CN111727402B - 功能性层叠体和使用功能性层叠体的功能性透镜 - Google Patents

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Abstract

提供一种功能性透镜,其包含:功能性层叠体(A)和合成树脂层(B),所述功能性层叠体(A)在由聚酰胺树脂等树脂形成的第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)之间具备具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层(Ac),所述合成树脂层(B)是在功能性层叠体(A)的第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)上由烯丙基树脂、聚硫氨酯树脂的树脂形成的,该第一光学片(Aa)和/或该第二光学片(Ab)与该合成树脂层(B)之间的粘接强度为50N以上。

Description

功能性层叠体和使用功能性层叠体的功能性透镜
技术领域
本发明涉及具有光致变色特性和/或偏振性的新型的功能性层叠体以及包含功能性层叠体的新型的功能性透镜。
背景技术
近年来,眼镜透镜中,具有防眩性的太阳镜的需求急速提高。作为该太阳镜的母材,与玻璃制透镜相比,由于为轻量及在不易断裂的方面安全性较高,因此使用了塑料制透镜。而且,容易对这样的塑料制太阳镜赋予各种功能。例如,通过含有光致变色化合物或者配置光致变色层,从而能够制成透射率根据周围的亮度发生变化且能够调节防眩性的光致变色透镜。另外,通过配置具有偏振功能的偏光膜,从而能够制成提高防眩性的偏光透镜。进而,也容易形成具有光致变色特性与偏振性这两者的特性的偏光光致变色透镜。
这样的塑料制的光致变色透镜、偏光透镜和偏光光致变色透镜可以用各种方法制造。例如可以通过如下方法而制造:在塑料透镜的表面涂布包含光致变色化合物的涂覆组合物的方法;或者,在塑料透镜的材质本身中混合光致变色化合物的方法等。
另外,作为在不损害成为母材的塑料材料的特性的情况下能廉价地赋予光致变色特性和/或偏振性的方法,研究了使用具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层叠体的方法。该具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层叠体可以以以下各种方法制造。
具有光致变色特性的功能性层叠体可以如下制造:首先,使光致变色化合物分散于粘接性聚氨酯树脂中而形成粘接片,接着,在该粘接片上层叠聚碳酸酯树脂那样的光学片,从而可以制造(参照专利文献10、专利文献11)。
具有偏振性的功能性层叠体可以如下制造:借助聚氨酯等粘接性树脂,使由聚乙烯醇形成的偏光膜与聚碳酸酯树脂那样的光学片粘接,从而可以制造。
具有光致变色特性和偏振性的功能性层叠体可以如下制造:使光致变色化合物分散于粘接性聚氨酯树脂中而形成粘接片,接着,在该粘接片上依次层叠由聚乙烯醇形成的偏光膜和聚碳酸酯树脂那样的光学片,从而可以制造(参照专利文献12)。
使用以上那样的功能性层叠体、具体地形成塑料制透镜的方法已知有:通过注射成型在该功能性层叠体上层叠透镜用的热塑性树脂的方法。根据该方法,需要导入注射成型机等,因此作为更简便的方法还提出了以下的方法。例如,已知有如下方法:使用在能容易地制造功能性的透镜的方面有利的、进行聚合而成为透镜用的热固性树脂的单体组合物(以下,也有时记作“透镜形成用单体组合物”)。该方法为如下方法:在透镜形成用单体组合物中埋设或浸渍该层叠体后,使该透镜形成用单体组合物聚合,制造光致变色透镜、偏光透镜或偏光光致变色透镜。使用该透镜形成用单体组合物的方法中,可以在较低温下制造光致变色透镜、偏光透镜或偏光光致变色透镜。另外,通过改变单体的种类,从而能对透镜赋予各种功能,因此,进行了大量的研究(参照专利文献1~5)。
然而,以往的这些方法中,在以下方面存在改善的余地。例如,专利文献1、2和3中记载的方法中,成为母材的热固性树脂层或合成树脂层与具有光致变色特性或偏振性的光学片的密合性、以及光学片与光致变色层(粘接片)或偏光膜的密合性有时不充分。因此,在制造光致变色透镜或偏光透镜后,各层有时发生剥离。进而,根据使用的光学片的材质而耐化学药品性不充分,因此,使透镜形成用单体组合物聚合而形成热固性树脂层(作为母材的合成树脂层)时,有时发生白化、黄变之类的外观不良。
为了解决这样的问题,专利文献4~9中示出了如下方法:使用在表面具有涂膜层的光致变色层叠体或偏光层叠体。该方法中,在该涂膜层上,形成由透镜形成用单体组合物的聚合(固化)体形成的热固性树脂(合成树脂层),制作光致变色透镜或偏光透镜。该专利文献4中示例了由聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯形成的涂膜层。专利文献5中示例了由聚氨酯形成的涂膜层。专利文献6中示例了由水溶性聚合物等形成的涂膜层。专利文献7中示例了包含具有(甲基)丙烯酰基的水解性硅化合物的组合物所形成的涂膜层。专利文献8中示例了由具有聚合性基团的氨基甲酸酯脲形成的涂膜层。专利文献9中示例了包含含丙烯醚基的化合物的光固化性组合物等所形成的涂膜层。
然而,以往的设有涂膜层的光致变色透镜或偏光透镜中,根据热固性树脂层(合成树脂层)、光学片的种类而热固性树脂层(合成树脂层)与光学片的密合性也有时未得到改善。密合性不充分的情况下,特别是光致变色层叠体或偏光层叠体的端面与热固性树脂(合成树脂层)的端面位于同一面上时,有光致变色透镜或偏光透镜本身发生剥离的担心。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭61-236521号公报
专利文献2:日本特开2005-181426号公报
专利文献3:国际公开第WO2008/018168号小册子
专利文献4:日本特开2005-215640号公报
专利文献5:国际公开第WO2013/132805号小册子
专利文献6:日本特开2012-226026号公报
专利文献7:日本特开2012-230317号公报
专利文献8:日本特开2012-242701号公报
专利文献9:日本特开2012-242718号公报
专利文献10:国际公开第WO2017/115874号小册子
专利文献11:日本特开2014-113761号公报
专利文献12:国际公开第WO2018/025508号小册子
专利文献13:日本公开实用新型昭60-127923号公报
专利文献14:日本实用新型平4-10030号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此,本发明的目的在于,提供:由成为母材的热塑性树脂或者热固性树脂形成的合成树脂层、与光学片的密合性优异的光致变色透镜、偏光透镜或偏光光致变色透镜。本发明的另一目的在于,提供:不仅前述密合性的特性优异、而且透明性、光致变色特性和/或偏振性也优异的光致变色透镜、偏光透镜或偏光光致变色透镜。本发明的进一步的另一目的在于,提供:更简单地制造光致变色透镜、偏光透镜或偏光光致变色透镜的方法。
本发明的进一步另一目的和优点由以下的说明阐明。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题,对光致变色透镜、偏光透镜或偏光光致变色透镜的光学片的表面状态进行了各种研究,特别是着眼于光学片的、透镜形成用单体组合物所接触的外表面的表面状态进行了各种研究,结果发现:通过调整该光学片的表面状态,从而能得到如下透镜:其提高构成各种透镜的各层的粘接强度,特别是相对于来自侧面的应力,在各层间具有高的粘接力,至此完成了本发明。
即,本发明如下:
(1)一种功能性透镜,其包含:功能性层叠体(A)和合成树脂层(B),所述功能性层叠体(A)包含:第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层(Ac),所述合成树脂层(B)存在于上述功能性层叠体(A)的上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少任一者的片上,
上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇树脂组成的组中的树脂形成,
上述合成树脂层(B)由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂、聚硫环氧树脂和聚碳酸酯树脂组成的组中的树脂形成,且
第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)与合成树脂层(B)之间的粘接强度为50N以上。
本发明可以采用以下的方式。
(2)根据前述(1)所述的功能性透镜,其中,第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂和聚乙烯醇树脂组成的组中的树脂形成,
合成树脂层(B)由选自由烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂和聚硫环氧树脂组成的组中的树脂形成。
(3)根据(1)所述的功能性透镜,其中,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成,
功能性层(Ac)由包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)形成,
前述第一光学片(Aa)和前述第二光学片(Ab)由前述光致变色粘接层(Ac1)直接接合。
(4)根据(3)所述的功能性透镜,其中,由聚乙烯醇树脂形成的、第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的片为具有偏振性的片。
需要说明的是,专利文献13、14中示例了由聚乙烯醇/粘接层/光致变色特性层/粘接层/聚乙烯醇形成的光致变色层叠体。然而,该光致变色层叠体中,发挥光致变色特性的层不与聚乙烯醇直接接合,与本发明相比,粘接层变多。此外,专利文献13、14中未记载进一步层叠使包含聚合性单体的液态的组合物进行聚合固化而成的树脂层。
(5)一种功能性层叠体(A),其包含:第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层(Ac),
上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂和聚烯烃树脂组成的组中的树脂形成,且
在上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片的外表面存在具有反应性官能团的表面改性区域。
(6)根据前述(5)的功能性层叠体,其中,前述表面改性区域的反应性官能团为选自羟基、巯基、羧基、氨基、磺基、(硫代)异氰酸酯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基、硫代环氧基和硅烷醇基中的官能团。
(7)根据前述(5)或(6)的功能性层叠体,其中,前述表面改性区域为由包含具有自由基聚合性基团的硅烷偶联剂的涂布组合物对前述光学片的外表面进行了处理的区域。
(8)根据前述(5)或(6)的功能性层叠体,其中,前述表面改性区域的接触角为10~60°。
(9)根据前述(5)~(8)中任一项的功能性层叠体,其中,前述功能性层(Ac)是包含具有光致变色特性的层而成的,
前述具有光致变色特性的层为包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)。
(10)根据前述(5)~(9)中任一项的功能性层叠体,其中,前述功能性层(Ac)中,前述具有偏振性的层由偏光膜(Ac2)形成,
该偏光膜(Ac2)的两个表面借助粘接层与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合。
(11)根据前述(5)~(10)中任一项的功能性层叠体,其中,前述功能性层(Ac)为具备具有光致变色特性的层和具有偏振性的层的层,
前述具有光致变色特性的层为包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1),
该光致变色粘接层(Ac1)与第一光学片(Aa)接合,且
前述具有偏振性的层由偏光膜(Ac2)形成,
该偏光膜(Ac2)的一个表面与该光致变色粘接层(Ac1)接合,
该偏光膜(Ac2)的另一个表面借助粘接层与第二光学片(Ab)接合。
(12)一种功能性层叠体(A),其包含:第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性的功能性层(Ac),
上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由聚乙烯醇树脂形成,
在上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片的外表面存在表面改性区域,所述表面改性区域具有选自羟基、巯基、羧基、氨基、磺基、(硫代)异氰酸酯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基、硫代环氧基和硅烷醇基中的反应性官能团,
上述功能性层(Ac)由包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)形成,
前述第一光学片(Aa)和前述第二光学片(Ab)由前述光致变色粘接层(Ac1)直接接合。
(13)根据前述(12)所述的功能性层叠体,其中,上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的片为具有偏振性的片。
(14)一种制造前述(1)的功能性透镜的方法,将前述(5)~(13)中任一项的功能性层叠体(A)埋设于透镜形成用单体组合物,
所述透镜形成用单体组合物通过聚合而成为选自烯丙基、(甲基)丙烯酸、聚氨酯、聚氨酯脲、聚硫氨酯和聚硫环氧中的树脂,
然后使该透镜形成用单体组合物聚合,从而在该功能性层叠体(A)上层叠合成树脂层(B)。
发明的效果
本发明的功能性透镜是使具有光致变色特性和/或偏振性的层与形成于该层上的合成树脂层牢固地接合而成的。因此,可以用于各种用途。另外,对于本发明的功能性透镜,密合性优异至功能性层叠体(A)与合成树脂层(B)之间的粘接强度为50N以上,该功能性层叠体(A)预先由表面改性剂进行处理的情况下,可以得到具有更优异的密合性的功能性透镜。
进而,通过使用本发明的功能性层叠体(A),从而可以维持各自的特性不变的同时形成密合性优异的光致变色透镜、偏光透镜或偏光光致变色透镜(功能性透镜)。因此,本发明的功能性透镜具有优异的光致变色特性和/或偏振性,可以长期使用。
另外,本发明的功能性层叠体(A)的耐溶剂性优异。因此,使该功能性层叠体(A)埋设(浸渍)于形成合成树脂层(B)的透镜形成用单体组合物中,制造功能性透镜的情况下,可以防止光学片溶解于该透镜形成用单体组合物。其结果,能够制成不发生白浊等的、透明的功能性透镜。
附图说明
图1为示出本发明的功能性层叠体的层构成的一个例子的截面图。
图2为示出本发明的功能性层叠体的层构成的另一个例子的截面图。
图3为示出本发明的功能性层叠体的层构成的另一个例子的截面图。
图4为示出本发明的功能性透镜的层构成的一个例子的截面图。
图5为示出本发明的功能性层叠体的层构成的另一个例子的截面图。
图6为示出本发明的功能性透镜的层构成的一个例子的截面图。
具体实施方式
本发明的功能性透镜为一种功能性透镜,
其包含:功能性层叠体(A)和合成树脂层(B),所述功能性层叠体(A):包含第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层(Ac),所述合成树脂层(B)存在于上述功能性层叠体(A)的上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少任一者的片上,
上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇树脂组成的组中的树脂形成,
上述合成树脂层(B)由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂、聚硫环氧树脂和聚碳酸酯树脂组成的组中的树脂形成,且
第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)与合成树脂层(B)之间的粘接强度为50N以上。
另外,形成该功能性透镜的情况下,功能性层叠体(A)包含:第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层(Ac),
上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇树脂组成的组中的树脂形成,且
上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片的外表面具备具有反应性官能团的表面改性区域。成为该功能性层叠体的构成的情况下,必须具有存在于上述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少任一者的片上的合成树脂层(B)。
以下,对这些依次进行说明。
(功能性透镜)
本发明的功能性透镜的密合力优异至后述的功能性层叠体(A)与后述的合成树脂层(B)之间的粘接强度为50N以上,因此,可以用于各种用途。
本发明中,粘接强度如下:从横向(相对于层叠方向为直角方向)测定功能性层叠体(A)与合成树脂层(B)之间的粘接,而不是沿上下方向(层叠方向)剥离功能性层叠体(A)与合成树脂层(B)的剥离强度。具体地,功能性层叠体(A)与合成树脂层(B)之间的粘接强度为通过以下的方法而测定的值。首先,将宽度20mm、长度30mm的条状的试验片沿着与层叠方向为直角(垂直)方向切出。该试验片的宽20mm的切出面(横向的面)上露出的功能性层叠体(A)的边界线与合成树脂层(B)的边界线平行的方式,仅向功能性层叠体(A)与合成树脂层(B)中的任一者的露出面推压相同的长度(20mm)的SUS制的金属板(厚度0.4mm、宽度20mm)。然后,用Autograph AGS-500NX(株式会社岛津制作所制)在十字头速度10mm/分钟、温度25℃下进行压缩试验,从而测定粘接强度。
因此,本发明的功能性透镜即使施加来自横向的应力,也牢固地粘接。为了更有效,功能性透镜的粘接强度优选60N以上、更优选70N以上、进一步优选80N以上、特别优选100N以上。粘接强度的上限值没有特别限制,如果考虑工业生产,则为300N。超过300N时,通常功能性层叠体(A)或合成树脂层(B)本身会先断裂,因此难以测定。
作为本发明的功能性透镜的制作方法,没有特别限制,作为功能性层叠体(A),优选使用如下功能性层叠体:配置于其外层的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片(第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片)的外表面具备具有反应性官能团的表面改性区域。而且,通过在具有该表面改性区域的外表面上层叠合成树脂层(B),从而可以容易地制造。
接着,对功能性层叠体(A)进行说明。
(功能性层叠体(A))
功能性层叠体(A)为在第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)之间具有功能性层(Ac)的层叠体。
对构成功能性层叠体(A)的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)进行说明。
(第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab))
<原料树脂的说明>
本发明中使用的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中使用具有透光性的片。作为原料,使用选自聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇树脂中的树脂。这些之中,如果考虑得到的功能性透镜的通用性和其功能,则优选聚酰胺树脂、聚酯树脂和纤维素树脂,更优选聚酰胺树脂。而且,特别是第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的材质与合成树脂层(B)的材质不同的情况下,可以适合采用用下述中详述的表面改性剂预先进行了处理的功能性层叠体(A)。
另外,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)为由聚乙烯醇树脂形成的片的情况下,具有以下的优点。上述情况下,即使不进行任何处理,在第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的表面也具有反应性官能团为羟基的表面改性区域。其结果,能够简化功能性层叠体(A)和功能性透镜的制造工序。进而,通过使用由聚乙烯醇树脂形成的片,从而能对该片本身赋予偏振性。其结果,能够减少功能性层叠体(A)和功能性透镜的层构成。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚酰胺树脂)>
作为聚酰胺树脂,可以使用市售的树脂,由聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
作为聚酰胺树脂,例如可以适合使用:ε-己内酰胺、10-氨基癸烷内酰胺、ω-月桂内酰胺等使ω-氨基羧酸进行缩聚反应而得到的聚酰胺树脂;以二胺与二羧酸的共缩聚反应得到的聚酰胺树脂、进而它们的共聚物。
作为前述共缩聚反应中得到的聚酰胺树脂中使用的二胺,
例如可以适合使用:四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、1,9-壬烷二胺、1,12-十二烷二胺、甲基戊二胺等碳数4~14的脂肪族二胺;
二氨基环己烷等二氨基环烷(碳数5~10);双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、2,2-双(4’-氨基环己基)丙烷等双氨基环烷基(碳数5~10)烷(碳数1~6)等任选具有烷基(碳数1~6的烷基、优选碳数1~4的烷基、进一步优选碳数1~2的烷基)等取代基的脂环族二胺;
对苯二胺、间苯二胺等芳香族二胺等。
作为前述共缩聚反应中得到的聚酰胺树脂中使用的二羧酸,例如可以适合使用:
己二酸、癸二酸、十二烷二酸等碳数4~18的脂肪族二羧酸、环己烷-1,4-二羧酸、环己烷-1,3-二羧酸等碳数5~10的脂环族二羧酸;
对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸等。
其中,本发明中使用的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中,从机械强度、耐溶剂性(耐化学药品性)、透明性的观点出发,可以适合使用前述共缩聚反应中得到的聚酰胺树脂。进而可更适合使用脂环族聚酰胺树脂或半芳香族聚酰胺树脂。该脂环族聚酰胺树脂是以选自脂环族二胺和脂环族二羧酸中的至少一种为构成成分的均聚酰胺或共聚酰胺。另外,也可以是含有芳香族聚酰胺树脂等的共聚酰胺。另外,该半芳香族聚酰胺树脂为二羧酸、二胺中的一者为芳香族化合物、另一者为脂肪族化合物的聚酰胺树脂。
<适合的脂环族聚酰胺树脂>
作为优选的脂环族聚酰胺树脂,例如可以示例:
以脂环族二胺[例如双(氨基环烷基(碳数5~10)烷(碳数1~6)、优选双氨基环烷基(碳数6~8)烷(碳数1~6)、进一步优选双氨基环已基烷烃(碳数1~3)]、与
脂肪族二羧酸(例如碳数4~18的烷烃二羧酸、优选碳数6~16的烷烃二羧酸、进一步优选碳数8~14的烷烃二羧酸)
为构成成分的树脂(均聚酰胺或共聚酰胺)等。作为代表性的脂环族聚酰胺树脂,可以举出下述式(1)所示的脂环族聚酰胺。
Figure BDA0002636220310000131
(式中,
G为直接键合、亚烷基或亚烯基,
R1和R2为相同或不同的烷基,
m和n分别为0或1~4的整数,
p和q分别为1以上的整数。)。
前述式(1)中,作为G所示的亚烷基(包含烷叉基),例如可以举出亚甲基、亚乙基、乙叉基、亚丙基、丙烷-1,3-二基、2-丙叉基、亚丁基等碳数1~6的亚烷基(或烷叉基)、优选碳数1~4的亚烷基(或烷叉基)、进一步优选碳数1~3的亚烷基(或烷叉基)。另外,作为G所示的亚烯基,例如可以举出亚乙烯基、亚丙烯基等碳数2~6的亚烯基、优选碳数2~4的亚烯基等。
前述式(1)中的R1和R2中,作为烷基,例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基等碳数1~6的烷基、优选碳数1~4的烷基、进一步优选碳数1~2的甲基、乙基。
前述式(1)中的m和n分别选自0或1~4的整数。通常为0或1~3的整数、优选0或1~2的整数、进一步优选0或1。另外,取代基R1和R2的取代位置通常相对于酰胺基可以选自2位、3位、5位、6位,优选可以为2位、6位。
前述式(1)中,p优选4以上、更优选6~20、最优选8~15。
另外,前述式(1)中,q(聚合度)优选5以上、更优选10~800、最优选50~500。
作为如前述那样的脂环族聚酰胺树脂,可以使用市售品。具体地,可以举出Daicel-Evonik Ltd.制“TROGAMID”(注册商标)、EMS-GRIVORY公司制“Grilamid”(注册商标)和“GrilamidTR”(注册商标)等。另外,脂环族聚酰胺树脂可以单独或组合两种以上。因此,由脂环族聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)可以由单独的脂环族聚酰胺树脂形成,也可以由两种以上的脂环族聚酰胺树脂形成。
该脂环族聚酰胺树脂的数均分子量例如为6000~300000、优选10000~200000、进一步优选15000~100000左右。
另外,该脂环族聚酰胺树脂可以具有热熔融温度或熔点,热熔融温度例如可以为100~300℃、优选110~280℃、进一步优选130~260℃左右。特别是,具有结晶性、特别是微晶性的脂环族聚酰胺树脂的热熔融温度例如可以为150~300℃、优选180~280℃、进一步优选210~260℃左右。需要说明的是,由脂环族聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的热熔融温度在对片施加取向的状态下稍变高,但优选满足前述范围。
该脂环族聚酰胺树脂的维卡软化点可以为100~200℃、优选110~170℃、进一步优选130~150℃左右。需要说明的是,该维卡软化点是测定由脂环族聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)得到的值。
该脂环族聚酰胺树脂的玻璃化转变点可以为100~200℃、优选110~170℃、进一步优选125~150℃左右。需要说明的是,由脂环族聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的热熔融温度在对片施加取向的状态下稍变高,但优选前述满足范围。
<适合的半芳香族聚酰胺树脂>
作为优选的半芳香族聚酰胺,可以举出下述式(2)所示者。
Figure BDA0002636220310000151
(式中,
X和Y中的一者为2价的芳香族取代基,另一者为2价的脂肪族取代基,
q为1以上的整数。)。
前述式(2)中,X和Y中的任一者为2价的芳香族取代基,优选下述式(3)所示者。
Figure BDA0002636220310000152
(式中,
s和t分别为0以上且2以下的整数。)。
前述式(2)中,X和Y的脂肪族取代基为亚烷基或亚烯基,例如优选碳数1~20的亚烷基、进一步优选碳数4~10的亚烷基、或碳数2~6的亚烯基,优选碳数2~4的亚烯基。
前述式(2)中,q(聚合度)与前述式(1)中的表述为相同含义,q(聚合度)优选5以上、更优选10~800、最优选50~500。
作为更优选的半芳香族聚酰胺,例如可以举出下述式(4)~(6)所示者。另外,还可以使用下述式(4)~(6)所示的半芳香族聚酰胺的共聚物。
Figure BDA0002636220310000161
(式中,Z表示直接键合、亚烷基或亚烯基,q表示1以上的整数)。
前述式(4)中,作为Z所示的亚烷基,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等任选具有取代基的碳数1~20的亚烷基、进一步优选碳数4~10的亚烷基。另外,作为Z所示的亚烯基,例如可以举出亚乙烯基、亚丙烯基等碳数2~6的亚烯基、优选碳数2~4的亚烯基等。
前述式(4)中,q(聚合度)与前述式(1)中的表述为相同含义,优选5以上、更优选10~800、最优选50~500。
Figure BDA0002636220310000162
(式中,Z为直接键合、亚烷基或亚烯基,q表示1以上的整数。)。
前述式(5)中,作为Z所示的亚烷基,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等任选具有取代基的碳数1~20的亚烷基、进一步优选碳数4~10的亚烷基。另外,作为Z所示的亚烯基,例如可以举出亚乙烯基、亚丙烯基等碳数2~6的亚烯基、优选碳数2~4的亚烯基等。
前述式(5)中,q(聚合度)与前述式(1)中的表述为相同含义,优选5以上、更优选10~800、最优选50~500。
Figure BDA0002636220310000171
(式中,Z为直接键合、亚烷基或亚烯基,q为1以上的整数。)。
前述式(6)中,作为Z所示的亚烷基,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等任选具有取代基的碳数1~20的亚烷基、进一步优选碳数4~10的亚烷基。另外,作为Z所示的亚烯基,例如可以举出亚乙烯基、亚丙烯基等碳数2~6的亚烯基、优选碳数2~4的亚烯基等。
前述式(6)中,q(聚合度)与前述式(1)中的表述为相同含义,优选5以上、更优选10~800、最优选50~500。
该半芳香族聚酰胺树脂的玻璃化转变点为100~170℃、优选105~150℃。需要说明的是,由半芳香族聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的玻璃化转变点在对片施加取向的状态下稍变高,但优选满足前述范围。
本发明中使用的聚酰胺片优选以前述脂环族聚酰胺树脂或半芳香族聚酰胺树脂为主要成分,在体现本发明的效果的范围内,也可以包含其他树脂。作为其他树脂,可以示例公知的脂肪族聚酰胺树脂、芳香族聚酰胺树脂。
<由聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的特征部分>
由脂环族聚酰胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)(以下,也有时记作“脂环族聚酰胺片”)具有高的阿贝数。因此,通过使用该脂环族聚酰胺片,从而与使用聚碳酸酯(阿贝数34)的情况相比,得到的功能性层叠体(A)能够效率良好地抑制彩虹色等色斑的发生。本发明中使用的脂环族聚酰胺片的阿贝数优选40~65、更优选50~60。
另外,在制造功能性层叠体(A)时,将该脂环族聚酰胺片与后述的偏光片组合而使用的情况下,如前述,脂肪族聚酰胺树脂与聚碳酸酯树脂等相比具有高的阿贝数,因此,即使不增大延迟值,通常发生彩虹色的色斑少或也能以高水平抑制或防止生成彩虹色的色斑。然而,对组合了脂肪族聚酰胺片与偏光片的层叠体进行弯曲加工或曲面形状加工的情况下,偏光度有时降低。因此,本发明中使用的脂环族聚酰胺片中,优选使用进行单轴拉伸加工使延迟值为100nm以上的值的脂环族聚酰胺片。通过使用具有这样的延迟值的脂环族聚酰胺片,从而与偏光片组合而得到的层叠体中,也能够抑制弯曲加工时的偏光度的降低。本发明中,将脂环族聚酰胺片与偏光片组合的情况下,该脂环族聚酰胺片的延迟值优选100~10000nm、更优选500~6000nm、进一步优选1000~5000nm。
另外,使用前述单轴拉伸后的脂环族聚酰胺片的情况下,可以用于得到的层叠体的两面中的至少一个层叠体的表面。需要说明的是,另一个层叠体的表面(也有时记作背面)中可以使用前述单轴拉伸后的脂环族聚酰胺片,也可以使用无拉伸的脂环族聚酰胺片。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚酯树脂)>
作为聚酯树脂,可以使用市售的树脂,由聚酯树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
作为聚酯树脂,例如可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸等二羧酸、与乙二醇、丁二醇、1,4-环己烷二甲醇等二醇的缩聚物,其中,可以适合使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和它们的共聚物等。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(纤维素树脂)>
作为纤维素树脂,可以使用市售的树脂,由纤维素树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
作为纤维素树脂,例如可以适合使用三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素等乙酰基纤维素、三丙基纤维素、二丙基纤维素等丙基纤维素等。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);((甲基)丙烯酸类树脂)>
作为(甲基)丙烯酸类树脂,可以使用市售的树脂,由(甲基)丙烯酸类树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
作为(甲基)丙烯酸类树脂,例如可以适合使用由甲基丙烯酸甲酯等单聚合物、或多个(甲基)丙烯酸类单体的共聚物所形成的树脂。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚氨酯和聚氨酯脲树脂)>
作为聚氨酯树脂和聚氨酯脲树脂,可以使用市售的树脂,由聚氨酯树脂和聚氨酯脲树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
聚氨酯树脂或聚氨酯脲树脂为在分子内具有氨基甲酸酯键或/和脲键的树脂。具体地,可以使用使异佛尔酮二异氰酸酯等二异氰酸酯化合物、与聚碳酸酯多元醇、聚酯多元醇等多元醇化合物反应而得到的公知的物质。进而,可以适合使用使低分子量的二醇、三醇、二胺、三胺等扩链剂反应而得到的聚氨酯树脂或聚氨酯脲树脂。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚酰亚胺树脂)>
作为聚酰亚胺树脂,可以使用市售的树脂,由聚酰亚胺树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
作为聚酰亚胺树脂,可以适合使用芳香族四羧酸与芳香族二胺的聚合物。作为芳香族四羧酸,例如可以举出均苯四酸、3,3’,4,4’-联苯四羧酸、2,3’,3,4’-联苯四羧酸、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、2,3,6,7-萘四羧酸、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、吡啶-2,3,5,6-四羧酸或其酸酐、或酸二酐、或者由其酸的酯化合物或卤化物衍生的芳香族四羧酸类。作为芳香族二胺,例如可以举出对苯二胺、间苯二胺、联苯胺、对苯二甲胺、4,4’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、1,5-二氨基萘、3,3’-二甲氧基联苯胺、1,4-双(3-甲基-5-氨基苯基)苯和它们的衍生物。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(环氧树脂)>
作为环氧树脂,可以使用市售的树脂,由环氧树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
作为环氧树脂,例如可以适合使用双酚A、双酚F等与环氧氯丙烷缩合反应而得到的树脂、其他官能环氧树脂、联苯型环氧树脂等。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚烯烃树脂)>
作为聚烯烃树脂,可以使用市售的树脂,由聚烯烃树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以使用市售品。
作为聚烯烃树脂,例如可以适合使用聚丙烯、聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物和丙烯-α-烯烃共聚物等。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚乙烯醇树脂)>
使用由聚乙烯醇树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的情况下,功能性层(Ac)优选包含具有光致变色特性的层。而且,该具有光致变色特性的功能性层(Ac)优选由包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)形成。而且,前述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)优选由该光致变色粘接层(Ac1)直接接合。进而,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的任一者的光学片优选形成具有偏振性的片。
如此,通过使用由聚乙烯醇树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab),从而能够降低功能性层叠体和功能性透镜的层构成。其结果,能够提高它们的生产率。
作为本发明中使用的由聚乙烯醇树脂形成的光学片,可以举出由以下的树脂形成的片。该聚乙烯醇树脂可以通过使聚乙酸乙烯酯系树脂进行皂化而得到。该皂化度通常为85摩尔%以上、优选90摩尔%以上、更优选99摩尔%以上。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,例如除乙酸乙烯酯的均聚物即聚乙酸乙烯酯之外,还可以举出乙酸乙烯酯与能跟其共聚的其他单体的共聚物等。作为能跟乙酸乙烯酯共聚的其他单体,可以举出不饱和羧酸类、烯烃类、不饱和磺酸类、乙烯醚类等。
本发明中,聚乙烯醇树脂的平均聚合度优选100~10000、更优选1500~8000、进一步优选2000~5000。聚乙烯醇(PVA)树脂的平均聚合度可以依据JISK 6726(1994)而求出。
另外,前述聚乙烯醇树脂的至少其一部分可以经改性,例如可以包含:用醛类改性而得到的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛等。其中,优选使用由聚乙烯醇形成的一对薄膜。
本发明中,可以适合使用由聚乙烯醇树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的厚度为10~100μm者。
本发明中,由聚乙烯醇树脂形成的片可以为未拉伸、单轴拉伸或双轴拉伸中的任意者。作为拉伸方向,可以举出未拉伸薄膜的机械流动方向(MD)、与其正交的方向(TD)、与机械流动方向斜交的方向。此处,未拉伸片是指,未经拉伸的状态的片,单轴拉伸片是指,沿前述方向中的任意一个方向拉伸未拉伸片而得到的片。双轴拉伸片是沿上述拉伸方向中的2个方向经拉伸者,可以为同时拉伸的同时双轴拉伸片,也可以为沿规定的方向拉伸后、沿另一个方向拉伸的依次双轴拉伸片。双轴拉伸片的情况下,通常优选沿MD、TD进行拉伸。
这些片中,使用具有偏振性的由聚乙烯醇树脂形成的片的情况下,优选使用沿未拉伸薄膜的机械流动方向(MD)经单轴拉伸的单轴拉伸片。
本发明中,由聚乙烯醇树脂形成的片中使用单轴拉伸、或双轴拉伸片的情况下,拉伸倍率优选2~8倍。特别是,使用具有偏振性的由聚乙烯醇树脂形成的片的情况下,如前述,可以为沿MD经单轴拉伸的片(单轴拉伸片),其拉伸倍率更优选3~7倍、进一步优选4~6倍。进行单轴拉伸时,由聚乙烯醇树脂形成的片的拉伸可以一次性进行,也可以分成多次而进行。分成多次进行拉伸的情况下,加合了各拉伸的拉伸倍率的总拉伸倍率可以处于上述范围内。需要说明的是,本发明中,拉伸倍率是指,基于拉伸前的由聚乙烯醇树脂形成的片的长度,未拉伸的状态相当于拉伸倍率1倍。
本发明中,由聚乙烯醇系树脂形成的片无论未拉伸、单轴拉伸或双轴拉伸均优选使用硼酸、有机钛系化合物、有机锆系化合物、乙二醛、戊二醛等交联剂而使聚乙烯醇树脂交联。其中,更优选用硼酸进行交联。
本发明中,通过使由聚乙烯醇系树脂形成的片用硼酸进行交联,从而能够提高耐化学药品性。该片中的硼酸含量优选1.0~20.0质量%。该硼酸含量可以如下求出:使该薄膜溶解于硝酸水溶液,之后,通过电感耦合等离子体(InductivelyCoupledPlasma;IPC)发射光谱分析求出硼含量,由得到的硼含量进行换算,从而可以求出。下述中详述,利用硼酸的聚乙烯醇树脂的交联通过使由聚乙烯醇树脂形成的片与硼酸水溶液接触而实施。因此,硼酸含量基于交联后的片求出。为了含有期望的量的硼酸,可以预先求出制造条件(片的厚度、接触温度、接触时间、接触速度、硼酸水溶液的浓度、清洗条件等条件)与硼酸含量的关系,依据其进行制造。
本发明中,该片中的硼酸含量少于1.0质量%的情况下,有提高耐化学药品性、耐湿性的效果变低的倾向。另一方面,该片中的硼酸含量大于20.0质量%的情况下,有该片的机械强度降低、高温时的尺寸变化变大的倾向。由此,该片中的硼酸含量更优选3.0~18.0质量%、进一步优选5.0~15.0质量%。
本发明中,由聚乙烯醇树脂形成的片中,可以添加增塑剂、表面活性剂等添加剂。作为增塑剂,可以举出多元醇和其缩合物等,例如可以举出甘油、二甘油、三甘油、乙二醇、丙二醇、聚乙二醇等。增塑剂等的用量没有特别限制,该薄膜中适合地设为20质量%以下。
本发明中,对由聚乙烯醇系树脂形成的片赋予偏振性的情况下,可以没有任何限制地使用公知的二色性物质。作为具体的二色性物质,可以举出碘、二色性染料。作为二色性染料,可以没有限制地使用市售的二色性染料,例如可以举出偶氮系、蒽醌系等染料。具体地,可以举出氯冉亭坚牢红(C.I.28160)、刚果红(C.I.22120)、亮蓝B(C.I.24410)、苯红紫(C.I.23500)、氯唑黑BH(C.I.22590)、直接蓝2B(C.I.22610)、二胺绿(C.I.30295)、直接冻黄(C.I.24895)、火焰黄(C.I.29000)、直接耐晒红(C.I.23630)、酸性黑(C.I.20470)、直接天蓝(C.I.24400)、沙拉菲尼尔蓝4GL(C.I.34200)、直接铜蓝2B(C.I.24185)、日本亮紫BKconc(C.I.27885)等。也可以从这些二色性染料中,根据目的而选择两种颜色以上的色素而使用。需要说明的是,括号内表示ColourIndexNo.。
本发明中,对由聚乙烯醇树脂形成的片赋予偏振性的情况下,其物性没有特别限制,优选透光率为10~80%、偏光度为30.0~99.9%。
本发明中,由聚乙烯醇树脂形成的片可以是2张均相同的片,也可以是不同的片。第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中,其形成的材料、交联程度、特性和厚度可以相同,也可以不同。可以分别根据使用的用途而适宜确定。
另外,本发明中,由使用的聚乙烯醇树脂形成的片与下述中详述的“包含光致变色化合物的粘接层(Ac1)”直接接合前,水分量优选15质量%以下。特别是,通过使该片的水分量为上述范围,从而下述中详述的光致变色粘接层(Ac1)由包含(I)光致变色化合物、(II)末端非反应性氨基甲酸酯脲树脂、和(III)在分子内具有至少2个异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物的光致变色粘接性组合物形成的情况下,可以适合使用。特别是,使用包含前述(III)多异氰酸酯化合物的光致变色粘接性组合物的情况下,得到的光致变色层叠体中,能够减少该层叠体的各位置处的粘接强度的不均匀。另外,也能够减少该光致变色层叠体的各批中的粘接强度的不均匀。为了进一步提高该效果,接合前的由聚乙烯醇树脂形成的片的水分量更优选设为10质量%以下、进一步优选设为6质量%以下。需要说明的是,水分量的下限值越少,进行越稳定的生产,故优选。其中,如果考虑该片本身的工业生产,则为2质量%左右。该水分量为用下述的实施例中详述的方法测定的值,为与通过干燥而重量变化消失的薄膜相比来求出的水分量。
接着,对本发明中使用的由聚乙烯醇树脂形成的片的代表性的制造方法进行说明。
(由聚乙烯醇树脂形成的片的制造方法)
本发明中,由聚乙烯醇树脂形成的片没有特别限制,可以如以下制造。例如可以直接使用市售的、由聚乙烯醇树脂形成的无拉伸片(以下,也称为“坯料片”),或者也可以使用用下述的方法处理而得到的片。
本发明中,对于由聚乙烯醇树脂形成的片,根据需要对坯料片实施选自1)溶胀处理、2)染色处理、3)交联处理、4)拉伸处理、5)清洗处理和6)干燥处理中的处理,从而能够制得符合目的的片。
通过实施1)溶胀处理,从而能对坯料片表面的污物、防粘连剂、增塑剂等进行清洗。另外,通过使坯料片溶胀,从而还有抑制之后的2)染色处理中的染色不均匀等的效果。1)溶胀处理可以如下进行:使坯料片浸渍于以选自自来水、蒸馏水、离子交换水、纯水等中的水为主要成分的处理液,从而可以进行。1)溶胀处理的处理温度优选调整为10~45℃左右,浸渍时间为10~300秒左右。1)溶胀处理可以与拉伸处理一起进行。上述情况下,优选相对于原始长度将坯料片拉伸1.2~4倍、更优选1.6~3倍。
2)染色处理可以如下进行:在溶解有前述二色性物质的染色水溶液中,浸渍实施了1)溶胀处理的坯料片,从而可以进行。使用碘作为二色性物质的情况下,作为溶解助剂,可以使用碘化钾、碘化锂、碘化钠、碘化锌、碘化铝、碘化铅、碘化铜、碘化钡、碘化钙、碘化锡、碘化钛等碘化物等。2)染色处理的处理温度优选调整为20~50℃左右,浸渍时间优选调整为10~300秒左右。
3)交联处理可以如下进行:在溶解有前述交联剂的水溶液中,浸渍仅实施了1)的处理、或实施了1)和2)的处理的坯料片,从而可以进行。3)交联处理可以与4)拉伸处理一起进行。可以进行多次3)交联处理。3)交联处理的处理温度优选30~80℃、更优选35~60℃。处理时间为10~500秒。
4)拉伸处理通常通过实施单轴拉伸而实施。该拉伸处理也可以与溶胀处理、染色处理或/和交联处理一起实施。拉伸方法可以采用湿润式拉伸方法和干式拉伸方法中的任意者,但优选使用湿润式拉伸方法。以湿润式拉伸方法实施拉伸处理的情况下,通常在溶胀处理中和/或在实施了染色处理后,与交联处理一起在溶液中进行拉伸。拉伸处理也可以以多个阶段进行。湿润式拉伸方法中的处理温度优选30~80℃、更优选35~60℃。处理时间为10~500秒。
拉伸倍率可以根据目的而适宜设定,如前述,拉伸倍率优选2~8倍、更优选3~7倍、最优选4~6倍。该拉伸倍率基于拉伸前的由聚乙烯醇树脂形成的片的长度,以除拉伸工序以外的工序实施拉伸的情况下,为包括这些工序中的拉伸在内的累积的总拉伸倍率。
5)清洗处理可以通过浸渍于以选自自来水、蒸馏水、离子交换水、纯水等中的水为主要成分的清洗液从而进行。该清洗液中,根据需要也可以添加前述交联剂、前述增塑剂、表面活性剂等添加剂而使用。清洗处理的处理温度优选5~50℃,处理时间优选5~240秒。
6)干燥处理可以根据得到的前述片所需的水分量,适宜设定干燥时间和干燥温度。干燥温度优选20~150℃,干燥时间优选10~600秒。优选进行该干燥处理,之后,为了不吸附水分而事先在干燥条件下(干燥的(极力降低了水分的)非活性气体气氛下)保存。进一步优选为了制造稳定的光致变色层叠体,优选在即将使用前实施以下的加热处理。具体地,优选将与光致变色粘接层(Ac1)直接接合的、即将使用前的前述片在40~110℃的范围内实施5秒~1800秒左右的加热处理。这样的干燥·加热处理中,可以将即将使用前的该片中所含的水分量调整为2~15质量%。
本发明中,对于由使用的聚乙烯醇树脂形成的片,例如,想要单纯地进行交联的情况下,可以实施1)、3)、5)和6),想要进行拉伸的情况下,可以实施1)、4)、5)和6),想要边进行拉伸边进行交联的情况下,可以实施1)、3)、4)、5)和6)。另外,制造具有偏振性的片的情况下,可以实施1)~6)的全部工序。处理工序的组合没有任何限制,可以根据目的而适宜组合,根据需要,也可以组合除上述以外的工序。
由聚乙烯醇树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)即使不进行特殊的操作,其外表面也成为具有羟基(反应性官能团)的表面活性区域。另外,本发明中,为了使该表面改性区域的反应性官能团为除羟基以外的基团,也可以用包含下述中详述的硅烷偶联剂的涂布组合物涂布该外表面。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的特性、表面改性区域、其他>
第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)分别可以为无拉伸片、单轴拉伸片、双轴拉伸片中的任意片。进而,也可以为这些片的组合。另外,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)可以为由相同种类的树脂形成的片,也可以为由种类不同的树脂形成的片。其中,通常,优选使用由相同种类的树脂形成的片。
本发明中,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以包含各种添加剂、例如稳定剂(热稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂等)、增塑剂、润滑剂、填充剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂等。其中,将光致变色化合物用于粘接性组合物的情况下,为了不妨碍光致变色化合物的显色,优选将未配混紫外线吸收剂等吸收紫外线的添加剂的片用于表面侧(太阳镜等中使用层叠体的情况下,日光照射的外侧的表面)。
本发明中,作为第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的适合的厚度,优选30~1000μm、更优选50~600μm、进一步优选100~300μm。另外,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以组合不同厚度而使用。
本发明中,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以为沿单轴方向或双轴方向拉伸而得到的片。作为经拉伸时的适合的拉伸倍率,在单轴方向和双轴方向上均优选1.10~7.00倍、更优选1.15~6.00倍、进一步优选1.20~5.00倍。另外,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)也可以组合不同的拉伸倍率而使用。
需要说明的是,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,拉伸倍率、厚度等物性优选如<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚乙烯醇树脂)>中所说明。
<表面改性区域>
本发明中,为了使在第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)与合成树脂层(B)之间的粘接强度为50N以上,优选在该第一光学片(Aa)和/或该第二光学片(Ab)的外表面存在具有反应性官能团的表面改性区域。
该表面改性区域可以如下制造:将包含具有反应性官能团的表面改性剂的涂布组合物涂布于该外表面,形成涂布层,从而可以制造。亦即,由前述涂布组合物处理而得到的前述涂布层的部分成为表面改性区域。另外,以可以在该外表面形成具有反应性官能团的表面改性区域的方式,对该外表面实施各种表面处理,从而能够形成表面改性区域。以下,也有时将通过这样的处理形成的处理层简记作“表面改性层”。
需要说明的是,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,该片等在外表面具有反应性官能团(羟基)。因此,即使不进行任何处理,也变得具有表面改性区域。其中,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,通过形成涂布层或进行表面处理,从而也能够新形成表面改性区域(表面改性层)。
本发明中,表面改性层没有特别限制,可以通过采用公知的方法而形成在第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面上。具体地,可以举出如下方法:对第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面进行蚀刻处理的方法和/或涂布涂布组合物的方法。需要说明的是,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的外表面是指,位于功能性层叠体(A)的最表面且直接层叠下述中详述的合成树脂层(B)的面。
该表面改性层为具有反应性官能团的层。而且,该反应性官能团优选为选自羟基、巯基、羧基、氨基、磺基、(硫代)异氰酸酯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基、硫代环氧基和硅烷醇基中的官能团。而且,这些反应性官能团可以根据形成表面改性层的方法而适宜确定。
需要说明的是,该表面改性层所具有的反应性官能团为通过进行蚀刻处理的方法和/或涂布涂布组合物,而新形成的反应性官能团,并不是源自第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的材质。
<表面改性层的形成方法;蚀刻处理>
作为进行蚀刻处理的方法,例如可以采用:使用了碱溶液、酸溶液等化学溶液的化学处理、研磨处理、电晕放电处理、等离子体放电处理、UV臭氧处理等物理表面处理的方法。采用进行蚀刻处理的方法的情况下,可以在不层叠新的层的情况下,对第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面直接进行改性,而形成表面改性区域(表面改性层)。
通过蚀刻处理,在第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面生成的反应性官能团可以通过红外分光法(特别是漫反射法)等进行分析,由此可以确认。
例如,对由聚酰胺树脂形成的光学片的外表面进行电晕放电处理的情况下,在不同于源自聚酰胺键的C=O伸缩振动的位置,可以确认到源自羧基的C=O伸缩振动。由此确认了,酰胺键被切断,在由聚酰胺树脂形成的光学片的外表面,生成了作为反应性官能团的羧基和氨基。
另外,通过进行蚀刻处理,从而也能够控制第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面的接触角,从提高与接合的合成树脂层(B)的密合性的观点出发,优选将第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面的接触角控制为10~60°。该外表面的接触角满足该范围,从而即使使后述的合成树脂层(B)直接接合,也能够制造具有优异的密合性的功能性透镜。为了更进一步提高密合性,该外表面的接触角更优选设为20~50°、最优选设为20~40°。
第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,接触角也更优选设为20~50°、最优选设为20~40°。
需要说明的是,本发明中的接触角如下设定:使用协和界面科学株式会社制DropMaster500(商标注册),在片样品表面滴加水滴,测定此时的水滴与片样品表面所形成的角,作为接触角。
<表面改性层的形成方法;涂布涂布组合物的方法>
作为涂布涂布组合物的方法,例如可以采用如下方法:涂布使用了湿气固化型聚氨酯、多异氰酸酯-聚酯系的双组分型涂布液、多异氰酸酯-聚醚系的双组分型涂布液、多异氰酸酯-聚丙烯酸类的双组分型涂布液、多异氰酸酯-聚氨酯弹性体系的双组分型涂布液、环氧系涂布液、环氧-聚氨酯系的双组分型涂布液、丙烯酸类涂布液、聚酯系涂布液、聚氨酯脲系的单组分型涂布液、水分散性聚氨酯系涂布液、硅烷偶联剂的涂布液等涂布液。通过使用以上的涂布液,所形成的层可以为具有选自羟基、巯基、羧基、氨基、磺基、(硫代)异氰酸酯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基、硫代环氧基和硅烷醇基中的官能团的层。使用该涂布组合物的情况下,在第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面上,层叠用涂布组合物涂布而得到的表面改性层。
以上的涂布组合物中,从对第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面的粘接性优异的观点出发,更优选使用利用硅烷偶联剂的涂布液,最优选使用包含具有自由基聚合性基团的硅烷偶联剂的涂布组合物。
作为本发明的硅烷偶联剂,例如可以举出γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基二硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、1,2-双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、1,6-双三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、双[3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基]碳酸酯、三氟丙基三甲氧基硅烷、全氟辛基乙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-巯基丙基三烷氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-丁叉基)丙胺、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等和将它们的一部分或者全部水解而成者或一部分缩合而成者等。
这些之中,从提高第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面与合成树脂层(B)的粘接强度的观点出发,具有自由基聚合性基团的硅烷偶联剂例如优选使用乙烯基三甲氧基二硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基-乙氧基)硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷。
本发明中,使用硅烷偶联剂的涂布液中,可以添加为了促进硅烷偶联剂的水解而使用的水(该水可以以酸水溶液的形式添加)、乙酰丙酮酸盐络合物、高氯酸盐等固化催化剂、用于调整涂覆性等的公知的有机溶剂(例如甲醇、丙醇、叔丁醇、乙酰基丙酮等)、进一步表面活性剂等而使用。没有特别限制,涂布组合物(涂布液)优选使用相对于硅烷偶联剂100质量份、前述有机溶剂为100~2000质量份、前述固化催化剂为0.1~3.0质量份、水(可以为酸水溶)为10~100质量份、表面活性剂为0.05~1.00质量份者。
本发明中,用使用了硅烷偶联剂的涂布液进行涂布的方法优选采用以下的方法。首先,在第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面,涂覆(涂布)前述涂布组合物(涂布液)。接着,可以在30~120℃的温度下进行5分钟~3小时左右的干燥和固化。其中,在35~70℃的温度下以5分钟~60分钟进行干燥和固化,从而能够进一步提高密合性。其理由不确定,但推定:在第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面残留反应性官能团、且进一步形成合成树脂层(B)的成分不易渗透至使用了硅烷偶联剂的涂布层(表面改性层),从而提高密合性。
另外,使用涂布组合物的情况下,表面改性层的厚度没有特别限制,若考虑发挥优异的效果及考虑生产率时,优选设为0.1~2.0μm。
使用涂布组合物时的表面改性层的接触角可以成为10~60°,也可以超过该范围。尤其在使用具有自由基聚合性基团的硅烷偶联剂的情况下,接触角可以超过60°。上述情况下,认为:提高粘接强度的效果是由于自由基聚合性基团发挥作用。需要说明的是,第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,当然也可以涂布涂布组合物而形成表面改性层。
<在光学片上形成表面改性层的时期>
为了在第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的外表面形成表面改性层,可以使用在形成了合成树脂层(B)的面预先形成表面改性层的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab),而制造功能性层叠体(A)。另外,也可以在制造功能性层叠体(A)的前体(在表面形成未表面改性层者)后且在形成合成树脂层(B)之前对以前述方法层叠该合成树脂层(B)的、功能性层叠体(A)的最表面赋予表面改性层。
接着,对本发明的功能性层(Ac)进行说明。
(功能性层(Ac))
本发明中的功能性层(Ac)赋予了防眩性的功能等。没有特别限制,适合的是,具有光致变色特性、偏振性或这两者的特性(光致变色特性和偏振性)的层。首先,对具有光致变色特性的层进行说明。
(功能性层(Ac);具有光致变色特性的层)
本发明中,具有光致变色特性的层(以下,也有时简记作“光致变色层”)可以用公知的方法形成。其中,为了使第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)和根据需要存在于该第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)之间的偏光层等充分接合,该光致变色层优选形成包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)(以下,也有时简记作“光致变色粘接层(Ac1)”)。
(功能性层(Ac);光致变色粘接层(Ac1))
本发明中形成光致变色粘接层(Ac1)的聚氨酯脲树脂可以为热固性聚氨酯脲或热塑性聚氨酯脲。其中,从光致变色特性和粘接性的观点出发,优选将一部分高分子量化后的聚氨酯脲树脂用于粘接层。
(光致变色粘接层(Ac1);聚氨酯脲树脂)
该聚氨酯脲树脂可以用公知的方法制造。其中,优选为由多异氰酸酯化合物、多元醇化合物和扩链剂合成的聚合物。以下,对这些各成分进行说明。
(聚氨酯脲树脂;多异氰酸酯化合物)
作为该聚氨酯脲树脂中使用的多异氰酸酯化合物,从耐气候性的观点出发,优选使用脂肪族多异氰酸酯化合物或脂环式多异氰酸酯化合物。具体地,可以举出四亚甲基-1,4-二异氰酸酯、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、八亚甲基-1,8-二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷-1,6-二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯化合物、环己烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、2,4-甲基环己基二异氰酸酯、2,6-甲基环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物、六氢甲苯-2,4-二异氰酸酯、六氢甲苯-2,6-二异氰酸酯、六氢亚苯基-1,3-二异氰酸酯、六氢亚苯基-1,4-二异氰酸酯等脂环式多异氰酸酯化合物,特别优选使用异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯。
(聚氨酯脲树脂;多元醇化合物)
作为该聚氨酯脲树脂中使用的多元醇化合物,可以使用聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚酯多元醇等多元醇化合物。其中,从耐热性、密合性、耐气候性、耐水解性等的观点出发,优选使用聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇。该多元醇化合物的数均分子量优选400~3000。其中,从得到的聚氨酯粘接层的耐热性、光致变色特性(显色浓度、褪色速度、耐气候性等)、特别是光致变色化合物的耐气候性的观点出发,数均分子量优选400~2500、更优选400~1500。
(聚氨酯脲树脂;扩链剂)
作为该聚氨酯脲树脂中使用的扩链剂,为在分子内具有能跟2个以上的异氰酸酯基反应的官能团的分子量50~300的化合物。具体地,可以使用二胺化合物、三胺化合物、氨醇化合物、氨基羧酸化合物、氨基硫醇化合物、二醇化合物和三醇化合物。从密合性、耐热性和光致变色特性的观点出发,特别优选使用异佛尔酮二胺、乙二胺、哌嗪、双-(4-氨基环己基)甲烷、降冰片烯二胺、N,N’-二乙基乙二胺、N-乙基乙二胺等二胺化合物。
(构成聚氨酯脲树脂的其他成分)
由上述多异氰酸酯化合物、多元醇化合物和扩链剂得到的聚氨酯脲树脂的末端可以为异氰酸酯基,可以将该异氰酸酯基由反应终止剂封端。该反应终止剂可以使用具有能跟1个异氰酸酯基反应的基团、以及能发挥各种功能的基团这样的结构的化合物。具体地,可以使用4-氨基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶那样的具有能跟异氰酸酯基反应的基团的化合物作为反应终止剂。其中,优选使用用该反应终止剂使末端终止的氨基甲酸酯脲树脂。
(聚氨酯脲树脂的适合的特性和制造方法)
该聚氨酯脲树脂可以使用前述成分并用公知的方法而制造。具体地,可以采用所谓一步法或预聚物法。例如,可以采用如下方法:使多异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应,接着,使扩链剂反应,根据需要使反应终止剂反应。这些成分的反应条件可以采用公知的条件。纯化方法等也可以采用公知的方法。
对于如此得到的聚氨酯脲树脂,以凝胶渗透色谱法(GPC)测定的数均分子量优选5千~10万、更优选8千~5万、特别优选1万~4万的范围。另外,优选相对于每1g聚氨酯脲树脂包含0.02~0.10g脲键部分。这样的聚氨酯脲树脂具体地优选使用日本特开2012-167245号、国际公开WO2012/018070号小册子、日本特开2012-207198号公报、日本特开2012-052091号公报、日本特开2016-147922号公报等中记载的聚氨酯脲树脂。
如此得到的聚氨酯脲树脂与如下说明的光致变色化合物混合,形成包含光致变色化合物的光致变色粘接层(Ac1)。此时,为了调节粘度,可以使用四氢呋喃、二乙基酮、叔丁醇、异丙醇、丙二醇单甲醚等有机溶剂。
(光致变色粘接层(Ac1)的适合的配混成分)
本发明中,对于该光致变色层,为了使与前述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)、进而与后述的偏光膜(Ac2)的密合性更稳定,优选配混下述中详述的多异氰酸酯化合物(I)(以下,也有时简记作“(I)成分”)而形成。即,光致变色粘接层(Ac1)优选由包含前述聚氨酯脲树脂、该多异氰酸酯化合物和光致变色化合物的组合物形成。
作为该多异氰酸酯化合物(I),也可以没有任何限制地使用聚氨酯脲树脂中说明的前述多异氰酸酯化合物。其中,特别优选包含特定量的在分子内具有至少2个异氰酸酯基、且具有键合于仲碳的异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物(I1)(以下,也有时简记作“(I1)成分”)和在分子内具有至少2个异氰酸酯基、分子内的碳数为4~40的、除前述(I1)成分以外的多异氰酸酯化合物(I2)(以下,也有时简记作“(I2)成分”)。
如果具体地示例前述(I1)成分,则可以举出4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物、环丁烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-1,3-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、六氢甲苯-2,4-二异氰酸酯、六氢甲苯-2,6-二异氰酸酯、六氢亚苯基-1,3-二异氰酸酯、六氢亚苯基-1,4-二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体(异氰脲酸酯化合物)等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,优选使用4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物。
如果具体地示例前述(I2)成分,则可以举出六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲化合物、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯化合物、六亚甲基二异氰酸酯的加合物等。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。其中,优选使用选自由六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲化合物和六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯化合物组成的组中的多异氰酸酯化合物。
本发明中,对于(I)成分的配混比率,从得到的粘接层的粘接性和耐热性的观点出发,相对于粘接树脂成分100质量份,优选4.0~20质量份。(I)成分的配混量满足该范围,从而得到的粘接层发挥优异的效果。上述配混量过少的情况下,无法得到充分的粘接性和耐热性的提高效果。另外,过多的情况下,有引起粘接层的白浊、粘接性的降低等的倾向。认为:该(I)成分与聚氨酯脲树脂的脲键部作用,可以使该树脂高分子量化。需要说明的是,对于前述配混量,使用(I1)成分和(I2)成分这两者的情况下,以它们的总量为基准。(I1)成分与(I2)成分的质量比可以根据要粘接的目标物而适宜确定。其中,接合由聚酰胺树脂形成的光学片的情况下,将前述(I1)成分设为100质量份时,优选包含前述(I2)成分10~500质量份、进一步优选包含10~250质量份。通过满足该配方从而尤其能够提高由脂环族聚酰胺树脂形成的光学片的密合性。
(光致变色粘接层;光致变色化合物)
接着,对具有光致变色特性的层中所含的光致变色化合物进行说明。
作为本发明中使用的光致变色化合物,可以没有任何限制地使用色烯化合物、俘精酸酐化合物、螺嗯嗪化合物、螺吡喃化合物等公知的光致变色化合物。它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为上述俘精酸酐化合物、螺嗯嗪化合物、螺吡喃化合物和色烯化合物,例如可以举出日本特开平2-28154号公报、日本特开昭62-288830号公报、WO94/22850号小册子、WO96/14596号小册子等中记载的化合物。
这些光致变色化合物中,从显色浓度、初始着色、耐久性、褪色速度等光致变色特性的观点出发,更优选使用具有茚并(2,1-f)萘并(1,2-b)吡喃骨架的色烯化合物1种以上。这些色烯化合物中,其分子量为540以上的化合物的显色浓度和褪色速度特别优异,故是进一步适合的。
另外,作为本发明的光致变色化合物,含有分子量为300以上的聚硅氧烷链、聚氧亚烷基链等分子链作为取代基者也可以没有特别限制地从公知的化合物中适宜选择任意者而使用。作为这样的光致变色化合物,例如可以使用国际公开第WO2000/015630号、国际公开第WO2004/041961号、国际公开第WO2005/105874号、国际公开第WO2005/105875号、国际公开第WO2006/022825号、国际公开第WO2009/146509号、国际公开第WO2010/20770号、国际公开第WO2012/121414号、国际公开第WO2012/149599号、国际公开第WO2012/162725号、国际公开第WO2012/176918号、国际公开第WO2013/078086号等中记载的、具有前述的分子链的光致变色化合物。
本发明中,如果具体地示例可以特别适合使用的光致变色化合物,则可以举出以下的化合物。
Figure BDA0002636220310000381
本发明中,对于光致变色化合物的配混量,从光致变色特性的观点出发,相对于形成光致变色层的树脂成分(粘接性树脂成分)100质量份,优选设为0.1~20.0质量份。上述配混量过少的情况下,有无法得到充分的显色浓度、耐久性的倾向。另一方面,过多的情况下,还取决于光致变色化合物的种类,不仅有变得不易溶解于光致变色组合物中、组合物的均匀性降低的倾向,而且还有粘接力(密合力)降低的倾向。为了维持显色浓度、耐久性之类的光致变色特性不变地充分保持第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)等的粘接性,光致变色化合物的添加量相对于粘接性树脂的树脂成分总量100质量份,更优选设为0.5~10.0质量份、进一步优选设为1.0~7.0质量份。
本发明中,使用光致变色层(包含粘接层)作为功能性层(Ac)的情况下,其厚度没有特别限制,优选设为1~100μm、更优选设为20~50μm。通过满足该范围,从而得到的功能性层叠体(A)和功能性透镜发挥优异的光致变色特性。
另外,本发明中,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,其特征在于,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由前述光致变色粘接层(Ac1)直接接合。
通过以上那样的构成,优选形成光致变色层、特别是光致变色粘接层(Ac1)。接着,对具有偏振性的层进行说明。
(功能性层(Ac);具有偏振性的层)
本发明中,功能性层(Ac)也可以具备具有偏振性的层。形成具有偏振性的层的方法没有特别限制,可以利用市售的偏光膜。
偏光膜(Ac2)的厚度优选10~100μm、进一步优选20~100μm。偏光膜为用碘、二色性染料等二色性物质经染色的聚乙烯醇树脂经拉伸而成者。关于该聚乙烯醇树脂,可以使用<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab);(聚乙烯醇树脂)>中说明的物质。另外,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,也可以将至少一个光学片作为该偏光膜(Ac2)。
本发明中,使用偏光膜的情况下,优选在该偏光膜的两面配置由包含光致变色粘接层(Ac1)中说明的聚氨酯脲树脂和前述(I)成分的粘接性组合物形成的粘接层。通过采用这样的方式,从而能够用该粘接层将由聚乙烯醇树脂形成的偏光膜与其他光学片(第一光学片(Aa)、或第二光学片(Ab))牢固地接合。
由以上阐明那样,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成、使任一者的光学片形成偏光膜的情况下,无需接合其他原材料的光学片。因此,上述情况下,由聚乙烯醇树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)(一者可以为偏光膜)可以用光致变色粘接层(Ac1)直接接合。
另外,包含该二色性染料的偏光膜没有特别限制,只要使用本发明的粘接性树脂即可,即使为透光率为10~60%、偏光度为70.0~99.9的该偏光膜,也能够牢固地接合。
(偏光膜的其他方式、处理方法)
为了提高其功能、粘接性,该偏光膜可以在两面层叠三乙酸纤维素薄膜。该三乙酸纤维素薄膜的厚度优选20~200μm、更优选20~100μm。其中,层叠该三乙酸纤维素薄膜的情况下,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)优选由除聚乙烯醇树脂以外的材质形成。第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,无需设置该三乙酸纤维素薄膜。
另外,为了调整偏光膜中所含的水分量、偏光片的尺寸稳定性,该偏光膜也可以使用在制作本发明的层叠体前在40~100℃的范围内实施了5秒~30分钟左右的加热处理而成者。
<使用偏光膜(Ac2)时的适合的方式粘接层等的层叠>
本发明中,使用前述偏光膜(Ac2)作为功能性层叠体(A)的情况下,在前述偏光膜(Ac2)的两个表面形成粘接层,将该粘接层与第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)接合,从而能够制成该偏光膜(Ac2)的两个表面借助粘接层与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合而成的功能性层叠体(A)。
另外,在第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的表面设置粘接层,用该粘接层夹持前述偏光膜(Ac2),从而能够制成该偏光膜(Ac2)的两个表面借助粘接层与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合而成的功能性层叠体(A)。
存在于偏光膜(Ac2)上的该粘接层没有特别限制,优选光致变色粘接层(Ac1)中说明的由包含前述聚氨酯脲树脂和(I)成分的粘接性组合物形成。更具体地,相对于前述聚氨酯脲树脂100质量份,优选包含4.0~20质量份的(I)成分。而且,将前述(I1)成分设为100质量份时,优选包含前述(I2)成分10~500质量份、进一步优选包含10~250质量份前述(I)成分。通过使用由满足这样的组成的粘接性组合物形成的粘接层,可以更进一步提高密合性。
本发明中,存在于偏光膜的两个表面的粘接层的厚度没有特别限制,优选1~100μm、更优选5~50μm。
另外,上述的说明为偏光膜(Ac2)的两面借助粘接层与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合的情况,但进一步设置光致变色粘接层(Ac1)的情况下,可以采用以下应对。即,也能够形成依次层叠有第一光学片(Aa)/光致变色粘接层(Ac1)/偏光膜(Ac2)/粘接层/第二光学片(Ab)的功能性层叠体(A)。另外,在光致变色粘接层(Ac1)与偏光膜(Ac2)之间也可以设置粘接层。其中,偏光膜(Ac2)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,无需该粘接层。
另外,第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,优选成为不具有偏振性的、聚乙烯醇第一光学片(Aa)/光致变色粘接层(Ac1)/偏光膜(Ac)(由聚乙烯醇树脂形成的具有偏振性的第二光学片)的层叠顺序。
(功能性层(Ac);其他添加剂)
本发明中,功能性层(Ac)中,除赋予光致变色特性和偏振性的成分以外,还可以配混表面活性剂、受阻胺光稳定剂、受阻酚抗氧化剂、酚系自由基清除剂、硫系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、紫外线稳定剂、紫外线吸收剂、脱模剂、防着色剂、抗静电剂、荧光染料、染料、颜料、香料、增塑剂等添加剂。作为这些添加剂,可以没有任何限制地使用公知的化合物,它们可以混合2种以上而使用。这些添加剂可以配混于光致变色层,也可以配混于偏光膜,还可以配混于粘接层。上述添加剂的添加量可以在不妨碍本发明的效果的范围内配混。具体地,相对于形成各层的构成成分(例如聚氨酯脲树脂)100质量份,添加剂的总量优选成为0.001~10质量份的范围。
添加剂中,从提高防眩性的观点出发,在550~600nm的范围内具有吸收峰的色素是有用的,作为该色素,可以举出硝基系化合物、偶氮系化合物、蒽醌系化合物、蒽系化合物、卟啉系化合物、稀土金属化合物等。其中,从兼顾防眩性与可视性的方面出发,优选卟啉系化合物、稀土金属化合物。进一步,从对塑料材料中的分散稳定性的观点出发,最优选卟啉系化合物。
作为该稀土金属化合物,可以举出水合羟基(1-苯基1,3-丁二酮合)钕、水合羟基(苯甲酰甲基苯基酮合)钕、水合羟基(1-苯基-2-甲基-1,3-丁二酮合)钕、水合羟基(1-硫代苯基-1,3-丁二酮合)钕、水合羟基(1-苯基-1,3-丁二酮合)铒、水合羟基(1-苯基-1,3-丁二酮合)钬等络合物。
作为该卟啉系化合物,为卟啉骨架中任选具有各种取代基的化合物,例如可以适合使用日本特开平5-194616号公报、日本特开平5-195446号公报、日本特开2003-105218号公报、日本特开2008-134618号公报、日本特开2013-61653号公报、日本特开2015-180942号公报、国际公开第WO2012/020570号小册子、日本专利第5626081号、日本专利第5619472号、日本专利第5778109号等中记载的化合物。
以上的添加剂、色素没有特别限制,优选配混于光致变色粘接层(Ac1)中。
<功能性层(Ac)的适合的制造方法>
本发明中,为了与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合,而优选功能性层(Ac)成为粘接层。具体地,优选将具备用于粘接前述光致变色粘接层(Ac1)、偏光膜(Ac2)的粘接层的层叠体和层叠有它们者作为功能性层(Ac)。接着,对用于粘接这些光致变色粘接层(Ac1)、偏光膜(Ac2)的粘接层的制造方法进行说明。
本发明中,用于粘接光致变色粘接层(Ac1)和偏光膜(Ac2)的粘接层优选由包含前述聚氨酯脲树脂和根据需要配混的前述(I)成分、进一步其他添加成分的粘接性组合物形成。混合各成分的顺序没有特别限制。以下的说明中,由包含光致变色化合物的粘接性组合物形成的粘接层为光致变色粘接层(Ac1)。另外,由不含该光致变色化合物的粘接性组合物形成的粘接层属于用于粘接偏光膜(Ac2)的粘接层。
本发明中,不使用有机溶剂作为粘接性组合物的情况下,也可以将各成分熔融混炼形成粘接性组合物并粒料化,也可以直接进行片成型(上述情况下,片直接成为粘接层)。另外,使用有机溶剂的情况下,使各成分溶解于有机溶剂,从而可以得到粘接性组合物。
<由粘接性组合物形成的粘接层和该粘接层的形成方法>
接着,以由包含光致变色化合物的粘接性组合物形成的粘接层(光致变色粘接层(Ac1))接合第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)的情况为例进行说明。
用以下的方法可以制造借助光致变色粘接层(Ac1)接合了第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的功能性层叠体(A)。例如,将粘接性组合物(包含光致变色化合物)混炼,暂时制作成为光致变色粘接层(Ac1)的、均匀状态的粘接性片,然后,将该粘接性片配置于第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)之间,将该第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)彼此压接,从而可以制造借助粘接层(光致变色粘接层(Ac1))接合了第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的功能性层叠体(A)。
另外,使用包含有机溶剂的粘接性组合物(包含光致变色化合物)的情况下,也可以通过如下方式得到功能性层叠体(A):在第一光学片(Aa)上暂时涂布粘接性组合物(包含光致变色化合物)而形成涂布层,从该涂布层去除有机溶剂,形成粘接层(光致变色粘接层(Ac1)),在该粘接层(光致变色粘接层(Ac1))上配置第二光学片(Ab)并压接,从而得到。
制造功能性层叠体(A)的方法没有特别限制,其中,为了得到平滑性优异的层叠体,优选采用以下的方法。具体地,首先,在平滑的基材上暂时涂布包含有机溶剂的粘接性组合物(光致变色粘接层(Ac1))而形成涂布层。
接着,从该涂布层去除有机溶剂,准备至少成为光致变色粘接层(Ac1)的粘接性片。此时,用于去除有机溶剂的干燥优选在室温(23℃)以上且100℃以下的温度下实施。
进而,在想要接合的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)之间夹设成为光致变色粘接层(Ac1)的该粘接性片,将该第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合,从而能够制造具有粘接层((光致变色粘接层(Ac1))的功能性层叠体(A)。想要接合的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的情况下,以该层叠顺序可以得到足够牢固的功能性层叠体(A)。
本发明中,为了使得到的功能性层叠体(A)的密合性更牢固地稳定化,更优选粘接层((光致变色粘接层(Ac1))中采用前述氨基甲酸酯脲树脂和(I)成分并以以下的步骤进行处理。具体地,将仅以成为光致变色粘接层(Ac1)的粘接性片接合了第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的功能性层叠片优选在20℃以上且60℃以下的温度下静置4小时以上并进行脱气。静置时间的上限观察功能性层叠片的状态而确定,只要有50小时就也是充分的。另外,静置时,也可以在常压下静置,也可以在真空下静置(以下,也有时将该工序记作脱气工序)。
接着,优选将该静置后的功能性层叠片在60℃以上且130℃以下的温度下事先放置30分钟以上且3小时以下(以下,也有时记作加热工序)。认为:通过实施该加热处理,而在成为光致变色粘接层(Ac1)的粘接性片与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的界面处该粘接性片软化·熔融而使密合性提高。此外认为:(I)成分的一部分异氰酸酯基供于反应。其结果认为:该异氰酸酯基键合于粘接层中的聚氨酯脲树脂的氨基甲酸酯键或脲键,推进形成脲基甲酸酯键或缩二脲键。而且,进行该加热处理而得到的功能性层叠片其状态变得非常稳定。
接着,优选对以加热工序处理后的功能性层叠片在室温(23℃)以上且100℃以下的温度范围和30~100%RH的湿度下进行加湿处理(以下,也有时将该工序记作加湿工序)。通过实施该加湿处理,从而使基于(I)成分的聚氨酯脲树脂彼此的桥接结构完结,且可以使存在于功能性层叠片中的源自(I)成分的异氰酸酯基完全消失,可以使粘接性进一步稳定化。
进而,优选:将加湿工序后的功能性层叠片在常压下或真空下、在40℃以上且130℃以下的温度范围内静置,从而去除存在于功能性层叠片中的过剩的水分(以下,也有时将该工序记作水分去除工序)。由此,优选使功能性片为功能性层叠体(A)。
如以上,本发明中,制造功能性层叠体(A)的情况下,制作借助粘接性片((光致变色粘接层(Ac1))压接第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)并接合而成的功能性层叠片,然后使粘接性片形成完全的粘接层,优选按照前述1)脱气工序、2)加热工序、3)加湿工序处理和4)水分去除工序的顺序实施后处理。
需要说明的是,以上的方法为借助光致变色粘接层(Ac1)接合第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的功能性层叠体(A)的制造方法。将以上的条件作为参考,也可以制作用于粘接偏光膜(Ac2)的粘接层。例如,利用上述条件,在偏光膜(Ac2)的两面优选形成由包含前述聚氨酯脲树脂和前述(I)成分的粘接性组合物形成的粘接层。然后,将在两面具有该粘接层的偏光膜(Ac2)借助粘接层与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合,从而能够制造功能性层叠体(A)。另外,也可以在第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)的表面层叠该粘接层,使该粘接层与偏光膜(Ac2)接合。另外,该功能性层叠体(A)中,根据需要可以将前述光致变色粘接层(Ac1)配置于第一光学片(Aa)与第二光学片(Ab)之间,制造由第一光学片(Aa)/光致变色粘接层(Ac1)/偏光膜(Ac2)/粘接层/第二光学片(Ab)形成的功能性层叠体(A)。以上的情况下,优选:偏光膜(Ac2)由聚乙烯醇树脂形成、第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由除聚乙烯醇树脂以外的材质形成。
以上的方法中,使用在形成合成树脂层(B)的面具有表面改性层的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的情况下,直接成为本发明的功能性层叠体(A)。在第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)未形成表面改性层的情况下,依据以上的方法制造功能性层叠体(A)的前体,在该前体的形成合成树脂层(B)的面形成表面改性层,从而能够形成功能性层叠体(A)。
接着,对功能性层叠体(A)的适合的层构成和其制造方法进行说明。
(功能性层叠体(A)的适合的层构成和其制造方法>
图1~图3中示出本发明中的适合的功能性层叠体(A)1的层叠结构。
<图1的说明>
图1为使用包含光致变色化合物的粘接性组合物的情况的一个例子。其为由第一光学片(Aa)2、具有光致变色特性的粘接层(光致变色粘接层(Ac1))3、第二光学片(Ab)4形成的功能性层叠体(A)1。在第一光学片(Aa)2的外表面7和第二光学片(Ab)4的外表面7’中的至少一者形成了表面改性区域9,在该表面改性区域9上形成了合成树脂层(B)8。需要说明的是,图1中未明确记载表面改性区域9。
图1中记载的功能性层叠体(A)1优选以以下的方法制造。首先,将包含光致变色化合物、有机溶剂、前述聚氨酯脲树脂、根据需要配混的前述(I)成分和其他添加剂的粘接性组合物涂布于平滑的基材上。接着,将有机溶剂去除而制作成为光致变色粘接层(Ac1)3的具有平滑的表面的粘接性片。接着,在对置的第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4之间,边配置该粘接性片边从该第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4的外表面用层压辊对两者的片进行压接。由此,粘接性片成为粘接层3(光致变色粘接层(Ac1)),可以制造图1所示的层结构的具有光致变色特性的功能性层叠体(A)1。需要说明的是,上述情况下,也可以在光致变色粘接层(Ac1)3与该第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4之间,形成不具有光致变色特性的粘接层3’(其中,未作图示)。
其中,具有图1的层构成的情况下,优选成为以下的组合。即,为第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4由聚乙烯醇树脂形成、这些光学片用光致变色粘接层(Ac1)3直接接合的情况。第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4可以为由聚乙烯醇树脂形成的偏光膜(Ac)。另外,作为优选的方式,是成为第一光学片(Aa)由聚乙烯醇树脂形成、第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的偏光膜(Ac2)的情况(参照图5)。
<使用第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成的功能性层叠体(A)时的适合的操作方法>
使用第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4由聚乙烯醇树脂形成、这些光学片彼此用光致变色粘接层(Ac1)3接合而成的功能性层叠体(A)1(例如图5的功能性层叠体(A))的情况下,优选调整功能性层叠体(A)1的水分量后,形成下述中详述的合成树脂层(B)8,形成功能性透镜6。即,上述情况下,优选使功能性层叠体(A)1的水分量为0.00~0.20质量%后,形成合成树脂层(B)8。图6中示出使用图5的功能性层叠体(A)1而得到的功能性透镜6。
认为:该水分是由功能性层叠体(A)1中的、由聚乙烯醇树脂形成的光学片主要包含的。根据使用的透镜形成用单体组合物,对存在于功能性层叠体(A)1的表面的水分量产生影响,有时产生气泡等不良情况。因此,特别是在由聚乙烯醇树脂形成的光学片上直接形成合成树脂层(B)8的情况下,可以发挥满足前述水分量的效果。因此,功能性层叠体(A)1的水分量优选设为0.00~0.20质量%。该水分量进一步优选0.00~0.15质量%,如果考虑功能性层叠体(A)1本身的生产率,则更优选0.00~0.10质量%。需要说明的是,该水分量为用下述的实施例中详述的方法测定的值,为与通过干燥而重量变化消失的功能性层叠体(A)1相比求出的水分量。
需要说明的是,上述情况下,即使不进行任何处理,在功能性层叠体(A)1的外表面也存在源自聚乙烯醇树脂的羟基(羟基)。因此认为,与下述中详述的合成树脂层(B)8牢固地密合。其中,即使为上述情况,为了使与合成树脂层(B)8的密合性更牢固,可以进行蚀刻处理,形成更进一步提高了极性的表面改性区域9。或者,可以涂布涂布组合物而形成表面改性区域9。
<图2的说明>
图2中示出使用偏光膜(Ac2)5时的层叠结构的一个例子。为由第一光学片(Aa)2、粘接层3’、偏光膜(Ac2)5、粘接层3’、第二光学片(Ab)4形成的功能性层叠体(A)1。由粘接层3’/偏光膜5/粘接层3’形成的层构成属于功能性层(Ac)。在第一光学片(Aa)2的外表面7和第二光学片(Ab)4的外表面7’中的至少一者形成了表面改性区域9,在该表面改性区域9的外表面形成了合成树脂层(B)8。需要说明的是,图2中未明确记载表面改性区域9。
上述情况下,第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4优选由除聚乙烯醇树脂以外的原材料形成。另外,偏光膜(Ac2)5优选由聚乙烯醇树脂形成。
图2中记载的功能性层叠体(A)1优选以以下的方法制造。以与前述相同的方法,准备2张不具有光致变色特性的粘接性片。需要说明的是,该2张粘接性片成为存在于偏光膜(Ac2)5的两面的粘接层3’。在偏光膜5的两个表面层叠该粘接性片。接着,在两个表面具有该粘接性片的偏光膜(Ac2)5的两外侧,分别配置第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4,从第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4这两者的外表面用层压辊对两片进行压接。由此,粘接性片成为粘接层3’,可以制造图2所示的层结构的具有偏振性的功能性层叠体(A)1。需要说明的是,粘接层3’也能够形成于第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4上而不形成于偏光膜(Ac2)5的两面。
<图3的说明>
图3中示出具备组合了具有光致变色特性的粘接层3(光致变色粘接层(Ac1)3)与偏光膜(Ac2)5时的层叠结构的功能性层叠体(A)1的一个例子。为由第一光学片(Aa)2、具有光致变色特性的粘接层3(光致变色粘接层(Ac1)3)、偏光膜(Ac2)5、粘接层3’、第二光学片(Ab)4形成的功能性层叠体(A)1。在第一光学片(Aa)2的外表面7和第二光学片(Ab)4的外表面7’中的至少一者形成了表面改性区域9,进一步在表面改性区域9上形成了合成树脂层(B)8。需要说明的是,图3中未明确记载表面改性区域9。
上述情况下,第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4优选由除聚乙烯醇树脂以外的原材料形成。另外,偏光膜(Ac2)5优选由聚乙烯醇树脂形成。
图3中记载的功能性层叠体(A)1优选以以下的方法制造。即,制造图2中记载的功能性层叠体(A)1的方法中,如果以层叠于偏光膜5的一个表面的粘接性片中包含光致变色化合物的方式,采用与图2中记载的功能性层叠体(A)1相同的制造方法,则可以得到图3中记载的具有光致变色特性和偏振性的功能性层叠体(A)1。需要说明的是,未作图示,但当然在光致变色粘接层(Ac1)3与偏光膜(Ac2)5之间也可以夹设粘接层3’。
需要说明的是,以上的图1~图3中,优选采用在形成合成树脂层(B)8的面赋予了表面改性层的第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4。赋予表面改性区域9的方法如前所述。
需要说明的是,当然,以上的图1~图3中,使用在形成合成树脂层(B)8的面形成了表面改性区域9的第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4的情况下,直接成为本发明的功能性层叠体(A)1。另外,在第一光学片(Aa)2和第二光学片(Ab)4上未形成表面改性层9的情况下,依据以上的方法,制造功能性层叠体(A)1的前体,在该前体的形成合成树脂层(B)8的面形成表面改性区域9,从而能够形成功能性层叠体(A)1。处理前体的方法如前所述。
<其他特征>
另外,本发明中,在功能性层叠体(A)的最外层(第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的表面),为了防止刮痕、污物或者异物的附着,也可以粘贴通常的塑料树脂制薄膜、例如由聚乙烯、聚丙烯等形成的聚烯烃系薄膜作为保护膜。通过在最外层粘贴该保护膜,从而在对得到的层叠体进行热弯曲加工、脱模加工时、保管时和运输时能进行表面保护。将该层叠体用作眼镜透镜等最终制品时,这样的保护膜可以被剥离。需要说明的是,该保护膜可以自在成为功能性层叠体(A)的最外层的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的表面层叠粘接性片前粘贴,也可以在制造功能性层叠体(A)后根据需要粘贴于该表面。
需要说明的是,使用保护膜的情况下,有该保护膜的粘合剂残留于第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的表面的可能性,因此,在即将层叠合成树脂层(B)前,优选对功能性层叠体(A)的表面清洗后赋予本发明的表面改性区域。
<使用功能性层叠体(A)的功能性透镜>
本发明中,该功能性层叠体(A)通过在至少一个表面上层叠合成树脂层(B)并一体化,从而能够形成功能性透镜。该合成树脂层(B)更优选在对第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)的外表面赋予表面改性区域后形成。
接着,对形成于该功能性层叠体(A)上的合成树脂层(B)进行说明。
(合成树脂层(B))
合成树脂层(B)可以由成为通常的塑料透镜材料的热塑性树脂或使透镜形成用单体组合物固化而成的热固性树脂形成。作为形成合成树脂层(B)的原料,可以举出选自由聚酯树脂、聚酰胺树脂、烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂、聚硫环氧树脂和聚碳酸酯树脂组成的组中的树脂。优选使用这些树脂,用公知的方法在功能性层叠体(A)的表面改性区域上形成合成树脂层(B)。
以上的合成树脂层(B)中,本发明最体现效果的是使用透镜形成用单体组合物的情况。根据本发明,在该透镜形成用单体组合物中埋设前述功能性层叠体(A)的情况下,也可以提高该功能性层叠体(A)的耐化学药品性,其结果,可以在不带来降低透明性等不良影响的情况下,形成合成树脂层(B)。认为这是由于,在形成了合成树脂层(B)的前述功能性层叠体的表面(外表面)形成表面改性区域。此外,由于形成表面改性区域,因此,能够改善合成树脂层(B)与功能性层叠体(A)的密合性。
作为前述透镜形成用单体组合物,优选进行聚合而形成烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂和聚硫环氧树脂。即,可以举出烯丙基系单体组合物、(甲基)丙烯酸酯系单体组合物、氨基甲酸酯系单体组合物、氨基甲酸酯脲系单体组合物、硫代氨基甲酸酯系单体组合物和硫代环氧系单体组合物等能形成热固性树脂的透镜形成用单体组合物。
其中,通过前述蚀刻处理,从与将接触角调整为10~60°的前述功能性层叠体(A)的表面(外表面)的密合性的观点出发,优选使用氨基甲酸酯系单体组合物、氨基甲酸酯脲系单体组合物、硫代氨基甲酸酯系单体组合物和硫代环氧系单体组合物。其理由尚不清楚,但推定:这是由于认为存在于调整为10~60°的前述功能性层叠体(A)的表面(外表面)的羟基、氨基、羧基等、与氨基甲酸酯系单体组合物、氨基甲酸酯脲系单体组合物、硫代氨基甲酸酯系单体组合物和硫代环氧系单体组合物中所含的异氰酸酯基、硫代环氧基发生反应。另外,作为其他理由,还认为:在将接触角调整为10~60°的前述功能性层叠体(A)的表面(外表面)与氨基甲酸酯系单体组合物、氨基甲酸酯脲系单体组合物、硫代氨基甲酸酯系单体组合物和硫代环氧系单体组合物的固化体之间,形成牢固的氢键。
另外,对于烯丙基系单体组合物和(甲基)丙烯酸酯系单体组合物,使用使以包含具有自由基聚合性基团的硅烷偶联剂的涂布组合物涂布了的层作为表面改性区域的前述功能性层叠体(A)时,从密合性的观点出发而优选。推定:其理由是由于,存在于表面改性区域的自由基聚合性基团、与烯丙基系单体组合物和(甲基)丙烯酸酯系单体组合物中所含的自由基聚合性基团发生反应。
基于上述的理由,作为本发明的最优选的方式,为如下组成:功能性层叠体(A)中使用的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚酰胺树脂形成、进一步与合成树脂层(B)接触的功能性层叠体(A)的外表面的接触角被调整为10~60°、合成树脂层(B)由氨基甲酸酯脲系单体组合物、硫代氨基甲酸酯系单体组合物和硫代环氧系单体组合物形成。
作为其他优选的方式,为如下组合:功能性层叠体(A)中使用的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚酰胺树脂形成、进一步在与合成树脂层(B)接触的功能性层叠体(A)的外表面形成以包含具有自由基聚合性基团的硅烷偶联剂的涂布组合物涂布了的层作为表面改性区域、合成树脂层(B)由烯丙基系单体组合物和(甲基)丙烯酸酯系单体组合物形成。
(透镜形成用单体组合物)
<烯丙基系单体组合物>
作为烯丙基系单体组合物,例如可以举出:包含二乙二醇双烯丙基碳酸酯、间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯等具有烯丙基的烯丙基单体而成的组合物。
<(甲基)丙烯酸酯系单体组合物>
作为(甲基)丙烯酸酯系单体组合物,为包含下述中示例的(甲基)丙烯酸酯单体而成的组合物,可以进一步混合其他(甲基)丙烯酸酯单体、其他聚合性单体。如果示例具体的(甲基)丙烯酸酯单体,则可以举出:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三乙二醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯低聚物四(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯低聚物六(甲基)丙烯酸酯、聚酯低聚物六(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、平均分子量776的2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙二醇苯基)丙烷、平均分子量475的甲醚聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲酯等在分子中具有至少一个(甲基)丙烯酸酯基的(甲基)丙烯酸酯单体等。
<氨基甲酸酯系单体组合物、氨基甲酸酯脲系单体组合物>
作为氨基甲酸酯系单体组合物,可以适合使用包含多异氰酸酯化合物、多元醇化合物和二胺固化剂而成的混合物。通过使用二胺固化剂,从而能够形成氨基甲酸酯脲系单体组合物。
作为多异氰酸酯化合物,可以使用前述聚氨酯脲树脂的多异氰酸酯化合物中示例的异氰酸酯化合物。
作为多元醇化合物,可以使用前述聚氨酯脲树脂的多元醇化合物中示例的多元醇化合物。
作为二胺化合物,例如可以举出:2,4-二氨基-3,5-二乙基-甲苯、2,6-二氨基-3,5-二乙基-甲苯和它们的混合物、4,4’-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)、对苯二胺、间苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚、二氨基二苯基甲烷、双-4-(4-氨基苯氧基)苯基砜、双-4-(3-氨基苯氧基)苯基砜、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯氧基)六氟丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯和作为市售品的Lonza Ltd.制“Lonzacure”(商标注册)系列等芳香族二胺化合物;前述氨基甲酸酯-脲树脂(C1)的扩链剂中示例的二胺化合物;以及,作为市售品的Huntsman公司制“JEFFAMINE”(商标注册)系列等。
<硫代氨基甲酸酯系单体组合物>
硫代氨基甲酸酯系单体组合物由多异氰酸酯化合物与多硫醇化合物的混合物形成。
作为多异氰酸酯化合物,在前述聚氨酯脲树脂的多异氰酸酯化合物中示例的异氰酸酯化合物的基础上,例如可以举出:2,5-二异氰酸根合甲基-1,4-二噻烷、2,5-双(4-异氰酸根合-2-硫代丁基)-1,4-二噻烷、2,5-双(3-异氰酸根合甲基-4-异氰酸根合-2-硫代丁基)-1,4-二噻烷、2,5-双(3-异氰酸根合-2-硫代丙基)-1,4-二噻烷、1,3,5-三异氰酸根合环己烷、1,3,5-三(异氰酸根合甲基)环己烷、双(异氰酸酯甲基硫代)甲烷、1,5-二异氰酸酯-2-异氰酸酯甲基-3-硫代戊烷、1,2,3-三(异氰酸酯乙基硫代)丙烷、1,2,3-三(异氰酸酯甲基硫代)丙烷、1,1,6,6-四(异氰酸酯甲基)-2,5-二硫代己烷、1,1,5,5-四(异氰酸酯甲基)-2,4-二硫代戊烷、1,2-双(异氰酸酯甲基硫代)乙烷、1,5-二异氰酸酯-3-异氰酸酯甲基-2,4-二硫代戊烷等多异氰酸酯类、这些多异氰酸酯类的基于缩二脲型反应的二聚体、这些多异氰酸酯类的环化三聚体和这些多异氰酸酯类与醇或硫醇的加成物等。这些多异氰酸酯化合物可以单独使用,也可以混合2种以上而使用。
作为多硫醇化合物的具体例,可以举出:1,2-二巯基乙烷、1,2-二巯基丙烷、2,2-二巯基丙烷、1,3-二巯基丙烷、1,2,3-三巯基丙烷、1,4-二巯基丁烷、1,6-二巯基己烷、双(2-巯基乙基)硫醚、双(2,3-二巯基丙基)硫醚、1,2-双(2-巯基乙基硫代)乙烷、1,5-二巯基-3-氧杂戊烷、1,8-二巯基-3,6-二氧杂辛烷、2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇、3,4-二甲氧基丁烷-1,2-二硫醇、2-巯基甲基-1,3-二巯基丙烷、2-巯基甲基-1,4-二巯基丁烷、2-(2-巯基乙基硫代)-1,3-二巯基丙烷、1,2-双(2-巯基乙基硫代)-3-巯基丙烷、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷、2,4-双(巯基甲基)-1,5-二巯基-3-硫代戊烷、4,8-双(巯基甲基)-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-双(巯基甲基)-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷、5,7-双(巯基甲基)-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷、1,2,7-三巯基-4,6-二硫代庚烷、1,2,9-三巯基-4,6,8-三硫代壬烷、1,2,8,9-四巯基-4,6-二硫代壬烷、1,2,10,11-四巯基-4,6,8-三硫代十一烷、1,2,12,13-四巯基-4,6,8,10-四硫代十三烷、1,1,1-三(巯基甲基)丙烷、四(巯基甲基)甲烷、四(4-巯基-2-硫代丁基)甲烷、四(7-巯基-2,5-二硫代庚基)甲烷、乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、1,4-丁二醇双(2-巯基乙酸酯)、1,4-丁二醇双(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)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、1,1-二巯基环己烷、1,4-二巯基环己烷、1,3-二巯基环己烷、1,2-二巯基环己烷、1,4-双(巯基甲基)环己烷、1,3-双(巯基甲基)环己烷、2,5-双(巯基甲基)-1,4-二噻烷、2,5-双(2-巯基乙基)-1,4-二噻烷、2,5-双(巯基甲基)-1-噻烷、2,5-双(2-巯基乙基)-1-噻烷、1,4-双(巯基甲基)苯、1,3-双(巯基甲基)苯、双(4-巯基苯基)硫醚、双(4-巯基苯基)醚、双(4-巯基甲基苯基)甲烷、2,2-双(4-巯基苯基)丙烷、双(4-巯基甲基苯基)硫醚、双(4-巯基甲基苯基)醚、2,2-双(4-巯基甲基苯基)丙烷、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、3,4-噻吩二硫醇、1,2-二巯基-3-丙醇、1,3-二巯基-2-丙醇、甘油二硫代乙醇酸酯、1,1,2,2-四(巯基甲基硫代)乙烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫代)丙烷、3-巯基甲基-1,5-二巯基-2,4-二硫代戊烷等多硫醇类。它们可以单独使用,也可以混合2种以上而使用。
<硫代环氧系单体组合物>
作为硫代环氧系单体,例如可以举出:双(β-环硫丙基硫代)甲烷、1,2-双(β-环硫丙基硫代)乙烷、1,3-双(β-环硫丙基硫代)丙烷、1,2-双(β-环硫丙基硫代)丙烷、1-(β-环硫丙基硫代)-2-(β-环硫丙基硫代甲基)丙烷、1,4-双(β-环硫丙基硫代)丁烷、1,3-双(β-环硫丙基硫代)丁烷、1-(β-环硫丙基硫代)-3-(β-环硫丙基硫代甲基)丁烷、1,5-双(β-环硫丙基硫代)戊烷、1-(β-环硫丙基硫代)-4-(β-环硫丙基硫代甲基)戊烷、1,6-双(β-环硫丙基硫代)己烷、1-(β-环硫丙基硫代)-5-(β-环硫丙基硫代甲基)己烷、1-(β-环硫丙基硫代)-2-〔(2-β-环硫丙基硫代乙基)硫代〕乙烷、1-(β-环硫丙基硫代)-2-[〔2-(2-β-环硫丙基硫代乙基)硫代乙基〕硫代]乙烷等链状有机化合物等;四(β-环硫丙基硫代甲基)甲烷、1,1,1-三(β-环硫丙基硫代甲基)丙烷、1,5-双(β-环硫丙基硫代)-2-(β-环硫丙基硫代甲基)-3-硫代戊烷、1,5-双(β-环硫丙基硫代)-2,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)-3-硫代戊烷、1-(β-环硫丙基硫代)-2,2-双(β-环硫丙基硫代甲基)-4-硫代己烷、1,5,6-三(β-环硫丙基硫代)-4-(β-环硫丙基硫代甲基)-3-硫代己烷、1,8-双(β-环硫丙基硫代)-4-(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6-二硫代辛烷、1,8-双(β-环硫丙基硫代)-4,5双(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6-二硫代辛烷、1,8-双(β-环硫丙基硫代)-4,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6-二硫代辛烷、1,8-双(β-环硫丙基硫代)-2,4,5-三(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6-二硫代辛烷、1,8-双(β-环硫丙基硫代)-2,5-双(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6-二硫代辛烷、1,9-双(β-环硫丙基硫代)-5-(β-环硫丙基硫代甲基)-5-〔(2-β-环硫丙基硫代乙基)硫代甲基〕-3,7-二硫代壬烷、1,10-双(β-环硫丙基硫代)-5,6-双〔(2-β-环硫丙基硫代乙基)硫代〕-3,6,9-三硫代癸烷、1,11-双(β-环硫丙基硫代)-4,8-双(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6,9-三硫代十一烷、1,11-双(β-环硫丙基硫代)-5,7-双(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6,9-三硫代十一烷、1,11-双(β-环硫丙基硫代)-5,7-〔(2-β-环硫丙基硫代乙基)硫代甲基〕-3,6,9-三硫代十一烷、1,11-双(β-环硫丙基硫代)-4,7-双(β-环硫丙基硫代甲基)-3,6,9-三硫代十一烷等支链状有机化合物和这些化合物的环硫化物基的至少1个氢被甲基所取代的化合物等;1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代)环己烷、1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)环己烷、双〔4-(β-环硫丙基硫代)环己基〕甲烷、2,2-双〔4-(β-环硫丙基硫代)环己基〕丙烷、双〔4-(β-环硫丙基硫代)环己基〕硫醚、2,5-双(β-环硫丙基硫代甲基)-1,4-二噻烷、2,5-双(β-环硫丙基硫代乙基硫代甲基)-1,4-二噻烷等环状脂肪族有机化合物和这些化合物的环硫化物基的至少1个氢被甲基所取代的化合物;1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代)苯、1,3和1,4-双(β-环硫丙基硫代甲基)苯、双〔4-(β-环硫丙基硫代)苯基〕甲烷、2,2-双〔4-(β-环硫丙基硫代)苯基〕丙烷、双〔4-(β-环硫丙基硫代)苯基〕硫醚、双〔4-(β-环硫丙基硫代)苯基〕砜、4,4’-双(β-环硫丙基硫代)联苯等芳香族有机化合物和这些化合物的环硫化物基的至少1个氢被甲基所取代的化合物等。它们可以单独使用或组合2种以上而使用。
以上的透镜形成用单体组合物中,根据需要可以添加适当量的热聚合引发剂、光聚合引发剂等聚合引发剂。
<合成树脂层(B)的形成方法(功能性透镜的制造方法)>
作为在功能性层叠体(A)的表面上(表面改性区域上)形成(层叠)合成树脂层(B)的方法,可以举出以下的方法。具体地,为如下方法:将功能性层叠体(A)设置于塑料透镜制造时使用的玻璃模具、模中,向其中填充形成该合成树脂层(B)的透镜形成用单体组合物。
作为合成树脂层(B),采用前述热固性树脂的情况下,通过使用通常使用的玻璃模具,在该玻璃模具内填充透镜形成用单体组合物后,进行热固化(浇铸聚合),从而能够成型为功能性透镜。进而,可以通过与热固化一起或单独利用光照射而实施聚合。聚合时间可以适宜确定而进行。
用于实施前述的浇铸聚合的具体的操作如以下所述。例如为如下方法:在玻璃模具的一者中填充透镜形成用单体组合物,使功能性层叠体(A)在其上浮起。接着,借助垫片、带,安装另一个玻璃模具后,在该玻璃模具内进一步注入透镜形成用单体组合物并进行聚合。另外,还可以举出如下方法:通过使玻璃模具固定化的垫片、带或其他手段,将该功能性层叠体(A)支撑于玻璃模具内,将透镜形成用单体组合物填充至该玻璃模具内并进行聚合。还可以举出如下方法:进一步,在玻璃模具的一者上事先密合功能性层叠体(A),在密合后的相反侧的面填充透镜形成用单体组合物并进行聚合。
另外,本发明中,合成树脂层(B)除使用前述透镜形成用单体组合物之外,还可以由热塑性树脂构成。采用热塑性树脂作为合成树脂的情况下,可以采用注射成型法。具体地,可以使功能性层叠体(A)事先密合在模的单侧的内壁,或者固定化于模的中间附近后,将热塑性树脂注射至模内部,从而可以得到本发明的功能性透镜。
制造功能性透镜时,功能性层叠体(A)的大小和形状可以根据需要而适宜确定。即,可以为遍及最终得到的功能性透镜的整体的形状,或者也可以为一部分覆盖透镜的形状。其中,优选使用使功能性层叠体(A)的侧面向前述玻璃模具、模的外部溢出大小的形状。由此,可以以高的水平抑制来自功能性层(Ac)的光致变色化合物和/或二色性色素的溶出。
通过以上的方法,可以制造功能性透镜。图4中示出使用本发明的具有光致变色特性的功能性层叠体(A)1制作的功能性透镜6的构成例。功能性透镜6为使用了在具有光致变色特性的粘接层(光致变色粘接层(Ac1))3的两面分别具有第一光学片(Aa)2或第二光学片(Ab)4的功能性层叠体(A)1的功能性透镜,其为在该功能性层叠体(A)1的两个表面层叠合成树脂层(B)8而成的功能性透镜6(参照图4)。而且,在功能性层叠体(A)1与合成树脂层(B)8的界面存在表面改性区域9。利用以上的方法,特别是与具有表面改性区域9的功能性层叠体(A)1使用,从而能够容易地制造第一光学片(Aa)2和/或该第二光学片(Ab)4与该合成树脂层(B)8之间的粘接强度为50N以上的功能性透镜6。
得到的功能性透镜可以根据使用的用途,能对其单面、或两面以硬涂布处理、拒水处理、防雾处理、防反射膜等公知的方法进行后加工。
实施例
以下中列举实施例,对本发明详细地进行说明,但作为具体例,本发明不受这些的限定。
<聚氨酯脲树脂的制造>
〔聚氨酯脲树脂(U1)的制造〕
在10L的反应容器上连接搅拌叶片、冷凝管、温度计、氮气导入管,搅拌叶片以200rpm进行搅拌。
在该反应容器中,投入数均分子量800的聚碳酸酯二醇1770g、异佛尔酮二异氰酸酯700g、甲苯500g,在氮气气氛下、以100℃反应7小时,合成末端具有异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物。反应的终点通过异氰酸酯基的逆滴定法而确认。
氨基甲酸酯预聚物反应结束后,将反应液冷却至0℃附近,溶解于异丙醇1430g、二乙基酮2670g后,将液体温度保持为0℃。接着,在30分钟以内滴加作为扩链剂的双-(4-氨基环己基)甲烷171g与二乙基酮145g的混合溶液,以0℃反应1小时。之后进一步滴加1,2,2,6,6-五甲基-4-氨基哌啶42g,以0℃反应1小时,从而得到聚氨酯脲树脂(U1)的二乙基酮溶液。需要说明的是,该聚氨酯脲树脂(U1)为末端非反应性(end-cap)的树脂。
〔粘接性组合物1的制备〕
添加聚氨酯脲树脂(U1)的溶液1000g(固体成分浓度36质量%)、光致变色化合物5.7g(PC1/PC2/PC3=4.0/1.0/0.7g)、作为(I)成分((I1)成分)的4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物43.2g、进一步添加作为抗氧化剂的亚乙基双(氧亚乙基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]3.6g、作为表面活性剂的DOWCORNINGTORAYL-70010.5g,在室温下进行搅拌·混合,得到粘接性组合物1(光致变色粘接层(Ac1)形成用)。
PC1:下述式所示的化合物
Figure BDA0002636220310000611
PC2:下述式所示的化合物
Figure BDA0002636220310000612
PC3:下述式所示的化合物
Figure BDA0002636220310000613
〔粘接性组合物2~3的调整〕
使用表1所示的光致变色化合物、多异氰酸酯化合物((I)成分)、抗氧化剂,除此之外与粘接性组合物1同样地进行调配,得到粘接性组合物2~3。表1所示的(I)成分、抗氧化剂如以下所述。
[表1]
【表1】
Figure BDA0002636220310000621
*1;相对于聚氨酯脲树脂(U1)溶液1000g的配混量。
*2;将聚氨酯脲树脂设为100质量份时的配混比率。
〔多异氰酸酯化合物(I)成分〕
(I1)成分
(I1-1)成分;4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物。
(I2)成分
(I2-1)成分;六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲体(旭化成制、制品名“Duranate 24A-100”)。
〔抗氧化剂〕
·HP1;亚乙基双(氧亚乙基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]。
〔偏光膜〕
将聚乙烯醇薄膜用二色性染料染色、并拉伸、进一步在硼酸中使其交联而得到的、透光率为39.2%、偏光度为99.5%、a*为-0.3、b*为0.2和厚度为30μm的偏光膜。
<功能性层叠体(A1)前体的制作>
用涂布机(Tester产业制),将粘接性组合物1以涂覆速度0.3m/分钟涂覆于50μm的OPP薄膜(拉伸聚丙烯薄膜)上,在干燥温度80℃下进行5分钟干燥,制作膜厚40μm的由粘接性组合物1形成的粘接性片,在由该粘接性组合物1形成的粘接性片上,粘贴厚度300μm的脂环族聚酰胺片(以由4,4’-二氨基二环己基甲烷和1,10-癸烷二羧酸形成的脂环族聚酰胺为主要成分的片;第一光学片(Aa))。
接着,从用上述方法准备好的依次层叠有脂环族聚酰胺片/由粘接性组合物1形成的粘接性片/OPP薄膜而成者上,剥离OPP薄膜。用层压辊以该结构体的粘接性片与该脂肪族聚酰胺片接合的方式将与前述相同的脂环族聚酰胺片(厚度300μm;第二光学片(Ab))压接于得到的结构体。接着,将如此得到的功能性层叠片在60℃、真空下(500Pa)下静置12小时(脱气工序)后,以90℃进行1小时加热处理(加热工序)。进而,以70℃、90%RH进行20小时的加湿处理(加湿工序),最后以80℃、真空下(500Pa)进行5小时静置(水分去除工序),从而得到具有光致变色特性的功能性层叠体(A1)的前体。
得到的功能性层叠体(A1)的前体的光致变色特性如下:透光率15.0%、褪色速度45秒、耐久性93%。另外,剥离强度为100N/25mm。需要说明的是,这些评价如以下进行。通过功能性层叠体(A1)的前体设置表面改性区域从而成为图1的构成的功能性层叠体(A1)。
〔光致变色特性〕
将得到的功能性层叠体(A1)的前体作为试样,隔着Aero mass filter(CorningIncorporated制),对其以23℃、功能性层叠体表面上的射束强度365nm=2.4mW/cm2、245nm=24μW/cm2,照射Hamamatsu Photonics Co.,Ltd.制的氙灯L-2480(300W)SHL-100120秒使其显色,测定功能性层叠体的光致变色特性。
1)透光率:照射120秒使其显色后,通过株式会社大塚电子工业制的分光光度计(瞬间多通道测光系统(Momentary multi-channel photo director)MCPD1000),测定透光率。该值越小,可以说光致变色特性越优异。
2)褪色速度〔t1/2(sec.)〕:照射120秒后,停止光的照射时,试样的前述最大波长中的吸光度降低至〔ε(120)-ε(0)〕的1/2所需的时间。此时间越短,可以说光致变色特性越优异。
3)耐久性(%)=〔(A96/A0)×100〕:为了评价基于光照射的显色耐久性,进行了如下的劣化促进试验。即,使得到的层叠体利用Suga Test Instruments Co.,Ltd.制氙气气象仪X25促进劣化96小时。之后,在试验的前后进行前述显色浓度的评价,测定试验前的显色浓度(A0)和试验后的显色浓度(A96),将〔(A96)/A0〕×100〕的值作为残留率(%),作为显色的耐久性的指标。残留率越高,显色的耐久性越高。
〔剥离强度〕
将得到的功能性层叠体(A1)的前体作为具有25×100mm的粘接部分的试验片,安装于具备能设定试验气氛温度的恒温槽的试验机(Autograph AGS-500NX、岛津制作所制),以十字头速度100mm/分钟进行拉伸试验,从而测定剥离强度。
剥离强度如下测定:将切成上述尺寸的试验片在设定为25℃的恒温槽内放置10分钟后进行测定。
<功能性层叠体(A2)前体的制作>
用涂布机(Tester产业制),在50μm的OPP薄膜(拉伸聚丙烯薄膜)上,以涂覆速度0.3m/分钟涂覆粘接性组合物2,在干燥温度80℃下使其干燥5分钟,制作膜厚40μm的由粘接性组合物2形成的粘接性片,在由该粘接性组合物2形成的粘接性片上,粘贴厚度200μm的拉伸后的脂环族聚酰胺片(以由4,4’-二氨基二环己基甲烷和1,10-癸烷二羧酸形成的脂环族聚酰胺为主要成分的片;第一光学片(Aa)),制作带有粘接层的第一片。
用涂布机(Tester产业制),在50μm的OPP薄膜(拉伸聚丙烯薄膜)上,以涂覆速度0.3m/分钟涂覆粘接性组合物3,在干燥温度80℃下使其干燥5分钟,制作膜厚40μm的由粘接性组合物2形成的粘接性片,在由该粘接性组合物3形成的粘接性片上,粘贴厚度200μm的拉伸后的脂环族聚酰胺片(以由4,4’-二氨基二环己基甲烷和1,10-癸烷二羧酸形成的脂环族聚酰胺为主要成分的片;第二光学片(Ab)),制作带有粘接层的第二片。
接着,从带有粘接层的第一片剥离OPP薄膜,使成为暴露的光致变色层(成为光致变色粘接层(Ac1)的层)与偏光膜(Ac2)粘贴。进而,从带有粘接层的第二片上剥离OPP薄膜,使成为暴露的粘接层与偏光膜的另一个面粘贴,准备功能性层叠片。
将该功能性层叠片在40℃、真空下静置24小时后,以110℃加热处理60分钟,接着,在60℃、100%RH下进行24小时的加湿处理,最后,在40℃、真空下静置24小时,从而得到目标光致变色特性和具有偏振性的功能性层叠体(A2)的前体。
得到的功能性层叠体(A2)的前体的剥离强度为150N/25mm,而且,关于光致变色特性,透光率为11.0、褪色速度为45秒、耐久性为93%,透光率(显色前)为39.0%、偏光度(显色前)为99.4%。剥离强度、光致变色特性的评价通过与功能性层叠体(A1)的前体同样的方法实施。透光率(显色前)和偏光度(显色前)通过以下的方法而测定。
〔透光率(显色前)〕
将得到的功能性层叠体(A2)的前体作为试样,用岛津制作所制紫外可见分光光度计UV-2550,测定层叠体的紫外线照射前的透光率。
〔偏光度(显色前)〕
将得到的功能性层叠体(A2)的前体作为试样,用岛津制作所制紫外可见分光光度计UV-2550,测定平行透射率(Tp)和正交透射率(Tc),根据下式求出偏光度(P)。
偏光度(P)(%)={(Tp-Tc)/(Tp+Tc)}1/2×100
需要说明的是,上述Tp和Tc为通过JISZ 8701的2度视野(C光源)而测定且进行了视觉灵敏度校正的Y值。
<功能性层叠体(A3)~(A6)前体的制作>
采用表2所示的第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)、粘接性组合物和偏光膜(Ac2)。不使用偏光膜的情况下,进行与功能性层叠体(A1)的前体同样的操作,准备前体。使用偏光膜(Ac2)的情况下,进行与功能性层叠体(A2)的前体同样的操作,准备前体。将其结果示于表3。
需要说明的是,将表2所示的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)的简称示于以下。
<第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)>
a;厚度300μm的脂环族聚酰胺片(以由4,4’-二氨基二环己基甲烷和1,10-癸烷二羧酸形成的脂环族聚酰胺为主要成分的片)。
b;厚度200μm的拉伸后的脂环族聚酰胺片(以由4,4’-二氨基二环己基甲烷和1,10-癸烷二羧酸形成的脂环族聚酰胺为主要成分的片)。
c;厚度200μm的由半芳香族聚酰胺树脂(GrivoryG21、EMS公司制)制造的拉伸片。
d;厚度300μm的由脂肪族聚酰胺树脂(TE55、EMS公司制)制造的片。
e;厚度300μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯制片。
f;厚度300μm的三乙酰基纤维素制片。
[表2]
【表2】
Figure BDA0002636220310000671
*1;记载了使用的粘接性组合物的No.。
[表3]
【表3】
Figure BDA0002636220310000672
实施例1
(1)功能性层叠体(A1)的前体的表面处理;功能性层叠体(A1)的制造
将功能性层叠体(A1)的前体裁切成直径65mm的圆形,浸渍于加热至50℃的20%KOH溶液(以蒸馏水/苄醇=90/10的重量比混合)槽中,进行10分钟超声波清洗处理。接着,将蚀刻后的功能性层叠体(A1)的前体进行流水清洗,之后在加热至50℃的蒸馏水槽中进行清洗,进一步在另一个加热至50℃的蒸馏水槽中进行清洗,作为功能性层叠体(A1)。
表面处理后的功能性层叠体(A1)如下:在外表面具有羧基和氨基,另外,接触角为43°。外表面的反应性官能团的分析如下实施:用Perkin Elmer制傅里叶变换红外分光硬度计SpectrumOne,用漫反射法对表面处理前后的功能性层叠体(A1)的外表面进行比较分析,从而实施。接触角如下求出:用协和界面科学株式会社制DropMaster500(商标注册),在片表面滴加水滴,测定此时的水滴与片表面所呈的角,从而求出。另外,得到的功能性层叠体(A1)的剥离强度、光致变色特性与前体无变化。
(2)功能性透镜的制作
将(1)中得到的功能性层叠体(A1)设置于具有垫片的玻璃模具内(0.00D、透镜直径设定为70mm、壁厚设定为3.0mm)。在设置于该玻璃模具内的功能性层叠体(A1)的上方和下方,注入烯丙基系单体组合物(过氧化二碳酸二异丙酯(聚合引发剂)3质量份、二乙二醇双烯丙基碳酸酯100质量份;透镜形成用单体组合物)的混合物,在空气炉中用20小时缓慢地从30℃升温至90℃,在90℃下保持1小时进行聚合。聚合结束后,拆下垫片和模具后,在120℃下实施2小时热处理。
之后,用玉石机对外周进行研磨,从而得到直径60mm的功能性透镜。
对得到的功能性透镜进行评价,结果光致变色特性如下:透光率14.8%、褪色速度45秒、耐久性98%。测定该功能性透镜的功能性层叠体与合成树脂层间的粘接强度,结果粘接强度为60N。另外,对该功能性透镜的功能性层叠体与合成树脂层间的分离,通过目视进行评价,结果初始、耐气候性试验后、煮沸试验1小时后、2小时后为“0”,但煮沸试验3小时后为“1”。需要说明的是,粘接强度和分离的目视评价如以下进行。
〔粘接强度〕
从得到的功能性透镜,切出宽度20mm、长度30mm的条状的试验片,实施粘接强度的评价。粘接强度如下进行测定:使对于上述试验片的宽度20mm的面、跟功能性层叠体(A)与合成树脂层(B)的界面成为平行,然后,向该界面推压SUS制的金属板(厚度0.4mm、宽度20mm),用Autograph AGS-500NX(岛津制作所制),在十字头速度10mm/分钟、温度25℃下,进行压缩试验,从而进行测定。表5中,在粘接强度的数值前,记载“>”的情况下,表示不是功能性层叠体(A)与合成树脂层(B)的界面剥离,而达到该数值时,发生了功能性层叠体(A)或合成树脂层(B)的破裂等(表示在来自横的应力下不被剥离,功能性层叠体(A)或合成树脂层(B)在该值下断裂。)。
〔目视评价(分离)〕
通过目视实施得到的功能性透镜的功能性层叠体与合成树脂层间的密合性评价。该密合性评价如下实施:1)初始、2)评价光致变色特性时的耐久性试验(96小时)后、进一步3)利用蒸馏水的煮沸试验(1小时、2小时和3小时)后实施。评价基准如以下所述。
0;在各层间完全未见分离。
1;在功能性层叠体与合成树脂层之间,在低于5%的部位可见分离。
2;在功能性层叠体与合成树脂层之间,在5%以上且低于10%的部位可见分离。
3;在功能性层叠体与合成树脂层之间,在10%以上的部位可见分离。
实施例2~21、比较例1
使用表4所示的功能性层叠体的前体和表面处理方法,除此之外利用与实施例1同样的方法,制造功能性层叠体。将其结果示于表4。需要说明的是,功能性层叠体(A2)、(A3)、(A4)、(A5)、(A6)的光致变色特性、透光率、偏光度等与各前体相同。
另外,使用表5所示的透镜形成用单体组合物,除此之外利用与实施例1同样的方法,制作功能性透镜。将其结果示于表5。
表4所示的表面处理的简称分别表示以下的内容。
a;将功能性层叠体裁切成直径65mm的圆形,浸渍于加热至50℃的20%KOH溶液(以蒸馏水/苄醇=90/10的重量比混合)槽中,进行5~30分钟超声波清洗处理。接着,对蚀刻后的功能性层叠体进行流水清洗,之后在加热至50℃的蒸馏水槽中进行清洗,进一步在另一个加热至50℃的蒸馏水槽中进行清洗。需要说明的是,表4中,a之后记载的数值表示用20%KOH溶液处理的时间(分钟)。
b;用Navitas公司制MultiDyne,对功能性层叠体的两个表面,实施电晕放电处理。b之后记载的数值表示对各面实施了电晕放电处理的时间(分钟)。
c;加入γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷110质量份、甲醇63质量份、叔丁醇71质量份、进一步有机硅系表面活性剂(DOW CORNING TORAY CO.,LTD.制L7001)0.20质量份并进行搅拌混合。边将得到的溶液搅拌边加入0.1N盐酸水溶液50质量份并注意使得液体温度不超过50℃,添加结束后,继续搅拌3小时。之后,加入三(2,4-戊烷二丙酮)铝(III)(乙酰丙酮酸盐络合物)1质量份,在室温下进一步进行24小时搅拌混合,得到含有硅烷偶联剂的涂布组合物。接着,对在前述a的条件(5分钟)下进行了表面处理的功能性层叠体,使该涂布组合物浸渍涂布,形成膜厚约0.5μm的表面改性层。c之后记载的数值表示浸渍涂布后的、干燥和固化条件。
d;将c的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷改变为烯丙基三甲氧基硅烷,除此之外实施与c同样的处理。
e;将c的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷改变为γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷,除此之外实施与c同样的处理。
另外,表5所示的透镜形成用单体(包括聚合条件)的简称分别表示以下的内容。
〔烯丙基;透镜形成用单体组合物;烯丙基系单体组合物的聚合方法〕
作为透镜形成用单体组合物,准备过氧化二碳酸二异丙酯(聚合引发剂)3质量份、二乙二醇双烯丙基碳酸酯100质量份。
接着,在设置于具有垫片的玻璃模具内(0.00D、透镜直径设定为70mm、壁厚设定为3.0mm)的功能性层叠体(A)的上方和下方,注入前述透镜形成用单体组合物,在空气炉中用20小时,从30℃缓慢地升温至90℃,在90℃下保持1小时进行聚合。聚合结束后拆下垫片和模具,然后以120℃实施2小时热处理。
〔丙烯酸;透镜形成用单体组合物;(甲基)丙烯酸类单体组合物的聚合方法〕
准备作为自由基聚合性单体的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯20质量份、平均分子量522的聚乙二醇二丙烯酸酯40质量份、氨基甲酸酯丙烯酸酯(Daicel ChemicalIndustries Ltd.制EBECRYL4858)40质量份的混合物。
进而,对于该自由基聚合性单体100质量份,搅拌混合作为聚合引发剂的叔丁基过氧化新癸酸酯1.0质量份,形成透镜形成用单体组合物。
接着,在设置于具有垫片的玻璃模具内(0.00D、透镜直径设定为70mm、壁厚设定为3.0mm)的功能性层叠体(A)的上方和下方,注入前述透镜形成用单体组合物,聚合用空气炉,从33℃用17小时缓慢地升温至90℃后,在90℃下保持2小时。聚合结束后,将垫片和模具拆下后放入烘箱中以110℃加热3小时。
〔硫代氨基甲酸酯;透镜形成用单体组合物;硫代氨基甲酸酯系单体组合物的聚合方法〕
作为透镜形成用单体组合物,准备二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯43.5质量份、异佛尔酮二异氰酸酯43.5质量份、1,2-双〔(2-巯基乙基)硫代〕-3-巯基丙烷63.0质量份和作为聚合引发剂的二月桂酸二丁基锡0.1质量份的混合物。
接着,在设置于具有垫片的玻璃模具内(0.00D、透镜直径设定为70mm、壁厚设定为3.0mm)的功能性层叠体(A)的上方和下方,注入前述透镜形成用单体组合物,聚合如下:使用空气炉,从35℃用12小时缓慢地升温至130℃后,以130℃保持0.5小时。聚合结束后,将垫片和模具拆下后,放入烘箱中以130℃加热3小时。
〔硫代环氧;透镜形成用单体组合物;硫代环氧系单体组合物的聚合方法〕
作为透镜形成用单体组合物,准备双(β-环硫丙基硫代)乙烷95质量份、2-巯基乙醇5质量份和作为聚合催化剂的四丁基溴化铵0.1质量份的混合物。
接着,在设置于具有垫片的玻璃模具内(0.00D、透镜直径设定为70mm、壁厚设定为3.0mm)的功能性层叠体(A)的上方和下方,注入前述透镜形成用单体组合物,聚合如下:使用空气炉,从20℃用20小时缓慢地升温至90℃后,以90℃保持1小时。聚合结束后,将垫片和模具拆下后,放入烘箱中以90℃加热1小时。
〔氨基甲酸酯脲;透镜形成用单体组合物;氨基甲酸酯脲系单体组合物的聚合方法〕
作为透镜形成用单体组合物,准备由己二酸和1,6-己二醇形成的数均分子量1000的聚酯多元醇100质量份、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物78质量份和作为芳香族二胺固化剂的2,4-二氨基-3,5-二乙基-甲苯/2,6-二氨基-3,5-二乙基-甲苯17质量份。
首先,将上述聚酯多元醇与4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物的混合物在干燥氮气下、以140℃加热10分钟,生成预聚物。将该预聚物冷却至70℃放置24小时。在其中,混合芳香族二胺固化剂,注入设置于具有垫片的玻璃模具内(0.00D、透镜直径设定为70mm、壁厚设定为3.0mm)的功能性层叠体(A)的上方和下方,以120℃使其固化10小时。聚合结束后,将垫片和模具拆下后,放入烘箱中以110℃加热1小时。
[表4]
【表4】
Figure BDA0002636220310000731
[表5]
【表5】
Figure BDA0002636220310000741
由上述实施例1~21明确可知:本发明的功能性透镜具有优异的光致变色特性和/或偏振性,且功能性层叠体与合成树脂层间的粘接强度为50N以上,伴随于此,具有优异的密合性。可以得到这样的功能性层叠体与合成树脂层间的粘接强度的理由是由于,在功能性层叠体的外表面形成了表面改性区域。
另一方面,比较例1中,仅可以得到光致变色特性上没有问题,但是功能性层叠体与合成树脂层间的粘接强度不充分的功能性透镜。认为其理由在于,在功能性层叠体的外表面未形成表面改性区域。
接着,对使用由聚乙烯醇树脂形成的光学片作为第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)时的实施例进行说明。
[粘接性组合物4的制备]
粘接性组合物1的调整中,作为光致变色化合物,使用PC110.8g,除此之外利用与粘接性组合物1同样的方法,调整粘接性组合物4(光致变色粘接层(Ac1)形成用)。表6中记作粘接性组合物4。
[粘接性组合物5~16]
以表6所示的配方使用多异氰酸酯化合物((I)成分),除此之外与(光致变色)粘接性组合物4同样地进行调配,得到(光致变色)粘接性组合物5~16。表6所示的(I)成分如以下所述。表6中记作粘接性组合物5~16。
(I)成分多异氰酸酯化合物
(I1)成分;具有键合于仲碳的异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物
(I1-1)成分;4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)的异构体混合物。
(I1-2)成分;异佛尔酮二异氰酸酯的三聚体(Perstorp公司制、制品名“ToronateIDT70B”、乙酸丁酯30%混合、分子量666)。
(I2)成分分子内的碳数为4~40的(IIIA)除外的多异氰酸酯化合物
(I2-1)成分;六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲体(旭化成制、制品名“Duranate 24A-100”(商标注册))。
(I2-2)成分;六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(旭化成制、制品名“DuranateTPA-100”(商标注册))。
(I2-3)成分;六亚甲基二异氰酸酯。
〔粘接性组合物17的调整〕
通过以下的方法,合成在分子链的末端具有异氰酸酯基的聚氨酯树脂(i)、和在分子链的末端具有羟基的聚氨酯树脂(ii)。
(聚氨酯树脂(i)的合成)
在具有搅拌叶片、冷凝管、温度计、氮气导入管的三口烧瓶中,投入数均分子量1000的聚己内酯多元醇(Daicel Chemical Industries,Ltd.制Praxel)100g、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)39.5g,在氮气气氛下、以90℃反应6小时,得到在末端具有异氰酸酯基的预聚物(聚氨酯树脂(i))。
(聚氨酯树脂(ii)的合成)
在具有搅拌叶片、冷凝管、温度计、氮气导入管的三口烧瓶中,投入数均分子量1000的聚己内酯多元醇(Daicel Chemical Industries,Ltd.制Praxel)100g、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯61.3g,在氮气气氛下、以90℃反应6小时,得到在末端具有异氰酸酯基的预聚物。之后,加入甲苯300g后在氮气气氛下、边滴加边加入1,4-丁二醇12.7g,滴加结束后以90℃反应24小时,合成在分子链的末端具有羟基的聚氨酯树脂(ii)。
添加如以上得到的聚氨酯树脂(i)175g、聚氨酯树脂(ii)溶液474g、光致变色化合物PC110.5g、进一步添加作为抗氧化剂的亚乙基双(氧亚乙基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]3.5g、作为表面活性剂的DOWCORNINGTORAYL-70010.4g,在室温下进行搅拌·混合,得到(光致变色)粘接组合物17。表6中记作粘接性组合物17。
[表6]
【表6】
Figure BDA0002636220310000771
*1相对于成为基础的树脂100质量份的配混比例
*2(I2)成分相对于(I)成分的总量的配混比例
〔由聚乙烯醇树脂形成的光学片1的调整〕
将市售的聚乙烯醇片用二色性染料进行染色并拉伸,进一步在硼酸中进行交联,从而制作透光率为41.0%、偏光度为99.1%和厚度为30μm的由聚乙烯醇树脂形成的光学片1(以下,也有时简记作“光学片1”)。光学片1的拉伸倍率为5.0倍、硼酸含量为10.3质量%、水分量为11.3质量%。
需要说明的是,透光率、偏光度依据上述的测定方法。拉伸倍率和硼酸含量的评价如以下实施。
〔拉伸倍率〕
得到的光学片的拉伸倍率基于由聚乙烯醇树脂形成的片的拉伸前和拉伸后的长度而算出。例如未经拉伸的状态相当于拉伸倍率1倍。
〔硼酸含量〕
将得到的光学片作为试样,使该光学片溶解于硝酸水溶液,接着,用SeikoInstruments Inc.制的ICP发射光谱分析装置(SPS-1100型)分析硼含量,从而算出光学片中的硼酸含量。
〔水分量〕
得到的光学片的水分量如以下求出。首先,测定想要求出水分量的光学片(被光学片)的质量。接着,将该光学片以110℃进行20小时真空干燥,制成即使再进行干燥质量也无变化的状态的光学片(基本光学片)。被光学片的质量减去基本光学片的质量,该得到的值除以被光学片的质量。进一步将该得到的值乘以100倍,将得到的值作为水分量(质量%)。
〔由聚乙烯醇树脂形成的光学片2~15的调整〕
使用表7所示的聚乙烯醇树脂,准备由具有表7所示的物性的聚乙烯醇树脂形成的光学片2~15。将得到的光学片的评价结果示于表7。
[表7]
【表7】
Figure BDA0002636220310000791
实施例22
〔功能性层叠体(A)的制作〕
用棒涂机,将粘接性组合物4涂覆于光学片1上,在干燥温度80℃下使其干燥5分钟,形成膜厚40μm的由粘接性组合物4形成的粘接性层,接着,用层压辊使光学片2粘贴于该粘接性层。
接着,将以上述方法得到的结构体在60℃、真空下(500Pa)下静置12小时(脱气工序)后,以90℃进行1小时加热处理(加热工序)。之后,在室温下放置约1周,从而得到具有光致变色特性的功能性层叠体(A10)(以下,也有时简记作“功能性层叠体(A10)”)。
得到的功能性层叠体A10的光致变色特性如下:透光率为11.0%、褪色速度为45秒、透光率(显色前)为40.8%、偏光度(显色前)为99.0%。另外,剥离强度为25℃为70N/25mm、外观为“0”。需要说明的是,关于光致变色特性、剥离强度、透光率和偏光度,直接利用前述评价方法。
水分量通过与由聚乙烯醇树脂形成的光学片同样的方法而测定。具体地,使得到的功能性层叠体在80℃、13Torr的条件下进行15小时真空干燥而测定。以下的实施例中,在该真空干燥后层叠了合成树脂层(B)。
外观评价如以下实施。
〔外观〕
得到的功能性层叠体的外观评价如下进行:对该功能性层叠体照射高压汞灯的光,在白纸上投射其投影面,观察该功能性层叠体的整体的投影面并评价。将评价基准示于以下。
0;未观察到不良。
1;一部分中观察到由功能性层叠体的表面变形所导致的不良。
2;在整面观察到由功能性层叠体的表面变形所导致的不良。
实施例23~49、比较例2
用表8所示的粘接性组合物、和由聚乙烯醇树脂形成的光学片,制作功能性层叠体,除此之外与实施例22同样地制作功能性层叠体((A11)~(A38)),进行其评价。将得到的功能性层叠体的评价结果示于表8。需要说明的是,实施例49中,使2张光学片15的偏光轴倾斜45°并进行层压,制作功能性层叠体(A37)。将得到的功能性层叠体的构成示于表8,将评价结果示于表9。另外,表10中,示出得到的功能性层叠体的外表面(其上形成了至少合成树脂层(B)的面,表10中示出两外表面的值。)的接触角、反应性官能团的种类、功能性层叠体的水分量(合成树脂层(B)形成前)的结果。
需要说明的是,比较例2中,使用厚度300μm的聚碳酸酯片,制作功能性层叠体(A38)。
[表8]
【表8】
Figure BDA0002636220310000811
[表9]
【表9】
Figure BDA0002636220310000821
[表10]
【表10】
Figure BDA0002636220310000831
实施例50
将功能性层叠体(A10)设置于具有垫片的玻璃模具内(0.00D、透镜直径设定为70mm、壁厚设定为3.0mm)。在设置于该玻璃模具内的功能性层叠体(A10)的上方和下方,注入硫代氨基甲酸酯系单体组合物(二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯43.5质量份、异佛尔酮二异氰酸酯43.5质量份、1,2-双〔(2-巯基乙基)硫代〕-3-巯基丙烷63.0质量份和作为聚合引发剂的二月桂酸二丁基锡0.1质量份)的混合物,聚合如下进行:用空气炉,从35℃用12小时缓慢地升温至130℃后,以130℃保持0.5小时。聚合结束后,将垫片和模具拆下后,放入烘箱中以130℃加热3小时。需要说明的是,将功能性层叠体(A10)在80℃、13Torr的条件下进行15小时真空干燥后使用。
之后,用玉石机对外周进行研磨,从而得到直径60mm的功能性透镜。进行同样的操作,得到10张功能性透镜。
对得到的功能性透镜进行评价,结果光致变色特性如下:透光率为10.8%、褪色速度为45秒、透光率(显色前)为40.2%、偏光度(显色前)为99.0%、外观为“0”。对该功能性透镜的功能性层叠体与合成树脂层间的分离,通过目视进行评价,结果初始为“0”、煮沸试验后(3小时后)为“0”。而且,粘接强度超过250N,发生了功能性层叠体(A)或合成树脂层(B)的破裂等。
需要说明的是,光致变色特性、透光率、褪色速度、透光率(显色前)、偏光度(显色前)、外观、分离和粘接强度进行与前述实施例同样的评价。
另外,该功能性透镜的目视评价(气泡)为“0”。关于气泡,如下述中所说明,以目视确认10张中有几张产生了气泡。
〔目视评价(气泡)〕
通过目视实施得到的层叠体中所含的气泡的发生状态的评价。评价如下实施:制作层叠体各10张,基于以下的基准而实施。
0;10张全部仅产生了0~2个气泡。即使产生了气泡,也仅在边缘附近。
1;10张中5张以上产生了3个以上气泡。
实施例51~77、和比较例3
使用表11所示的功能性层叠体和透镜形成用单体组合物,除此之外利用与实施例50同样的方法制造功能性透镜。将其结果示于表11。
另外,表11所示的透镜形成用单体(包含聚合条件)的简称与表5中使用的透镜形成用单体相同,详细情况如前述中所记载。
[表11]
【表11】
Figure BDA0002636220310000851
实施例78~80
使用表12所示的表面处理方法和透镜形成用单体组合物,除此之外利用与实施例50同样的方法,制造功能性透镜。将其结果示于表12。表面处理与表4所示的条件相同。
[表12]
Figure BDA0002636220310000861
由上述实施例50~80明确可知:本发明的光致变色层叠体和层叠体具有优异的光致变色特性、和/或偏振性、进一步优异的密合性、外观。
另一方面,比较例2中,虽然可以得到光致变色特性和外观良好的光致变色层叠体,但是使用比较例2的功能性层叠体(A38)的比较例3中,聚碳酸酯片的耐溶剂性低,因而得到了白浊(外观不良)的功能性透镜。
附图标记说明
1 功能性层叠体(A)
2 第一光学片(Aa)
3 具有光致变色特性的粘接层(光致变色粘接层(Ac1))
3’ 不具有光致变色特性的粘接层(粘接层)
4 第二光学片(Ab)
4’ 由偏光膜形成的第二光学片(Ab)
5 偏光膜(Ac2)
6 功能性透镜
7 第一光学片(Aa)的外表面
7’ 第二光学片(Ab)的外表面
8 合成树脂层(B)
9 表面改性区域

Claims (14)

1.一种功能性透镜,其包含:功能性层叠体(A)和合成树脂层(B),所述功能性层叠体(A)包含:第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层(Ac),所述合成树脂层(B)存在于所述功能性层叠体(A)的所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少任一者的片上,
所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚烯烃树脂和聚乙烯醇树脂组成的组中的树脂形成,
所述合成树脂层(B)由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂、聚硫环氧树脂和聚碳酸酯树脂组成的组中的树脂形成,
在所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片的外表面存在具有反应性官能团的表面改性区域,并且,
第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)与合成树脂层(B)之间的粘接强度为50N以上。
2.根据权利要求1所述的功能性透镜,其中,第一光学片(Aa)和/或第二光学片(Ab)由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂和聚乙烯醇树脂组成的组中的树脂形成,
合成树脂层(B)由选自由烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂和聚硫环氧树脂组成的组中的树脂形成。
3.根据权利要求1所述的功能性透镜,其中,
第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)由聚乙烯醇树脂形成,
功能性层(Ac)由包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)形成,
所述第一光学片(Aa)和所述第二光学片(Ab)通过所述光致变色粘接层(Ac1)直接接合。
4.根据权利要求3所述的功能性透镜,其中,由聚乙烯醇树脂形成的第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的片为具有偏振性的片。
5.一种功能性层叠体(A),其包含:第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性和/或偏振性的功能性层(Ac),
所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由选自由聚酰胺树脂、聚酯树脂、纤维素树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂和聚烯烃树脂组成的组中的树脂形成,并且,
在所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片的外表面存在具有反应性官能团的表面改性区域。
6.根据权利要求5所述的功能性层叠体,其中,所述表面改性区域的反应性官能团选自由羟基、巯基、羧基、氨基、磺基、(硫代)异氰酸酯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基、硫代环氧基和硅烷醇基组成的组。
7.根据权利要求5或6所述的功能性层叠体,其中,所述表面改性区域为通过涂布组合物对所述光学片的外表面进行处理而得到的区域,所述涂布组合物包含具有自由基聚合性基团的硅烷偶联剂。
8.根据权利要求5或6所述的功能性层叠体,其中,所述表面改性区域的接触角为10~60°。
9.根据权利要求5或6所述的功能性层叠体,其中,
所述功能性层(Ac)是包含具有光致变色特性的层而成的,
该具有光致变色特性的层为包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)。
10.根据权利要求5或6所述的功能性层叠体,其中,
所述功能性层(Ac)是包含具有偏振性的层即偏光膜(Ac2)而成的,
该偏光膜(Ac2)的两个表面夹着粘接层与第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)接合。
11.根据权利要求5或6所述的功能性层叠体,其中,
所述功能性层(Ac)为具备具有光致变色特性的层和具有偏振性的层的层,
所述具有光致变色特性的层为包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1),
该光致变色粘接层(Ac1)与第一光学片(Aa)接合,并且,
所述具有偏振性的层由偏光膜(Ac2)形成,
该偏光膜(Ac2)的一个表面与该光致变色粘接层(Ac1)接合,
该偏光膜(Ac2)的另一个表面夹着粘接层与第二光学片(Ab)接合。
12.一种功能性层叠体(A),其包含:第一光学片(Aa)、第二光学片(Ab)和存在于这2张片之间的具有光致变色特性的功能性层(Ac),
所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)均由聚乙烯醇树脂形成,
在所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的光学片的外表面存在表面改性区域,所述表面改性区域具有选自羟基、巯基、羧基、氨基、磺基、(硫代)异氰酸酯基、烯丙基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基、环氧基、氧杂环丁烷基、硫代环氧基和硅烷醇基中的反应性官能团,
所述功能性层(Ac)由包含光致变色化合物和聚氨酯脲树脂的光致变色粘接层(Ac1)形成,
所述第一光学片(Aa)和所述第二光学片(Ab)通过所述光致变色粘接层(Ac1)直接接合。
13.根据权利要求12所述的功能性层叠体,其中,所述第一光学片(Aa)和第二光学片(Ab)中的至少一者的片为具有偏振性的片。
14.一种制造权利要求1所述的功能性透镜的方法,其特征在于,
将权利要求5~12中任一项所述的功能性层叠体(A)埋设于透镜形成用单体组合物中,接着,
使该透镜形成用单体组合物聚合,从而在该功能性层叠体(A)上层叠合成树脂层(B),
所述透镜形成用单体组合物是使选自由烯丙基树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、聚硫氨酯树脂和聚硫环氧树脂组成的组中的树脂聚合而生成的。
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