功能性片材和使用该功能性片材的透镜的制作方法

xiaoxiao2020-7-2  2

【知识产权代理】【专利服务】Tel:18215660330

专利名称:功能性片材和使用该功能性片材的透镜的制作方法
技术领域
本发明涉及适合用于太阳镜、护目镜或矫正透镜等偏光性或光致变色性的功能性片材和使用该功能性片材的透镜。
背景技术
出于缓和来自水面、雪面、路面等的反射光的眩光、方便观看的目的,可以合适地利用带有偏光镜的太阳镜、护目镜、矫正透镜等光学物品。这些物品利用了如果将偏光镜的吸收轴作为水平线,则在自然光向水面等入射而被反射时,能够去除相对于反射角单调增加的偏振光成分的原理。这是因为光能够由相互垂直的两个直线偏振光表述,并且,根据动作,将位于包括入射光和法线方向的平面内的光的振动成分作为P偏振光、将在与其垂直的面内振动的成分作为S偏振光时,在水面等反射的光,相对于反射角,P偏振光在55°附近具有几乎为零的极小点,相对于此,s偏振光单调增加,因而将该s偏振光去除。并且,有设置含有调光性(光致变色性)色素的层、在含有大量紫外线的外光下着色、在紫外线少的人工光线下等消色的具备光致变色性能的太阳镜、护目镜、矫正透镜等透明光学物品。作为这些光学物品所使用的偏光镜,已知将树脂膜、典型的是聚乙烯醇(PVA)膜沿一个方向拉伸、并用碘或二色性染料染色而赋予偏光性的偏光镜。此外,作为赋予调光性能的方法,已知下述等方法(1)使用含有调光色素的聚合物溶液制造浇铸膜的方法,(2)将混合有调光色素的热塑性聚合物熔融挤出而成膜的方法,(3)制备并使用混合有调光色素的涂膜形成用组合物的方法,(4)制备并使用混合有调光色素的粘合剂组合物的方法,和( 使调光色素在膜或基材上热扩散等而形成调光性的扩散层的方法(例如,专利文献1)。作为将上述功能层用于太阳镜、护目镜或矫正透镜等光学物品的方法之一,有使用在偏光性、调光性或这两种功能性的层的双面设置有保护层的功能性片材的方法。作为用作该保护层的透明的塑料材料,可以列举热塑性树脂,可以例示芳香族聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、透明尼龙、乙酰纤维素等。其中,从耐冲击性的角度出发,使用芳香族聚碳酸酯;另外,从耐裂纹性、成型性、其他各种要求出发,使用聚甲基丙烯酸甲酯、透明尼龙、主链具有脂环的烃类树脂、乙酰纤维素等。功能层与保护层的叠层一体化通常使用固化性树脂粘合剂进行,但是有时也会出现功能层与保护层的粘合不良而引起的问题。特别是在将芳香族聚碳酸酯作为保护层的情况下,很多情况下在将芳香族聚碳酸酯制的保护层性粘合剂层剥离时会观察到这种粘合不良。芳香族聚碳酸酯存在发生溶剂裂纹的问题。因此,由于使用的溶剂,不仅不能在芳香族聚碳酸酯上形成粘合剂层,残留的溶剂也会成为产生裂纹的原因。但是,用于除去溶剂的过度的干燥处理等通常会使粘合力变差。并且,为了进行良好的接合而在被粘合两表面形成粘合层等也存在限制。作为该问题的改进方法,容易想到使用在芳香族聚碳酸酯的粘合面形成对粘合剂的保护层的产品的方法。在将芳香族聚碳酸酯作为保护层的功能性片材时,进行等离子体处理作为通常的粘合用预处理。但是,尚未发现直接提及形成对于粘合剂的保护层的记载。出于其他的目的,例如,在使用功能性片材的热固型透镜的制造方法中,有使用在功能性片材的表面形成对固化性树脂单体液具有耐受性的涂膜的产品的方法,例如,使用形成固化性的丙烯酸类树脂等的膜的产品的方法(专利文献2、3)。使用上述的功能性片材制作太阳镜或护目镜、矫正透镜等光学物品的方法,通常先将上述功能性片材成型加工成希望的曲面而制成透镜;或者成型加工成曲面而制成弯曲品,安装在模具上,在背面将透明的塑料材料注射成型而制成透镜。接着,根据需要,对透镜实施硬涂、防反射以及其他的表面处理,之后经过适当的磨圆加工(外形加工)、开孔、紧固螺钉等工序,装配光学物品。此时,透明的塑料材料的层受到操作中的擦伤、弯曲、压缩、拉伸、扭转、温度或湿度的变化而引起的不均勻的变形等应力。其中,存在透明的塑料材料的表面层的擦伤性的问题。如果对该擦伤性的耐受性低,容易出现带有擦伤的制品,导致制品合格率的下降。在这种功能性片材中,使用耐冲击性优异的芳香族聚碳酸酯的制品容易带有擦伤,因此,例如,有在制造功能性片材之后进行硬涂处理等的制品(专利文献4)等。此外,在专利文献5中记载了在将(甲基)丙烯酸类树脂作为保护层是有时存在机械强度等不足的情况,使用在作为保护层的(甲基)丙烯酸类树脂的外表面(作为功能性片材的)具有聚碳酸酯类树脂层的制品。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平03-96901号公报专利文献2 日本特开2005-280154号公报专利文献3 日本特开2005-305306号公报专利文献4 日本特开昭61-032004号公报专利文献5 日本特开2006-215465号公报

发明内容
发明所要解决的课题即使采用在制造功能性片材之后进行硬涂处理等的方法,也不能说是充分的,仍然会以一定程度的概率发生擦伤。并且,在需要后加工时,还存在需要使用适合该工序的材料的限制。也有省去硬涂等表面处理的制品,但是该制品中更优选更不易擦伤的制品。此外,关于层间粘合力的提高,可以考虑通过追加为此进行的工序而改善,但是,当然更优选不需要该工序的制品。本发明是鉴于上述技术问题而完成的,本发明的课题在于提供一种改善功能层与保护层之间的粘合性、提高了保护层对于擦伤的耐受性的、具有偏光性或光致变色性的功能层的功能性片材以及使用该功能性片材的透镜。
用于解决课题的方法S卩,本发明如下所述。(1) 一种功能性片材,其特征在于使用偏光性或调光性的功能层、和在该功能层的双面由芳香族聚碳酸酯树脂片或膜构成的保护层而构成,至少单面的所述保护层是在芳香族聚碳酸酯树脂层的单面或双面具有丙烯酸类树脂层的共挤出片材或膜,上述功能性片材的至少单面是丙烯酸类树脂层。(2)如上述(1)所述的功能性片材,其中,上述偏光性的功能层是利用二色性的有机染料将聚乙烯醇类树脂的膜染色并拉伸而制得的。(3)如上述(1)所述的功能性片材,其中,上述调光性的功能层是使用混合有调光性有机化合物的非芳香族类的聚合物溶液,采用浇铸法而制得的。(4)如上述(1)所述的功能性片材,其中,上述调光性的功能层是将双液型热固性聚氨酯树脂加热固化而得到的,上述双液型热固性聚氨酯树脂含有混合有调光性有机化合物的聚氨酯预聚物和其固化剂。(5)如上述(4)所述的功能性片材,其中,上述调光性的功能层是将作为保护层的共挤出片材或膜、或者偏光性的功能层粘合的层。(6)如上述(1)所述的功能性片材,其中,上述共挤出片材或膜的丙烯酸类树脂层是在厚度为60 μ m时显示2H以上的铅笔硬度的硬质丙烯酸类树脂层、或使用5摩尔%以上的(甲基)丙烯酸烷基酯作为共聚成分得到的软质丙烯酸类树脂层,其中,该(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基的碳原子数为2以上。(7)如上述(1)所述的功能性片材,其中,上述共挤出片材或膜的延迟为3000nm以上。(8) 一种透镜,其是对上述(1)所述的双面为丙烯酸类树脂层的功能性片材进行外形加工,并在加热加压下进行弯曲加工而制得的。(9) 一种成型透镜,其是对上述(1)所述的功能性片材以丙烯酸类树脂层形成为凸面侧的方式进行外形加工,并在加热加压下进行弯曲加工,之后,以凸面侧作为模具面侧安装在模具上,在凹面侧将芳香族聚碳酸酯树脂注射成型而制得的,其中,上述功能性片材的单面为丙烯酸类树脂层,相反面为芳香族聚碳酸酯树脂层。(10) 一种太阳镜或护目镜,其是使用上述⑶或(9)所述的透镜制得的。发明的效果通过使用本发明的功能性片材,制造太阳镜或护目镜等时的合格率提高。并且,使用时也不易擦伤。


图1是表示作为本发明的保护层的共挤出片材的截面示意图。图2是表示本发明的功能性片材的截面示意图。图3是表示使用本发明的功能性片材的弯曲透镜的截面示意图。图4是表示使用本发明的功能性片材的成型透镜的截面示意图。图5是表示现有例的功能性片材的截面示意图。
具体实施例方式下面,对本发明的功能性片材进行说明。本发明的功能性片材包括(a)偏光性或调光性的功能层;(b)至少单面的保护层为芳香族聚碳酸酯树脂层与丙烯酸类树脂层的共挤出片材或膜的保护层;以及根据需要(c)用于将功能层a与保护层b或者将功能层a彼此粘合的粘合层。并且,本发明还包括对这些功能性片材进行弯曲加工而制得的透镜、以及对功能性片材进行弯曲加工并安装在模具上并将透明性热塑性树脂注射成型而制得的成型透镜。[偏光性的功能层]本发明的偏光性的功能层通常使用以二色性的有机染料将聚乙烯醇类树脂的膜染色并拉伸而制得的层。作为聚乙烯醇类,可以例示聚乙烯醇(PVA)、PVA的微量残留有乙酸酯结构的物质和作为PVA衍生物或类似物的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯乙缩醛、乙烯-乙酸乙烯共聚物皂化物等,特别优选PVA。将该膜沿一个方向拉伸,并使其含浸或吸附二色性的有机染料,适当地进行固定、干燥,制得偏光膜。PVA膜的重均分子量为50,000 350,000,优选分子量为150,000 300,000。原料PVA膜的厚度通常为100 300 μ m左右,将其拉伸并染色而制得的PVA偏光膜通常为10 50 μ m0PVA膜的拉伸倍率为2 8倍,可以根据目的适当选择,但是从拉伸后的强度的观点出发,优选为3 5倍。[调光性的功能层]本发明的调光(光致变色)层,⑴可以以预先制造的调光性的膜的方式使用,⑵也可以以配合有调光性有机化合物的调光性的粘合剂层的方式使用。上述(1)的调光性的膜是在非芳香族的树脂膜中均勻分散有调光性有机化合物的膜,能够采用浇铸法、熔融挤出法和热扩散法等公知的方法制造。作为基材的树脂,可以列举乙酰纤维素等纤维素类、乙烯-乙酸乙烯共聚物皂化物等,在热扩散等要求基材膜的耐热性的情况下,可以列举使用聚氨酯或碳酸二烯丙酯等的固化物膜。在上述( 的情况下,通常可以从下述粘合剂层所使用的物质中选择。其中,选择调光性的响应速度和长期使用时的劣化更小、能够尽可能地大量均勻地混合所希望的调光性有机化合物、并且作为粘合剂有效的物质。在本发明中,优选由聚氨酯预聚物和其固化物构成的双液型的热固性聚氨酯树脂。作为光致变色化合物,可以列举公知的螺吡喃、螺噁嗪、萘并吡喃等化合物,可以使用一种或使用两种以上的混合物。[保护层]在本发明中,作为至少单面的保护层,使用由芳香族聚碳酸酯树脂层与丙烯酸类树脂层构成的共挤出片材或膜。具有芳香族聚碳酸酯树脂层和丙烯酸类树脂层的片材或膜,除了能够采用共挤出法制造之外,还可以采用挤出层压法、利用热或超声波将膜或片彼此熔接的方法、涂敷法等公知的方法制造,这些方法具有各自的优点和缺点。在挤出层压法时,特别是制造表面高度高的稳定的薄丙烯酸类树脂膜需要高度的技术。并且,膜彼此的粘合力,也与利用热或超声波将膜或片彼此熔接的方法同样,发生劣化的趋势大。对于涂敷法,如果有溶剂,能够以溶液的方式使用无法挤出等的高分子量的树脂,并且,固化性的物质的使用也很普遍,是具有极其广泛的应用范围的优异的制造方法。但是,芳香族聚碳酸酯树脂的耐溶剂裂纹性差,因此能够使用的溶剂、固化性单体成分与溶剂量之比、以及使用方法等微细的控制是必不可少的。并且,高延迟值的物质与低延迟值的物质相比,耐裂纹性差,因此存在需要更微细的控制的问题。在本发明中,使用不存在耐裂纹性的问题、从层间的附着力或粘合界面结构等挤出熔融树脂、在模具中使其合流粘合的共挤出片材或膜。本发明的共挤出片材或膜为2层或3层。丙烯酸类树脂的物性,根据其目的,通常,在2层的情况下,以改良表面硬度或改良耐药品性的任意目的为主要目的进行选择,在3层的情况下,除了上述之外,选择同时兼备这两者的物质。从具体的用途来看,在用作经过弯曲加工的太阳镜或护目镜用的透镜的用途中,选择单面使用表面硬度高的丙烯酸类树脂的材料。并且,在与功能层的粘合侧(内表面),根据需要,选择柔软且具有耐药品性的层,由此可以用作提高了对有机溶剂的耐性的面,提高界面粘合力,抑制剥离等问题的发生。在进行弯曲加工后、安装在模具上、进行注射成型而制成成型透镜的用途中,通常利用熔融树脂除去注射树脂侧(通常为凹面)的表面的擦伤等。通常,从与注射成型所使用的芳香族聚碳酸酯的附着力的观点出发,优选将芳香族聚碳酸酯作为表面层。功能性片材的相反表面(通常为凸面),与作为成型透镜的注射树脂的芳香族聚碳酸酯表面(通常为凹面)同时进行硬涂或形成防反射膜等的表面处理,因此,优选这些工序的适用条件与注射树脂层表面尽可能地相同。从这一点出发,优选具有和与功能层的粘合侧(内表面)相同的性质。此外,通过利用注射成型的树脂压安装在模具中,进一步通过表面处理使微细的擦伤等消失。此外,与功能层的粘合侧(内表面),也与上述经过弯曲加工的透镜同样,适当使用提高粘合力、抑制剥离等问题的发生的层。保护层的厚度为50 μ m 2mm,优选为100 μ m 1謹。在为共挤出片材或膜时,丙烯酸类树脂层的厚度小于总厚度的50%、且在ΙΟμπι以上,通常选自ΙΟμ 500μπι的范围,优选20 100 μ m的范围。并且,选择共挤出片材或膜的延迟值在IOOnm以下或3000nm以上范围的材料。延迟值在IOOnm以下时,优选采用使用通过使在相对于主链垂直的方向具有芳香环的单体共聚(例如芴基取代的双酚、苯乙烯接枝双酚A聚碳酸酯等)而减小了光弹性率的材料制得的共聚聚碳酸酯树脂。在通常的芳香族聚碳酸酯树脂的情况下(使用2,2_双(4-羟基苯基)丙烷的材料),选择延迟的值在3000nm以上、20000nm以下的材料,优选4000nm以上、特别优选5000nm以上的材料。此外,具有高延迟值的材料,具有基于分子取向的大的变形(残留应力),通常与残留应力小的材料相比,具有耐裂纹性差的缺点。此外,现有的具有3000nm以上的高延迟值的芳香族聚碳酸酯树脂单独的片材或膜,通过将比玻璃转变温度高的芳香族聚碳酸酯树脂从辊剥离,控制拉伸、冷却的工序的拉伸量的方法制造。
在本发明中使用的对表面硬度进行改良后的共挤出片材或膜的情况下,高延迟的材料在工业上无法生产。尝试将上述芳香族聚碳酸酯树脂的方法直接用于对表面硬度进行改良后的共挤出片材或膜时,如果增大拉伸量,则发生膜的破裂而无法制造。相对于此,通过利用批量式拉伸机在加热的条件下对共挤出片材或膜进行拉伸,能够制造高延迟的材料。因此,可以认为膜破裂的原因是表面的丙烯酸类树脂层发生龟裂而导致破断。所以,可以推测如果能够通过将从辊剥离拉伸的区域的共挤出片材或膜的丙烯酸类树脂层侧保持在芳香族聚碳酸酯树脂的玻璃转变温度以下、并且在丙烯酸类树脂的玻璃转变温度以上等方法,能够防止丙烯酸类树脂层发生缺陷(龟裂等),就能够制造拉伸量大的材料(延迟值高的材料)。此外,可以推测虽然表面硬度和在无缺陷时耐裂纹性的改善程度差,但是作为丙烯酸类树脂,使用将例如10摩尔%以上的酯基的碳原子数大的物质用作共聚成分得到的具有柔软性的共聚物时,能够更容易地实现高拉伸。作为本发明的芳香族聚碳酸酯树脂,可以使用由2,2_双(4-羟基苯基)丙烷或2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷等双羟基(卤代)苯基烷烃所代表的双酚化合物、在该烷烃部分取代有芴基等的单体、采用公知的方法制得的聚合物。分子量在通常的范围良好,从赋型性和机械强度的观点出发,优选粘均分子量为17,000 40,000。从通过挤出制造的观点出发,优选为20,000 30,000。本发明中能够使用的丙烯酸类树脂为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚甲基丙烯酸酯(PMA)所代表的各种(甲基)丙烯酸酯的均聚物、或者甲基丙烯酸甲酯(MMA)或丙烯酸甲酯(MA)与其他一种以上的单体的共聚物,并且,可以混合多种这些树脂。以MMA或MA为主体的通常2H以上的硬质丙烯酸类树脂,适合作为耐擦伤性的用途用于表面层。相对于此,将烷基的碳原子数为2以上的(甲基)丙烯酸烷基酯共聚得到的、通常共聚5摩尔%以上、优选10摩尔%以上的软质丙烯酸类树脂,虽然表面硬度和耐裂纹性的改善程度差,但是柔软且粘合性等优异,适合用作内层面用或硬涂等涂敷用的前处理层表面。其中,作为能够与MMA或MA共聚的其他单体,可以列举烷基的碳原子数为2 18的(甲基)丙烯酸烷基酯、丙烯酸或甲基丙烯酸等的α,β-不饱和酸,马来酸、富马酸、衣康酸等含有不饱和基团的二元羧酸以及它们的烷基酯,苯乙烯、α -甲基苯乙烯、环上取代苯乙烯等芳香族乙烯基化合物,丙烯腈、甲基丙烯腈等的氰化乙烯基化合物,马来酸酐、马来酰亚胺、N-取代马来酰亚胺等。还可以是这些共聚物的混合物或氢化物等各种衍生物。其中,优选脂肪族类的化合物,优选烷基的碳原子数为2 18的(甲基)丙烯酸烷基酯。还可以使用对共聚有苯乙烯等的丙烯酸类树脂的苯环进行加氢的产物。作为如上所述的(甲基)丙烯酸类树脂,有Acrypet (商标,Mitsubishi Rayon公司生产)、Delpet (商标,AsahiKasei Chemicals Corporation 生产)、PARAPET (商标,Kuraray 公司生产)等。[粘合剂层]在本发明中,在保护层与功能层的粘合、使用偏光膜层和调光性(光致变色)膜作为功能层时的相互粘合中使用粘合剂层。作为使用的粘合剂,可以列举丙烯酸树脂类材料、聚氨酯树脂类材料、聚酯树脂类材料、三聚氰胺树脂类材料、环氧树脂类材料、有机硅类材料等。特别是从与芳香族聚碳酸酯的粘合性和与偏光层或调光层的粘合性考虑,优选含有作为聚氨酯树脂类材料的聚氨酯预聚物和固化剂的双液型的热固性聚氨酯树脂。[功能性片材的制造]使用以上材料制造本发明的功能性片材。通常,作为本发明的保护层使用的由芳香族聚碳酸酯树脂层和丙烯酸类树脂层构成的共挤出片材或膜,利用长辊获得,因而以该形态使用。并且,偏光性的功能层也以长辊获得并使用,并且在使用预先制得的调光性的膜作为调光性的功能层时也以长辊获得并使用。在这些情况时,适当地对从辊卷出的片材或膜实施规定的表面处理,涂布本发明的粘合剂的溶液,进行干燥,形成实质上无溶剂的粘合剂层,之后,将它们重叠、加压粘合并卷取,或者重叠粘合,之后,切断为规定尺寸,保存,进行固化反应,由此制造。此外,在调光性的功能层由粘合剂组合物形成时,通常,除了形成厚的粘合剂层之外,与上述同样操作制造。首先,在仅为调光性时,S卩,在不使用偏光膜时,必须在本发明的共挤出片材或膜的表面形成调光性的功能层,因此,作为调光性的粘合剂组合物的成分,选择对芳香族聚碳酸酯无害的成分,或者利用赋予溶剂耐性的层、例如将具有上述软质丙烯酸树脂层的共挤出片材或膜的丙烯酸类树脂层侧作为溶剂耐性层。在使用偏光膜时,使用下述方法制造在偏光膜的单面形成粘合剂组合物层,与共挤出片材或膜粘合,在偏光膜的相反面上形成无溶剂的调光性的粘合剂组合物层,重叠共挤出片材或膜的芳香族聚碳酸酯的方法,或者如上所述,使用具备具有柔软性的丙烯酸类共聚物作为本发明的共挤出片材或膜的材料制造。此外,在使用偏光膜、采用高延迟品作为保护片或膜时,与低延迟品相比,存在耐裂纹性变差的倾向,所以需要小心留意。此外,在使用高延迟品时,使片材或膜的各延伸方向与偏光膜的延伸方向彼此平行或垂直。[透镜的制造]使用上述制得的、偏光、调光或偏光·调光的功能性片材,以丙烯酸类树脂层为凸面表面的方式进行外加工,并在加热加压下进行弯曲加工,制得透镜,或者,在同样进行外形加工并进行弯曲加工之后,将凸面侧安装在模具上,在凹面侧将透明的热塑性树脂注射成型,制得成型透镜。在不进行注射成型、弯曲后直接作为透镜使用时,其本身必须具有强度,并且,两个表面均为制品表面。因此,选择以保护层所使用的片材厚、两表面为丙烯酸类树脂的结构制得的功能性片材。两个表面的合计厚度为0. 8mm以上,优选为1 3mm。并且,在通常的使用芳香族聚碳酸酯的共挤出片材时,优选高延迟的共挤出片材。其次,在进行注射成型而制成成型透镜时,由于在进行注射成型的一侧的功能性片材的表面填充熔融树脂,从消除产生擦伤的异物的问题的观点以及与通常注射成型所使用的芳香族聚碳酸酯的附着力和光学特性的观点出发,优选将芳香族聚碳酸酯作为表面层。为了保护功能性层,填充注射树脂的一侧具有足够的厚度即可。此外,通常,作为凸面的与模具的接触面,通常在制成成型透镜后,在该表面形成各种功能层,制成透镜。因此,优选具备适合于这样的表面处理工序的表面层,例如,使用具备具有柔软性的丙烯酸类共聚物层的表面层作为模具侧。
使用的功能性片材的厚度,以两个面的合计计,为0.3mm以上,优选为0. 4 0. 9mm。在本发明中,如上所述,在选择具备偏光层的功能性片材,并且选择通常的使用芳香族聚碳酸酯的共挤出片材时,优选选择高延迟的共挤出片材。最普通的、通常的芳香族聚碳酸酯树脂,即以2,2-双(4-羟基苯基)丙烷为主要单体的聚碳酸酯树脂具有大的光弹性常数。因此,在使用该具有大的光弹性常数的聚碳酸酯树脂时,在不使用保持低延迟这种特别的操作时,对于框的固定、温度变化等产生的应力或弯曲加工等其他加工产生的应力残留,在具备偏光层的功能性片材中,会观察到由于该应力产生的双折射而导致的干涉条纹。相对于此,在使用足够大的延迟的材料时,不会由于该应力而观察到新的干涉条纹。这是利用了在延迟足够大的材料中,可以忽略由于应力双折射的值而引起的变化,其方向实质上不会发生变化的缘故。附上表示以上说明的作为本发明的保护层的共挤出片材的截面示意图、表示功能性片材的截面示意图、表示使用功能性片材的弯曲透镜和成型透镜的截面示意图以及表示现有例的功能性片材的截面示意图。首先,图1是表示作为本发明的保护层使用的共挤出片材的截面示意图。各层的厚度等可以进行适当变更,作为共挤出片材的层结构,为记载的四种。标号2是硬质丙烯酸类树脂层,其主要目的在于提高表面硬度。标号3是软质丙烯酸类树脂层,其主要目的在于提高耐溶剂性和层间粘合力。图2是表示与实施例相对应的本发明的功能性片材的截面示意图。图2的a、b分别相当于实施例1、2,两个表面具有标号2的硬质丙烯酸类树脂层2,并且,在b中,在内层侧具有标号3的软质丙烯酸类树脂层。图2的c、d、e分别相当于实施例3、4、5,单侧表面是标号1的芳香族聚碳酸酯树脂层,在d中,在内层侧具有标号3的软质丙烯酸类树脂层。本发明的功能性片材,至少在单面具有标号2或3的硬质或软质丙烯酸类树脂层。在软质丙烯酸类树脂层时,耐擦伤性比芳香族聚碳酸酯树脂层1优异。并且,具有标号3的软质丙烯酸类树脂层的面,可以为粘合性得到改良后的面。其中,这是由于形成为单侧表面不具有标号1的芳香族聚碳酸酯树脂层与标号7的通过注射成型制得的芳香族聚碳酸酯树脂层一体化的界面的成型品。图3是表示使用与实施例1、2相对应的本发明的功能性片材的弯曲透镜(实施例6)的截面示意图。是使用图2的a、b进行弯曲加工制得的,在双面具有标号2的硬质丙烯酸类树脂层2,耐擦伤性得到提高。图4是表示使用与实施例3、4、5相对应的本发明的功能性片材的成型透镜(实施例7)的截面示意图。图5是表示现有例的功能性片材的截面示意图。上述制造的透镜可以直接使用,也可以进一步制成适当地形成有防反射层、硬涂层、防污层、防雾层等各种功能性层、并通过染色等例如赋予梯度或其他设计的透镜、太阳镜或护目镜或者矫正眼镜透镜等。其中,本发明的功能性片材,能够直接作为改善了耐擦伤性片材使用,或者也能够适当地形成防反射层、硬涂层、防污层、防雾层等各种功能性层而用于偏光板、光致变色板、偏光·光致变色板等。实施例下面,利用实施例对本发明进行说明。[保护层]共挤出片材1(参照图la)利用分批式的拉伸机,在温度为160°C的加热下拉伸PC/PMMA(PMMA:甲基丙烯酸甲酯,三菱瓦斯化学株式会社生产)共挤出片材,使厚度为0. 7mm(PMMA层的厚度为100 μ m),延迟值约为5500nm。该片材在PC与PMMA的边界处出现倾斜结构,在边界的光的反射较少。共挤出片材2 (参照图lb)与上述同样操作,单轴拉伸PMMA/PC/C-PMMA共挤出片材(C-PMMA 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯共聚物,三菱瓦斯化学株式会社生产),使厚度为0. 7mm,延迟值约为5500nm(PMMA层的厚度为100 μ m, C-PMMA层的厚度约为30 μ m)。该片材也与上述同样,在边界处出现倾斜结构。共挤出片材3 (参照图la)准备厚度为0. 3mm的PC/PMMA的2层共挤出片材(PMMA层的厚度为60 μ m,三菱瓦斯化学株式会社生产)。该片材也与上述同样,在边界处出现倾斜结构。共挤出片材4 (参照图la)与上述同样操作,单轴拉伸PC/PMMA的2层共挤出片材(三菱瓦斯化学株式会社生产),使厚度为0. 3mm,延迟值约为5500nm (PMMA 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯共聚物,厚度约为50 μ m)。该片材也与上述同样,在边界处出现倾斜结构。共挤出片材5 (参照图Ic)与上述同样操作,单轴拉伸C-PMMA/PC/C-PMMA的3层共挤出片材(三菱瓦斯化学株式会社生产),使厚度为0. 3mm,延迟值约为5500nm(C-PMMA层的厚约度为30 μ m)。该片材也与上述同样,在边界处出现倾斜结构。共挤出片材6 (参照图Id)与上述同样操作,单轴拉伸PC/C-PMMA共挤出片材(三菱瓦斯化学株式会社生产),使厚度为0. 3mm,延迟值约为5500nm(C-PMMA层的厚度约为30 μ m)。该片材也与上述同样,在边界处出现倾斜结构。除了上述片材之外,另外准备双酚A聚碳酸酯(PC)制、厚度为0.3mm的通常的片材以及厚度为0. 3mm和0. 7mm、延迟值约为5500nm的片材。[偏光膜(偏光层)]将PVA膜(Kuraray株式会社生产、商品名为VF_PS#7500)浸渍在35°C的水中,除去膜中所含的甘油。接着,在含有0.35g/L Sumilight Red(直接红)4B-P(C. I. 28160)、0. 18g/L Chrysophenine (直接黄)(C. I. 24895) U. 33g/L Sumilight Supra Blue (直接深蓝)G(C. I. 34200)和5g/L无水硫酸钠的35°C的水溶液中浸渍3分钟,在该染色时以及之后,沿一个方向拉伸4倍。将该染色膜在含有2. 5g/L乙酸镍和6. Og/L硼酸的35°C的水溶液中浸渍3分钟。将该膜在保持拉紧状态的状态下直接在室温下干燥3分钟,之后,以110°C进行3分钟的加热处理,得到偏光膜。[光致变色性的粘合剂溶液]在IOOg聚氨酯预聚物中加入20g固化剂,作为光致变色化合物,添加0. 82g444-[6-(4_吗啉基)-3-苯基-3H-萘并0,l_b)吡喃_3_基]苯基]-吗啡(商品名Reversacol Flame, James Robinson LTD公司生产)(相对于溶剂挥发和固化后的总重量为),在室温下搅拌1小时,制备光致变色性的粘合剂溶液。[粘合剂组合物]相对于聚氨酯预聚物50重量份,使用固化剂5重量份,并使用乙酸乙酯60重量份作为溶剂,制备粘合剂组合物。实施例1(参照图加)使用涂敷装置,在上述所得到的偏光膜的单面涂布上述粘合剂组合物,以110°C干燥5分钟,之后,使用层压装置,叠层上述厚度为0. 7mm的2层共挤出片材1的PC侧。接着,同样操作在得到的叠层物的偏光膜面上形成粘合剂层,之后,叠层第2片的上述共挤出片材1的PC侧。接着,在室温干燥1天以上,再以70°C干燥1天,得到两表面为PMMA的厚度为1. 5mm的PMMA*PC/粘合剂层/偏光膜/粘合剂层/POPMMA的偏光片。对得到的偏光片实施铅笔硬度试验JIS-K-5600-5-4,确认铅笔硬度为3H。比较例1(参照图5)除了使用上述高延迟的聚碳酸酯(三菱瓦斯化学株式会社)代替实施例1中使用的共挤出片材1之外,与实施例1同样操作,得到PC/粘合剂层/偏光膜/粘合剂层/PC的偏光片。与实施例1同样进行铅笔硬度试验,铅笔硬度为B。实施例2 (参照图2b)使用涂敷装置,在上述厚度为0. 7mm的3层共挤出片材2的C-PMMA侧涂布上述粘合剂组合物,以110°c干燥5分钟,之后,使用层压装置,叠层上述得到的偏光膜。在该偏光膜的面重叠叠层与上述同样地涂布粘合剂组合物并使其干燥而得到的共挤出片材2的C-PMMA侧的涂布面。接着,在室温干燥1天以上,再以70°C干燥1天,得到两表面为PMMA的厚度为1. 5mm的PMMA*PC*C-PMMA/粘合剂层/偏光膜/粘合剂层/C-PMMA*PC*PMMA的偏光片。与实施例1同样进行铅笔硬度试验,确认铅笔硬度为3H。此外,在PC面上涂布该粘合剂组合物并进行干燥时,多数情况下观察到出现微细的裂纹,但是在本实施例中,未看到微细的裂纹的出现。实施例3 (参照图2c)除了单面的保护片使用厚度为0. 3mm的共挤出片材4(2)、其相反面的保护片使用厚度为0. 3mm的高延迟PC膜代替实施例1中使用的共挤出片材1之外,与实施例1同样操作,得到0. 6mm的PMMA*PC/粘合剂层/偏光膜/粘合剂层/PC的偏光片。与实施例1同样进行铅笔硬度试验,PMMA侧的铅笔硬度为3H,PC侧的铅笔硬度为B0实施例4 (参照图2d)
使用涂敷装置,在上述厚度为0. 3mm的3层共挤出片材5的C-PMMA面涂布上述粘合剂组合物,以110°c干燥5分钟,之后,使用层压装置,叠层上述得到的偏光膜。在该偏光膜的面,重叠叠层在C-PMMA面上同样涂布粘合剂组合物并使其干燥而得到的上述厚度为0. 3mm的2层共挤出片材6的C-PMMA侧的涂布面。接着,在室温干燥1天以上,再以70°C干燥1天,得到厚度为0. 6mm的C-PMMA*PC*C-PMMA/粘合剂层/偏光膜/粘合剂层/C_PMMA*PC的偏光片。与实施例1同样进行铅笔硬度试验,C-PMMA侧的铅笔硬度为3H,PC侧的铅笔硬度为B。其中,在PC面上涂布该粘合剂组合物并进行干燥时,多数情况下会观察到出现微细的裂纹,但是在本实施例中,也与实施例2同样未看到微细的裂纹的出现。实施例5 (参照图加)使用涂敷装置,在共挤出片材3上涂敷上述得到的光致变色性的粘合剂溶液,以70°C干燥10分钟后,使用层压装置,叠层通常的PC膜。接着,在室温干燥1天以上,再以70°C干燥1天,使其固化,得到PMMA*PC/调光层/PC的调光片。与实施例1同样进行铅笔硬度试验,PMMA侧的铅笔硬度为3H,PC侧的铅笔硬度为B0实施例6 (参照图3)使用实施例1和2的厚度为1.5mm的偏光片,冲压成切割为拉伸方向为80mm、其垂直方向的宽度为^mm的长方形的四边的盒状模。使用带有真空吸引装置且具备硅酮橡胶片覆膜的凹球面弯曲模具(曲率半径66. 81mm,基线7. 932),将切割片载置在表面温度设定为145°C的阴模的硅酮橡胶片上,开始真空吸引,接着,利用硅酮橡胶包覆的阳模进行加压,由此进行球面弯曲加工。其中,这里所说的基线是透镜前面的曲率,是530除以毫米单位的曲率半径的值。能够获得冲压成希望的形状、弯曲加工性也良好、难以发生表面擦伤的弯曲透镜。实施例7 (参照图4)分别利用直径为79. 5mm的正圆模具,将实施例3、4的厚度为0. 6mm的偏光片和实施例5的厚度为0. 6mm的调光片冲压为将相对于拉伸方向垂直的方向的宽度切割为55mm的形状。接着,与注射成型所使用的模具的球面状的表面(曲率半径66. 81mm,基线7. 932)的匹配,使用具有相同表面形状的模具,将PMMA或C-PMMA侧作为凸面侧进行弯曲加工。将该弯曲品嵌入注射成型用的模具中,通过在凹面侧以300°C将芳香族聚碳酸酯树脂注射成型,制作芳香族聚碳酸酯偏光透镜和调光透镜。得到的成型透镜通常进一步进行硬涂处理等后使用。即使不进行处理,由于凸面侧不易受到擦伤,操作容易,在进一步进行硬涂处理后能够获得耐擦伤性更加提高的透镜。工业上的可利用性本发明的功能性片材和使用该功能性片材得到的透镜,显示出稳定的层间粘合力,耐擦伤性优异,并且对于硬涂等后处理的适应性也优异,适合用于太阳镜、护目镜或矫正眼镜透镜等。
符号说明
1芳香族聚碳酸酯树脂层
2硬质丙烯酸类树脂层
3软质丙烯酸类树脂层
4粘合层
5偏光膜层
6调光层
7通过注射成型得到的芳香族聚碳酸酯树脂层
权利要求
1.一种功能性片材,其特征在于使用偏光性或调光性的功能层、和在该功能层的双面由芳香族聚碳酸酯树脂片材或膜构成的保护层而构成,其中,至少单面的所述保护层是在芳香族聚碳酸酯树脂层的单面或双面具有丙烯酸类树脂层的共挤出片材或膜,所述功能性片材的至少单面是丙烯酸类树脂层。
2.如权利要求1所述的功能性片材,其特征在于所述偏光性的功能层是利用二色性的有机染料将聚乙烯醇类树脂的膜染色并拉伸而制得的。
3.如权利要求1所述的功能性片材,其特征在于所述调光性的功能层是使用混合有调光性有机化合物的非芳香族类的聚合物溶液,采用浇铸法而制得的。
4.如权利要求1所述的功能性片材,其特征在于所述调光性的功能层是将双液型热固性聚氨酯树脂加热固化而得到的,所述双液型热固性聚氨酯树脂含有混合有调光性有机化合物的聚氨酯预聚物和其固化剂。
5.如权利要求4所述的功能性片材,其特征在于所述调光性的功能层是将作为保护层的共挤出片材或膜、或者偏光性的功能层粘合的层。
6.如权利要求1所述的功能性片材,其特征在于所述共挤出片材或膜的丙烯酸类树脂层是在厚度为60 μ m时显示2H以上的铅笔硬度的硬质丙烯酸类树脂层、或使用5摩尔%以上的(甲基)丙烯酸烷基酯作为共聚成分得到的软质丙烯酸类树脂层,其中,该(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基的碳原子数为2以上。
7.如权利要求1所述的功能性片材,其特征在于所述共挤出片材或膜的延迟为3000nm以上。
8.—种透镜,其特征在于其是对权利要求1所述的双面为丙烯酸类树脂层的功能性片材进行外形加工,并在加热加压下进行弯曲加工而制得的。
9.一种成型透镜,其特征在于其是对权利要求1所述的功能性片材以丙烯酸类树脂层形成为凸面侧的方式进行外形加工,并在加热加压下进行弯曲加工,之后,以凸面侧作为模具面侧安装在模具上,在凹面侧将芳香族聚碳酸酯树脂注射成型而制得的,其中,所述功能性片材的单面为丙烯酸类树脂层,相反面为芳香族聚碳酸酯树脂层。
10.一种太阳镜或护目镜,其特征在于其是使用权利要求8或9所述的透镜制得的。
全文摘要
本发明提供一种功能性片材和使用该功能性片材的透镜,该功能性片材使用偏光性或调光性的功能层、和在该功能层的双面由聚碳酸酯树脂片或膜构成的保护层而构成,至少单面的该保护层是在芳香族聚碳酸酯树脂层的单面或双面具有丙烯酸类树脂层的共挤出片材或膜,上述功能性片材的至少单面侧最表面是丙烯酸类树脂层。
文档编号G02B5/30GK102576112SQ20108004750
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月20日 优先权日2009年10月21日
发明者大久保昭郎, 平田益一, 御秡如正树, 木村英明 申请人:Mgc菲尔须特股份有限公司, 三菱瓦斯化学株式会社

最新回复(0)