KR20170091683A - 폴리에스터 수지를 포함하는 기능성 시트 및 그것을 이용한 렌즈 - Google Patents

폴리에스터 수지를 포함하는 기능성 시트 및 그것을 이용한 렌즈 Download PDF

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KR20170091683A
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lens
layer
aromatic polycarbonate
functional sheet
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KR1020177017868A
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교스케 나카무라
다쿠야 고토
히로타카 쓰루야
가즈히사 미쓰하타
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미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤
엠지시 휠시트 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명에 의하면, 편광 필름층, 조광층 또는 이들의 조합인 기능층을 보호층으로 협지한 기능성 시트로서, 상기 보호층 중 적어도 편면이, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올과 1,4-사이클로헥세인다이카복실산을 중축합시켜 얻어지는 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)가, (A)와 (B)의 합계 100질량부에 대해, (A)가 10∼100질량부 배합되고, (B)가 0∼90질량부 배합되어 있는 수지(C)로 이루어지는 층을 갖는 것을 특징으로 하는 기능성 시트에 의해, 상기 착색 렌즈를 제공할 수 있다.

Description

폴리에스터 수지를 포함하는 기능성 시트 및 그것을 이용한 렌즈{FUNCTIONAL SHEET INCLUDING POLYESTER RESIN, AND LENS USING FUNCTIONAL SHEET}
본 발명은 편광성 또는 조광성을 갖는 기능성 시트에 관한 것이고, 나아가 해당 기능성 시트를 곡면 형상으로 굽힘 가공한 굽힘 아이웨어, 또는 이 굽힘 가공 후에 한쪽 면에 렌즈용 투명 수지를 사출 성형한 사출 아이웨어에 관한 것으로, 특히 염색 처리한 착색 아이웨어에 관한 것이다.
투명성, 내충격성, 내열성이 우수하고 경량이기 때문에, 방향족 폴리카보네이트 시트는 액정 디스플레이를 비롯하여, 건물의 창이나 자동차의 선루프, 수상 스포츠, 겨울 스포츠, 낚시 등에 이용하는 선글라스나 고글에 사용되고 있다.
그러나, 방향족 폴리카보네이트 시트는 광탄성 상수가 크므로, 선글라스나 고글과 같은 구면 또는 비구면의 면형상으로 굽힘 가공을 실시했을 때에, 리타데이션에 의한 착색 간섭 줄무늬가 생기기 쉽고, 이 착색 간섭 줄무늬가 외관을 손상시키고, 안정 피로를 야기하는 등의 문제를 안고 있다.
굽힘 가공을 실시했을 때에 생기는 리타데이션에 대해서는, 보호층에 사용하는 방향족 폴리카보네이트 시트에 미리 연신 처리를 실시하여 큰 리타데이션이 생기게 해 두는 것에 의해, 착색 간섭 줄무늬를 보이지 않게 한 방향족 폴리카보네이트 편광 시트(이하, 연신 폴리카보네이트 편광 시트라고 기재한다)가 알려져 있고(특허문헌 1), 편광 렌즈 중에서도 외관이나 안정 피로가 우수한 제품에 사용되고 있다.
한편, 전술한 연신 폴리카보네이트 편광 시트에 굽힘 가공을 실시하여 형성한 편광 렌즈보다도 더 내충격성을 향상시키거나, 또는 초점 굴절력을 가지는 교정용 렌즈를 형성할 목적으로, 구면 또는 비구면의 면형상으로 굽힘 가공한 연신 폴리카보네이트 편광 시트를 금형 내에 인서트하고 방향족 폴리카보네이트를 사출하여 성형한 편광 렌즈가 알려져 있다(특허문헌 2, 3).
또한, 방향족 폴리카보네이트 수지의 우수한 내열성이나 내충격성을 손상시키는 일 없이, 인서트 몰드 사출 성형으로 사출되는 방향족 폴리카보네이트 수지와 강고하게 용융 일체화되는 투명 수지 재료로서, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올과 다이카복실산 성분을 포함하는 폴리에스터 수지와 방향족 폴리카보네이트로 이루어지는 폴리머 알로이를 이용한 편광 렌즈가 제안되어 있다(특허문헌 4).
이와 같이 형성된 렌즈의 표면에는, 적절히 하드 코팅, 반사 방지막 등이 형성되고, 이어서 옥접(玉摺), 구멍 뚫기, 나사 체결 등에 의해 프레임에 고정하여 선글라스나 고글이 된다.
그런데, 패션성이 요구되는 안경 렌즈 용도 등으로 대표되는 투명성 수지의 성형체의 용도에 있어서는, 광학 특성(예를 들면, 투명성, 고굴절률 등), 내충격성 등의 특성을 가질 것은 물론, 그 위에 간편한 염색 방법에 의해 용이하게 염색 가능할 것도 강하게 요구되고 있다. 예를 들면, 렌즈의 상부 투과율이 낮고, 하부 투과율을 높게 하는 것과 같은 착색 농도에 계조를 입혀 염색한 경우, 먼 곳이나 하늘을 볼 때는 방현(防眩)성이 높고, 가까운 곳의 시야는 밝아 작업성이 좋다는 등의 기능성도 부여된다.
그러나, 비스페놀 A형 폴리카보네이트를 대표로 하는 방향족 폴리카보네이트류는, 일반적인 염색 방법(예를 들면, 분산 염료에 의한 염색 등)에서는, 염색성이 극히 부족하다는 문제점을 갖고 있어, 염색을 행하기 위해서는, 염색 가능한 하드 코팅재에 의해, 렌즈 상에 코팅층을 마련하고, 해당 코팅층을 염색하는 등의 번잡한 공정을 거칠 필요가 있다. 이와 같은 가염성 하드 코팅을 이용하는 방법에서는, 하드 코팅의 내찰상성이 충분하지 않고, 더욱이 비용이 증대된다는 것과 같은 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결할 목적으로, 비스페놀 A로 이루어지는 방향족 폴리카보네이트와 지환식 다이하이드록시 화합물로부터 유도되는 폴리카보네이트 수지를 블렌딩한 폴리머 알로이를 이용함으로써, 염색성을 향상시키는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 5).
한편, 방향족 폴리카보네이트의 표면은 흠집나기 쉽다는 것이 인식되어 있고, 그 대책으로서 하드 코팅층을 마련하는 것이 필수이지만, 염색한 렌즈에 하드 코팅을 실시하는 경우, 산-알칼리 또는 알코올류에 의한 세정 공정 및 하드 코팅액 도포 공정에서 염료가 탈색되어 버린다는 문제가 있다. 특허문헌 5에 있어서, 탈색 및 하드 코팅에 관한 기재는 없다. 특허문헌 4에서는, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올이 함유된 PC 알로이를 이용한 편광 안경 렌즈가 개시되고, 용도에 따라 그의 표면에 하드 코팅, 방담 코팅, 반사 방지 코팅 등의 각종 공지의 표면 처리 및 착색을 위한 염색 처리를 적시 실시해도 된다는 기재가 있지만, 하드 코팅 부착의 염색 렌즈에 관한 구체적인 기재는 없다.
일본 특허공개 평03-39903호 공보 일본 특허공개 평08-52817호 공보 일본 특허공개 평08-313701호 공보 일본 특허공개 2010-39357호 공보 일본 특허공개 2011-132422호 공보
본 발명은 염색성이 좋고, 탈색도 방지할 수 있는 기능성 시트를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 해당 기능성 시트를 이용함으로써, 하드 코팅을 입히는 것에 의해 내찰상성이 높은 착색 아이웨어를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 특정한 재료를 이용한 기능성 시트를 이용함으로써 렌즈의 염색성을 양호하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 탈색도 방지할 수 있기 때문에, 렌즈를 염색하고, 그 위에 일반적인 하드 코팅을 입히는 것에 의해, 내찰상성도 높은 착색 렌즈를 제공할 수 있다는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하와 같다.
<1> 편광 필름층, 조광층 또는 이들의 조합인 기능층을 보호층 I과 보호층 II로 협지한 기능성 시트로서, 상기 보호층 중 적어도 편면이, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올과 1,4-사이클로헥세인다이카복실산을 중축합시켜 얻어지는 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)가, (A)와 (B)의 합계 100질량부에 대해, (A)가 10∼100질량부 배합되고, (B)가 0∼90질량부 배합되어 있는 수지(C)로 이루어지는 층을 갖는 것을 특징으로 하는 기능성 시트이다.
<2> 수지(C)로 이루어지는 층을 갖는 보호층이, 수지(C)로 이루어지는 층과 방향족 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 층이 공압출 성형법에 의해 적층 일체화되어 이루어지고, 또한 수지(C)로 이루어지는 층이 표면층인 것을 특징으로 하는 상기 <1>에 기재된 기능성 시트이다.
<3> 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 기능성 시트를 구면 또는 비구면으로 굽힘 가공하여 이루어지는 렌즈이다.
<4> 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 기능성 시트를 수지(C)로 이루어지는 층이 볼록면 표면이 되도록 굽힘 가공한 후에 금형 내에 인서트하고, 오목면측에 투명 수지를 일체 사출 성형하여 얻어지는 렌즈이다.
<5> 상기 <3> 또는 <4>에 기재된 렌즈에 염색 처리를 해서 얻어지는 착색 렌즈이다.
<6> 상기 렌즈가 하드 코팅을 갖고 있는 상기 <3> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 렌즈이다.
<7> 상기 <3> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 렌즈를 이용한 아이웨어이다.
본 발명에 의해, 렌즈의 염색성을 양호하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 탈색도 방지할 수 있기 때문에, 렌즈를 염색하고, 그 위에 일반적인 하드 코팅을 입히는 것에 의해, 내찰상성도 높은 착색 렌즈를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 이용되는 폴리에스터 수지(A)로서는, 예를 들면, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올과 1,4-사이클로헥세인다이카복실산을 에스터화 또는 에스터 교환 반응에 의해 중축합시켜 얻어지는 폴리에스터 수지가 사용 가능하고, 시판품으로서 입수 가능한 폴리에스터 수지로서는, 미쓰비시화학제의 폴리에스터계 열가소성 엘라스토머 「프리말로이 CP300」이 예시된다. 보다 바람직하게는, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올과 1,4-사이클로헥세인다이카복실산으로 이루어지는 폴리(1,4-사이클로헥세인다이메탄올-1,4-사이클로헥세인다이카복실레이트) 수지이고, 시판품으로서 입수 가능한 폴리에스터 수지로서는, 미쓰비시화학제의 폴리에스터계 열가소성 엘라스토머 「프리말로이 CP200」이나 「프리말로이 CP201」이 예시된다.
본 발명에서 이용되는 방향족 폴리카보네이트 수지(B)란, 방향족 다이하이드록시 화합물 또는 이것과 소량의 폴리하이드록시 화합물을 포스젠 또는 탄산의 다이에스터와 반응시키는 것에 의해 만들어지는 분기되어도 되는 열가소성 폴리카보네이트 중합체이다. 본 발명에서 사용되는 방향족 다이하이드록시 화합물이란, 하기 화학식(a) 또는 화학식(b)로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00001
상기 화학식(a)에 있어서,
Figure pct00002
여기에서, 화학식(a) 및 화학식(b)에 있어서, R1과 R2는 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 할로젠이고, R1과 R2는 동일해도 상이해도 된다. 또한, m 및 n은 치환기수를 나타내고 0∼4의 정수이다.
화학식(a) 중의 X에 관하여, R3 및 R4는 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 알킬기 또는 페닐기이고, R3과 R4가 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
상기 화학식(a) 또는 화학식(b)로 표시되는 방향족 다이하이드록시 화합물로서는, 예를 들면, 비스(4-하이드록시페닐)메테인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에테인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)뷰테인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥테인, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메테인, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로페인, 1,1-비스(4-하이드록시-3-tert-뷰틸페닐)프로페인, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로페인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜테인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥세인, 4,4'-다이하이드록시다이페닐에터, 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸페닐에터, 4,4'-다이하이드록시페닐설파이드, 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설파이드, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폭사이드, 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폭사이드, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폰, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폰, 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폰 등이 이용된다. 이들 중에서, 강도, 내열성, 내구성 또는 굽힘 가공성의 점에서, 특히 2,2'-비스(4-하이드록시페닐)프로페인(비스페놀 A: BPA)이 바람직하다. 또한, 화학식(a)로 표시되는 방향족 다이하이드록시 화합물은 2종류 이상의 병용도 가능하다. 이와 같은 방향족 폴리카보네이트 수지(B)의 유리 전이점은 135∼155℃ 정도이다.
본 발명에 있어서의 방향족 폴리카보네이트 수지(B)에는, 기타 성분을 더해도 되고, 기타 성분으로서는, 특별히 제한은 없고 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, 산화 방지제, 이형제, 자외선 흡수제, 유동성 개질제, 결정핵제, 강화제, 염료, 대전 방지제, 항균제 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
또, 방향족 폴리카보네이트 수지(B)의 분자량에 대해서는, 시트 자체의 성형에 있어서의 점에서 점도 평균 분자량으로 12,000∼40,000인 것이 바람직하고, 시트 강도, 내열성, 내구성 또는 굽힘 가공성의 점에서, 특히 20,000∼35,000인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 수지(C)로 이루어지는 층은, 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)가, (A)와 (B)의 합계 100질량부에 대해, (A)가 10∼100질량부 배합되고, (B)가 0∼90질량부 배합되어 있다. 수지(C)로 이루어지는 층의 염색성, 염색 후의 내탈색성의 점에서, 바람직하게는 (A)가 20∼50질량부 배합되고, (B)가 50∼80질량부 배합되고, 보다 바람직하게는 (A)가 20∼40질량부 배합되고, (B)가 60∼80질량부 배합된다. 기능성 시트의 내열성의 관점에서, 방향족 폴리카보네이트 수지(B)의 배합량은 50질량부 이상이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 수지(C)로 이루어지는 층의 배합 방법은, 각각 별개로 제조한 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)의 각각의 고체를 혼합하고, 혼련기에 의해 혼련해서 제조해도 되고, 또한 용융 상태의 폴리에스터 수지(A)에 고체의 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 첨가하거나, 또는 용융 상태의 방향족 폴리카보네이트 수지(B)에 고체의 폴리에스터 수지(A)를 첨가하고 혼련기에 의해 혼련해서 제조해도 된다. 또는, 용융 상태의 폴리에스터 수지(A)와 용융 상태의 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 혼합하고, 혼련기에 의해 혼련해서 제조해도 된다.
혼련은 연속식으로 행해도 배치식으로 행해도 된다. 혼련기로서는, 압출기, 라보플라스토밀, 니더 등이 이용되지만, 연속적으로 혼련을 행한다면 압출기가, 배치식으로 혼련을 행한다면 라보플라스토밀 또는 니더가 적합하게 사용된다. 한편, 용융 중축합법에 의해 제조한 폴리카보네이트 수지를 이용하는 경우에는, 혼련 시의 에스터 교환 반응을 피하는 견지로부터, 촉매 실활 후에 혼련을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 수지(C)로 이루어지는 층의 다른 하나의 배합 방법으로서, 폴리에스터 수지(A) 및 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 용매에 용해시키고, 주형에 부어넣은 후, 용매를 증발시키는 방법도 있다. 용매로서는, 예를 들면 메틸렌 클로라이드, 클로로폼, 크레졸 등이 사용된다. 이 방법을 이용하는 경우에는, 동시에 첨가제를 용해 첨가하는 것이 가능하기 때문에 편리하다.
본 발명에 있어서의 수지(C)로 이루어지는 층에는, 그의 물성을 손상시키지 않는 범위에서 목적에 따라, 각종 공지의 첨가제를 가할 수 있다. 예를 들면, 열 안정화제, 가수분해 안정제, 산화 방지제, 안료, 염료, 강화제, 충전제, 자외선 흡수제, 활제, 이형제, 결정핵제, 가소제, 유동성 개량제, 대전 방지제, 항균제 등을 첨가하는 것이 적합하게 실시된다.
이들 첨가제는 블렌딩 혼련을 행하기 전에 폴리에스터 수지(A) 및 방향족 폴리카보네이트 수지(B) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 사전에 첨가해 두어도 되고, 블렌딩 혼련 시에 동시에 첨가하여 반죽해도, 블렌딩 후에 반죽해도 된다.
본 발명에 있어서의 수지(C)로 이루어지는 층은 펠릿화한 후, 사출 성형, 압축 성형, 압출 성형 등에 의해 제조할 수 있다. 성형 방법은 종래 공지의 방법을 이용할 수 있다.
본 발명에서는, 적어도 편면의 보호층으로서, 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)가 배합된 수지(C)로 이루어지는 층을 갖는다. 상기 보호층은 통상 두께 50μm∼1.5mm이고, 바람직하게는 100μm∼800μm이다. 또한, 본 발명에 있어서의 보호층은 수지(C)로 이루어지는 층을 단층으로 이용해도 되고, 보다 바람직하게는 상기 수지(C)로 이루어지는 층과 방향족 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 층을 적층 일체화한 다층의 시트 또는 필름이다. 적층의 방법으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 밀착성 좋게 적층할 수 있기 때문에 공압출 성형법이 바람직하다. 방향족 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 층과 수지(C)로 이루어지는 층을 적층 일체화한 다층 시트 또는 필름을 이용함으로써 내열성, 내충격성을 향상시킨 보호층이 얻어진다. 이 경우, 수지(C)로 이루어지는 층이 기능성 시트의 표면측에 위치하고, 방향족 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 층이 기능층측에 위치하도록, 기능층에 대해 보호층을 배치하는 것이 바람직하다.
방향족 폴리카보네이트는 광탄성 상수가 커서, 응력이나 배향에 의한 복굴절에 기초하여 착색 간섭 줄무늬가 발생하기 쉽다. 그래서, 본 발명에 있어서의 수지(C)로 이루어지는 층을 갖는 시트 또는 필름에는, 미리 큰 리타데이션값을 가지게 하는 것에 의해, 착색 간섭 줄무늬를 보이지 않게 하는 것이 바람직하고, 적어도 리타데이션값이 2,000nm 이상 20,000nm 이하이며, 바람직하게는 3,000nm 이상, 특히 가공 공정에서의 저하를 고려한 경우에는 4,000nm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 리타데이션값은 높을수록 착색 간섭 줄무늬가 보이지 않게 되지만, 리타데이션값은 배향도나 잔류 응력의 크기를 나타내는 것이어서, 높은 쪽이 표면 형상의 정밀도가 낮다는 단점이 있다. 이 착색 간섭 줄무늬는 편광 필름을 투과하여 비로소 사람의 눈으로 볼 수 있다. 그러므로, 고 리타데이션으로 한 시트의 효과는 편광 필름의 광입사측, 즉 사람의 눈의 반대측에 이용하는 것에 의한다.
본 발명에 있어서의 편광 필름층(또는 편광성의 기능층)은 폴리바이닐 알코올계 수지의 필름을 2색성의 유기 염료로 염색 및 연신하여 제조된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이 폴리바이닐 알코올류로서는, 폴리바이닐 알코올(PVA), PVA의 아세트산 에스터 구조를 미량 남긴 것 및 PVA 유도체 또는 유연체인 폴리바이닐폼알, 폴리바이닐아세탈, 에틸렌-아세트산 바이닐 공중합체 비누화물 등이 예시되고, 특히 PVA가 바람직하다. 이 필름을 일 방향으로 연신시키면서, 2색성의 유기 염료를 함침 또는 흡착시키고, 적절히 고정하고, 건조시켜 편광의 필름으로 한다.
PVA 필름으로서는, 중량 평균 분자량이 50,000∼350,000, 바람직하게는 150,000∼300,000이다. 원료 필름 두께는 통상 100∼300μm 정도이고, PVA 편광 필름은 통상 10∼50μm이다.
PVA 필름의 연신 배율은 2∼8배이고, 목적에 따라 적절히 선택되지만, 연신 후의 강도의 점에서 3∼5배가 바람직하다.
본 발명에 있어서의 조광(포토크로믹)층은, 예를 들면, (1) 미리 제조된 조광성의 필름을 이용해도 되고, 또한 (2) 조광성 유기 화합물을 배합한 조광성의 접착제층을 이용해도 된다. 상기 (1)의 경우, 수지 필름에 조광성 유기 화합물이 균일 분산된 것이고, 캐스팅법, 용융 압출법, 나아가 열확산법 등의 공지의 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명의 기능성 시트를 개개의 렌즈용의 형상으로 타발 등으로 가공한 후, 수지(C)로 이루어지는 층이 볼록면 표면이 되도록 굽힘 가공을 실시한다. 사출 렌즈로서 이용하는 경우, 굽힘 가공한 후에 금형 내에 인서트하고, 오목면측에 투명 수지를 일체 사출 성형하여 렌즈를 제작할 수 있다. 해당 투명 수지로서는, 방향족 폴리카보네이트, 비결정성 폴리올레핀(지환식 폴리올레핀), 폴리아크릴레이트, 폴리설폰, 아세틸셀룰로스, 폴리스타이렌, 폴리에스터, 투명 폴리아마이드, 및 방향족 폴리카보네이트와 지환식 폴리에스터의 조성물, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 내충격성, 내열성이 요구되는 선글라스 또는 고글에 있어서는, 방향족 폴리카보네이트가 바람직하다. 그 중에서도 비스페놀 A형 폴리카보네이트가 보다 바람직하다.
본 발명의 기능성 시트 및 해당 기능성 시트를 이용한 렌즈에 대해, 염색 처리를 실시할 수 있다. 염색 방법은 공지의 각종 염색 방법을 이용할 수 있다. 즉, 대표적인 염색 방법으로서는, 예를 들면, 수성 매체 중 또는 유기 용매 중, 또는 이들의 혼합 매체 중에 있어서, 염료(예를 들면, 분산 염료 등), 안료 등을 이용하여 염색하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 수성 매체 중에서 분산 염료에 의해 염색하는 방법이 보다 바람직하다. 염료, 안료로서는, 특별히 제한되는 것은 아니고, 섬유, 수지 등의 염색에 사용되는 공지의 각종 염료, 안료가 적합하게 사용된다.
이어서, 하드 코팅 처리를 실시할 수 있다. 수지 표면은 유리와 비교해서 흠집나기 쉽다는 것이 알려져 있고, 선글라스 또는 고글에 있어서는, 내찰상성을 향상시키기 위해, 그의 표면에 하드 코팅층을 적층할 것이 강하게 요구된다. 하드 코팅의 재질 또는 가공 조건에 대해서는, 본 발명의 기능성 시트는 우수한 염색성을 갖기 때문에, 하드 코팅층의 염색의 가부에 의한 제한을 받는 일 없이, 내찰상성, 외관, 기능성 시트에 대해서, 또는 계속해서 코팅되는 미러 코팅이나 반사 방지 코팅 등의 무기층에 대한 밀착성이 우수한 것 중으로부터 적절히 선택할 수 있다. 도포 방법으로서는, 딥법, 스프레이법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법 등의 공지의 방법으로 하드 코팅액을 기재에 도포하고, 건조시키고, 필요에 따라서 가열시킴으로써 피막층을 형성할 수 있다. 하드 코팅액은 하드 코팅 조성물을 용매에 용해 또는 분산시키고, 추가로 필요에 따라서 희석 용제에 의해 희석시킴으로써 제작할 수 있다. 희석 용제는 알코올류, 셀로솔브류, 케톤류, 에스터류, 에터류 등을 들 수 있다.
또한, 통상 도포 전에 전처리를 행한다. 전처리는 표면의 산-알칼리에 의한 탈지 처리, 초음파 세정 등을 들 수 있다. 이들 전처리에 의해 하드 코팅층의 밀착성에 영향이 있는 오염이 제거된다. 더욱이, 알코올 등으로 전처리액의 제거를 행하고, 하드 코팅액을 도포하여, 하드 코팅층을 형성한다.
이어서, 옥접, 구멍 뚫기, 나사 체결 등에 의해 프레임에 고정하여 아이웨어(선글라스나 고글 등)가 된다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
<보호층 시트의 제작>
폴리에스터 수지(A)(미쓰비시화학제, 상품명: 프리말로이 CP201)를 축 지름 30mm의 단축 압출기와, 압출기에 연결된 피드 블록과, 피드 블록에 연결된 T 다이를 갖는 압출 장치(플라엔지제, PSV-30)를 이용하여 보호층 시트를 성형했다. 축 지름 30mm의 단축 압출기에 폴리에스터 수지(A)를 연속적으로 도입하고, 실린더 온도 250℃의 조건에서 압출했다. 그 앞에 연결된 온도 250℃의 T 다이로 시트상으로 압출하고, 경면 마무리 롤로 경면을 전사하면서 냉각하여, 폴리에스터 수지(A)의 시트를 얻었다. 이때 롤의 설정 온도는 100℃로 했다.
<편광 필름의 제작>
폴리바이닐 알코올(구라레이주식회사제, 상품명: VF-PS＃7500)을 35℃의 수중에서 270초간 팽윤하면서 2배로 연신했다.
계속해서, 카야러스 수프라 블루 BWL, 수밀라이트 레드 4B, 수밀라이트 수프라 오렌지 2GL 및 10g/L의 무수 황산 나트륨을 포함하는 35℃의 수용액 중에서 염색하면서, 3배로 연신했다.
이 염색 필름을 아세트산 니켈 2.3g/L 및 붕산 4.4g/L를 포함하는 수용액 중 35℃에서 120초간 침지하면서, 4배로 연신했다. 그 필름을 긴장 상태가 유지된 상태로 실온에서 3분 건조를 행한 후, 110℃에서 3분간 가열 처리하여, 투과율 35%, 편광도 99%의 편광 필름을 얻었다.
<기능성 시트의 제작>
폴리유레테인 프리폴리머 50중량부에 대해, 경화제 5중량부, 용매로서 아세트산 에틸 60중량부를 사용하여 접착제 조성물을 조제했다. 이 접착제 조성물을 전술한 편광 필름에 바 코터＃24를 이용하여 도포하고, 70℃에서 10분간 건조시킨 후, 전술한 보호층 시트와 상기 편광 필름 상의 접착제 조성물을 라미네이터로 첩합했다. 얻어진 적층 시트의 편광 필름측에 상기와 마찬가지의 방법으로 접착제 조성물을 도포하고, 다른 1매의 보호층 시트를 마찬가지로 첩합하여, 기능성 시트를 얻었다. 경화 후의 접착제 도막의 두께는 9∼11μm였다. 또한, 보호층 시트의 두께는 각각 0.3mm였다.
<굽힘 가공>
얻어진 기능성 시트를 진공 흡인 부착이고 실리콘 고무 시트 피복을 구비한 오목 구면 굽힘형(곡률 반경 66.81mm, 베이스 커브 7.932)을 이용하여, 표면 온도 145℃로 설정한 암형의 실리콘 고무 시트 상에 커트편을 올려, 진공 흡인을 개시하고, 다음으로 실리콘 고무 시트 피복한 수형으로 가압하는 것에 의해 구면 굽힘 가공을 행했다. 한편, 여기에서 말하는 베이스 커브란, 렌즈 전(前)면의 곡률이고, 530을 밀리미터 단위의 곡률 반경으로 나눈 값이다.
<사출 성형 렌즈화>
굽힘 가공한 기능성 시트의 볼록면측을 사출 성형 금형에 접하도록 인서트하고, 오목면측에 방향족 폴리카보네이트 수지(미쓰비시엔지니어링플라스틱스사제, 상품명: 유피론 CLS3400)를 사출 성형하여 렌즈화했다. 사출 성형 조건은, 수지 온도 300℃, 금형 온도 80℃, 보압 60MPa로 각각 설정했다.
<렌즈 염색>
분산 염료로서 BPI 브라운＃31100(Brain Power Inc.제) 88ml를 순수 1L에 첨가하고, 93℃로 보온하여 갈색의 염색액을 얻었다. 상기 편광 렌즈를 93℃에서 침지하여 착색 렌즈를 얻었다. 분광 광도계(시마즈제작소제; 상품명 「UV-2700」)로 상기 착색 렌즈의 분광 투과율을 측정하여, 염색 전후의 투과율차(염색 후의 염색량)를 평가했다. 여기에서, 투과율은 JISZ-8701로 규격되는, C 광원을 이용한 2도 시야에 있어서의 시감 투과율이다.
<알코올 탈색>
상기 제작한 착색 렌즈를 메탄올에 30분 침지시켜, 염색 전과 탈색 후의 투과율차(탈색 후의 염색량)를 평가했다. 또, 침지 전후의 탈색률을 평가했다. 여기에서 말하는 탈색률이란, 수식 「(염색 후의 염색량-탈색 후의 염색량)/(염색 후의 염색량)×100」을 이용하여 계산한 값으로 했다. 투과율 측정은 착색성 평가에 이용한 시험기를 사용하여, 마찬가지의 방법으로 측정했다.
<하드 코팅>
상기 착색 렌즈에 딥 코터로 하드 코팅 처리를 실시하여, 하드 코팅 부착 색 렌즈를 얻었다.
염색 전후의 투과율 및 염색량, 및 탈색 후의 투과율, 염색량 및 탈색률의 값을 이하의 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)(미쓰비시엔지니어링플라스틱스사제, 상품명: 유피론 E-2000(이하 동일))의 합계 100질량부에 대해, 폴리에스터 수지(A)를 40질량부 배합하고, 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 60질량부 배합해서 보호층 시트를 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 착색 렌즈를 제작하여, 마찬가지의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
실시예 1에 있어서, 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)의 합계 100질량부에 대해, 폴리에스터 수지(A)를 30질량부 배합하고, 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 70질량부 배합해서 보호층 시트를 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 착색 렌즈를 제작하여, 마찬가지의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
실시예 1에 있어서, 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)의 합계 100질량부에 대해, 폴리에스터 수지(A)를 20질량부 배합하고, 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 80질량부 배합해서 보호층 시트를 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 착색 렌즈를 제작하여, 마찬가지의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
실시예 1에 있어서, 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)의 합계 100질량부에 대해, 폴리에스터 수지(A)를 10질량부 배합하고, 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 90질량부 배합해서 보호층 시트를 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 착색 렌즈를 제작하여, 마찬가지의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
실시예 1에 있어서, 보호층 시트로서 공압출법에 의해 제조된 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 적층체를 사용하여, 방향족 폴리카보네이트 수지층이 편광 필름 상에 도포한 접착제 조성물과 첩합되도록 적층한 기능성 시트를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 착색 렌즈를 제작하여, 마찬가지의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
실시예 5에 있어서, 보호층 시트의 두께를 0.7mm로 하고, 사출 성형 렌즈화하지 않는 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 착색 렌즈를 제작하여, 마찬가지의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
실시예 1에 있어서, 폴리에스터 수지(A) 대신에 방향족 폴리카보네이트 수지(B)를 이용하여 보호층 시트를 제작한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 착색 렌즈를 제작하여, 마찬가지의 평가를 행했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00003
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1에서는, 염색 후의 투과율이 염색 전의 투과율보다도 30% 이상 낮아져 있어, 바람직한 결과가 되었다. 또, 탈색률도 3% 가까이 되어, 바람직한 결과가 되었다. 또, 하드 코팅 처리에 의해 내찰상성도 양호했다. 본 발명에서는, 염색 후의 투과율이 염색 전의 투과율보다도 5% 이상 낮아지는 것이 바람직하고, 15% 이상 낮아지는 것이 보다 바람직하며, 25% 이상 낮아지는 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명에서는, 탈색률이 30% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5% 이하인 것이 특히 바람직하다. 한편, 비교예 1에서는, 염색 후의 투과율이 염색 전의 투과율보다 3.7%밖에 낮아져 있지 않고, 탈색률도 76%로 극히 높았다.

Claims (7)

  1. 보호층 I과 보호층 II 사이에, 편광 필름층, 조광층 또는 이들의 조합인 기능층을 갖는 기능성 시트로서, 상기 보호층 중 적어도 편면의 보호층이, 1,4-사이클로헥세인다이메탄올과 1,4-사이클로헥세인다이카복실산이 중축합된 폴리에스터 수지(A)와 방향족 폴리카보네이트 수지(B)가, (A)와 (B)의 합계 100질량부에 대해, (A)가 10∼100질량부 배합되고, (B)가 0∼90질량부 배합되어 있는 수지(C)로 이루어지는 층을 갖는 것을 특징으로 하는 기능성 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수지(C)로 이루어지는 층을 갖는 보호층이, 수지(C)로 이루어지는 층과 방향족 폴리카보네이트 수지로 이루어지는 층이 적층 일체화된 것이고, 또한 수지(C)로 이루어지는 층이 표면층인 것을 특징으로 하는 기능성 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기능성 시트가 구면 또는 비구면으로 굽힘 가공되어 이루어지는 렌즈.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기능성 시트가 수지(C)로 이루어지는 층이 볼록면 표면이 되도록 굽힘 가공되어 이루어지고, 오목면측에 투명 수지가 일체 성형되어 이루어지는 렌즈.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 기재된 렌즈가 염색 처리되어 이루어지는 착색 렌즈.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈가 하드 코팅을 갖고 있는 렌즈.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 렌즈를 이용한 아이웨어.
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