JP2014202904A - Optical element and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an optical element and a method for manufacturing the same.
光学基材(特に、プラスチックレンズ)に耐傷性などの機能を付与するために、光学基材の表面にさらに機能層を形成することが、一般的に行われている。その際、光学基材と機能層との密着性を確保するために、接着層(プライマー層)が使用されている。
例えば、特許文献1においては、ポリカーボネート由来の骨格を有するウレタン樹脂を含む光学物品用プライマー組成物が開示されている。より具体的には、特許文献1の実施例欄においては、ウレタン樹脂としてスーパーフレックス460などが使用されている。
In order to impart functions such as scratch resistance to an optical substrate (particularly, a plastic lens), it is a common practice to further form a functional layer on the surface of the optical substrate. At that time, an adhesive layer (primer layer) is used in order to ensure adhesion between the optical substrate and the functional layer.
For example, in patent document 1, the primer composition for optical articles containing the urethane resin which has frame | skeleton derived from a polycarbonate is disclosed. More specifically, in the Example column of Patent Document 1, Superflex 460 or the like is used as the urethane resin.
一方、近年、眼鏡レンズなどに代表される光学素子においては、光学特性のより一層の向上が求められている。
本発明者らは、レンズ基材と機能性フィルムとの接着層として特許文献1に記載されるプライマー組成物を用いたところ、得られた光学素子では反りが発生してしまうことを知見した。このような反りが生じると、光が入射する位置によって入射角が変わることになり、所定の光学特性が得られなくなる。
また、近年、レンズ基材と機能性フィルムとの密着性に関してもより一層の向上が求められているが、上記特許文献1に記載のプライマー組成物を用いた場合、その密着性は必ずしも昨今要求されるレベルに達しておらず、さらなる改良が必要であった。
On the other hand, in recent years, optical elements represented by spectacle lenses and the like have been required to further improve optical characteristics.
The present inventors have found that when the primer composition described in Patent Document 1 is used as an adhesive layer between a lens substrate and a functional film, warpage occurs in the obtained optical element. When such a warp occurs, the incident angle changes depending on the position where light enters, and predetermined optical characteristics cannot be obtained.
Further, in recent years, there has been a demand for further improvement in the adhesion between the lens substrate and the functional film. However, when the primer composition described in Patent Document 1 is used, the adhesion is not always required. The required level was not reached, and further improvements were necessary.
本発明は、上記実情に鑑みて、レンズ基材と機能性フィルムとの密着性に優れると共に、反りの発生が抑制された光学素子およびその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an optical element that is excellent in adhesion between a lens substrate and a functional film and in which the occurrence of warpage is suppressed, and a method for manufacturing the same.
本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討した結果、エステル系ポリウレタンを含み、所定の伸度およびヤング率を示す接着層を使用することにより、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
As a result of intensive studies on the problems of the prior art, the present inventors have found that the above-described problems can be solved by using an adhesive layer containing ester polyurethane and exhibiting a predetermined elongation and Young's modulus.
That is, it has been found that the above object can be achieved by the following configuration.
(1) レンズ基材と、レンズ基材上に配置された接着層と、接着層上に配置された機能性フィルムとを備える光学素子であって、
接着層がエステル系ポリウレタンを含み、
接着層の伸度が1050〜1400%であり、
接着層のヤング率が400N/mm2以下である、光学素子。
(2) ポリエステル系ウレタンが芳香族基を含有する、(1)に記載の光学素子。
(3) 接着層がエステル系ポリウレタンラテックスを含む組成物より形成される、(1)または(2)に記載の光学素子。
(4) (3)に記載の光学素子の製造方法であって、
レンズ基材の表面上に前記組成物を塗布して、塗膜を形成する塗膜形成工程と、
塗膜上に機能性フィルムを貼り合わせる積層工程と、
積層工程後に、加熱処理を施す加熱工程とを備える、光学素子の製造方法。
(1) An optical element comprising a lens substrate, an adhesive layer disposed on the lens substrate, and a functional film disposed on the adhesive layer,
The adhesive layer contains an ester polyurethane,
The elongation of the adhesive layer is 1050 to 1400%,
An optical element in which the Young's modulus of the adhesive layer is 400 N / mm 2 or less.
(2) The optical element according to (1), wherein the polyester urethane contains an aromatic group.
(3) The optical element according to (1) or (2), wherein the adhesive layer is formed from a composition containing an ester polyurethane latex.
(4) The method for manufacturing an optical element according to (3),
A coating film forming step of coating the composition on the surface of the lens substrate to form a coating film,
A laminating step of bonding a functional film on the coating film;
The manufacturing method of an optical element provided with the heating process which heat-processes after a lamination process.
本発明によれば、レンズ基材と機能性フィルムとの密着性に優れると共に、反りの発生が抑制された光学素子およびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being excellent in the adhesiveness of a lens base material and a functional film, the optical element with which generation | occurrence | production of curvature was suppressed, and its manufacturing method can be provided.
以下に、本発明の光学素子およびその製造方法の好適態様について説明する。
本発明の光学素子の特徴点の一つとしては、エステル系ポリウレタンを含み、所定の伸度およびヤング率を示す接着層を使用している点が挙げられる。この接着層を使用することにより所望の効果が得られる詳細な理由は不明であるが、接着層のヤング率が低く、かつ、伸度が十分に高いため、光学素子の反りを緩和することができる。
Below, the suitable aspect of the optical element of this invention and its manufacturing method is demonstrated.
One of the features of the optical element of the present invention is that an adhesive layer containing ester polyurethane and having a predetermined elongation and Young's modulus is used. The detailed reason why the desired effect can be obtained by using this adhesive layer is unknown, but the Young's modulus of the adhesive layer is low and the elongation is sufficiently high, so that the warp of the optical element can be alleviated. it can.
図1は、本発明の光学素子の一実施形態の断面図である。
同図に示す光学素子10は、レンズ基材12と、接着層14と、機能性フィルム16とをこの順で積層した積層構造を有する。なお、図1においては、レンズ基材12の一方の主面12a(第1面)にのみ接着層14および機能性フィルム16が積層されているが、この態様には限定されず、レンズ基材の2つの主面(第1面12aおよび第2面12b)の両面に接着層14および機能性フィルム16が積層されていてもよい。
以下では、光学素子10を構成する各要素(レンズ基材12、接着層14、機能性フィルム16)についてそれぞれ詳述する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of the optical element of the present invention.
The optical element 10 shown in the figure has a laminated structure in which a lens substrate 12, an adhesive layer 14, and a functional film 16 are laminated in this order. In FIG. 1, the adhesive layer 14 and the functional film 16 are laminated only on one main surface 12 a (first surface) of the lens base material 12. The adhesive layer 14 and the functional film 16 may be laminated on both surfaces of the two main surfaces (the first surface 12a and the second surface 12b).
Below, each element (the lens base material 12, the contact bonding layer 14, and the functional film 16) which comprises the optical element 10 is each explained in full detail.
(レンズ基材)
レンズ基材12は、第1面12aおよび第2面12bを有し、その表面に接着層14および機能性フィルム16を支持する基材である。
レンズ基材12の種類は特に制限されず、プラスチック、無機ガラス等の通常のレンズ基材を用いることができ、なかでも取扱い性に優れる点で、プラスチックレンズ基材が好ましく、特に、眼鏡用プラスチックレンズ基材がより好ましい。
プラスチックレンズ基材の材料は特に制限されないが、例えば、アクリル系樹脂、チオウレタン系樹脂、メタクリル系樹脂、アリル系樹脂、エピスルフィド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、エピスルフィド樹脂、ポリエ−テルサルホン樹脂、ポリ4−メチルペンテン−1樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂(CR−39)、ポリ塩化ビニル樹脂、ハロゲン含有共重合体、またはイオウ含有共重合体などが挙げられる。
レンズ基材12としては、両面が所望の光学面を有する完成品(眼鏡用レンズ)、凸面が所望する形状に仕上がっている半製品(セミフィニッシュレンズ)、研削加工および研磨加工などのレンズ加工が施されていないレンズブランクスであってもよい。
(Lens base material)
The lens substrate 12 has a first surface 12a and a second surface 12b, and is a substrate that supports the adhesive layer 14 and the functional film 16 on the surface.
The type of the lens base material 12 is not particularly limited, and a normal lens base material such as plastic or inorganic glass can be used. Among them, a plastic lens base material is preferable because it is easy to handle. A lens substrate is more preferable.
The material of the plastic lens base material is not particularly limited. For example, acrylic resin, thiourethane resin, methacrylic resin, allyl resin, episulfide resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, polyester resin, polystyrene resin , Episulfide resin, polyethersulfone resin, poly-4-methylpentene-1 resin, diethylene glycol bisallyl carbonate resin (CR-39), polyvinyl chloride resin, halogen-containing copolymer, or sulfur-containing copolymer. .
The lens substrate 12 includes lens processing such as a finished product (glass lens) having a desired optical surface on both surfaces, a semi-finished product (semi-finish lens) having a convex surface finished in a desired shape, and grinding and polishing. Lens blanks that have not been applied may be used.
レンズ基材12の厚さは特に制限されず、取扱い性の点から、1〜30mm程度の場合が多い。
また、レンズ基材12は透光性を有していれば透明でなくてもよく、着色されていてもよい。
さらに、図1においてはレンズ基材12の表面形状は凸面および凹面であるが、その表面形状は限定されず、平面、凸面、凹面等の任意の形状から選択される。
The thickness of the lens substrate 12 is not particularly limited, and is often about 1 to 30 mm from the viewpoint of handleability.
Moreover, the lens base material 12 may not be transparent as long as it has translucency, and may be colored.
Furthermore, in FIG. 1, the surface shape of the lens substrate 12 is a convex surface and a concave surface, but the surface shape is not limited and is selected from any shape such as a flat surface, a convex surface, or a concave surface.
(接着層)
接着層14は、上記レンズ基材12と機能性フィルム14との密着性を確保するための層である。
接着層14には、エステル系ポリウレタンが含まれる。エステル系ポリウレタンとはエステル結合が含まれるポリウレタンであって、例えば、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとが共重合して得られるポリマーである。ポリエステルポリオールは、多塩基カルボン酸と多価アルコールとを反応して得られるものである。
なお、本発明の効果がより優れる点で、エステル系ポリウレタンには芳香族基が含まれていることが好ましい。エステル系ポリウレタンに芳香族基を導入する方法は特に制限されず、例えば、ポリエステルポリオールの作製の際に、芳香族イソシアネートおよび/または多価芳香族カルボン酸を使用する方法が挙げられる。
芳香族基は、エステル系ポリウレタンの主鎖または側鎖に含まれていればよく、本発明の効果がより優れる点で、主鎖が好ましい。主鎖に芳香族基が含まれる場合、例えば、アリーレン基(例えば、フェニレン基)が含まれていればよい。
(Adhesive layer)
The adhesive layer 14 is a layer for ensuring the adhesion between the lens substrate 12 and the functional film 14.
The adhesive layer 14 includes ester polyurethane. The ester polyurethane is a polyurethane containing an ester bond, and is a polymer obtained by copolymerizing a polyester polyol and a polyisocyanate, for example. The polyester polyol is obtained by reacting a polybasic carboxylic acid and a polyhydric alcohol.
In addition, it is preferable that the aromatic polyurethane is contained in ester polyurethane at the point which the effect of this invention is more excellent. The method for introducing an aromatic group into the ester polyurethane is not particularly limited, and examples thereof include a method of using an aromatic isocyanate and / or a polyvalent aromatic carboxylic acid when producing a polyester polyol.
The aromatic group only needs to be contained in the main chain or side chain of the ester-based polyurethane, and the main chain is preferable in that the effect of the present invention is more excellent. In the case where the main chain includes an aromatic group, for example, an arylene group (for example, a phenylene group) may be included.
ポリエステルポリオールの製造時に使用される多塩基カルボン酸としては、脂肪族カルボン酸や芳香族カルボン酸が挙げられる。より具体的には、例えば、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、無水マレイン酸、フマル酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、または、これらジカルボン酸の無水物若しくはエステル形成性誘導体などが挙げられる。 Examples of the polybasic carboxylic acid used in the production of the polyester polyol include aliphatic carboxylic acids and aromatic carboxylic acids. More specifically, for example, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid , Isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, naphthalic acid, biphenyldicarboxylic acid, or anhydride or ester formability of these dicarboxylic acids Derivatives and the like.
ポリエステルポリオールの製造時に使用される多価アルコールとしては特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール、ダイマージオール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等のグリコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの活性水素原子を2個有する化合物の1種または2種以上を開始剤としてエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン、シクロヘキシレン等のモノマーの1種または2種以上を常法により付加重合したポリエーテル類などの多価アルコール成分を挙げることができる。 It does not specifically limit as a polyhydric alcohol used at the time of manufacture of a polyester polyol, A conventionally well-known thing can be used. For example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, methylpentanediol, dimethylbutanediol, butylethylpropanediol, diethylene glycol , Triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, bishydroxyethoxybenzene, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, triethylene glycol, polycaprolactone diol, dimer diol, bisphenol A , Glycols such as hydrogenated bisphenol A; ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, Starting one or more compounds having two active hydrogen atoms such as pyrene glycol, trimethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, etc. Examples of the agent include polyhydric alcohol components such as polyethers obtained by addition polymerization of one or more monomers such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, epichlorohydrin, tetrahydrofuran and cyclohexylene by a conventional method. it can.
エステル系ポリウレタンの製造時に使用されるポリイソシアネートとしては、芳香族系、脂環式、脂肪族系の何れでもよい。また、1分子中に2個のイソシアネート基を有する2官能のイソシアネートであっても、あるいは1分子中に3個以上のイソシアネート基を有する3官能以上のポリイソシアネートであってもよく、それらを単独であるいは複数組み合わせて使用してもよい。 The polyisocyanate used in the production of the ester polyurethane may be aromatic, alicyclic or aliphatic. Further, it may be a bifunctional isocyanate having two isocyanate groups in one molecule, or may be a trifunctional or higher polyisocyanate having three or more isocyanate groups in one molecule. Or you may use in combination of two or more.
例えば、2官能のポリイソシアネートとしては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシネート、p−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニレンジイソネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレンジイソシアネートなどの芳香族系のもの、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネートなどの脂環式のもの、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、リジンイソシアネートなどの脂肪族系のものを挙げることができる。 For example, as the bifunctional polyisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4 ′ -Diphenylmethane diate, 2,2'-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisonate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, etc. Aromatic ones, cyclohexane-1,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, alicyclic ones such as methylcyclohexane diisocyanate, butane-1,4-diiso Aneto, hexamethylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, methylene diisocyanate, there may be mentioned aliphatic, such as lysine isocyanate.
また、3官能以上のポリイソシアネートとしては、1−メチルベンゾール−2,4,6−トリイソシアネート、1,3,5−トリメチルベンゾール−2,4,6−トリイソシアネート、ビフェニル−2,4,4’−トリイソシアネート、ジフェニルメタン−2,4,4’−トリイソシアネート、メチルジフェニルメタン−4,6,4’−トリイソシアネート、4,4’−ジメチルジフェニルメタン−2,2’,5,5’テトライソシアネート、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリイソシアネート、ポリメリックMDIなどを挙げることができる。なお、その他ウレタンプレポリマーも使用することができる。
また、ポリイソシアネートは、1種類に限られず、2種類以上であってもよい。例えば、脂肪族系イソシアネートの1種類と芳香族系イソシアネートの2種類を併用してもよい。
Trifunctional or higher polyisocyanates include 1-methylbenzole-2,4,6-triisocyanate, 1,3,5-trimethylbenzole-2,4,6-triisocyanate, biphenyl-2,4,4. '-Triisocyanate, diphenylmethane-2,4,4'-triisocyanate, methyldiphenylmethane-4,6,4'-triisocyanate, 4,4'-dimethyldiphenylmethane-2,2', 5,5 'tetraisocyanate, Triphenylmethane-4,4 ′, 4 ″ -triisocyanate, polymeric MDI and the like can be mentioned. Other urethane prepolymers can also be used.
Moreover, polyisocyanate is not restricted to one type, Two or more types may be sufficient. For example, one type of aliphatic isocyanate and two types of aromatic isocyanate may be used in combination.
接着層14中における上記エステル系ポリウレタンの含有量は特に制限されないが、主成分として含まれることが好ましい。ここで、主成分とは、接着層14全質量に対して、80質量%以上であることを意図する。なお、本発明の効果がより優れる点で、接着層14中におけるエステル系ポリウレタンの含有量は、接着層14全質量に対して、90質量%がより好ましく、95質量%がさらに好ましい。上限は特に制限されないが、接着層14が実質的にエステル系ポリウレタンで構成されることが好ましく、100質量%がより好ましい。ここで、実質的とは、不可避不純物以外はエステル系ポリウレタンで構成されることを意図する。 The content of the ester polyurethane in the adhesive layer 14 is not particularly limited, but is preferably included as a main component. Here, the main component is intended to be 80% by mass or more with respect to the total mass of the adhesive layer 14. In addition, 90 mass% is more preferable with respect to the adhesive layer 14 total mass, and, as for the content of the ester-type polyurethane in the adhesive layer 14, the effect of this invention is more excellent, and 95 mass% is still more preferable. The upper limit is not particularly limited, but it is preferable that the adhesive layer 14 is substantially composed of an ester-based polyurethane, and more preferably 100% by mass. Here, “substantially” intends to be composed of an ester-based polyurethane except for inevitable impurities.
上記エステル系ポリウレタンのガラス転移点(Tg)は特に制限されないが、接着性がより優れる点で、−10℃以下が好ましく、−20℃以下がより好ましい。下限は特に制限されないが、―40℃以上の場合が多い。 The glass transition point (Tg) of the ester polyurethane is not particularly limited, but is preferably −10 ° C. or less, more preferably −20 ° C. or less in terms of better adhesiveness. The lower limit is not particularly limited, but is often -40 ° C or higher.
接着層14の伸度(%)は、1050〜1400%であり、光学素子10の反りの発生がより抑制される、または、レンズ基材12と機能性フィルム16との密着性がより優れる点で、1200〜1400%が好ましく、1250〜1350%がより好ましい。
伸度が1050%未満および1400%超の場合、光学素子10の反りが大きくなる、または、レンズ基材12と機能性フィルム16との密着性が劣る。
接着層14の伸度の測定方法は、JIS K 6251に従って行う。
The elongation (%) of the adhesive layer 14 is 1050 to 1400%, and the occurrence of warpage of the optical element 10 is further suppressed, or the adhesion between the lens substrate 12 and the functional film 16 is more excellent. Therefore, 1200 to 1400% is preferable, and 1250 to 1350% is more preferable.
When the elongation is less than 1050% and more than 1400%, the warp of the optical element 10 is increased, or the adhesion between the lens substrate 12 and the functional film 16 is inferior.
The measuring method of the elongation of the adhesive layer 14 is performed according to JIS K 6251.
接着層14のヤング率(N/mm2)は、400N/mm2以下であり、光学素子10の反りの発生がより抑制される、または、レンズ基材12と機能性フィルム16との密着性がより優れる点で、350N/mm2以下が好ましい。ヤング率が400N/mm2超の場合、光学素子10の反りが大きくなる、または、レンズ基材12と機能性フィルム16との密着性が劣る。
なお、ヤング率の下限は特に制限されないが、0.1N/mm2以上の場合が多い。
接着層14のヤング率の測定方法は、JIS K 6251に従って行う。
The Young's modulus (N / mm 2 ) of the adhesive layer 14 is 400 N / mm 2 or less, and the occurrence of warpage of the optical element 10 is further suppressed, or the adhesion between the lens substrate 12 and the functional film 16. Is more preferably 350 N / mm 2 or less. When the Young's modulus exceeds 400 N / mm 2 , the warp of the optical element 10 increases, or the adhesion between the lens substrate 12 and the functional film 16 is inferior.
The lower limit of Young's modulus is not particularly limited, but is often 0.1 N / mm 2 or more.
The measuring method of the Young's modulus of the adhesive layer 14 is performed according to JIS K 6251.
接着層14の厚みは特に制限されないが、レンズ基材12と機能性フィルム16との密着性がより優れる点で、硬化後の膜厚は3.8μm以上が好ましく、4.0μm以上がより好ましい。 The thickness of the adhesive layer 14 is not particularly limited, but the film thickness after curing is preferably 3.8 μm or more, and more preferably 4.0 μm or more in terms of better adhesion between the lens substrate 12 and the functional film 16. .
接着層14の形成方法は特に制限されず、上記エステル系ポリウレタンのラテックス(以後、エステル系ポリウレタンラテックスとも称する)を含む組成物をレンズ基材12上に塗布して、その後硬化処理を施す方法や、上記所定の性質を示すシート状の接着層14を別途作製し、レンズ基材12上に貼り合せる方法などが挙げられる。
なお、エステル系ポリウレタンラテックスを含む組成物を使用した態様に関して、後段で詳述する。
The method for forming the adhesive layer 14 is not particularly limited, and a method of applying a composition containing the above ester polyurethane latex (hereinafter also referred to as ester polyurethane latex) onto the lens substrate 12 and then performing a curing treatment, A method of separately preparing a sheet-like adhesive layer 14 exhibiting the above-mentioned predetermined properties and bonding it onto the lens substrate 12 can be used.
In addition, the aspect using the composition containing ester polyurethane latex is explained in full detail in a back | latter stage.
(機能性フィルム)
機能性フィルム16は、上述した接着層14上に貼り合せるフィルムである。
機能性フィルム16の種類は特に制限されず、レンズ基材12に付与したい機能に応じて適宜最適なフィルムが選択される。例えば、耐衝撃性フィルム、耐傷性フィルム、偏光フィルム、調光フィルム、易染性フィルム、特定波長カットフィルム(紫外線・赤外線)などが挙げられる。
機能性フィルム16の材料は特に制限されないが、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリエステル、ポリイミド、ポリウレタン、オレフィンエラストマー、トリアセチルセルロール、シクロオレフィンポリマー、ポリ(メタ)アクリレート、ポリビニルアルコールなどのポリマー材料が挙げられる。なかでも、ポリエステルが好ましい。
(Functional film)
The functional film 16 is a film that is bonded onto the adhesive layer 14 described above.
The kind in particular of the functional film 16 is not restrict | limited, According to the function to give to the lens base material 12, an optimal film is suitably selected. For example, an impact-resistant film, a scratch-resistant film, a polarizing film, a light control film, an easily dyeable film, a specific wavelength cut film (ultraviolet ray / infrared ray) and the like can be mentioned.
The material of the functional film 16 is not particularly limited, but polymer materials such as polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyamide, polyester, polyimide, polyurethane, olefin elastomer, triacetyl cellulose, cycloolefin polymer, poly (meth) acrylate, and polyvinyl alcohol are available. Can be mentioned. Of these, polyester is preferable.
機能性フィルム16の好適態様としては、伸度が200%以下の機能性フィルムが好ましい。なかでも、機能性フィルム16の伸度は、180%以下がより好ましく、140%以下がさらに好ましい。下限は特に制限されないが、材料の特性の点から、10%以上の場合が多い。上記機能性フィルムであれば、レンズ基材と機能性フィルムとの密着性がより優れる、または、光学素子の反りの発生がより抑制される。
なお、伸度の測定方法は、JIS K 6251に従って行う。
As a preferred embodiment of the functional film 16, a functional film having an elongation of 200% or less is preferable. Especially, the elongation of the functional film 16 is more preferably 180% or less, and further preferably 140% or less. Although a minimum in particular is not restrict | limited, From the point of the characteristic of material, it is often 10% or more. If it is the said functional film, the adhesiveness of a lens base material and a functional film will be more excellent, or generation | occurrence | production of the curvature of an optical element will be suppressed more.
In addition, the measuring method of elongation is performed according to JIS K 6251.
機能性フィルム16の厚みは特に制限されないが、光学素子10の最低厚みを考慮すると機能性フィルム16の厚みは0.2mm以下が好ましく、0.1mm以下がより好ましい。 The thickness of the functional film 16 is not particularly limited, but considering the minimum thickness of the optical element 10, the thickness of the functional film 16 is preferably 0.2 mm or less, and more preferably 0.1 mm or less.
上記レンズ基材12、接着層14および機能性フィルム16を備える光学素子10は、種々の用途に使用することができる。例えば、眼鏡レンズなどが挙げられる。 The optical element 10 including the lens substrate 12, the adhesive layer 14, and the functional film 16 can be used for various applications. For example, a spectacle lens etc. are mentioned.
(光学素子の製造方法)
上述した光学素子の製造方法は特に制限されず、公知の方法が採用できる。なかでも、生産性に優れ、所望の光学素子を効率よく製造できる点で、以下の工程を備える製造方法が好ましい。
(塗膜形成工程)レンズ基材の表面上にエステル系ポリウレタンラテックスを含む組成物を塗布して、塗膜を形成する工程
(積層工程)塗膜上に機能性フィルムを貼り合わせる工程
(加熱工程)積層工程後に、加熱処理を施す工程
以下では、上記工程の手順について詳述する。
(Optical element manufacturing method)
The manufacturing method of the optical element described above is not particularly limited, and a known method can be adopted. Especially, the manufacturing method provided with the following processes is preferable at the point which is excellent in productivity and can manufacture a desired optical element efficiently.
(Coating film forming process) A process of applying a composition containing an ester polyurethane latex on the surface of a lens substrate to form a coating film (Lamination process) A process of bonding a functional film on the coating film (heating process) ) Step of performing heat treatment after laminating step Hereinafter, the procedure of the above step will be described in detail.
(塗膜形成工程)
塗膜形成工程は、上述したレンズ基材の表面上にエステル系ポリウレタンラテックスを含む組成物を塗布して、塗膜を形成する工程である。
本工程で使用されるレンズ基材およびエステル系ポリウレタンの定義は、上述の通りである。
なお、エステル系ポリウレタンラテックスは、いわゆる自己乳化型であっても、界面活性剤などを用いた強制乳化型であってもよい。
組成物中に含まれる溶媒は、通常、水である。発明の効果を損なわれない範囲で、有機溶媒が含まれていてもよい。
組成物のpHは特に制限されないが、レンズ基材に対する影響が少なく、取扱い性に優れる点で、4〜10が好ましい。
(Coating film formation process)
A coating-film formation process is a process of apply | coating the composition containing ester polyurethane latex on the surface of the lens base material mentioned above, and forming a coating film.
The definitions of the lens substrate and ester polyurethane used in this step are as described above.
The ester polyurethane latex may be a so-called self-emulsifying type or a forced emulsifying type using a surfactant or the like.
The solvent contained in the composition is usually water. An organic solvent may be included as long as the effects of the invention are not impaired.
The pH of the composition is not particularly limited, but 4 to 10 is preferable because it has little influence on the lens substrate and is excellent in handleability.
ラテックス中に含まれるエステル系ポリウレタン粒子の平均粒径は特に制限されないが、0.01〜0.50μm程度であることが好ましい。上記範囲内であれば、ラテックスの製造がより容易となると共に、接着層の平滑性がより向上する。
なお、平均粒径の測定方法としては、公知の光散乱法(ナノトラック粒度分布測定装置)により測定できる。
ラテックス中におけるエステル系ポリウレタン粒子の含有量は特に制限されないが、取扱いが容易となり、膜厚の調整がより容易になる点から、ラテックス全質量に対して、20〜60質量%が好ましい。
The average particle diameter of the ester polyurethane particles contained in the latex is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 0.50 μm. If it is in the said range, manufacture of a latex will become easier and the smoothness of an contact bonding layer will improve more.
In addition, as a measuring method of an average particle diameter, it can measure by the well-known light-scattering method (nanotrack particle size distribution measuring apparatus).
The content of the ester-based polyurethane particles in the latex is not particularly limited, but is preferably 20 to 60% by mass with respect to the total mass of the latex from the viewpoint of easy handling and easier adjustment of the film thickness.
ポリエステル系ポリウレタンラテックスとしては、市販のものを使用することもできる。具体的には、第一工業製薬株式会社製「スーパーフレックス」シリーズなどが挙げられる。 As the polyester-based polyurethane latex, a commercially available product can also be used. Specific examples include the “Superflex” series manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.
上記組成物をレンズ基材上に塗布する方法は特に制限されず、公知の方法(例えば、スクリーン印刷法、ディップコーティング法、スプレー塗布法、スピンコーティング法、インクジェット法、パット印刷など)を採用できる。
レンズ基材上に形成される塗膜の厚みは特に制限されず、上述した接着層の厚みとなるような厚みが適宜選択される。
なお、本工程においては、必要に応じて、組成物をレンズ基材へ塗布した後に乾燥処理を行い、溶媒を除去してもよい。残存する溶媒を除去することにより、後述する加熱工程において、接着層中において、溶媒の気化膨張に起因する微小なクラックや空隙の発生を抑制することができ、好ましい。
乾燥処理の方法としては温風乾燥機などを用いることができ、温度としては、40℃〜80℃で加熱処理しても構わない。
A method for applying the composition onto the lens substrate is not particularly limited, and a known method (for example, a screen printing method, a dip coating method, a spray coating method, a spin coating method, an ink jet method, a pad printing, or the like) can be employed. .
The thickness in particular of the coating film formed on a lens base material is not restrict | limited, The thickness which becomes the thickness of the contact bonding layer mentioned above is selected suitably.
In this step, if necessary, the composition may be applied to the lens substrate and then dried to remove the solvent. By removing the remaining solvent, it is possible to suppress the generation of minute cracks and voids due to the vaporization and expansion of the solvent in the adhesive layer in the heating step described later.
A hot air dryer or the like can be used as a drying method, and the temperature may be a heat treatment at 40 ° C. to 80 ° C.
(積層工程)
積層工程は、上記塗膜形成工程で形成された塗膜上に機能性フィルムを貼り合わせる工程である。
使用される機能性フィルムの定義は、上述の通りである。
機能性フィルムを塗膜上に貼り合せる方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、常圧下にて、上記塗膜上に機能性フィルムを貼り合せて、加圧する方法が挙げられる。
(Lamination process)
A lamination process is a process of bonding a functional film on the coating film formed at the said coating-film formation process.
The definition of the functional film used is as described above.
The method in particular of bonding a functional film on a coating film is not restrict | limited, A well-known method is employable. For example, the method of bonding a functional film on the said coating film and pressurizing under normal pressure is mentioned.
(加熱工程)
加熱工程は、上記積層工程で得られたレンズ基材と塗膜と機能性フィルムとを備える積層体に対して加熱処理を施す工程である。本工程を実施することにより、塗膜が硬化して、レンズ基材と機能性フィルムとの密着性が向上する。
加熱処理の条件は特に制限されず、使用される材料に応じて適宜最適な条件が選択されるが、生産性の点から、100〜140℃(好ましくは、110〜130℃)で0.5〜4.0時間(好ましくは、1.0〜3.0時間)加熱することが好ましい。
(Heating process)
A heating process is a process which heat-processes with respect to the laminated body provided with the lens base material obtained by the said lamination process, a coating film, and a functional film. By carrying out this step, the coating film is cured, and the adhesion between the lens substrate and the functional film is improved.
The conditions for the heat treatment are not particularly limited, and optimum conditions are appropriately selected according to the materials used. From the viewpoint of productivity, 0.5 to 100 to 140 ° C. (preferably 110 to 130 ° C.). It is preferable to heat for -4.0 hours (preferably 1.0-3.0 hours).
以下、実施例により、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.
なお、後述する実施例および比較例において、機能性フィルムとしては耐衝撃性を有するポリエステルフィルム(東レ社製、商品名:ルミラー(100−U48)、伸度:120〜200%)を用いた。 In Examples and Comparative Examples to be described later, a polyester film having impact resistance (trade name: Lumirror (100-U48), elongation: 120 to 200%, manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as the functional film.
<実施例1>
(1)接着力評価
エステル系ポリウレタンラテックスとして第一工業製薬性スーパーフレックス740をレンズ(弊社製NL5AS)に塗布して塗膜を形成した後、機能性フィルムを15×50mmの短冊状として塗膜上に貼り付けて120℃、1時間で接着剤を硬化させ、フィルムをレンズに対して垂直方向に引っ張った時の接着力を測定した。判定基準として0.9kg以上の接着力がある場合を十分な接着力があるとして判断した。結果を表1に示す。
なお、接着層の厚みは4.0μmであった。
(2)変形評価
エステル系ポリウレタンラテックスとして第一工業製薬性スーパーフレックス740をフラット形状のレンズ(φ65)の全面に塗布して塗膜を形成した後、機能性フィルムを塗膜上に貼り付けて、120℃、1時間で接着剤を硬化させた。なお、接着層の厚みは4.0μmであった。
その後、更に120℃、3時間加熱処理を施して、得られたレンズの反り量を測定した。なお、レンズが機能性フィルム側に反った場合を+、機能性フィルムの反対側に反った場合を−とした。判定基準として、レンズの反り量が±0.5mm以内であるものをレンズの変形が少なく、許容される範囲として判断した。結果を表1に示す。
なお、反り量の測定方法としては、フラットな定盤の上にレンズを載せて、定盤とレンズとのすきまをシックネスゲージにて測定した。
<Example 1>
(1) Adhesive force evaluation After applying Daiichi Kogyo Seiyaku Superflex 740 as an ester polyurethane latex to a lens (our NL5AS) to form a coating film, the functional film is formed into a 15 × 50 mm strip. The adhesive was cured at 120 ° C. for 1 hour, and the adhesive strength when the film was pulled in the direction perpendicular to the lens was measured. The case where there was an adhesive strength of 0.9 kg or more as a criterion was judged as having sufficient adhesive strength. The results are shown in Table 1.
The adhesive layer had a thickness of 4.0 μm.
(2) Deformation Evaluation After applying First Industrial Pharmaceutical Superflex 740 as an ester polyurethane latex to the entire surface of a flat lens (φ65) to form a coating film, a functional film is pasted on the coating film. The adhesive was cured at 120 ° C. for 1 hour. The adhesive layer had a thickness of 4.0 μm.
Thereafter, heat treatment was further performed at 120 ° C. for 3 hours, and the amount of warpage of the obtained lens was measured. In addition, the case where the lens warped to the functional film side was set to +, and the case where the lens warped to the opposite side of the functional film was set to-. As a criterion for judgment, a lens having an amount of warpage within ± 0.5 mm was judged as an allowable range with little deformation of the lens. The results are shown in Table 1.
As a method for measuring the amount of warpage, a lens was placed on a flat surface plate, and the clearance between the surface plate and the lens was measured with a thickness gauge.
<実施例2、比較例1〜7>
後述する表1に示すように、エステル系ポリウレタンラテックスの種類を変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、レンズを作製し、上記(1)接着力評価および(2)レンズ変更評価を実施した。結果を表1に示す。
<Example 2, Comparative Examples 1-7>
As shown in Table 1 to be described later, a lens was prepared according to the same procedure as in Example 1 except that the type of ester polyurethane latex was changed, and the above (1) adhesive strength evaluation and (2) lens change evaluation were performed. Carried out. The results are shown in Table 1.
なお、上記実施例1および2、並びに、比較例1〜7で使用された接着層の伸度およびヤング率は、上述したように、JIS K6251に従って評価した。結果を表1にまとめて示す。
表1中、ポリウレタンにエステル結合が含まれる場合を「エステル系」、エーテル結合が含まれる場合を「エーテル系」、カーボネート結合が含まれる場合を「カーボネート系」として「重合単位」欄に示す。
表1中、ポリウレタンに芳香族基が含まれる場合、「芳香族基の有無」欄において「有り」とし、芳香族基が含まれない場合を「無し」と記載する。なお、芳香族基が含まれる場合は、いわゆる芳香族ポリウレタンに該当し、芳香族基が含まれない場合は、いわゆる脂肪族ポリウレタンに該当する。
The elongation and Young's modulus of the adhesive layers used in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 7 were evaluated according to JIS K6251 as described above. The results are summarized in Table 1.
In Table 1, the case where the polyurethane contains an ester bond is shown in the “polymerization unit” column as “ester-based”, the case where an ether bond is included as “ether-based”, and the case where the carbonate bond is included as “carbonate-based”.
In Table 1, when the polyurethane contains an aromatic group, “present” is described in the “presence / absence of aromatic group” column, and the case where the aromatic group is not contained is described as “none”. In addition, when an aromatic group is contained, it corresponds to what is called an aromatic polyurethane, and when an aromatic group is not contained, it corresponds to what is called an aliphatic polyurethane.
上記表1に示すように、本発明の光学素子である実施例1および2においては、機能性フィルムの密着性に優れると共に、反りの発生も抑制されていた。
一方、接着層が所定の要件を満たさない比較例1〜7においては、機能性フィルムの密着性に劣るか、および/または、大きな反りが発生した。
As shown in Table 1 above, in Examples 1 and 2, which are the optical elements of the present invention, the adhesiveness of the functional film was excellent, and the occurrence of warpage was also suppressed.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 7 in which the adhesive layer does not satisfy the predetermined requirements, the adhesion of the functional film is inferior and / or a large warp occurs.
10 光学素子
12 レンズ基材
14 接着層
16 機能性フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical element 12 Lens base material 14 Adhesive layer 16 Functional film
Claims (4)
前記接着層がエステル系ポリウレタンを含み、
前記接着層の伸度が1050〜1400%であり、
前記接着層のヤング率が400N/mm2以下である、光学素子。 An optical element comprising a lens substrate, an adhesive layer disposed on the lens substrate, and a functional film disposed on the adhesive layer,
The adhesive layer includes an ester-based polyurethane;
The elongation of the adhesive layer is 1050 to 1400%,
An optical element having a Young's modulus of the adhesive layer of 400 N / mm 2 or less.
レンズ基材の表面上に前記組成物を塗布して、塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記塗膜上に機能性フィルムを貼り合わせる積層工程と、
前記積層工程後に、加熱処理を施す加熱工程とを備える、光学素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the optical element according to claim 3,
A coating film forming step of coating the composition on the surface of the lens substrate to form a coating film,
A laminating step of bonding a functional film on the coating film;
The manufacturing method of an optical element provided with the heating process which heat-processes after the said lamination process.
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