CN115698830A - 偏光镜片和制备偏光镜片的方法 - Google Patents

Abstract

用于眼镜等的偏光镜片(1)，其包括叠加在由聚酰胺材料制成的镜片体(30)上的偏光晶片(20)和至少一个外部清漆层(51,52)，所述至少一个外部清漆层在外部涂覆所述偏光晶片(20)和所述镜片体(30)，其中所述偏光晶片(20)包括：内部偏光层(23)，其包括在第一聚酰胺外层(21)和第二聚酰胺外层(24)之间；第一胶粘剂层(22A)，其插在内部偏光层(23)和第一聚酰胺外层(21)之间；和第二胶粘剂层(22B)，其插在内部偏光层(23)和第二聚酰胺外层(24)之间，和其中至少一个外部清漆层(51,52)包括至少一种聚硅氧烷或丙烯酸类清漆。

Description

偏光镜片和制备偏光镜片的方法

本发明涉及用于眼镜等的偏光镜片。

如已知的，术语“偏光镜片”通常指能够过滤具有一定偏振的光分量(例如水平光，即沿水平面振荡的电磁辐射分量)的镜片，该偏振通常由反射表面如沥青、水、雪、沙、金属和水平表面等的反射产生。

由于此特性，偏光镜片能够滤掉反射产生的混响，也能够提供更好的对比感知以及即使在远处的清晰视觉。

此外，偏光镜片通常也提供对紫外线的保护，它们也能根据要求着色，从而提供与标准太阳镜镜片类似的滤光。

常规偏光镜片通常由聚碳酸酯制成，并且通常使用完全类似于用于非偏光镜片的公知方法的涂清漆方法涂覆。

与上面列出的众多优势相比，常规偏光镜片也具有一些局限和缺点，包括在力学特性和多功能性方面的局限。

更详细地，常规偏光镜片的可以改进的一个方面是表面硬度和耐划伤性。

传统偏光镜片的可以改进的另一个方面是耐化学性。

有改进空间的另一个方面在于生产过程期间镜片内部产生的残余张力。

此外，常规偏光镜片和特别是由聚碳酸酯制成的镜片，由于聚碳酸酯材料的力学特性，不适合安装在无框型的支架中。

常规偏光镜片的另一个缺点在于如下事实，即由于所采用的材料和方法，外部涂清漆必须通常先沉积底漆。

此外，常规偏光镜片需要特别长和复杂的生产过程，由于镜片经受的高热应力，长时间的热固化会负面影响产品的最终品质。

本发明的目标是提供能够克服上述已知技术局限的偏光镜片。

在此目标内，本发明的目的是提供具有比已知技术更好的力学特性的偏光镜片。

本发明的另一个目的在于提供具有高的表面硬度和/或更好的耐划伤性的偏光镜片。

本发明的另一个目的是提供具有高的耐化学性的偏光镜片。

本发明的另一个目的是提具有比已知技术更低的残余应力的偏光镜片。

本发明的另一个目的是提供具有更多功能并且也适合安装在无框支架上的偏光镜片。

本发明的另一个目的是提供与已知技术相比容易实施并且在经济上有竞争力的偏光镜片。

权利要求1的偏光镜片实现了将在下文中变得更加明显的这一目标以及这些和其它目的。

权利要求8的方法也实现了将在下文中变得更加明显的这一目标以及这些和其它目的。

本发明其它的特性和优点将从对本发明的偏光镜片和提供这种镜片的方法的优选但非排他性的实施方案的详细描述中变得更加明显，这些实施方案借助于附图以非限制性实施例的方式进行描述，其中：

图1是本发明的偏光镜片的可能实施方案的分解图；

图2是包含在图1的镜片中的偏光晶片的分解图；

图3是叠加在镜片体上的偏光晶片的侧视图；

图4是提供本发明的偏光镜片的方法的可能实施方案的流程图；

图5是提供图1的偏光晶片的方法步骤的可能实施方案的详细流程图；

图6是形成图1的镜片体的方法步骤的可能实施方案的详细流程图；

图7是图1中涂清漆和清漆表面处理的方法步骤的可能实施方案的详细流程图。

参照附图，本发明的用于眼镜等的偏光镜片(一般由附图标记1表示)包括偏光晶片(即偏光结构或芯)20。

术语“偏光”广义来讲指能够使镜片具有偏光镜片的典型特性，也就是说能够至少部分滤除具有一定偏振的光分量(例如水平光，即沿水平面振荡的电磁辐射分量)，并且因此能够获得基本偏振的光输出(沿垂直于滤除分量的方向)。

偏光晶片20叠加在由聚酰胺材料(可以为脂族和/或环脂族和/或芳族)和特别是光学透明尼龙(透明是指对至少一些可见光透明)制成的镜片体30上。

这种聚酰胺材料优选具有低粘度的聚酰胺树脂，特别是含二胺和酸(例如二羧酸或羧酸)的组合的那些。

方便地，用于制备镜片体30的树脂是热固性树脂。

更详细地，在优选实施方案中，聚酰胺树脂包括选自以下类别的一种或多种材料：

-脂族；

-环脂族；

-芳族。

在一些实施方案中，聚酰胺树脂包括选自以下化合物和化合物类别的一种或多种材料：

-聚碳酸酯(PC)；

-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)；

-聚苯乙烯(PS)；

-环烯烃共聚物(COC)；

-眼科树脂。

偏光镜片1还包括至少一个外部清漆层51、52，所述至少一个外部清漆层在外部涂覆偏光晶片20和镜片体30。在优选实施方案中，至少一个第一清漆层51涂覆偏光晶片20的外表面，和至少一个第二清漆层52涂覆镜片体30的外表面。

任选地，在至少一个外部清漆层51、52和偏光晶片20之间和/或在至少一个外部清漆层51、52和镜片体30之间有粘合促进剂层，例如一种或多种底漆，其功能是促进清漆层51、52的粘合。

除底漆外或作为底漆的替代，可进行表面处理如化学处理或物理处理，以促进清漆的粘合。

上述粘合促进剂层41、42优选为水基或溶剂基的层，其具有1-40％的固体成分，并且包括一种或多种下列基团：

-聚氨酯；

-硅烷；

-氨基硅烷。

在优选实施方案中，至少一个外部清漆层51、52包括聚硅氧烷清漆和一种或多种丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))。

在一些实施方案中，至少一个清漆层51、52包括甲基丙烯酸基团和/或环氧基团和/或硅氧烷和/或聚硅氧烷和/或聚硅烷。

任选地，在清漆层51、52中有硅或铝和/或水解硅烷的胶体纳米颗粒，从而增加其力学强度。

方便地，提供至少一个清漆层51、52以使其耐磨、耐化学和光学透明。

在图1所示的实施方案中，有第一粘合促进剂层41，其涂覆在偏光晶片20的一个聚酰胺层21(将在下面描述)上，而其又被第一清漆层51涂覆，还有第二粘合促进剂层42，其涂覆镜片体30的外表面，而其又被第二外部清漆层52涂覆。

根据本发明，特别是参考图2，偏光晶片20包括内部偏光层23，该偏光层包括在第一聚酰胺外层21和第二聚酰胺外层24之间。

偏光晶片20还包括两个胶粘剂层22A、22B，它们插在内部偏光层23和各聚酰胺外层21、24之间，这些胶粘剂层22A、22B在层21、23、24之间提供粘合力，即：

-第一胶粘剂层22A，其插在内部偏光层23和第一聚酰胺外层21之间，和

-第二胶粘剂层22B，其插在内部偏光层23和第二聚酰胺外层24之间。

聚酰胺层21、24优选为尼龙，或者更通常地为芳族和/或脂族聚酰胺。

在优选实施方案中，第一聚酰胺外层21由例如“拉伸”尼龙的拉伸材料制成，和第二聚酰胺外层24由例如非“拉伸”尼龙的非拉伸材料制成。

在其它实施方案中，两个聚酰胺外层21、24都由拉伸材料制成，两者以相同的方式拉伸或以不同的方式拉伸。

构造内部偏光层23在镜片1内提供偏光效果，可根据要求具有不同的偏光水平，和优选包括选自以下的材料：

-PVA(聚乙烯醇)；

-CTA(纤维素三乙酸酯)；

-PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

在优选实施方案中，内层偏光材料优选由PVA制成，具有高于40％的偏光效率。

在优选实施方案中，胶粘剂层22A、22B包括以下一种或多种类型的胶粘剂：丙烯酸胶粘剂、环氧树脂胶粘剂、聚氨酯基胶粘剂、PVA(聚乙烯醇)基胶粘剂、水基胶粘剂。

在其它实施方案中，胶粘剂层22A、22B包括压力粘合剂(PSA，“压敏粘合剂”)或接触粘合剂。因此，术语“胶粘剂层”通常指粘合剂元件。

如图4的图表中总结的，制备本发明的用于眼镜等的偏光镜片1的方法包括以下步骤：

a.提供类似于先前描述的那些之一的偏光晶片20；

b.将偏光晶片20置于模具内；

c.将(低粘度)树脂插入模具中，然后固化树脂从而形成叠加在偏光晶片20上的镜片体30，该树脂优选用合适的注射泵注入或浇注；

d.通过施用至少一个外部清漆层51、52进行涂清漆过程，该至少一个外部清漆层在外部涂覆偏光晶片20和镜片体30(即它们的自由外表面)。

优选地，该方法需要如下附加步骤：

e.通过加热和/或UV处理来处理外部清漆层。

更详细地，提供偏光晶片20的步骤a.通过例如图6中所示的如下步骤进行：

a1.提供聚酰胺；

a2.挤出聚酰胺以获得至少两个片材(优选为卷筒)；所述片材都以相同方式拉伸(步骤a2′)，或只拉伸一个片材，或它们以不同方式拉伸(步骤a2”)；

a3.提供偏光材料；

a3′.任选地，使偏光晶片着色和/或赋予偏光晶片其它光学效果，诸如光致变色、改进的对比度和/或本领域已知的其它光学效果，这些效果在某些光条件下和在280-1,400nm光域的某些波长下方便地改变透光率，从而调节用户的视觉舒适度；

a4.使两个聚酰胺片材和偏光材料经历层压过程，以获得多层偏光片材，其中偏光材料23包括在第一聚酰胺外层21和第二聚酰胺外层24之间(即通过层压过程将两个聚酰胺片材与偏光材料结合在一起，以获得多层偏光片材，其中内部偏光层23包括在第一聚酰胺外层21和第二聚酰胺外层24之间)；

a4′.在层压过程之前和/或期间，在上述层23、21、24之间施用胶粘剂层22A、22B，更精确地：第一胶粘剂层22A在内部偏光层23和第一聚酰胺外层21之间，第二胶粘剂层22B在内部偏光层23和第二聚酰胺外层24之间；

a5.通过本领域已知的切割或修剪技术(例如激光切割)，将部分多层偏光片材切割成适合所要提供的镜片的预定形状；

a6.热成型所述切割部分从而获得偏光晶片20，该偏光晶片具有适合于所要提供的镜片的预定形状。

优选地，如图6所示，注入树脂从而形成镜片体30的步骤c.包括以下步骤：

c1.提供树脂，优选聚酰胺；

c2.进行注塑过程，将树脂注入到模具内从而获得与偏光晶片20相连的镜片体30，由此获得偏光镜片；在注塑过程中，树脂按适合的压力梯度在压力下注入到模具中。

特别参考图7，在优选的实施方案中，进行涂清漆过程的步骤d.包括以下步骤：

d1.用一种或多种清洁剂清洁步骤c.中获得的镜片；

d2.用软化水清洗镜片；

d3.干燥镜片；

d5.用一层或多层清漆涂覆镜片，例如将镜片浸泡在清漆(或漆)化学浴中。

更详细地，用清漆层涂覆镜片优选通过以下方法之一进行：

-通过浸泡涂布，通常称为浸涂，

-流动喷涂，通常称为流涂，

-通过离心涂布，通常称为旋涂，

-通过喷撒涂布，通常称为喷涂，

-通过超声喷撒涂覆，通常称为超声喷涂。

任选地，在步骤d5.用一层或多层清漆涂覆镜片之前，进行以下步骤：

d4.施用粘合促进剂层(例如底漆层)；

作为步骤d4的替代或补充，进行有利于清漆粘合的表面处理，诸如化学处理或物理处理。

最后，所得到的镜片可以根据需要进一步成型和/或处理，例如使用真空PVD的镜像方法，和/或用附加的防水/防油层或任何类型的处理(激光切割和其它装饰)涂覆，这些处理调整了镜片的最终表面张力，从而获得0°至180°的接触角。

任选地，在聚酰胺层24和镜片体30之间和/或在聚酰胺层21和任选的粘合促进剂层41或清漆层52之间可以有具有纯美学和装饰功能的附加材料层；这种功能可通过以下非穷尽列表中的不同技术实现，该列表包括：激光切割、穿孔、UV印刷、粘合剂粘合。

关于该方法中所使用的材料的细节，这些材料与先前针对镜片1描述的相同，并且具有相同的特性，因此，为了简洁起见，这里不再重复。

要强调的是，在本发明的方法中，可能有利的是在不借助底漆层的条件下获得镜片1，如前所述，该底漆层是任选的。

偏光镜片1的操作本身是已知的。我们只指出，这样提供的偏光镜片1具有比常规镜片改进的力学特性和多功能性，并且特别是它还可安装在无框或由醋酸酯制成的支架上。

特别地，申请人已经从进行的测试中发现本发明的镜片相对于常规的标准偏光晶片具有以下改进的特性：

-比标准镜片更快的加工性能，交联步骤在1-60秒间；

-改进的耐化学性和改进的对环境测试的耐受性；

-相对于标准偏光晶片改进的维氏纳米压痕表面硬度，最高达50VH；

-改进的耐划伤层的拉伸模量，最高达4.0GPa。

在实践中已发现，本发明的偏光镜片实现了预期的目的和目标，即其具有高的表面硬度和更好的耐划伤性。

本发明的偏光镜片的另一个优点在于其具有高的耐化学性。

本发明的偏光镜片的另一个优点在于其具有比现有技术更低的残余应力。

本发明的偏光镜片的另一个优点在于与已知技术相比容易实施并且在经济上有竞争力。

因此，如此设计的偏光镜片和提供这种镜片的方法可以容易地进行许多调整和改变，所有这些都在所附权利要求的范围内。

此外，所有细节都可用其它技术上等同的要素来代替。

因此，例如，镜片体30可以为着色的。色调(镜片体的着色)可以为任何类型或模式，例如经典的渐变色调、圆形色调、重叠色调、清边色调或成型色调。

在实践中，所使用的材料以及形状和尺寸均可根据要求和技术水平来决定。

本申请要求优先权的意大利专利申请No.102020000014581的公开内容以引用方式并入本文。

其中在任何权利要求中提及的技术特征后面都有参考标记，包括那些参考标记的唯一目的是增加权利要求的可理解性，因此，这些参考标记对解释由其指定的各要素没有任何限定作用。

Claims (12)

1.用于眼镜等的偏光镜片(1)，特征在于其包括叠加在由聚酰胺材料制成的镜片体(30)上的偏光晶片(20)和至少一个外部清漆层(51,52)，所述至少一个外部清漆层在外部涂覆所述偏光晶片(20)和所述镜片体(30)，其中所述偏光晶片(20)包括：

-内部偏光层(23)，其包括在第一聚酰胺外层(21)和第二聚酰胺外层(24)之间；

-第一胶粘剂层(22A)，其插在内部偏光层(23)和第一聚酰胺外层(21)之间；和

-第二胶粘剂层(22B)，其插在内部偏光层(23)和第二聚酰胺外层(24)之间，和

其中所述至少一个外部清漆层(51,52)包括至少一种聚硅氧烷或丙烯酸类清漆。

2.根据权利要求1所述的偏光镜片(1)，特征在于所述镜片体(30)由聚酰胺树脂组成。

3.根据权利要求2所述的偏光镜片(1)，其中所述聚酰胺树脂包括选自如下的一种或多种材料：

-脂族；

-环脂族；

-芳族。

4.根据前述权利要求一项或多项所述的偏光镜片(1)，特征在于所述内部偏光层包括选自如下的材料：

-PVA；

-CTA；

-PET。

5.根据前述权利要求一项或多项所述的偏光镜片(1)，特征在于所述至少一个外部清漆层(51,52)包括聚硅氧烷和丙烯酸类清漆。

6.根据前述权利要求一项或多项所述的偏光镜片(1)，特征在于其在所述至少一个外部清漆层(51,52)和所述偏光晶片(20)之间和/或所述至少一个外部清漆层(51,52)和所述镜片体(30)之间包括粘合促进剂层。

7.根据前述权利要求一项或多项所述的偏光镜片(1)，特征在于所述第一聚酰胺外层(21)由拉伸材料制成和所述第二聚酰胺外层(24)由未拉伸材料制成。

8.制备用于眼镜等的偏光镜片(1)的方法，其包括如下步骤：

a.提供偏光晶片(20)，其包括：

-内部偏光层(23)，其包括在第一聚酰胺外层(21)和第二聚酰胺外层(24)之间；

-第一胶粘剂层(22A)，其插在内部偏光层(23)和第一聚酰胺外层(21)之间；和

-第二胶粘剂层(22B)，其插在内部偏光层(23)和第二聚酰胺外层(24)之间；

b.将所述偏光晶片(20)放置在模具内部；

c.在所述模具内注入树脂从而形成叠加在偏光晶片(20)上的镜片体(30)；

d.通过施用至少一个外部清漆层(51,52)进行涂清漆过程，所述至少一个外部清漆层在外部涂覆所述偏光晶片(20)和镜片体(30)。

9.根据权利要求8所述的方法，特征在于所述步骤a.提供偏光晶片(20)包括如下步骤：

a1.提供聚酰胺；

a2.挤出所述聚酰胺以获得至少两个聚酰胺片材；

a3.提供偏光材料；

a4.使两个聚酰胺片材和偏光材料经历层压过程，以获得多层偏光片材，其中偏光材料层(23)包括在第一聚酰胺外层(21)和第二聚酰胺外层(24)之间；

a4'.在所述层压过程之前和/或期间，在所述层(23,21,24)之间施用胶粘剂层(22A,22B)；

a5.切割部分所述多层偏光片材为预定形状；

a6.热成型所述切割部分从而获得偏光晶片(20)，所述偏光晶片具有适合于所要提供的镜片的预定形状。

10.根据权利要求8-9一项或多项所述的方法，特征在于所述步骤c.注入树脂从而形成镜片体(30)包括如下步骤：

c1.提供树脂；

c2.进行注塑过程，将树脂注入到模具内从而获得与偏光晶片(20)相连的镜片体(30)，由此获得偏光镜片。

11.根据权利要求8-10一项或多项所述的方法，特征在于所述步骤d.进行涂清漆过程包括如下步骤：

d1.用一种或多种清洁剂清洁步骤c.中获得的镜片；

d2.用水清洗所述镜片；

d3.干燥所述镜片；

d5.用一层或多层清漆涂覆所述镜片。

12.根据权利要求11所述的方法，特征在于在步骤d5.用一层或多层清漆涂覆所述镜片之前，所述步骤d.还包括如下步骤：

d4.施用粘合促进剂涂层和/或进行利于清漆粘合的表面处理。

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