塑料偏光透镜及其制造方法与流程

文档序号:11142104阅读:796来源:国知局

本发明涉及塑料偏光透镜及其制造方法。



背景技术:

偏光透镜能够防止反射光的透过。因此,被用于:通过阻挡滑雪场、钓鱼等户外的强反射光而对眼睛的保护等、通过阻挡驾驶汽车时的来自对向车的反射光而对安全性的确保等。

专利文献1中记载了一种高折射率偏光透镜的制造方法,其包括下述工序:在规定的水分含量的偏光膜的两面上形成包含聚氨酯系聚合物(其由多异氰酸酯和多硫醇形成)的透镜层。

专利文献2中记载了在由热塑性聚酯形成的偏光膜的两面上层叠下述层而形成的塑料偏光透镜及其制造方法,所述层由使异氰酸酯化合物与硫醇化合物等活性氢化合物反应得到的硫代氨基甲酸酯系树脂形成。另外,记载了设置硬涂层。

专利文献3中记载了下述偏光透镜的制造方法,即,在偏光膜上层叠通过在规定的温度条件下加热热固性成分而得到的成型体。另外,记载了设置硬涂层。此外,还记载了能够得到对于眼镜透镜的矫正而言所不需要的散光(astigmia)(像散)被降低的、高品质的偏光透镜。

专利文献4中记载了通过下述方式而得到的偏光膜被埋设了的偏光透镜的制造方法,所述方式为:于105℃以上且小于150℃的温度对经曲面加工的偏光膜进行加热处理,接着在该偏光膜的两面上使固化性组合物固化。据记载,根据该方法,能够获得散光少的偏光透镜。需要说明的是,在实施例中记载了下述内容:制造由树脂(其是将间苯二甲撑二异氰酸酯和4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷聚合固化而得到的)和聚乙烯醇制偏光膜形成的偏光透镜,将涂布液涂布在偏光透镜表面上,然后于130℃烧成120分钟,从而将硬涂层成膜(0097段)。

专利文献5~7的实施例中记载了将异佛尔酮二异氰酸酯和4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷聚合固化而得到的塑料透镜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2004/099859号小册子

专利文献2:国际公开第2008/018168号小册子

专利文献3:日本特开2011-033831号公报

专利文献4:国际公开第2014/021466号小册子

专利文献5:日本特开平2-270859号公报

专利文献6:日本特开平7-118357号公报

专利文献7:日本特开平7-247335号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

上述文献记载的技术在以下方面存在问题。

在专利文献1及2中,没有研究制造工序中的热对物性带来的影响,并且有时发生散光。

关于专利文献3的制造方法,在复杂的温度分布下制备成型体时温度管理困难,因此,有时发生散光,存在产品的成品率降低的情况。关于专利文献4的制造方法,因为需要另外实施于105℃以上且小于150℃的温度对经曲面加工的偏光膜进行加热处理的工序,所以制造工序变得繁杂,制造成本变高,从上述方面考虑,还有改善的余地。需要说明的是,没有研究构成基材层的聚合性化合物的组合。

通常,塑料透镜在聚合、脱模之后,为了赋予耐擦伤性而实施硬涂,在此基础上进行使用。专利文献3以及4中,对脱模后的透镜即硬涂前的透镜的散光进行了研究,但没有对硬涂处理后的透镜的散光进行研究。

本申请发明人对现有技术的改善余地进行了各种研究,结果发现,对于塑料偏光透镜而言,即便在聚合、脱模之后的硬涂处理等加热处理工序中,也存在发生散光的情况。本申请发明人还发现,对于设置有硬涂层的塑料偏光透镜而言,在硬涂层和透镜基材层之间的密合性方面有改善的余地。

本申请发明人发现,对于由特定的异氰酸酯与活性氢化合物的组合而得到的树脂而言,耐热性优异,不仅在成型时的加热温度下、而且在成型后的加热处理工序中也能抑制散光,并且硬涂层与透镜基材层之间的密合性也优异,从而完成了本发明。

解决问题的手段

本发明可以如下示出。

[1]一种塑料偏光透镜,具有偏光膜、和在所述偏光膜的至少一面上形成的基材层,

所述基材层由(硫代)氨基甲酸酯树脂形成,所述(硫代)氨基甲酸酯树脂由选自异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基环己基)甲烷及双(异氰酸酯基甲基)环己烷中的至少一种异氰酸酯和活性氢化合物得到。

[2]如[1]所述的塑料偏光透镜,其中,所述活性氢化合物为多元醇或多硫醇。

[3]如[2]所述的塑料偏光透镜,其中,所述多硫醇为4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷。

[4]如[1]~[3]中任一项所述的塑料偏光透镜,其中,所述异氰酸酯包含异佛尔酮二异氰酸酯。

[5]如[1]~[4]中任一项所述的塑料偏光透镜,其中,在所述基材层上还具有1种或2种以上的涂层。

[6]如[5]所述的塑料偏光透镜,其中,所述涂层的至少一种为硬涂层。

[7]如[1]~[6]中任一项所述的塑料偏光透镜,其中,像散为0.05D以下。

[8]一种塑料偏光透镜的制造方法,包括下述工序:

制备包含选自异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基环己基)甲烷及双(异氰酸酯基甲基)环己烷中的至少一种的异氰酸酯、和活性氢化合物的聚合性组合物的工序;和

在偏光膜的至少一面上层叠由将所述聚合性组合物聚合固化所获得的(硫代)氨基甲酸酯树脂形成的基材层、制造层叠体的工序。

[9]如[8]所述的塑料偏光透镜的制造方法,其中,

在制造所述层叠体的所述工序之后,包括下述工序:

在所述层叠体的所述基材层上涂布硬涂组合物而形成涂布层的工序;和

于105℃以上的温度将所述涂布层加热固化而形成硬涂层的工序。

在本发明中,所谓透镜,包括半成品透镜(semifinished lens)等表面加工前的透镜坯、折射率数值为零的平面透镜、用于视力矫正的具有折射率数值的成品透镜中的任意。

发明效果

根据本发明的塑料偏光透镜,耐热性优异,不仅在进行成型时、而且即使在成型后的加热处理工序中也能抑制像散(散光)的发生,并且硬涂层与透镜基材层之间的密合性也优异。

另外,根据本发明的塑料偏光透镜的制造方法,不需要采用繁杂的工序,能够抑制散光的发生,能够改善产品的成品率。

具体实施方式

以下,通过实施方式来说明本发明的塑料偏光透镜及其制造方法。

<塑料偏光透镜>

本实施方式的塑料偏光透镜具有偏光膜、和在所述偏光膜的至少一面上形成的基材层。

[偏光膜]

作为本实施方式中的偏光膜,可使用聚乙烯醇偏光膜、热塑性聚酯偏光膜等各种偏光膜。

作为热塑性聚酯,可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、及聚对苯二甲酸丁二醇酯等,从耐水性、耐热性及成型加工性的观点考虑,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。

作为偏光膜,具体而言,可列举含有二色性染料的热塑性聚酯偏光膜、含有碘的聚乙烯醇偏光膜、含有二色性染料的聚乙烯醇偏光膜等。

偏光膜也可以在实施了用于干燥、稳定化的加热处理之后使用。

此外,为了提高与(硫代)氨基甲酸酯系树脂的密合性,偏光膜也可以在进行了选自底涂处理、化学品处理(气体或碱等的化学液处理)、电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、电子射线照射处理、粗化处理、火焰处理等中的1种或2种以上的预处理之后使用。在这样的预处理之中,特别优选选自底涂处理、化学品处理、电晕放电处理、等离子体处理中的1种或2种以上。

偏光膜的厚度通常为1~500μm、优选为10~300μm的范围。

[基材层]

基材层在偏光膜的至少一面上形成。

基材层由(硫代)氨基甲酸酯树脂形成,所述(硫代)氨基甲酸酯树脂由包含选自异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基环己基)甲烷及双(异氰酸酯基甲基)环己烷中的至少一种异氰酸酯、和活性氢化合物的聚合性组合物得到。

对于具有这样的基材层的塑料偏光透镜而言,耐热性优异,不仅在进行成型时、而且在成型后的加热处理工序中也能抑制散光的发生。

在本实施方式中,具体而言,将包含异氰酸酯和活性氢化合物的聚合性组合物聚合固化从而得到基材层。

(异氰酸酯)

异氰酸酯为选自异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基环己基)甲烷、以及双(异氰酸酯基甲基)环己烷中的至少一种。

作为异氰酸酯,优选使用异佛尔酮二异氰酸酯,也可以与双(异氰酸酯基环己基)甲烷以及双(异氰酸酯基甲基)环己烷混合使用。

关于异氰酸酯,根据需要,可将上述3种异氰酸酯与其他异氰酸酯混合使用。

通过使用这些异氰酸酯,可获得耐热性和散光的抑制之间的均衡性优异的塑料偏光透镜。

(活性氢化合物)

活性氢化合物是具有二官能团以上的活性氢基团的化合物,可列举多元醇、多硫醇、具有羟基的硫醇等。作为活性氢化合物,优选使用多元醇、多硫醇。

(多元醇)

多元醇为含有2个以上的羟基的化合物。作为多元醇,可列举例如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丁二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、丁三醇、1,2-甲基葡糖苷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、山梨醇、赤藓糖醇、苏糖醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、蒜糖醇、甘露糖醇、卫矛醇、艾杜糖醇、甘醇、肌醇、己三醇、三甘油、二甘油、三乙二醇、聚乙二醇、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯、环丁烷二醇、环戊烷二醇、环己烷二醇、环庚烷二醇、环辛烷二醇、环己烷二甲醇、羟基丙基环己醇、三环[5.2.1.02,6]癸烷二甲醇、二环[4.3.0]-壬烷二醇、二环己烷二醇、三环[5.3.1.1]十二烷二醇、二环[4.3.0]壬烷二甲醇、三环[5.3.1.1]十二烷二乙醇、羟基丙基三环[5.3.1.1]十二烷醇、螺[3.4]辛烷二醇、丁基环己烷二醇、1,1'-二环亚己基二醇(1,1'-bicyclohexylidenediol)、环己烷三醇、麦芽糖醇、乳糖等脂肪族多元醇;二羟基萘、三羟基萘、四羟基萘、二羟基苯、苯三醇、联苯四醇、连苯三酚、(羟基萘基)连苯三酚、三羟基菲、双酚A、双酚F、苯二甲醇(xylylene glycol)、二(2-羟基乙氧基)苯、双酚A-双-(2-羟基乙基醚)、四溴双酚A、四溴双酚A-双-(2-羟基乙基醚)等芳香族多元醇;二溴新戊二醇等卤代多元醇;环氧树脂等高分子多元醇。在本实施方式中,可以组合使用选自上述多元醇中的至少1种。

另外,作为多元醇化合物,还可列举草酸、谷氨酸、己二酸、乙酸、丙酸、环己烷甲酸、β-氧代环己烷丙酸、二聚酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、水杨酸、3-溴丙酸、2-溴甘醇(2-bromoglycol)、二羧基环己烷、均苯四酸、丁烷四甲酸、溴代邻苯二甲酸等有机酸与上述多元醇的缩合反应产物;

上述多元醇与环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷烃的加成反应产物;

亚烷基多胺与环氧乙烷、环氧丙烷等环氧烷烃的加成反应产物;以及,

双-[4-(羟基乙氧基)苯基]硫醚、双-[4-(2-羟基丙氧基)苯基]硫醚、双-[4-(2,3-二羟基丙氧基)苯基]硫醚、双-[4-(4-羟基环己基氧基)苯基]硫醚、双-[2-甲基-4-(羟基乙氧基)-6-丁基苯基]硫醚及在这些化合物上加成了每羟基平均为3分子以下的环氧乙烷及/或环氧丙烷而得到的化合物;

二-(2-羟基乙基)硫醚、1,2-双-(2-羟基乙基巯基)乙烷、双(2-羟基乙基)二硫醚、1,4-二硫杂环己烷-2,5-二醇、双(2,3-二羟基丙基)硫醚、四(4-羟基-2-硫杂丁基)甲烷、双(4-羟基苯基)砜(商品名双酚S)、四溴双酚S、四甲基双酚S、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、1,3-双(2-羟基乙基硫基乙基)-环己烷等含有硫原子的多元醇等。在本实施方式中,可以组合使用选自上述多元醇中的至少1种。

(多硫醇)

多硫醇是含有2个以上的巯基的化合物。关于多硫醇,可使用1种含有2个以上的巯基的化合物,或者组合使用2种以上的含有2个以上的巯基的化合物。

作为多硫醇,可列举例如甲烷二硫醇、1,2-乙烷二硫醇、1,2,3-丙烷三硫醇、1,2-环己烷二硫醇、双(2-巯基乙基)醚、四(巯基甲基)甲烷、二乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、二乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基乙烷三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基甲基)硫醚、双(巯基甲基)二硫醚、双(巯基乙基)硫醚、双(巯基乙基)二硫醚、双(巯基丙基)硫醚、双(巯基甲硫基)甲烷、双(2-巯基乙硫基)甲烷、双(3-巯基丙硫基)甲烷、1,2-双(巯基甲硫基)乙烷、1,2-双(2-巯基乙硫基)乙烷、1,2-双(3-巯基丙硫基)乙烷、1,2,3-三(巯基甲硫基)丙烷、1,2,3-三(2-巯基乙硫基)丙烷、1,2,3-三(3-巯基丙硫基)丙烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、四(巯基甲硫基甲基)甲烷、四(2-巯基乙硫基甲基)甲烷、四(3-巯基丙硫基甲基)甲烷、双(2,3-二巯基丙基)硫醚、2,5-二巯基甲基-1,4-二硫杂环己烷、2,5-二巯基-1,4-二硫杂环己烷、2,5-二巯基甲基-2,5-二甲基-1,4-二硫杂环己烷、以及它们的巯基乙酸及巯基丙酸的酯、羟基甲基硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟基甲基硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟基乙基硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟基乙基硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟基甲基二硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟基甲基二硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟基乙基二硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟基乙基二硫醚双(3-巯基丙酸酯)、2-巯基乙基醚双(2-巯基乙酸酯)、2-巯基乙基醚双(3-巯基丙酸酯)、亚硫基二乙酸双(2-巯基乙基酯)、亚硫基二丙酸双(2-巯基乙基酯)、亚二硫基二乙酸双(2-巯基乙基酯)、亚二硫基二丙酸双(2-巯基乙基酯)、1,1,3,3-四(巯基甲硫基)丙烷、1,1,2,2-四(巯基甲硫基)乙烷、4,6-双(巯基甲硫基)-1,3-二硫杂环己烷、三(巯基甲硫基)甲烷、三(巯基乙硫基)甲烷等脂肪族多硫醇化合物;

1,2-二巯基苯、1,3-二巯基苯、1,4-二巯基苯、1,2-双(巯基甲基)苯、1,3-双(巯基甲基)苯、1,4-双(巯基甲基)苯、1,2-双(巯基乙基)苯、1,3-双(巯基乙基)苯、1,4-双(巯基乙基)苯、1,3,5-三巯基苯、1,3,5-三(巯基甲基)苯、1,3,5-三(巯基亚甲基氧基)苯、1,3,5-三(巯基亚乙基氧基)苯、2,5-甲苯二硫醇、3,4-甲苯二硫醇、1,5-萘二硫醇、2,6-萘二硫醇等芳香族多硫醇化合物;

2-甲基氨基-4,6-二硫醇-均三嗪、3,4-噻吩二硫醇、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(bismuthiol)、4,6-双(巯基甲硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷等杂环多硫醇化合物,可至少使用1种。

此外,也可以使用这些多硫醇的低聚物、氯取代物、溴取代物等卤素取代物。

这些活性氢化合物可以单独使用,也可以混合2种以上使用。

作为多硫醇,优选使用选自季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、双(巯基乙基)硫醚、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、2,5-二巯基甲基-1,4-二硫杂环己烷、1,1,3,3-四(巯基甲硫基)丙烷、4,6-双(巯基甲硫基)-1,3-二硫杂环己烷、2-(2,2-双(巯基甲硫基)乙基)-1,3-二硫杂环丁烷中的至少1种,

更优选使用选自季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷中的至少1种,

特别优选使用4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷。

(具有羟基的硫醇)

作为具有羟基的硫醇,可列举例如2-巯基乙醇、3-巯基-1,2-丙烷二醇、甘油双(巯基乙酸酯)、4-巯基苯酚、2,3-二巯基-1-丙醇、季戊四醇三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇三(巯基乙酸酯)等,可以使用至少一种。

在本实施方式中,优选组合使用作为异氰酸酯的异佛尔酮二异氰酸酯、和作为活性氢化合物的4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷。

通过该组合,不仅在进行成型时的加热温度下、而且在成型后的加热处理工序中也特别能够抑制散光,并且硬涂层与透镜基材层之间的密合性也更加优异。即,这些特性的均衡性优异。

进而,在本实施方式中,可根据目的向聚合性组合物中添加已知的聚合催化剂、内部脱模剂等添加剂。

(聚合催化剂)

作为聚合催化剂,可以适当添加在硫代氨基甲酸S-烷基酯、或者聚硫氨酯系树脂的制造中使用的已知聚合催化剂,例如锡化合物。

作为锡化合物,可列举二丁基二氯化锡、二甲基二氯化锡等二烷基锡卤化物类,二乙酸二甲基锡、二辛酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡等二羧酸二烷基锡类。

二烷基锡卤化物类中也可以包含单烷基锡卤化物类、三烷基锡卤化物类。二羧酸二烷基锡类中也可以包含三羧酸单烷基锡化物类、羧酸三烷基锡化物类。

上述聚合催化剂中,优选二烷基锡卤化物类,优选具有C1~C4的碳原子数的烷基的二烷基锡卤化物类,具体而言,为二丁基二氯化锡、二甲基二氯化锡。

对于本实施方式中的聚合性组合物而言,相对于异氰酸酯及活性氢化合物的合计100重量份,可以以0.01~1重量份、优选0.05~0.5重量份、更优选0.1~0.3重量份的量包含锡化合物。

(内部脱模剂)

作为内部脱模剂,优选使用酸性磷酸酯。

用作内部脱模剂的酸性磷酸酯可用通式(1)表示。

[化学式1]

通式(1)中,m表示1或2的整数,n表示0~18的整数,R1表示碳原子数1~20的烷基,R2、R3各自独立地表示氢原子、甲基或乙基。[]m内的碳原子数优选为4~20。

作为通式(1)中的R1,可列举例如衍生自甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十四烷、十六烷等直链的脂肪族化合物的有机残基,衍生自2-甲基丙烷、2-甲基丁烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、3-乙基戊烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、3-乙基己烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、3-乙基庚烷、4-乙基庚烷、4-丙基庚烷、2-甲基辛烷、3-甲基辛烷、4-甲基辛烷、3-乙基辛烷、4-乙基辛烷、4-丙基辛烷等支链的脂肪族化合物的有机残基,衍生自环戊烷、环己烷、1,2-二甲基环己烷、1,3-二甲基环己烷、1,4-二甲基环己烷等脂环族化合物的有机残基等,可使用选自这些中的至少一种。需要说明的是,不限于这些示例化合物。酸性磷酸酯可使用至少1种或者使用2种以上的混合物。

在上述通式(1)中,n优选为0或者1。

n为0时,R1优选为碳原子数4~12的直链或者支链烷基,更优选碳原子数4~12的直链烷基。

n为1时,R1优选为碳原子数1~20的直链或者支链烷基,更优选为碳原子数3~12的直链或支链烷基。

酸性磷酸酯可使用选自这些中的一种或两种以上的混合物。

作为酸性磷酸酯,可使用ZelecUN(STEPAN公司制)、MR用内部脱模剂(三井化学公司制)、城北化学工业公司制的JP系列、东邦化学工业公司制的Phosphanol系列、大八化学工业公司制的AP、DP系列等,更优选ZelecUN(STEPAN公司制)、MR用内部脱模剂(三井化学公司制)。

对于本实施方式中的聚合性组合物而言,相对于异氰酸酯及活性氢化合物的合计100重量份,可以以0.01~0.5重量份、优选0.05~0.2重量份的量含有酸性磷酸酯。

(其他成分)

在本实施方式中,基于改善得到的(硫代)氨基甲酸酯成型体的各种物性、操作性及聚合反应性等的目的,除了上述添加成分以外,聚合性组合物中还可以含有胺化合物、环氧化合物、硫代环氧化合物、烯烃化合物、碳酸酯化合物、酯化合物、金属、金属氧化物或者它们的微粒(例如,有机修饰金属(氧化物)微粒)、有机金属化合物、无机物等除氨基甲酸酯形成原料以外的1种以上的树脂改性剂等。

另外,根据目的,与已知的成型法同样地,可以包含扩链剂、交联剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、油溶染料、填充剂、上蓝剂(bluing agent)等各种添加剂。

作为紫外线吸收剂,可包含三嗪系化合物、苯并三唑系化合物、二苯甲酮系化合物、苯甲酸酯系化合物。上述树脂改性剂及添加剂可以在制造光学材料用聚合性组合物的过程中适当添加。

本实施方式的聚合性组合物可以通过混合异氰酸酯及活性氢化合物、以及根据需要添加的聚合催化剂、内部脱模剂、其他添加剂来制备。

在聚合性组合物中,活性氢化合物的OH基和SH基的总和相对于异氰酸酯中的NCO基的摩尔比(NCO基/(OH基+SH基))通常在0.8~1.2的范围内、优选在0.85~1.15的范围内、更优选在0.9~1.1的范围内。

若NCO基/(OH基+SH基)的摩尔比在0.8以上,则不会残留未反应的OH基或SH基,组合物充分固化,能够得到耐热性、耐湿性、耐光性优异的树脂,若NCO基/(OH基+SH基)的比率在1.2以下,则不会残留未反应的NCO基,能够得到耐热性、耐湿性、耐光性优异的树脂,无需为了减少未反应的NCO基而升高反应温度,不会观察到着色等缺陷,作为树脂材料是优选的。

在混合异氰酸酯、活性氢化合物和其他添加剂从而制备聚合性组合物时的温度通常在30℃以下进行。从聚合性组合物的贮存期的观点考虑,有时优选设为更低的温度。但是,在催化剂、内部脱模剂、添加剂在单体中的溶解性不良的情况下,也可预先加热从而使它们溶解于单体、树脂改性剂中。

只要能将各成分均匀地混合,则对组合物中的各成分的混合顺序、混合方法没有特别限定,可通过已知的方法进行。作为已知的方法,有例如制作含有规定量的添加剂的母料、并将该母料分散/溶解于单体、单体混合物中的方法等。

在本实施方式中,在基材层上可具有1种或2种以上的涂层。

作为涂层,可列举硬涂层、防反射层、镜面涂层、防雾涂层、防污染层、防水层等,这些涂层可以分别单独使用,也可以将多个涂层进行多层化而使用。在两面具有涂层的情况下,在各个面上既可具有相同的涂层,也可具有不同的涂层。

在本实施方式中,优选使该涂层中的至少1种为硬涂层。

[硬涂层]

硬涂层可以向透镜表面赋予耐擦伤性、耐磨性、耐湿性、耐温水性、耐热性、耐气候性等功能。为了抑制干涉条纹的发生,硬涂层的折射率与作为透镜基材的(硫代)氨基甲酸酯树脂的折射率之差优选在±0.1的范围。硬涂层的厚度通常为1~40μm,优选为2~10μm的范围。

硬涂组合物包含具有固化性的有机硅化合物、和选自Si、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In以及Ti的元素组中的元素的氧化物微粒的1种以上和/或由选自所述元素组中的2种以上的元素的复合氧化物构成的微粒的1种以上。在本实施方式中,从硬涂层与透镜基材层之间的密合性的观点考虑,硬涂层特别优选包含选自Sn、Ti、Zr中的元素的氧化物微粒。

进而,除了这些成分以外,优选含有胺类、氨基酸类、金属乙酰丙酮络合物、有机酸金属盐、高氯酸类、高氯酸类的盐、酸类、金属氯化物以及多官能性环氧化合物中的至少任意一种。

硬涂组合物中可以使用不对透镜造成影响的合适的溶剂,也可以不使用溶剂。

根据将该硬涂组合物固化而得到的硬涂层,即使将由偏光膜和基材层(其是将特定的异氰酸酯和活性氢化合物聚合而得到的)形成的偏光透镜成膜时的加热固化温度设为105℃以上、进而110℃以上,也能抑制散光的发生,并且可获得与基材层的密合性优异的硬涂偏光透镜。加热固化温度的上限可根据散光的发生、膜的颜色变化、基材树脂的着色等来适当设定,通常为130℃以下、优选为120℃以下。

作为硬涂液的涂布/固化方法,可以通过喷墨法、浸渍法、旋涂法、喷涂法、辊涂法或浇涂法等已知的方法将硬涂组合物涂布在基材上,然后,通过加热或者紫外线使其固化从而形成硬涂层。作为涂布方法,优选使用浸渍法,作为固化方法,优选使用热固化法。

由于塑料偏光透镜中使用的偏光膜是拉伸膜,所以将硬涂膜成膜时的热会导致偏光膜收缩,随之,透镜基材也发生变形,结果,存在硬涂工序后的偏光透镜中发生散光的情况。需要说明的是,基于抑制偏光膜的收缩的目的,在100℃以下的低温下使硬涂膜固化时,存在硬涂膜的密合性降低的情况。由此,硬涂膜的密合性和散光的抑制存在相互制约的关系。进而,在高湿度条件下使用时,在透镜基材层与硬涂膜的密合性方面有改善的余地。

根据本发明,由于具有使特定的异氰酸酯和活性氢化合物聚合固化而得到的基材层,因此能够获得不仅在成型时、而且在成型后的加热处理工序中的耐热性也优异、与硬涂膜的密合性和散光的抑制之间的均衡性优异的塑料偏光透镜。还能够获得即使在高湿度条件下使用时,透镜基材层与硬涂膜的密合性也优异的塑料偏光透镜。

需要说明的是,在基材层上可以具有底涂层,也可以在底涂层上涂布硬涂组合物。

底涂层可以提高后述的硬涂层与基材层的密合性,根据情况还可以提高耐冲击性。

只要相对于得到的透镜的密合性高,则底涂层可使用任何原材料,但通常使用以氨基甲酸酯系树脂、环氧系树脂、聚酯系树脂、三聚氰胺系树脂、聚乙烯醇缩醛为主成分的底涂层组合物等。基于调整组合物的粘度的目的,底涂层组合物也可以使用不对透镜造成影响的适当溶剂。当然,也可以在无溶剂条件下使用。

底涂层可通过涂布法、干式法中的任意方法形成。在使用涂布法的情况下,将底涂层组合物通过旋涂、浸涂等已知的涂布方法涂布到透镜之后,进行固化,由此形成底涂层。在通过干式法进行的情况下,可通过CVD法、真空蒸镀法等已知的干式法形成。在形成底涂层时,基于提高密合性的目的,也可以根据需要预先对基材层的表面进行碱处理、等离子体处理、紫外线处理等预处理。

如上所述,通过本实施方式的制造方法获得的塑料偏光透镜的散光值可设在0.05D以下、优选0.04D以下。

<塑料偏光透镜的制造方法>

本实施方式的塑料偏光透镜的制造方法包括以下工序。

工序a:制备包含选自异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基环己基)甲烷、及双(异氰酸酯基甲基)环己烷中的至少一种异氰酸酯和活性氢化合物的聚合性组合物。

工序b:在偏光膜的至少一面上层叠由(硫代)氨基甲酸酯树脂(其是使在工序a中得到的聚合性组合物进行聚合固化而得到的)形成的基材层,制造层叠体。

根据本实施方式的塑料偏光透镜的制造方法,能够通过特定的异氰酸酯和活性氢化合物的组合而抑制散光的发生,能够通过简便的方法改善产品的成品率。

在本实施方式中,可以在基材层上形成硬涂层,还可包括以下的工序。

工序c:在由工序b得到的层叠体的所述基材层上涂布硬涂组合物,从而形成涂布层。

工序d:将由工序c形成的涂布层于105℃以上的温度加热固化,从而形成硬涂层。

以下,就各工序进行说明。

[工序a]

首先,制备上述含有特定的异氰酸酯、活性氢化合物以及根据需要的其他添加剂的聚合性组合物。

将这些成分混合而制备聚合性组合物时的温度通常在30℃以下进行。从聚合性组合物的贮存期的观点考虑,有时优选设为更低的温度。但是,在催化剂、内部脱模剂、添加剂在单体中的溶解性不良的情况下,也可预先加热从而使它们溶解在单体、树脂改性剂中。

组合物中的各成分的混合顺序、混合方法只要能将各成分均匀混合即可,没有特别限定,可通过已知的方法进行。作为已知的方法,有例如制作含有规定量的添加剂的母料,并使该母料分散/溶解于单体、单体混合物中的方法等。

[工序b]

然后,在偏光膜的至少一面上,使由工序a得到的聚合性组合物聚合固化,层叠由(硫代)氨基甲酸酯树脂形成的基材层,从而制造层叠体。

在本实施方式中,工序b可包括以下工序。

工序i:在偏光膜的至少一面与模具隔离的状态下,将该偏光膜固定在透镜浇注用铸模内。

工序ii:向所述偏光膜与所述模具之间的空隙中注入由工序a得到的聚合性组合物。

工序iii:将所述聚合性组合物聚合固化,在所述偏光膜的至少一面上层叠由(硫代)氨基甲酸酯树脂形成的基材层,制造层叠体。

以下,按照各工序依次说明。

(工序i)

将偏光膜以与膜面的至少一者相对的模具内表面平行的方式设置在透镜浇注用铸模的空间内。

透镜浇注用铸模通常由用垫圈保持的2个大致圆盘状的玻璃制的模具构成。将偏光膜以与膜面相对的前侧的模具内表面平行的方式设置在该透镜浇注用铸模的空间内。在偏光膜与模具之间形成空隙部。需要说明的是,可以预先对偏光膜进行赋形。

为了提高与(硫代)氨基甲酸酯系树脂的密合性,可以在对偏光膜进行选自底涂处理、化学品处理(气体或化学液处理)、电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、电子射线照射处理、粗化处理、火焰处理等中的1种或2种以上的预处理之后使用。在这样的预处理中,特别优选为选自底涂处理、化学品处理、电晕放电处理、等离子体处理中的1种或2种以上。

(工序ii)

在工序ii中,向所述偏光膜与所述模具之间的空隙中注入所述聚合性组合物。

例如,向用垫圈或者胶带等保持的成型模具(铸模)内注入聚合性组合物。此时,根据得到的塑料偏光透镜所要求的物性,根据需要,多数情况下优选进行减压下的脱泡处理或加压、减压等的过滤处理等。

向铸模内注入光学材料用聚合性组合物可通过现有已知的方法进行,例如可通过手动进行注入,或者使用混合/注入机来进行。

本实施方式中的铸模只要是用于制备光学材料的铸模即可,可使用各种形态的铸模,没有特别限定。

(工序iii)

在工序iii中,将在工序ii中注入到铸模内的聚合性组合物聚合固化,在所述偏光膜的至少一面上层叠由(硫代)氨基甲酸酯树脂形成的层,制造层叠体。

关于聚合条件,根据聚合性组合物的组成、催化剂的种类和使用量、模具的形状等的不同而条件不同,但从本发明的效果的观点考虑,可在5~140℃的温度下进行1~50小时。根据情况,优选在5~130℃的温度范围内保持或者缓缓升温,使其固化1~25小时。

将通过聚合而固化了的层叠体从铸模中脱模,从而可得到本实施方式的塑料偏光透镜。

在本实施方式中,可根据需要对聚合/脱模后的层叠体进行退火等加热处理。从本发明的效果的观点考虑,可在90~150℃之间的处理温度下进行,但优选于110~130℃进行,更优选于115~125℃进行。从本发明的效果的观点考虑,处理时间为1~10小时、优选2~5小时的范围。

[工序c]

接着,向由工序b得到的层叠体的所述基材层上涂布硬涂组合物,从而形成涂布层。

作为硬涂组合物,可使用作为有机硅系硬涂液所市售的产品。例如,可列举SDC Technologies公司的Crystal CoatTMC-415、Crystal CoatTMCC-1600等。

作为硬涂液的涂布/固化方法,可使用喷墨法、浸渍法、旋涂法、喷涂法、辊涂法或者浇涂法等已知的方法,优选使用浸渍法。

在将硬涂组合物涂布在基材上之前,也可以预先在基材层上实施底涂。

[工序d]

在本工序中,将在工序c中形成的涂布层在105℃以上、优选110℃以上的温度下加热固化,形成硬涂层。加热固化温度的上限可根据散光的发生、膜的颜色变化、基材树脂的着色等来适当设定,通常可以为130℃以下,优选为120℃以下。

加热固化的时间通常为15分钟~10小时、优选2~6小时的范围。

在105℃以上的温度下进行加热固化之前,也优选采用在100℃以下的温度下进行预加热的方式。

在本实施方式中,使用特定的异氰酸酯和活性氢化合物,能够在105℃以上的温度下形成加热固化硬涂层,因此,能够得到硬涂膜的密合性优异、并且即使在该温度下固化也能抑制散光的发生的塑料偏光透镜。

对于本实施方式的塑料偏光透镜而言,还可在硬涂层上具有防反射层、镜面涂层、防雾涂层、防污染层、防水层等涂层。这些涂层可以分别单独使用,也可以将多个涂层形成多层而使用。在两面施以涂层的情况下,既可在各个面上施以相同的涂层,也可施以不同的涂层。

在这些涂层中,分别地,可以为了保护透镜或眼睛不受紫外线伤害而并用紫外线吸收剂,为了保护眼睛不受红外线伤害而并用红外线吸收剂,为了提高透镜的耐气候性而并用光稳定剂、抗氧化剂,为了提高透镜的时尚性而并用染料、颜料以及光致变色染料、光致变色颜料、抗静电剂,此外,为了提高透镜的性能而并用已知的添加剂。关于通过涂布进行涂覆的层,可以为了改善涂布性而使用各种匀化剂。

通常,根据需要,在所述硬涂层上形成防反射层。防反射层有无机系及有机系,在无机系的情况下,使用SiO2、TiO2等无机氧化物,并通过真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、离子束辅助法、CVD法等干式法形成。在有机系的情况下,使用包含有机硅化合物和具有内部孔洞的有机硅系微粒的组合物,并通过湿式法形成。

防反射层有单层及多层,在以单层使用的情况下,优选与硬涂层的折射率相比折射率至少低0.1以上。为了有效呈现防反射功能,优选制成多层膜防反射膜,此时,将低折射率膜与高折射率膜交替层叠。这种情况下,同样优选低折射率膜与高折射率膜的折射率差为0.1以上。作为高折射率膜,有ZnO、TiO2、CeO2、Sb2O5、SnO2、ZrO2、Ta2O5等膜,作为低折射率膜,可列举SiO2膜等。

根据需要,可在防反射层上形成防雾层、防污染层、防水层。作为形成防雾层、防污染层、防水层的方法,只要不对防反射功能造成不良影响,则对其处理方法、处理材料等没有特别限定,可使用已知的防雾处理方法、防污染处理方法、防水处理方法、材料。例如,对于防雾处理方法、防污染处理方法而言,可列举用表面活性剂覆盖表面的方法、在表面附加亲水性膜从而形成吸水性的方法、以微细的凹凸覆盖表面而提高吸水性的方法、利用光催化活性而形成吸水性的方法、实施超防水性处理而防止水滴附着的方法等。另外,对于防水处理方法而言,可列举:通过蒸镀或溅射将含氟硅烷化合物等形成防水处理层的方法;将含氟硅烷化合物溶解在溶剂中之后,进行涂覆从而形成防水处理层的方法等。

对于使用了本实施方式的硫代氨基甲酸酯树脂的塑料眼镜透镜而言,出于赋予时尚性、光致变色性等目的,也可使用与目的相应的色素,进行染色来使用。

通过具有上述工序的本实施方式的制造方法,可得到硬涂膜的密合性和散光抑制的均衡性优异的塑料偏光透镜。

以上,就本发明的实施方式进行了描述,但它们是本发明的示例,可以采用上述以外的各种构成。

实施例

以下,通过实施例对本发明进行具体说明。

<性能评价>

·散光值:用FOCOVISION SR-2(Automation&Robotics公司制)测定。将3片偏光透镜的平均值作为散光值。

·密合性:将偏光透镜在60℃/90%的条件下放置240小时,进行耐湿暴露。而且,评价了耐湿暴露前的塑料偏光透镜的凸面、耐湿暴露后的塑料偏光透镜的凸面的密合性(将耐湿暴露试验前的凸面的评价作为密合性1、将耐湿暴露试验后的凸面的评价作为密合性2)。具体而言,利用切割工具在偏光透镜的硬涂层涂膜面上制作深度约1mm左右的100格的棋盘格,将Nichiban Co.,Ltd.制造的粘合胶带(CT-24)强力地粘贴在其上面之后急速地剥离(重复5次该操作)。使用放大镜来目视评价通过该操作棋盘格整体的百分之多少能够保持密合而未发生剥离。

[实施例1]

(偏光膜的预处理)

将在6C上附有R的市售的PVA制二色性染料系偏光膜(厚度40μm左右)于60℃干燥24小时以上,之后使用热风循环式烘箱于120℃加热2小时。

(偏光透镜的制造)

将56.14重量份的异佛尔酮二异氰酸酯、43.86重量份的4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、0.2重量份的作为聚合催化剂的二甲基二氯化锡、0.1重量份的作为脱模剂的Zelec UN(注册商标,Stepan公司制)、以及1.5重量份的作为紫外线吸收剂的Seesorb 709(SHIPRO化成公司制)搅拌使其溶解之后,在减压下进行脱泡处理,制成注入用单体混合物。

接着,将该注入用单体混合物通过3微米的过滤器进行过滤后,通过管注入到透镜浇注用铸模内的由2片玻璃模具(前面6C/后面6C的玻璃模具套件)和进行了前述处理的偏光膜所隔开的2个空间部。此时,2片玻璃模具间的最小距离为12mm、间隙最狭小的空隙部(透镜凸面和偏光膜之间的距离)为0.5mm左右。

将注入单体之后密闭了的透镜浇注用铸模放置在具有冷冻机的空气循环式烘箱中,用30小时从10℃升温至120℃,之后于120℃维持2小时,缓慢冷却后,从烘箱中取出透镜浇注用铸模。将透镜从透镜浇注用铸模中脱模,于120℃退火2小时,从而得到偏光透镜。

(硬涂层的形成)

将得到的偏光透镜用碱蚀刻之后,利用浸渍法涂布Crystal CoatTMC-415(SDC Technologies公司制)硬涂液。将提升速度设为20cm/min。进行风干之后,在烘箱中于115℃用4小时将硬涂层涂布膜固化,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。得到的透镜的硬涂膜的厚度约为4μm。

<评价结果>

得到的赋予了硬涂层的偏光透镜的评价结果示于表-1。

[实施例2]

除了将硬涂层涂布膜的固化温度由115℃变更为110℃以外,进行与实施例1相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

[实施例3]

除了将硬涂液由Crystal CoatTMC-415变更为Crystal CoatTMCC-1600(SDC Technologies公司制)以外,进行与实施例1相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

[实施例4]

除了将硬涂液由Crystal CoatTMC-415变更为Crystal CoatTMCC-1600(SDC Technologies公司制)以外,进行与实施例2相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

[实施例5]

除了将硬涂层涂布膜的固化温度由115℃变更为105℃以外,进行与实施例1相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

[比较例1]

将注入用单体混合物变更为50.7重量份的2,5-双(异氰酸酯基甲基)二环[2.2.1]庚烷和2,6-双(异氰酸酯基甲基)二环[2.2.1]庚烷的混合物、22.7重量份的4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、26.6重量份的季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、0.05重量份的作为聚合催化剂的二丁基二氯化锡、0.2重量份的作为脱模剂的Zelec UN(注册商标,Stepan公司制)、以及1.5重量份的作为紫外线吸收剂的Seesorb 709(SHIPRO化成公司制),除此之外,进行与实施例1相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

[比较例2]

除了将硬涂液由Crystal CoatTMC-415变更为Crystal CoatTMCC-1600(SDC Technologies公司制)以外,进行与比较例1相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

[比较例3]

将注入用单体混合物变更为50.6重量份的间苯二甲撑二异氰酸酯、49.4重量份的5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷和4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷和4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物、0.01重量份的作为聚合催化剂的二丁基二氯化锡、0.2重量份的作为脱模剂的Zelec UN(注册商标,Stepan公司制)、以及1.5重量份的作为紫外线吸收剂的Seesorb 709(SHIPRO化成公司制),除此之外,进行与实施例1相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

[比较例4]

除了将实硬涂层涂布膜的固化温度由115℃变更为105℃以外,进行与比较例3相同的操作,得到赋予了硬涂层的偏光透镜。

性能评价结果示于表-1。

[表1]

表-1

a1:异佛尔酮二异氰酸酯

a2:2,5-双(异氰酸酯基甲基)二环[2.2.1]庚烷和2,6-双(异氰酸酯基甲基)二环[2.2.1]庚烷的混合物

a3:间苯二甲撑二异氰酸酯

b1:4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷

b2:季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)

b3:5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、

4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、和

4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物

密合性1:耐湿暴露试验前的偏光透镜的凸面的密合试验

密合性2:耐湿暴露试验后的偏光透镜的凸面的密合试验

本申请要求以2014年8月7日提出申请的日本申请特愿2014-161312号申请为基础的优先权,其公开内容全部并入本文。

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