TWI579602B - Polarized lenses for sunglasses - Google Patents

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三菱瓦斯化學股份有限公司
Ｍｇｃ菲爾須特股份有限公司
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Description

太陽眼鏡用偏光透鏡
本發明係關於將偏光薄片彎曲加工為曲面形狀之彎曲偏光透鏡、或對此彎曲偏光透鏡之單面將透鏡用透明樹脂射出成形之射出偏光透鏡，特別係關於於彎曲加工之色變化小的太陽眼鏡用偏光透鏡。
偏光板典型而言係使用於單軸延伸聚乙烯醇(PVA)薄膜吸附或含浸碘或2色性染料之偏光薄膜。此偏光薄膜，通常係於其單面或兩面使用三乙醯基纖維素等透明樹脂作為保護層，作為操作容易，適於二次加工，且價格便宜、輕量之偏光板。
於延伸聚乙烯醇薄膜，以雙色性色素染色之偏光薄膜的兩面，作為保護層，透過接著層而貼有芳香族聚碳酸酯薄片等透明樹脂薄片之偏光薄片(以下記為偏光薄片)，其樹脂之特性，例如芳香族聚碳酸酯的情況時，特別是耐衝撃性優，且亦兼具高耐熱性，因此係使用於施以彎曲加工或射出成形而得之太陽眼鏡或護目鏡用之偏光透鏡。
於要求耐衝撃性、耐熱性之太陽眼鏡或護目鏡中，適合使用來自雙酚A之芳香族聚碳酸酯。
但是，芳香族聚碳酸酯光彈性常數大，因此施以彎曲加工為如太陽眼鏡或護目鏡之球面或非球面的面形狀時，容易因遲滯(retardation)而產生著色干涉條紋，此著色干涉條紋係有損及外觀，引起眼睛疲勞等問題。
又，將使用芳香族聚碳酸酯作為透明薄片之偏光薄片(以下記為芳香族聚碳酸酯偏光薄片)彎曲加工為球面或非球面之面形狀的偏光透鏡，因為芳香族聚碳酸酯偏光薄片之厚度不均而會產生影像扭曲，亦會有損及外觀，引起眼睛疲勞等之問題。
關於施以彎曲加工時所產生之遲滯，已知對使用於保護層之芳香族聚碳酸酯薄片預先施以延伸處理，產生大幅的遲滯，藉以使著色干涉條紋不見的芳香族聚碳酸酯偏光薄片(以下記為延伸聚碳酸酯偏光薄片)(專利文獻1)，於偏光透鏡中亦使用於外觀或眼睛疲勞優越的產品。
另一方面，以更提高對前述之偏光薄片施以彎曲加工而形成之偏光透鏡的功能為目的，已知有將彎曲加工為球面或非球面之面形狀的偏光薄片置入金屬鑄模內，將透鏡用透明樹脂射出成形而得之偏光透鏡(以下記為射出偏光透鏡)，亦已知有使用芳香族聚碳酸酯作為樹脂之偏光透鏡(以下記為芳香族聚碳酸酯偏光透鏡)(專利文獻2、3)。
芳香族聚碳酸酯偏光透鏡，係將芳香族聚碳酸酯射出於金屬鑄模內並填充，因此亦有見不到所置入之延伸聚碳酸酯薄片的厚度不均之優點，在不具有焦點折射力之透鏡中亦使用於對耐衝撃性、外觀或眼睛疲勞特別優越的產品。
如芳香族聚碳酸酯偏光透鏡般，將熱硬化性樹脂或熱可塑性樹脂填充於金屬鑄模內而得之透鏡中，藉由適當設定兩面各自的金屬鑄模之表面形狀與兩面之間隔，可自由設定所成形之透鏡兩面各自的形狀與厚度，因此係以所成形之透鏡的焦點折射力、稜鏡折射力、及影像扭曲成為所期望之值的方式，基於光學設計，來設計金屬鑄模之表面形狀與兩面之間隔。
所成形之透鏡的表面形狀與成形時接觸之金屬鑄模之表面形狀，在多數情況下為相同，但對透鏡之表面形狀要求非常高精度的情況時，為了補償填充於金屬鑄模內之熱硬化性樹脂或熱可塑性樹脂固化時產生之體積收縮所致之透鏡厚度減少或表面形狀之變化，亦有將兩面各自的金屬鑄模之表面形狀與兩面之間隔作適當微調整的情況。
於如此方式形成之射出偏光透鏡的表面，適當地形成硬塗層、反射防止膜等，接著藉由透鏡研磨、開洞、鎖螺絲等固定於框架而成為太陽眼鏡或護目鏡。
將偏光薄片彎曲加工為球面或非球面之面形狀的偏光透鏡、或將芳香族聚碳酸酯等射出成形而一體化 之射出偏光透鏡中，以降低觀察玻璃面或水面等時的眩光為目的，不僅以濾除水平方向之偏光，且以進一步提高視覺辨別性、或提高設計性為目的，係以成為所期望之色調或透過率的方式，使用例如著色為灰色或棕色等之偏光薄片。
偏光透鏡中，為了提高偏光度，係以成為入射於偏光透鏡之光之水平方向的偏光成分大致被吸收的濃度之方式，調整染附於聚乙烯醇薄膜之雙色性色素的量。進一步增加雙色性色素對聚乙烯醇薄膜之染附量時，入射於偏光透鏡之光的垂直方向的偏光成分亦變得被大量吸收。
由更高性能之偏光透鏡的觀點而言，要求藉由使用顯示更高之雙色比的染料，而更減少入射於偏光透鏡之光之垂直方向的偏光成分之吸收者。
又，染附於聚乙烯醇薄膜之雙色性色素並非單色，通常係合併使用數色之雙色性色素。
此時，藉由改變雙色性色素對聚乙烯醇薄膜之染附量的各色，可得到所期望之色調或透過率的偏光透鏡。又，使用將染料溶解於接著層或保護層之芳香族聚碳酸酯薄片者，得到所期望之色調或透過率之偏光透鏡的方法亦可使用，單獨或與前述之方法合併使用，亦可調整射出偏光薄片之色調或透過率。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平03-39903號公報
[專利文獻2]日本特開平08-52817號公報
[專利文獻3]日本特開平08-313701號公報
如前所述，將偏光薄片彎曲加工為球面或非球面之面形狀，或將經彎曲加工之偏光薄片，進一步置入於金屬鑄模內而射出透鏡用透明樹脂，可得到對外觀或眼睛疲勞優良的偏光透鏡。使用芳香族聚碳酸酯作為透鏡用透明樹脂時，可得到耐衝撃性優良者。
但是，將芳香族聚碳酸酯偏光薄片彎曲加工為球面或非球面之面形狀的芳香族聚碳酸酯偏光透鏡、或進一步射出成形之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中，會有成形前後芳香族聚碳酸酯偏光薄片之色調或透過率大幅變化，產品間之差異變大的問題。
藉由探討，確認了於可得到良好之射出偏光透鏡的條件下，藉由透明樹脂之射出成形使偏光透鏡成形的步驟中，射出偏光透鏡之色調或透過率的變化小，實質上無變化。由此結果，可知色變化係於彎曲加工為球面或非球面之面形狀的步驟中所主要發生者。
亦即，彎曲加工為球面或非球面之面形狀的偏光透鏡、或芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中，藉由於施以彎 曲加工時，加熱至偏光薄片所使用之芳香族聚碳酸酯的玻璃轉移點左右之溫度，可知芳香族聚碳酸酯偏光薄片之色調或透過率會大幅變化，產品間之差異變大。
特別是染附濃度高、透過率低之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡，相較於染附濃度低、透過率高之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡，會有相對於成形前之芳香族聚碳酸酯偏光薄片的色調或透過率，成形後之色調或透過率大幅變化的問題。
進一步地，成形前後之色調或透過率的變化大時，色調或透過率所變化之量不成為一定，會有成形後之產品間產生色調或透過率之差距的問題。
努力探討此問題的結果，發現於經染色之偏光薄膜中，以使雙色比成為較低的方式進行染色者，加工時之加熱所致之色調變化變小，且發現雙色比之差至少於藍、綠、紅之光吸收波長中越小者，正交尼寇配置時之色調為黑色、且加工時之加熱所致之色調變化小，即使透過率之變化相同之情況下，亦可得到透過率之不均觀察不到大的色調變化之物，而完成了本發明。
亦即，本發明係一種太陽眼鏡用偏光透鏡，其特徵為，於將聚乙烯醇系樹脂薄膜以雙色性有機色素延伸染色之偏光薄膜的兩面，透過接著層貼合透明的保護薄片，於加工為球面或非球面之彎曲偏光透鏡或於前述彎曲 偏光透鏡之凹面使透鏡用透明樹脂射出成形之太陽眼鏡用偏光透鏡中，以前述偏光薄膜之雙色比成為5~14之範圍的方式組合雙色性有機色素來染色而成者。
本發明中，前述雙色比於藍、綠、紅之光吸收波長中，其差為5以內、特別以成為3以內的方式組合雙色性有機色素來染色而成者較佳。
又，一種太陽眼鏡用偏光透鏡，其中，前述聚乙烯醇系樹脂薄膜係單軸延伸為3.5~6倍者；前述透明的保護薄片係芳香族聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、纖維素系樹脂、脂環式聚烯烴系樹脂或聚酯系樹脂；前述芳香族聚碳酸酯薄片為遲滯3000nm以上且厚度0.1~1mm；前述貼合係使用由含有聚胺基甲酸酯預聚物與羥基(聚)丙烯酸酯之硬化劑所構成之2液型熱硬化性聚胺基甲酸酯樹脂；進一步地，前述透鏡用透明樹脂為芳香族聚碳酸酯、聚醯胺樹脂或(甲基)丙烯酸樹脂。
藉由本發明，可穩定地提供於色調或透過率，對偏光透鏡之成形前後的變化小，產品間之差異少之太陽眼鏡用偏光透鏡。
以下，說明關於本發明之構成。
偏光薄膜，係於使作為基材之樹脂薄膜於水中膨潤 後，於含有本案發明之雙色性有機染料的染色液中，一邊向一方向延伸同時含浸，藉以使雙色性色素於配向於基材樹脂中的狀態下分散，得到賦予偏光性及所期望之色調的薄膜所致。
此時所用之偏光薄膜的基材之樹脂，可使用聚乙烯醇類，作為此聚乙烯醇類，較佳為聚乙烯醇(以下PVA)、微量殘留PVA之乙酸酯構造者及PVA衍生物或類似物之聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物等，特佳為PVA。
又，PVA薄膜之分子量，由延伸性與薄膜強度之觀點而言，重量平均分子量較佳為50,000至350,000者，更佳為分子量100,000至300,000，特佳為分子量150,000以上。延伸PVA薄膜時的倍率，由延伸後之雙色比與薄膜強度的觀點而言較佳為2~8倍，特別以3~6.5倍為佳，特佳為3.5~4.5倍。延伸後之PVA薄膜的厚度並無特殊限制，就可在與保護薄膜等不一體化地操作的觀點而言，較佳為厚度20μm以上、50μm以下程度。
使用PVA作為基材薄膜時的典型的製造步驟，係以(1)使PVA於水中膨潤同時水洗，適當地去除雜質，(2)一邊適當延伸，同時(3)於染色槽染色，(4)以硼酸或金屬化合物於處理槽進行交聯或螯合 化處理，(5)乾燥之步驟來製造。再者，步驟(2)、(3)(依情況(4)亦同)可適當變更其順序、或亦可同時進行。
首先，步驟(1)之膨潤．水洗的步驟，藉由吸收水，使常溫之乾燥狀態下容易破裂之PVA薄膜可均勻地軟化而延伸。又，其係去除PVA薄膜之製造步驟中使用之水溶性可塑劑等、或適當地使添加劑預備地吸附之步驟。此時，PVA薄膜並非依序均勻地膨潤者，必定產生散佈。此狀態下，亦以不會局部地延伸或延伸不足的方式，又，以抑制皺紋等產生的方式，進行儘可能地以小的力均勻地負荷之設計至為重要。又，此步驟中，最佳為僅單純均勻地膨潤，過度的延伸等會成為不均勻的原因故應極力避免。
步驟(2)係以延伸倍率成為通常2~8倍的方式進行延伸者。
本發明中，加工性良好至為重要，因此將延伸倍率於3~6倍、特別是於3.5~4.5倍來選擇，較佳為在此狀態下亦維持配向性。
於延伸配向之狀態下，於水中存在的時間、又至乾燥為止的時間長時，則配向鬆弛(oricntational relaxation)會進行，因此由維持更高性能的觀點而言，延伸處理較佳係以更短時間的方式設定，且延伸後儘早去除水分，亦即，立即導向乾燥步驟以避免過度的熱負荷同時乾燥。
再者，本願中之延伸倍率係以聚乙烯醇系樹脂薄膜之原膜作為基準之延伸倍率。
步驟(3)之染色，係藉由使染料吸附或沈積於經配向之聚乙烯醇系樹脂薄膜的聚合物鏈來進行。由此機制，單軸延伸之前中後均可，並無大變化，但界面之限制高的表面最容易配向，較佳為選擇可活用其之條件。
溫度由高生產性之要求而言，通常係由40~80℃之高溫來選擇，然本發明通常係由25~45℃、較佳為30~40℃、特佳為由30~35℃選擇。
步驟(4)係為了耐熱性之提高或使耐水性或耐有機溶劑性提高而進行。
前者之以硼酸所為之處理，係於PVA鏈間之交聯提高耐熱性者，然聚乙烯醇系樹脂薄膜之單軸延伸的前中後均可，並無大的變化。又，後者之金屬化合物主要係形成染料分子與螯合化合物而安定化者，通常係染色後或與染色同時進行。
作為金屬化合物，第4週期、第5週期、第6週期之任何週期所屬之過渡金屬，其金屬化合物均存在有確認前述耐熱性及耐溶劑性效果者，但就價格面而言較佳為鉻、錳、鈷、鎳、銅、鋅等之第4週期過渡金屬之乙酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽等金屬鹽。該等之中尤以鎳、錳、鈷、鋅及銅之化合物，因價格便宜且前述效果優良，故更佳。
更具體的例子，可列舉例如乙酸錳(II)四水合物、 乙酸錳(III)二水合物、硝酸錳(II)六水合物、硫酸錳(II)五水合物、乙酸鈷(II)四水合物、硝酸鈷(II)六水合物、硫酸鈷(II)七水合物、乙酸鎳(II)四水合物、硝酸鎳(II)六水合物、硫酸鎳(II)六水合物、乙酸鋅(II)、硫酸鋅(II)、硝酸鉻(III)九水合物、乙酸銅(II)一水合物、硝酸銅(II)三水合物、硫酸銅(II)五水合物等。該等金屬化合物中，可使用單獨任1種、亦可組合複數種來使用。
金屬化合物及硼酸在前述偏光薄膜中之含有率，由對前述偏光薄膜賦予耐熱性及耐溶劑性的觀點而言，較佳為偏光薄膜每1g，於金屬化合物以金屬計較佳含有0.2~20mg、更佳為1~5mg。硼酸之含有率，以硼計較佳為0.3~30mg、更佳為0.5~10mg。
處理所用之處理液的組成，係以滿足以上含有率的方式設定，一般而言較佳為金屬化合物之濃度0.5~30g/L、硼酸濃度為2~20g/L。
偏光薄膜中含有之金屬及硼的含有率之分析，可藉由原子吸光分析法進行。
溫度通常係採用與染色相同之條件，然通常為由20~70℃、較佳為25~45℃、更佳為30~40℃、特佳為由30~35℃中選擇。又，時間通常係由0.5~15分中選擇。
步驟(5)中，係延伸、染色及適當將經硼酸或金屬化合物處理之染色單軸延伸PVA薄膜乾燥。PVA薄膜係顯示相當於所含有之水分量的耐熱性者，在大量含 有水的狀態下溫度變高時，在更短時間，產生來自單軸延伸狀態之無序等，引起雙色比之降低。
乾燥為自表面進行，較佳為自兩表面乾燥、亦佳為以乾燥空氣送風一邊去除水蒸氣一邊進行。又，如周知者，就避免過度加熱的觀點而言，就可抑制溫度上昇來乾燥的觀點，較佳為將蒸發之水分立即去除而促進蒸發之方法，將乾燥空氣之溫度自乾燥狀態之偏光薄膜實質上不變色的溫度以下之範圍起，通常於70℃以上，較佳為90~120℃之溫度，以1~120分鐘，較佳為3~40分鐘來送風乾燥。
本發明之偏光薄膜，於上述製造法中，以光吸收波長之藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)中之雙色比成為5~14之範圍的方式，更佳為以其差為5以內的方式、特別是為3以內的方式，進一步地，以所期望之光線透過率中偏光度為99%以上，更佳成為99.9%以上的方式，通常將雙色性有機色素組合三種以上來染色而成。
由加工時之加熱所致之色變化小的觀點而言，較佳為於滿足必要的透過率之範圍中選擇雙色比較小者。進一步地，三光吸收波長之雙色比越近，加工時之加熱所致之色相的變化可越小，色變化可更少。又，由正交尼寇配置之偏光透鏡不著色的觀點而言，於上述波長之間亦以顯示所期望之雙色比者為佳。
光線透過率(T)、偏光度(P)、雙色比(Rd)，係如周知般以指數或對數函數之特定關係式表示。例如， 一旦決定雙色比，則隨著偏光度變高，可得到光線透過率降低之曲線，特別在偏光度成為99%以上時，會成為光線透過率急遽地降低之曲線。
所使用之雙色性有機色素(染料)，係以經染色之偏光薄膜成為所期望之雙色比的方式來選擇。因此，所使用之染料的雙色比，不限定為上述5~14之範圍者，例如30以上者亦可適當地選擇使用。
作為色變化之要因，已知有染色染料未固定於基材，單獨地擴散的情況或與PVA鏈無關係地旋轉等。本發明中較佳之染料，亦以作為該等要因之較少或無者，進而以金屬化合物處理等而抑制該等要因者來使用為佳。
由對PVA薄膜之染色性與耐熱性之觀點而言，較佳為由具有磺酸基之偶氮色素所構成之直接染料，於偏光薄膜可得到所期望之色調與透過率的濃度下，於染色液中使各色的直接染料溶解或分散。染色液中除了直接染料以外，係適當添加硫酸鈉等之無機鹽作為染色助劑。
再者，本發明中之雙色性有機色素(染料)的雙色比，係指對以碘之染色所製造之偏光薄膜，於600nm測定之雙色比的值顯示為60以上的製造條件下，使用雙色性有機染料以取代碘所製造之偏光薄膜中於最大吸收波長測定的]值。
具體而言係舉例以下之偶氮色素，但不特別限定於此等。偶氮色素係以商品名舉例，括弧內係僅記載已知者的色指數名稱色號(Color Index Generic Name)。
Chrysophenine(C.I.Direct Yellow12)
Sumilight Supra Yellow BC conc(C.I.Direct Yellow28)
Direct Yellow R 125%(C.I.Direct Yellow50)
Kayarus Supra Yellow RL(C.I.Direct Yellow86)
Kayarus Light Yellow F8G(C.I.Direct Yellow87)
Kayarus Supra Yellow GLS(C.I.Direct Yellow130)
Kayarus Yellow PG(C.I.Direct Yellow142)
Kayacelon Yellow C-2RL(C.I.Direct Yellow164)
Kayacelon Yellow C-2G
Direct Fast Orange S(C.I.Direct Orange26)
Sumilight Supra Orange 2GL 125%(C.I.Direct Orange39)
Nippon Fast Scarlet GSX(C.I.Direct Red4)
Direct Fast Scarlet 4BS(C.I.Direct Red23)
Nippon Fast Red BB conc(C.I.Direct Red31)
Sumilight Red 4B(C.I.Direct Red81)
Direct Supra Rubine BL(C.I.Direct Red83)
Kayarus Supra Scarlet BNL 200(C.I.Direct Red89)
Direct Light Scarlet F2G(C.I.Direct Red224)
Kayarus Supra Red BWS(C.I.Direct Red243)
Kayacelon Rubine C-BL
Nippon Brilliant Violet BK conc(C.I.Direct Violet9)
Kayarus Supra Violet 5BL conc(C.I.Direct Violet48)
Sumilight Violet BB conc(C.I.Direct Violet51)
Sumilight Supra Blue BRR conc(C.I.Direct Blue71)
Sumilight Supra Blue G(G.I.Direct Blue78)
Direct Supra Blue 4BL conc(C.I.Direct Blue200)
Kayarus Supra Blue BWL 143(C.I.Direct Blue237)
Kayacelon Blue C-3GL(C.I.Direct Blue274)
Kayacelon Blue C-2R(C.I.Direct Blue291)
Direct Blue MRG
Kayarus Cupro Green G(C.I.Direct Green59)
Kayarus Supra Green F4G
Japanol Fast Black D conc(C.I.Direct Black17)
Sumilight Black G conc(C.I.Direct Black19)
Direct Fast Black B(C.I.Direct Black22)
Direct Fast Black conc(C.I.Direct Black51)
Sumilight Supra Grey CGL(C.I.Direct Black112)
Sumilight Supra Grey NGL conc(C.I.Direct Black113)
Kayarus Supra Black AR 503
Kayarus Supra Brown GL 125(C.I.Direct Brown195)
Kayarus Supra Brown B2R(C.I.Direct Brown209)
Kayarus Supra Brown GTL(C.I.Direct Brown210)
以上步驟所製造之偏光薄膜，通常於其兩面透過接著層，層合(貼附)透明之保護薄膜或薄片作為保護層，而用於偏光薄片。
作為本發明之保護層所使用之透明的塑膠材料，可列舉芳香族聚碳酸酯、非晶性聚烯烴(脂環式聚烯烴)、聚丙烯酸酯、聚碸、乙醯基纖維素、聚苯乙烯、聚酯、透明聚醯胺、及芳香族聚碳酸酯與脂環式聚酯之組成物等之該等的混合物所構成之透明樹脂。
於要求耐衝撃性、耐熱性之太陽眼鏡或護目鏡，較佳為使用來自雙酚A之芳香族聚碳酸酯。再者，可列舉能夠耐衝撃性且以較低溫度進行彎曲加工之聚碳酸酯/PCC(聚(1,4-環己烷二甲醇-1,4-環己烷二羧酸酯))組成物。又，由耐藥品性等而言可列舉聚烯烴、聚丙烯酸酯或聚醯胺。
芳香族聚碳酸酯薄片之樹脂材料，由薄膜強度、耐熱性、耐久性或彎曲加工性之觀點而言，較佳為由以2,2-雙(4-羥基苯基)烷或2,2-(4-羥基-3,5-二鹵代苯基)烷為代表之雙酚化合物以周知方法所製造的聚合物，其聚合物骨架中亦可含有來自脂肪酸二醇之構造單位或具有酯鍵的構造單位，特別以由2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷所衍生的芳香族聚碳酸酯較佳。
進一步地，關於芳香族聚碳酸酯薄片之分子 量，由薄片本身之成形的觀點而言，黏度平均分子量較佳為12,000~40,000者，就薄膜強度、耐熱性、耐久性或彎曲加工性的觀點而言，特別以20,000~35,000者較佳。又，關於芳香族聚碳酸酯薄片之遲滯值，由抑制著色干涉條紋之觀點而言，下限為2,000nm以上、上限雖無特殊限制但由薄膜製造面而言較佳為20,000nm以下，特佳為4,000nm以上、20,000nm以下。遲滯值越高則難以產生著色干涉條紋，但另一方面遲滯值越高則有表面形狀精度低的缺點。藉由將如此遲滯值高之芳香族聚碳酸酯薄片使用於偏光薄膜之光入射側、亦即人眼的相反側，可不易產生著色干涉條紋。
作為與芳香族聚碳酸酯之組成物，可作為保護層用之薄片或薄膜、作為透鏡用射出成形用樹脂使用之本發明之脂環式聚酯樹脂，例如，可藉由將以1,4-環己烷二羧酸為代表之二羧酸成分與以1,4-環己烷二甲醇為代表之二醇成分，與依需要之其他少量成分，予以酯化或酯交換反應，接著，適當添加聚合觸媒，慢慢地將反應槽內減壓而聚縮合反應之公知方法而得到。
脂環式二羧酸或其酯形成性衍生物，具體而言可列舉1,2-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,4-環己烷二羧酸、1,4-十氫萘二羧酸、1,5-十氫萘二羧酸、2,6-十氫萘二羧酸、2,7-十氫萘二羧酸、及其酯形成性衍生物等。
本發明之聚醯胺樹脂，可列舉作為透鏡用透 明聚醯胺樹脂所公知者，係耐熱性之一指標的熱變形溫度100~170℃之範圍，可列舉芳香族聚醯胺樹脂、脂環族聚醯胺樹脂、脂肪族聚醯胺樹脂、以及該等之共聚物，由機械強度、耐藥品性、透明性等之平衡而言，較佳為脂環式聚醯胺樹脂，但亦可組合2種以上之聚醯胺樹脂。作為如此之聚醯胺樹脂的例子，舉例有GLILAMID TR FE5577、XE 3805(EMS製)、NOVAMID X21(三菱工程塑膠製)、東洋紡耐綸T-714E(東洋紡製)，但不限定於此等。
(甲基)丙烯酸樹脂，係以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為代表之各種(甲基)丙烯酸酯的均聚物；或PMMA或MMA與其他1種以上之單體的共聚物，且亦可為該等樹脂之複數種經混合者。此等之中，尤以低雙折射性、低吸濕性、耐熱性優良的含環狀烷基構造之(甲基)丙烯酸酯較佳。如以上之(申基)丙烯酸樹脂的例子，舉例Acrypet(三菱嫘縈製)、Delpet(旭化成化學製)、Parapet(Kuraray製)，但不限定於此等。
接下來，用於將透明的保護層貼合於偏光薄膜之兩面的接著劑，可使用聚乙烯醇樹脂系材料、丙烯酸樹脂系材料、胺基甲酸酯樹脂系材料、聚酯樹脂系材料、三聚氰胺樹脂系材料、環氧樹脂系材料、聚矽氧系材料等。特別是由接著層本身或接著時之透明性及與透明的保護層之接著性的觀點而言，較佳為由胺基甲酸酯樹脂系材 料之聚胺基甲酸酯預聚物與硬化劑所構成之2液型熱硬化性胺基甲酸酯樹脂。
用於本發明之太陽眼鏡用偏光透鏡之偏光薄片，不限於前述之層構成，於接著偏光薄膜與透明保護層之接著劑中，亦可使用使用了溶解有調光染料之接著劑所製作之兼具調光功能的偏光薄片。
本發明之保護層，於其適合的加工條件下，係選擇可選擇實質上不損及功能層之功能的加工條件者。
例如，併用聚酯系之超多層選擇反射膜作為功能層時，此超多層之選擇反射膜為了使1層的厚度成為1/4λ，係使用製造多層薄片，將其適當地重複延伸成為指定之光學厚度的所謂金太郎飴之製法。結果，保持功能性之狀態時的加工條件，於加工時間中，必須選擇來自延伸狀態之鬆弛實質上不發生的溫度與時間為條件。
接著，將本偏光薄片以衝壓等加工為各自之透鏡用形狀後，施以彎曲加工。對各自之透鏡形狀品的加工，由生產性等而言，通常係藉由使用了由湯姆遜刀(Thomson blade)所構成之衝壓刀的複數個透鏡形狀品之衝壓加工所進行。個別透鏡形狀品之形狀，係依最終產品之形狀(太陽眼鏡、護目鏡等)來適當選擇。二眼用時的標準透鏡形狀品，係直徑80mm之圓盤或將其兩端於垂直於偏光軸之方向切取同寬之狹縫形狀。
又，彎曲加工，在上述本偏光薄片所用之保護薄片種類之選擇亦有提及，係以發揮本偏光薄片之功能性之層的 劣化實質上不會發生之條件來決定。
使用於保護薄片使用芳香族延伸聚碳酸酯薄片之偏光薄片時，偏光薄膜於彎曲加工中容易產生沿著延伸方向之龜裂、即所謂膜裂，因此係必須選擇抑制該等發生之條件。延伸聚碳酸酯偏光薄片之彎曲加工中之金屬鑄模溫度較佳為延伸聚碳酸酯偏光薄片所使用之芳香族聚碳酸酯的玻璃轉移點前後之溫度，此外，藉由預熱處理進行彎曲加工前之延伸聚碳酸酯偏光薄片溫度較佳為比芳香族聚碳酸酯之玻璃轉移點低50℃之溫度以上、且未達玻璃轉移點之溫度，特佳為比玻璃轉移點低40℃之溫度以上、且未達比玻璃轉移點低5℃之溫度。
其他樹脂時亦同樣，適當選擇未達所使用之樹脂的玻璃轉移點之成形溫度。
接著，於彎曲偏光薄片，通常係射出與所使用之保護薄片同種的樹脂，成為射出成形透鏡。
射出成形之加工條件並無特殊限制，然外觀優良係有必要，由此觀點，金屬鑄模溫度較佳為比使用於偏光薄片之透明保護薄片的樹脂之玻璃轉移點低50℃之溫度以上、且未達玻璃轉移點之溫度，特佳為比玻璃轉移點低40℃之溫度以上、未達比玻璃轉移點低15℃之溫度。
接著，施以硬塗覆處理。
硬塗層之材質或加工條件並無特殊限制，然有必要對於外觀或基底之芳香族聚碳酸酯，或對接下來塗覆的鏡塗層或抗反射塗層等無機層之密合性優良，由此觀點，燒成 溫度較佳為比延伸聚碳酸酯偏光薄片所使用之芳香族聚碳酸酯之玻璃轉移點低50℃之溫度以上、且未達玻璃轉移點之溫度，特別是比玻璃轉移點低40℃之溫度以上、且未達比玻璃轉移點低15℃之溫度即120℃前後之溫度，硬塗層之燒成所需的時間大約為30分鐘至2小時之間。
[實施例] 實施例1 (a)偏光薄膜
將聚乙烯醇(Kuraray股份有限公司製、商品名：VF-PS#7500)在35℃水中膨潤270秒，同時延伸為2倍。
接著，於含有Kayarus Supra Yellow GLS(C.I.Direct Yellow130)、Kayarus Supra Red BWS(C.I.Direct Red243)、Kayacelon Blue C-3GL(C.I.Direct Blue274)及10g/L之無水硫酸鈉的35℃水溶液中染色。
將此染色薄膜於含有乙酸鎳2.3g/L及硼酸4.4g/L之水溶液中，35℃浸漬120秒，同時延伸為4倍。將此薄膜於保持在緊張狀態之狀態下，室溫進行3分鐘乾燥後，110℃加熱處理3分鐘，得到偏光薄膜。
將所得之偏光薄膜之光吸收波長的藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)之雙色比示於表1。雙色比係由下式求得。
雙色比=Az/Ax
此處，Ax表示最大透過方向之直線偏光的吸光度，Az表示直交於最大透過方向之方向的直線偏光之吸光度。Ax及Az係使用島津製作所公司製之分光光度計(UV-3600)，對樣品入射直線偏光來測定。
接著將所得之偏光薄膜的偏光度、及正交尼寇配置時之色調示於表1。偏光度係由下式求得。
偏光度=100×(τpmax-τpmin)/(τpmax+τpmin)
此處，τpmax表示入射直線偏光所測定之視感透過率的最大值，τpmin表示入射直線偏光所測定之視感透過率的最小值。τpmax及τpmin係將Ax及Az作為視感透過率表示的值。
正交尼寇配置時之色調，正交尼寇配置時，入射於偏光薄膜之光分別被透過軸、吸收軸吸收，故正交尼寇配置時之光譜能夠以Az×Ax表示，由此使用L*a*b*表色系算出。
正交尼寇配置時之色調係b*值低，可見帶有藍色，但偏光度超過99%，實用上毫無問題。
(b)芳香族聚碳酸酯偏光薄片
於(a)中得到之偏光薄膜，使用棒塗佈器#12塗佈胺基甲酸酯系之接著劑，於70℃乾燥10分鐘後，將厚度0.3mm、遲滯值5500nm之芳香族聚碳酸酯薄片(三菱瓦斯化學公司製)之延伸軸與偏光薄膜之延伸軸對齊，以層合器貼合。於此層合薄片之偏光薄膜側，以與上述同樣的 方法塗佈接著劑，同樣地貼合另1枚芳香族聚碳酸酯薄片，得到芳香族聚碳酸酯偏光薄片。硬化後之接著劑塗膜的厚度為9~11μm。
(c)芳香族聚碳酸酯偏光透鏡之吸光度的測定
使用島津製作所公司製之分光光度計(UV-3600)測定所製作之芳香族聚碳酸酯偏光薄片之透過率與色調。結果示於表2。
(d)芳香族聚碳酸酯偏光透鏡
將(b)中得到之芳香族聚碳酸酯偏光薄片使用基礎曲線7.95(曲率半徑66.67mm)之金屬鑄模進行彎曲加工。彎曲加工時係以金屬鑄模溫度137℃、保持時間1200秒之條件來成形。
此處所說的基礎曲線，係用作透鏡前面之曲率的意思，係將530除以毫米單位之曲率半徑的值。
彎曲加工後之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中並無偏光薄膜之龜裂。與(c)同樣方式測定之樣品彎曲加工後的芳香族聚碳酸酯偏光透鏡之透過率與色調、及成形前後之CIE1976(L*a*b*)色空間中的色差△E*ab示於表2。色差係由下式求得。
色差：△E*ab=((△L*)^2+(△a*)^2+(△b*)^2)^(1/2)
實施例2
除了將染色過程中染料的組合變更為Direct Yellow R 125%(C.I.Direct Yellow50)、Direct Supra Rubine BL(C.I.Direct Red83)、Sumilight Supra Blue G(C.I.Direct Blue78)以外，係與(a)同樣方式，得到偏光薄膜。
所得之偏光薄膜的光吸收波長之藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)之雙色比、偏光薄膜之偏光度、及正交尼寇配置時之色調示於表1。
因為偏光薄膜之藍、綠、紅之光吸收波長的雙色比之差成為4.6，偏光度成為99.7%，正交尼寇配置時之色調亦大致成為黑色。
接著與(b)、(c)、(d)同樣方式測定彎曲加工前後之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡的透過率與色調，求得色差。結果示於表2。
與實施例1同樣地，彎曲加工後之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中並無偏光薄膜之龜裂。
實施例3
除了將染色過程中染料的組合變更為Kayarus Supra Yellow GLS(C.I.Direct Yellow130)、Sumilight Supra Orange 2GL 125%(C.I.Direct Orange39)、Kayarus Supra Red BWS(C.I.Direct Red243)、Sumilight Red 4B(C.I.Direct Red81)、Kayacelon Blue C-3GL(C.I.Direct Blue274)以外，係與(a)同樣方式得到偏光薄膜。
所得之偏光薄膜的光吸收波長之藍(450nm)、綠 (550nm)、紅(650nm)之雙色比、偏光薄膜之偏光度、及正交尼寇配置時之色調示於表1。
因為偏光薄膜之藍、綠、紅之光吸收波長的雙色比之差成為3.6，偏光度成為99.9%，正交尼寇配置時之色調亦大致成為黑色。
接著與(b)、(c)、(d)同樣方式測定彎曲加工前後之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡的透過率與色調，求得色差。結果示於表2。
與實施例1同樣地，彎曲加工後之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中並無偏光薄膜之龜裂。
實施例4
除了將染色過程中染料的組合變更為Sumilight Supra Orange 2GL 125%(C.I.Direct Orange39)、Sumilight Red 4B(C.I.Direct Red81)、Kayarus Supra Blue BWL 143(C.I.Direct Blue237)以外，係與(a)同樣方式得到偏光薄膜。
所得之偏光薄膜的光吸收波長之藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)之雙色比、偏光薄膜之偏光度、及正交尼寇配置時之色調示於表1。
因為偏光薄膜之藍、綠、紅之光吸收波長的雙色比之差成為1.9，偏光度成為99.9%，正交尼寇配置時之色調亦完全成為黑色。
接著與(b)、(c)、(d)同樣方式測定彎 曲加工前後之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡的透過率與色調，求得色差。結果示於表2。
與實施例1同樣地，彎曲加工後之芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中並無偏光薄膜之龜裂。
由本實施例明顯可知，使用光吸收波長之藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)中，以雙色比成為5~14之範圍的方式以雙色性色素進行染色之偏光薄膜的芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中，可知加工前後之色差小，彎曲加工前後之色調與透過率之變化小。
更且，使用光吸收波長之藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)中，以雙色比之差成為5以內的方式以雙色性色素進行染色之偏光薄膜的芳香族聚碳酸酯偏光透鏡中，可知正交尼寇配置時之色調亦為大致黑色、且加工前後之色差小，彎曲加工前後之色調與透過率之變化小。

Claims (8)

  1. 一種太陽眼鏡用偏光透鏡，其特徵係，於將聚乙烯醇系樹脂薄膜以雙色性有機色素延伸染色之偏光薄膜的兩面，透過接著層貼合透明的保護薄片，而加工為球面或非球面之彎曲偏光透鏡或於前述彎曲偏光透鏡之凹面將透鏡用透明樹脂射出成形之太陽眼鏡用偏光透鏡中，以前述偏光薄膜之雙色比成為5~14之範圍的方式，組合雙色性有機色素來染色而成者。
  2. 如申請專利範圍第1項之太陽眼鏡用偏光透鏡，其係前述之雙色比於藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)之光吸收波長中，以其差成為5以內的方式，組合雙色性有機色素來染色而成者。
  3. 如申請專利範圍第1項之太陽眼鏡用偏光透鏡，其係前述之雙色比於藍(450nm)、綠(550nm)、紅(650nm)之光吸收波長中，以其差成為3以內的方式，組合雙色性有機色素者。
  4. 如申請專利範圍第1項之太陽眼鏡用偏光透鏡，其中前述聚乙烯醇系樹脂薄膜係單軸延伸為3.5~6倍者。
  5. 如申請專利範圍第1項之太陽眼鏡用偏光透鏡，其中前述透明的保護薄片，係選自由芳香族聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、乙醯基纖維素、聚醯胺、及芳香族聚碳酸酯與脂環式聚酯之組成物所構成群組中之1者以上。
  6. 如申請專利範圍第1項之太陽眼鏡用偏光透鏡，其中前述透明的保護薄片，係遲滯3000nm以上且厚度 0.1~1mm之芳香族聚碳酸酯樹脂之薄膜或薄片。
  7. 如申請專利範圍第1項之太陽眼鏡用偏光透鏡，其係使用由含有聚胺基甲酸酯預聚物與羥基(聚)丙烯酸酯之硬化劑所構成之2液型熱硬化性聚胺基甲酸酯樹脂於前述接著層者。
  8. 如申請專利範圍第1項之太陽眼鏡用偏光透鏡，其中前述透鏡用透明樹脂係芳香族聚碳酸酯、聚醯胺或聚丙烯酸酯。
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