KR20070061824A - 편광 수지제 렌즈 및 그 제조 방법 - Google Patents

편광 수지제 렌즈 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

편광 필름 성형체(4)의 이면에 UV계 접착제를 도포해서 UV계 접착제 층(3)을 형성하고, 상기 UV계 접착제 층(3) 위에 렌즈 기체(基體)(2)의 표면을 서로 중첩시켜서 UV 조사(照射)에 의해 접합해서 렌즈 적층 기체(5)로 하고, 상기 렌즈 적층 기체(5)의 편광 필름 성형체(4) 위에 경화성 수지 모노머 층(6)을 형성하고, 경화성 수지 모노머 층(6)을 경화시켜, 상기 경화성 수지 모노머 층(6)과 렌즈 적층 기체(5)를 접합해 일체화한다.

Description

편광 수지제 렌즈 및 그 제조 방법{POLARIZING RESIN LENS AND PROCESS FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 편광(偏光) 필름의 접합이 강고(强固)해서, 방현성(防眩性)이 지속되는 동시에, 생산성이 우수한 편광 수지제(樹脂製) 렌즈 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 열가소성 수지나 열경화성 수지로서 이루어지는 렌즈의 표면에 편광 필름을 접착시켜서 구성한 편광 수지제 렌즈와 그 제조 방법이 알려져 있다(특허 문헌 1). 즉, 종래의 편광 수지제 렌즈의 제조 방법에는, 접착제를 사이에 넣어 편광 필름을 2장의 렌즈로 끼워서 접착하는 방법과, 접착제를 사용하는 일 없이, 편광 필름을 사출 성형 금형 내에 장입(裝入)하여, 열가소성 수지를 사출 성형하는 방법이 있다.
(특허 문헌 1)
일본국 특개평10-133016호 공보(단락 0029, 도 2)
(발명이 해결하려고 하는 과제)
상기 접착제에 의한 방법에서는, 접착 시에 편광 필름이 소정의 위치로부터 일탈하거나, 주름이 생기거나, 편광 필름을 2장의 렌즈로 끼울 때의 가압에 의한 왜곡(歪曲)이 생기는 등의 문제가 있었다. 또한, 사출 성형에 의한 방법에서는, 수지의 주입 시에 편광 필름이 변형하거나, 사행(蛇行)하는 등의 문제가 있었다. 어느 쪽의 방법도, 제품 수율이 나빠서 생산 효율이 낮고, 고비용으로 된다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상술(上述)한 결점을 감안해서 이루어진 것으로, 편광 필름의 접합이 강고하여, 방현성이 지속되는 동시에, 생산성이 우수한 편광 수지제 렌즈 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
그래서, 상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련하는 편광 수지제 렌즈는,
편광 필름 성형체(成形體)와,
상기 편광 필름 성형체의 이면(裏面)에 도포된 UV계 접착제 층과,
상기 UV계 접착제 층 위에 서로 중첩되어서 UV 조사(照射)에 의해 접합된 렌즈 기체(基體)와,
상기 편광 필름 성형체의 표면에 형성된 경화성 수지 모노머(monomer) 층으로 이루어진다.
상기 경화성 수지 모노머 층이라는 것은, 열경화성 수지 모노머, UV(자외선)에 의한 광(光) 경화성 수지 모노머 층, EB(전자선)에 의한 EB 경화성 수지 모노머 층 등을 포함하는 개념이다.
상기 편광 필름 성형체는 표면과 이면에 프라이머(primer)가 도포되어, 건조된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 관련하는 편광 수지제 렌즈의 제조 방법은,
렌즈 기체와 편광 필름 성형체를 준비하여,
상기 편광 필름 성형체의 이면에 UV계 접착제를 도포해서 UV계 접착제 층을 형성하고,
상기 UV계 접착제 층 위에 상기 렌즈 기체의 표면을 서로 중첩하여 UV 조사에 의해 접합해서 렌즈 적층 기체로 하고,
상기 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체 위에 경화성 수지 모노머 층을 형성하고,
상기 경화성 수지 모노머 층을 경화시켜, 상기 경화성 수지 모노머 층과 상기 렌즈 적층 기체를 접합해 일체화하는, 공정으로 이루어진다.
상기 UV계 접착제 층을 형성하는 공정 이전에, 상기 편광 필름 성형체를 상기 렌즈 기체의 표면 형상에 합치(合致)하도록 성형하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 UV계 접착제 층을 형성하는 공정 이전에, 상기 편광 필름 성형체의 표면과 이면에 프라이머를 도포해서 건조시키는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 UV계 접착제 층을 형성하는 공정은, 상기 편광 필름 성형체의 표면을 성형 금형에 탑재해서 실행하는 것이 바람직하다.
상기 경화성 수지 모노머 층을 형성하는 공정은,
성형 금형에 경화성 수지 모노머를 충전(充塡)하고,
상기 경화성 수지 모노머 위에 상기 렌즈 적층 기체를 탑재하여, 상기 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체를 상기 경화성 수지 모노머에 서로 중첩하는, 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체의 외주(外周)를, 상기 렌즈 기체로부터 밀려나온 상기 UV계 접착제 층까지 가지런히 잘라, 돌출부를 남겨 두는 공정과,
렌즈 적층체를 성형 금형에 탑재할 때, 성형 금형의 내주면(內周面)에 형성한 단부(段部)에 렌즈 적층체의 돌출부를 맞닿게 해서, 성형 금형과 렌즈 적층체의 편광 필름 성형체 사이의 거리를 유지하는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 편광 필름 성형체의 이면에 UV계 접착제를 도포해서 UV계 접착제 층을 형성하고, 상기 UV계 접착제 층 위에 렌즈 기체의 표면을 서로 중첩하여 UV 조사에 의해 접합해서 렌즈 적층 기체로 하고, 상기 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체 위에 경화성 수지 모노머 층을 형성하고, 경화성 수지 모노머 층을 경화시켜, 상기 경화성 수지 모노머 층과 렌즈 적층 기체를 접합해 일체화하므로, 편광 필름 성형체가 소정의 위치로부터 일탈하거나, 주름으로 되는 등의 사태가 전무하게 되어, 렌즈 기체와 편광 필름 성형체가 완전히 접합된다. 또한, 왜곡이 없는 안정적인 상태가 장기간에 걸쳐 지속되고, 방현(防眩) 성능이 열화(劣化)되지 않는다.
또한, 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체의 외주를, 렌즈 기체로부터 밀려나온 상기 UV계 접착제 층까지 가지런히 잘라서 돌출부를 남겨 두고, 렌즈 적층체를 성형 금형에 탑재할 때, 성형 금형의 프레임의 내주면에 형성한 단부(段部)에 렌즈 적층체의 돌출부를 맞닿게 해서, 성형 금형과 렌즈 적층체의 편광 필름 성형체 사이의 거리를 유지하므로, 미리 렌즈 기체의 지름을 크게 해 둘 필요가 없고, 기성품을 사용할 수 있는 것으로 되어, 제품 수율이 현저하게 향상되고, 생산 효율이 좋아져, 제조 비용의 저하를 도모할 수 있다.
또한, 경화성 수지 모노머 층이 렌즈 적층 기체의 표면부를 피복하는 얇은 렌즈의 역할을 다하여, 서로 붙이는 것이 완전한 것으로 되고, 게다가, 상처가 나기 어려워, 장기 사용에 견디고, 방현성이 유지된다.
도 1의 (a)는 편광 수지제 렌즈의 정면도, (b)는 편광 수지제 렌즈의 중앙부 종단면도.
도 2는 편광 수지제 렌즈를 분해 상태로 한 설명도.
도 3은 편광 수지제 렌즈의 제조 방법을 순서대로 나타내는 중앙부 종단면도.
도 4는 도 3에 이어지는 제조 방법을 나타내는 중앙부 종단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 편광 수지제 렌즈
2: 렌즈 기체(基體)
3: UV계 접착제 층
4: 편광 필름 성형체
5: 렌즈 적층 기체
5a: 돌출부
6: 열경화성 수지 모노머
6a: 잉여부
7a: 성형 금형
7b: 성형 금형
8: 프레임
8a: 단부(段部)
이하에, 본 발명에 관련하는 편광 수지제 렌즈 및 그 제조 방법의 실시형태를 모형적인 도면에 근거해 상세히 설명한다.
편광 수지제 렌즈(1)는, 주로, 렌즈 기체(2)와, 편광 필름 성형체(4)와, 열경화성 수지 모노머 층(6)으로 구성된다.
렌즈 기체(2)는, 종래부터 이용되고 있는 열경화성 수지나 열가소성 수지 등의 수지를 캐스팅법이나 사출 성형법 등으로 성형한 투명 또는 반투명의 것으로서, 두께 1.5mm∼20mm, 지름 50mm∼100mm 정도의 원형을 나타내고, 그 표면은 볼록면 형상으로 되고, 이면은 오목면 형상을 이루고 있다. 렌즈 기체(2)는, 1.50의 표준 굴절률뿐만 아니라, 1.53∼1.58의 중굴절률, 1.59∼1.80의 고굴절률을 갖는 것이어도 좋다.
편광 필름 성형체(4)는, 폴리비닐 알코올(PVA)이나 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트(PA)로서 제작된 두께 30/100∼35/100mm의 얇은 필름을 2개의 성형 금형에 끼우고, 가열, 압압(押壓)해서, 렌즈 기체(2)의 표면에 적응하는 커브 면을 부여시켜, 냉각하고 나서, 금형에서 떼어낸 것이다. 편광 필름 성형체(4)는, 적당한 수를 준비하고, 그 표리(表裏) 면에 프라이머를 도포해서, 건조 처리되어 있다. 편광 필름의 성형 금형으로서는, 유리제나 금속제가 매우 적당하다.
편광 필름 성형체(4)의 이면에는, UV계 접착제 층(3)이 형성되어, 이 UV계 접착제 층(3)에 렌즈 기체(2)의 표면이 서로 중첩되어서 접합되어 있다.
열경화성 수지 모노머 층(6)은, 편광 필름 성형체(4)의 표면에 형성되어 있다. 열경화성 수지 모노머로서는, CR-39(아크릴디글리콜카보네이트)나 TS-16(디에틸렌비스알릴카보네이트)이 적당하지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다. 열경화성 수지 모노머 층(6)은, 렌즈 적층체(5)의 표면부를 피복하는 얇은 렌즈의 역할을 다한다. 열경화성 수지 모노머 층(6)은, 1.50의 표준 굴절률뿐만 아니라, 1.53∼1.58의 중굴절률, 1.59∼1.80의 고굴절률을 갖는 것이어도 좋다. 또한 열경화성 수지 모노머 층(6)의 대신에, UV(자외선)에 의한 광 경화성 수지 모노머 층이나 EB(전자선)에 의한 EB 경화성 수지 모노머 층을 사용할 수도 있다. 열경화성 수지 모노머 층(6)의 표면은, 구면(球面), 비구면(非球面), 누진 다초점(多焦点), 바이 포 칼(bi-focal), 특수 멀티 포컬(multi-focal), 3중 초점 등의 임의의 형상으로 할 수 있다.
이어서, 편광 수지제 렌즈(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선, 렌즈 기체(2)와 편광 필름 성형체(4)를 준비한다. 렌즈 기체(2)의 표면과 이면은 각각 볼록면 형상과 오목면 형상을 이루고, 각각 소정의 곡률의 구면으로 형성되어 있다. 렌즈 기체(2)로서는, 지름 50mm∼100mm의 연마되지 않은 표준 치수의 기성품이나, 연마된 렌즈 바로 그것을 사용할 수 있다. 편광 필름 성형체(4)는, 렌즈 기체(2)보다 큰 원형으로, 렌즈 기체(2)의 표면에 따르도록 미리 성형되어 있다. 편광 필름 성형체(4)의 표면과 이면에는 프라이머가 도포되어, 건조 처리되어 있다.
이어서, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 렌즈 기체(2)의 표면 측에 대응하는 오목면을 갖는 성형 금형(7a) 상에 편광 필름 성형체(4)의 표면을 중첩해서 탑재한다. 그리고, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 편광 필름 성형체(4)의 이면(도면에서는 상면)에 UV계 접착제를 적정량 도포해서 균일한 UV계 접착제 층(3)을 형성한다. UV계 접착제 층(3) 위에, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 렌즈 기체(2)의 표면을 중첩하고, 성형 금형(7a)과 렌즈 기체(2)의 양자(兩者)를 단시간 가압하여, 렌즈 기체(2)의 표면에 편광 필름 성형체(4)를 일단 가접착시킨다. 여기서, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, UV계 접착제 층(3)의 외주 가장자리가 렌즈 기체(2)의 외주보다 밀려나오도록 해 둔다. 렌즈 기체(2)와 편광 필름 성형체(4)를 접착한 채 성형 금형(7a)으로부터 떼어내는 일 없이, UV 조사 장치(나타내지 않음)에 인도하여, 성형 금형(7a)의 상방(上方)으로부터 10∼120초간 UV를 조사한다. 이것에 의해, 1차 서로 붙여진 반제품인 렌즈 적층체(5)를 얻는다. 렌즈 적층체(5)는, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 성형 금형(7a)으로부터 일단 떨어지게 한다.
도 3(e)에 나타낸 바와 같이, 렌즈 적층체(5)의 편광 필름 성형체(4)의 외주를 UV계 접착제 층(3)까지 가지런히 잘라, 돌출부(5a)를 남겨 둔다. 돌출부(5a)의 외경은, 렌즈 기체(2)의 지름이 75mm인 경우, 78mm 정도이다.
계속해서, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 성형 금형(7b)의 오목면에 적정량의 열경화성 수지 모노머(6')를 균일하게 충전시키고, 이 열경화성 수지 모노머(6') 위에 렌즈 적층체(5)를 탑재한다. 여기서, 성형 금형(7b)의 프레임(8)의 내주면에 형성한 단부(段部)(8a)에 렌즈 적층체(5)의 돌출부(5a)를 맞닿게 해서, 성형 금형(7b)의 오목면과 렌즈 적층체(5)의 편광 필름 성형체(4) 사이의 거리를 유지한다. 성형 금형(7b)의 오목면은, 구면, 비구면, 누진 다초점, 바이 포컬, 특수 멀티 포컬, 3중 초점의 어느 것이어도 좋다. 렌즈 적층체(5)를 열경화성 수지 모노머 위에 탑재한 상태인 채로 성형 금형(7b)으로부터 떼어내는 일 없이, 무산화(無酸化) 분위기의 항온식(恒溫式) 오븐(oven)(나타내지 않음)에 넣어, 5∼135℃, 일반적으로는 35∼90℃의 온도에서, 8∼20 시간 유지하고, 열경화성 수지 모노머를 중합해 경화시켜서, 열경화성 수지 모노머 층(6)을 형성한다. 그리고, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 열경화성 수지 모노머 층(6)이 형성된 렌즈 적층체(5)를 성형 금형(7b)으로부터 떼어내, 열경화성 수지 모노머 층(6)의 잉여부(6a)와 돌출부(5a)를 절제(切除)하면, 도 4(c)에 나타내는 편광 수지제 렌즈(1)가 얻어진다. 또한, 광 경화 성 수지 모노머 층이나 EB 경화성 수지 모노머 층을 사용할 경우는, 렌즈 적층체(5)의 상방으로부터 UV(자외선)나 EB(전자선)를 조사하면 된다.
렌즈 적층체(5)는, 그 외주에 설치된 돌출부(5a)를 성형 금형(7b)의 프레임(8)의 단부(8a)에 맞닿게 해서 지지하므로, 미리 렌즈 기체(2)의 지름을 크게 해 둘 필요가 없고, 기성품을 사용할 수 있다.
무산화 분위기의 항온식 오븐 내는 질소 가스와 같은 불활성 가스로써 충만되어, 무산화 분위기 중에서의 열 중합이 이루어져, 중합·경화 작용이 한층 촉진된다.
얻어진 편광 수지제 렌즈(1)는, 종래 공지된 편광 렌즈와 대략 동일한 정도인 90％ 이상의 편광도가 있어, 반사광의 번쩍임을 완전히 막을 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
본 발명의 편광 수지제 렌즈(1)는, 주로 선글라스용으로 사용되지만, 도수가 들어 있어도 좋고, 들어 있지 않아도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

Claims (8)

  1. 편광(偏光) 필름 성형체(成形體)와,
    상기 편광 필름 성형체의 이면(裏面)에 도포된 UV계 접착제 층과,
    상기 UV계 접착제 층 위에 서로 중첩되어서 UV 조사(照射)에 의해 접합된 렌즈 기체(基體)와,
    상기 편광 필름 성형체의 표면에 형성된 경화성 수지 모노머(monomer) 층으로 이루어지는 편광 수지제 렌즈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편광 필름 성형체는 표면과 이면에 프라이머(primer)가 도포되어, 건조된 것인 것을 특징으로 하는 편광 수지제 렌즈.
  3. 렌즈 기체와 편광 필름 성형체를 준비하여,
    상기 편광 필름 성형체의 이면에 UV계 접착제를 도포해서 UV계 접착제 층을 형성하고,
    상기 UV계 접착제 층 위에 상기 렌즈 기체의 표면을 서로 중첩시켜서 UV 조사에 의해 접합해서 렌즈 적층 기체로 하고,
    상기 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체 위에 경화성 수지 모노머 층을 형성하고,
    상기 경화성 수지 모노머 층을 경화시켜, 상기 경화성 수지 모노머 층과 상 기 렌즈 적층 기체를 접합해 일체화하는, 공정으로 이루어지는 편광 수지제 렌즈의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 UV계 접착제 층을 형성하는 공정 이전에, 상기 편광 필름 성형체를 상기 렌즈 기체의 표면 형상에 합치하도록 성형하는 공정을 추가로 포함하는 편광 수지제 렌즈의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 UV계 접착제 층을 형성하는 공정 이전에, 상기 편광 필름 성형체의 표면과 이면에 프라이머를 도포해서 건조시키는 공정을 추가로 포함하는 편광 수지제 렌즈의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 UV계 접착제 층을 형성하는 공정은, 상기 편광 필름 성형체의 표면을 성형 금형에 탑재해서 실행하는 편광 수지제 렌즈의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 경화성 수지 모노머 층을 형성하는 공정은,
    성형 금형에 경화성 수지 모노머를 충전하고,
    상기 경화성 수지 모노머 위에 상기 렌즈 적층 기체를 탑재하여, 상기 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체를 상기 경화성 수지 모노머에 서로 중첩시키는, 공정을 포함하는 편광 수지제 렌즈의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 렌즈 적층 기체의 편광 필름 성형체의 외주를, 상기 렌즈 기체로부터 밀려나온 상기 UV계 접착제 층까지 가지런히 잘라, 돌출부를 남겨 두는 공정과,
    렌즈 적층체를 성형 금형에 탑재할 때, 성형 금형의 프레임의 내주면에 형성한 단부(段部)에 렌즈 적층체의 돌출부를 맞닿게 해서, 성형 금형과 렌즈 적층체의 편광 필름 성형체 사이의 거리를 유지하는 공정을 추가로 포함하는 편광 수지제 렌즈의 제조 방법.
KR1020077006320A 2004-09-28 2004-09-28 편광 수지제 렌즈 및 그 제조 방법 KR101121276B1 (ko)

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