DE3850452T2

DE3850452T2 - Gekrümmte polykarbonatgeschützte Polarisationsschicht und Verfahren zur Herstellung.

Info

Publication number: DE3850452T2
Application number: DE3850452T
Authority: DE
Inventors: Katsushige C O Mitsubi Hayashi; Ryozo C O Mitsubishi Gas Kawai; Takao C O Mitsubishi Ga Kawaki; Masaki C O Mitsubishi G Nagata; Yoshihiko C O Mitsubish Sekine
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1987-07-17
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2008-07-16
Also published as: EP0299509A2; EP0299509A3; DE3850452D1; EP0299509B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gekrümmte Polarisationsfolie, die eine Oberflächenschutzschicht aufweist, die einen Polycarbonat-Harzfilm oder eine Polycarbonat-Harzfolie umfaßt, welche von optischer Verzerrung frei ist, und die ausgezeichnete Schlagbiegefestigkeit aufweist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung derselben. Die Polarisationsfolie dieser Erfindung ist frei von optischer Verzerrung, hat ausgeprägte Blendschutzwirkung, ausgezeichnete Schlagbiegefestigkeit und ist daher als Glas (Linse) für Sonnenbrillen, Schutzbrillen, usw. besonders geeignet.

STAND DER TECHNIK

Die Verwendung von Sonnenbrillen, Schutzbrillen, usw., die eine Polarisationsfunktion besitzen, nimmt auf dem Gebiet der Outdoor-Sportarten wie z. B. Fischen, Skifahren, Radfahren, usw. ständig zu. Sonnenbrillen und Schutzbrillen, die Linsen (Gläser) aus aromatischen Polycarbonaten, die nahe Infrarotstrahlen oder Ultraviolettstrahlen ausschließen, haben, kommen außerdem in allgemeinen Gebrauch.
Herkömmliche Polarisationsfolien haben eine Oberflächenschutzschicht, die Celluloseharze z. B. Triacetylcellulose, Acrylharze, Polyesterharze, usw. enthält. Allerdings sind diese Schutzschichten für Verwendungen, die Beständigkeit gegen Hitze, niedrige Temperaturen, Wasser und Schlag erfordern, unzulänglich.
Ein aromatisches Polycarbonatharz ist Anwärter für die Verwendungen, die die oben beschriebenen Beständigkeitseigenschaften fordern, allerdings ist noch kein Fall der praktischen Verwendung einer aromatischen Polycarbonatfolie als Schutzschicht beschrieben worden; Literatur über eine solche Verwendung ist knapp. Sonnenbrillen oder Schutzbrillen, die polarisierende Gläser aus Polycarbonat verwenden, sind bisher in der Praxis noch nicht eingesetzt worden.
Die JP-A-61-32004 offenbart Klebefilme aus Kunststoffen, wie z. B. Polycarbonat, auf beiden Seiten eines Polarisationsfilms, der durch Adsorbieren eines Polarisationselements wie z. B. Jod oder eines speziellen Farbstoffs an einem tiefgezogenen Film aus Kunststoff, wie z. B. Polyvinylalkohol, unter Bildung einer flachen Polarisationsplatte hergestellt wird. Genauer, die flache Polarisationsplatte wird gebildet, indem der Polarisationsfilm an einem Formwerkzeug angebracht wird und ein geschmolzenes Harz unter Druck spritzgegossen wird.
Die US-A-4 038 014 offenbart, daß ein Polarisationsfilm aus Jod-Jodid/Polyvinylalkohol mit laminiertem Cellulose- Acetat-Butyrat zu einer Linse (einem Glas) durch Erhitzen unter Anwendung von Druck geformt werden kann. Genauer, ein flacher Polarisationsfilm wird bei einer Temperatur von 85 bis 95ºC geformt, wobei diese Temperatur niedriger ist als die Wärmebeständigkeitstemperatur des Films.
Mögliche Verfahren zur Herstellung einer Polycarbonat- Polarisationslinse schließen (1) ein Verfahren umfassend Laminieren einer gekrümmten Polycarbonatlinse, die nach bekannten Techniken wie z. B. Spritzgießen hergestellt wurde, auf beide Seiten eines dünnen Polarisationsfilms; (2) ein Verfahren umfassend Laminieren eines Polycarbonatfilms oder eines Polycarbonatfolie auf beide Seiten eines dünnen Polarisationsfilms und Formen des Laminats in ein gekrümmtes Laminat, ein. Diese Verfahren haben allerdings die jeweiligen Nachteile, die unten aufgeführt sind. Die geformte Polycarbonatlinse, die in Verfahren (1) verwendet wird, hat den Nachteil einer starken optischen Verzerrung und verursacht beim Laminieren auf einen Polarisationsfilm eine Interferenzbande. Außerdem ist der Schritt, bei dem der Polarisationsfilm auf die gekrümmte Oberfläche der Linse geklebt wird, aufgrund der Reißbarkeit des Filmes schwer durchzuführen. Obgleich ein Polarisationsfilm des Jod/Polyvinylalkohol-(PVA)-Typs, welcher allgemein verwendet wird, ein äußerst hervorragender Polarisationsfilm ist, neigt er im Fall des Verfahrens (2) beim Formen unter Erhitzen zum Braunwerden oder zur Farbänderung. Wenn die Erhitzungsbedingungen so festgelegt werden, daß kein Braunwerden oder keine Farbänderung eintritt, wird die resultierende Krümmung kaum permanent fixiert sein. Außerdem neigt der Polarisationsfilm dazu, aufgrund eines Unterschiedes des Wärmeschrumpfungsfaktors zwischen Polycarbonat und dem Polarisationsfilm in Abhängigkeit von der Art eines Klebstoffs, der zum Laminieren verwendet wurde, Risse aufzuweisen.
Als Ergebnis ausgedehnter Untersuchungen haben die Erfinder herausgefunden, daß eine gekrümmte Polarisationsfolie, die von den oben beschriebenen Nachteilen frei ist, erhalten werden kann, indem die Art eines Polarisationsfilms, die Dicke eines Laminats, die Erhitzungsbedingungen zur Formung, usw. in geeigneterweise ausgewählt werden und indem ein spezieller Laminierungsklebstoff verwendet wird, welcher während der Krümmung eine ausreichende Haftung aufweist und auch nach der Ausbildung der Krümmung Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Wasserbeständigkeit und dergl. beibehält, und so wurde die vorliegende Erfindung vollendet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer gekrümmten Polarisationsfolie, die von optischer Verzerrung frei ist, umfassend Laminieren eines Polycarbonatfilms oder einer Polycarbonatfolie auf beide Seiten eines Polarisationsfilms, der einen Polymerfilm umfaßt, welcher einen orientierten dichroitischen Farbstoff enthält, zur Herstellung eines Polarisationslaminats sowie Formen des Polarisationslaminats derart, daß es eine gekrümmte Oberfläche aufweist, wobei es in einem Temperaturbereich von 120ºC bis zu einer Temperatur, die um 30ºC über der Glasübergangstemperatur des Polycarbonats liegt, erhitzt wird, und eine Kraft von 1,2 kg/cm² oder weniger auf das Polarisationslaminat angewendet wird, bevor die Heiztemperatur die Glasübergangstemperatur des Polycarbonats erreicht.
Vorzugsweise hat das Polarisationslaminat eine Gesamtdicke von 0,5 bis 2,5 mm.
Vorzugsweise hat die gekrümmte Oberfläche einen Krümmungsradius von 80 mm bis 120 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Laminieren des Polycarbonatfilms oder der Polycarbonatfolie auf beide Seiten des Polarisationsfilms durchgeführt, indem ein flüssiger Klebstoff verwendet wird, der hauptsächlich aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und einem Polyol mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 3000 besteht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Der Polycarbonatfilm oder die Polycarbonatfolie (nachfolgend vereinfacht als Polycarbonatfolie bezeichnet), welche in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen allgemeine aromatische Polycarbonat- Harzfolien, die aus Bisphenolen (z. B. Bisphenol A) und Phosgen oder Kohlensäureestern hergestellt sind; sowie Folien, die aus transparenten Copolycarbonatharzen oder transparenten Harzzusammensetzungen, die andere Harze enthalten, hergestellt worden sind. Wenn gewünscht, kann auf diesen Polycarbonatfolien eine funktionelle Beschichtung wie z. B. ein wärmehärtbarer harter Überzug, ein Antibeschlagüberzug, eine Ultraviolett-reflektierende oder absorbierende Schicht, usw. aufgebracht sein. Das Auftragen eines derartigen Finishs kann nach der Ausbildung der Krümmung des Polarisationslaminats durchgeführt werden.
Der dünne Polarisationsfilm, der verwendet wird, umfaßt einen Polymerfilm, vorzugsweise einen PVA-Film, auf dem ein dichroitischer Farbstoff orientiert ist. Obgleich die herkömmlicherweise verwendeten Polyarisationsfilme des Jod/PVA-Typs ausgezeichnete Charakteristika aufweisen, werden sie in der vorliegenden Erfindung nicht eingesetzt, da sie, wenn sie mit Polycarbonat laminiert werden und zur Ausbildung einer Krümmung erhitzt werden, unter Verlust der Polarisationseigenschaften einem Braunwerden unterliegen.
Die Polycarbonatfolie wird auf beide Seiten des Polarisationsfilms laminiert, wobei ein Polarisationslaminat, das an jeder Seite eine Polycarbonatschutzschicht hat, erhalten wird. Die Dicke des Laminats liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 2,5 mm. Wenn sie geringer als 0,5 mm ist, neigt das Laminat dazu, beim Formen Mängel wie z B. Falten, zu entwickeln. Ein Laminat mit einer großen Dicke, die 2,5 mm übersteigt, ist schwierig herzustellen und trifft außerdem auf die Schwierigkeit, die Ausbildung der Krümmung ohne Beschädigung des Polarisationsfilms durchzuführen, um so ein gekrümmtes Laminat zu erhalten, das von optischer Verzerrung frei ist. Dementsprechend wird die Dicke jeder Polycarbonatfolie, die laminiert wird, geeigneterweise ausgewählt, so daß die Gesamtdicke des resultierenden Laminats in den oben angegebenen Bereich fallen kann.
Das Laminieren kann unter Verwendung von üblicherweise verwendeten Klebstoffen in bekannterweise durchgeführt werden. In der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere bevorzugt, eine spezifische Klebstoffzusammensetzung zu verwenden, die Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und ein Polyol mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 3000 enthält. Ein bevorzugtes Kompoundierverhältnis besteht aus 5 bis 150 Gewichtsteilen, bevorzugter 10 bis 80 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polyol. Ein solches Kompoundierverhältnis entspricht einem molaren Verhältnis der -NCO-Gruppe in Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat zu der -OH-Gruppe im Polyol (NCO/OH) im Bereich von 0,2 bis 6, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 3. Wenn die Menge an Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat weniger als 5 Teile (d. h. NCO/OH < 0,1) ausmacht oder 150 Teile (d. h. NCO/OH > 6) übersteigt, kann die Klebstoffschicht nicht ausreichend gehärtet werden.
Das Polyol, das ein Molekulargewicht zwischen 500 und 3000 hat, kann irgendein primäres, sekundäres oder tertiäres Polyol sein. Die Anzahl der Hydroxylgruppen in dem Polyol reicht normalerweise von 2 bis 5, vorzugsweise von 2 bis 3. Das Molekulargewicht des Polyols liegt vorzugsweise im Bereich von 500 bis 1000. Wenn es weniger als 300 beträgt, nimmt die Härtegeschwindigkeit der Klebstoffschicht beträchtlich ab, und wenn es 3000 übersteigt, ist die Haftfähigkeit zur Polycarbonatfolie vermindert.
Spezifische Beispiele für das Polyol, das verwendet wird, umfassen Polyetherpolyole, z. B. Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, usw.; Polyesterpolyole, die durch Kondensation einer aromatischen oder aliphatischen Dicarbonsäure (z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, usw.) und eines Diols (z. B. Ethylenglycol, Propylendiol, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, usw.) hergestellt werden; Polyesterpolyole, in welchen ein Teil der Dicarbonsäure oder des Diols durch eine Tricarbonsäure oder ein Triol oder Tetraol ersetzt ist,; sowie Polyesterpolyole des Lactontyps (z. B. Polycaprolactonpolyol). Diese Polyole können entweder einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
In der Klebstoffzusammensetzung kann ein Teil des Diphenylmethan-4,4'-diisocyanats, normalerweise nicht mehr als 50 Mol%, vorzugsweise nicht mehr als 30 Mol% des genannten, durch andere Isocyanatverbindung, z. B. Toluylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Xylylendiisocyanat, Cyclohexyldiisocyanat, Cyclohexanphenalendiisocyanat, Polymethylenpolyphenylisocyanat, Naphthalin-1,5- diisocyanat, usw. ersetzt werden.
Die Viskosität der Klebstoffzusammensetzung wird in geeigneterweise durch Verdünnung mit einem Lösungsmittel eingestellt. Das verdünnende Lösungsmittel, das zur Viskositätseinstellung oder dergl. verwendet wird, kann irgendeins von denen sein, die fähig sind die oben beschriebenen Isocyanatverbindungen und Polyole aufzulösen, einschließlich Ester, z. B. Ethylacetat, Propylacetat, Isopropylacetat, Methylpropionat, usw.; Ketone, beispielsweise Methylethylketon, Methylpropylketon, Methylisobutylketon, usw.; Ether, beispielsweise Dioxan, usw.; aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Xylol, Toluol,usw.; Amide, z. B. N,N-Dimethylformamid, N,N,- Dimethylacetamid, usw.; und sofort. Unter dem Gesichtspunkt der leichten Handhabung oder der Bedingungen bei einer Verwendung sind Esterlösungsmittel wie z. B. Ethylacetat, Propylacetat, Isopropylacetat, Methylpropionat, usw. besonders bevorzugt. Die Menge dieser Lösungsmittel, die einzusetzen ist, kann in Abhängigkeit von den Beschichtungsbedingungen und dergl. bestimmt werden und wird normalerweise so gewählt, daß der Klebstoff einen Feststoffgehalt von 10 bis 80 Gew.% haben kann.
Wenn gewünscht, kann die Klebstoffzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner Zusatzstoffe wie z. B. einen Katalysator zur Reaktionsförderung, ein oberflächenaktives Mittel, ein Entschäumungsmittel usw. enthalten. Beispiele für den Reaktionsbeschleuniger umfassen
Polyaminverbindungen, beispielsweise Triethylamin, Triethylendiamin, usw.; sowie metallhaltige Verbindungen, beispielsweise Zinnchlorid, Eisen(III)-chlorid, Zinknaphthenat, usw. Das Viskosität-steuernde Agens schließt Dioctylphthalat ein. Das Entschäumungsagens umfaßt Silikonverbindungen.
Das Polarisationslaminat kann erhalten werden, indem ein Klebstoff, vorzugsweise die oben beschriebene spezifische Klebstoffzusammensetzung mittels Stabbeschichter, Walzenauftragsbeschichter, usw. zu einer trockenen Dicke von 1 bis 50 um, vorzugsweise 3 bis 10 um auf den Polarisationsfilm oder die Folie aus aromatischem Polycarbonat aufgetragen wird, anschließend bei einer Temperatur von 20 bis 100ºC für mindestens 5 Sekunden getrocknet wird. In Fällen, wo andere Lösungsmittel als Esterlösungsmittel verwendet werden, wird das Lösungsmittel vor dem Laminieren vorzugsweise vollständig entfernt. Wenn die Trocknungstemperatur niedriger als 20ºC ist, läuft die Härtereaktion der Klebstoffschicht kaum ab. Wenn sie 100ºC übersteigt, neigt der Polarisationsfilm dazu, zu schrumpfen. Nach dem Auftragen des Klebstoffs wird die Folie aus aromatischem Polycarbonat auf jede Seite des Polarisationsfilms gelegt und für etwa 0,5 bis etwa 1 Woche bei einer Temperatur von 10 bis 130ºC, vorzugsweise von 40 bis 80ºC gehalten. Wenn die Dicke der Klebestoffschicht weniger als 1 um beträgt, kann keine ausreichende Haftung gewährleistet werden. Wenn sie 50 um übersteigt, ist nicht nur die Klebekraft, insbesondere die Scher-Haftkraft reduziert, sondern es tritt auch optische Unschärfe auf.
Die Ausbildung der Krümmung bei dem so erhaltenen Polarisationslaminat durch schrittweise Verformung unter Wärme kann durch eine Vakuumformung unter Wärme oder eine Druckformung unter Wärme ausgeführt werden.
Die Temperatur zur Durchführung der Formung bewegt sich normalerweise von 120ºC bis zu einer Temperatur, die um 30ºC über der Glasübergangstemperatur (Tg) der verwendeten Folie aus aromatischem Polycarbonat liegt [d. h., 120ºC bis (Tg + 30ºC)], vorzugsweise von 125ºC bis (Tg + 335ºC), noch bevorzugter von 125ºC bis 160ºC. Die obere Grenze für die Formungstemperatur hängt von dem Formungsverfahren ab. Im Fall der Vakuumformung unter Hitze ist 160ºC eine geeignete obere Grenze. Im Fall der Anwendung von Druck auf beide Seiten des Laminat als Druckformung, kann auch eine Temperatur, die 25 bis 30ºC über der Glasübergangstemperatur liegt, in geeigneterweise verwendet werden. Speziell im Fall der Verwendung eines Polycarbonatharzes, das aus Bisphenol A hergestellt wurde, beim Vakuumformen, ist die Formungstemperatur 125 bis 135ºC.
Die Formung der Krümmung wird vorzugsweise begonnen, indem zwischen dem Punkt, bei dem die Temperatur des Laminats die oben angegebene Temperatur erreicht, und dem Punkt, bei dem jene Temperatur die Glasübergangstemperatur des Polycarbonats erreicht, nämlich bevor die Polarisationsfolie eine merkliche Verformung durchmacht, insbesondere ab dem Punkt, bei dem die Temperatur des Polarisationslaminats 125ºC erreicht, eine Kraft auf das Polarisationslaminat angewendet wird. Die Formungskraft, die anzuwenden ist, beträgt normalerweise 1,2 kg/cm² oder weniger, vorzugsweise zwischen 0,01 und 1,1 kg/cm², obgleich sie vom Formungsverfahren und der Temperatur abhängt. Während der Verformung wird die angewendete Kraft in dem obigen Bereich gehalten. Die Kraft, die nach Beendigung der Verformung angewendet wird, ist nicht besonders beschränkt, so lange die Polycarbonatfolie nicht verflüssigt wird, wobei eine Haftung an dem Formwerkzeug verursacht wird, sie ist allerdings in Abhängigkeit von der Temperatur einer Veränderung unterworfen. Je höher die Temperatur, desto kleiner ist die Kraft. Die obere Grenze für die Kraft nach Beendigung der Verformung ist normalerweise 20 kg/cm². Die Zeit, die zur Formung der Krümmung erforderlich ist, reicht normalerweise von 2 bis 10 Minuten, vorzugsweise von 3 bis 7 Minuten.
Wenn die Kraft, die während der Verformung auf das Laminat angewendet wird, 1,2 kg/cm² übersteigt, können leicht Mängel wie z. B. Risse im Polarisationsfilm aufgrund der Spannung, die zwischen den beiden Polycarbonatfolien oder zwischen der Polycarbonatfolie und dem in die Sandwich- Struktur eingebauten Polarisationsfilm besteht, gebildet werden. Wenn andererseits die Kraft zu gering ist, wird das Laminat zusätzlich zu der gewünschten Formung in Übereinstimmung mit einem Formwerkzeug aufgrund einer Differenz des Hitzeschrumpfungsfaktors zwischen der Polycarbonatfolie und dem Polarisationsfilm und ähnlichen Faktoren ungünstige Formung wie z. B. Falten oder Unebenheit an seiner Oberfläche erhalten.
Das oben beschriebene Verfahren ist nicht nur zur Herstellung von Polarisationslinsen aus Polycarbonat für Schutzbrillen, Sonnenbrillen, usw. geeignet, sondern auch zur Herstellung anderer optischer Geräte wie z. B. Polarisationswindschutz für Motorräder und dergl. anwendbar.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der vorliegenden Beispiele näher erläutert, wobei diese nicht so zu verstehen sind, daß sie die vorliegende Erfindung beschränken.
In diesen Beispielen wurden Transmissionen mittels eines Spektrophotometers, "HITACHI 330", hergestellt von Hitachi, Ltd., gemessen.
Polarisationsgrade (%) von Polarisationslaminaten oder gekrümmten Polarisationsfolien wurden wie folgt bestimmt: Eine Probe wurde in Bezug auf eine Polarisationsebene in einem Winkel von 45º geschnitten, zwei der Schnittoberflächen wurden so überlappt, daß die Orientierungsrichtungen der beiden Polarisationsfilme parallel (paralleles Laminat) oder gekreuzt (Kreuzlaminat) waren. Die Transmission des parallelen Laminats (H&sub0;) und jene des Kreuzlaminats (H&sub9;&sub0;) wurden gemessen. Bei allen Messungen wurden Helligkeits-Verbesserungen im sichtbaren Bereich 400 bis 700 nm) gemacht, und die Werte wurden gemittelt. Der Polymerisationsgrad kann aus folgender Formel errechnet werden:
[(H&sub0; - H&sub9;&sub0;)/(H&sub0; + H&sub9;&sub0;)]0,5 · 100
Optische Verzerrung wurde durch Beobachten einer Interferenzerscheinung beurteilt, die hergestellt wurde, wenn ein Gegenstand zwischen zwei polarisierende Folien gestellt wird, oder wenn die Polarisationsfolien laminiert sind.

BEISPIEL 1

HERSTELLUNG DES POLARISATIONSFILMS:

Ein PVA-Film ("Kuraray Vinylon #7500", hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) wurde in einer wäßrigen Lösung, die 0,40 g/l Chlorantine Fast Red, 0,30 g/l Brilliantblau 6B, 0,30 g/l direktes Kobaltblau, 0,30 g/l Primula-Blau 6G und 0,30 g/l Chrysophenin enthielt, 8 Minuten bei 35ºC gefärbt. Der gefärbte Film wurde in eine wäßrige Lösung, die 0,30 g/l Nickelacetattetrahydrat und 12,2 g/l Borsäure enthielt, für 10 Minuten getaucht und dann in derselben Lösung 5 mal uniaxial gedehnt. Nach dem Herausnehmen aus der wäßrigen Lösung wurde der Film, während er unter Spannung gehalten wurde, mit Wasser gewaschen, getrocknet und dann 10 Minuten lang einer Hitzebehandlung bei 110ºC unterworfen, wobei ein Polarisationsfilm erhalten wurde.

HERSTELLUNG DES POLARISATIONSLAMINATS:

Der resultierende Polarisationsfilm wurde zwischen 700 um dicke Polycarbonatfolien geschoben, wobei ein Laminat mit einer Transmission von 38,6% und einem Polarisationsgrad von 97,5% erhalten wurde.

FORMEN DER KRÜMMUNG:

Das Laminat wurde in einer Atmosphäre von 148ºC erhitzt und gleichzeitig wurde ein Vakuumformen durch Ansaugen begonnen. Das Laminat wurde bei 2 mmHg 30 Minuten abgesaugt und für 6 Minuten vakuumgeformt, wobei eine Linse mit einem Krümmungsradius von 90 mm erhalten wurde. Bei einer Untersuchung zeigte die resultierende Linse weder visuell wahrnehmbare Mängel wie z. B. harte Flecken, Risse und Falten, noch optische Verzerrung. Ferner hatte die Linse eine Transmission von 38,3% und einen Polarisationsgrad von 97,8%, wobei diese Werte im wesentlichen denen des Laminats vor dem Formen gleich sind.

BEISPIEL 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß 700 um dicke Polycarbonatfilme verwendet wurden, die an einer Seite einen harten Überzug aus Acrylharz au-wiesen. Im Ergebnis wurde eine zufriedenstellende Polarisationslinse hergestellt.

BEISPIEL 3

In der gleichen Weise wie in Beispiel 1, außer daß die Färbetemperatur in 40ºC und die Färbezeit in 6 Minuten geändert wurden, wurde ein Polarisationsfilm hergestellt. Eine 0,6 mm dicke Polycarbonatfolie und eine 1,0 mm dicke Polycarbonatfolie, die beide denselben harten Überzug wie in Beispiel 2 hatten, wurde auf jede Seite des Polarisationsfilm laminiert, um so ein Laminat mit einer Transmission von 37,0% und einem Polarisationsgrad von 98,5% herzustellen.
Das Laminat wurde an einem Formwerkzeug, das eine auf 140ºC erhitzte kugelige Oberfläche aufwies, angebracht, 5 Minuten stehengelassen und dann wurde mit einer Schließgeschwindigkeit von 5 mm/Min Druck angewendet, und zwar ein Druck, der sich bis 10 kg/cm² bewegte, bei welchem Wert die Formung beendet war, und eine Polycarbonatlinse mit einem Krümmungsradius von 100 mm erhalten worden war.
Bei einer Untersuchung zeigte die resultierende Linse weder visuell wahrnehmbare Mängel wie z. B. harte Flecken, Risse, Falten, usw., noch optische Verzerrung; es wurde eine Transmission von 37,1% und ein Polarisationsgrad von 98,3% festgestellt, was im wesentlichen den entsprechenden Werten für das Laminat vor der Formung entsprach.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

In der gleichen Weise wie in Beispiel 2, außer daß ein Polarisationsfilm des Jod-Typs, der in bekannter Art hergestellt worden war, eingesetzt wurde, wurde ein Polarisationslaminat hergestellt. Das Laminat hatte eine Transmission von 41,0% und einen Polarisationsgrad von 99,2%.
Sobald das resultierende Laminat in der gleichen Weise in Beispiel 1 geformt war, machte das Laminat eine Entfärbung durch und wurde praktisch transparent.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Es wurde eine Polycarbonatlinse in der gleichen Weise wie in Beispiel 3, außer daß 0,2 mm dicke Polycarbonatfilme zum Laminieren verwendet wurden, eine Polycarbonatlinse hergestellt. Die resultierende Linse litt an Falten.

BEISPIEL 4

Es wurde eine Isocyanat-Klebstoffzusammensetzung aus einem Polyol und einem Isocyanat gemäß der unten stehenden Tabelle 1 mit den angegebenen Mengen und mit 600 Gewichtsteilen Ethylacetat als Lösungsmittel hergestellt. TABELLE 1 Lauf Nr. Polyol Art Isocyanat Polyol/Isocyanat Teil/Teil Polypropylenglycol Polyethylenglycol Polybutylenadipat Polyprolactondiol
Anmerkung: * MDI: Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat
TDI: Tolylendiisocyanat
XDI: Xylylendiisocyanat
CHDI: Cyclohexyldiisocyanat
HMDI: Hexamethylendiisocyanat
** Gewichts- Die oben hergestellte Klebstoffzusammensetzung wurde mittels Stabbeschichter (#24) auf eine Seite des gleichen Polarisationsfilms, wie er in Beispiel 1 hergestellt worden war, aufgetragen und für etwa 5 Minuten bei Raumtemperatur getrocknet. Eine 700 um dicke Folie aus aromatischem Polycarbonat ("Iupiron", hergestellt von Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) wurde mit einem Laminator (hergestellt von Mitsushiba Shoji Co., Ltd.; Spaltdruck: 4,0 kg/cm²G) auf die Klebstoffschicht laminiert. Das oben beschriebene Vorgehen wurde auf der anderen Seite des Polarisationsfilms wiederholt.
Das resultierende Polarisationslaminat wurde 24 Stunden lang bei 40ºC und dann für 24 Stunden bei 70ºC zur Vervollständigung des Härtens des Klebstoffs gealtert.
Aus dem resultierenden Laminat wurde eine Scheibe mit einem Durchmesser von 8 cm herausgeschnitten und eng an eine Apparatur zur Vakuumformung, welche einen Krümmungsradius von 80 mm hatte, aus einem Aluminiumteller, an dem eine Silikonkautschukschicht aufgebracht war, bestand, in einer Atmosphäre, die eine Temperatur von 145ºC hatte, plaziert, 30 Minuten bis 267 Pa (2 mmHg) abgesaugt und für 5 Minuten vakuumgeformt.
Eine andere Schreibe mit einem Durchmesser von 8 cm, die aus dem Laminat geschnitten worden war, wurde an einer Form mit einem Krümmungsradius von 90 mm plaziert, 5 Minuten lang bei 140ºC daran gehalten und mit einer Schließgeschwindigkeit von 5 mm/Min an die Form gepreßt. Sobald der angewendete Druck 10 kg/cm² erreichte, war das Preßformen vollendet. Die Formbarkeit des Laminats bei der oben beschriebenen Formung ist in der unten stehenden Tabelle 2 gezeigt. TABELLE 2 Lauf Nr. Vakuumformen Preßformen formbar nicht formbar
Anmerkung: * Schichtentrennung zwischen der Polarisationsschicht und der Polycarbonatschicht trat nicht auf.
** Schichtentrennung zwischen der Polarisationsschicht und der Polycarbonatschicht trat auf.
Aus Tabelle 2 kann leicht erkannt werden, daß die Polarisationslaminate, die einen flüssigen Klebstoff, der hauptsächlich aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und einem Polyol mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 3000 besteht, verwenden, ausgezeichnete Formbarkeit bei der Formung von Krümmung unter Hitze aufweisen.
Dann wurde das in Lauf Nr. 1 eingesetzte gekrümmte Polarisationslaminat einem Haltbarkeitstest unter den folgenden Bedingungen unterworfen und hinsichtlich Haftung und Polarisationsgrad beurteilt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Haftung wurde beurteilt, indem bewertet wurde, ob eine Schichtentrennung wischen der Polarisationsschicht und der Schicht des aromatischen Polycarbonats beobachtet wurde oder nicht.
Hitzebeständigkeits-Test: bei 100ºC für 1000 Stunden
Kältebeständigkeits-Test: bei -20ºC für 1000 Stunden
Feuchtigkeitsbeständigkeits-Test: bei 80ºC, 95% Raumfeuchtigkeit für 1000 Stunde
Wasserbeständigkeits-Test: in siedendem Wasser für 1 Stunde TABELLE 3 Testpunkt Haftung Polarisationsgrad vor dem Test nach dem Test Hitzebeständigkeit keine Schichtentrennung beobachtet Kältebeständigkeit Feuchtigkeitsbeständigkeit Wasserbeständigkeit
Wie aus den vorstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen zu ersehen ist, kann leicht verstanden werden, daß die Polycarbonat-Polarisationslinse gemäß der vorliegenden Erfindung frei von optischer Verzerrung ist und ausgezeichnete Eigenschaften, die Polycarbonat eigen sind, aufweist. Wenn ein flüssiger Klebstoff, der hauptsächlich aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und einem Polyol mit einem Polyol mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 3000 zum Laminieren verwendet wird, ist darüber hinaus die Haftung zwischen einem Polarisationsfilm und der Polycarbonatfolie merklich verbessert, um so ausgezeichnete Krümmungsformbarkeit und Haltbarkeit nach dem Formen aufzuweisen.
Das gekrümmte Polarisationslaminat der vorliegenden Erfindung besitzt sowohl ausgezeichnete Schlagbiegebeständigkeit von aromatischen Polycarbonaten und ausgezeichnete Haltbarkeit wie z. B. Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Wasserbeständigkeit und kann daher in geeigneterweise für Sonnenbrillen, Schutzbrillen, Windschilde von Helmen oder Motorrädern, usw. eingesetzt werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es dem Fachmann auf dem Gebiet klar, daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne dadurch den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer gekrümmten Polarisationsfolie, die von optischer Verzerrung frei ist, umfassend Laminieren eines Polycarbonatfilms oder einer Polycarbonatfolie auf beide Seiten eines Polarisationsfilms, der einen Polymerfilm, welcher einen orientierten dichroitischen Farbstoff enthält, umfaßt, zur Herstellung eines Polarisationslaminat, sowie Formen des Polarisationslaminats derart, daß es eine gekrümmte Oberfläche aufweist, wobei es in einem Temperaturbereich von 120ºC bis zu einer Temperatur, die um 30ºC über der Glasübergangstemperatur des Polycarbonats liegt, erhitzt wird, und eine Kraft von 1,2 kg/cm² oder weniger auf das Polarisationslaminat angewendet wird, bevor die Heiztemperatur die Glasübergangstemperatur des Polycarbonats erreicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Polarisationslaminat eine Dicke von 0,5 bis 2,5 mm hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Erhitzen in einem Temperaturbereich von 125ºC bis zu einer Temperatur, die um 25ºC höher ist als die Glasübergangstemperatur des Polycarbonats, erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Erhitzen in einem Temperaturbereich von 125ºC bis 160ºC erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kraft, die angewendet wird, im Bereich zwischen 0,01 bis 1,1 kg/cm² liegt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mit der Kraftanwendung begonnen wird, wenn die Temperatur der Polarisationsfolie 125ºC erreicht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gekrümmte Oberfläche einen Krümmungsradius von 80 mm bis 120 mm hat.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Laminieren unter Verwendung eines flüssigen Klebstoffs, der hauptsächlich aus Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat und einem Polyol mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 3000 besteht, durchgeführt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Polyol ein Molekulargewicht zwischen 500 und 1000 hat.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Diphenylmethan- 4,4'-diisocyanat in einer Menge von 5 bis 150 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polyol vorliegt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem Diphenylmethan-4,4'- diisocyanat in einer Menge von 10 bis 80 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polyol vorliegt.

12. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gekrümmte Polarisationsfolie die Form einer Linse hat.