CN102639315B - 用于叠层镜片的三层粘合剂体系及其施加方法 - Google Patents

Abstract

一种将功能薄膜层压到光学基础元件上的方法以及用于该方法的三层粘合剂体系。所述三层粘合剂包括处于功能薄膜上的第一胶乳粘合剂层和处于光学基础元件上的第二胶乳粘合剂层。HMA层处于所述胶乳层之间以形成三层粘合剂，永久地将功能薄膜保留在光学基础元件上。所述方法包括首先将胶乳粘合剂涂布在功能薄膜上，其次将胶乳粘合剂涂布在光学基础元件上。然后将HMA涂布在干燥的胶乳粘合剂层的一个上。所述薄膜被热压到光学基础元件上，HMA夹在所述胶乳层之间形成叠层光学设备。

Description

用于叠层镜片的三层粘合剂体系及其施加方法

发明背景

1、技术领域

本发明涉及一种用于叠层眼镜片的粘合剂体系及将这一种粘合剂体系施加在薄膜和眼镜片之间的相关方法。

2、现有技术

眼镜片可以是染色的或者被另外修饰以改变基础镜片的透光性能。一些染料可以在镜片成型过程之前或之后被掺入基础材料中。形成镜片后可以应用其它工艺。一种这样的工艺包括将薄膜层压到镜片表面上。这些薄膜通常被称为功能薄膜，这意味着它们在某些方面改变了光学性能或透光性能。偏振膜是理想的，因为它们在没有过分限制透光性的情况下降低了眩光。

有许多方式生产偏光镜片，例如通过在镜片对面注入偏振膜、东移镜片邻近偏振膜或用胶水层压薄膜等。一些现有技术方法描述了通过使用热固化或UV固化胶或者使用热熔胶（HMA）或者使用压敏胶（PSA）来胶合薄膜。然而，由于胶层的不均匀或缺乏良好的粘合性，所有这些现有技术方法都有光学或机械性能问题。无论与用来生产有机镜片的特定材料有关，还是与用来生产薄膜的特定材料有关，粘合性问题甚至更成问题。

因此，本发明的目的是提供独立于用来生产镜片和/或薄膜的材料的在镜片和薄膜之间的非常均匀的粘合剂层。通过旋涂的方法预涂该粘合剂层，在镜片和薄膜两侧得到均匀的厚度。

本发明的另一个目的是提供偏振膜例如TAC/PVA/TAC膜和塑料镜片例如环硫镜片材料之间最强的粘合性。这种新的粘合体系可以用在任何镜片材料上，因为最后的乳胶层可以通过旋涂或浸涂粘合到任何镜片基材上。

本发明的另一个目的是根据工艺的不同提供将HMA层放在镜片上或薄膜上的灵活性。使用许多不同类型的旋涂设备，将HMA层放在镜片表面会比薄膜表面更容易。

发明简述

本发明涉及一种通过在所述塑料镜片和所述功能膜之间引入多粘合层体系，即乳胶/HMA/乳胶，在塑料镜片和功能膜之间达到更强粘合性的方法。该多粘合层体系的使用对确保最高折射率的环硫材料的良好粘合性是特别重要的，这种环硫材料是折射率为1.74的材料，由于该聚合物的化学性质，与其它镜片材料相比非常难以粘合。

在功能膜中，偏振膜对于眼镜片而言是表现出高兴趣的一种。偏振膜和塑料镜片之间的粘合性对通过薄膜层压法生产良好偏振的塑料镜片始终是一个挑战。现有技术中的常用方法是使用UV固化或热固化粘合剂或热熔胶或压敏胶。然而，当使用这些类型的粘合剂时，存在一些缺陷，例如缺乏良好的粘合性、胶厚度不均匀、不易操作、表面缺陷等。

因此，在本发明中，提出了一种多层粘合剂体系的新概念，它在偏振膜和浇铸塑料镜片之间提供了非常强的粘合性。所述多个粘合剂层具有三个功能：1）一个乳胶层与薄膜良好粘合；2）另一种乳胶层与镜片良好粘合；3）中间HMA粘合剂在薄膜和已经用乳胶粘合剂涂布的镜片之间提供了良好的粘合。所有三个层都是能够在层压之前易于旋涂在薄膜和镜片上的水基聚合物。然后，两部分通过热压设备在几分钟内层压在一起。所得镜片与其它体系相比具有最强的粘合性，由于均匀的粘合剂层和高表面质量，也表现出良好的光学性能。而且，所得镜片表现出与各种磨边工艺兼容的非常好的机械性能，以便得到装入一副眼镜镜框的镜片。

附图简要说明

考虑现在将要结合附图描述的示例性实施方案后，将更全面地体现本发明的优点、性质和各种其它性质：

图1是具有三层粘合剂结构的叠层镜片的示意图。

图2是表示叠层镜片的方法的流程图。

图3A是表示叠层前元件的一个实施方案的图。

图3B是表示叠层前元件的另一个实施方案的图。

优选实施方案的详述

本发明的原理是在功能膜和镜片之间使用多个粘合剂层。第一和第三粘合剂层是能够通过旋涂很好地粘合到功能膜（例如偏振膜）和镜片上的乳胶层，第二个中间粘合剂层是用来在薄膜和镜片之间通过相应的乳胶层良好地层压粘合的热熔胶层。所述HMA粘合剂层可以被施加到薄膜一侧或镜片一侧上。通过使用这些多层的组合，我们能够在非常短的时间内以最强的粘合力将任意薄膜很好地粘合到任意镜片上。该多个粘合剂体系中含有的层示于图1中。更特别地，本发明非常适用于功能化高折射率材料像环硫材料，和夹在选自例如TAC（纤维素三醋酸酯）、CAB（醋酸丁酸纤维素）或PC（聚碳酸酯）的两个相同或不同材料层之间的基于PVA（聚乙烯醇）的偏振膜。

显示了一种层压光学元件10，其中层状结构或薄膜14被层压到光学基础元件12上。在一个实施方案中，功能化层状结构或功能膜14被层压到镜片上。其中，第一乳胶层16a和第二HMA层16b可以被施加到功能膜上，第三乳胶层16c可以被提前并单独通过旋涂或浸涂施加到镜片12上以得到非常均匀的粘合剂层。或者乳胶层16c和HMA层16b可以被施加到镜片12上，第三乳胶层16a被施加到薄膜14上。无论那种方式，集中表示为参考数字16的这三层粘合剂体系可以在薄膜和镜片之间带来最佳的粘合性。为了改善乳胶和薄膜或镜片之间的粘合性，可能需要对镜片或薄膜进行预处理，如电晕处理、碱性处理、等离子体处理或UV处理。令人惊讶的是，当该多个粘合剂体系作为整体施加到镜片或薄膜时，粘合性下降并且导致质量差的产品。

用乳胶和HMA层涂布功能膜并用乳胶涂布镜片后，所述膜在根据用于功能膜的材料和用作镜片的材料定义的压力、温度和时间控制条件下通过系统层压到所述乳胶涂布的镜片上。例如，使用TAC/PVA/TAC偏振膜作为功能膜并且环硫材料如1.71材料作为镜片，热压设备的层压条件可以是25PSI压力和120℃（设定温度）下5min。层压后，得到在薄膜和镜片之间最强粘合性的功能化镜片。由于均匀的粘合剂厚度，所得镜片具有非常好的光学性并且它尊重原有的光学设计，当正面曲线是渐进设计时，这是最重要的。而且所得功能化镜片可以通过任何类型的Rx表面工艺包括湿磨边工艺，而不需要任何分层。它也可以通过常规的硬涂布或AR涂布工艺。

因此，多个粘合剂层的概念能够比其它粘合方法带来最终的粘合力和镜片性能。

本发明中有三个关键步骤：第一是将双粘合剂层施加到功能薄膜或镜片上，第二是将第三粘合剂层施加到塑料镜片或薄膜上，第三是将该薄膜层压到塑料镜片上。通过传统的旋涂或浸涂的方法可以提前在功能薄膜和镜片上施加粘合剂层。旋涂是特别优选的方法。可以在热压设备中在很短的时间内将薄膜层压到塑料镜片上。当然可以引入其它的中间过程。

图2的流程图中可以看到该方法的更全面的描述。在步骤20中开始，提供了可以改变光学或传输性能的功能层结构或功能薄膜，例如偏振膜。该薄膜可以被热成型成与镜片相似的基础曲线。换句话说，热成型的凹侧将与镜片的凸侧具有相似的形状。

在这个步骤可以进行另外的工艺步骤22。例如，可以在薄膜上进行预处理，像电晕放电、用碱性试剂处理、等离子体处理或UV处理以提高乳胶和薄膜间的粘合力。

在步骤24中，第一乳胶层被涂布到薄膜的凹侧上。可以使用任何合适的光学涂布方法，例如旋涂或浸涂，优选旋涂。该乳胶层以液体的形式被施加，然后干燥。可以施加低水平的热量以加速干燥。

在步骤26中提供光学基础元件，例如塑料镜片。在一个实施方案中，根据本发明的粘合剂体系在浇铸镜片，例如由TRIVEX或环硫化物单体浇铸的镜片，上具有优异的效果。在这个步骤中可以进行另外的工艺步骤28。例如，可以在镜片上进行预处理，像电晕放电；用碱性试剂处理；等离子体处理或UV处理以提高乳胶和镜片间的粘合力。

在步骤30中，第二乳胶层被涂布到光学基础元件上，例如镜片的凸侧上。可以使用任何合适的光学涂布方法，例如旋涂或浸涂，优选旋涂。该乳胶层以液体的形式被施加，然后干燥。可以施加低水平的热量以加速干燥。

在步骤32中，HMA被施加到干燥的乳胶层中的一层上。在与图3A和3B有关的下文更充分地描述这些选项。可以使用任何合适的光学涂布方法，例如旋涂或浸涂，优选旋涂。该HMA层以液体的形式被施加，然后干燥。可以施加低水平的热量以加速干燥。

在步骤34中，通过对准薄膜的凹面对准镜片的凸面形成三明治结构。由于薄膜将于镜片接触，所以干燥的乳胶层中的一层将面临干燥的HMA层。三明治将包括镜片、乳胶、HMA、乳胶和薄膜的有序层。

在步骤36中，该三明治受到热量和压力以形成层压的镜片。从下面支撑体该镜片，同时合适的元件在控制的压力下压该薄膜，施加白热。刚才描述的方法的步骤之后进行具体的测试和试验。以几个实施例和对比实施例的方式在此描述该测试和它们的结果，结果列在相应的表格中。

图3A显示施加三层粘合剂体系16的一个实施方案。用第一乳胶层24a涂布功能薄膜20a。用第二乳胶层30a涂布光学基础元件26a，例如镜片。HMA层32a被施加到第一乳胶层24a上。形成了具有光学基础元件、乳胶、HMA、乳胶和功能薄膜的有序层的三明治34a。热量和压力被施加36a到三明治上以形成层压的光学元件10a。

图3B显示施加三层粘合剂体系16的另一个实施方案。用第一乳胶层24b涂布功能薄膜20b。用第二乳胶层30b涂布光学基础元件26b，例如镜片。HMA层32b被施加到第二乳胶层30b上。形成了具有光学基础元件、乳胶、HMA、乳胶和功能薄膜的有序层的三明治34b。热量和压力被施加36b到三明治上以形成层压的光学元件10b。

在层压到由塑料制得的光学基础元件中，三层粘合剂体系是有用的，所述塑料可以是热塑性或热固性材料。该基础元件可以由任何合适的光学热固性材料制得，该光学热固性材料包括聚氨酯、CR-39和高折射率聚硫代氨酯或环硫化物，例如1.67和1.74材料。塑料的示例性目录包括聚碳酸酯、热塑性聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯的共聚物、聚烯烃、烯丙基二甘醇二碳酸酯的均聚物和共聚物、（甲基）丙烯酸单体的均聚物和共聚物、硫代（甲基）丙烯酸单体的均聚物和共聚物、氨基甲酸酯的均聚物和共聚物、硫代氨基甲酸酯的均聚物和共聚物、环氧均聚物和共聚物以及环硫共聚物和均聚物。在一个优选的实施方案中，光学基础元件包含浇铸镜片，例如由氨基甲酸酯的共聚物像Trivex或环硫化物单体制得的浇铸镜片。

在层压到光学基础元件例如眼镜片的凸侧或凹侧中，三层粘合剂是有用的。该镜片可以是太阳镜、钢琴镜片（pianolenses）、护目镜或处方（Rx）镜片。这些镜片可以包括处理镜片（F）、半处理镜片（SF）、渐进镜片（PAL）、多焦点镜片、单焦点镜片和无焦点镜片。光学基础元件可以是清晰的、着色或染色的。

所述功能层支撑体可以包含为光学基础元件提供光学或表现功能的薄膜。另外，所述功能层支撑体可以包含提供至少一种光学功能、至少一种表现功能、或它们的组合的多功能薄膜。光学功能的实例包括偏振或使光学元件光致变色。这些功能分别通过偏振膜和光致变色膜实现。偏振材料是作为由两种主要类型的纤维素薄膜-三醋酸纤维素（TAC）薄膜和醋酸丁酸纤维素（CAB）包覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜（PET）或聚醋酸乙烯酯薄膜（PVA）可商购的。其它功能层薄膜可以是PET或TAC或其它聚合物基薄膜材料（COC-环烯烃/PC-聚碳酸酯），它承担以下功能的至少一种：抗反射、硬涂层、面漆、防静电、防雾、或防污、或微结构化薄膜，例如在WO2006/013250中描述的。这些功能以具有任选由表涂层包覆的几层的硬多层（HMC）薄膜的形式实现。在本发明的一个优选实施方案中，偏振膜被粘结到光学基础元件上以提供偏光镜片。

功能层元件会具有一个指定与光学基础元件接触的表面。在任何任选的预处理步骤后，该接触表面会接收施加的乳胶粘合剂层，以实现光学质量和对功能层元件的良好粘合。各种施加工艺将在下面更详细地描述。施加步骤包括干燥乳胶层以保留薄的乳胶固体层。所述干燥的乳胶层应当具有足够的纯度以表现出符合光学质量眼镜片水平的颜色、透光率和清晰度。另外，乳胶层在它的整个表面上应当具有均匀的厚度。均匀的厚度是指层具有一致的厚度，变化小于0.01微米至0.3微米。

满足这些要求可以用于本发明的乳胶材料包括聚氨酯乳胶、丙烯酸乳胶和核/壳乳胶。例如（甲基）丙烯酸乳胶例如由Zeneca以商品名丙烯酸乳胶A-639销售的丙烯酸乳胶、聚氨酯乳胶例如由Baxenden以商品名W-213、W-240和W-234销售的乳胶、或基于这些商品的聚氨酯乳胶、或硅烷基乳胶如由Momentive销售的A-1100（γ-氨丙基三乙氧基硅烷）。优选地，在本发明的操作中利用聚氨酯乳胶，更特别是如US5,316,791中描述的这些乳胶。其它优选的乳胶是核/壳乳胶例如美国专利6,503,631和US6,489,028中描述的那些。其它优选的乳胶是（甲基）丙烯酸烷基酯例如丙烯酸丁酯或（甲基）丙烯酸丁酯。

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，如US6,562,466中描述的，偶联剂可以被加入乳胶材料中以促进对功能层支撑体粘合。所述乳胶材料可以包括表面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EP1161512、US6,770,710和US6,740,699中描述的。

满足这些要求可以用于本发明的HMA材料包括氨基甲酸酯基HMA材料。这些材料以高分子量聚氨酯水性离子分散液为特点。可从Bayer购得的HMA的一种类型被称为U42和KA-8758。BondPolymerInternationalLLC已经商品化了两种可用于本发明的水性聚氨酯分散液：UD-104和UD-108。所述HMA材料可以任选地与添加剂混合以调节它的流变性能、机械性能或光学性能。例如，添加剂如胶体二氧化硅可以被添加到HMA配方中以促进交联改善硬度和耐久性。合适的胶体可以是SM-30胶体二氧化硅，在水中30wt%的分散液。HMA中胶体的百分数可以是1-20wt%的范围，优选的范围是2-10wt%。本发明中的HMA材料也可以是任何已知的用来配制热熔胶的聚合物，但是优选是热塑性聚合物。因此，HMA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（唑啉）和聚（甲基）丙烯酸体系。合适的聚烯烃特别公开在美国专利5,128,388中。优选的聚烯烃是嵌段热塑性弹性体，例如包含聚苯乙烯嵌段、聚丁烯嵌段、聚异戊二烯嵌段或乙烯-丁烯共聚物嵌段的嵌段弹性体。此外，任何种类的UV/热固化HMA或与UV/热固化单体共混的HMA粘合剂层可以用于本发明中作为第二粘合剂层。在本发明中，优选的HMA选自热活化聚氨酯粘合剂、UV固化HMA和热固化HMA。更特别地，使用模量高于1.5MPa的热熔胶层得到了更好的结果。

以下实施例利用TAC偏振膜和折射率为1.74的环硫镜片材料。更特别地，所述TAC薄膜包含夹在两个TAC层之间以形成整体薄膜的PVA偏振层，其中PVA包覆在TAC外层中受到保护。

实施例1：

首先，TAC偏振膜被热成型为接近折射率为1.74的环硫材料正面的弯曲部分。TAC偏振膜的凸面（正面）用碱溶液（10%NaOH）洗涤，接着用DI水冲洗，然后基于W-234材料的乳胶被旋涂在薄膜上。乳胶层干燥后，来自BondPolymer公司的UD104的HMA溶液被旋涂在乳胶上并在60℃下干燥2分钟。与第一乳胶相同的第三层以乳胶施加在薄膜上相同的条件被施加在1.74镜片的凸面（正面）上，例如碱洗和冲洗。

最后，干燥的双粘合剂层涂布的薄膜随后用具有镜片支撑体和充气硅膜的小热压累积设备叠层到乳胶涂布的1.74环硫镜片上。覆盖有HAM-乳胶粘合剂层的薄膜凸面与覆盖有乳胶层的镜片凸面接触。

压力缓慢地被增加至30PSI，使薄膜和镜片在设定温度120℃下完全接触5min。

层压后，所得偏光镜片在镜片和薄膜之间具有非常好的粘合性。即使接受Rx表面处理、抛光和湿边切割后也不会有分层。层压后薄膜和镜片之间的粘合力用Instron设备测定，如下表1A中所示。

实施例2-4：

重复实施例1，除了1.74镜片在施加乳胶之前通过化学处理和另一种选自电晕、等离子体和UV的处理进行预处理。所得镜片在薄膜和镜片之间具有更强的剥离力，如下表1A中所示。

实施例5：

重复实施例2，除了用UD108HMA代替UD104。所得镜片在薄膜和镜片之间具有可接受的剥离力，如下表1A中所示。

实施例6：

重复实施例5，除了一个乳胶层被施加在TAC薄膜上，第二（HMA）和第三（乳胶）粘合剂层被施加在施加乳胶和HMA之前进行预处理的1.74镜片上。所得镜片在薄膜和镜片之间具有可接受的剥离力，如下表1A所示。

表1A用于1.74镜片材料上的薄膜叠层的三粘合剂层体系的实施例

对比实施例1

重复实施例1，除了1.74镜片没有乳胶粘合层，但是有碱洗。所得镜片在薄膜和镜片之间具有很差的粘合力。可以容易地用手将薄膜从镜片上剥离，如表1B中所示。

对比实施例2

重复实施例1，除了1.74镜片没有乳胶粘合层，只用UV预处理。所得镜片在薄膜和镜片之间具有很差的粘合力。可以容易地用手将薄膜从镜片上剥离。

对比实施例3

重复对比实施例1，除了使用得自BondpolymerInc的UD108HMA代替UD104。所得镜片在薄膜和镜片之间具有很差的粘合力。可以容易地用手将薄膜从镜片上剥离，如表1B中所示。

对比实施例4

重复实施例1，除了施加在镜片表面上的乳胶被UD104的HMA层代替。虽然薄膜和镜片间具有三层粘合剂，但是所得镜片在薄膜和镜片之间具有很差的粘合力。可以容易地用手将薄膜从镜片上剥离，因为三层体系在薄膜和镜片之间应该是乳胶/HMA/乳胶以产生最好的粘合力，如表1B中所示。

对比实施例5

重复实施例2，除了薄膜和镜片之间没有HMA。虽然薄膜和镜片都用乳胶涂布并且甚至用UV预处理1.74镜片，但是所得镜片在薄膜和镜片之间具有很差的粘合力。可以容易地用手将薄膜从镜片上剥离，因为没有UD104或UD108的HMA层，如表1B中所示。

表1B用于1.74镜片材料上的薄膜叠层的三粘合剂层体系的对比实施例

实施例7

重复实施例5，除了使用PC（热塑性聚碳酸酯）镜片。与镜片上没有乳胶层的镜片相比，所得镜片在薄膜和镜片之间具有更强的剥离力，如表2中所示。

对比实施例7

重复实施例7，除了PC镜片在它的上面没有乳胶粘合剂。与镜片上具有乳胶层的镜片相比，所得镜片在薄膜和镜片之间具有更小的剥离力，如表2中所示。

实施例8

重复实施例1，除了使用镜片材料代替1.74镜片材料。与镜片上没有乳胶层的镜片相比，所得层压镜片在薄膜和镜片之间具有更强的剥离力，如表2中所示。

对比实施例8

重复实施例8，除了Trivex镜片在它的上面没有乳胶粘合剂。与镜片上具有乳胶层的镜片相比，所得镜片在薄膜和镜片之间具有更小的剥离力，如表2中所示。

表2用于PC和Trivex镜片材料上的三层粘合剂对两层粘合剂的实施例

从上面实施例可以看出，通过层压，该粘合剂体系提供偏光镜片。由于该粘合剂体系的各层可以被均匀的施加，多以得到的偏光镜片具有优异的光学品质。该粘合剂体系也可以被用于任意一种前面或背面薄膜层压例如HC或HMC薄膜层压或者功能薄膜层压等。三粘合剂体系是用于1.74环硫化物镜片或Trivex镜片的优选方案，但是在其它基底材料上效果也很好。

根据这种方法，当在液态阶段经由旋涂施加时，每层乳胶随后作为助胶粘剂来粘结镜片和薄膜。在镜片或薄膜上，所有乳胶/HMA/乳胶层不能被叠在一起。当进入层压步骤时，为了作为主要的层压粘合剂，HMA必须保持暴露。

是Pittsburgh,PA的PPG工业的注册商标。TRIVEX是氨基甲酸酯基预聚物，它在模具中被浇铸并热固化。

合适的环硫化物化合物是聚环硫化物单体，它是可聚合的组合物。例如，可以使用EP942027、美国专利5,945,504和EP761,665中公开的二环硫化物。

可以使用任何合适的光学级乳胶，它很好的粘结镜片或偏振模。虽然可以使用两种不同的乳胶，但是使用相同的乳胶得到良好的效果。每一层乳胶层的厚度可以是0.5微米至6微米，优选厚度是1微米至3微米。

本发明中可以使用的满足这些要求的乳胶材料包括聚氨酯乳胶、丙烯酸乳胶和核/壳乳胶。例如，（甲基）丙烯酸乳胶例如由Zeneca以商品名丙烯酸乳胶A-639销售的丙烯酸乳胶、聚氨酯乳胶例如由Baxenden以商品名W-213、W-240和W-234销售的乳胶、或基于这些商品的聚氨酯乳胶。本发明的实践中优选使用聚氨酯乳胶，且更优选US5,316,791中描述的这些乳胶。其它优选的胶乳是核/壳乳胶，例如美国专利6,503,631和US6,489,028中描述的那些。其它优选的乳胶是烷基（甲基）丙烯酸酯例如丙烯酸丁酯或（甲基）丙烯酸丁酯。

乳胶材料可以任选地与添加剂混合以调整它的流变性能、机械性能或光学性能。例如，可以将偶联剂添加到乳胶材料中以促进与功能层支撑体的粘合。乳交材料可以包括表面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EP1161512、US6,770,710和US6,740,699中描述的。

或者，可以使用选择的硅烷粘合剂来最初涂布镜片或偏振模。可以使用有机官能硅烷酯像SilquestA-1100硅烷，它购自Friendly,WV的MomentivePerformanceMaterials。硅烷粘合层的厚度应该小于0.5微米。

可以使用任何合适的光学级HMA，它很好地粘结到乳胶或硅烷粘合剂上。HMA层的厚度可以是2微米至20微米，优选厚度是4微米至14微米。另一个实例是得自Seabrook,N.H.的BondPolymerInternationalCorp.的UD-104和UD-108。UD-104和UD-108是用于粘合剂应用的水基聚氨酯分散液。

虽然聚氨酯粘合剂与聚氨酯镜片起到很好的作用，但是它们不能与环硫化物很好的粘附。认为镜片材料中的硫磺干扰粘结。因此，通过在镜片上提供乳胶层，提供与HMA具有良好粘合的接受表面。

可以使用任何光学级热压工艺，它结合热量和压力。例如，合适的工艺包括FSL、BST、FST和用Mars设备的层压。在给定的实施例中，使用FSL。

用于测试剥离力的设备是具有负载传感器：100N的Instron型号3365。最大测试方法：速度=2.54mm/min；宽度=25.4mm；厚度=0.19mm；和最大长度=50mm；最小长度=14mm。

样品制备：1.用于简单的剥离力测试的层压之前在镜片的边缘上粘附19mm宽的透明胶带片。然后，将具有HMA粘合剂体系的薄膜层压到镜片上。层压后大约24小时，在与镜片的预先粘牢的部分成90度角上穿过层压的镜片切割25.4mm的条。

已经描述制造镜片、用于其中作为粘合剂和薄膜的材料以及处理它们的方法的优选实施方案（这是为了说明，而不是限制），需要注意考虑上述教导本领域的技术人员可以做出修改或变化。因此，应当理解在公开的如附加的权利要求列出的本发明的范围和精神内的本发明的特定实施方案中可以做出变化。因此已经用专利法要求的细节和特点描述了本发明，这是在附加的权利要求中阐明的专利证书要求的和需要保护的。

Claims (26)

1.一种功能光学元件，包含：

光学基础元件；和

掺入至少一层功能层的功能层结构，该功能层结构直接与光学基础元件胶合而形成功能光学元件，

其中该功能光学元件进一步包括三层粘合剂结构，它包含(ⅰ)在所述功能层结构的表面上配置的乳胶粘合剂层，(ⅱ)在所述光学基础元件的表面上配置的第二乳胶粘合剂层，和(ⅲ)在所述乳胶粘合剂层之间配置的热熔粘合剂层以形成三层粘合剂，它在保持光学特性的同时在光学基础元件上永久地保留功能层结构。

2.根据权利要求1的功能光学元件，其中所述乳胶粘合剂层包含选自由丙烯酸乳胶、聚氨酯乳胶、核/壳乳胶和它们的结合组成的组的材料。

3.根据权利要求2的功能光学元件，其中所述乳胶粘合剂层包含厚度在0.5微米至6微米之间且整个具有均匀厚度的干燥固体层以提供光学特性。

4.根据权利要求2的功能光学元件，其中所述乳胶粘合剂层包含厚度在1.0微米至3.0微米之间且整个具有变化小于0.5微米的均匀厚度的干燥固体层以提供光学特性。

5.根据权利要求1的功能光学元件，其中所述热熔粘合剂层包括热活化的聚氨酯粘合剂、UV固化热熔粘合剂和热固化热熔粘合剂中的一种或多种。

6.根据权利要求1的功能光学元件，其中所述热熔粘合剂层包括聚合物热熔粘合剂和胶体中的一种或多种。

7.根据权利要求1的功能光学元件，其中所述乳胶粘合剂层包含选自(甲基)丙烯酸乳胶的材料。

8.根据权利要求1的功能光学元件，其中所述热熔粘合剂层的模量高于1.5MPa。

9.根据权利要求7的功能光学元件，其中所述热熔粘合剂层包含厚度在2.0微米至20微米之间且整个具有均匀厚度的干燥固体层以提供光学特性。

10.根据权利要求8的功能光学元件，其中所述热熔粘合剂层包含厚度在4微米至14微米之间且整个具有变化小于1.0微米的均匀厚度的干燥固体层以提供光学特性。

11.根据权利要求1的功能光学元件，其中功能层结构包括一层或多层选自由：

光学功能层；

光学结构层；

菲涅耳透镜结构；

偏振层；

光致变色层；

硬涂层；

表涂层；

防雾层；

防污层；

抗反射层；和

防静电层组成的组的层。

12.根据权利要求1的功能光学元件，其中功能层结构单独代表偏振膜或者夹在由热塑性材料或纤维素衍生物材料组成的两个相同或不同层之间。

13.根据权利要求1的功能光学元件，其中光学基础元件选自由处理镜片、半处理镜片、渐进镜片、无焦点镜片、平面镜片、单焦点镜片和多焦点镜片组成的组。

14.根据权利要求1的功能光学元件，其中光学基础元件是由氨基甲酸酯基预聚物或环硫化物单体制成的光学基础元件。

15.根据权利要求1的功能光学元件，其中光学基础元件是浇铸镜片，并且其中功能层结构包括偏振膜且其中乳胶粘合剂层是聚氨酯乳胶粘合剂，且其中热熔粘合剂是聚氨酯热熔粘合剂，它们共同形成层压的偏振眼镜片。

16.根据权利要求1的功能光学元件，其中所述热熔粘合剂层包括热塑性聚合物热熔粘合剂和胶体中的一种或多种。

17.制造功能光学元件的方法，包括以下步骤：

提供光学基础元件；

提供包括至少一层功能层的功能层结构；

第一次将乳胶粘合剂层涂布到所述功能层结构的一个表面上；

第二次将乳胶粘合剂层涂布到所述光学基础元件的一个表面上；

第三次将热熔粘合剂层涂布到干燥的乳胶粘合剂层的一层上；和

对着涂布有乳胶粘合剂层的光学基础元件热压涂布有乳胶粘合剂层的功能层结构使得该热熔粘合剂层夹在所述乳胶粘合剂层之间以形成包含具有高粘合强度的光学特性的三层粘合剂结构的功能光学元件。

18.根据权利要求17的方法，其中所述第二步涂布步骤之前，该方法进一步包括步骤：

用至少碱性处理、等离子体处理或电晕处理来表面处理光学基础元件。

19.根据权利要求18的方法，其中所述碱性处理与UV处理一起进行。

20.根据权利要求17的方法，其中所述第一步涂布步骤包含旋涂液体聚氨酯乳胶粘合剂，使得最终干燥的厚度在0.5微米至6微米之间。

21.根据权利要求17的方法，其中所述第二步涂布步骤包含旋涂液体聚氨酯乳胶粘合剂，使得最终干燥的厚度在2微米至20微米之间。

22.根据权利要求17的方法，其中功能层结构包括一层或多层选自由：

光学功能层；

光学结构层；

菲涅耳透镜结构；

偏振层；

光致变色层；

硬涂层；

表涂层；

防雾层；

防污层；

抗反射层；和

防静电层组成的组的层。

23.根据权利要求22的方法，其中功能层结构包括偏振膜。

24.根据权利要求22的方法，其中光学基础元件是选自由处理镜片、半处理镜片、PAL镜片、无焦点镜片、平面镜片、单焦点镜片和多焦点镜片组成的组的热塑性光学基础元件。

25.根据权利要求22的方法，其中光学基础元件是由氨基甲酸酯基预聚物或环硫化物单体制成的选自由处理镜片、半处理镜片、PAL镜片、无焦点镜片、平面镜片、单焦点镜片和多焦点镜片组成的组的光学基础元件。

26.根据权利要求22的方法，其中光学基础元件是浇铸镜片，并且其中功能层结构包括偏振膜，它们共同形成层压的偏振眼镜片。