その後、凸面、凹面の少なくとも一方に対して(S9)のハードコート膜加工、(S10)の反射防止膜加工を行う。これら工程については、先に説明した通りである。
以上の工程により得られた眼鏡レンズには、通常、光学検査および表面検査を実施する。上記検査としては、目視による外観検査、レンズメータによる度数検査、ジルコンランプの透過光によるレンズ内面の投影検査、レンズ全面の非点収差の光学性能検査、等を挙げることができる。
本発明のレンズの製造方法によれば、先に説明したように、連続突起を形成したレンズ基材による逆アンカー効果によって、レンズ基材と機能性膜との優れた密着性を実現することができる。また、形成するレンズ(機能性膜)の種類によらず同一種のレンズ基材を使用することができるため、多種多様な基材在庫をもつことなく、所望のレンズを得ることができる。本発明のレンズの製造方法は、受注を受けて在庫基材上にユーザーのニーズに応じた機能性膜を形成して最終製品とすることが日常的に行われる眼鏡レンズの製造分野に有用である。
以下に、実施例により本発明を更に説明する。但し、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。
[実施例1]
I. モールド表面の研磨処理
メニスカスレンズを形成するための凹面型(第一モールド)および凸面型(第二モールド)として、清浄に洗浄したガラスモールドを2枚準備した。第一モールドの凹面(使用面)上に、研磨剤含有ウレタンフォーム(研磨剤:フジミインコーポレーテッド社製「FM No.1」、平均粒径2.5μmAl2O3粒子、ウレタンフォーム:凹面の曲率とほぼ同形状)を用いて、一軸研磨加工処理を回転数350rpm、研磨圧50g/cm2の条件で30秒間施した。研磨処理を施したモールドは純水により洗浄、乾燥させた。
I. モールド表面の研磨処理
メニスカスレンズを形成するための凹面型(第一モールド)および凸面型(第二モールド)として、清浄に洗浄したガラスモールドを2枚準備した。第一モールドの凹面(使用面)上に、研磨剤含有ウレタンフォーム(研磨剤:フジミインコーポレーテッド社製「FM No.1」、平均粒径2.5μmAl2O3粒子、ウレタンフォーム:凹面の曲率とほぼ同形状)を用いて、一軸研磨加工処理を回転数350rpm、研磨圧50g/cm2の条件で30秒間施した。研磨処理を施したモールドは純水により洗浄、乾燥させた。
II. レンズ基材の硬化処理
上記I.により研磨処理を施したモールドを使用し、以下の工程により、凸面上に凸状の微細な連続突起を一定方向に有するメニスカス形状のレンズ基材を得た。
(1)片面に研磨処理を施した研磨面を有する第一モールドをレンズ凸面側となるよう筒状のガスケットに押し込み、レンズ凹面側となる面には研磨処理を施していない第二モールドを所定量押し込み組み付けをしてキャビティを形成した。
(2)次に、(1)にて形成されたキャビティ内に熱硬化性ウレタン系モノマーを含むレンズ原料を注入し所定の重合プログラムにて加熱重合しモノマーを硬化させた。
(3)重合が終了し硬化したレンズ基材からモールドを離型した。これにより第一モールドの研磨面の面形状がレンズ基材表面に転写され、レンズ基材表面に凸形状の微細な連続突起が一定方向に形成された。
(4)離型したレンズ基材は外周部を切削後洗浄し、所定のプログラムでアニール処理をした。
上記レンズ基材表面を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、連続突起の最大高さは約1.5nm、突起間隔は0.5μm程度、連続突起に沿った方向における凸部高さは0.2nm以下であった。
上記I.により研磨処理を施したモールドを使用し、以下の工程により、凸面上に凸状の微細な連続突起を一定方向に有するメニスカス形状のレンズ基材を得た。
(1)片面に研磨処理を施した研磨面を有する第一モールドをレンズ凸面側となるよう筒状のガスケットに押し込み、レンズ凹面側となる面には研磨処理を施していない第二モールドを所定量押し込み組み付けをしてキャビティを形成した。
(2)次に、(1)にて形成されたキャビティ内に熱硬化性ウレタン系モノマーを含むレンズ原料を注入し所定の重合プログラムにて加熱重合しモノマーを硬化させた。
(3)重合が終了し硬化したレンズ基材からモールドを離型した。これにより第一モールドの研磨面の面形状がレンズ基材表面に転写され、レンズ基材表面に凸形状の微細な連続突起が一定方向に形成された。
(4)離型したレンズ基材は外周部を切削後洗浄し、所定のプログラムでアニール処理をした。
上記レンズ基材表面を原子間力顕微鏡(AFM)により観察したところ、連続突起の最大高さは約1.5nm、突起間隔は0.5μm程度、連続突起に沿った方向における凸部高さは0.2nm以下であった。
III. 偏光膜の形成および二色性色素の非水溶化、固定化
上記II.により得られたレンズ基材の凸面上に、二色性色素〔スターリング オプティクス インク(Sterling Optics Inc)社製商品名「Varilight solution 2S」〕の約5質量%水溶液2〜3gを用いてスピンコートを施し、偏光膜を形成した。スピンコートは、色素水溶液を回転数200rpmで供給し、10秒間保持、次に回転数300rpmで供給し40秒間保持、さらに1000rpmで供給し20秒間保持することで行った。
次いで、塩化鉄濃度が0.15M、水酸化カルシウム濃度が0.2MであるpH3.5の水溶液を調製し、この水溶液に上記で得られたレンズをおよそ30秒間浸漬し、その後引き上げ、純水にて充分に洗浄を施した。この工程により、水溶性であった色素は難溶性に変換(非水溶化)される。
その後、レンズをγ−アミノプロピルトリエトキシシラン10質量%水溶液に15分間浸漬し、その後純水で3回洗浄し、60℃で30分間熱硬化した。上記操作により上記有機ケイ素化合物が偏光膜に取り込まれることによって、二色性色素を膜中に固定化することができる。
以上の工程により、凸面上に偏光膜を有するメニスカス形状の偏光レンズを得た。
上記II.により得られたレンズ基材の凸面上に、二色性色素〔スターリング オプティクス インク(Sterling Optics Inc)社製商品名「Varilight solution 2S」〕の約5質量%水溶液2〜3gを用いてスピンコートを施し、偏光膜を形成した。スピンコートは、色素水溶液を回転数200rpmで供給し、10秒間保持、次に回転数300rpmで供給し40秒間保持、さらに1000rpmで供給し20秒間保持することで行った。
次いで、塩化鉄濃度が0.15M、水酸化カルシウム濃度が0.2MであるpH3.5の水溶液を調製し、この水溶液に上記で得られたレンズをおよそ30秒間浸漬し、その後引き上げ、純水にて充分に洗浄を施した。この工程により、水溶性であった色素は難溶性に変換(非水溶化)される。
その後、レンズをγ−アミノプロピルトリエトキシシラン10質量%水溶液に15分間浸漬し、その後純水で3回洗浄し、60℃で30分間熱硬化した。上記操作により上記有機ケイ素化合物が偏光膜に取り込まれることによって、二色性色素を膜中に固定化することができる。
以上の工程により、凸面上に偏光膜を有するメニスカス形状の偏光レンズを得た。
IV. プライマーの形成
紫外線硬化性樹脂(株式会社旭電化製商品名「アデカボンタイターHUX」)4質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGM)100質量部に希釈し、得られた溶液を0.5μmのフィルターでろ過したものをコーティング組成物とした。このコーティング組成物を、上記III.で得た偏光レンズの両面にスピンコート(1000rpmで30秒保持)により塗布した。塗布後、60℃、30分の加熱条件で硬化しプライマー膜を形成した。
紫外線硬化性樹脂(株式会社旭電化製商品名「アデカボンタイターHUX」)4質量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGM)100質量部に希釈し、得られた溶液を0.5μmのフィルターでろ過したものをコーティング組成物とした。このコーティング組成物を、上記III.で得た偏光レンズの両面にスピンコート(1000rpmで30秒保持)により塗布した。塗布後、60℃、30分の加熱条件で硬化しプライマー膜を形成した。
V. ハードコート膜の形成
上記IV.で形成したプライマー上に以下の方法でハードコートを形成し、偏光レンズ両面にハードコートを形成した。
日本化薬製KAYARAD DPCA-20 10質量部を酢酸エチル30質量部で希釈し、光開始剤(チバスペシャリティケミカルズ製IRUGACURE184)を2質量部、加えスピンコート(1500rpmで30秒保持)により塗布した。紫外線照射装置によりUV照射光量600mJ/cm2で硬化しハードコート膜を形成した。
上記IV.で形成したプライマー上に以下の方法でハードコートを形成し、偏光レンズ両面にハードコートを形成した。
日本化薬製KAYARAD DPCA-20 10質量部を酢酸エチル30質量部で希釈し、光開始剤(チバスペシャリティケミカルズ製IRUGACURE184)を2質量部、加えスピンコート(1500rpmで30秒保持)により塗布した。紫外線照射装置によりUV照射光量600mJ/cm2で硬化しハードコート膜を形成した。
得られた偏光レンズの層構成の概略図を図3に示し、物性評価方法を以下に示す。
(1)偏光効率
偏光効率(Peff)は、ISO8980−3にしたがって、平行透過率(T//)および垂直透過率(T⊥)を求め、次式により算出することで評価した。平行透過率および垂直透過率は、可視分光光度計と偏光子を用いて測定した。偏光効率60%以上を○、60%未満を×と評価する。偏光効率が60%以上であれば、実用上十分な偏光性を有すると判断することができる。
Peff(%)=〔(T//−T⊥)/(T//+T⊥)〕×100
偏光効率(Peff)は、ISO8980−3にしたがって、平行透過率(T//)および垂直透過率(T⊥)を求め、次式により算出することで評価した。平行透過率および垂直透過率は、可視分光光度計と偏光子を用いて測定した。偏光効率60%以上を○、60%未満を×と評価する。偏光効率が60%以上であれば、実用上十分な偏光性を有すると判断することができる。
Peff(%)=〔(T//−T⊥)/(T//+T⊥)〕×100
(2)透明性(ヘイズ値)
株式会社村上色彩技術研究所製ヘイズメーターMH−150にて、作製した偏光レンズのヘイズ値を測定し、曇りの有無を判断した。
(評価基準)
○:曇りなし(ヘイズ値≦1%)
×:曇りあり(ヘイズ値>1%)
株式会社村上色彩技術研究所製ヘイズメーターMH−150にて、作製した偏光レンズのヘイズ値を測定し、曇りの有無を判断した。
(評価基準)
○:曇りなし(ヘイズ値≦1%)
×:曇りあり(ヘイズ値>1%)
(3)密着性
作製した偏光レンズにおけるレンズ基材と偏光膜の密着性を、50℃の水に24時間浸漬処理する前後における偏光レンズを用いて、下記の測定条件によって標準的密着テープ試験を行い評価した。
(測定条件)
偏光膜側のレンズ表面を1.5mm間隔で100目クロスカットし、このクロスカットしたところに粘着テープ(セロファンテープ ニチバン株式会社製)を強く貼り付けた後、粘着テープを急速に剥がした後の100目中の剥離マス目数を調べた。剥離マス目数1〜2/100を密着性「○」と判断した。
作製した偏光レンズにおけるレンズ基材と偏光膜の密着性を、50℃の水に24時間浸漬処理する前後における偏光レンズを用いて、下記の測定条件によって標準的密着テープ試験を行い評価した。
(測定条件)
偏光膜側のレンズ表面を1.5mm間隔で100目クロスカットし、このクロスカットしたところに粘着テープ(セロファンテープ ニチバン株式会社製)を強く貼り付けた後、粘着テープを急速に剥がした後の100目中の剥離マス目数を調べた。剥離マス目数1〜2/100を密着性「○」と判断した。
評価結果を、下記表1に示す。
[実施例2]
実施例1と同様の方法で得られた偏光レンズを蒸着装置に入れ、排気しながら85℃に加熱し、2.7mPa(2×10-5torr)まで排気した後、電子ビーム加熱法にて蒸着原料を蒸着させて、SiO2からなる膜厚0.6λの下地層、この下地層の上にTa2O5、ZrO2、Y2O3からなる混合層(nd=2.05、nλ=0.075λ)とSiO2層(nd=1.46、nλ=0.056λ)からなる第一屈折層、Ta2O5、ZrO2、Y2O3からからなる混合層(nd=2.05、nλ=0.075λ)とSiO2層からなる第2低屈折率層(nd=1.46、nλ=0.25λ)を形成して反射防止膜を施した。得られたレンズについて、上記と同様の評価を行ったところ、偏光効率は60%以上であり、透明性の評価結果は「○」であった。
実施例1と同様の方法で得られた偏光レンズを蒸着装置に入れ、排気しながら85℃に加熱し、2.7mPa(2×10-5torr)まで排気した後、電子ビーム加熱法にて蒸着原料を蒸着させて、SiO2からなる膜厚0.6λの下地層、この下地層の上にTa2O5、ZrO2、Y2O3からなる混合層(nd=2.05、nλ=0.075λ)とSiO2層(nd=1.46、nλ=0.056λ)からなる第一屈折層、Ta2O5、ZrO2、Y2O3からからなる混合層(nd=2.05、nλ=0.075λ)とSiO2層からなる第2低屈折率層(nd=1.46、nλ=0.25λ)を形成して反射防止膜を施した。得られたレンズについて、上記と同様の評価を行ったところ、偏光効率は60%以上であり、透明性の評価結果は「○」であった。
[実施例3]
実施例1中のI.で非使用面がすりガラスのような凹凸のある不透明なガラスモールドを使用した以外は実施例1と同様の方法で偏光レンズを作製した。
得られたレンズについて、上記と同様の評価を行ったところ、偏光効率は60%以上であり、透明性、密着性の評価結果は「○」であった。
実施例1中のI.で非使用面がすりガラスのような凹凸のある不透明なガラスモールドを使用した以外は実施例1と同様の方法で偏光レンズを作製した。
得られたレンズについて、上記と同様の評価を行ったところ、偏光効率は60%以上であり、透明性、密着性の評価結果は「○」であった。
以上の結果から、本発明により優れた偏光性と光学特性(透明性)を兼ね備えた偏光レンズが得られることが示された。また、実施例1、3においてレンズ基材と偏光膜の密着性が良好であったことから、本発明の製造方法により製造される偏光レンズが良好な耐久性を有することも確認できる。
本発明により得られる偏光レンズは、眼鏡レンズとして好適である。
Claims (10)
- レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に、二色性色素を含有する塗布液を塗布することにより偏光膜を形成すること、
を含む偏光レンズの製造方法。 - 前記偏光膜中の二色性色素の非水溶化処理を行うことを含む請求項1に記載の偏光レンズの製造方法。
- 前記偏光膜中の二色性色素の固定化処理を行うことを含む請求項1または2に記載の偏光レンズの製造方法。
- 前記偏光膜上に、少なくとも一つの機能性膜を形成することを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の偏光レンズの製造方法。
- 前記機能性膜は、プライマー、ハードコートおよび反射防止膜からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項4に記載の偏光レンズの製造方法。
- 前記モールドは不透明である請求項1〜5のいずれか1項に記載の偏光レンズの製造方法。
- レンズ基材上に二色性色素を含有する偏光膜を有する偏光レンズであって、
前記偏光膜は、該偏光膜側に突出した凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材表面上に配置されている偏光レンズ。 - 前記偏光膜は、前記レンズ基材表面に直接配置されている請求項7に記載の偏光レンズ。
- レンズの一方の面を形成するための第一モールドの片面に一定方向に研磨処理を施すこと、
前記第一モールドとレンズの他方の面を形成するための第二モールドを所定の間隔をもって対向するように配置し、かつ上記間隔を閉塞することによりキャビティを形成すること、ここで前記2つのモールドの配置を、前記研磨処理を施した研磨面が前記キャビティ内部に位置するように行い、
前記キャビティ内に硬化性成分を含むレンズ原料液を注入し、該キャビティ内で前記硬化性成分の硬化反応を行い、前記研磨面の面形状が転写された表面を有するレンズ基材を得ること、
レンズ基材の前記表面上に機能性膜を形成すること、
を含むレンズの製造方法。 - 一方の表面に凸形状の連続突起を一定方向に有するレンズ基材在庫を準備すること、
レンズ発注業者から受注したレンズ情報に基づき前記在庫からレンズ基材を選択すること、
選択したレンズ基材の前記連続突起を有する表面上に機能性膜を形成すること、
を含み、
前記レンズ情報は偏光膜有無情報を含み、偏光膜有りのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として少なくとも偏光膜を形成し、偏光膜なしのレンズを受注した場合には、前記機能性膜として偏光膜以外の機能性膜を形成するレンズの製造方法。
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