(57)【要約】【課題】  ガラス板が割れた場合にも危険なガラス片が目に飛び込むことを防止し、軽量化が図られ、更には、視界良好性を保つ保護めがね及び防毒マスク用透明保護板並びにこのレンズを使用した保護めがね及び防毒マスクの提供。【解決手段】  ガラス板１及びポリカーボネート板３を熱可塑性ポリウレタン接着剤２で接着した保護めがね及び防毒マスク用透明保護板。この透明保護板のポリカーボネート板の接着面の反対面に防曇性ハードコート層４がコーティングされていることが好適である。前記透明保護板は、ガラス板1とポリカーボネート板３の間に熱可塑性ポリウレタン接着剤２を介在させた後、減圧、予備加熱、加圧及び加熱接着、冷却並びに大気圧に戻す工程を順次行うことで製造することができる。また、前記透明保護板を保護めがねや防毒マスクに使用することができ、この場合、外側にガラス板１が配置するように設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板及びポリカーボネート板を熱可塑性ポリウレタン接着剤で接着したことを特徴とする保護めがね及び防毒マスク用透明保護板。
【請求項２】
前記ガラス板の線膨張係数が０．７×１０−５〜０．９×１０−５／℃及び屈折率が１．４〜１．７であり、前記ポリカーボネート板の線膨張係数が５×１０−５〜９×１０−５／℃及び屈折率が１．４〜１．７である請求項１に記載の透明保護板。
【請求項３】
前記熱可塑性ポリウレタン接着剤が、無黄色変性ジイソシアネート、ポリエーテル及び硬化剤を組成に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の透明保護板。
【請求項４】
前記透明保護板は、ポリカーボネート板の接着面の反対面にハードコート層がコーティングされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明保護板。
【請求項５】
ガラス板及びポリカーボネート板を接着して透明保護板を製造する方法であって、ガラス板とポリカーボネート板の間に熱可塑性ポリウレタン接着剤を介在させる工程、減圧する工程の後、加熱接着することを特徴とする保護めがね及び防毒マスク用透明保護板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の透明保護板を使用した保護めがねであって、前記透明保護板が外側にガラス板が配置するように設けられたことを特徴とする保護めがね。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の透明保護板を使用した防毒マスクであって、前記透明保護板が外側にガラス板が配置するように設けられたことを特徴とする防毒マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護めがねや防毒マスクに使用するアイピース等の透明保護板並びにこの透明保護板を使用した保護めがね及び防毒マスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
防毒マスクや保護めがねには、粉塵、薬品飛まつ、飛来物等から目を保護するために、レンズやアイピースに代表される透明保護板を眼窩前に配置するようにしている。また、透明保護板を顔面全体が覆われる大きさにまで拡大して保護面として使用する使用方法もとられている。このような使用において、透明保護板の材質としては、ガラスやプラスチックが採用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
透明保護板にガラスを使用した場合、このガラスに飛散物が衝突したとき、ガラスの割れ易い特徴から、割れたガラス片が目に飛び込むおそれがある。また、ガラス自体の比重が大きく、保護めがねや防毒マスクの軽量化を図るに当たっての大きな障害となっている。
【０００４】
一方、プラスチックを透明保護板に使用すれば、ガラスのようなガラス割れや軽量化の問題は解消されることになる。しかし、プラスチック表面には、傷が生じ易く、その上、薬剤蒸気が飛散する中で使用するとプラスチック表面が薬剤蒸気に侵され、その結果、プラスチックの透明性が低下することになって視界不良となる。特に、防毒マスクを使用する環境は、危険な環境であり、プラスチックの透明性低下による視界不良は、防毒マスク使用中において、あってはならないことである。
【０００５】
本発明は、上述のような事情に鑑み、ガラス板が割れた場合にも危険なガラス片が目に飛び込むことを防止し、軽量化が図られ、更には、視界良好性を保つ保護めがね及び防毒マスク用透明保護板並びにこのレンズを使用した保護めがね及び防毒マスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。即ち、本発明に係る保護めがね及び防毒マスク用透明保護板は、ガラス板及びポリカーボネート板を熱可塑性ポリウレタン接着剤で接着したことを特徴とする保護めがね及び防毒マスク用透明保護板である。
【０００７】
前記透明保護板において、ガラス板の線膨張係数が０．７×１０−５〜０．９×１０−５／℃及び屈折率が１．４〜１．７であり、前記ポリカーボネート板の線膨張係数が５×１０−５〜９×１０−５／℃及び屈折率が１．４〜１．７であることが好適である。ガラス板とポリカーボネートの屈折率が、実質的に同一であることが最適である。
【０００８】
前記熱可塑性ポリウレタン接着剤は、無黄色変性ジイソシアネート、ポリエーテル及び硬化剤を組成に有することが好適である。また、前記透明保護板は、ポリカーボネート板の接着面の反対面にハードコート層がコーティングされていると良い。このハードコート層は、防曇性を有することが好適である。
【０００９】
本発明に係る保護めがね及び防毒マスク用透明保護板の製造方法は、ガラス板及びポリカーボネート板を接着して透明保護板を製造する方法であって、ガラス板とポリカーボネート板の間に熱可塑性ポリウレタン接着剤を介在させる工程、減圧する工程の後、加熱接着する保護めがね及び防毒マスク用透明保護板の製造方法である。好適には、前記減圧する工程の後加熱接着する工程の前に、予備加熱工程及び加圧する工程を順次行うことである。また、加熱接着する工程の後に透明保護板が冷却してから大気圧に戻すことが好適である。冷却後に大気圧に戻すことで、大きな熱膨張率の差があるガラス板とポリカーボネート板が冷却されることによる体積収縮で、接着剥離がされやすくなることを防止することができる。
【００１０】
本発明に係る保護めがね及び防毒マスクには、前記透明保護板が使用される。この透明保護板は、外側にガラス板が配置するように設けられる。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成された本発明に係る透明保護板を外側にガラスを配置することにより、ガラス破片が目に飛び込むことを防止され、ポリカーボネート板への直接的な薬品飛まつを回避することにより、視界良好性の持続を実現することができる。さらには、透明保護板におけるガラス比率を低減させているので、ガラスのみを使用した透明保護板に比して軽量化を図った透明保護板となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施例に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明するが、実施例における具体的な記載内容は、特に本発明を限定するものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る透明保護板の構成を示した断面模式図である。この透明保護板は、０．８〜１．５ｍｍガラス板１の片面に厚み０．４〜１．５ｍｍ程度のポリカーボネート板３を厚み０．１〜０．３ｍｍのフィルム状熱可塑性ポリウレタン接着剤２で貼り合わせた構成をとる。また、透明保護板のポリカーボネート板３とポリウレタン接着剤２の接着面の反対面には、防曇性ハードコート層４がコーティングされ、擦傷防止とともに曇りが防止される。ガラス板及びポリカーボネート板は、平板又は横断面が円弧上の湾曲形状をとっていても良い。
【００１４】
上記透明保護板は、３ｍｍ以上の厚みにすることも可能であり、米国規格協会（ＡＮＳＩ）Ｚ８７．１  ７．３に規定されているレンズの最低厚み３ｍｍを充足することができるものである。さらに、この透明保護板を−３０±２℃の恒温層内に２４時間放置しても、透明保護板を構成する部材間の剥離がないことが確認されており、７０±２℃の恒温層内に７２時間放置しても、同じく透明保護板を構成する部材間の剥離がないことが確認されている。
【００１５】
前記ガラス板に使用するガラスとしては、ホウケイ酸ガラス、アルカリホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウ酸塩ガラス、シリカガラス等の無機ガラスを使用する。
【００１６】
特にＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ及びアルカリ金属酸化物を組成に有するガラスを使用することが、生産コストが安価となり好ましい。最適には、ＳｉＯ２が７０〜７３重量％、Ａｌ２Ｏ３が１．０〜１．８重量％、ＣａＯが７〜１２重量％、ＭｇＯが１．０〜４．５重量％、そしてアルカリ金属酸化物が１３〜１５重量％である。前記ガラス組成物に使用するアルカリ金属酸化物は、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等が例示される。また、Ｆｅ２Ｏ３が０．０８〜０．１４重量％含有されているものであっても良い。
【００１７】
この本発明に係る透明保護板に使用する最適なガラスは、比重が約２．５、屈折率が１．４〜１．７、室温〜３５０℃の線膨張係数が０．７×１０−５〜０．９×１０−５／℃、モース硬度が約６．５度、ビッカース硬度が約５４８Ｋｇ／ｍｍ２、アッベ数（νｄ）が４０〜４５となる。そして、厚さ２ｍｍのガラス板の光透過率は、視感透過率が８９〜９３％、波長２８０〜３１５ｎｍの光透過率が０．１％以下、３１５〜３８０ｎｍの光透過率が急勾配で立ち上がるものとなる。特にこのガラスのうち、屈折率が１．５〜１．６のガラス板を選択して使用する。
【００１８】
このような紫外線透過率を有するガラスであるので、ポリウレタン接着剤及びポリカーボネート板を通じる紫外線を減少させ、ポリウレタン接着剤及びポリカーボネート板の光透過率減少や黄変等の変質を防止することができる。なお、ポリウレタン接着剤及びポリカーボネート板を通ずる紫外線を減少させるためには、公知の紫外線カットガラス板を使用することも可能である。また、飛来物の衝突によるガラス割れ防止のため、あらかじめガラス板を化学強化してガラス板の強度を向上させていても良い。
【００１９】
ポリカーボネート板は、ポリカーボネート原料の調合、重合、ポリカーボネートの歪みを除去するためのアニール及び研磨を行うことによって製造する事ができ、不純物混入による品質バラつきの観点から１．５ｍｍ以下の厚みにするべきである。特に、次述する方法で製造したポリカーボネート板は、米国材料試験協会の試験方法で、比重が１．２〜１．３５、屈折率が１．４〜１．７、線膨張係数が５×１０−５〜９×１０−５／℃、アッベ係数（νｄ）が５６〜６２となり、厚み３ｍｍの全光線透過率が８８〜９２％の透明保護板として好適なポリカーボネート板である。なお、ポリカーボネート板は、屈折率が１．５〜１．６のものを選択すると良い。線膨張係数が、６×１０−５〜７×１０−５／℃のものを通常使用する。
【００２０】
ポリカーボネート板は、８５〜９５重量部のアリルジグリコールカーボネートに添加剤として２〜５重量部のジイソプロピルパーオキシジカーボネートを調合したものを加熱して重合反応させることにより得ることができる。また、必要であれば紫外線吸収材を調合しても良い。
【００２１】
この重合反応は、成形型内で重合反応を生じさせる。成形型は、ガラス製の筒状ガスケット、ガスケットの貫通孔の両端から嵌め込むガラス製上型及び下型からなり、上型及び下型の間は中空構造をとる。この上型と下型の間に、重合反応させるアリルジグリコールカーボネート等を充填し、１２〜２４時間で重合反応を行う。ポリカーボネートの形状を平板又は横断面が円弧上の湾曲形状とする場合には、前記上型及び下型間の中空構造を目的とする平板形状等になるようにすれば良い。
【００２２】
熱可塑性ポリウレタンは、ジイソシアネート、ポリエーテル及び硬化剤を有するものである。ジイソシアネートは、ポリウレタン接着層の無色透明性を確保する場合、無黄変ジイソシアネートを使用することが好ましい。無黄変ジイソシアネートとしては、脂肪族系ジイソシアネート、脂環族系ジイソシアネート化合物等が有り、脂肪族系ジイソシアネートには、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンイソシアネートが、脂環族系ジイソシアネート化合物には、ビス（４−イソシアネートシクロヘキシル）メタン、２，２−ビス（４−イソシアネートシクロヘキシル）プロパン、１，４−シクロヘキシルジシクロヘキサンが例示される。
【００２３】
ポリエーテルには、ポリエーテルジオールを使用することが好適であり、例えば、ポリオキシテトラメチレンジオール、ポリオキシアルキレンジオール、ポリエーテルジオールを使用すると良い。硬化剤としては、エチレングリコール等の脂肪酸ジオール、１，２−エタンジアミン等のジアミン類が例示される。
【００２４】
ガラス板とポリカーボネート板を熱可塑性ポリウレタン接着剤で貼り合せるには、ガラス板及びポリカーネート板の間にシート状熱可塑性ポリウレタンを介在させつつガラス板及びポリカーネート板を押し当て、周囲気圧の真空ポンプでの減圧、約１００℃での予備加熱、周囲気圧の加圧及び１４０〜１７０℃の温度での熱可塑性ポリウレタンの接着、冷却並びに大気圧復帰の工程順で行う。肉眼に近い視界を得るためには、貼り合せるガラス板及びポリカーボネート板の屈折率が、実質的に同じものを選択することが最適である。
【００２５】
この透明保護板の製造条件で、減圧条件下で予備加熱することでポリカーボネート板及びポリウレタン接着剤の含水成分が蒸発して、透明保護板内の発泡残留を防止し、接着強度及び視界良好性を向上させることができる。その上、加熱及び加圧を行うことにより、ガラス板と曲率が異なるポリカーボネート板であっても、ガラス板の曲率に応じた曲率に成形することが可能であり、原材料の曲率管理を緩和することができる。さらには、加圧冷却することで、ガラス及びポリカーボネートとの熱膨張率が大きく異なることによる貼り合せ不良を防止し、歩止まりが良い生産条件となる。
【００２６】
本発明に係る保護めがねは、前記透明保護板を使用して製造する。図２は、本発明に係る保護めがねの一例を示した斜視図である。この保護めがねは、眼窩前に配置する二眼式透明保護板を使用したレンズ５がフレーム６に保持されている。そしてフレーム６の左右両端には、側面からの薬品飛まつ等を遮断するための遮断板８を有し耳に掛合させるためのフレーム支持棒７がフレーム６に蝶着されている。
【００２７】
レンズ５は、前記本発明に係る透明保護板を使用している。この透明保護板は、図１に示した断面構成をとっている。即ち、ガラス板１とポリカーボネート板３をポリウレタン接着剤２で貼り合せ、ポリカーボネート板３のガラス板１との接着面の反対面には、防曇性ハードコート層４がコーティングされている。
【００２８】
この透明保護板を使用したレンズ５は、外表面がガラス板１となるようにしている。外表面がガラス板１となるようにすることで、飛来物があってもレンズ５の表面に傷が付き難いレンズとなる。また、飛まつ薬品がレンズ５の表面に付着したとしても、ガラス板１によってポリカーボネート板３が保護されることから、ポリカーボネート板３が変質して着色や透明性が低下することもない。また、ガラス板１の内側にポリカーボネート板３が接着しているので、飛来物によりガラス板１が破損しても、ガラス板１の破損片が目に飛び込むことをポリカーボネート板３が遮断することになる。更に、防曇性ハードコート層４が最内壁にコーティングされていることから、レンズの内面の磨耗性を高めて擦傷防止を図り、かつ、発汗によるレンズ５の曇りを防止し、視界の良好性を確保できるものとなっている。
【００２９】
図３は本発明に係る防毒マスクの一例である直結式全面形型防毒マスクを示した斜視図である。防毒マスクは、本体部である顔前面を覆う柔軟なゴムを使用したマスク本体９に、眼窩前面に配置する一対の透明保護板たるアイピース１０と、口辺周辺前面に突出して装着される吸収缶１１と、吸収缶１１の左右に配置する排気弁１２が設けられる。
【００３０】
そして、アイピース１０越しに視認できるノーズカップ１３及び吸気弁１４が、防毒マスクに設けられている。ノーズカップ１３は、鼻筋に当接させ鼻全体を覆うことができるようマスク本体部９の裏面に設けられ、このノーズカップ１３には、吸気のための吸気弁１４が更に設けられている。また、マスク本体９には、防毒マスクを装着するための６本の締め紐１５が、マスク本体９の周縁に等間隔に設けられている。
【００３１】
上記アイピース１０においても、本発明に係る透明保護板が使用されている。このアイピース１０は、前記保護めがねと同様、図１の断面構成をとり、外界に接する層がガラス板１であり、ガラス板１にポリウレタン接着剤２、ポリカーボネート板３及び防曇性ハードコート層４が順次積層する４層構造をとっている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る保護めがね及び防毒マスク用透明保護板の構成を示した断面模式図である
【図２】本発明に係る保護めがねの一例を示した斜視図である。
【図３】本発明に係る防毒マスクの一例である直結式全面形型防毒マスクを示した斜視図である
【符号の説明】
【００３３】
1  ガラス板
２  熱可塑性ポリウレタン接着剤
３  ポリカーボネート板
４  防曇性ハードコート層
５  レンズ
１０  アイピース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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