WO2011105055A1 - 芳香族ポリカーボネート製偏光レンズ - Google Patents

芳香族ポリカーボネート製偏光レンズ Download PDF

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heat treatment
aromatic polycarbonate
polarizing
base curve
lens
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照高 徳丸
鈴木　克則
健 下舞
正樹 御秡如
恭介 中村
昭郎 大久保
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三菱瓦斯化学株式会社
Ｍｇｃフィルシート株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an aromatic polycarbonate polarizing lens formed by injecting an aromatic polycarbonate onto one surface of a polarizing sheet.
  • Polycarbonate polarizing sheets are used in sunglasses and goggles used for LCDs, building windows, automobile sunroofs, marine sports, winter sports, fishing, etc., because they are light and excellent in impact resistance.
  • a polarizing sheet (hereinafter referred to as an aromatic polycarbonate polarizing sheet) in which an aromatic polycarbonate sheet is pasted on both sides of a polarizing film that is obtained by stretching a polyvinyl alcohol film and dyed with a dichroic dye as a protective layer through an adhesive layer is particularly impact resistant. In addition to its high heat resistance, it is used in polarized lenses for sunglasses and goggles obtained by bending and injection molding.
  • a polarizing lens obtained by bending an aromatic polycarbonate polarizing sheet into a spherical or aspherical surface shape causes image distortion due to uneven thickness of the aromatic polycarbonate polarizing sheet, impairing the appearance, causing eye strain, etc. I also have problems.
  • the aromatic polycarbonate polarizing sheet that has made the colored interference fringe invisible by pre-stretching the aromatic polycarbonate sheet used for the protective layer to produce a large retardation.
  • Patent Document 1 a stretched polycarbonate polarizing sheet
  • a spherical or aspherical surface shape is used for the purpose of further improving impact resistance than a polarizing lens formed by bending a stretched polycarbonate polarizing sheet as described above, or forming a correcting lens having a focal power.
  • a polarizing lens hereinafter referred to as an aromatic polycarbonate polarizing lens
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens obtained by inserting a stretched polycarbonate polarizing sheet bent into a mold and injecting an aromatic polycarbonate into a mold (hereinafter referred to as an aromatic polycarbonate polarizing lens).
  • Aromatic polycarbonate polarizing lenses have the advantage that the uneven thickness of the inserted stretched polycarbonate sheet cannot be seen because the aromatic polycarbonate is injected and filled into the mold, and impact resistance even for lenses that do not have focal power It is used in products that are particularly excellent in appearance and eye strain.
  • the surface shape of each mold on both sides and the interval between both sides are set appropriately. Since the shape and thickness of each side of the molded lens can be freely set, the mold is based on the optical design so that the focal power, prism power, and image distortion of the molded lens will be the desired values. The surface shape and the interval between both surfaces are set.
  • the surface shape of the molded lens and the surface shape of the mold that was in contact with the molding are often the same, but if the lens surface shape requires a very high degree of accuracy, the heat curing filled in the mold In order to compensate for lens thickness reduction and surface shape change due to volume shrinkage that occurs when the adhesive resin or thermoplastic resin solidifies, the surface shape of the mold on both sides and the interval between both sides may be finely adjusted as appropriate. is there.
  • the mold used for the bending process of the aromatic polycarbonate polarizing sheet has the same shape as the surface of the surface opposite to the surface in contact with the aromatic polycarbonate in the finally obtained aromatic polycarbonate polarizing lens. Is used.
  • the other mold used for injection molding has a desired value for the focal refractive power and prism refractive power in the lens surface of the aromatic polycarbonate polarizing lens finally obtained based on the optical design.
  • the same shape as the surface shape is used.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens having no spherical refractive power and no prism refractive power and having a spherical surface with a base curve of 8 on the side of the stretched polycarbonate polarizing sheet
  • bending is performed twice or three times.
  • the mold used in the final bending process is a spherical surface with a base curve of 8.
  • the mold on the side of the stretched polycarbonate polarizing sheet is used.
  • the shape is also a spherical surface with a base curve of 8
  • the other mold used for injection molding is a spherical surface with a base curve of 8 or slightly larger than 8, and the center position of the spherical surface is on the side of the stretched polycarbonate polarizing sheet.
  • a slightly different or decentered surface profile is used for the mold.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens having no elliptical refractive power or prism refractive power and having an elliptical surface with a horizontal base curve of 6 and a vertical base curve of 4 on the surface of the stretched polycarbonate polarizing sheet is finally obtained.
  • the bending process may be performed twice or three times or more, but the shape of the mold used in the final round is an ellipse with a horizontal base curve of 6 and a vertical base curve of 4.
  • the mold on the stretched polycarbonate polarizing sheet side is also an elliptical surface with a horizontal base curve of 6 and a vertical base curve of 4 and is used for injection molding
  • the other mold is an ellipsoid whose horizontal base curve is slightly larger than 6 or 6 and whose vertical base curve is slightly larger than 4 or 4.
  • the surface shape of the aromatic polycarbonate polarizing lens may be formed not only on a quadratic surface such as a spherical surface, an ellipsoid surface, or a paraboloid, but also on a higher order surface such as a quartic surface, and in the horizontal direction. And the vertical curvature may be different.
  • the surface shape of the aromatic polycarbonate polarizing lens after injection molding may vary greatly with respect to the surface shape of the mold, and there are various differences.
  • a stretched polycarbonate polarizing sheet when the aromatic polycarbonate polarizing lens is molded using a mold having a spherical surface, the stretched polycarbonate in which the stretching of the aromatic polycarbonate sheet on the side where the aromatic polycarbonate is injected is eliminated or reduced. It is known that the use of a polarizing sheet reduces the absolute value of the difference between the base curve in the vertical direction and the base curve in the horizontal direction of the formed polarizing lens (hereinafter referred to as base curve anisotropy) (Patent Document 3). ).
  • An aromatic polycarbonate polarizing lens using a stretched polycarbonate polarizing sheet (hereinafter referred to as a single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet) in which the stretching of the aromatic polycarbonate sheet on the side where the aromatic polycarbonate is injected is eliminated or reduced is extremely high. Since it can be formed with accuracy, it is particularly excellent in impact resistance, appearance and eye strain, and is used in products with high accuracy of the lens surface shape.
  • the surface of the aromatic polycarbonate polarizing lens thus formed is appropriately formed with a hard coat, an antireflection film, etc., and then fixed to the frame by balling, drilling, screwing, etc. to become sunglasses or goggles.
  • the aromatic polycarbonate polarizing lens using the single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet can form the surface shape of the lens with very high accuracy, and is particularly excellent in impact resistance, appearance and eye strain, And it is used for the product with high accuracy of the surface shape of the lens.
  • the surface shape after injection molding of the aromatic polycarbonate polarizing lens using the single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet differs from the surface shape of the injection mold, that is, the desired surface shape obtained based on the optical design, and Because of the complexity that varies depending on various processing conditions such as bending, injection molding, and hard coat processing, it has not yet been possible to grasp how the surface shape changes depending on these individual processing conditions. Even if the individual processing conditions are appropriately selected, it is not even foreseeable whether or not a surface shape with a desired accuracy can be reached.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens using a stretched polycarbonate polarizing sheet has not been able to be molded into a surface shape with a desired accuracy.
  • the accuracy of the surface shape of the polarizing lens is extremely low, there arises a problem that it cannot be fixed to the frame after the ball is hit due to the difference between the formed polarizing lens and the frame shape.
  • the resolution will be less than 20 and will not conform to the US standard ANSI-Z87.1. The problem arises.
  • the resolution is low when the shape accuracy of the formed polarizing lens is low.
  • the resolution of the surface of the polarizing lens is very high, and when the anisotropy of the base curve is within 0.1, the resolution becomes 20 or more. It came.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens using a single-sided polycarbonate polarizing sheet when light is incident from the side of the emitted aromatic polycarbonate, that is, light from a surface opposite to the light incident surface in the actual use situation.
  • colored interference fringes due to retardation are likely to occur, and there is no problem in actual use, but there is a problem that the colored interference fringes impair the appearance when a product is displayed at a store.
  • a polarizing sheet in which an aromatic polycarbonate sheet is bonded to both surfaces of a polarizing film via an adhesive layer is bent into a spherical surface or an aspherical surface, and the aromatic polycarbonate is injected onto one surface of the polarizing sheet.
  • the retardation value of the aromatic polycarbonate sheet disposed on at least the surface of the polarizing sheet opposite to the surface on which the aromatic polycarbonate is emitted is 2000 nm or more and less than 20000 nm.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens with high shape accuracy can be provided stably.
  • iodine or dichroic dye is contained in the base resin by impregnating the dye film containing a dye such as iodine or dichroic dye while stretching the resin film as the base of the polarizing film in one direction. To obtain a polarizing film having a polarizing property.
  • Polyvinyl alcohols are used as the resin used as the base material of the polarizing film used at this time.
  • polyvinyl alcohols polyvinyl alcohol (hereinafter referred to as PVA), a PVA acetate ester structure remaining in a trace amount, and a PVA derivative or Analogs such as polyvinyl formal, polyvinyl acetal, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer are preferred, and PVA is particularly preferred.
  • the molecular weight of the PVA film is preferably from 50,000 to 500,000, particularly preferably from 150,000 to 300,000 in terms of stretchability and film strength.
  • dye which has a sulfonic acid group from the point of the dyeability to a PVA film and a heat resistance is preferable.
  • the magnification when stretching the PVA film is preferably 2 to 8 times, particularly preferably 3 to 5 times, from the viewpoint of the dichroic ratio after stretching and the film strength.
  • a protective layer made of an aromatic polycarbonate sheet is attached to both surfaces of the polarizing film via an adhesive layer.
  • the resin material of the aromatic polycarbonate sheet used at this time is 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) alkane or 2,2- (4-hydroxy) from the viewpoint of film strength, heat resistance, durability or bending workability.
  • a polymer produced by a known method from a bisphenol compound represented by -3,5-dihalogenophenyl) alkane is preferred, and the polymer skeleton includes a structural unit derived from a fatty acid diol or a structural unit having an ester bond.
  • an aromatic polycarbonate derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is preferred.
  • the molecular weight of the aromatic polycarbonate sheet is preferably 12,000 to 40,000 in terms of viscosity average molecular weight from the viewpoint of molding of the sheet itself, and particularly from 20,000 to 35,000 from the viewpoint of film strength, heat resistance, durability or bending workability.
  • the retardation value of the aromatic polycarbonate sheet is from 2000 nm or more and preferably from 20000 nm or less, particularly from 4000 nm or more and 20000 nm or less from the viewpoint of film production, although the lower limit is 2000 nm or more from the viewpoint of suppressing colored interference fringes. A higher retardation value is less likely to produce colored interference fringes, while a higher retardation value has a demerit that the accuracy of the surface shape is lower.
  • each protective layer made of an aromatic polycarbonate used on both sides is preferably in the range of 50 ⁇ m to 1.5 mm, particularly in the range of 100 ⁇ m to 800 ⁇ m, from the viewpoint of film strength, heat resistance, durability, or bending workability. Is preferred.
  • the adhesive used to bond the aromatic polycarbonate to both sides of the polarizing film is acrylic resin material, urethane resin material, polyester resin material, melamine resin material, epoxy resin material, silicone material, etc.
  • a two-component thermosetting urethane resin composed of a polyurethane prepolymer, which is a urethane resin material, and a curing agent is used from the viewpoint of the adhesive layer itself or the transparency when bonded and the adhesive property with the aromatic polycarbonate. preferable. In this way, an aromatic polycarbonate polarizing sheet is obtained.
  • the aromatic polycarbonate polarizing sheet used in the aromatic polycarbonate polarizing lens of the present invention is not limited to the above-mentioned aromatic polycarbonate polarizing sheet, and the dimming is performed in an adhesive that bonds the polarizing film and the aromatic polycarbonate of the protective layer.
  • An aromatic polycarbonate polarizing sheet having a dimming function produced using an adhesive in which a dye is dissolved may be used.
  • the aromatic polycarbonate sheet used for the protective layer of the polarizing film is previously subjected to a stretching treatment.
  • a polarizing lens obtained by bending a stretched polycarbonate polarizing sheet with large retardation into a spherical or aspherical surface shape, inserting it into a mold, and injecting an aromatic polycarbonate.
  • the stretched polycarbonate polarizing sheet is bent.
  • the bending process conditions of the stretched polycarbonate polarizing sheet are not particularly limited, but it is necessary to bend along the mold surface used for injection molding, and the polarizing film is cracked along the stretching direction in the bending process. From these points, since the so-called film breakage is likely to occur, the mold temperature in the bending process of the stretched polycarbonate polarizing sheet is preferably a temperature around the glass transition point of the aromatic polycarbonate used in the stretched polycarbonate polarizing sheet.
  • the temperature be 50 ° C lower than the glass transition point of the aromatic polycarbonate immediately before the bending process and less than the glass transition point, especially 40 ° C lower than the glass transition point and lower than 15 ° C lower than the glass transition point. It is preferable to keep it.
  • the aromatic polycarbonate is injected onto the stretched polycarbonate polarizing sheet.
  • the mold temperature is 50 ° C. lower than the glass transition point of the aromatic polycarbonate used for the stretched polycarbonate polarizing sheet.
  • a temperature lower than the glass transition point is preferable, and a temperature lower than the glass transition point by 40 ° C. and lower than the glass transition point by 15 ° C. is particularly preferable.
  • the firing temperature is preferably a temperature that is 50 ° C. lower than the glass transition point of the aromatic polycarbonate used in the stretched polycarbonate polarizing sheet and less than the glass transition point, in particular, 40 ° C. lower than the glass transition point. A temperature lower than 15 ° C. below the glass transition point is preferred.
  • the horizontal direction of the polarizing lens is the direction on the surface of the polarizing lens that is parallel to the horizontal plane when fixed to sunglasses or goggles, and generally coincides with the absorption axis of the polarizing lens.
  • the vertical direction mentioned here is a direction perpendicular to the horizontal plane when fixed to sunglasses or goggles, and generally coincides with the transmission axis of the polarizing lens.
  • the glass is at least 50 ° C. lower than the glass transition point of the aromatic polycarbonate sheet used for the protective layer of the stretched polycarbonate polarizing sheet or the single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet.
  • the temperature is below the transition point, more generally around 40 ° C below the glass transition point and around 120 ° C below the glass transition point and 15 ° C below the glass transition point.
  • the time required for firing the hard coat is from about 30 minutes.
  • the horizontal base curve is greatly perpendicular to the surface shape of the injection mold, that is, the desired surface shape.
  • the direction base curve is small, and a highly accurate surface shape cannot be obtained.
  • the horizontal base curve becomes small and approaches the desired surface shape.
  • the base curve in the vertical direction becomes larger and approaches the desired surface shape.
  • the base curve in the horizontal direction becomes too low, the base curve becomes lower than the desired surface shape, and the base curve in the vertical direction becomes too high, resulting in the desired surface.
  • the base curve is higher than the shape.
  • the amount of change per unit heating time of the base curve generated by the heat treatment before the hard coat treatment varies depending on the processing temperature in the bending process or the mold temperature in the injection molding. It has been found that the amount of change per unit heating time of the base curve caused by heat treatment is reduced. Furthermore, in the heat treatment before the hard coat treatment, when the heating temperature is raised, the change amount per unit heating time of the base curve becomes larger, and when the heating temperature is lowered, the change amount per unit heating time of the base curve becomes smaller. I found out.
  • the surface shape after injection molding is larger than the surface shape of the injection mold, that is, the desired surface shape, the horizontal base curve is large and the vertical base curve is small. It has been found that it varies depending on the mold temperature, and the degree becomes higher when the mold temperature is higher and lower when the mold temperature is lower.
  • the amount of change per unit heating time of the base curve when the surface shape substantially matches the desired surface shape is small.
  • the amount of change per unit heating time of the base curve in the initial stage of the heat treatment is large or the surface shape before the heat treatment is desired to shorten the time required for the heat treatment. The one close to the shape is preferable.
  • the surface shape of the injection mold that is, by appropriately performing a heat treatment at a temperature below the glass transition point before the hard coat treatment, It has been found that a desired surface shape can be molded with a desired accuracy.
  • the shape accuracy is very short in heat treatment or heat treatment for any fixed time. It has been found that a product having a high thickness can be molded very well.
  • a polarizing lens with a spherical surface shape it is possible to stably mold a base curve with an anisotropy of 0.25 or less, and a polarizing lens with a spherical surface shape with a resolution of 20 or more. I was able to mold.
  • the heat treatment is exemplified before the hard coat treatment.
  • this heat treatment may be performed at any stage after the injection molding, for example, after the hard coat treatment. Alternatively, it may be performed after coating an inorganic layer such as a mirror coat or an antireflection coat.
  • the heat treatment is performed before the hard coat treatment.
  • the heat treatment in the hard coat firing may be performed by appropriately selecting the heating temperature and the heating time of the heat treatment.
  • the heating temperature in hard coat baking is 120 ° C. and the heating time is 2 hours, and the subsequent heat treatment is 120 ° C. and 10 hours, a highly accurate surface shape can be obtained, the hard coat baking is heated.
  • the temperature may be 120 ° C. and the heating time may be 12 hours.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens without a hard coat may be heat-treated without the hard coat treatment.
  • the heating temperature is preferably a temperature that is 50 ° C. lower than the glass transition point of the aromatic polycarbonate used in the stretched polycarbonate polarizing sheet and less than the glass transition point, and in particular, glass that is 40 ° C. lower than the glass transition point. A temperature lower than 15 ° C. below the transition point is preferred.
  • Example 1 Stretched polycarbonate polarizing sheet
  • a stretched polycarbonate polarizing sheet used for the aromatic polycarbonate polarizing lens a 0.6 mm thick Iupilon polar sheet (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company) was used.
  • the stretched polycarbonate polarizing sheet uses an aromatic polycarbonate sheet having a thickness of 0.3 mm as a protective layer on both sides of the polarizing film, a retardation value of 5500 nm, and a glass transition point of 150 ° C., and is less likely to cause colored interference fringes during bending. It is.
  • (B) Aromatic polycarbonate polarizing lens The polarizing sheet of (a) is punched out in a perfect circle with a diameter of 79.5 mm, the vertical width is cut to 55 mm, and the spherical surface of the mold used for injection molding (the radius of curvature) Bending was performed using a mold having the same surface shape to fit 66.81 mm and base curve (7.932).
  • the base curve here is used to mean the curvature of the front surface of the lens, and is a value obtained by dividing 530 by the radius of curvature in millimeters.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens was produced by inserting into a mold for injection molding and injection molding a molten resin on the concave surface of the lens. The molding conditions for the aromatic polycarbonate polarizing lens at this time are shown in Table 1.
  • [1] to [8] are molded using a mold that can form two aromatic polycarbonate polarizing lenses simultaneously with one injection, and four aromatic polycarbonates simultaneously with one injection.
  • [9] was molded using a mold capable of forming a polarizing lens.
  • the surface shape of each mold is the same except that the number of aromatic polycarbonate polarizing lenses that can be molded simultaneously in one injection is the same, and the gate shape and runner length are also the same. It is designed to be approximately equal.
  • the aromatic polycarbonate polarizing lenses [1] to [3] are subjected to heat treatment at 120 ° C. for up to 96 hours using a forced hot air circulation oven. I did it. Changes in the base curve with respect to the heating time of the aromatic polycarbonate polarizing lenses [1] to [3] were measured for each 10 samples, and the average values for each time are summarized in Table 2.
  • the value obtained by subtracting the base curve in the vertical direction from the base curve in the horizontal direction after injection molding hereinafter, the difference between the base curves
  • the difference between the base curves is +0.4 or more.
  • the difference in the base curve is reduced by heat treatment for 1 to 2 hours, it may still be +0.3 or more. This heat treatment for 1 to 2 hours corresponds to baking conditions for the hard coat of the prior art.
  • the difference in the base curve decreases, and in any of the aromatic polycarbonate polarizing lenses [1] to [3], the difference in the base curve is +0.1 by heat treatment for 12 to 48 hours.
  • the base curve difference gradually decreases as heating continues, and after 96 hours of heat treatment, the sign of the base curve is reversed from that after injection molding to -0.1 or less. It was.
  • the anisotropy of the base curve can be made very small by applying an appropriate heat treatment.
  • the appropriate heat treatment varies depending on the molding conditions, the base curve varies under all molding conditions. It shows that the directionality can be made very small.
  • the resolution of the aromatic polycarbonate polarizing lens in which the anisotropy of the base curve was within 0.1 was measured, the resolution was 20 or more in all cases.
  • Example 2 The aromatic polycarbonate polarizing lens of [2] obtained in (b) above was subjected to heat treatment at a temperature of 130 ° C. using a forced hot air circulation oven until the resolution reached 20 or more. At a heating temperature of 130 ° C., the resolution was 20 or more after 1 hour of heating. Further, when the base curve of an aromatic polycarbonate polarizing lens with a resolution of 20 or more was measured, the anisotropy of the base curve was within 0.1.
  • Example 1 the heating temperature was 120 ° C., and the heating time required for the base curve anisotropy to be within 0.1 was 12 to 48 hours. In Example 2, the heating time was 1 hour. The base curve anisotropy was within 0.1.
  • an aromatic polycarbonate polarizing lens having a very high shape accuracy could be formed by a short time heat treatment by a method of appropriately selecting the heat treatment temperature.
  • Example 3 Single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet A
  • the single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet A uses a polycarbonate sheet having a thickness of 0.3 mm and a retardation value of 5500 nm as a protective layer on one side of the polarizing film, and has a thickness of 0.3 mm and a retardation value of 100 nm as a protective layer on the other side of the polarizing film.
  • the following polycarbonate sheets were used. Except for using the polarizing sheet of (d), for the aromatic polycarbonate polarizing lens produced under the same conditions as in [3] of (b) above, using a forced hot air circulation oven, the temperature is 120 ° C., 125 ° C.
  • Heat treatment was performed at 130 ° C. for various times, and the horizontal and vertical base curves for each heat treatment time were measured with a stylus type contour shape measuring instrument (Contour Record 2700SD3 manufactured by Tokyo Seimitsu).
  • the contour shape measuring instrument has a very low load applied to the object to be measured at the time of measurement, and can measure the base curve more accurately than the curve meter.
  • the horizontal curve and the vertical component are shown as white circles for the horizontal component and black circles for the vertical component, respectively. It is shown in 2.
  • Table 4 shows the result of reading the heat treatment time when the difference between the base curves is approximately +0.25, +0.1, 0, -0.1, and -0.25 at the other heat treatment temperatures. .
  • the heat treatment time was up to 96 hours when the heat treatment temperature was 120 ° C., up to 15 hours when the heat treatment temperature was 125 ° C., and up to 8 hours when the heat treatment temperature was 130 ° C. For this reason, for the case where the change amount of the base curve is insufficient and the difference between the base curves does not reach the above value, the longest time for performing the heat treatment is shown with an inequality sign and parentheses. In addition, brackets are used to indicate that the difference in the base curve could not be clearly read from the created figure.
  • Example 4 Single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet B
  • the single-sided stretched polycarbonate polarizing sheet B uses a polycarbonate sheet having a thickness of 0.4 mm as a protective layer on one side of the polarizing film and a retardation value of 5500 nm, and a protective layer on the other side of the polarizing film having a thickness of 0.3 mm and a retardation value of 100 nm.
  • the following polycarbonate sheets were used. Except for using the polarizing sheet of (e), the production and heat treatment were performed in the same manner as in Example 3, the base curve was measured, and a diagram showing the change of the base curve with the heat treatment time was created. The results of reading the difference are shown in Table 5.
  • Example 5 Except for using the polarizing sheet of (a), the production and heat treatment were performed in the same manner as in Example 3, the base curve was measured, and a diagram showing the change in the base curve with the heat treatment time was created. The results of reading the difference are shown in Table 6.
  • the heat treatment time at a heat treatment temperature of 125 ° C. was a maximum of 15 hours
  • the heat treatment time at a heat treatment temperature of 130 ° C. was a maximum of 8 hours
  • Example 5 the heat treatment time at a heat treatment temperature of 125 ° C. was a maximum of 48 hours.
  • the maximum heat treatment time at a heat treatment temperature of 130 ° C. was 12 hours.
  • FIG. 3 shows the results of plotting the heat treatment temperature and heat treatment time in Tables 4 to 6 on a semi-logarithmic graph.
  • the range where the anisotropy of the base curve is within 0.25 is the range surrounded by the parallelogram shown in the figure, and the aromatic polycarbonate polarizing lens is heat-treated at a temperature and time within this range after injection molding.
  • FIG. 3 also shows the heat treatment temperature and heat treatment time in the general hard coat firing described above. This range is a range surrounded by a rectangle and is different from the heat treatment conditions of the present invention.
  • FIG. 4 shows the result of plotting only the heat treatment temperature and heat treatment time at which the base curve difference is +0.1, 0, and ⁇ 0.1 in a semi-logarithmic graph.
  • the range where the anisotropy of the base curve is within 0.1 is the range surrounded by the parallelogram shown in the figure, and the aromatic polycarbonate polarizing lens is heat-treated at a temperature and time within this range after injection molding. As a result, a polarizing lens with high shape accuracy and high resolution can be obtained.
  • Aromatic polycarbonate 31 The range of the heat treatment temperature and heat treatment time within which the anisotropy of the base curve of the polarized lens after heat treatment is within 0.25 Shown as a parallelogram. 32 The heat treatment temperature and heat treatment time range in general hard coat firing are indicated by rectangles. 41 The range of the heat treatment temperature and the heat treatment time within which the anisotropy of the base curve of the polarizing lens after the heat treatment is within 0.1 is indicated by a solid parallelogram. 42 The heat treatment temperature and heat treatment time range in general hard coat firing are indicated by rectangles.

Abstract

　本発明は、偏光性を有するフィルムの両面に接着層を介して芳香族ポリカーボネートシートを貼り合わせた後で球面あるいは非球面に曲げた偏光シートを、金型内にインサートし芳香族ポリカーボネートを射出して成形した偏光レンズにおいて、芳香族ポリカーボネートを射出した後にガラス転移点より50℃低い温度以上ガラス転移点未満の温度での適切な時間の熱処理を施して、レンズ曲率の設計値に近づけた偏光レンズに関するものである。

Description

芳香族ポリカーボネート製偏光レンズ
　本発明は、偏光シートの一方の面に芳香族ポリカーボネートを射出して成形した、芳香族ポリカーボネート製偏光レンズに関するものである。
　ポリカーボネート製の偏光シートは耐衝撃性に優れ軽量であることから液晶ディスプレイをはじめ、建物の窓や自動車のサンルーフ、マリンスポーツ、ウインタースポーツ、釣り等に用いるサングラスやゴーグルに使用されている。
　ポリビニルアルコールフィルムを延伸して二色性色素で染色した偏光フィルムの両面に保護層として接着層を介して芳香族ポリカーボネートシートを貼った偏光シート（以下芳香族ポリカーボネート偏光シート）は特に耐衝撃性に優れ、加えて高い耐熱性も併せ持つので曲げ加工や射出成形を施して得られるサングラスやゴーグル用の偏光レンズに使用されている。
　しかしながら、芳香族ポリカーボネートは光弾性定数が大きいので、サングラスやゴーグルのような球面あるいは非球面の面形状に曲げ加工を施した際に、リタデーションによる着色干渉縞が生じやすく、この着色干渉縞が外観を損ね、眼精疲労を引き起こす等の問題を抱えている。
　また、芳香族ポリカーボネート偏光シートを球面あるいは非球面の面形状に曲げ加工した偏光レンズでは芳香族ポリカーボネート偏光シートの厚みムラにより像の歪みが生じてしまい、外観を損ね、眼精疲労を引き起こす等の問題も抱えている。
　曲げ加工を施した際に生じるリタデーションについては、保護層に使用する芳香族ポリカーボネートシートに予め延伸処理を施して大きなリタデーションを生じさせておくことにより、着色干渉縞を見えなくした芳香族ポリカーボネート偏光シート（以下延伸ポリカーボネート偏光シート）が知られており（特許文献１）、偏光レンズの中でも外観や眼精疲労に優れた製品に使用されている。
　一方、前述の延伸ポリカーボネート偏光シートに曲げ加工を施して形成した偏光レンズよりもさらに耐衝撃性を向上させる、あるいは焦点屈折力を持つ矯正用レンズを形成する目的で、球面あるいは非球面の面形状に曲げ加工した延伸ポリカーボネート偏光シートを金型内にインサートし芳香族ポリカーボネートを射出して成形した偏光レンズ（以下芳香族ポリカーボネート偏光レンズ）が知られている（特許文献２）。
　芳香族ポリカーボネート偏光レンズは、金型内に芳香族ポリカーボネートを射出して充填するので、インサートした延伸ポリカーボネートシートの厚みムラが見えなくなるという利点もあり、焦点屈折力を持たないレンズにおいても耐衝撃性、外観や眼精疲労に対して特に優れた製品に使用されている。
　ところで、芳香族ポリカーボネート偏光レンズのように金型内に熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂を充填して得られるレンズにおいては、両面それぞれの金型の表面形状と両面の間隔を適宜設定することにより、成形されたレンズの両面それぞれの形状と肉厚を自由に設定出来るので、成形されたレンズの焦点屈折力、プリズム屈折力、および像歪が所望の値になるよう光学設計に基づいて金型の表面形状と両面の間隔が設定される。
　成形されたレンズの表面形状と成形時に接していた金型の表面形状は多くの場合同一だが、レンズの表面形状に非常に高い精度が要求される場合には、金型内に充填した熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂が固化する際に生じる体積収縮によるレンズ肉厚の減少や表面形状の変化を補償するために、両面それぞれの金型の表面形状と両面の間隔を適宜微調整する場合がある。
　芳香族ポリカーボネート偏光シートの曲げ加工に使用する金型には、最終的に得られる芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいて射出された芳香族ポリカーボネートに接する面とは反対側の面の表面形状と同じ形状のものが用いられている。
　また、芳香族ポリカーボネート偏光レンズの射出成形に使用する金型のうち、延伸ポリカーボネート偏光シート側の金型にも最終的に得られる芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおける延伸ポリカーボネート偏光シート側の表面形状と同じ形状のものが用いられ、射出成形に使用するもう一方の金型には、光学設計に基づいて最終的に得られる芳香族ポリカーボネート偏光レンズのレンズ面内における焦点屈折力やプリズム屈折力が所望の値になるような表面形状と同じ形状のものが用いられている。
　例えば、焦点屈折力やプリズム屈折力が無く、延伸ポリカーボネート偏光シート側の表面のベースカーブが８の球面である芳香族ポリカーボネート偏光レンズを最終的に得たい場合には、曲げ加工を２回あるいは３回以上で行う場合もあるが、最終回の曲げ加工で使用する金型の形状はベースカーブが８の球面であり、射出成形に使用する金型のうち、延伸ポリカーボネート偏光シート側の金型の形状もベースカーブが８の球面であり、射出成形に使用するもう一方の金型はベースカーブが８あるいは８よりも僅かに大きな球面であって、その球面の中心位置が延伸ポリカーボネート偏光シート側の金型に対して僅かに異なる、すなわちディセンターされた表面形状が用いられている。
　また、例えば、焦点屈折力やプリズム屈折力が無く、延伸ポリカーボネート偏光シート側の表面の水平方向のベースカーブが６、垂直方向のベースカーブが４の楕円面である芳香族ポリカーボネート偏光レンズを最終的に得たい場合には、曲げ加工は２回あるいは３回以上で行う場合もあるが、最終回で使用する金型の形状は水平方向のベースカーブが６、垂直方向のベースカーブが４の楕円面であり、射出成形に使用する金型のうち、延伸ポリカーボネート偏光シート側の金型の形状も水平方向のベースカーブが６、垂直方向のベースカーブが４の楕円面であり、射出成形に使用するもう一方の金型は水平方向のベースカーブが６あるいは６よりも僅かに大きく、垂直方向のベースカーブが４あるいは４よりも僅かに大きな楕円面である。
　さらに例示すると、芳香族ポリカーボネート偏光レンズの表面形状は球面、楕円面あるいは放物面といった2次曲面だけでなく、４次曲面のような高次曲面に成形される場合もあり、かつ、水平方向と垂直方向の曲率が異なる場合もある。しかしながら、芳香族ポリカーボネート偏光レンズの射出成形後の表面形状は金型の表面形状に対して大きく異なる場合があり、その異なり方も様々である。
　延伸ポリカーボネート偏光シートにおいて、芳香族ポリカーボネート偏光レンズを表面形状が球面の金型を用いて成形した際に、芳香族ポリカーボネートを射出した側の芳香族ポリカーボネートシートの延伸を無くした、あるいは少なくした延伸ポリカーボネート偏光シートを用いると、形成された偏光レンズの垂直方向のベースカーブと水平方向のベースカーブの差の絶対値（以下ベースカーブの異方性）が低減することが知られている（特許文献３）。
　芳香族ポリカーボネートを射出した側の芳香族ポリカーボネートシートの延伸を無くした、あるいは少なくした延伸ポリカーボネート偏光シート（以下片面延伸ポリカーボネート偏光シート）を用いた芳香族ポリカーボネート偏光レンズはレンズの表面形状を非常に高い精度で形成できることから、耐衝撃性、外観や眼精疲労に対して特に優れており、かつ、レンズの表面形状の精度が高い製品に使用されている。
　このように形成された芳香族ポリカーボネート偏光レンズの表面には、適宜、ハードコート、反射防止膜などが形成され、次いで玉摺り、穴あけ、ネジ締め等によりフレームに固定してサングラスやゴーグルになる。
特開平０３－３９９０３号公報 特開平０８－５２８１７号公報 特開平０８－３１３７０１号公報
　前述のように、片面延伸ポリカーボネート偏光シートを用いた芳香族ポリカーボネート偏光レンズはレンズの表面形状を非常に高い精度で形成できることから、耐衝撃性、外観や眼精疲労に対して特に優れており、かつ、レンズの表面形状の精度が高い製品に使用されている。
　しかしながら、片面延伸ポリカーボネート偏光シートを用いても、曲げ加工、射出成形、ハードコート処理等の加工条件による表面形状の差が大きく、曲げ加工、射出成形、ハードコート処理等のそれぞれの加工に適した加熱温度や加熱時間では所望の精度の表面形状に成形出来るに至っていないという問題があった。
　さらに、片面延伸ポリカーボネート偏光シートを用いた芳香族ポリカーボネート偏光レンズの射出成形後の表面形状は、射出金型の表面形状、すなわち光学設計に基づいて得られた所望の表面形状に対して異なり、さらに、曲げ加工、射出成形、ハードコート処理等の種々の加工条件によって異なる複雑さのために、これらの個々の加工条件によりどのように表面形状が変化するかを把握するには至っていなく、これらの個々の加工条件を適宜選定すれば所望の精度の表面形状に到達出来るか否かについてすら予見出来ていない。
　延伸ポリカーボネート偏光シートを用いた芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいては言うまでも無く、所望の精度の表面形状に成形出来るに至っていない。偏光レンズの表面形状の精度が極端に低い場合には、形成された偏光レンズとフレーム形状との差異により、玉摺りした後にフレームに固定出来ないという問題が生じる。
　例えば、表面形状が球面でベースカーブが８の偏光レンズでは、形成された偏光レンズのベースカーブの異方性が0.25を超えるとフレームへの固定が困難になるという問題が生じる。さらに、形状精度が及ぼす影響について特筆すべきは、形成された偏光レンズのベースカーブの異方性が大きくなると、保護メガネに関する米国規格ANSI-Z87.1におけるResolving Power（以下解像度）の規定を満たさないという問題が生じる。例えば、表面形状が球面でベースカーブが８の偏光レンズでは、形成された偏光レンズのベースカーブの異方性が0.1を超えると解像度は20未満になり、米国規格ANSI-Z87.1に適合しないという問題が生じる。
　前述の解像度と偏光レンズの形状精度との関係に関する先行技術文献は特に無く、本発明者らが鋭意検討した結果、形成された偏光レンズの形状精度が低いと解像度が低く、形成された偏光レンズの形状精度が高いと解像度も高いという関係を見出し、偏光レンズの表面形状の精度を非常に高めて、ベースカーブの異方性を0.1以内にしたときに解像度が20以上になることを見出すに至った。
　また、片面延伸ポリカーボネート偏光シートを用いた芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいては、射出した芳香族ポリカーボネートの側から光を入射した場合、すなわち実際に使用する状況における光入射面に対して反対の面から光を入射した場合にはリタデーションによる着色干渉縞が生じやすく、実際の使用には問題が生じないものの、この着色干渉縞が販売店において商品を陳列した際の外観を損ねるという問題があった。
　本発明は、偏光性を有するフィルムの両面に接着層を介して芳香族ポリカーボネートシートを貼り合わせた偏光シートを球面あるいは非球面に曲げ、該偏光シートの一方の面に芳香族ポリカーボネートを射出して形成した偏光レンズにおいて、該偏光シートの少なくとも芳香族ポリカーボネートを射出した面とは反対側の面に配置されている芳香族ポリカーボネートシートのリタデーション値が2000nm以上20000nm未満であり、該偏光レンズには芳香族ポリカーボネートを射出した後にガラス転移点より50℃低い温度以上ガラス転移点未満の温度での熱処理が施されており、該熱処理を施した後の該偏光レンズの水平方向と垂直方向のベースカーブが該熱処理を施す前と比較して設計値に近づいている偏光レンズである。
　また、前述の偏光レンズにおいて、該熱処理の温度をＸ，該熱処理の時間をＹとしたとき、Ｘの範囲が１１５～１３５℃であって、該熱処理の温度と時間の関係が式１を満たし、該熱処理を施した後の該偏光レンズの該熱処理を施した後の該偏光レンズのベースカーブの異方性が０．２５以内の偏光レンズである。
１５．６　≦　Ｌｏｇ（Ｙ）＋０．１２２　Ｘ　≦　１６．９　　　（１）
　また、前述の偏光レンズにおいて、前記と同じＸの範囲で、該熱処理の温度と時間の関係が式２を満たし、該熱処理を施した後の該偏光レンズのベースカーブの異方性が０．１以内の偏光レンズである。
１６．１　≦　Ｌｏｇ（Ｙ）＋０．１２２　Ｘ　≦　１６．８　　　（２）
　本発明により、形状精度が高い芳香族ポリカーボネート偏光レンズを安定して提供できるようになった。
　表面形状が球面の偏光レンズにおいては、ベースカーブの異方性が0.25以内のものを安定して提供できるようになり、さらに、解像度が20以上のものを安定して提供できるようになった。
本発明による芳香族ポリカーボネート偏光レンズの断面図である。 熱処理温度が130℃のときの、熱処理時間とベースカーブとの関係を示す。 熱処理温度とベースカーブの異方性が0.25以内となる熱処理時間の関係を示す。 熱処理温度とベースカーブの異方性が0.10以内となる熱処理時間の関係を示す。
　本発明の芳香族ポリカーボネート偏光レンズに関して説明する。
　まず、偏光フィルムの基材となる樹脂フィルムを一方向に延伸させつつ、ヨウ素または二色性色素などの染料を含有する染液に含浸することにより、ヨウ素または二色性色素を基材樹脂中に分散し、偏光性を付与した偏光フィルムを得る。
　このときに用いる偏光フィルムの基材となる樹脂としては、ポリビニルアルコール類が用いられ、このポリビニルアルコール類としては、ポリビニルアルコール（以下ＰＶＡ）、ＰＶＡの酢酸エステル構造を微量残したもの及びＰＶＡ誘導体または類縁体であるポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、エチレン－酢酸ビニル共重合体ケン化物等が好ましく、特にＰＶＡが好ましい。
　さらに、ＰＶＡフィルムの分子量については、延伸性とフィルム強度の点から重量平均分子量が50,000から500,000のものが好ましく、特に、分子量150,000から300,000のものが好ましい。また、このときに用いる偏光フィルムの染料としては、ＰＶＡフィルムへの染色性と耐熱性の点からスルホン酸基を持つアゾ色素からなる直接染料が好ましい。ＰＶＡフィルムを延伸する際の倍率は、延伸後の二色比とフィルム強度の点から２～８倍が好ましく、特に３～５倍が好ましい。
　次に、偏光フィルムの両面に接着層を介して、芳香族ポリカーボネートシートからなる保護層を貼付する。このときに用いる芳香族ポリカーボネートシートの樹脂材料としては、フィルム強度、耐熱性、耐久性あるいは曲げ加工性の点から２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）アルカンや２，２－（４－ヒドロキシ－３，５－ジハロゲノフェニル）アルカンで代表されるビスフェノール化合物から周知の方法で製造された重合体が好ましく、その重合体骨格に脂肪酸ジオールに由来する構造単位やエステル結合を持つ構造単位が含まれても良く、特に、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンから誘導される芳香族ポリカーボネートが好ましい。
　さらに、芳香族ポリカーボネートシートの分子量については、シート自体の成形における点から粘度平均分子量で12,000～40,000のものが好ましく、フィルム強度、耐熱性、耐久性あるいは曲げ加工性の点から、特に20,000～35,000のものが好ましい。また、芳香族ポリカーボネートシートのリタデーション値については、着色干渉縞を抑制する点から、下限は2000nm以上であり、上限は特にないがフィルム製造面から20000nm以下が好ましく、特に4000nm以上20000nm以下が好ましい。リタデーション値が高い方が着色干渉縞を生じ難い反面、リタデーション値が高い方が表面形状の精度が低いというデメリットがある。
　しかし、本発明の芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいては表面形状の精度を高めることが出来るので、よりリタデーション値が高い範囲においても表面形状の精度を高めることが出来る。加えて、両面に用いる芳香族ポリカーボネートからなる保護層のそれぞれ厚みについては、フィルム強度、耐熱性、耐久性あるいは曲げ加工性の点から、50μm～1.5mmの範囲が好ましく、特に100μm～800μmの範囲が好ましい。
　偏光フィルムの両面に芳香族ポリカーボネートを貼り合わせるために用いる接着剤としては、アクリル樹脂系材料、ウレタン樹脂系材料、ポリエステル樹脂系材料、メラミン樹脂系材料、エポキシ樹脂系材料、シリコーン系材料等が使用でき、特に、接着層自体あるいは接着した際の透明性と芳香族ポリカーボネートとの接着性の点から、ウレタン樹脂系材料であるポリウレタンプレポリマーと硬化剤からなる２液型の熱硬化性ウレタン樹脂が好ましい。このようにして芳香族ポリカーボネート偏光シートを得る。
　本発明の芳香族ポリカーボネート偏光レンズに用いられる芳香族ポリカーボネート偏光シートは、前述の芳香族ポリカーボネート偏光シートに限られるものではなく、偏光フィルムと保護層の芳香族ポリカーボネートを接着する接着剤において、調光染料を溶解させた接着剤を用いて作製された調光機能も併せ持つ芳香族ポリカーボネート偏光シートを用いても良く、このように偏光フィルムの保護層に使用する芳香族ポリカーボネートシートに予め延伸処理を施して大きなリタデーションを生じさせた延伸ポリカーボネート偏光シートを球面あるいは非球面の面形状に曲げ加工し、金型内にインサートし芳香族ポリカーボネートを射出して成形した偏光レンズであれは同様な効果が得られる。
　次いで、延伸ポリカーボネート偏光シートに曲げ加工が施される。
　延伸ポリカーボネート偏光シートの曲げ加工条件については、特に制限はないが、射出成形に用いる金型表面に沿うように曲げられている必要があり、また偏光フィルムは曲げ加工において延伸方向に沿った亀裂、いわゆる膜切れが生じやすいのでこれらの点から、延伸ポリカーボネート偏光シートの曲げ加工における金型温度は延伸ポリカーボネート偏光シートに使用した芳香族ポリカーボネートのガラス転移点前後の温度が好ましく、加えて、予熱処理により曲げ加工直前に芳香族ポリカーボネートのガラス転移点より５０℃低い温度以上ガラス転移点未満の温度にしておくことが好ましく、特に、ガラス転移点より40℃低い温度以上ガラス転移点より15℃低い温度未満にしておくことが好ましい。
　次いで、延伸ポリカーボネート偏光シートに芳香族ポリカーボネートが射出される。
　射出成形の加工条件については、特に制限はないが、外観に優れている必要があり、この点から、金型温度は延伸ポリカーボネート偏光シートに使用した芳香族ポリカーボネートのガラス転移点より５０℃低い温度以上ガラス転移点未満の温度が好ましく、特に、ガラス転移点より40℃低い温度以上ガラス転移点より15℃低い温度未満が好ましい。
　次いで、熱処理が施され、その後、ハードコート処理が施される。
　熱処理に先立ち、前述の課題を解決するために本発明者らが曲げ加工、射出成形、ハードコート処理等の従来技術の加工条件を注意深く検討した結果、延伸ポリカーボネート偏光シートあるいは片面延伸ポリカーボネート偏光シートを用いた芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいて、射出金型の表面形状、すなわち所望の表面形状に対して、水平方向のベースカーブが大きく垂直方向のベースカーブが小さいことを見出し、さらに詳しく検討した結果、芳香族ポリカーボネート偏光レンズの射出成形後の表面形状は水平方向のベースカーブが大きく、垂直方向のベースカーブが小さいものであり、射出成形後にハードコート処理をすることよって水平方向のベースカーブが小さく、垂直方向のベースカーブが大きくなって所望の表面形状に近づくとの知見を得た。
　ハードコートの材質あるいは加工条件については、特に制限はないが、外観や下地の芳香族ポリカーボネートに対して、あるいは続いてコートされるミラーコートや反射防止コート等の無機層に対する密着性に優れている必要があり、この点から、焼成温度は延伸ポリカーボネート偏光シートに使用した芳香族ポリカーボネートのガラス転移点より５０℃低い温度以上ガラス転移点未満の温度が好ましく、特に、ガラス転移点より40℃低い以上ガラス転移点より15℃低い温度未満が好ましい。
　ここで言う偏光レンズの水平方向とは、サングラスあるいはゴーグルに固定した際に水平面に対して平行になる偏光レンズ面上の方向であり、偏光レンズの吸収軸に概ね一致する。また、ここで言う垂直方向とはサングラスあるいはゴーグルに固定した際に水平面に対して垂直な方向であり、偏光レンズの透過軸に概ね一致する。
　さらに、本発明者らが従来技術の加工条件に加えて種々の処理の追加を鋭意検討した結果、従来技術にて成形された芳香族ポリカーボネート偏光レンズに対して、ハードコート処理前に熱処理を加えることよって、より水平方向のベースカーブが小さくなって所望の表面形状に近づき、より垂直方向のベースカーブが大きくなって所望の表面形状に近づくことを見出し、更なる長い時間に及ぶ熱処理を加えることよって、より水平方向のベースカーブが小さくなるために所望の表面形状を追い越して所望の表面形状よりもベースカーブが小さくなり、より垂直方向のベースカーブが大きくなって所望の表面形状を追い越して所望の表面形状よりもベースカーブが大きくなることを見出し、適切な時間の熱処理を加えたときに非常に高い形状精度が得られることを見出し、本発明に至った。
　芳香族ポリカーボネート偏光レンズのハードコート処理における一般的な焼成温度については、延伸ポリカーボネート偏光シートあるいは片面延伸ポリカーボネート偏光シートの保護層に用いている芳香族ポリカーボネートシートのガラス転移点から50℃低い温度以上ガラス転移点以下であり、より一般的にはガラス転移点から40℃低い温度以上ガラス転移点から15℃低い温度以下である120℃前後の温度であり、ハードコートの焼成に要する時間は概ね30分から２時間の間であり、これらの一般的な加工条件で成形された芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいては、射出金型の表面形状、すなわち所望の表面形状に対して、水平方向のベースカーブが大きく垂直方向のベースカーブが小さいものであり、高い精度の表面形状は得られない。
　すなわち、従来技術である一般的な加工条件で成形された芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいては形状精度が高いものが得られない。
　本発明の技術である、ハードコート処理前に熱処理を加えるという方法により、一般的な加工条件で成形された芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいても水平方向のベースカーブが小さくなって所望の表面形状に近づき、垂直方向のベースカーブが大きくなって所望の表面形状に近づく。しかしながら、過剰に長い時間の熱処理を加えた場合には、水平方向のベースカーブが低くなり過ぎて所望の表面形状よりもベースカーブが低くなり、垂直方向のベースカーブが高くなり過ぎて所望の表面形状よりもベースカーブが高くなる。
　当然のことながら、適切な時間の熱処理を加えた場合には、水平方向および垂直方向のベースカーブが所望の表面形状に非常に近い値になり、従来技術では得られなかった非常に高い精度の表面形状が本発明の技術により得られる。加えて、本発明者らが、ハードコート処理前に熱処理を加えて非常に高い精度の表面形状を得るために行う適切な熱処理の制御性について鋭意検討を行った結果、ハードコート処理前の熱処理によって生じるカーブ値の単位加熱時間あたりの変化量は、加熱時間が長くなるにしたがって徐々に減少していく傾向にあることを見出した。
　さらに、ハードコート処理前の熱処理によって生じるベースカーブの単位加熱時間あたりの変化量は、曲げ加工における処理温度あるいは射出成形における金型温度によって変化し、これらの温度が高い程、ハードコート処理後の熱処理によって生じるベースカーブの単位加熱時間あたりの変化量は少なくなることを見出した。よりさらに、ハードコート処理前の熱処理において、加熱温度を上げると、ベースカーブの単位加熱時間あたりの変化量は大きくなり、加熱温度を下げると、ベースカーブの単位加熱時間あたりの変化量は小さくなることを見出した。
　また、射出成形後の表面形状は、射出金型の表面形状、すなわち所望の表面形状に対して、水平方向のベースカーブが大きく、垂直方向のベースカーブが小さいが、その程度が射出成形における金型温度によって変化し、その程度は金型温度が高いと高くなり、金型温度が低いと低くなることを見出した。高い精度で表面形状を制御しようとした場合には、所望の表面形状にほぼ一致した時のベースカーブの単位加熱時間あたりの変化量が小さい方が好ましい。一方、生産におけるスループットを向上しようとした場合には、熱処理に要する時間を短時間化すべく、熱処理初期におけるベースカーブの単位加熱時間あたりの変化量が大きい、あるいは熱処理前の表面形状が所望の表面形状に近い方が好ましい。
　これらの点から、曲げ加工における処理温度、射出成形における金型温度、あるいはハードコート処理後の熱処理の温度を適切に選択することにより、一定時間の熱処理で非常に形状精度が高いものが非常に再現良く、あるいは短時間の熱処理でも非常に形状精度が高いものが非常に再現良く得られることを見出した。
　すなわち、延伸ポリカーボネート偏光シートあるいは片面延伸ポリカーボネート偏光シートを用いた芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいて、ハードコート処理前にガラス転移点以下の温度での熱処理を適宜施す方法により、射出金型の表面形状、すなわち所望の表面形状に所望の精度で成形できること見出すに至った。
　また、曲げ加工における処理温度、射出成形における金型温度、あるいはハードコート処理後の熱処理の温度を適切に選択する方法により、短時間の熱処理で、あるいは任意の一定時間の熱処理で非常に形状精度が高いものを非常に再現良く成形できることを見出すに至った。
　その結果、表面形状が球面の偏光レンズにおいて、ベースカーブの異方性が0.25以内のものを安定して成形出来るに至り、さらに、表面形状が球面の偏光レンズにおいて、解像度が20以上のものを成形出来るに至った。
　尚、本実施例における説明ではハードコート処理前に熱処理を行うものとして例示しているが、この熱処理は射出成形後であればどの段階で行っても良く、例えば、ハードコート処理後に行っても良く、さらにミラーコートや反射防止コート等の無機層をコートした後に行っても良い。また、本実施例における説明では、熱処理はハードコート処理前に行うこととしているが、熱処理の加熱温度と加熱時間を適宜選択することにより、ハードコート焼成における熱処理に繰り入れてもよい。
　例えば、ハードコート焼成における加熱温度が120℃で加熱時間が２時間であり、その後行う熱処理が120℃で10時間であるときに高い精度の表面形状が得られる場合には、ハードコート焼成を加熱温度が120℃で加熱時間が12時間で行えば良い。また、ハードコートが無い芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいては言うまでも無く、ハードコート処理を省略して熱処理を行えば良い。
　熱処理の条件については、加熱温度においては延伸ポリカーボネート偏光シートに使用した芳香族ポリカーボネートのガラス転移点より５０℃低い温度以上ガラス転移点未満の温度が好ましく、特に、ガラス転移点より40℃低い以上ガラス転移点より15℃低い温度未満が好ましい。加熱時間については、前述したように所望の精度で所望の表面形状を得るべく、適宜設定した条件で行う。
　以下、実施例に基づき、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
　（ａ）延伸ポリカーボネート偏光シート
　芳香族ポリカーボネート偏光レンズに用いる延伸ポリカーボネート偏光シートとしては、0.6ｍｍ厚のユーピロンポーラシート（三菱瓦斯化学社製）を使用した。該延伸ポリカーボネート偏光シートは、偏光フィルムの両面に保護層として厚さ0.3mm、リタデーション値5500nm、ガラス転移点１５０℃の芳香族ポリカーボネートシートを用いており、曲げ加工において着色干渉縞が生じ難い偏光シートである。
　（ｂ）芳香族ポリカーボネート偏光レンズ
　（ａ）の偏光シートを直径79.5ｍｍの真円型で打ち抜き、垂直方向の幅を55ｍｍにカットし、射出成形に用いた金型の球面状の表面（曲率半径66.81mm、ベースカーブ7.932）に合うように、同じ表面形状を持つ金型を用いて曲げ加工を行った。ここで言うベースカーブとは、レンズ前面の曲率の意味で用いており、５３０をミリメータ単位の曲率半径で除した値のことである。
　さらに、射出成形用の金型内にインサートし、レンズの凹面に溶融樹脂を射出成形することにより芳香族ポリカーボネート偏光レンズを作製した。このときの芳香族ポリカーボネート偏光レンズの成形条件を表１に示した。
　射出成形においては、１回の射出で同時に２個の芳香族ポリカーボネート偏光レンズを形成出来る金型を用いて〔１〕～〔８〕を成形し、１回の射出で同時に４個の芳香族ポリカーボネート偏光レンズを形成出来る金型を用いて〔９〕を成形した。
　この２種類の金型の差異については、1回の射出で同時に成形出来る芳香族ポリカーボネート偏光レンズの数が異なるだけでそれぞれの金型の表面形状は同一であり、ゲートの形状やランナーの長さも概ね等しくなるように設計されている。
　（ｃ） 成形された偏光レンズの曲率半径とベースカーブの測定
　（ｂ）で形成した〔１〕～〔９〕芳香族ポリカーボネート偏光レンズについて、水平方向と垂直方向のそれぞれの曲率半径を、３点式カーブメータ（PEACOCK製DIAL GAUGE）で測定した。
　（ｄ）成形された偏光レンズの解像度の測定
　（ｂ）で形成した〔１〕～〔９〕芳香族ポリカーボネート偏光レンズについて、米国規格ANSI-Z87.1内「14.10 Refractive Power , Resolving Power and Astigmatism Tests」に記載されている方法により解像度を測定した。
　上記（ｂ）で得られた芳香族ポリカーボネート偏光レンズのうち、〔１〕～〔３〕の芳香族ポリカーボネート偏光レンズに対し、強制熱風循環式オーブンを用いて１２０℃で９６時間までの加熱処理を行なった。
　〔１〕～〔３〕の芳香族ポリカーボネート偏光レンズの加熱時間に対するベースカーブの変化を各１０サンプルずつ測定し、各時間における平均値をまとめたものを表２に示した。
　〔１〕～〔３〕の芳香族ポリカーボネート偏光レンズのいずれも、射出成形後には水平方向のベースカーブから垂直方向のベースカーブを引いた値（以下ベースカーブの差）が＋0.4以上になっており、1～２時間の加熱処理でベースカーブの差は低下するものの依然として＋0.3以上になっているのもある。
　この1～２時間の加熱処理は従来技術のハードコートの焼成条件に相当するものである。
　さらに、加熱時間を長くするにつれてベースカーブの差は低下していき、〔１〕～〔３〕の芳香族ポリカーボネート偏光レンズのいずれも１２～４８時間の加熱処理によってベースカーブの差が＋0.1以下になり、さらに加熱を続けていくとベースカーブの差が緩やかに低下していき、９６時間の加熱処理後にはベースカーブの差が射出成形後に対して符号が逆転して－0.1以下に至った。
　この結果は、適切な加熱処理を施すことによりベースカーブの異方性を非常に小さく出来ることを示しており、その適切な加熱処理は成形条件によって異なるものの、全ての成形条件においてベースカーブの異方性を非常に小さく出来ることを示している。また、ベースカーブの異方性を0.1以内にした芳香族ポリカーボネート偏光レンズの解像度を測定したところ、いずれも解像度は20以上であった。
（実施例２）
　上記（ｂ）で得られた〔２〕の芳香族ポリカーボネート偏光レンズに対し、強制熱風循環式オーブンを用いて130℃の温度にて、加熱処理を解像度が20以上になるまでの時間行った。130℃の加熱温度においては1時間の加熱時間で解像度は20以上となった。
　また、解像度を20以上とした芳香族ポリカーボネート偏光レンズのベースカーブを測定したところ、ベースカーブの異方性は0.1以内であった。
　実施例１においては加熱温度が120℃であり、ベースカーブの異方性が0.1以内になるのに要する加熱時間は１２～４８時間であったが、本実施例２においては1時間の加熱時間でベースカーブの異方性が0.1以内になった。
　このように、熱処理の温度を適切に選択する方法により、短時間の熱処理で非常に形状精度が高い芳香族ポリカーボネート偏光レンズを成形することが出来た。
（参考例１）
　上記（ｂ）の各射出成形条件において作製した芳香族ポリカーボネート偏光レンズを、強制熱風循環式オーブンを用いて１２０℃で1時間加熱処理した。この加熱処理は従来技術のハードコートの焼成条件に相当するものである。
　加熱処理をする前後の芳香族ポリカーボネート偏光レンズのベースカーブを各１０サンプルずつ測定して平均値をまとめたものを表３に示した。
　〔１〕～〔９〕の全ての成形条件の芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいて、熱処理後は射出成形後と比べてベースカーブの異方性が低減できているものの、成形条件によってはベースカーブの異方性を十分に低減出来るまでには至っていない。
　これらの成型条件においては、ベースカーブの異方性が0.25以内になっている成型条件もあるが、これは１０サンプルの平均値であり、これらの成型条件においては全てのサンプルが0.25以内になっていたわけではなく0.25を超えるサンプルも生じていた。
　また、これらの成型条件においては、ベースカーブの異方性が0.1以内になっている成型条件もあるが、これは１０サンプルの平均値であり、これらの成型条件においては全てのサンプルが0.1以内になっていたわけではなく0.1を超えるサンプルも生じていた。
　この結果は、従来技術のハードコートの焼成条件ではベースカーブの異方性を低減しきれていないが、さらに適切な熱処理を施すことによりベースカーブの異方性を非常に低減出来ることを示している。
　本参考例１の〔１〕～〔９〕の芳香族ポリカーボネート偏光レンズに対して、さらに適切な熱処理を施すことにより、さらにベースカーブの異方性を低減出来ることは、実施例１および２の結果から明らかである。すなわち、適切な加熱処理は成形条件によって異なるものの、全ての成形条件において芳香族ポリカーボネート偏光レンズのベースカーブの異方性を低減出来ることは明らかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
（実施例３）
　（ｄ）片面延伸ポリカーボネート偏光シートA
　片面延伸ポリカーボネート偏光シートAは、偏光フィルムの片面に保護層として厚さ0.3mm、リタデーション値5500nmのポリカーボネートシートを用いており、偏光フィルムの他方の面に保護層として厚さ0.3mm、リタデーション値100nm以下のポリカーボネートシートを用いた。
　（ｄ）の偏光シートを用いる以外は、上記（ｂ）の〔３〕と同様の条件で作製された芳香族ポリカーボネート偏光レンズに対して、強制熱風循環式オーブンを用いて温度120℃、125℃および130℃で種々の時間で熱処理を行い、各熱処理時間における水平方向と垂直方向のそれぞれのベースカーブを、触針式の輪郭形状測定器（東京精密製コンターレコード2700SD3）で測定した。
　輪郭形状測定器は前記のカーブメータと比べて、測定時に被測定物に印加する荷重が極めて低く、より正確にベースカーブが計測できる。
　熱処理時間によってベースカーブが変化する様子を示す一例として、熱処理温度130℃のときの、熱処理時間によって水平方向と垂直方向のそれぞれのベースカーブの変化を、水平成分を白丸、垂直成分を黒丸で図２に示す。
　他の熱処理温度においても図２と同様の図を作成し、ベースカーブの差が概ね＋0.25、＋0.1、0、－0.1および－0.25になる熱処理時間を読み取った結果を表４に示す。熱処理時間については、熱処理温度が120℃の場合は最長96時間、熱処理温度が125℃の場合は最長15時間、熱処理温度が130℃の場合は最長8時間であった。このために、ベースカーブの変化量が不十分でベースカーブの差が上記の値まで到達していないものについては、熱処理を行った最長時間を不等号と括弧を付けて示した。また、作成した図からベースカーブの差が明瞭に読み取れなかったものについては括弧を付けて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
（実施例４）
　（ｅ）片面延伸ポリカーボネート偏光シートＢ
　片面延伸ポリカーボネート偏光シートＢは、偏光フィルムの片面に保護層として厚さ0.4mm、リタデーション値5500nmのポリカーボネートシートを用いており、偏光フィルムの他方の面に保護層として厚さ0.3mm、リタデーション値100nm以下のポリカーボネートシートを用いた。
　（ｅ）の偏光シートを用いる以外は、実施例３と同様にして作製と熱処理を行い、ベースカーブを測定し、熱処理時間によるベースカーブの変化を示す図を作成し、その図からベースカーブの差を読み取った結果を表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
（実施例５）
　（ａ）の偏光シートを用いる以外は、実施例３と同様にして作製と熱処理を行い、ベースカーブを測定し、熱処理時間によるベースカーブの変化を示す図を作成し、その図からベースカーブの差を読み取った結果を表６に示す。
　実施例３においては熱処理温度125℃における熱処理時間は最長15時間、熱処理温度130℃における熱処理時間は最長8時間であったが、実施例５においては熱処理温度125℃における熱処理時間は最長48時間、熱処理温度130℃における熱処理時間は最長12時間であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表４～６の熱処理温度と熱処理時間を片対数グラフにプロットした結果を図３に示す。図３においてベースカーブの異方性が0.25以内になる範囲は図中に示した概ね平行四辺形で囲まれる範囲であり、芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいて射出成形後にこの範囲内の温度と時間で熱処理を行うことにより、形状精度が高い偏光レンズが得られる。
　また、図３中に、前述の一般的なハードコート焼成における熱処理温度と熱処理時間も示した。この範囲は概ね長方形で囲まれる範囲であり、本発明の熱処理条件とは異なっている。
　表４～６においてベースカーブの差が＋0.1、0および－0.1になる熱処理温度と熱処理時間だけを片対数グラフにプロットした結果を図４に示す。図４においてベースカーブの異方性が0.1以内になる範囲は図中に示した概ね平行四辺形で囲まれる範囲であり、芳香族ポリカーボネート偏光レンズにおいて射出成形後にこの範囲内の温度と時間で熱処理を行うことにより、形状精度が高く、解像度が高い偏光レンズが得られる。
１　偏光フィルム
２、３　芳香族ポリカーボネートシート
４、５　接着層
６　芳香族ポリカーボネート
３１　熱処理を施した後の偏光レンズのベースカーブの異方性が0.25以内となる熱処理温度と熱処理時間の範囲を実線の平行四辺形で示す。
３２　一般的なハードコート焼成における熱処理温度と熱処理時間範囲を長方形で示す。
４１　熱処理を施した後の偏光レンズのベースカーブの異方性が0.1以内となる熱処理温度と熱処理時間の範囲を実線の平行四辺形で示す。
４２　一般的なハードコート焼成における熱処理温度と熱処理時間範囲を長方形で示す。

Claims (3)

  1. 　偏光性を有するフィルムの両面に接着層を介して芳香族ポリカーボネートシートを貼り合わせた偏光シートを球面あるいは非球面に曲げ、該偏光シートの一方の面に芳香族ポリカーボネートを射出して形成した偏光レンズにおいて、該偏光シートの少なくとも芳香族ポリカーボネートを射出した面とは反対側の面に配置されている芳香族ポリカーボネートシートのリタデーション値が２０００ｎｍ以上２００００ｎｍ未満であり、該偏光レンズには芳香族ポリカーボネートを射出した後に、ガラス転移点より５０℃低い温度以上ガラス転移点未満の温度での熱処理が施されており、該熱処理を施した後の該偏光レンズの水平方向のベースカーブと垂直方向のベースカーブが該熱処理を施す前と比較してそれぞれ設計値に近づいていることを特徴とする偏光レンズ。
  2. 　請求項１記載の偏光レンズにおいて、該熱処理の温度をＸ、該熱処理の時間をＹとしたとき、Ｘの範囲が１１５～１３５℃であって、該熱処理の温度と時間の関係が式１を満たし、該熱処理を施した後の該偏光レンズの水平方向と垂直方向のベースカーブの異方性が０．２５以内の偏光レンズ。
    １５．６≦Ｌｏｇ（Ｙ）＋０．１２２Ｘ≦１６．９　　　（１）
  3. 　請求項１記載の偏光レンズにおいて、該熱処理の温度をＸ、該熱処理の時間をＹとしたとき、Ｘの範囲が１１５～１３５℃であって、該熱処理の温度と時間の関係が式２を満たし、該熱処理を施した後の該偏光レンズの水平方向と垂直方向のベースカーブの異方性が０．１以内の偏光レンズ。
    １６．１≦Ｌｏｇ（Ｙ）＋０．１２２Ｘ≦１６．８　　　（２）
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