包含乙二醛粘合剂体系的偏光结构和包含该偏光结构的偏光镜片的制作方法

包含乙二醛粘合剂体系的偏光结构和包含该偏光结构的偏光镜片的制作方法
【专利摘要】一种偏光结构，包含：偏光膜、用粘合剂层设置在该偏光膜的至少一个面上的保护膜，该粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂或基于水的聚合物粘合剂如基于PVOH的粘合剂层，并且其中朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面进一步包含粘合底漆结构。该粘合剂避免了该偏光结构的分层，该偏光结构经受得住磨边加工条件、并且还显示出优异的干剥离力。本发明的其他方面涉及一种用于制造此种偏光结构的方法，以及一种包含此种偏光结构的偏光眼科镜片。
【专利说明】包含乙二醛粘合剂体系的偏光结构和包含该偏光结构的偏光 镜片
[0001 ] 发明背景
[0002] 本发明涉及包含基于乙二醛的粘合剂体系的偏光结构。本发明还涉及包含此类偏 光结构的偏光眼科镜片。
[0003] 可以通过将膜添加到镜片表面上来改进眼科镜片的光学特性或透射特性。这些膜 经常称为功能膜，比如能够在提供高水平的光透射的同时降低炫光的偏光膜。
[0004] 有许多制作偏光镜片的方法，比如通过抵靠偏光膜或结构注射镜片、邻近偏光膜 或结构铸造镜片、铸造含有偏光膜或结构的镜片、或者用胶层压该膜或结构。已知的是，通 过在镜片表面上层压偏光结构来制造偏光光学镜片。典型地，将粘合剂层(例如热可固化或 UV可固化的胶、热熔粘合剂(HMA)或压敏粘合剂(PSA))置于该光学镜片的表面与该偏光结 构之间，以便将该结构永久地保留在该光学镜片的表面上。此类偏光结构通过结合偏光膜 而得到，例如在两个保护膜之间的聚乙烯醇(PVA)偏光膜。用于这些保护层的材料可典型地 包括三乙酸纤维素（TAC)、聚碳酸酯（PC)、乙酸丁酸纤维素（CAB)、聚（甲基丙烯酸甲酯） PMMA、聚(对苯二甲酸乙二酯）（PET)或聚酰胺(PA)。将该偏光结构与水基粘合剂一起层压在 这些保护膜与该PVA膜之间，例如基于聚乙烯醇(PVOH)的粘合剂。这种粘合剂可能对水是敏 感的；因此，例如该TAC/PVA/TAC结构具有非常差的湿粘合性并且当与水接触时可能容易地 分呙。
[0005] 因为此种偏光结构的水敏感性及其差的湿粘合性，包含此类结构的偏光镜片在偏 光镜片的加工过程中的湿砂轮磨边过程中具有脱层问题。更具体地说，已经见到，由于在该 磨边过程中砂轮磨边力与水的联合作用，该TAC-PVA-TAC偏光结构在该镜片的边缘处分离。
[0006] 而且，所述偏光结构的干剥离力，即剥离所述结构的膜之一所施加的力的量度，是 观察的重要参数。确实，分层问题很可能在干磨边过程中或在反复使用包含这样的偏光结 构的眼科镜片之后观察到。
[0007] 在该偏光结构中使用的粘合剂体系因此是关键要素以便获得维持其完整性并且 不分层的结构。
[0008] 根据现有技术，乙二醛被广泛用作膜添加剂，例如来改进聚乙烯醇（PVA)膜的特 性。在Polymer Journal[聚合物杂志]，第25卷，第12期，第1295-1302页（1993年）题为交联 度对PVA膜的特性的影响（Effects of the Degree of Cross Linking on Properties of PVA Membranes)的文章中，诸位作者提出了使用乙二醛和戊二醛作为膜添加剂。
[0009] 美国专利5，114,999披露了使用乙二醛作为纸涂层组合物中的粘合剂不溶粘料。
[0010] 乙二醛还在粘合剂配制品中用作交联剂，例如，作为在PVA和三乙酸纤维素（TAC) 膜层压物中使用的聚乙烯醇(PVOH)粘合剂的交联剂。乙二醛是在PVA膜行业内改进耐水性 的众所周知的交联剂。然而，没有使用它作为粘合剂来粘结PVA偏振膜和TAC膜的建议。此 外，在现有技术如US 7,704,572中，乙二醛始终作为添加剂使用，例如作为交联剂以少量在 粘合剂中使用，其中该粘合剂代表配制品的主要化合物组分。其他方法建议在PVOH粘合剂 中使用金属交联材料(美国公开专利申请2008/0278810)以及其他交联剂如乙二醛(美国公 开专利申请2006/0155061)来改进膜的耐水性。然而，使用这些建议的粘合剂的试验无法达 到粘合性的最低要求。因此产生了粘合性问题，该问题需要解决方案。
[0011] 在所有的现有方法中，使用乙二醛作为膜添加剂或交联剂并且不作为主要的粘合 剂组分。
[0012] 发明概述
[0013] 需要提供新的偏光结构，该偏光结构是抗湿的以便经受得住干或湿磨边加工条 件，并且还显示出优异的干剥离力。
[0014]因此，本发明的目的是提供新的偏光分层结构，包含基于乙二醛的粘合剂或基于 水的聚合物粘合剂如基于PVOH的粘合剂或可以简单地制造并且是与用于制造偏光镜片的 任何方法，如层压、铸造或薄膜注塑模制相容的系统。
[0015] 此外，本发明的目的是能够提供多种多样的新偏光结构，这些结构可以是对称的 或不对称的，即具有在偏光膜的两侧上的相同的保护层，或具有在偏光膜的一侧上的仅一 个保护层或在偏光膜的两侧上的不同的保护层。
[0016] 因此目的是提供在该偏光结构内的薄膜之间的强力粘合剂体系，该强力粘合剂体 系在磨边工艺过程中提供优异的性能，以及优异的干剥离力。具体地，该粘合剂体系在偏光 膜的两侧上可以是不同的，特别是在该偏光结构是不对称的情况下，即具有在偏光膜的一 侧上的仅一个保护层或在偏光膜的两侧上的不同的保护层。
[0017] 根据本发明的另一个实施例的另一个目的是提供用于制造此种偏光结构的方法。
[0018] 还另一个目标是提供偏光眼科镜片，该偏光眼科镜片包括所述偏光结构。
[0019] 本发明的目的是涉及或者特定单分层粘合剂，或者包含粘合底漆结构和特定粘合 剂层的组合的特定多层粘合剂体系作为粘合剂体系实现的，所述粘合剂层被选择为基于乙 二醛的粘合剂或基于水的聚合物粘合剂如基于PVOH的粘合剂，前提是至少一个多层粘合剂 体系被包括在本发明的偏光结构中。
[0020] 本发明的粘合剂体系是基于选择特定的粘合剂体系，该粘合剂体系可以被适配为 选择保护层，以便解决上述引用的技术问题并且给出了出乎意料的且良好的结果。
[0021] 因此本发明的偏光结构包含偏光膜以及用粘合剂层设置在该偏光膜的至少一个 面上的保护膜，其中所述粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂或基于水的聚合物粘合剂如基于 PVOH的粘合剂，并且其中朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面进一步包含粘合 底漆结构。
[0022] 具体地，所述粘合剂层应该具有与所述偏光膜和与所述底漆粘合剂结构二者的良 好结合。该底漆粘合剂层应该仅具有与所述保护膜的良好结合。
[0023]根据本发明的优选的实施例，当该保护膜是PC或PMMA时，则所述多层粘合剂体系 包括在内。对于其他保护层，特别是TAC，然后优选地单层基于乙二醛的粘合剂包括在内。 [0024]用于本发明的偏光结构的该基于水的聚合物粘合剂层包括基于水的聚合物溶液， 例如基于PVOH的水溶液，含有按重量计在约5 %与约50 %之间的PV0H。
[0025]用于本发明的偏光结构的该基于乙二醛的层包括乙二醛水溶液，该乙二醛水溶液 含有按重量计在约5%与约50%之间的乙二醛并且被调节为pH低于约7。
[0026]本发明的粘合剂层是从水溶液获得的，该水溶液包含基于乙二醛或水的聚合物， 所述溶液被施用在载体上并且然后固化以便获得该层。
[0027]该粘合底漆结构是指单-或多层结构，包含粘合底漆的单一层，例如热熔性粘合剂 层或胶乳粘合剂层或若干粘合底漆的连续层，例如包含热熔性粘合剂层和胶乳粘合剂层的 二层结构或包含热熔性粘合剂层夹在两个胶乳层之间的三层结构。
[0028]该偏光膜优选地是基于聚乙烯醇(PVA)的偏光层。
[0029] 根据本发明的优选的实施例，该偏光膜夹在两个保护膜之间。这些保护膜的材料 可以是相同的或不同的，例如，选自由以下各项组成的组:聚纤维素、聚碳酸酯、聚酯、聚（甲 基)丙烯酸、聚环烯烃共聚物、聚烯烃、热塑性聚氨酯、聚硫代氨基甲酸乙酯、聚乙烯、聚苯乙 烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚甲醛、聚氨酯、环氧树脂或它们 的共混物、基于三乙酸纤维素的层(TAC)、聚碳酸酯层(PC)、聚（对苯二甲酸乙二酯）（PET)、 聚（甲基丙烯酸甲酯)PMMA、聚苯乙烯(PS)、以及乙酸丁酸纤维素(CAB)。
[0030] 本发明的第二方面涉及用于制造偏光结构的方法。提供了偏光膜和至少一个保护 膜、优选地两个保护膜。为了产生偏光结构，将单层粘合剂、或多层粘合剂体系安置于该偏 光膜与这些保护膜之间。还可以将该粘合剂通过辊涂或棒涂或两者施用在该偏光膜的一个 面上或者该保护膜的一个面上。将这些保护膜压靠在该偏光膜上以便形成偏光结构。在50 tC-IHTC之间的温度下固化该分层结构持续约0.1-3小时。
[0031] 在该安置步骤之前，如果必要时，用至少碱处理来表面处理该保护膜以便改进粘 合性。可以使用等离子体、电晕、化学表面改性、紫外线处理或任何组合。
[0032] 本发明的粘合剂的另一个益处是它可以容易地以技术人员熟知的在线层压方法 制造，并且可以容易地适配为用于获得各种不同类型的偏光结构。
[0033] 本发明的第三方面涉及偏光光学元件，该偏光光学元件具有本发明的偏光结构， 将该偏光结构直接粘附到光学基本元件上以便形成偏光光学元件。此类偏光结构可以存在 于此类光学元件的前面或后面。该光学元件可以包括安置于该基本元件与该偏光结构之间 的粘合剂分层结构，以便在该基本元件上永久地保留该偏光结构。此类粘合剂结构可以包 括二层或三层粘合剂结构，该粘合剂结构包含至少热熔性粘合剂层和胶乳层或压敏粘合剂 层。为了本发明的目的，表述"光学基本元件"应理解为是指光学镜片、用于光学仪器的镜 片、滤光片、窗户、护目镜、反光镜和显示器，优选光学镜片，更优选眼科镜片。"眼科镜片"被 定义为即被适配为用于安装在眼镜中的镜片，其功能是保护眼睛和/或矫正视力;这些镜片 选自无焦点的、单焦点的、双焦点的、三焦点的、以及渐进式的镜片。该偏光结构的结合独立 于该光学基本元件的制造并且独立于其热固化或热塑性质而发生。该光学基本元件是由典 型地用于光学器件的材料制成的。通过信息而非限制性的方式，这些材料从以下项中选择： 聚碳酸酯;聚酰胺;聚酰亚胺;聚砜;聚对苯二甲酸乙二酯和聚碳酸酯的共聚物;聚烯烃，即， 聚降冰片烯;二乙二醇双(烯丙基碳酸酯）的聚合物和共聚物；（甲基)丙烯酸聚合物和共聚 物，即，源自双酸A的（甲基)丙烯酸聚合物和共聚物;硫代（甲基)丙烯酸聚合物和共聚物;氨 基甲酸乙酯与硫代氨基甲酸乙酯的聚合物和共聚物;环氧聚合物和共聚物；以及环硫化物 聚合物和共聚物。
[0034] 有利地，至少一个功能涂层可以给予该光学元件附加的功能。实际上可以将此类 涂层容易地置于该保护膜上，其条件是后者由化学惰性物质制成。
[0035] 所述功能涂层包括但不限于保护免受光降解或光氧化的功能、抗冲击功能、抗辐 射功能、防反射功能、色彩过滤功能、光致变色功能、抗静电功能、防污染功能。
[0036] 额外地，该偏光镜片还可通过层压、模内层压、注射成型、或铸造制得以便永久地 将该偏光结构固定到光学基本镜片上。
[0037] 优选实施方式的详细说明
[0038]在本申请中下列定义适用于所提及的不同词语。
[0039]膜指的是单层材料，例如TAC膜或PVA膜。
[0040]偏光结构指的是分层结构，该分层结构包含至少在其表面之一上包含保护膜的偏 光膜，例如基于PVA或PET。该整体执行偏光功能。在本说明书的其余部分，所述分层结构是 所谓的偏光结构。
[0041 ]热熔粘合剂层包括一种或更多种UV可固化的HMA，UV可固化的单体，可热固化的 HMA，和可热固化的单体，聚合物HMA，热塑性聚合物HMA。在优选的实施方案中，HMA是可热活 化的聚氨酯粘合剂。HMA层包含1.0微米-20微米的干燥的固体层，且整个厚度均匀，以提供 光学质量。在优选的实施例中，HM层为在1微米与15微米之间，更优选地在3微米与8微米之 间，具有整个厚度的变化小于0.5微米的均匀厚度以提供光学质量。
[0042] 可在本发明中使用的满足这些要求的HMA材料包括聚氨酯基可热活化的粘合剂材 料。这些材料的特征在于高分子量的聚氨酯的含水阴离子分散体。一类这种HMA商购于拜尔 公司（Bayer)，称为Disperc〇U?U 42和KA-8758。粘合剂聚合物国际公司（Bond Polymers International LLC)还商业化了可用于本发明的两种水性聚氨酯分散体：Bondthane?UD-104和BiJildthaiieeUD-IOS t3HMA材料可任选地与添加剂共混，以调节其流变学、机械或光学 性能。例如，添加剂，例如水或胶体二氧化硅或表面活性剂可加入到HMA配方中，促进交联， 改进硬度和耐久性。合适的胶体可以是LUDOX?SM-30胶体二氧化硅，在H20中30wt.%的 悬浮液。HMA中胶体的百分数可以是在I-20wt %的范围内，优选的在2-1 Owt %范围内。在本 发明中HMA材料也可以是用于配制热熔粘合剂的任何已知的聚合物，但优选热塑性聚合物。 因此，HM聚合物可以选自聚烯烃，聚酰胺，聚氨酯，聚氨酯/脲，聚乙烯吡咯烷酮，聚酯，聚酯 酰胺，聚（噁唑啉），和聚（甲基）丙烯酸类体系。合适的聚烯烃尤其披露于美国专利5,128， 388中。优选的聚烯烃是嵌段热塑性弹性体，例如含聚苯乙烯嵌段，聚丁二烯嵌段，聚异戊二 烯嵌段或乙烯-丁烯共聚物嵌段的嵌段弹性体。
[0043] 胶乳粘合剂层包含选自丙烯酸类胶乳，（甲基)丙烯酸类胶乳，聚氨酯胶乳，核/壳 胶乳及其结合物中的材料。胶乳层包含在0.5微米与10微米之间厚的干燥的固体层，且整个 厚度均匀，以提供光学质量。在优选的实施例中，胶乳层的厚度为1.0微米-5.0微米，且厚度 均匀，整个厚度的变化小于0.5微米，以提供光学质量。
[0044] 可在本发明中使用的满足这些要求的胶乳材料包括聚氨酯胶乳、丙烯酸类胶乳、 和核/壳胶乳。例如，（甲基）丙稀酸类，例如由捷利康公司（Zeneca)以名称Acrylic胶乳A-639商业化的丙稀酸类胶乳，聚氨酯胶乳，例如由巴辛顿公司（Baxenden)以名称W-213,W-240和W-234商业化的胶乳，或基于此商业化产品的聚氨酯胶乳。优选地，在本发明的实践中 使用聚氨酯胶乳，和更特别地例如US 5,316,791中所述的胶乳。其他优选的胶乳是核/壳胶 乳，例如在美国专利6,503,631和1^ 6,489,028中所述的那些。其他优选的胶乳是（甲基)丙 烯酸烷基酯，例如丙烯酸丁酯或（甲基)丙烯酸丁酯。
[0045] 所述乳胶材料可以任选地与添加剂共混以调节它的流变性能、机械性能或光学性 能。例如，可将偶联剂加入到胶乳材料中，促进对功能化层支撑体的粘合，正如US6，562，466 中所述。胶乳材料可以包括化妆品或光致变色染料或颜料或功能材料，例如抗静电材料，例 如如EP 1161512、US 6,770,710和US 6,740,699中描述的。
[0046]如前所述，可使用以γ氨丙基三乙氧基硅烷为代表的特定的硅烷衍生物替代胶乳 作为粘合剂。值得注意的是，这种化合物由迈图高新材料（Momentive Performance Material)以名称Silquest A-1100商业化。在本发明中，通过添加6.25%的A-1100到去离 子水中制造 A-1100溶液，这种溶液可旋涂在功能化层上。
[0047]该粘合底漆结构是指单-或多层结构，包含粘合底漆的单一层，例如热熔性粘合剂 层或胶乳粘合剂层或若干粘合底漆的连续层，例如包含热熔性粘合剂层和胶乳粘合剂层的 二层结构或包含热熔性粘合剂层夹在两个胶乳层之间的三层结构。
[0048] PVA指的是偏光聚乙烯醇膜，即，单膜层。
[0049] PVOH指的是聚乙烯醇，即，溶解在液体中并在粘合剂体系中用作组分的固体。
[0050] SF是指半成品镜片，即具有一个光学表面和需要被研磨成佩戴者的光学屈光力的 另一个表面的镜片。
[00511 Rx是指眼科镜片的处方。
[0052] 砂轮磨边或湿砂轮磨边是指不使用或使用水、使用在光学行业中典型的磨轮对光 学制品的周边的机械成型。
[0053] 需要在光学行业中制造偏光镜片。当它们如固定染色镜片一样提供免受阳光的保 护的同时，它们增加了减少或消除炫光的附加特征，该特征为佩戴者提供了更多的舒适度 和安全性。偏光光学制品典型地含有偏光介质，比如可以由PVA制得的偏光膜(美国专利2， 237，567)，其在该行业中是众所周知的。
[0054]在希望更多的耐久性的其他情况下，该偏光结构还可以包括两个保护膜，将这两 个保护膜放置在该偏光膜的每一侧上。美国公开专利申请2010/0202049描述了其中将PVA 偏光膜夹在三乙酸纤维素(TAC)之间的偏光结构。这种偏光结构被称为晶片或偏光板，如在 美国公开专利申请2008/0278810中所描述的。在这种情况下所使用的粘合剂是水基溶液， 该水基溶液由含有乙酰乙酰基(5 % )的PVA材料(Dp约2000，94%已水解的）、通过IM HCl将 pH控制在约8.5的锆胺化合物(AC-7)组成。在美国公开专利申请2010/0110542中描述了环 氧树脂粘合剂。该PVA还可含有比如黑色素的有用分子，如在美国专利7，029,758中描述的。 其他保护膜可以是但不限于以下各项的膜，包括在美国申请20100157195中描述的那些，透 明聚合物诸如基于纤维素的聚合物，例如二乙酸纤维素和三乙酸纤维素(TAC)、乙酸丁酸纤 维素(CAB);基于聚碳酸酯(PC)的聚合物;聚酰胺(PA);基于聚酯的聚合物，比如聚对苯二甲 酸乙二酯(PET)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)以及聚萘二甲酸乙二醇酯;诸如 聚甲基丙烯酸酯(PMA)的基于丙烯酸酯的聚合物;诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的甲基丙 烯酸酯聚合物；热塑性氨基甲酸乙酯聚合物(TPU);基于聚硫代氨基甲酸乙酯的聚合物;基 于乙烯基的聚合物，例如聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛;基于苯乙烯 的聚合物，比如聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(SMMA)、苯乙烯-马来酸酐共聚物 (SMA)、丙烯腈-苯乙烯(ANS)共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)三聚物、（甲基）丙烯酸 酯-丁二烯-苯乙烯（MBS)三聚物；基于烯烃的聚合物，比如聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯 (PMP)、含有环状(COC)或降冰片烯结构的聚烯烃、以及乙烯-丙烯共聚物;基于酰胺的聚合 物，比如尼龙以及芳香族聚酰胺;基于酰亚胺的聚合物;基于聚醚酰亚胺的聚合物;基于聚 砜的聚合物;基于聚醚砜的聚合物;基于聚醚醚酮的聚合物;基于聚苯硫醚的聚合物;基于 聚甲醛的聚合物；以及基于环氧树脂的聚合物、或它们的任何共混物。
[0055] 当使用水基粘合剂来组装偏光结构时，重要的是在加工的所有阶段过程中该结构 保持完整。这包括该结构本身的制造过程、提供偏光镜片的制造过程以及允许这些镜片成 为对于佩戴者而言有用的眼科产品的过程。在该偏光镜片的加工过程中，常见的是将该镜 片表面处理/研磨并且抛光到特定的光学屈光力。这种过程典型地涉及使该偏光镜片暴露 于水。将该镜片磨边或成型以便装配到框架中的过程也可以使该偏光镜片暴露于水。非常 重要的是该偏光结构保持完整并且在它的层之间没有发生分离。还非常重要的是该偏光结 构在干磨边工艺条件下在结合它的产品（如眼科镜片）的随后和反复使用之后不分层。
[0056] 还必须考虑的是这些不同保护层具有完全不同的表面特征当彼此相比时，连同与 该偏光膜的表面特征相比。因此，本发明的目的是找到偏光结构，该偏光结构将提供满足在 其薄膜的每个之间的粘合特性，特别是当该偏光结构是不对称的时，例如PC/PVA/TAC或 PMMA/PVA/TAC〇
[0057] 本发明的第一目的涉及偏光结构，包含：
[0058]-偏光膜；
[0059] -用粘合剂层设置在该偏光膜的至少一个面上的保护膜，
[0060] 其中所述粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂或基于水的聚合物粘合剂，优选基于 PVOH的粘合剂层，并且其中朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面进一步包含粘 合底漆结构。
[0061] 在本发明的一个实施例中，该偏光结构包括一个单一保护膜，将此后者置于该偏 光膜的与该镜片相反的一侧上。在本发明的优选的实施例中，该偏光结构还可包括两个保 护膜。这导致对该偏光膜的更好的保护。
[0062]本发明的偏光膜被定义为是基于聚乙烯醇(PVA)的偏光层，并且所述保护膜各自 独立地选自由以下各项组成的组:聚纤维素、聚碳酸酯、聚酯、聚（甲基)丙烯酸、聚环烯烃共 聚物、聚烯烃、热塑性聚氨酯、聚硫代氨基甲酸乙酯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、 聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚甲醛、聚氨酯、环氧树脂或它们的共混物。
[0063]优选地，该偏光膜是基于聚乙烯醇(PVA)的偏光层，并且所述保护膜各自独立地选 自由以下各项组成的组:基于三乙酸纤维素的层(TAC)、聚碳酸酯层(PC)、聚(对苯二甲酸乙 二酯）（PET)、聚（甲基丙烯酸甲酯)PMMA、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺(PA)、以及乙酸丁酸纤维素 (CAB) 0
[0064]根据本发明，用于本发明的偏光结构的该基于水的聚合物粘合剂层是从包含按重 量计在约5%与约50%之间的聚合物的基于水的聚合物粘合剂溶液获得的。优选地，所述基 于水的聚合物是PV0H。
[0065]根据本发明，该基于乙二醛的粘合剂层是从包含按重量计在约5%与约50%之间 的乙二醛并且被调节为pH低于约7的乙二醛水溶液获得的。
[0066]本发明还包括，如包括在基于乙二醛的粘合剂层的定义中，基于乙二醛-PVOH的粘 合剂层，其是包含基于PVOH的和基于乙二醛的粘合剂层的混合物的基于水的粘合剂层。 [0067]优选地，该乙二醛水溶液包含：
[0068]-按重量计在约5 %与约50 %之间的乙二醛，
[0069] -按重量计小于I %的pH调节化合物；以及
[0070] -余量的水。
[0071] 在一个实施例中，所述pH调节化合物包含盐酸(HCl)并且该光学粘合剂产品被调 节为pH低于约6。
[0072]在本发明的变体中，所述基于乙二醛的粘合剂层进一步包含以小于或等于乙二醛 的量的量存在的基于水的聚合物。
[0073]因此，在本发明的另一个实施例中，所述乙二醛水溶液包含：
[0074]-按重量计在约3 %与40 %之间的乙二醛，
[0075]-按重量计在2 %与6 %之间的聚乙烯醇(PVOH)聚合物，
[0076] -按重量计小于1 %的pH调节化合物；以及
[0077] -余量的水。
[0078]在这个实施例的优选变体中，所述乙二醛水溶液包含：
[0079]-按重量计在5 %与10 %之间的乙二醛，以及 [0080]-按重量计在3 %与6 %之间的PV0H。
[0081 ]在这个实施例的另一个优选变体中，所述乙二醛水溶液包含：
[0082]-按重量计约5%的乙二醛，以及
[0083] -按重量计约5%的PV0H。
[0084] 根据本发明，该基于水的聚合物是选自由以下各项组成的组:在结构中含有OH基 团的基于水的聚合物如聚乙烯醇(PVOH)、含有羟基基团的聚氨酯(PU)、羟乙基纤维素、羟丙 基纤维素、羧甲基纤维素钠、以及琼脂糖。
[0085] 根据本发明，所述粘合底漆结构是选自下组的单-或多层结构，该组由以下各项组 成:热熔性粘合剂层、胶乳粘合剂层以及它们的混合物。
[0086] 在本发明的偏光结构的优选变体中，当所述保护膜是选自PC和PMMA时，然后该粘 合剂层进一步包含该粘合底漆结构。在另一个变体中，当所述保护膜是TAC时，然后该粘合 剂层不需要进一步包含该粘合底漆结构。
[0087] 在另一个优选的变体中，本发明的偏光结构包含两个保护膜，它们中的至少一个 是选自PC或PMMA，其中该粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂，并且所述PC或PMMA保护膜进一 步包含在其朝向该偏光膜定向的面上的粘合底漆结构。
[0088] 在还另一个优选的变体中，当本发明的偏光结构包含两个保护膜时，一个是选自 PC和PMMA，并且另一个是TAC，则在PC或PMMA上的粘合剂层进一步包含该粘合底漆结构，并 且在TAC上的该粘合剂层不进一步包含该粘合底漆结构。
[0089]优选地，在那些优选的变体中，所述基于乙二醛的粘合剂是从包含以下各项的乙 二醛水溶液获得的：
[0090]-按重量计在约3 %与40 %之间的乙二醛，
[0091]-按重量计在2 %与6 %之间的聚乙烯醇(PVOH)聚合物，
[0092]-按重量计小于1 %的pH调节化合物；以及 [0093]-余量的水。
[0094]更优选地，在那些优选的变体中，所述基于乙二醛的粘合剂是从包含以下各项的 乙二醛水溶液获得的：
[0095] -按重量计约5%的乙二醛，以及
[0096] -按重量计约5%的PV0H。
[0097] 本发明的第二目的涉及用于制造根据本发明的第一方面的偏光结构的方法，该方 法包含以下步骤：
[0098]-提供偏光膜；
[0099]-在该偏光膜的至少一个面上提供保护膜；
[0100]-将粘合底漆结构安置在朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面上； [0101]-将基于水的聚合物粘合剂溶液，优选基于PVOH的粘合剂溶液，或基于乙二醛的粘 合剂溶液安置在所述偏光膜与所述保护膜之间；
[0102] -将该保护膜压靠在该偏光膜上以形成偏光结构;并且
[0103] -在60 °C -100 °C之间的温度下固化该组件持续5-30分钟。
[0104] 在一个实施例中，在安置基于水的聚合物粘合剂溶液或基于乙二醛的粘合剂溶液 的步骤之前，该方法进一步包括至少使用苛性碱处理或洗涤步骤对该保护膜进行表面处理 的步骤。
[0105] 优选地在本发明的方法中，安置基于水的聚合物粘合剂溶液或基于乙二醛的粘合 剂溶液的步骤包含将该粘合剂层棒涂或辊涂在该偏光膜的一个面上或该保护膜的一个面 上、亦或该偏光膜的一个面以及该保护膜的一个面上。
[0106] 本发明的第三目的涉及包含光学基本元件和偏光结构的偏光光学元件，包含：
[0107] -偏光膜；
[0108] -用粘合剂层设置在该偏光膜的至少一个面上的保护膜，
[0109] 其中所述粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂或基于水的聚合物粘合剂，优选基于 PVOH的粘合剂，并且其中朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面进一步包含粘合 底漆结构。
[0110]以上描述的关于本发明的偏光结构的每个技术特征应关于本发明的偏光光学元 件单独地或组合应用。
[0111] 本发明的偏光光学元件可以选自下组，该组由以下各项组成:光学镜片、用于光学 仪器的镜片、滤光片、窗户、护目镜、反光镜和显不器，优选光学镜片，更优选眼科镜片。
[0112] 根据本发明，所述光学元件可以通过层压、模内层压、注塑模制或铸造来制造。
[0113] 在优选的实施例中，本发明的光学元件进一步包括至少一个功能涂层，将该至少 一个功能涂层置于该保护膜上在所述保护膜的与该偏光膜相反的一侧上，所述涂层选自由 以下各项组成的组:硬涂层、减反射涂层、光致变色涂层、着色涂层、防雾涂层以及抗污涂 层。
[0114] 下面给出本发明的一些实例连同对比实例用于说明性的目的，并且不限制本发明 的范围。 实施例
[0115] 实例 1
[0116] a)制造 PC/PVA/TAC偏光结构
[0117] 将来自沙基聚合物型材公司（Sabic Polymershapes Inc)的商业PC薄膜(批次号 8010 112SC)通过肥皂和水进行手洗并且用来自粘合剂聚合物国际公司的UD 104溶液通过 棒式涂布机在一侧预涂覆并且然后在60°C下在1小时期间干燥。UD 104的干燥的涂层厚度 是约3μπι。然后，这种HMA涂覆的PC薄膜通过包含5%的乙二醛、5%的PV0H/Z320和0.52%HC1 的乙二醛-P VOH粘合剂溶液与PVA和TAC薄膜层压。所产生的结构然后在60 °C -100 °C的温度 条件下在5-30分钟期间固化，以获得最终的PC/PVA/TAC偏光结构。
[0118] b)测量干剥离力
[0119] 该干剥离力值是在剥离试验过程中使用Mark 10设备、在以下条件下测量的：
[0120] -无水环境，
[0121] -该薄膜宽度是25mm，
[0122] -将PC薄膜以1.5mm/min的剥离速度在180° T-剥离下从该PVA-TAC薄膜界面分离。
[0123] 技术人员将考虑的是该干剥离力的值是足够的，即当该值是大于ION时，该薄膜不 从它的支撑物上分层。
[0124] 所获得的PC-PVA-TAC薄膜具有在PC和PVA之间的大于19N的干剥离力值，因此认为 该PC薄膜具有在PVA薄膜上的非常好的粘附性。
[0125] 实例2
[0126] 与实例1相同，除了在两侧使用HMC涂覆的PC薄膜，即依次涂覆有硬涂层、抗反射涂 层以及顶涂层的薄膜，用于通过与实例1的相同粘合剂与该PVA薄膜层压。所获得的PC-PVA-PC显示出与实例1相同的良好的粘附性。
[0127] 对比实例1
[0128] 重复实例1而没有在PC薄膜上的HMA涂层。所获得的PC-PVA-TAC薄膜具有在PC和 PVA之间的非常差的粘附性。该PC薄膜可以用手容易地剥离。该剥离力值是低于2N。
[0129] 对比实例2
[0130] 重复实例2而没有在PC薄膜上的HMA涂层。所获得的PC-PVA-PC薄膜具有在PC和PVA 之间的非常差的粘附性。该PC薄膜可以用手容易地剥离。该剥离力值是低于2N。
[0131] 对比实例3
[0132] 重复实例二除了该基于水的乙二醛-PVOH粘合剂替换为UD-104溶液。所获得的PC-PVA-PC薄膜具有在PC和PVA之间的非常差的粘附性。该PC薄膜可以用手容易地剥离。该剥离 力值是低于2N。
[0133] 对比实例4
[0134] 重复实例二除了没有使用该基于水的乙二醛-PVOH粘合剂。所获得的PC-PVA-PC薄 膜具有在PC和PVA之间的非常差的粘附性。该PC薄膜可以用手容易地剥离。该剥离力值是低 于2N。
[0135] 研究的不同样品的结果总结在下表1中：
[0136] 表1
【主权项】
1. 一种偏光结构，包含： -偏光膜； -用粘合剂层设置在该偏光膜的至少一个面上的保护膜， 其中所述粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂或基于水的聚合物粘合剂，优选基于PVOH的 粘合剂，并且其中朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面进一步包含粘合底漆结 构。2. 根据权利要求1所述的偏光结构，其中将两个保护膜置于该偏光膜的每一侧上。3. 根据权利要求1或2所述的偏光结构，其中该偏光膜是基于聚乙烯醇(PVA)的偏光层， 并且所述保护膜各自独立地选自由以下各项组成的组：聚纤维素、聚碳酸酯、聚酯、聚（甲 基)丙烯酸、聚环烯烃共聚物、聚烯烃、热塑性聚氨酯、聚硫代氨基甲酸乙酯、聚乙烯、聚苯乙 烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚甲醛、聚氨酯、环氧树脂或它们 的共混物。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的偏光结构，其中该偏光膜是基于聚乙烯醇(PVA) 的偏光层，并且所述保护膜各自独立地选自由以下各项组成的组:基于三乙酸纤维素的层 (TAC)、聚碳酸酯层(PC)、聚(对苯二甲酸乙二酯）（PET)、聚（甲基丙烯酸甲酯)PMMA、聚苯乙 烯(PS)、聚酰胺(PA)以及乙酸丁酸纤维素(CAB)。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的偏光结构，其中所述基于水的聚合物粘合剂层是 从包含按重量计在约5 %与约50 %之间的聚合物的基于水的聚合物溶液获得的。6. 根据权利要求1至4中任一项所述的偏光结构，其中所述基于乙二醛的粘合剂层是从 包含按重量计在约5 %与约50 %之间的乙二醛并且被调节为pH低于约7的乙二醛水溶液获 得的。7. 根据权利要求6所述的偏光结构，其中所述乙二醛水溶液包含： -按重量计在约5 %与约50 %之间的乙二醛， -按重量计小于1 %的pH调节化合物；以及 -余量的水。8. 根据权利要求7所述的偏光结构，其中所述pH调节化合物包含盐酸(HC1)并且该光学 粘合剂产品被调节为pH低于约6。9. 根据权利要求6至8中任一项所述的偏光结构，进一步包含以小于或等于乙二醛的量 的量存在的基于水的聚合物。10. 根据权利要求9所述的偏光结构，其中所述乙二醛水溶液包含： -按重量计在约3 %与40 %之间的乙二醛， -按重量计在2 %与6 %之间的聚乙烯醇(PVOH)聚合物， -按重量计小于1 %的pH调节化合物；以及 -余量的水。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的偏光结构，其中所述粘合底漆结构是选自下组 的单-或多层结构，该组由以下各项组成:热熔性粘合剂层、胶乳粘合剂层以及它们的混合 物。12. 根据权利要求1至11中任一项所述的偏光结构，其中当所述保护膜是选自PC和PMMA 时，然后该粘合剂层进一步包含该粘合底漆结构。13. 根据权利要求1至12中任一项所述的偏光结构，该偏光结构包含两个保护膜，它们 中的至少一个是选自PC或PMMA，其中该粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂，并且所述PC或 PMMA保护膜进一步包含在其朝向该偏光膜定向的面上的粘合底漆结构。14. 根据权利要求13所述的偏光结构，其中所述基于乙二醛的粘合剂是从包含以下各 项的乙二醛水溶液获得的： -按重量计约5 %的乙二醛， -按重量计约5%的聚乙烯醇(PVOH)聚合物。15. 根据权利要求13或14所述的偏光结构，该偏光结构包含一个选自PC或PMMA的保护 膜，以及一个TAC保护膜。16. -种用于制造根据权利要求1至15中任一项所述的偏光结构的方法，该方法包含以 下步骤： -提供偏光膜； -在该偏光膜的至少一个面上提供保护膜； -将粘合底漆结构安置在朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面上； -将基于水的聚合物粘合剂溶液，优选基于PVOH的粘合剂溶液，或基于乙二醛的粘合剂 溶液安置在所述偏光膜与所述保护膜之间； -将该保护膜压靠在该偏光膜上以形成偏光结构;并且 -在60 °C_100 °C之间的温度下固化该组件持续5-30分钟。17. 如权利要求16所述的方法，其中在安置基于水的聚合物粘合剂溶液或基于乙二醛 的粘合剂溶液之前，该方法进一步包括至少使用苛性碱处理或洗涤而对该保护膜进行表面 处理的步骤。18. 如权利要求16或17所述的方法，其中安置基于水的聚合物粘合剂溶液或基于乙二 醛的粘合剂溶液包含将该粘合剂层棒涂或辊涂在该偏光膜的一个面上或该保护膜的一个 面上、亦或该偏光膜的一个面以及该保护膜的一个面上。19. 一种包含光学基本元件和偏光结构的偏光光学元件，包含： -偏光膜； -用粘合剂层设置在该偏光膜的至少一个面上的保护膜， 其中所述粘合剂层是基于乙二醛的粘合剂或基于水的聚合物粘合剂，优选基于PVOH的 粘合剂，并且其中朝向所述偏光膜定向的所述保护膜的至少一个面进一步包含粘合底漆结 构。20. 根据权利要求19所述的偏光光学元件，该偏光光学元件是选自下组，该组由以下各 项组成:光学镜片、用于光学仪器的镜片、滤光片、窗户、护目镜、反光镜和显不器，优选光学 镜片，更优选眼科镜片。21. 根据权利要求19或20所述的元件，该元件可以通过层压、模内层压、注塑模制或铸 造来制造。22. 根据权利要求19至21中任一项所述的元件，该元件进一步包括至少一个功能涂层， 将该至少一个功能涂层置于该保护膜上在所述保护膜的与该偏光膜相反的一侧上，所述涂 层选自由以下各项组成的组:硬涂层、减反射涂层、光致变色涂层、着色涂层、防雾涂层以及 抗污涂层。
【文档编号】G02B5/30GK105940327SQ201580006418
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】P·蒋, M·庞德尔斯
【申请人】埃西勒国际通用光学公司