JP3925784B2

JP3925784B2 - 積層プラスチック偏光レンズと、その製造方法

Info

Publication number: JP3925784B2
Application number: JP2002079167A
Authority: JP
Inventors: 外男林
Original assignee: 外男林
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: US20030179459A1; US6786599B2; JP2003279905A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層プラスチック偏光レンズと、その製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、従来一般のプラスチック偏光レンズと較べて高品質で品質にバラツキがなく、しかも耐衝撃強度も格段に優れた画期的なプラスチック偏光レンズと、同品を効率的かつ経済的に製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サングラスや作業用グラスに使用するプラスチック製偏光レンズの製造方法としては、次の三通りの方法が知られている。
(1) ポリビニールアルコール樹脂で作製した偏光フィルムの表面に接着剤を塗布して二枚の合成樹脂の薄板の間に挟み込んで貼り合わせ、こうして得られたプラスラック偏光板を円形に打ち抜き成形することにより円形プラスチック偏光板を作製し、この円形プラスチック偏光板を電気炉の中で真空成形して球面カーブの偏光レンズを製する
方法（打抜きホットプレス法）。
(2) レンズ母材層を形成する合成樹脂を金型内に射出し、射出されたレンズ母材層を形成すべき合成樹脂が帯熱粘着状態にある間にポリカーボネート樹脂等から成る合成樹脂偏光板を当該合成樹脂の凸球面側に圧着して偏光レンズを製する方法（インジェクション圧着法）。
(3) ポリビニールアルコール樹脂で作製した偏光フィルムの表面に接着剤を塗布し、２枚のプラスチック球面レンズ板の間に挟み込んでサンドウィッチ状に接着することにより偏光レンズを製造する方法（サンドウィッチ接着法）。なお、上記三通りの方法で製造される偏光レンズの表面には、通常、ディッピング法などの常法によりハードコーティングが施される。
【０００３】
しかしながら、これら従来のプラスチック偏光レンズの製造方法に関しては、
(1)の“打抜きホットプレス法”にあっては、真空成形の際に高温の成形熱を履歴するところから製品が不揃いになる傾向があることに加え、真空成形による球面カーブが経時的変化で延びたり、表面に波立ちが生じたりするし、しかも、こうして得られる偏光レンズには残留応力による収差も生じ易い、
また、 (2)の“インジェクション圧着法”にあっては、射出された母材層形成のポリカーボネート樹脂の表面と合成樹脂偏光板とがピッタリ適合しないため接合部位に気泡が入り易い、
さらに、 (3)の“サンドウィッチ接着法”にあっては、偏光フィルムとプラスチック球面レンズ板との接着面に気泡が入り易く、得られた偏光レンズの色調も不揃いになる、
といった欠点が指摘されていた。このような事情により、従来のプラスチック偏光レンズは、何れも品質面における均一性に欠けて歩留りが悪く所謂“撥ね物”も多くなり、必然的にコスト高にならざるを得ないために、もっと高品質で安価なプラスチック偏光レンズが求められていたのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来方法により製造され提供されているサングラスや作業用グラスのプラスチック偏光レンズに前述のごとき問題があったのに鑑みて為されたものであって、上記従来の (1)(2)(3)の方法で製造されたプラスチック偏光レンズと比較して高品質で品質にバラツキもなく、しかも耐衝撃強度も格段に優れた画期的なプラスチック偏光レンズを提供することを目的とする（第１課題）。
【０００５】
また、本発明における他の目的は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート [Diethylene glycol bis(allyl carbonate)] を主成分とするキャスティング・レジン(casting resin) の低粘性と高展延性とを巧みに利用することによって、接着面に歪みや気泡を生じさせることなく、高品質のプラスチック偏光レンズを効率的に製造する方法を提供するにある（第２課題）。
【０００６】
さらに、本発明における他の目的は、収差などの品質障害のない高品質のプラスチック偏光レンズを撥ね物を殆ど発生させずに製造することができる経済的な製造方法を提供するにある（第３課題）。
【０００７】
【課題を解決するために採用した手段】
即ち、本発明者が上記課題を達成するために採用した手段を、添附図面を参照して説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
まず、本発明の第１課題は、ポリビニルアルコール樹脂系の偏光フイルム層１の凹球面側が、ポリカーボート樹脂系のレンズ母材層２の凸球面側にジエチレングリコールビスアリルカーボネートの重合硬化層３を介して接合されており、かつ、この偏光フイルム１の凸球面側にはジエチレングリコールビスアリルカーボネートが重合硬化して、重合硬化層４が形成されて積層構造の偏光レンズ組織を構成する，という解決手段を採用したことによって達成される。
【０００９】
次に、本発明の第２課題と第３課題は、凹面状のキャビティＣを有するキャスティング・ダイＤに、エチレングリコールビスアリルカーボネートを主成分とする低粘度のキャスティング・レジンＲを当該ダイＤのキャビティＣに滴下し、次に、このキャビティＣの凹曲面に適合する弯曲球面形のポリビニルアルコール樹脂系偏光フイルム1'の凸球面側を載置して重ね合わせ、当該偏光フイルム1'の凸球面側に前記キャスティング・レジンＲを一様に展延させて展延レジン部４'を形成した状態に付着させ、次いで、この偏光フィルム1'の凹球面側に再び前記キャスティング・レジンＲを滴下せしめ、こうして偏光フィルム1'の凹球面に滴下されたレジンＲの上にポリカーボート樹脂系のレンズ母材板2'の凸球面側を重ね合わせることにより、レンズ母材板2'の凸球面側に前記キャスティング・レジンＲを一様に展延した状態に付着せしめた後、加熱処理を施すことにより前記各レジンＲを重合硬化させて一体の偏光レンズ素型Lbを取り出し、仕上げ処理を施すことによって偏光レンズＬを得るという方法的手段を採用した点に特徴がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の適用例である好ましい実施の形態を例示して、本発明の内容を具体的に説明する。
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態として製作した積層プラスチック偏光レンズと、その製造方法を図示解説することにより、さらに具体的内容を明らかにするものとする。
【００１２】
図１に第１実施形態として図示する積層プラスチック偏光レンズは、凸球面側の最外層にジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂の重合硬化層４、この重合硬化層４に凸球面側が層着したポリビニルアルコール樹脂の偏光フィルム層１、この偏光フイルム層１の凹球面側に層着されたエチレングリコールビスアリルカーボネートの重合硬化層３を介して接合されたポリカーボネート(poly-carbonate)樹脂から成るレンズ母材層２が積層一体化して構成されており、焦点距離は「∞」、つまり度無しレンズである。ちなみに、この第１実施形態の偏光レンズは、直径 70 mmの円形に成形してあり、前記凸球面側最外層の重合硬化層４は層厚は３mm、前記偏光フィルム層１の厚みは１mm、この偏光フイルム層１の凹球面側の重合硬化層３の層厚は 0.1mm、前記レンズ母材層２の層厚は５mm、ハードコーティング層５・５(株式会社トクヤマ：「TS-56T」)の層厚は0.05mmに構成されている。なお、図面上は表わしてはいないが、本実施形態の偏光レンズにおける前記偏光フイルム層１の凸球面側と凹球面側には、ポリビニルブチラール(polyvinyl butyral) が極く薄く塗布してあり、重合硬化層３・４と偏光フイルム層１との接合力を強化してある。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
〔製造例〕
以下、図２〜図６に図示する説明図を参照しながら、上記実施形態の積層プラスチック偏光レンズの製造方法を説明する。
【００１６】
図４において、符号Ｄはガラス製のキャスティング・ダイであって、その上面には平滑な凹球面形のキャビティＣを備える。
【００１７】
まず、上記実施形態の偏光レンズを製するにあたっては、前記キャビティＣの中心部にキャスティング・レジンＲを12ccを滴下する。こゝに使用するキャスティング・レジンＲは、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（日本油脂製モノマー「RAV-７AT」) とジイソプロピルパーオキシジカーボネート[Di-isopropyl peroxydicarbonate]（日本油脂製の重合開始剤「RAV-７BT」) とを、前者60重量部に対し後者６重量部を混合して調製した溶液であり、その粘度は13.5 cps（25℃）である。
【００１８】
次に、上記キャスティング・ダイＤのキャビティＣに滴下したキャスティング・レジンＲの上に厚さ１mmのポリビニルアルコール樹脂製の弯曲球面形を成す偏光フィルム1'の凸球面側を当該キャビティＣの中心に位置するように載置して重ね合わせる。すると、前記レジンＲは偏光フィルム1'の凸球面側に一様に展延してレジン部4'を形成する。なお、こゝに用いる偏光フィルム1'の表裏面には予めポリビニルブチラール樹脂を接着剤として極く薄く塗布しておくものとする。
【００１９】
ついで、図３に示すごとく、キャビティＣのレジンＲ上の厚肉レンズ状のレジン部4'の上に載置された偏光フィルム1'の凹球面側中心に再び前記レジンＲを 0.4ccを滴下する。そして、滴下したレジンＲの上に厚さ５mmの弯曲球面形に成形されたポリカーボート樹脂製のレンズ母材板2'の凸球面側を重ね合わせる。かくして、前記偏光フィルム1'の凹球面側中心に滴下したレジンＲも、図４に示すごとくレンズ母材板2'の凸球面側に一様に展延してレジン部3'を形成する。
【００２０】
こうしてキャスティング・ダイＤの上に積層配置された上記各材料1'・2'・3'・4'は、図５に示す如く、当該ダイＤと共に遠赤外線加熱機Ｈの中にセットして初期重合条件として35〜50℃で３時間ほど保持し、初期重合が完了したところで90℃前後の温度に昇温させて５時間ほど加熱して重合反応させる。なお、図５において、符号ｈ・ｈ・・・はセラミック製の遠赤外線放射素子である。
【００２１】
そして、重合反応が完了したならば、加熱機Ｈから上記キャスティング・ダイＤを取り出す。このダイＤのキャビティＣの上には、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート・モノマーが重合硬化し全体が一体化して偏光レンズ素型Lbを形成している。この偏光レンズ素型LbはキャビティＣ面に付着してはいるが、キャビティＣのガラス面とは離型性が良いので、図６に示すように、ダイＤの裏面に軽くショックを与えると、簡単に剥がれる。
【００２２】
こうして取り出された偏光レンズ素型Lbは、バリ取り、洗浄などの仕上げ処理を施すことによって偏光レンズＬとして市販に供せられる。
【００２３】
本願明細書に具体例として例示する本発明の実施形態と製造形態は概ね上記のとおりであるが、本発明は前述の具体例に限定されるもので決してなく、「特許請求の範囲」の記載内において種々の変更が可能であることは云うまでもない。
【００２４】
例えば、前述の実施形態および製造例の説明においては、ポリビニルアルコール樹脂系偏光フィルムをキャスティング・レジンに重ねて接合させるに際して、偏光フィルムの表裏面にポリビニルブチラール樹脂を接着剤として塗布する例を挙げたけれども、この接着剤は必ずしも必須のものではなく、また接着剤を使用する場合においても、透明性が良好でジエチレングリコールピスアリルカーボネートとの接合性さえ満足すれば如何なるものでもよく、例えばポリビニルアルコール樹脂を接着剤として用いることも可能であって、当然に本発明の技術的範囲に属する。
【００２５】
また、本発明においてキャスティング・レジンとして用いるジエチレングリコールビスアリルカーボネートのモノマーの中に、各種の顔料、さらにフォトクロミクス剤、紫外線吸収剤、あるいは赤外線吸収剤、あるいはこれらを組み合せて練り混んで偏光レンズを製造することも当然に可能であり、これもまた本発明の技術的範囲に属するものと云える。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明にあっては、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート特有の展延性と注型性能を利用し、これにポリビニルアルコール樹脂系の偏光フイルムの光学的特性およびポリカーボネート樹脂の透明性・耐衝撃性を巧みに組み合わせて積層プラスチック偏光レンズを製造する方式を採っているので、打抜きホットプレス法(1) 、インジェクション圧着法(2) 、およびサンドウィンチ接着法(3) 等の従来技術に不可避的な欠点とされていた事項を悉く解消することが可能である。
【００２７】
即ち、前述のごとき構成を採用したので、本発明によれば、凸球面側の重合硬化層はジエチレングリコールビスアリルカーボネートを注型して形成されているので、レンズ母材層を組成するポリカーボネート樹脂の優れた耐衝撃性と相俟って強靱かつ軽量で、しかも外界光が前記重合硬化層、偏向フィルム層を通過してからレンズ母材層に入射したとしても当該光線からは既に偏向成分が除去されて、ポリカーボネート製レンズに特有の所謂「赤ぬけ現象（レンズ内で内部反射した光が赤くチラついて見える現象）」も生ずることなく、優れた光学的特性を呈して眼精疲労の抑制にも効果的であるうえに、積層する各層の接合面にも歪みや気泡を生じさせずに、高性能の積層プラスチック偏向レンズを殆ど撥ね物を発生させず効率的に製造することが可能である。
【００２８】
したがって、本発明は、偏光レンズの製品として画期的であるとともに、製造方法しても効率的で経済的であり、その産業上の利用価値は頗る大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態である積層プラスチック偏光レンズの端面図である。
【図２】図２は、キャスティング・ダイのキャビティーにキャスティング・レジンを滴下して弯曲球面形の偏光フィルムを載置しようとする状態を表わした工程説明図である。
【図３】図３は、図４の工程を経て前記レジン展延層上に載置された偏光フィルムの上にキャスティング・レジンを滴下してレンズ母材板を重ね合わせようとする状態を表わした工程説明図である。
【図４】図４は、図５の工程を経て前記偏光フィルム上のレジン展延層上にレンズ母材板を重ね合わせた状態を表わした工程説明図である。
【図５】図５は、図６の状態にあるレンズ素型を遠赤外線加熱炉中で重合硬化させる工程を表わした重合工程説明図である。
【図６】図６は、キャスティング・ダイから重合処理されたレンズ素型を取り外す状態を表わした説明図である。
【符号の説明】
１・1' 偏光フィルム
２レンズ母材層
2' レンズ母材板2'
３・４重合硬化層
3'・4' レジン部
５ハードコーティング層
Ｃキャビティ
Ｄキャスティング・ダイ
Ｈ遠赤外線加熱機
ｈ遠赤外線放射素子
Ｌ偏光レンズ
Lb 偏光レンズ素型
Ｒキャスティング・レジン

Claims

ポリビニルアルコール樹脂系の偏光フイルム層１の凹球面側が、ポリカーボート樹脂系のレンズ母材層２の凸球面側にジエチレングリコールビスアリルカーボネートの重合硬化層３を介して接合されており、かつ、この偏光フイルム１の凸球面側にはジエチレングリコールビスアリルカーボネートが重合硬化して、重合硬化層４が形成されて積層構造の偏光レンズ組織を構成していることを特徴とする積層プラスチック偏光レンズ。
偏光フイルム１の凸面球側でジエチレングリコールビスアリルカーボネートが重合硬化して形成された厚肉レンズ状の重合硬化層４の層厚が３ mm であることを特徴とする積層プラスチック偏光レンズ。
偏光フィルム層１を形成する素材として、ポリビニルアルコール系偏光フイルムが用いられていることを特徴とする請求項１または２に記載の積層プラスチック偏光レンズ。
偏光フイルム層１の凸球面側における厚肉レンズ状の重合硬化層４とレンズ母材層２を含む当該レンズ体全体がハードコーティング層５で積層被覆されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の積層プラスチック偏光レンズ。
凹面状のキャビティＣを有するキャスティング・ダイＤに、エチレングリコールビスアリルカーボネートを主成分とする低粘度のキャスティング・レジンＲを当該ダイＤのキャビティＣに滴下し、次に、このキャビティＣの凹曲面に適合する弯曲球面形のポリビニルアルコール樹脂系偏光フイルム1'の凸球面側を載置して重ね合わせ、当該偏光フイルム1'の凸球面側に前記キャスティング・レジンＲを一様に展延させて展延レジン部４'を形成した状態に付着させ、次いで、この偏光フィルム1'の凹球面側に再び前記キャスティング・レジンＲを滴下せしめ、こうして偏光フィルム1'の凹球面に滴下されたレジンＲの上にポリカーボート樹脂系のレンズ母材板2'の凸球面側を重ね合わせることにより、レンズ母材板2'の凸球面側に前記キャスティング・レジンＲを一様に展延した状態に付着せしめた後、加熱処理を施すことにより前記各レジンＲを重合硬化させて一体の偏光レンズ素型Lbを取り出し、仕上げ処理を施すことによって偏光レンズＬとすることを特徴とした積層プラスチック偏光レンズの製造方法。
キャビティＣの中心部に滴下したキャスティング・レジンＲ上に重ね合わせる偏光フイルム1'の凸球面および凹球面の両表面に、予め高透明性の接着剤を塗布しておくことを特徴とした請求項５に記載の積層プラスチック偏光レンズの製造方法。
仕上げ処理を施して得られた偏光レンズＬの表面全体にハードコート加工を施すことを特徴とした請求項５または６に記載の積層プラスチック偏光レンズの製造方法。