光学制品的制作方法

专利名称：光学制品的制作方法
技术领域：
本发明提供一种光学制品(optical article)，其具有高表面硬度和吸收电磁波，例如可见光、紫外辐射、红外辐射、X射线、β射线和Y射线，特别是一种以处方 (prescription)镜、太阳镜、护目透镜、护罩和光学滤光器为代表的功能性光学制品。
背景技术：
现有以处方镜、太阳镜、护目透镜、护罩和光学滤光器为代表的光学制品的多 种工艺和种类，该光学制品吸收例如可见光、紫外辐射、红外辐射、X射线、β射线和 Y射线的电磁波。首先，现有一种通过注射-模塑(injection-molding)其中分散或溶解有电磁波吸 收剂的热塑性树脂来生产光学制品的方法，其中该电磁波吸收剂实现各个吸收目的(认 为是〃方法A")。作为另一种方法，有一种方法用以通过浇铸成型(cast-forming)其中分散或溶解 有电磁波吸收剂的单体来生产光学制品(认为是"方法B")。作为另一种方法，有一种方法用以通过从光学制品的表面吸收电磁波吸收剂和 固定该电磁波吸收剂来生产光学制品(认为是"方法C")。作为另一种方法，有一种方法用以通过涂布其中电磁波吸收剂被分散或者溶解 的涂布溶液于光学制品而在光学制品的表面上形成电磁波吸收层(认为是"方法D")。作为另一种方法，如专利文献1所述，有一种方法用以通过在塑料片的一侧提 供树脂层(其中分散或者溶解有功能性染料，例如光致变色染料)，然后在该塑料片的另 一侧注射-模塑支持(backup)树脂以层合该支持树脂，来生产光学制品(认为是"方法 E")。作为另一种方法，如专利文献2和3所述，存在一种方法用以通过提供树脂层 (其中在两片塑料片之间分散或者溶解有功能性染料，例如光致变色染料)，然后注射模 塑支持树脂以将其层合到塑料片的一侧，来生产光学制品(认为是"方法F")。[专利文献1]美国专利Νο.5,827,614[专利文献2]美国专利Νο.6,328,446[专利文献3]美国专利Νο.7,048,99
发明内容
尽管采用注射_模塑法的方法A与浇铸模塑法(方法B)相比，具有较快的生产 率和较低的成本，但是有一个缺点是模塑温度超过300°C，因而忍受该温度的电磁波及收 剂种类是受限制的。通常，尽管浇铸模塑法的方法B不像注射-模塑法(方法A)那样高温度，但方 法B与注射-模塑法相比具有低生产率和高成本。方法C是所谓的着染(staining)法，包括用水基着染溶液着染光学制品的方法和升华着染法。该方法具有缺点，即，待分散或者溶解于水中的电磁波吸收剂或可以被升 华的电磁波吸收剂是受限制的。采用涂 布法的方法D不能具有通过涂布形成的电磁波吸收层的很高硬度，而且 存在缺点，即，以处方镜、太阳镜、护目透镜、护罩和光学滤光器代表的光学制品容易 被损坏。如专利文献1所述的方法E与通过在塑料片一侧提供功能树脂层和通过在塑料 片另一侧注射-模塑支持树脂来生产光学制品的技术有关，所述功能树脂层中分散或者 溶解有例如光致变色染料的功能性染料。因为在方法E中功能性树脂层对应于光学制品 的表面，类似于方法D，表面硬度不能制成很高，且存在缺点，即以处方镜、太阳镜透 镜、护目透镜、护罩和光学滤光器代表的光学制品容易被损坏。如专利文献2和专利文献3中所述的方法F与通过形成具有一结构的功能性层合 材料和通过在功能树脂层的塑料片的一侧注射-模塑支持树脂来生产光学制品的技术有 关，在所述结构中分散或者溶解有例如光致变色染料的功能性染料的功能性树脂层被保 持在两个塑料片之间。因为在方法F中，该塑料片对应于光学制品的表面，因此没有如方法D和E中 所述的该光学制品的表面硬度容易被减少的缺点。然而，生产功能性层合材料需要高成 本。在注射-模塑时，存在塑料片和支持树脂是否可以被热粘合的一致性方面的缺点， 因而存在塑料片和支持树脂不得不适当选择的缺点。为解决上述技术问题的本发明技术方案是，生产包括层合材料的光学制品，所 述层合材料中塑料片、树脂层和支持树脂按该顺序层合，其中该树脂层包含电磁波吸收 剂。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中该电磁波吸收剂是可见光吸 收剂，紫外线吸收剂和红外线吸收剂中的任何一个或者它们的混合物。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述电磁波吸收剂是光致变 色染料。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述电磁波吸收剂在上述树 脂层中在光学水平上被溶解或者分散。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是聚氨酯树脂、 丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂和环氧树脂中的任何一种或者它们的混合物。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是交联聚合物的 树脂层。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是通过热固化聚 氨酯组合物而固化的物质。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是通过热固化、 通过电磁固化或者通过它们联合来固化丙烯酸系组合物而固化的物质。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是通过热固化不 饱和聚酯而固化的物质。本发明的另一技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是通过热固化、通 过紫外线固化或者通过它们联合来固化环氧树脂组合物而固化的物质。
本发明的另一技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是直链聚合物和交 联聚合物的混合物。本发明的 另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是直链聚氨酯树 脂和交联丙烯酸系树脂的混合物。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述树脂层是直链丙烯酸系 树脂和交联聚氨酯树脂的混合物。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述塑料片是层合片。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中该层合片中的任何一层包含 电磁波吸收剂。本发明的另一技术方案是，生产光学制品，其中上述电磁波吸收剂是可见光吸 收剂、紫外线吸收剂和红外线吸收剂中的任何一种或者它们的混合物。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述电磁波吸收剂是光致变 色染料。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述电磁波吸收剂在光学水 平上被溶解或者分散于上述层合片中的任一层中。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其中上述层合片是偏振片。本发明的另一个技术方案是，生产光学制品，其是处方镜、太阳镜、护目透 镜、护罩或者光学滤光器。发明效果本发明可以提供一种光学制品，其具有高表面硬度和吸收电磁波例如可见光、 紫外辐射、红外辐射、X射线、β射线和Y射线，特别是一种以处方镜、太阳镜和护目 镜、护罩和光学滤光器为代表的功能性光学制品。发明的
具体实施例方式用于本发明的塑料片具有单层片的情形和其中多个片被多层层合的层合片的情 形。单层片的情况稍后描述如下。由于本发明的塑料片需要高透明度，所以使用具有高透明度的树脂。作为具有 高透明度的树脂，存在其中使用热塑性树脂的情形和其中使用热固性树脂的情形。热塑性树脂的实例包括聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树 月旨、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、ABS树脂、聚苯乙烯树脂、降冰 片烯树脂、聚乙烯乙烯醇(polyethylene vinyl alcohol)树脂、酰基纤维素树脂等等。特别地，优选聚碳酸酯树脂、透明聚酰胺树脂(透明尼龙树脂)、丙烯酸系树 月旨、聚酯树脂、聚氨酯树脂、酰基纤维素树脂和它们的聚合物合金，它们具有高透明 度、容易形成片材并且具有比较高的硬度。用橡胶成分等改性以获得韧性的那些是优选 的。塑料片通常是由这些树脂通过挤出-模塑法制备的。挤出-模塑法是用以通过 从宽缝挤出热熔树脂，并保持它的样子或者单轴拉伸或双轴拉伸热熔树脂来生产塑料片 的方法。另外，存在依靠干膜浇铸方法来获得的塑料片，该方法包括流动-浇铸 (flow-casting)通过溶解这些树脂而制备的溶液和使该溶液脱溶剂(desolvating)以通过干法形成薄膜；还有依靠湿膜浇铸方法获得的塑料片，该方法包括引导从宽缝挤出的树脂 溶液到凝结槽(coagulation bath)和使该溶液脱溶剂以通过湿法形成薄膜。该两种方法均 能使用。热固性树脂的实例 包括聚氨酯树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、聚酯树脂、烯 丙基化合物的固化体如二乙二醇二烯丙基碳酸酯(CR39)和邻苯二甲酸烯丙基酯、聚硫氨 酯、环硫化物的固化体、聚酰亚胺树脂等。这些热固性树脂可以通常用作适合于本发明的通过在板间聚合或者以湿膜浇铸 法的塑料片。通常，用于本发明的塑料片可以是热塑性树脂或者热固性树脂的任何一种，并 且因为易于生产塑料片和获得一致的片材和低制造成本，优选使用能挤出-模塑的热塑 性树脂。建议根据ISO 868测量的树脂的邵氏D硬度是65以上，优选70以上。当邵氏D硬度小于65时，存在光学制品的表面硬度不能被增加的可能性。在本发明中，优选使用可以被挤出_模塑、可以低成本容易地提供塑料片且具 有高邵氏D硬度的聚碳酸酯树脂、透明聚酰胺树脂(透明尼龙)、丙烯酸系树脂、聚酯树 月旨、聚氨酯树脂和它们的聚合物合金的塑料片。塑料片的厚度在大约5微米到2毫米之间，更优选地在大约10微米到1.5毫米 之间。在小于5微米的情形下，当证明以下所述树脂层在一侧时，塑料片内可能引起褶 皱，因而其变成涂层斑点的原因。更进一步的，当树脂层是柔软的时，它的柔软度甚至 在塑料片表面上产生影响，由此使得制成具有低表面硬度的光学制品。当塑料片的厚度超过2毫米时，存在在如下所述弯曲加工步骤中弯曲可能变得 困难的趋势。在塑料片的一侧上提供本发明的树脂层，并且当其是塑料片和支持树脂的粘附 功能层时，树脂层也变成电磁波吸收剂例如可见光吸收剂、紫外线吸收剂或者红外线吸 收剂，或者光致变色染料的保持层。用作树脂层的树脂应该基于支持树脂的种类和电磁波吸收剂的种类而选择。通常，容易变成薄层的树脂是适合的，树脂的实例包括聚氨酯树脂、丙烯酸系 树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、尿素三聚氰胺树脂等。在上述塑料片的一侧上通过利用涂布法或者转移法来制备树脂层。涂布方法指的是通过在塑料片的一侧上涂布树脂层本身的组分或者树脂层的组 分溶解于其中的溶液，和任选地通过使其脱溶剂来生产树脂层的方法，该涂布方法使用 例如浸渍法、流涂法、辊涂机法、喷涂法、棒涂机法、丝网印刷法、凹版涂布法和胶印 法的技术。当树脂层组分处于未固化阶段和液态时，树脂层组分被涂布于塑料片，涂布后 热固化或者通过照射例如紫外线辐射的电磁线以电磁固化。该方法可适用于聚氨酯树 月旨、丙烯酸系树脂、环氧树脂等等。当树脂层组分是聚合物或者低聚物时，或者当树脂层组分的粘性甚至在未固化 状态下很高时，将该树脂层组分溶于溶剂以制备溶液，并且将该溶液涂布于塑料片。在 涂布该溶剂之后，该溶剂通过加热、减压处理、或者空气干燥来除去。然后该固化完全度通过增加加热或者照射例如紫外辐射和电子束的电磁波的程度而进一步提高。在溶液状态下的该涂布方法适用于聚氨酯树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚 酰胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、尿素三聚氰胺树脂等等。所述转移法是一种用于通过首先在除塑料片以外的第二片材上预形成树脂层， 然后通过将其上形成树脂层的第二片材与该塑料片重叠以使得形成的树脂层与该塑料片 接触，并随后通过加热或者压力来将该树脂层转移到该塑料片一侧的方法。在本发明中，特别优选的树脂层是 具有高透明度并是较小脆性的树脂的树脂 层。特别地，优选该树脂层是聚氨酯树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂和环 氧树脂中的任何一种，或者它们的混合物或者聚合物合金。优选用于该树脂层中的该聚氨酯树脂的实例包括直链聚氨酯树脂和交联聚氨酯 树脂。所述直链聚氨酯树脂是异氰酸酯基和醇羟基的加成聚合物，以及是其中二异氰 酸酯和二醇以直链形式化学结合的聚氨酯树脂。该二异氰酸酯的实例包括以甲苯二异氰酸酯(TDI)、间亚二甲苯基 (methaxylylene) 二异氰酸酯(MDI)、二苯甲烷_4，4' -二异氰酸酯、二苯醚4，4' -二 异氰酸酯和1，5-萘二异氰酸酯为代表的芳香族二异氰酸酯，以及以六亚甲基二异氰酸 酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化TDI以及氢化MDI为代表的脂肪族二异氰酸酯。这些二异氰酸酯是单独或者混合使用的。由于其低黄化现象(xanthochroism)， 脂肪族二异氰酸酯是特别优选的。作为粘度调节剂，可以进一步地少量加入例如己烷单异氰酸酯的单异氰酸酯。因为异氰酸酯基与醇羟基的反应速率通常很高，所以二异氰酸酯和二醇的混合 物容易成为凝胶。在通过涂布方法形成树脂层时，因为凝胶阻碍涂布操作，因此优选具 有尽可能慢的凝胶速度的异氰酸酯。因此也优选采用其中异氰酸酯基被封闭的封闭异氰 酸酯来抑制凝胶速度。二醇是以乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇和1，6-己二醇为代表的脂肪族 二醇；以聚乙二醇、聚丙二醇、聚亚乙基亚丙基二醇和聚丁二醇为代表的基于聚醚的二 醇；以基于己内酯基、基于己二酸酯和基于共聚酯为代表的基于聚酯的二醇；基于碳酸 酯的二醇；以双酚A、双酚A的环氧乙烷加合物和双酚A的环氧丙烷加合物为代表的芳 香族二醇；等等。这些二醇是单独或者混合使用的。特别地，从无黄化现象、耐水解性、与支持树脂的加热粘附特性和透明度的 观点来说，本发明优选采用〃 ELASTOLLAN" ET590、 “ ELASTOLLAN 〃 ET595 和〃 ELASTOLLAN" ET598，它们是BASF的基于聚酯的聚氨酯，和所述作为上述公司
的基于聚醚的聚氨酯的基于聚醚的二醇和基于聚酯的二醇。在其分子中具有两个硫醇基的二硫醇，例如2，2' -二巯基乙基醚，或者在其 分子中具有一个醇羟基和一个硫醇基的化合物，例如2-巯基乙醇，能代替二醇被使用。也可以辅助地加入具有氨基的化合物来代替醇羟基或者硫醇基。作为粘度调节剂，也可以添加具有一个活泼氢的化合物，例如具有一个醇羟基 的化合物，例如丙醇，或者具有一个仲氨基的化合物，例如N-甲基丙基胺。以下举例说明用于在塑料片的一侧上形成直链聚氨酯树脂的树脂层的一些方法。首先，存 在一种用于通过将以等当量比包含二异氰酸酯和二醇的组合物(可以 包含例如锡基催化剂的催化剂)以涂布方法涂布到塑料片的一侧、然后聚合该涂布的层 来形成树脂层的方法。另一个方法包括通过涂布方法将其中上述组合物溶于溶剂中的那些涂布到塑料 片的一侧，和当脱溶剂时或之后聚合该涂布的层以形成树脂层。在上述组合物预先变成低聚物的情形中，另一个方法包括将该低聚物涂布到塑 料片的一侧，或者将其中该低聚物溶于溶剂中的溶液涂布到塑料片的一侧，然后当脱溶 剂时或之后聚合该涂布的层以形成树脂层。在上述组合物预先变成聚氨酯聚合物的情形中，另一个方法包括将通过在例如 二甲基甲酰胺的溶剂中溶解该聚氨酯聚合物而制备的聚氨酯溶液涂布到塑料片的一侧， 然后使其脱溶剂以形成树脂层。交联的聚氨酯是至少是三异氰酸酯的异氰酸酯和二醇的加成聚合物，或者是异 氰酸酯和至少是三醇的化合物的加成聚物，或者是至少是三异氰酸酯的异氰酸酯和至少 是三醇的化合物的加聚物。聚合的聚苯多异氰酸酯是典型的所述至少是三异氰酸酯的异氰酸酯。存在甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等等作为所述至少是三醇的化合物。代替所述至少是三醇的化合物，可以使用在其分子中整个地具有总共三个或更 多个巯基和醇羟基的化合物。为了调节交联密度或者调节涂布液体的粘性，可以加入单异氰酸酯或者单醇 (mono-ol)。以下举例说明一些用于在塑料片的一侧形成交联聚氨酯树脂的树脂层的方法。首先，处于未固化阶段的至少是三异氰酸酯的异氰酸酯(必要的话，可以加入 二异氰酸酯或者单异氰酸酯)和至少是三醇的具有醇羟基的化合物(必要的话，可以加入 二醇或者单醇)以近似等当量比被包括(可以包括例如锡基催化剂的催化剂)，将其涂布 于塑料片的一侧且被聚合以形成树脂层。另一个方法包括将其中添加溶剂到上述组合物的溶液涂布到塑料片的一侧，和 当脱溶剂时或之后将其聚合以形成树脂层。由于与支持树脂的优良热粘附特性，该聚氨酯树脂层不论直链聚氨酯树脂或者 交联聚氨酯树脂，都特别优选用于本发明中。优选用于所述树脂层的丙烯酸系树脂是直链丙烯酸系树脂或者交联丙烯酸系树 脂。所述直链丙烯酸系树脂是其中在其分子中具有一个丙烯酸类双键的化合物是自 由基聚合的那些。所述在其分子中具有一个丙烯酸类双键的化合物实例包括(甲基)丙烯酸酯单体 例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯和(甲基)丙烯酸 羟乙基酯；(甲基)丙烯酸基单体例如丙烯酸、丙烯酰胺和丙烯腈；等等。所述直链丙烯酸系树脂通过聚合(甲基)丙烯酸酯单体或者(甲基)丙烯酸基单 体自身或者它们的混合物的组合物(其包含自由基聚合引发剂，并可以包含链转移剂和阻聚剂)来获得。以下举例说明一些用于在塑料片的一侧形成直链丙烯酸系树脂的树脂层的方法。首先，在上述组合物处于未聚合阶段的情形中，将该组合物通过涂布方法涂布 到塑料片的一侧，用加热或者例如紫外辐射的电离辐射来照射，在塑料片上聚合以形成 树脂层。另一个方法包括将其中上述组合物溶解于溶剂中的溶液涂布到塑料片的一侧， 脱溶剂，并通过加热或者照射例如紫外辐射的电离辐射来使其聚合以形成树脂层。无论如何，如果在阻隔氧气例如在氮气流中的同时进行聚合反应，则聚合进程 可以被加快。

在上述组合物预先成为聚合的低聚物的情形中，另一个方法包括将上述组合物 单独涂布到塑料片的一侧，并聚合它以形成树脂层。或者，将上述组合物溶于(甲基) 丙烯酸酯单体或者例如醇类的溶剂中以制备溶液，将该溶液涂布于塑料片的一侧，然后 任选地脱溶剂和聚合以形成树脂层。当上述组合物预先通过溶液聚合或者乳液聚合变成聚合的丙烯酸系树脂时，将 例如醇类的溶剂加到上述组合物以制备溶液，将该溶液涂布到塑料片的一侧并脱溶剂以 形成树脂层。交联的丙烯酸系树脂是其中包含在其分子中具有两个或更多丙烯酸类双键的多 官能(甲基)丙烯酸酯的组合物是自由基聚合的那些。所述在其分子中具有两个丙烯酸类双链的化合物的实例包括乙二醇二(甲基)丙 烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、三羟 甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯二醇或者氨基 甲酸酯三醇的二(甲基)丙烯酸酯或者三(甲基)丙烯酸酯、环氧二(甲基)丙烯酸酯、 环氧三(甲基)丙烯酸酯等等。特别地，因为通常具有与支持树脂的高的热粘附特性，所以优选例如氨基甲酸 酯二醇或者氨基甲酸酯三醇的二(甲基)丙烯酸酯或者三(甲基)丙烯酸酯的氨基甲酸酯 (甲基)丙烯酸酯。可以使用在其分子中具有两个或更多丙烯酸类双键的多官能(甲基)丙烯酸酯与 在其分子中具有一个丙烯酸类双键的化合物组合，用于调节交联程度和粘度。以下举例说明在塑料片的一侧形成交联丙烯酸系树脂的树脂层的方法。将如上所述的两个或更多官能度的(甲基)丙烯酸酯单体，例如二(甲基)丙烯 酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯等等，与任选加入的单(甲基)丙烯酸 酯单体或基于(甲基)丙烯酸的单体的组合物(包括自由基聚合引发剂，和任选地链转移 剂或者阻聚剂)，通过涂布方法以其本身涂布到塑料片的一侧，或者将其中该组合物溶于 溶剂中的溶液通过涂布方法涂布于塑料片的一侧，脱溶剂，然后将其加热或者用例如紫 外辐射的电离辐射照射，并在塑料片上进行聚合反应以形成树脂层。如果在阻隔氧气， 例如在氮气流中的同时进行聚合，则聚合进程可以被加快。另外，通过二(甲基)丙烯酸酯和三硫醇，或者三(甲基)丙烯酸酯和例如2， 2' -二巯基乙基醚的二硫醇的加成反应来制备的交联加成聚物，能被用于本发明的树脂层。优选用于该树脂层的聚酯树脂是直链聚酯树脂或者交联聚酯树脂。所述直链聚 酯树脂是芳香族二羧酸或者脂肪族二羧酸与芳香族二醇或者脂肪族 二醇的酯化反应物。作为所述芳香族二羧酸，有邻苯二甲酸酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等等。作为所述脂肪族二羧酸，有琥珀酸、己二酸、癸二酸等等。作为所述芳香族二醇，有双酚A、双酚A的环氧乙烷加合物、双酚A的环氧丙 烷加合物等等。作为所述脂肪族二醇，有脂肪族二醇例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二 醇、1，6-己二醇等等；基于聚醚的二醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚亚乙基亚丙基 二醇、聚丁二醇等等；基于聚酯的二醇例如基于己内酯、基于己二酸酯、基于共聚酯的 二醇，等等；基于碳酸酯的二醇；等等。作为所述二醇，从耐热特性或者耐水解性的观点来看，优选使用基于聚醚的二
醇和基于聚酯的二醇。以下举例说明用于在塑料片的一侧形成直链聚酯树脂的树脂层的方法。因为酯化反应速率通常是低的，所以预先通过溶液聚合或者本体(block)聚合的 方式来聚合的聚酯树脂通常溶于例如甲乙酮或者乙酸乙酯的溶剂中以制备溶液。然后， 将该溶液通过涂布方法涂布于塑料片的一侧，通过例如加热的脱溶剂方法除去溶剂以形 成树脂层。所述交联的聚酯树脂是在其分子中具有不饱合双键的二羧酸例如马来酸酐和脂 肪族或芳香族二醇的酯化反应物。通常，在其分子中具有不饱合双键的二羧酸，和在其分子中没有不饱合双键的 芳香族或者脂肪族二羧酸主要结合使用。作为用于与具有(一个或多个)不饱合双键的二羧酸组合使用的芳香族二羧酸， 有邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等等。进一步地，作为用于与具有不饱合双键 的二羧酸组合使用的该脂肪族二羧酸，有琥珀酸、癸二酸、己二酸等等。作为所述脂肪族二醇，有脂肪族二醇例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二 醇、1，6-己二醇等等；基于聚醚的二醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚亚乙基亚丙基 二醇、聚丁二醇等等；以及基于聚酯的二醇例如基于己内酯、基于己二酸酯、基于共聚 酯、基于碳酸酯的二醇；等等。作为所述芳香族二醇，有双酚A、双酚A的环氧乙烷加合物、双酚A的环氧丙 烷加合物等等。作为二醇，优选使用难以被水解的基于聚醚的二醇和基于聚酯的二醇。以下举例说明用于在塑料片的一侧形成交联聚酯树脂的树脂层的方法。将预先通过例如溶液聚合的方法聚合的交联聚酯树脂(一般被认为是"不饱和 聚酯树脂")溶于例如甲乙酮或者乙酸乙酯的溶剂中以制备溶液。然后，通过涂布方法 将该溶液(包含自由基聚合引发剂)涂布到塑料片的一侧，脱溶剂后根据加热自由基聚合 作用聚合以形成树脂层。进一步，将通过在例如苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯等的可自由基聚合化合物中溶解交联聚酯树脂而制备的溶液(包含自由基聚合引发剂)，通过涂布方法涂 布于塑料片的一侧，然后使其热自由基聚合以形成树脂层。如果在阻隔氧气，例如在氮气流中的同时进行聚合反应，则聚合进程可以被加 快。
优选用于树脂层的该聚酰胺树脂是直链聚酰胺树脂且是二胺同二羧酸的缩聚合 反应物。作为所述二胺，有六亚甲基二胺、m_ 二甲苯胺、二(ρ-氨基环己基)甲烷、3， 3' - 二甲基-4，4' -二氨基双环己基-甲烷、三甲基己二胺等等。作为所述二羧酸，有己二酸、十二烷二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等等。还 有通过开环聚合例如己内酰胺的环状化合物获得的直链聚酰胺。在所述直链聚酰胺之中，优选使用名称为无定形尼龙或者透明尼龙的树脂。它 们通常具有低结晶度、高透明度和与支持树脂优良的热粘附特性。作为透明的尼龙， 可以例举EMS-CHEMIE GmbH 的"GRILAMID" TR55, “ GRILAMID" TR90 禾口" GRILAMID" TR90UV, DEGUSSA AG 的〃 TROGAMID" CX7323, ARKEMAInc.的〃 RILSAN〃 CLEAR G350 等等。以下举例说明用于在塑料片的一侧形成直链聚酰胺树脂的树脂层的方法。因为聚酰胺的聚合反应速率很低，通常将通过例如溶液聚合和本体聚合的方法 预聚合的聚酰胺树脂溶于例如醇类的溶剂中以制备溶液，并将该溶液通过涂布方法涂布 于塑料片的一侧，通过加热脱溶剂以形成树脂层。优选用于树脂层的环氧树脂的实例通常是交联树脂，并且可以包括具有两个或 更多环氧基的化合物与例如胺类、硫醇、酸酐的固化剂的固化物质，或者具有两个或更 多环氧基的环氧化合物与例如咪唑和路易斯酸类的潜固化剂的固化物质，或者具有两个 或更多环氧基的环氧化合物与催化剂的紫外线固化物质。环氧化合物包括具有缩水甘油基的那些和具有氧化物基团的那些。具有两个或 更多缩水甘油基的环氧化合物的实例包括二缩水甘油基醚的双酚A类、多官能缩水甘油 醚的酚醛清漆(phenol novolak)类、诸如三缩水甘油基异氰脲酸酯的环氧化合物的缩水甘
油醚类等等。具有两个或更多氧化物基团的化合物的实例包括具有两个或更多个环己烯氧化 物基团或者三环癸烯氧化物基团的化合物作为代表。所述固化剂的实例包括例如二亚乙基三胺、二氨基二苯基甲烷等的胺类；例如 多硫醇、多硫化物树脂等的硫醇类；以及例如邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等的酸酐类。 进一步的，所述潜固化剂的实例包括例如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等的咪唑 类；以及例如三氟化硼、氯化铝化合物等的路易斯酸类。进一步，所述紫外线固化催化 剂的实例包括芳香族重氮鐺的氟化硼盐、芳香族重氮鐺的氯化锡盐等等。以下举例说明用于在塑料片的一侧形成环氧树脂的树脂层的方法。首先，将大致以等当量比包含具有两个或更多环氧基的环氧化合物和固化剂如 胺类、硫醇类和酸酐类的组合物，或者将包含具有两个或更多环氧基的环氧化合物和少 量例如咪唑类和路易斯酸类的潜固化剂的组合物，通过涂布方法涂布到塑料片的一侧且 加热，在塑料片上进行固化反应以形成树脂层。
另一个方法包括通过涂布方法将包含具有两个或更多个氧化物基团的脂环族烃 和少量催化剂的组合物涂布到塑料片的一侧，用紫外辐射照射，并在塑料片上进行聚合 反应以形成树脂层。无论如何，可以使用具有一个缩水甘油基的化合物或溶剂，例如正丁基缩水甘 油醚作为粘度调节剂。优选用于本发明的该树脂层的所述聚氨酯树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚 酰胺树脂和环氧树脂可以通过混合它们来使用。当这样的混合树脂用作树脂层时，与待注射_模塑的支持树脂的热粘附特性通 常增加。用于树脂层的优选混合的树脂的组合包括直链聚氨酯树脂和交联丙烯酸系树脂 的混合物。特别地是如此的情形其中将直链聚氨酯树脂或者预先聚合的直链聚氨酯低 聚物和交联的丙烯酸系树脂单体的混合物，涂布到塑料片的一侧，在塑料片上聚合交联 的丙烯酸系树脂以形成树脂层。其他优选的混合树脂的组合包括直链丙烯酸系树脂和交联聚氨酯树脂的混合 物。特别地，将直链丙烯酸系树脂或者预先聚合的直链丙烯酸低聚物与在未固化阶段的 交联聚氨酯的混合物涂布到塑料片的一侧，并在该塑料片上聚合该交联聚氨酯 树脂(当 包括直链丙烯酸系低聚物时直链丙烯酸系低聚物也被聚合)以形成树脂层。如上所述，用于该树脂层的树脂包括直链聚合物的情形和交联聚合物的情形， 并且任何一情形可以完成本发明。然而，当该树脂层是直链聚合物时，树脂层可以以热 量或者压力在注射-模塑支持树脂时熔化或者变形。因此，树脂层的厚度可以变化。因为树脂层可以包含电磁波吸收剂例如可见光吸收剂、紫外线吸收剂、红外线 吸收剂、电波吸收剂、X射线吸收剂和Y射线吸收剂，可能由支持树脂的注射-模塑导 致的这样的树脂层厚度不均勻，转变成电磁波吸收性能的不均勻。也就是说，因为电磁 波吸收性能变化与该树脂层的厚度成比例，所以不能获得均一的吸收性能。特别是，对于通过本发明获得的光学制品，将导致色调不均勻、紫外线吸收不 均勻、红外吸收不均勻和X射线吸收不均勻。因此，为了完成本申请的目的，可优选该树脂层是耐热的交联聚合物的树脂 层，而不是直链聚合物的树脂层。包含于本发明树脂层中的电磁波吸收剂的实例可以包括可见光吸收剂、紫外线 吸收剂、红外线吸收剂、电波吸收剂、X射线吸收剂和Y射线吸收剂。所述可见光吸收剂的实例包括例如染料和颜料的着色物质。通过将染料和颜料 混入树脂层，自然光、照明光或者激光的穿透性可以被控制，或者时尚感(fashionability) 可以通过着色为优选的色调而改进。特别地，因为光致变色染料可以增加彩色显影速率和褪色速率或者可以通过将 该染料混入树脂层来提高色密度，因此其是最优选的可见光吸收剂。所述光致变色染料的实例，包括基于螺吡喃(spiro pyran)、基于螺噁嗪、基于苯 并吡喃、基于二芳基-eden、基于俘精酸酐、基于环藩(cyclophane)等等的染料，并且由 于基于螺噁嗪和苯并吡喃的染料是耐自由基聚合性的，因此特别优选它们。作为紫外线吸收剂，除了例如二苯甲酮化合物和苯并三唑化合物的典型紫外线吸收剂之外，还可 优选使用已知用于树脂组合的普通紫外线吸收剂。作为红外线吸收剂，除了例如二亚胺鐺(diimmonium)化合物、菁化合物和羧酸 铜络合物的红外线吸收剂之外，可以优选使用已知用于树脂组合的普通红外线吸收剂。作为电波吸收剂，除了例如ITO (铟锡氧化物)颗粒、氧化锌颗粒和碳纳米管的 导电颗粒之外，可以优选使用已知用于树脂组合的普通导电颗粒。作为X射线吸收剂或者Y射线吸收剂，可以优选使用例如(甲基)丙烯酸铅盐 的羧酸铅盐类。尽管在施加到塑料片之前的阶段混合这些电磁波吸收剂与树脂层涂布液体是普 遍的，但有机化合物还可以被注入到树脂层的表面中，或者可以在例如染料和颜料的有 机化合物的情形下随后被着染。与树脂层混合的该电磁波吸收剂对于可见光来说不应成为混浊(起雾)的原因。 因此，优选在光学水平上在该树脂层里溶解或者分散该电磁波吸收剂。这里描述的光学 水平表示粒子大小大约为IOOnm或者更小。与树脂层混合的该电磁波吸收剂的数量应该根据该树脂层的厚度、电磁波吸收 剂的种类和所需的电磁波吸收性能来决定。通常，包含光致变色染料的可见光吸收剂、 紫外线吸收剂或者红外线吸收剂的量，按重量计大致是0.1-20%，以及对于电波吸收 齐U，X射线吸收剂和Y射线的量，按重量计大致是1_60%。树脂层的厚度优选是大致在1微米和1毫米之间，更优选在大致10-500微米之 间。当树脂层的厚度小于1微米时，以下所论及的支持树脂的热粘附特性和粘附性具有 变弱的倾向。在树脂层小于1微米的情况下，即使电磁波吸收剂与该树脂层以高浓度混 合，由于该树脂层的厚度太薄，该电磁波吸收剂的量不足，因此难以获得足够的电磁波 吸收性能。当树脂层的厚度超过1毫米时，该树脂层在注射-模塑支持树脂时会变形，因此 容易发生厚度不均勻。本发明的塑料片不必需是单层片。用单层片层合的多层层合片也可以实现本发 明。所述层合片由层合单层片，用胶或者粘合剂来粘附该层或者加热粘合层来形 成。基本上地，在该层合片内用于每一层的各种树脂和形成单层片的工艺与如上所 述的单层片的情况相同。所述层合片的厚度在大致20微米到2毫米之间，更优选地在大致50微米到1.5 毫米之间。当小于20微米时，制备它变得困难，而当它超过2毫米时，进行如下所述的 弯曲加工变得困难。尽管对于该层合片来说层合的数目没有具体地限定，基本的层合形式是三层结 构的层合片，其中两个单层片与一个粘合层(一层胶或者粘合剂)粘附。作为胶，从耐水性的观点来看，优选使用聚氨酯树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树 月旨、聚酰胺树脂，环氧树脂和橡胶。构成层合片的单层片或者粘合层的至少任一层可以包含电磁波吸收剂。特别 地，优选该电磁波吸收剂被包含于粘合层中。
包含于层合片中的优选电磁波吸收剂的种类、粒子大小和用法，基本上是与如 上所述包含于树脂层中的电磁波吸收剂相同。也就是说，所述电磁波吸收剂的实例可以包括可见光吸收剂、紫外线吸收剂、 红外线吸收剂、电波吸收剂、X射线吸收剂和Y射线吸收剂。作为发明的一方面，当该塑料片是层合片时，存在通过在两个单层片之间保持 单轴拉伸的聚乙烯醇片的偏振片、用胶粘合它们每一层而制备的偏振板。对于该偏振片，其中单轴拉伸的聚乙烯醇片用碘或者二向色性染料来掺杂的那 些是公知的。对于该单层片，由干膜浇铸方法制备的酰基纤维素树脂片和由挤出-模塑法制 备的单轴拉伸聚碳酸酯片是公知的。当所述层合片是偏振板时，该片优选具有在大致20微米到1.5毫米之间的厚 度，更优选在大致100微米到1.2毫米之间。当它小于20微米时，它变得难以制备而当 它超过1.2毫米时，它变得难以进行弯曲加工。 本发明的所述光学制品通过在塑料片的一侧上提供的树脂层上注射-模塑支持 树脂来生产。在注射_模塑该支持树脂时，优选预先将塑料片制造成接近光学制品的预 想形状的形状。因为本发明的光学制品优选用作视力矫正透镜，或者太阳镜，或者眼或脸的保 护透镜，因此推荐预先将塑料片制造成透镜或者护罩的形状。因此，已经预先进行了变成球形或者接近它的形状，或者圆柱形状的弯曲加工 过程。通过在成型模具上放置提供有树脂层的塑料片以在不低于接近于其玻璃化转变 温度的温度条件下热压它，或者通过在不低于接近其玻璃化转变温度的温度的环境条件 下进行减压吸入来执行所述弯曲加工。因为该支持树脂被注射-模塑在该树脂层的一侧上，当该支持树脂注射-模塑在 透镜的凹面上时，弯曲加工该塑料片使得该树脂层置于凹面。支持树脂的注射_模塑如下进行经弯曲_加工的塑料片(在下文中，被称为"插入件(insert)“)设置于注射-模 塑机的模具中，该模具是闭合的，而支持树脂被注射到树脂层侧。如日本的公开文献 11-245259中所述的插入件注射-模塑工艺基本上是优选的。也就是说，存在这样一种方法，设置其加热粘附表面置入模具的一侧上的插入 件以注射-模塑支持树脂。在该注射_模塑法中，注射-压缩-模塑法是一种用于通过在于低压下将树脂注 入模具之后，在高压下闭合模具来对树脂施加压力的方法，该方法可以减少源于塑性固 体的模塑应变和模制树脂的局部分子取向的光学各向异性。进一步，因为树脂可以通过 控制模具压力以固定的比容被冷却，从而获得具有高维度精确度的模制品。用于支持的树脂是具有高透明度的热塑性树脂，并且该树脂的实例包括聚碳酸 酯树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯 乙烯树脂、ABS树脂、聚苯乙烯树脂、降冰片烯树脂、聚乙烯醋酸乙烯酯树脂、酰基纤 维素树脂等等。
特别地，优选聚碳酸酯树脂、透明聚酰胺树脂(透明尼龙)、丙烯酸系树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂和酰基纤维素树脂，它们具有高透明度和比较高的硬度。进一步推荐，根据ISO 868测量的邵氏D硬度是65或更多，优选70或更多。当邵氏D硬度小于65时，光学制品的表面硬度可能是不足的。进一步，透镜容 易弯曲并从火焰中掉落。对于作为本发明光学制品的主要应用的处方镜、太阳镜透镜、护目透镜和护 罩，因为更优选它们是抗震的，所以优选使用聚碳酸酯树脂、透明聚酰胺树脂、聚氨酯 树脂、聚酯树脂和丙烯酸系树脂。所述支持树脂可以包含例如抗氧化剂、模具润滑剂、紫外线吸收剂、红外线吸 收剂、染料、抗静电剂等等的添加剂。对于平坦透镜(平透镜)，推荐使支持树脂层的厚度是0.3毫米或更多，优选0.4 毫米或更多。当该厚度小于0.3毫米时，难以进行插入件注射_模塑，并且有可能使得对 于抗冲击强度的加强效果可能变得不足。尽管对于支持树脂层的厚度没有特别的最大值 限制，但通常是40毫米或者更小。当平透镜用于太阳镜、护目透镜和眼睛或脸的保护透镜例如护罩时，并且当该 支持树脂层的厚度超过1.5毫米时，负侧(minus side)的折射能力随着从透镜中心远离到 透镜周边而变得显著。如在那些情形下所测得的，朝透镜的周边方向厚度是逐渐减少的，并且优选通 过提供正侧(plus side)的折射能力来进行消除负侧(minus side)的折射能力。另外，在处方镜的情况下，其厚度依据透镜的位置变化。在本发明的光学制品中，其表面可以被硬涂覆。作为硬涂层，通常使用例如基 于硅烷、基于环氧等等的那些的可热固化硬涂层；以及例如基于丙烯酸、基于环氧等等 的那些的活性光可固化硬涂层。该硬涂层的厚度通常大致在0.5-15微米之间。另外，在硬涂覆前，可提供例如基于丙烯酸和聚氨酯的底漆涂层用于提高硬涂 层的粘附力或者透镜的抗冲击性。进一步，对于本发明的光学制品，可在至少一侧上提供抗反射处理。通常通过 真空沉积法在硬涂层上提供抗反射处理。进一步，对于本发明的光学制品，可在至少一侧上提供除雾处理。通过以大致 1-50微米的厚度形成例如聚乙烯醇和聚乙烯基吡咯烷酮的亲水树脂或者表面活性剂的膜 来提供该除雾处理。进一步，对于本发明的光学制品，可在至少一侧上提供防污处理。通过以真空 沉积法或者湿法形成大致几十纳米到1微米的厚度的氟基有机化合物膜来提供该防污处 理，其通常旨在防止例如指印的玷污(grims)落在抗反射膜上以及使得例如指印的玷污易 于擦去。进一步，对于本发明的光学制品，可在至少一侧上提供镜面处理。通过以真空 沉积法等形成铝、银、金、钼等的金属膜或者金属氧化物膜来提供该镜面处理。
实施例实施例1
作为塑料片，通过挤出-模塑法形成具有大约200微米厚度、不含紫外线吸收剂 的铸塑聚碳酸酯树脂片(根据ISO 868测量的邵氏D硬度是93)。作为树脂层，使用通 过异佛尔酮二异氰酸酯与甘油20和聚丙二醇80的具有200 羟基值的混合多元醇(重量比)反应得到的交联聚氨酯。光致变色染料被用作电磁波吸收剂。也就是说，JAMES ROBINSON Ltd.的光致
变色染料"Rush Yellow"以基于该交联聚氨酯计0.5wt%添加到二醇。其中溶解有该光致变色染料和异佛尔酮二异氰酸酯以等当量比混合的多元醇， 与0.15^%的三乙醇胺和辛酸锡的每个立即混合以制备该交联聚氨酯的涂布液体。在真空脱气之后采用棒涂机将该涂布液体涂布于上述聚碳酸酯树脂片。在涂布 之后，在烘箱中以80°C持续2小时进行交联成形和固化处理以形成树脂层。薄膜厚度是 40微米。随后，其上形成树脂层的该聚碳酸酯树脂片被冲孔以获得具有90毫米直径的圆 形。然后，将该冲出的圆形置于弯曲加工机械上，以使聚碳酸酯树脂片置于凸面上且树 脂层被置于凹面上。弯曲加工机械具有有着78毫米的直径以及8的曲率的杯(cup)。当该圆形设置 在该杯上时，它在大约125°C条件下通过来自该杯底部的吸力和从该杯上部的可移动式的 推动垫而被弯曲加工成球形。然后，该经弯曲加工的圆形(插入件)置于注射-模塑机 械的凹形模具中心，该注射_模塑机械配备有具有曲率为8的曲面的模具。凹形模具和凸面模具是叠置的，该模具是闭合的，而且将聚碳酸酯树脂(根据 ISO 868测量的邵氏D硬度是93)用作支持树脂以在该树脂层上注射_模塑该支持树脂 层。该完成的光学制品在中心具有其中含有光致变色染料的交联聚氨酯的树脂层， 而且它具有层合结构，其中该树脂层与凸形聚碳酸酯树脂片和凹形聚碳酸酯树脂形成夹 心结构。该光学制品具有曲率为8的曲面，而且它是具有1.5毫米厚度的光致变色透镜。实施例2作为树脂层，使用交联的氨基甲酸酯丙烯酸酯(季戊四醇三丙烯酸酯六亚甲 基二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物(Kyoeisha chemicals Co.Ltd的氨基甲酸酯丙烯酸酯 UA-306H))。将该氨基甲酸酯丙烯酸酯溶于异丙醇以制备30对％的溶液。向这种 溶液，分别以基于上述氨基甲酸酯丙烯酸酯计2_%和3wt%，添加由TorayIndustries Inc.试制的基于螺噁嗪的光致变色染料“Red “和紫外线固化剂(Ciba Japan KK 的"IRGACURE" 184)。通过使用棒涂机将含有该光致变色染料和紫外线固化剂的以上所述氨基甲酸酯 丙烯酸酯溶液涂布于如实施例1中制备的具有大约200微米厚度的铸塑的聚碳酸酯树脂 片。在涂布之后，将它放入热风炉以除去异丙醇。因为其上形成有树脂层的聚碳酸酯片 被强烈地卷曲同时其内部保持该树脂层，所以将其位于玻璃板上以使其平坦，在这个阶 段用紫外辐射照射以交联UA-306H。在交联之后该树脂层的厚度是35微米。除了采用聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA，根据ISO 868测量的邵氏D硬度是 95)作为支持树脂外，光学制品以和实施例1中同样的方法来生产。该完成的光学制品在中心具有其中含光致变色染料的交联聚氨酯丙烯酸酯的树脂层，而且它具有层合结构，其中树脂层与凸形聚碳酸酯树脂片和凹形聚甲基丙烯酸甲酯树脂形成夹心结构。该光学制品具有曲率为8的曲面，而且它是具有1.5毫米厚度的光 致变色透镜。实施例3将环氧树脂(JapanEpoxy Resin Co.，Ltd.的"jER" 828，环氧当量 185)溶于苯 中以制备30wt%溶液。向这种溶液，以基于该环氧树脂计2wt%加入JAMES ROBINSON
Ltd.的光致变色染料"MistyGrey"。然后，将苯在低压下用旋转蒸发器除去。包括光致变色染料的以上所述环氧树脂被加热到50°C，加入等当量的六亚乙基 二胺(固化剂)，并且将它们立即混合以获得涂布液体。然后，通过使用棒涂机将该混合液体涂布于如实施例1中制备的具有大约200微 米厚度的铸塑的聚碳酸酯树脂片。将其放入80°C的热风炉中固化5小时，和交联以形成 具有40微米厚度的树脂层。采用实施例1的该聚碳酸酯树脂作为支持树脂，光学制品以与实施例1中同样的 方法来生产。该完成的光学制品在中心具有其中含有光致变色染料的交联的环氧树脂的树脂 层，而且它具有层合结构，其中该树脂层与凸形聚碳酸酯片和凹形聚碳酸酯树脂形成夹 心结构。该光学制品具有曲率为8的曲面，而且它是具有1.5毫米厚度的光致变色透镜。实施例4除采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂(根据ISO 868测量的邵氏D硬度是 90)作为支持树脂外，光学制品以与实施例1中同样的方法来生产。该完成的光学制品在中心具有其中含有光致变色染料的交联聚氨酯的树脂层， 而且它具有层合结构，其中该树脂层与凸形聚碳酸酯片和凹形聚对苯二甲酸乙二醇酯树 脂形成夹心结构。该光学制品具有曲率为8的曲面，而且它是具有1.5毫米厚度的光致变 色透镜。实施例5作为塑料片，形成具有大约200微米厚度的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)片(根据 ISO 868 测量的邵氏 D 硬度是 90，Toray Industries, Inc.)。作为树脂层的组分，制备交联的氨基甲酸酯丙烯酸酯(苯基缩水甘油醚丙烯酸 酯甲苯二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物(Kyoeisha chemicals Co., Ltd.的氨基甲酸酯丙烯 酸酯AT-600))和热塑性聚氨酯(BASF Polyurethane Elastomers Ltd.的基于聚酯的聚氨 酉旨〃 ELASTOLLAN" C74D)。称量出相同重量的AT-600和C74D并溶于N，N_ 二甲基甲酰胺(DMF) 以制备40wt%溶液。向这种溶液，以基于固体组分计分别4对％和2wt%添加红 外线吸收剂(Nippon Kayaku Co.Ltd.的 IRG-022)和紫外线固化剂(Ciba JapanKK 的〃 IRGACURE" 184)，以获得涂布液体。通过采用棒涂机将以上所述涂布液体涂布于以上所述PET片。在除去DMF之 后该树脂层是具有43微米厚度的薄膜。因为在涂布该树脂层之后PET片被强烈地卷曲同时其内部保持树脂层，所以将 它置于玻璃板上以使它平坦，并用紫外辐射照射以交联AT-600。
采用热塑性聚氨酯(BASF Polyurethane Elastomers Ltd.的基于聚酯的聚氨 酯〃 ELASTOLLAN" C74D，根据ISO 868测量的邵氏D硬度是73)作为支持树脂，光
学制品以与实施例1中同样的方法来生产。该完成的光学制品具有层合结构，其中热塑性聚氨酯C74D和交联的氨基甲酸酯 丙烯酸酯AT-600形成互穿网络，并且其中在内部含有近红外吸收剂的树脂层与凸形PET 片和凹形聚氨酯树脂形成夹心结构。该光学制品具有曲率为8的曲面，而且它是具有1.5 毫米厚度的近红外吸收透镜。实施例6除采用EMS-CHEMIE公司的透明尼龙〃 GRILAMID" TR55 (根据ISO 868测量
的邵氏D硬度是85)作为支持树脂外，光学制品以与实施例1中同样的方法来生产。该完成的光学制品在中心具有在内部含有光致变色染料的交联聚氨酯的树脂 层，而且它具有层合结构，其中该树脂层与凸形聚碳酸酯片和凹形透明尼龙形成夹心结 构。该光学制品具有曲率为8的曲面，而且它是具有1.5毫米厚度的光致变色透镜。实施例7作为塑料片，使用具有230微米厚度、通过在板之间聚合甲基丙烯酸甲酯80和 季戊四醇四甲基丙烯酸酯20 (重量比)的混合甲基丙烯酸酯而形成的交联的丙烯酸系树脂 (acrylic)片(根据ISO 868测量的邵氏D硬度是96)。将基于聚酯的聚氨酯，BASFPolyurethane Elastomers Ltd. 的〃 ELASTOLLAN" C74D溶于DMF中以制备40wt%溶液。向这种溶液，添加基于固 体组分计2wt %的JAMES ROBINSON Ltd.的光致变色染料“MistyGrey “以制备用于树脂
层的涂布液体。通过采用棒涂机将以上所述涂布液体涂布于以上所述交联的丙烯酸系树脂片。 在涂布之后将它放入真空干燥器以完全地除去DMF。在除去DMF之后该树脂层是具有 48微米厚度的薄膜。采用实施例1的聚碳酸酯树脂作为支持树脂，光学制品以与实施例1中同样的方 法来生产。该完成的光学制品具有层合结构，其中内部含有光致变色染料的热塑性聚氨酯 的树脂层与凸形交联丙烯酸系树脂片和凹形聚碳酸酯树脂形成夹层。该光学制品具有曲 率为8的曲面，而且它是具有1.5毫米厚度的光致变色透镜。实施例8 作为塑料片，制备具有大约250微米厚度的聚甲基丙烯酸甲酯树脂片(PMMA， 根据ISO 868测量的邵氏D硬度是95)。作为包括在树脂层内的电磁波吸收剂，使用作为X射线或Y射线吸收剂的铅化 合物。也就是说，良好地混合丙烯酸铅10，丙烯酸30，甲基丙烯酸甲酯40和乙二醇二 甲基丙烯酸酯20和紫外线固化剂(Ciba Japan KK的“IRGACURE" 184) 4 (重量比)以 制备涂布液体。采用棒涂机将该涂布液体涂布于PMMA片，用紫外辐射照射以交联和固化。该 完成的树脂层具有100微米的厚度。随后，使它以与实施例1中同样的方法在100°C被弯曲加工成为球形。除采用PMMA树脂(根据ISO 868测量的邵氏D硬度是95)作为支持树脂外，以与实施例1中 同样的方法将支持树脂层注射模塑到树脂层上。该完成的光学制品在中心具有内部含有铅的交联丙烯酸系树脂的树脂层，而且 它具有层合结构，其中该树脂层与凸形PMMA片和凹形PMMA树脂形成夹心结构。该光 学制品具有曲率为8的曲面，而且它是具有3毫米厚度的X射线或者γ射线吸收透镜。实施例9将具有大约30微米厚度的偏振片(由颜色着染技术制备的聚乙烯醇片，拉伸率 是4.0)保持在具有大约400微米厚度、不含紫外线吸收剂、由挤出模塑法形成的拉伸聚 碳酸酯树脂片(拉伸率是4.0，根据ISO 868测量的邵氏D硬度是93)的两个片之间，并 且该拉伸树脂片和偏振片用基于丙烯酸的胶来粘合。形成具有大约850微米厚度的偏振 板。将交联的氨基甲酸酯丙烯酸酯(季戊四醇三丙烯酸酯六亚甲基二异氰酸酯氨基 甲酸酯预聚物(Kyoeisha chemicals Co., Ltd的氨基甲酸酯丙烯酸酯UA-306H))溶于异 丙醇中以制备30wt%溶液。向这种溶液，分别以基于以上提到氨基甲酸酯丙烯酸酯计 2_%和3wt%添加由Toray Industries Inc.试制的基于螺噁嗪的光致变色染料〃 Red"和紫 外线固化剂(Ciba Japan KK 的“IRGACURE “ 1 別)。利用棒涂机将含有光致变色染料和紫外线固化剂的以上所述氨基甲酸酯丙烯酸 酯溶液涂布于上述偏振板的一侧。将它放入热风炉以除去异丙醇。得到的交联氨基甲酸 酯丙烯酸酯层的厚度大约是50微米。将所述交联的氨基甲酸酯丙烯酸酯层用紫外辐射照射，并且交联该氨基甲酸酯 丙烯酸酯层以形成树脂层。将偏振板与树脂层圆形地冲孔、弯曲加工并且插入到注射-模塑机中，并且支 持树脂以与实施例1中同样的方法被层合以生产光学制品。该完成的光学制品具有层合结构，其中内部含有光致变色染料的交联的聚氨酯 树脂层与凸侧上的偏振板和凹侧上的聚碳酸酯树脂形成夹心结构。该光学制品具有曲率 为8的曲面，而且它是具有1.8毫米厚度的偏振光致变色透镜。在实施例1-9中获得的光学制品具有高的表面硬度，并且没有诸如在可用电磁 波吸收剂的种类方面的限制、高制造成本、塑料片和支持树脂的一致性等的缺陷。在该 传统的生产方法(方法A-F)中的各种技术问题已经能被解决。工业实用性根据本发明，可以提供吸收例如可见光、紫外辐射、红外辐射、X射线、β射 线和Y射线的电磁波的光学制品，特别是以处方镜、太阳镜、护目透镜、护罩和光学滤 光器所代表的功能性光学制品。
权利要求
1.一种光学制品，包括层合材料，其中塑料片、树脂层和支持树脂按该顺序层合， 其中，所述树脂层含有电磁波吸收剂。
2.根据权利要求1的光学制品，其中，所述电磁波吸收剂是可见光吸收剂、紫外线吸 收剂和红外线吸收剂中的任何一个或者它们的混合物。
3.根据权利要求2的光学制品，其中，所述电磁波吸收剂是光致变色染料。
4.根据权利要求1-3中任一项的光学制品，其中，电磁波吸收剂在光学水平上溶解或 者分散于所述树脂层中。
5.根据权利要求1的光学制品，其中，所述树脂层是聚氨酯树脂、丙烯酸系树脂、聚 酯树脂、聚酰胺树脂和环氧树脂中的任何一种或者它们的混合物。
6.根据权利要求5的光学制品，其中，所述树脂层是交联聚合物的树脂层。
7.根据权利要求5的光学制品，其中，所述树脂层是通过热固化聚氨酯组合物而固化 的物质。
8.根据权利要求5的光学制品，其中，所述树脂层是通过热固化、通过电磁固化或者 通过以其组合来固化丙烯酸系组合物而固化的物质。
9.根据权利要求5的光学制品，其中，所述树脂层是通过热固化不饱和聚酯而固化的 物质。
10.根据权利要求5的光学制品，其中，所述树脂层是通过热固化、通过紫外线固化 或者通过以其组合来固化环氧树脂组合物而固化的物质。
11.根据权利要求1、5和7-10中任一项的光学制品，其中，所述树脂层是直链聚合 物和交联聚合物的混合物。
12.根据权利要求11的光学制品，其中，所述树脂层是直链聚氨酯树脂和交联丙烯酸 系树脂的混合物。
13.根据权利要求11的光学制品，其中，所述树脂层是直链丙烯酸系树脂和交联聚氨 酯树脂的混合物。
14.根据权利要求1的光学制品，其中，所述塑料片是层合片。
15.根据权利要求14的光学制品，其中，在该层合片中的任一层含有电磁波吸收剂。
16.根据权利要求15的光学制品，其中，所述电磁波吸收剂是可见光吸收剂、紫外线 吸收剂和红外线吸收剂中任何一个或者它们的混合物。
17.根据权利要求16的光学制品，其中，所述电磁波吸收剂是光致变色染料。
18.根据权利要求15-17中任一项的光学制品，其中，所述电磁波吸收剂在光学水平 上溶解或者分散于所述层合片的任一层中。
19.根据权利要求14-18中任一项的光学制品，其中，所述层合片是偏振板。
20.根据权利要求1-19中任一项的光学制品，其是处方镜、太阳镜、护目透镜、护罩 或者光学滤光器。
全文摘要
本发明涉及一种光学制品，其具有高表面硬度并且吸收电磁波，例如可见光、紫外线、红外线、X射线、β射线和γ射线，特别是一种以处方镜、太阳镜、护目透镜、护罩和光学滤光器为状表的功能性光学制品。本发明提供一种光学制品，包括层合材料，其中塑料片、树脂层和支持树脂按该顺序层合，其中该树脂层含有电磁波吸收剂。
文档编号G02B5/30GK102023332SQ20101051125
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月18日 优先权日2009年8月18日
发明者冈紘一郎, 小林启一, 石桥文雄 申请人:山本光学株式会社