JP2002090529A - 偏光光学複合体及び偏光レンズ - Google Patents
偏光光学複合体及び偏光レンズInfo
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Abstract
体、例えば衝撃に強くて、より安全、且つより眩しさ防
止可能なゴーグル、サングラス、眼鏡類を得る。 【解決手段】2層の保護シート層の間に偏光子シート層
を挟持して成る偏光板を備える偏光光学複合体におい
て、前記偏光子シート層の一方側に、互いに異なる材料
で構成した層を少なくとも2層一体に有する。
Description
だ、衝撃強さの大きい光学用複合体、例えば衝撃に強い
ゴーグル、サングラス、度付きサングラス類に使われる
レンズ基材を提供する技術に関する。
ト、ヨット、ボート、バイク、オートバイのようなスポ
ーツ分野や製造業一般、建築土木など産業分野で使用さ
れるゴーグル、めがね類は、直射光、反射光による眩し
さ防止、風、雪、雨、海水、水、砂、薬品、異物などか
ら眼を保護する目的で使用される。また、一般用途のサ
ングラスや度付きサングラスは光線、反射光による眩し
さを防止する目的で使用される。
った偏光性ガラスレンズやモールドに偏光子シートをイ
ンサートしてキャスト成形した偏光性プラスチックレン
ズ、例えば、偏光性CR−39レンズがあった。また、
偏光子シートを2枚のポリカーボネートシートで挟持し
た積層構造の偏光板を金型にインサートし、さらにポリ
カーボネートシートにポリカーボネート樹脂層が熱接着
するようにインサート射出成形した光学用複合成形物が
知られている(特開平8−52817号公報)。
9、ポリカボネートを保護シートとして使っていて一種
類の材料しか使っていない。
両面をガラスで覆った偏光性ガラスレンズシートは、ガ
ラス基材であることによる破損しやすさ、基材が熱成形
しにくいことによる加工性の不足があった。また、モー
ルドに偏光子シートをインサートしてキャスト成形した
偏光性プラスチックレンズは、偏光子シートをモールド
へ組込むのに技術を要することと、キャスト成形中に受
ける長時間の熱による偏光子シートの収縮や熱分解のた
め、偏光性能が低下する問題があった。
されるような、偏光板の最外層のポリカーボネートシー
トにポリカーボネート樹脂層が熱接着するようにインサ
ート射出成形法した光学用複合成形物は、偏光板と樹脂
層が近すぎて、成形時の熱が偏光板へストレートに伝わ
ることから、キャスト成形の場合と同様、偏光子シート
の収縮や熱分解のため、偏光性能の低下する問題があっ
た。本発明は上記問題点に鑑み、偏光性能の優れると共
に、耐衝撃性にも優れた偏光光学複合体乃至偏光レンズ
を提供することを目的とする。
る本発明の技術手段は、2層の保護シート層の間に偏光
子シート層を挟持して成る偏光板を備える偏光光学複合
体において、前記偏光子シート層の一方側に、互いに異
なる材料で構成した層を少なくとも2層一体に有する点
にある。本発明の他の技術手段は、2層の保護シート層
の間に偏光子シート層を挟持して成る偏光板を備える偏
光光学複合体において、前記偏光子シート層の一方に接
する層と偏光子シートの他方に接する層とのいずれかの
層の外側に、偏光子シート層に接している層とは異なる
材料又は異なる組成の材料で構成した層を一体に有する
点にある。
ト層の間に偏光子シート層を挟持して成る偏光板を備え
る偏光光学複合体において、前記偏光板の両側に、接着
剤を介して前記保護シート層とは異なる材料で構成した
層が積層され、この積層された層に、前記偏光子シート
層に接している保護シート層とは異なる材料又は異なる
組成の材料で構成した層が一体に積層されている点にあ
る。本発明の他の技術手段は、偏光子シート層の両側
に、接着剤を介して互いに異なる材料又は互いに異なる
組成の材料で構成した積層物が積層され、更にその積層
物の一方に、前記いずれの積層物とも異なる材料又は異
なる組成の材料で構成した層が一体に積層されている点
にある。
ト層の間に偏光子シート層を挟持して成る偏光板を備え
る偏光光学複合体において、前記偏光板の両側に、接着
剤を介して前記保護シート層とは異なる材料で構成した
層が一体に積層されている点にある。本発明の他の技術
手段は、2層の保護シート層の間に偏光子シート層を挟
持して成る偏光板を備える偏光レンズにおいて、前記偏
光子シート層の一方側に、互いに異なる材料で構成した
層を少なくとも2層一体に有する点にある。
ト層の間に偏光子シート層を挟持して成る偏光板を備え
る偏光レンズにおいて、前記偏光レンズの凹面側で偏光
子シート層に接する保護シート層の凹面側に、一体に積
層された層が設けられ、この積層された層は、前記偏光
レンズの凸面側で偏光子シート層に接する保護シート層
とは異なる材料或いは異なる組成物で構成されている点
にある。本発明の他の技術手段は、偏光子シート層の両
側に、接着剤を介して互いに異なる材料か又は異なる組
成の材料で構成した積層物が積層され、更にその積層物
の一方に、前記いずれの積層物とも異なる材料又は異な
る組成の材料で構成した層が一体に積層されている点に
ある。
の両側に、トリアセテートで構成した保護シート層を積
層して成る偏光板を備え、前記偏光板の一方にフィルム
が貼り合わされ、インモールド処理で前記フィルムと同
じ材料を射出成形することにより、前記フィルムが偏光
板に対して一体化されている点にある。本発明の他の技
術手段は、偏光子シート層の一方に、トリアセテートで
構成した保護シート層を積層すると共に、偏光子シート
の他方に、前記一方の保護シート層のトリアセテートと
は異なる材料又は組成の異なるトリアセテートで構成し
た保護シート層を積層して成る偏光板を備え、前記偏光
板の一方にフィルムが貼り合わされ、インモールド処理
で前記フィルムと同じ材料を射出成形することにより、
前記フィルムが偏光板に対して一体化されている点にあ
る。
ト層の間に偏光子シート層を挟持して成る偏光板を備え
る偏光レンズにおいて、前記偏光板の保護シート層が、
互いに異なる組成のポリカボネートで構成され、前記偏
光板の一方にフィルムが貼り合わされ、インモールド処
理で前記フィルムと同じ材料を射出成形することによ
り、前記フィルムが偏光板と一体化されている点にあ
る。本発明の他の技術手段は、偏光シート層の両側に、
トリアセテートで構成した保護シート層を積層して成る
偏光板を備え、前記偏光板の一方に、ポリカボネートフ
ィルムが積層され、ポリカボネートフィルムのフィルム
面にインモールド処理でポリカボネートを射出成形する
ことにより、前記ポリカボネートフィルムが偏光板と一
体化されている点にある。
の両側にトリアセテートで構成した保護シート層を積層
して成る偏光板を備え、前記偏光板の一方に、ナイロン
フィルムが積層され、このナイロンフィルムのフィルム
面にインモールド処理でナイロンを射出成形することに
より、前記ナイロンフィルムが偏光板と一体化されてい
る点にある。本発明の他の技術手段は、2層の保護シー
ト層の間に偏光子シート層を挟持して成る偏光板を備え
る偏光光学複合体において、前記保護シート層として、
ポリアミド系、ポリエステル系、ポリスチレン系、メチ
ルメタアクリレートやシクロヘキシルメタクリレートな
どの単重合体、共重合体を含むアクリル系、塩化ビニー
ル系、ポリスチレン・メチルメタアクリレート系、アク
リロニトリル・スチレン系、ポリー4−メチルペンテン
ー1、アンダマンタン環やシクロペンタン環を主鎖に持
つ主鎖炭化水素系、ポリウレタン系、トリアセチルセル
ロースなどセルロース系を含む熱可塑性樹脂のシートの
中から選ばれる材料が用いられ、前記保護シート層の一
方にフィルムが貼り合わされて、インモールド処理で前
記フィルムと同じ材料を射出成形することにより、前記
フィルムが偏光板と一体化され、前記偏光板の凹面側
に、互いに異なる材料で構成した層を少なくとも2層一
体に有する点にある。
明する。本発明の偏光板は、1枚の偏光子シート層を2
枚の保護シート層で挟持する積層構造をとる。偏光子シ
ート層は、通常シート厚さ0.1mm以下で均一厚みの
ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビ
ニルブチラールなどの樹脂シートの一軸延伸シート、あ
るいはそれらのホルマール化体など安定化処理した一軸
延伸シートである。このシート自体も一定の偏光性能を
持つが、実用上は偏光度80%以上、好ましくは95%
以上であることが好ましい。
ートをヨウ素または二色性染料でドープすることが行わ
れているが、本発明の偏光子シート層には、ヨウ素ドー
プ法、染料ドープ法のいずれの方法で調製したものでも
使用可能である。ヨウ素を用いるヨウ素ドープ法は、染
料を用いる染料ドープ法と比べ、偏光子シートに固有の
着色を与えることが少ないうえ、高い偏光度のものが得
られやすい特徴を持つ反面、耐熱性の劣る欠点がある。
一方、染料ドープ法はより高い耐熱性を持つ一方で、ド
ープ用染料固有の色相が偏光子シートに現れる問題があ
る。
成形または溶媒法キャスト成形されたシートである。押
出成形された保護シート層としては、ポリカーボネート
系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリスチレン系、
メチルメタアクリレートやシクロヘキシルメタクリレー
トなどの単重合体、共重合体を含むアクリル系、塩化ビ
ニル系、ポリスチレン・メチルメタクリレート系、アク
リロニトリル・スチレン系、ポリー4−メチルペンテン
ー1、アンダマンタン環やシクロペンタン環を主鎖に持
つ主鎖炭化水素系、ポリウレタン系、トリアセチルセル
ロースなどセルロース系を含む熱可塑性樹脂のシートが
ある。
的異方性のできるだけ少ないことが望ましく、光学的異
方性形成を軽減化する目的で、光弾性係数の低い樹脂、
例えばトリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース
などのアセチルセルロース、トリプロピルセルロース、
ジプロピルセルロースなどのプロピルセルロース、また
ポリメチルメタクリレート、アンダマンタン環やシクロ
ペンタン環を主鎖に持つ、JSR社の“アートン”、日
本ゼオン社の“ゼオネクッス”、三井化学社の“アペ
ル”などの主鎖が炭化水素系の樹脂が推奨される。なか
でも、アセチルセルロースとプロピルセルロースが、本
発明で好ましく使用される。
なくする目的で、溶媒法キャスト法で成形された保護シ
ートであることが好ましい。溶媒法キャスト法で成形す
るためには、上記した樹脂が容易に脱溶媒できる低沸点
の溶媒へ高濃度に溶解可能であることが好ましい。この
ため、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロー
ス、トリプロピルセルロース、ジプロピルセルロースな
どのアセチルセルロース、プロピルセルロース、アンダ
マンタン環やシクロペンタン環を主鎖に持つ、JSR社
の“アートン”、日本ゼオン社の“ゼオネクッス”、三
井化学社の“アペル”などの主鎖が炭化水素系の樹脂、
ポリビスフェノールAカーボネートなどポリカーボネー
ト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などが好まし
い。なかでも、高透明性、簡単に着色可能なこと、シー
ト製造の容易性から、アセチルセルロース、プロピルセ
ルロースが特に好ましく使用される。
つのありようを述べると、ベルトまたは平板の上へ流延
したポリマー溶液を、加熱あるいは減圧処理により脱溶
媒する方法で作られる。溶媒法キャスト法で成形された
保護シート層は、0.01〜1.5mm程度、好ましく
は0.02〜1.2mm程度の厚さを持つものが特に好
ましく使用される。0.01mm未満の厚さでは、保護
シートの調製自体が難しくなる。一方、厚さが1.5m
mを越えると、均一な脱溶媒が難しくなり、製造コスト
の高額化する傾向がある。
する形で偏光子シートの両面に、保護シートを接着剤ま
たは粘着剤で貼付したものが推奨される。接着剤または
粘着剤はともに、水、熱、光などに対する長期の耐久性
が必要であり、基本的にはそれらに合格するものであれ
ば特に限定しない。接着剤について例を挙げると、イソ
シアネート系、ポリウレタン系、ポリチオウレタン系、
エポキシ系、酢酸ビニル系、アクリル系、ワックス系な
どがある。粘着剤としては、酢酸ビニル系、アクリル系
などが挙げられる。
コーティング法、オフセットコーティング法など通常用
いられている塗布方法により、保護シートまたは偏光子
シートへ均一に塗布することが可能である。接着剤層ま
たは粘着剤層の厚さは、通常0.1〜100μm、好ま
しくは0.5〜80μmである。接着剤層または粘着剤
層の厚さが0.1μm未満では接合力が低く、100μ
mを越えると光学用複合体の端面から接着剤や粘着剤が
しみ出ることがある。上記各シートは、接着剤または粘
着剤を事前に塗布または貼付直前に塗布した後、ロール
から直接あるいは裁断状態で、相互に重ね合わせ、必要
に応じ硬化処理を行う方法により接合することが可能で
ある。
の接合力向上を目的に、保護シート、偏光子シートの表
面を、酸、アルカリ等による化学薬液処理、紫外線処
理、プラズマあるいはコロナ放電処理を事前に行うこと
がある。次に、本発明の樹脂シート層について説明す
る。樹脂シート層として用いられるものは、ポリカーボ
ネート系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリスチレ
ン系、メチルメタアクリレートやシクロヘキシルメタク
リレートなどの単重合体、共重合体を含むアクリル系、
塩化ビニル系、、ポリスチレン・メチルメタクリレート
系、アクリロニトリル・スチレン系、ポリー4−メチル
ペンテンー1、アンダマンタン環やシクロペンタン環を
主鎖に持つ主鎖炭化水素系、ポリウレタン系、トリアセ
チルセルロースなどセルロース系を含む熱可塑性樹脂の
シートがある。
ましいが、高透明性、無色性、高耐衝撃性、高耐熱性な
どから、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル
が特に好ましく用いられる。ポリカーボネートとして
は、ポリビスフェノールAカーボネートを挙げられる。
その他、1,1´−ジヒドロキシジフェニル−フェニル
メチルメタン、1,1´−ジヒドロキシジフェニル−ジ
フェニルメタン、1,1´−ジヒドロキシ−3,3´−
ジメチルジフェニル−2,2−プロパンの各単独重合ポ
リカーボネート、それら相互の共重合ポリカーボネー
ト、ビスフェノールAとの共重合ポリカーボネートがあ
る。それらを総称して、本発明ではポリカーボネートと
呼称する。
きくなりやすいことが欠点として挙げられる。即ち、成
形体の内部に成形歪みや局所的配向に起因する光学的異
方性を生じやすい。そのため、本発明でポリカーボネー
トを用いる場合は、極力、光学的異方性の形成を防ぐこ
とが重要であり、その対策として、流動性が高く、成形
時に過度な剪断力を受けにくい、つまり残留歪みや局所
的配向が起こりにくい、比較的重合度の低い樹脂を使用
することが好ましい。本発明では、特に重合度120以
下、より好ましくは重合度100以下のポリカーボネー
トの使用が推奨される。
ミン、m−キシリレンアミン、ビス(p−アミノシクロ
ヘキシ)メタン、3,3−ジメチルー4,4−ジアミノ
ジシクロヘキシメタン、トリメチルヘキサメチレンジア
ミンなどのジアミン成分とアジピン酸、ドデカン二酸、
イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸成分の
重縮合物、あるいはカプロラクタムなどラクタム類の重
縮合物がある。特に高透明性である必要性から、非晶性
ナイロンあるいは透明ナイロンといわれているポリアミ
ドが好ましく使用される。エムス社の“グリルアミドT
R−55”、“グリルアミドTR−90”、ヒュルス社
の“トロガミドCX−7323”などが好適に使用され
る。透明ナイロンは、一般的に光学的異方性が少ない特
徴がある。また、耐溶剤性がポリカーボネートより高い
傾向がある。
ソフタル酸などのジカルボン酸とエチレングリコール、
ブチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノ
ールなどのジオールの重縮合物であり、ポリエチレンテ
レフタレートおよび共重合物、ポリブチレンテレフタレ
ートおよび共重合物が好適に使用される。樹脂シート層
は、分子配向性が実質的に無いか、消去されていること
が好ましい。製法の一つのありようを述べれば、横長の
口金から溶融押し出ししたポリマーを、把持装置あるい
は走行ベルトに受け、分子配向を伴う縦あるいは横方向
の延伸は行わないか、あるいは行う状態でシート状に固
化する方法(Tダイ法)と風船玉状に樹脂を押し出し、
固化する方法(チューブラ法)がある。
テルに限らず、樹脂シート層に用いられるシートは、溶
媒法キャスト成形を含む無延伸シートまたは軽度の二軸
延伸シートが好ましいが、光学的異方性の生じにくい樹
脂である場合には、その限りでない。また、樹脂シート
層は、0.01〜2.0mm程度、好ましくは0.03
〜1.5mm程度の厚さを持つものが一般に使用され
る。0.01mm未満の厚さでは、樹脂シート層と後述
する熱成形樹脂層との熱接着性が低くなりやすい。一
方、厚さが2.0mmを越えると、樹脂シートの曲げ剛
性が大きくなり、貼り合わせ性や加工性の低下をきたす
恐れがある。
て、まず上記の偏光板の保護シート1層と、上記の樹脂
シート層を接着剤または粘着剤で接合したもの(以下中
間複合体と略称する)を作成する方法が推奨される。接
着剤について例を挙げると、イソシアネート系、ポリウ
レタン系、ポリチオウレタン系、エポキシ系、酢酸ビニ
ル系、アクリル系、ワックス系などがある。粘着剤とし
ては、酢酸ビニル系、アクリル系などが挙げられる。こ
れらの接着剤または粘着剤は、グラビアコーティング
法、オフセットコーティング法など通常用いられている
塗布方法により、偏光板または樹脂シートへ均一に塗布
することが可能である。接着剤層または粘着剤層の厚さ
は、通常0.1〜100μm、好ましくは0.5〜80
μmである。接着剤層または粘着剤層の厚さが0.1μ
m未満では接合力が低く、80μmを越えると光学用複
合体の端面から接着剤や粘着剤がしみ出ることがある。
は粘着剤を事前に塗布または貼付直前に塗布した後、ロ
ールから直接あるいは裁断状態で、相互に重ね合わせ、
必要に応じ硬化処理を行う方法により接合することが可
能である。接着剤層または粘着剤層によるシート層間の
接合力向上を目的に、偏光板と樹脂シートの表面を、
酸、アルカリ等による化学薬液処理、紫外線処理、プラ
ズマあるいはコロナ放電処理を事前に行うことがある。
次に、本発明の熱成形樹脂層について説明する。熱成形
樹脂層として用いられるものは、ポリカーボネート系、
ポリアミド系、ポリエステル系、ポリスチレン系、メチ
ルメタアクリレートやシクロヘキシルメタクリレートな
どの単重合体、共重合体を含むアクリル系、塩化ビニル
系、、ポリスチレン・メチルメタクリレート系、アクリ
ロニトリル・スチレン系、ポリー4−メチルペンテンー
1、アンダマンタン環やシクロペンタン環を主鎖に持つ
主鎖炭化水素系、ポリウレタン系、トリアセチルセルロ
ースなどセルロース系を含む熱可塑性樹脂が好ましい。
とが熱接着できる熱可塑性樹脂であれば特に限定しな
い。熱成形樹脂層は、光学的異方性のできるだけ少ない
ことが望ましいが、高透明性、無色性、高耐衝撃性、高
耐熱性などから、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ
エステルが特に好ましく用いられる。ポリカーボネート
としては、ポリビスフェノールAカーボネートを挙げら
れる。その他、1,1´−ジヒドロキシジフェニル−フ
ェニルメチルメタン、1,1´−ジヒドロキシジフェニ
ル−ジフェニルメタン、1,1´−ジヒドロキシ−3,
3´−ジメチルジフェニル−2,2−プロパンの各単独
重合ポリカーボネート、それら相互の共重合ポリカーボ
ネート、ビスフェノールAとの共重合ポリカーボネート
がある。
きくなりやすいことが欠点として挙げられる。即ち、成
形体の内部に成形歪みや局所的配向に起因する光学的異
方性を生じやすい。そのため、本発明でポリカーボネー
トを用いる場合は、極力、光学的異方性の形成を防ぐこ
とが重要であり、その対策として、流動性が高く、成形
時に過度な剪断力を受けにくい、つまり残留歪みや局所
的配向が起こりにくい、比較的重合度の低い樹脂を使用
することが好ましい。本発明では、特に重合度120以
下、より好ましくは重合度100以下のポリカーボネー
トの使用が推奨される。
ミン、m−キシリレンアミン、ビス(p−アミノシクロ
ヘキシ)メタン、3,3−ジメチルー4,4−ジアミノ
ジシクロヘキシメタン、トリメチルヘキサメチレンジア
ミンなどのジアミン成分とアジピン酸、ドデカン二酸、
イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸成分の
重縮合物、あるいはカプロラクタムなどラクタム類の重
縮合物がある。特に高透明性である必要性から、非晶性
ナイロンあるいは透明ナイロンといわれているポリアミ
ドが好ましく使用される。エムス社の“グリルアミドT
R−55”、“グリルアミドTR−90”、ヒュルス社
の“トロガミドCX−7323”などが好適に使用され
る。透明ナイロンは、一般的に光学的異方性が少ない特
徴がある。また、耐溶剤性がポリカーボネートより高い
傾向がある。
ソフタル酸などのジカルボン酸とエチレングリコール、
ブチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノ
ールなどのジオールの重縮合物であり、ポリエチレンテ
レフタレートおよび共重合物、ポリブチレンテレフタレ
ートおよび共重合物が好適に使用される。樹脂シート層
と熱成形樹脂層とが、実用レベルの接着強度で熱接着す
る必要があることから、樹脂シート層の樹脂と熱成形樹
脂層の樹脂とが、同系統の樹脂であることが好ましい。
両者が全く同じ樹脂である場合、本発明は特に好ましく
達成できる。
を熱接着する方法を例にとり、本発明の光学用複合体を
調製する方法を説明する。熱成形とは、圧縮成型法、ト
ランスファ成形法、射出成形法など、熱溶融した樹脂を
金型に押し込み、成形することを指す。生産性や精密性
などから、基本的には特願平10−49707に示され
るようなインサート射出成形法が好ましい。即ち、熱接
着する面を内側に向けた中間複合体を金型の片面に配置
し、その面へ樹脂層を射出成形する方法である。
ンズのように特に精密性が必要な用途には、インサート
タイプの射出圧縮成形法が好ましい。射出圧縮成形法
は、金型の中に樹脂を低圧で射出した後、金型を高圧で
閉じて樹脂に圧縮力を加える方法をとるため、成形体に
成形歪みや成形時の局所的配向に起因する光学的異方性
を生じにくい。また、樹脂に対して均一に加わる金型圧
縮力を制御することにより、一定比容で樹脂を冷却する
ことができるので、寸法精度の高い成形品が得られる。
特に好ましく適用される方法である。本発明の中間複合
体部分の厚さをA、熱成形樹脂層の厚さをBとすると、
Aは本発明の光学用複合体の全領域において、通常およ
そ0.03mmから3mm程度の、均一な厚みのであ
る。一方、Bは均一な厚みである場合と、マイナス度数
レンズやプラス度数レンズのように、中心部から周辺に
かけ連続的に厚みを異にする度付きレンズである場合が
ある。光学用複合体の中央から半径35mm以内につい
てみれば、本発明ではBはあらゆる場所において、通常
およそ0.5mmから20mm程度の範囲にあることが
実用上好ましい。インモールド処理でレンズの厚味を増
す理由は次のような理由による。
いわれている矯正度数(屈折力)の入っていないレンズは
凸面と凹面の曲率はレンズの厚み分だけの差がある、互
いに平行な形状のように見える。ところがこの形状では
サングラスレンズのように球面にすると球面収差を生じ
てしまう。例えばガラスで6カーブレンズで厚みを2m
mとした場合−0.1D程度の度数(屈折力)が入ってし
まう。これらの球面収差は光学的には常識であるばかり
でなく、レンズの設計について、東京電機大学出版局発
光の「光学の知識」理学博士 山田幸五郎 著1966年2月
出版に開示されていて r1=R2+((n−1)t/n又は r2=r1−
((n−1)t/n r1はレンズの凸面、r2はレンズの凹面、nはレンズ
素材の屈折率、tはレンズの厚みの式でレンズ設計され
ることにより球面収差を排除した光学的にも優れたレン
ズを作ることが出来る。この式で設計、製作されたメニ
スカスレンズの光学中心を通る断面は凸面と凹面が平行
ではなくレンズの厚みは光学中心が厚く周辺部が暫時薄
くなっている。このように球面収差をなくすためには偏
光板を球面に曲げただけでは理想的なプラノレンズは出
来ない、そのため球面収差を補正するように設計された
金型内での射出成形が必要な訳である。
として、可視光透過率が10〜80%、なかでも15〜
70%に調整することが推奨される。可視光透過率が1
0%未満では、光学用複合体をゴーグル等に用いると、
視界が暗すぎて自由な行動の障害になりかねない。ま
た、80%を越えると、眩しさに対する緩和効果が低減
する。上記の可視光透過率の範囲を実現するためには、
偏光子シート層、保護シート層、樹脂シート層および熱
成形樹脂層の少なくとも1層に染料、顔料等色素を含有
させる方法がある。また、接着剤または粘着剤の少なく
とも1層に染料、顔料等色素を含有させる方法がある。
通常は、上記諸シート層、熱成形樹脂層、接着剤層、粘
着剤層のいずれかの1層へ配合することが簡便であり、
且つそれで十分に目的を達成することができる。
が、透明感の高さでは一般に染料の方がより好ましい。
一方、水、熱、光などに対する長期の耐久性面で、顔料
の方が一般により好ましい。本発明で用いる染料、顔料
の種類については、色あせなどに対する長期の耐久性能
を持つものであれば特に限定しない。一般的には、アゾ
系、アントラキノン系、インジゴイド系、トリフェニル
メタン系、キサンテン系、オキサジン系染料などが含ま
れる。また顔料については、フタロシアニン系、キナク
リドン系、アゾ系などの有機顔料、ウルトラマリンブル
ー、クロムグリーン、カドミウムイエローなどの無機顔
料が含まれる。
ついて、代表例を示す。ここで、偏光子シート層をP、
保護シート層をH、樹脂シート層をS、熱成形樹脂層を
Tとし、樹脂の種類として、ポリビニルアルコール系を
(v)、アセチルセルロース系を(ac)、ポリカーボ
ネート系を(c)、ポリアミド系を(am)、ポリエス
テル系を(e)とする。また、接着剤層または粘着剤層
を/、熱接着部分を//で示す。保護シート層Hは、ア
セチルセルロース系を例示したが、ポリカーボネート系
や光学弾性係数の低い樹脂であれば好ましく使用でき
る。 (1) H(ac)/P(v)/H(ac)/S(c)
//T(c) (2) H(ac)/P(v)/H(ac)/S(a
m)//T(am) (3) H(ac)/P(v)/H(ac)/S(e)
//T(e) 本発明の光学用複合体は、少なくともいずれかの側の表
面が、ハードコート加工されていることが好ましい。ハ
ードコートとしては、シラン系、エポキシ系などの熱硬
化型ハードコート、アクリル系、エポキシ系などの活性
光線硬化型ハードコートなど一般に用いられているいず
れのタイプのハードコートでも良い。通常は0.5〜1
5μm程度の膜厚で付与するが、場合により、密着性向
上等を目的に、アクリレート系などのプライマーコート
層をコートした上にハードコート加工することがある。
もいずれかの側の表面が、反射防止加工されていること
が好ましい。反射防止加工は、通常はハードコートの上
へ、真空蒸着法などにより、隣接層どうしでは互いに屈
折率の異なる2〜8層程度の無機質膜を光学膜厚で積層
するか、湿式法で1〜3層程度の有機膜を光学膜厚で積
層する。また、本発明の光学用複合体は、少なくともい
ずれかの側の表面が、防曇加工されていることが好まし
い。防曇加工は、通常はポリビニルアルコール系やポリ
ビニルピロリドン系などの親水性樹脂を、1〜50μm
程度の膜厚で付与する。また、アセチルセルロース系樹
脂の場合は、表面の鹸化処理により防曇性を付与でき
る。
もいずれかの側の表面が、防汚加工されていることが好
ましい。防汚加工は、通常は反射防止膜の指紋汚れなど
有機物質による汚染を防止し、容易に拭き取れるように
することを目的に、真空蒸着法か湿式法で、フッ素系有
機化合物を、数10nmから数μmオーダまでの膜厚で
付与する。また、本発明の光学用複合体は、少なくとも
いずれかの側の表面が、ミラー加工されていることが好
ましい。ミラー加工は、通常はハードコートの上へ、真
空蒸着法などにより、アルミニウムや銀、金、白金など
の金属膜を付与する。
は、ポリビニールアルコールと沃素の組み合わせた沃素
系偏光子シートと、ポリビニールアルコールと染料を組
み合わせた染料系偏光子シートが市販されている。偏光
性能は沃素系偏光子シートが優れているが、耐熱性が弱
く温度がかかると沃素が昇華してしまい偏光性能が失わ
れることがある。一方、染料系は偏光性能は若干劣るが
耐熱温度が高いという特徴がある。次に、偏光レンズの
製造方法につき説明すると、偏光子シートはポリビニー
ルアルコールを延伸した後、沃度又は染料を含浸させて
作る。その後偏光レンズに加工する為には次のような方
法と工程がある。
曲げ→両面ともガラスでラミネート→ガラス製の偏光レ
ンズ。 偏光子シートをレンズ形状に切断→熱曲げ→ガラス
型に熱曲げした偏光子シートをガラス型の中間に支持し
てCR39モノマーを注入→加熱硬化→CR39製の偏
光レンズ。 偏光子シートを保護シートでラミネート→レンズ形
状に切断→熱成形→トリアセテートの偏光レンズ或いは
ポリカボネートの偏光レンズ。
→レンズ形状に切断→熱成形→インモールド処理→ポリ
カボネート製成形偏光レンズ。 の方法は、熱成形された偏光子シートがプラスチッ
クの保護シートの変わりに予め熱成形されたガラスを両
面に使い接着剤でラミネートされる。したがって偏光子
シートの一方はガラスだけの1種類の材料から構成され
ている。 の方法は、熱成形された偏光子シートは、ガラスの注
型の型の中央に支持された後、CR39モノマーと触媒
の混合液でガラス型を満たされ、加熱により硬化され
る。この場合も作られた偏光レンズは偏光子シートの一
方がCR39だけの1種類の材料から構成されている。
シートの保護シートとしてトリアセテートか、ポリカボ
ネートを使っておりトリアセテートの場合は偏光子シー
トは沃度系が使われるが、ポリカボネートが保護シート
の場合はその後の熱成形時の耐熱性の上から染料系が使
われる。偏光板をレンズの取れる大きさにカットした後
トリアセテートの場合は80℃ポリカボネートの場合は
130℃の温度環境で熱成形される。この方法で作られ
た偏光レンズも偏光子シート層の一方はトリアセテート
或いはポリカボネートなどの1種類の材料から構成され
ている。
に使った偏光板をレンズの取れる大きさにカットした後
熱成形し、その後熱曲げされたものをレンズの射出金型
の凸面側に支持しレンズの凹面側に保護シートと同じ材
料のポリカボネートを射出成形し一体化する。この方法
では偏光子シート層は熱成形時の耐熱性の点から染料系
が使われる。この技術は既に特価開平8−52817に
開示されている。この方法で作られた偏光レンズであっ
ても、偏光子シート層の一方はポリカボネートのみの1
種類の材料から構成されている。トリアセテート面には
直接、射出成形する材料がポリカボネートであると材料
が異なるため熱融できない。
性能の優れた沃度系の偏光子をトリアセテート挟持の偏
光板を用い、更に耐衝撃性に優れた材料でインモールド
処理することによって一体化させ、偏光性能に優れさら
に耐衝撃性にも優れた偏光レンズを供給することができ
る。先に述べたようにトリアセテートとポリカボネート
は異種の材料であるので、直接は射出成形で熱溶融でき
ない、偏光子がトリアセテートで挟持された偏光板の一
方にポリカボネートのフィルムを接着でラミネートした
偏光複合体のシートを作り、レンズの取れるサイズにカ
ットした後、ポリカボネート面が凹面になるように熱成
形するが、トリアセテートの熱成形温度で熱成形できる
ので沃素系の偏光子の偏光性能が失われることがない。
ついで、熱成形された偏光複合体をレンズの射出金型の
凸面側に支持し、ポリカボネートで射出成形することで
偏光レンズを作ることができる。この方法で作られたレ
ンズは、凹面側にトリアセテートとポリカボネートの異
なる2種類の材料より構成されていることを特徴とする
のである。
ば、偏光子シート層の一方側に、互いに異なる材料で構
成した層を少なくとも2層一体に有するので、偏光性能
の優れると共に、耐衝撃性にも優れた偏光レンズを供給
することができる。また、トリアセテートの一方にナイ
ロンのフィルムをラミネートした後、ナイロンで射出成
形すれば、耐衝撃性に優れ、ポリカボネートより耐薬品
性にも優れ、更に軽量なレンズを供給できる。また、同
じ方法で各種の材料を組み合わせ特徴のある偏光レンズ
を作ることができる。
板として使用する場合には、偏光板を表示の窓のカバー
に組み込むときに一体成形できるので、ただ重ねてある
場合と異なり偏光板とカバーの間に生じる空気層から生
じる干渉模様を押さえることができる。
するが、これに限定されるものでない。
AC(トリアセチルセルロース)シートを用い、2枚の
TACシートの間に、厚さ約40μmの偏光子シートを
挟持した偏光板(住友化学社)を用意した。樹脂シート
層として、厚さ約200μmの透明ナイロン“グリルア
ミドTR−90”(エムス社)シートを用い、その片面
へ、染料によりグレー色に着色したアクリル系粘着剤
“サイビノールAT−250”(サイデン化学社)を約
30μmの厚さに塗ったものを用意した。
貼付して、中間複合体を作製した。上記中間複合体を、
インサート成形の凹金型の曲率に等しく、TAC面が凸
面側に、“グリルアミドTR−90”側が凹面側にくる
よう、球面状にプレス成形した。得られた球面状の中間
複合体の凸面側を凹金型にセットし、凹金型に設けた吸
引孔により凹金型の成形面に吸引しておき、凸金型との
間で成形用キャビティーを形成した。
−90”を用い、射出圧縮成形法で、中間複合体の“グ
リルアミドTR−90”面と熱接着樹脂層とを熱接着
し、レンズ状の光学用複合体をインサート成形した。得
られた光学用複合体は、偏光板を凸面側に配置し、一体
化された、厚さ約13mmの“グリルアミドTR−9
0”層を背面(凹面側)に持つ6C(カーブ)のセミフ
ィニシュドレンズである。このレンズの背面を研摩し、
中心厚さ約2mmである、−4.00D(ディオプタ
ー)のマイナスレンズを作製した。
系ハードコートをコーティング後、さらに両面へ真空蒸
着法で、ZrO2とSiO2を交互に光学膜厚にて4層積
層して反射防止膜とした。さらに、反射防止膜の上に、
フッ素系の防汚膜を約20nmの厚さで塗布した。でき
あがったレンズは、中心部で測定した可視光透過率が5
5%であり、きわめて強靭な機械特性を示した。また、
偏光度が99%以上あった。
ポリカーボネート(出光石油化学社)を使用して作製し
た、厚さ約170μmのシートに、実施例1で用いた粘
着剤を約30μmの厚さで塗布した。実施例1で用いた
偏光板の片面に、上記ポリカーボネートシートを貼付し
て、中間複合体を作製した。中間複合体を実施例1と同
様に、TAC面が凸面側、ポリカーボネート面が凹面側
にくるように、球面状にプレス成形した。
様にして、凹金型にセットし、凸金型との間で成形用キ
ャビティーを形成した。熱成形樹脂層として、平均重合
度約80のポリカーボネートを用い、射出圧縮成形法
で、中間複合体のポリカーボネート面と熱接着する方法
で光学用複合体をインサート成形した。得られた光学用
複合体は、偏光板をレンズの凸面側に配置し、一体化さ
れた、厚さ約2mmのポリカーボネート層を背面側に持
つプラノレンズである。同品の両面に、膜厚約2.5μ
mのシラン系ハードコートをコーティングした。
光透過率が52%あり、きわめて強靭な機械特性を示し
た。
タレート(出光石油化学社)を使用して作製した、厚さ
約200μmのシートに、実施例1で用いた粘着剤を約
30μmの厚さで塗布した。実施例1で用いた偏光板の
片面に、上記ポリエチレンテレフタレートシートを貼付
して、中間複合体を作製した。中間複合体を実施例1と
同様に、TAC面が凸面側、ポリエチレンテレフタレー
ト面が凹面側にくるように、球面状にプレス成形した。
様にして、凹金型にセットし、凸金型との間で成形用キ
ャビティーを形成した。熱成形樹脂層として、ポリエチ
レンテレフタレートを用い、射出圧縮成形法で、中間複
合体のポリエチレンテレフタレート面と熱接着する方法
で光学用複合体をインサート成形した。得られた光学用
複合体は、偏光板をレンズの凸面側に配置し、一体化さ
れた、厚さ約2mmのポリエチレンテレフタレート層を
背面側に持つプラノレンズである。
アルコール、ポリビニルピロリドン混合系の防曇膜をコ
ーティングした。得られたレンズは、中心部で測定した
可視光透過率が51%あり、きわめて強靭な機械特性を
示した。
リカーボネートシート2枚の間に、厚さ約40μmの偏
光子シートを、厚さ約20μmの接着剤層を介して貼
付、挟持した偏光板(筒中プラスチック社)を用意し
た。その片面に、実施例1で用いた粘着剤付き“グリル
アミドTR−90”シートを貼付した中間複合体を作製
した。中間複合体を実施例1と同様に、ポリカーボネー
ト面が凸面側、“グリルアミドTR−90”面が凹面側
にくるように、球面状にプレス成形した。
様にして、凹金型にセットし、凸金型との間で成形用キ
ャビティーを形成した。熱成形樹脂層として、上記の
“グリルアミドTR−90”を用い、射出圧縮成形法
で、中間複合体の“グリルアミドTR−90”面と熱接
着する方法で光学用複合体をインサート成形した。得ら
れた光学用複合体は、偏光板をレンズの凸面側に配置
し、一体化された、厚さ約13mmの“グリルアミドT
R−90”層を背面側に持つ6Cのセミフィニッシュド
レンズである。
mmである、−4.00D(ディオプター)のマイナス
レンズを作製した。同品の両面に、膜厚約2.5μmの
シラン系ハードコートをコーティング後、さらに両面へ
真空蒸着法で、ZrO2とSiO2を交互に光学膜厚にて
4層積層して反射防止膜とした。さらに、反射防止膜の
上に、フッ素系の防汚膜を約20nmの厚さで塗布し
た。できあがったレンズは、中心部で測定した可視光透
過率が54%であり、きわめて強靭な機械特性を示し
た。
鎖に持つ“アートンG”(JSR社)から作製した、厚
さ約200μmの“アートンG”シート2枚の間に、厚
さ約40μmの偏光子シートを、厚さ約15μmの接着
剤層を介して貼付、挟持した偏光板を用意した。その片
面に、実施例1で用いた粘着剤付き“グリルアミドTR
−90”シートを貼付した中間複合体を作製した。中間
複合体を実施例1と同様に、“アートンG”面が凸面
側、“グリルアミドTR−90”面が凹面側にくるよう
に、球面状にプレス成形した。
様にして、凹金型にセットし、凸金型との間で成形用キ
ャビティーを形成した。熱成形樹脂層として、上記の
“アートンG”を用い、射出圧縮成形法で、中間複合体
の“アートンG”面と熱接着する方法で光学用複合体を
インサート成形した。得られた光学用複合体は、偏光板
をレンズの凸面側に配置し、一体化された、厚さ約2m
mの“アートンG”層を背面側に持つプラノレンズであ
る。同品の両面に、膜厚約2.5μmのシラン系ハード
コートをした。
可視光透過率が55%であり、きわめて強靭な機械特性
を示した。また、偏光度が99%以上あった。
光度の高い、光学用複合体が提供でき、本品を用いれ
ば、より安全、且つ眩しさ防止可能なゴーグル、サング
ラス、眼鏡類を提供することができる。
Claims (14)
- 【請求項1】2層の保護シート層の間に偏光子シート層
を挟持して成る偏光板を備える偏光光学複合体におい
て、 前記偏光子シート層の一方側に、互いに異なる材料で構
成した層を少なくとも2層一体に有することを特徴とす
る偏光光学複合体。 - 【請求項2】2層の保護シート層の間に偏光子シート層
を挟持して成る偏光板を備える偏光光学複合体におい
て、 前記偏光子シート層の一方に接する層と偏光子シートの
他方に接する層とのいずれかの層の外側に、偏光子シー
ト層に接している層とは異なる材料又は異なる組成の材
料で構成した層を一体に有することを特徴とする偏光光
学複合体。 - 【請求項3】2層の保護シート層の間に偏光子シート層
を挟持して成る偏光板を備える偏光光学複合体におい
て、 前記偏光板の両側に、接着剤を介して前記保護シート層
とは異なる材料で構成した層が積層され、この積層され
た層に、前記偏光子シート層に接している保護シート層
とは異なる材料又は異なる組成の材料で構成した層が一
体に積層されていることを特徴とする偏光光学複合体。 - 【請求項4】 偏光子シート層の両側に、接着剤を介し
て互いに異なる材料又は互いに異なる組成の材料で構成
した積層物が積層され、更にその積層物の一方に、前記
いずれの積層物とも異なる材料又は異なる組成の材料で
構成した層が一体に積層されていることを特徴とする偏
光光学複合体。 - 【請求項5】 2層の保護シート層の間に偏光子シート
層を挟持して成る偏光板を備える偏光光学複合体におい
て、 前記偏光板の両側に、接着剤を介して前記保護シート層
とは異なる材料で構成した層が一体に積層されているこ
とを特徴とする偏光光学複合体。 - 【請求項6】2層の保護シート層の間に偏光子シート層
を挟持して成る偏光板を備える偏光レンズにおいて、 前記偏光子シート層の一方側に、互いに異なる材料で構
成した層を少なくとも2層一体に有することを特徴とす
る偏光レンズ。 - 【請求項7】2層の保護シート層の間に偏光子シート層
を挟持して成る偏光板を備える偏光レンズにおいて、 前記偏光レンズの凹面側で偏光子シート層に接する保護
シート層の凹面側に、一体に積層された層が設けられ、
この積層された層は、前記偏光レンズの凸面側で偏光子
シート層に接する保護シート層とは異なる材料或いは異
なる組成物で構成されていることを特徴とする偏光レン
ズ。 - 【請求項8】 偏光子シート層の両側に、接着剤を介し
て互いに異なる材料か又は異なる組成の材料で構成した
積層物が積層され、更にその積層物の一方に、前記いず
れの積層物とも異なる材料又は異なる組成の材料で構成
した層が一体に積層されていることを特徴とする偏光レ
ンズ。 - 【請求項9】 偏光子シート層の両側に、トリアセテー
トで構成した保護シート層を積層して成る偏光板を備
え、前記偏光板の一方にフィルムが貼り合わされ、イン
モールド処理で前記フィルムと同じ材料を射出成形する
ことにより、前記フィルムが偏光板に対して一体化され
ていることを特徴とする偏光レンズ。 - 【請求項10】 偏光子シート層の一方に、トリアセテ
ートで構成した保護シート層を積層すると共に、偏光子
シートの他方に、前記一方の保護シート層のトリアセテ
ートとは異なる材料又は組成の異なるトリアセテートで
構成した保護シート層を積層して成る偏光板を備え、前
記偏光板の一方にフィルムが貼り合わされ、インモール
ド処理で前記フィルムと同じ材料を射出成形することに
より、前記フィルムが偏光板に対して一体化されている
ことを特徴とする偏光レンズ。 - 【請求項11】2層の保護シート層の間に偏光子シート
層を挟持して成る偏光板を備える偏光レンズにおいて、 前記偏光板の保護シート層が、互いに異なる組成のポリ
カボネートで構成され、前記偏光板の一方にフィルムが
貼り合わされ、インモールド処理で前記フィルムと同じ
材料を射出成形することにより、前記フィルムが偏光板
と一体化されていることを特徴とする偏光レンズ。 - 【請求項12】 偏光シート層の両側に、トリアセテー
トで構成した保護シート層を積層して成る偏光板を備
え、 前記偏光板の一方に、ポリカボネートフィルムが積層さ
れ、ポリカボネートフィルムのフィルム面にインモール
ド処理でポリカボネートを射出成形することにより、前
記ポリカボネートフィルムが偏光板と一体化されている
ことを特徴とする偏光レンズ。 - 【請求項13】 偏光子シート層の両側にトリアセテー
トで構成した保護シート層を積層して成る偏光板を備
え、 前記偏光板の一方に、ナイロンフィルムが積層され、こ
のナイロンフィルムのフィルム面にインモールド処理で
ナイロンを射出成形することにより、前記ナイロンフィ
ルムが偏光板と一体化されていることを特徴とする偏光
レンズ。 - 【請求項14】 2層の保護シート層の間に偏光子シー
ト層を挟持して成る偏光板を備える偏光光学複合体にお
いて、 前記保護シート層として、ポリアミド系、ポリエステル
系、ポリスチレン系、メチルメタアクリレートやシクロ
ヘキシルメタクリレートなどの単重合体、共重合体を含
むアクリル系、塩化ビニール系、ポリスチレン・メチル
メタアクリレート系、アクリロニトリル・スチレン系、
ポリー4−メチルペンテンー1、アンダマンタン環やシ
クロペンタン環を主鎖に持つ主鎖炭化水素系、ポリウレ
タン系、トリアセチルセルロースなどセルロース系を含
む熱可塑性樹脂のシートの中から選ばれる材料が用いら
れ、 前記保護シート層の一方にフィルムが貼り合わされて、
インモールド処理で前記フィルムと同じ材料を射出成形
することにより、前記フィルムが偏光板と一体化され、
前記偏光板の凹面側に、互いに異なる材料で構成した層
を少なくとも2層一体に有することを特徴とする偏光光
学複合体。
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