TWI668166B - 熱彎曲偏光薄片之包裝體及射出偏光透鏡 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題為提供一種即使在保存(保管、移送、輸送)等之後也無須進行射出成形前之預備乾燥的熱彎曲偏光薄片之包裝體及使用有此熱彎曲偏光薄片之射出偏光透鏡。
本發明之解決手段為一種熱彎曲偏光薄片之包裝體,該熱彎曲偏光薄片係將於由經單軸拉伸的聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光薄膜的兩面隔著接著層接著有透明塑膠薄片之層合偏光薄片製成個別的透鏡用原板形之個別層合偏光薄片,並將其製成在加熱下熱彎曲成球面或非球面之熱彎曲偏光薄片,將其安裝於模具,而將透明的透鏡用樹脂射出成形於其凹面之射出偏光透鏡之製造用的熱彎曲偏光薄片,該熱彎曲偏光薄片之包裝體,其特徵為,將該熱彎曲偏光薄片進行防濕包裝而保存或運送,可不進行作為射出成型前處理之預備乾燥而使用於射出成型。
Description
本發明係關於一種使用於具有防眩特性之太陽眼鏡或護目鏡等之以透明樹脂射出成形的射出偏光透鏡,且關於一種使用於該射出成形的熱彎曲偏光薄片之包裝體。
現在,於實用化的偏光板中,典型而言係可使用使碘或二色性有機染料吸附或含浸於單軸拉伸聚乙烯醇(PVA)薄膜的偏光薄膜。此偏光薄膜通常是於其單面或者兩面使用三乙酸纖維素等之透明樹脂作為保護層,而成為操作容易且適於二次加工,低價、輕量的偏光板。
要求耐衝擊性的用途,例如太陽眼鏡用偏光透鏡,通常是將使用有二色性有機染料的偏光薄膜層或其與光致變色層等之功能層,使用芳香族聚碳酸酯薄片或者薄膜作為保護層,而製成層合偏光薄片,並衝孔加工成期望形狀,將其熱彎曲加工成部分球面,將透鏡用芳香族聚碳酸酯射出成形於其凹面側而製成偏光透鏡(以下,記載為射出偏光透鏡),適當地進行表面處理等而製造。
此生產步驟係藉由(1)偏光薄膜及其層合偏光薄片之製造、(2)層合偏光薄片之衝孔及其熱彎曲加工、(3)芳香族聚碳酸酯之射出成形及適當表面處理所致。
進而,(4)在商店,加工成各種透鏡形狀而作為太陽眼鏡販售。
通常,各個步驟係分別進行,過程中會被保管、保存、移送、輸送、流通等。又,即使於同一場所之生產中,也會依據生產時程表、其他各種情況而進行暫時保管或保存。
(1)所製造的層合偏光薄片係在流通、加工等之操作時,附著有用以保護其表面不受損傷、污染或異物之保護薄膜。
作為此保護薄膜,尤其是作為承受在芳香族聚碳酸酯之玻璃轉移溫度附近的高溫環境下之熱彎曲加工者,係提案有聚烯烴系之保護薄膜(專利文獻1、2)。
(2)係在附有前述之保護薄膜的狀態下進行衝孔加工,作為前處理而進行預備乾燥,製成熱彎曲加工品,適當地將複數個重疊而加以捆包。
又,(3)係進行乾燥,將保護薄膜剝離,安裝於模具而將芳香族聚碳酸酯射出成型。
乾燥,在(2)中係為了抑制熱彎曲加工時之色調變化,又,在(3)中也是為了控制射出成形時之色調變化而進行。
又,偏光層係由於若進行乾燥則會成為較脆的層,因此於衝孔步驟中,通常會在乾燥前進行衝孔加工。依據情況而有使用在濕度高的房間進行某種程度吸濕者之方法(專利文獻3),又,亦提案有使用更高分子量者作為聚乙烯醇之方法(專利文獻4)。
[專利文獻1]日本特開2003-145616號公報
[專利文獻2]日本特開2011-110879號公報
[專利文獻3]日本特開平5-119216號公報
[專利文獻4]日本特開2008-262104號公報
本發明係以提供一種即使在保存(保管、移送、輸送)等之後也無須進行射出成形前之預備乾燥的熱彎曲偏光薄片之包裝體及使用了此熱彎曲偏光薄片之射出偏光透鏡作為課題。
於上述之以往技術中之複數個生產步驟中係各自伴隨著保管/輸送等。該等之保管環境通常是於倉庫等中之保管,並未進行濕度及溫度之管理等。因此,雖因區域及季節因素等而各不相同,但於預想為在室內倉庫進行保管的
情況,可推測為-10℃~40℃左右,濕度為5~90%。
保管期間係就生產效率的觀點而言通常為較短期間。但,依據需要之變動等而在短期間內不使用的情況係1個月左右,長期係6個月左右,更長期則有伴隨6個月以上之保管的情況。
熱彎曲偏光薄片係因在上述之環境及期間中的保管/保存而進行吸濕。因此,為了抑制因將吸濕後者進行射出成型導致之色變化,而必須進行作為前處理之預備乾燥。通常,該預備乾燥係以60~80℃,較佳為65~75℃進行5~24小時之乾燥處理,但現有狀況係選擇適當條件,進行乾燥直至不會造成在射出成型時成為問題之色變化的程度為止。但,此等之前處理係由於生產步驟或時程表會變得非常煩雜,對生產效率亦會造成影響,因此期望獲得改善,但目前仍無進行具體的探討。
本發明者們係對於熱彎曲偏光薄片之水分量與射出成型時之色變化的關係,及熱彎曲偏光薄片之水分量與和其處於平行關係的周圍氣體中之水蒸氣分壓的關係作了新穎地定量化。接著,發現維持色變化之可容許的熱彎曲偏光薄片之水分量的熱彎曲偏光薄片之包裝體,又,不進行該被包裝的熱彎曲偏光薄片之預備乾燥而使用的射出偏光透鏡,基於該等而完成本發明。
亦即,本發明係
(1)一種熱彎曲偏光薄片之包裝體,該熱彎曲偏光
薄片,係將於由經單軸拉伸的聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光薄膜的兩面隔著接著層接著有透明塑膠薄片之層合偏光薄片製成個別的透鏡用原板形之個別層合偏光薄片,並將其製成在加熱下熱彎曲成球面或非球面之熱彎曲偏光薄片,將其安裝於模具,而將透明的透鏡用樹脂射出成形於其凹面之射出偏光透鏡之製造用的熱彎曲偏光薄片,該熱彎曲偏光薄片之包裝體,其特徵為,將該熱彎曲偏光薄片進行防濕包裝而保存或運送,可不進行作為射出成型前處理之預備乾燥而使用於射出成型。
於前述(1)之發明中,
(2)前述被包裝的熱彎曲偏光薄片之含水率為0.35wt%以下,較佳為0.3wt%以下;
(3)由前述包裝體的內部氣體之水蒸氣量為15g/m3以下,較佳為14g/m3以下所構成之熱彎曲偏光薄片之包裝體。又,
(4)前述偏光薄膜係藉由二色性有機染料染色而成;
(5)前述單軸拉伸為4~6.5倍;
(6)前述透明塑膠薄片為厚度0.1~1mm,且由芳香族聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、乙酸纖維素、及芳香族聚碳酸酯與脂環式聚酯之組成物所成之群中選出的至少1種之透明塑膠薄膜或薄片;
(7)前述透明塑膠薄片為芳香族聚碳酸酯,遲滯值為3000nm以上且厚度0.1~1mm;
(8)由在前述透明塑膠薄片之貼合中,使用有由包含聚胺基甲酸酯預聚物與羥基(聚)丙烯酸酯之硬化劑所構成的2液型之熱硬化性聚胺基甲酸酯樹脂的層合偏光薄片所構成之熱彎曲偏光薄片之包裝體。
(9)前述包裝體係將數十至數百個熱彎曲偏光薄片包裝而成的一次包裝體,或者將此複數個一次包裝體捆包而成的耐久性二次包裝體;
(10)前述一次包裝體或耐久性二次包裝體係至少於周圍具有充分的緩衝層,前述緩衝層係以無或低起塵性之原料被覆而成為無或低起塵性者;
(11)前述一次包裝體係將熱彎曲偏光薄片收納於可積載的容器中者,前述容器係無或低起塵性之原料或者以無或低起塵性的原料被覆而成為無或低起塵性者;
(12)由使用於前述二次包裝體之包裝材係由雙面、雙層、三層瓦楞板,或者塑膠、塑膠瓦楞板等中選出的1種或2種以上所構成之熱彎曲偏光薄片之包裝體。進而,
(13)在前述一次包裝體或耐久性二次包裝體之包裝中的任一階段使用防濕包裝材;
(14)由在使用前述防濕包裝材之包裝步驟中,將內部空氣置換為乾燥空氣或氮者所構成之熱彎曲偏光薄片之包裝體。又,
(15)將乾燥劑一同封入前述使用有防濕包裝材的包裝體中,前述乾燥劑係由二氧化矽凝膠、生石灰、氯化鈣加工品、二氧化矽-氧化鋁凝膠、黏度及薄片
狀乾燥劑中選出的1種或2種以上;
(16)將感測包裝狀態之感測器一同封入前述使用有防濕包裝材的包裝體中,前述感測器係感測水蒸氣分壓或氧者;
(17)由前述使用有防濕包裝材的包裝體成為在開封之後能夠密封或者簡易密封者所構成之熱彎曲偏光薄片之包裝體。
(18)一種射出偏光透鏡,其係將於由經單軸拉伸的聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光薄膜的兩面隔著接著層接著有透明塑膠薄片之層合偏光薄片製成個別的透鏡用原板形狀之個別層合偏光薄片,並將其在加熱下熱彎曲成球面或非球面而製成熱彎曲偏光薄片,將其安裝於模具,而將透明的透鏡用樹脂射出成形於其凹面之射出偏光透鏡,其特徵為,將該熱彎曲偏光薄片進行防濕包裝而保存或運送,不進行作為射出成形前處理之預備乾燥而使用於射出成形。
於前述(18)之發明中,
(19)如請求項23之射出偏光透鏡,其中,前述被包裝的熱彎曲偏光薄片之含水率為0.35wt%以下,較佳為0.3wt%以下;
(20)如請求項25之射出偏光透鏡,其中,前述包裝體的內部之水蒸氣量為15g/m3以下,較佳為14g/m3以下。
本發明之包裝體的熱彎曲品係伴隨著長期保管之吸濕的防止優異者,而成為可在長期保存之後,不進行作為射出成形前處理之預備乾燥而製造良好的射出偏光透鏡。
以下,對於本發明之構成進行說明。
作為偏光薄膜之基材薄膜係使用聚乙烯醇系樹脂薄膜。
作為此聚乙烯醇系樹脂係可列舉:聚乙烯醇(PVA)及作為其衍生物或類似物之聚乙烯甲醛、聚乙烯縮醛、聚(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物可皂化物等,較佳為PVA。
PVA薄膜之重量平均分子量為50,000~350,000,特佳為分子量150,000~300,000。原料PVA薄膜的厚度通常為50~300μm左右,將其拉伸/染色而成的PVA偏光薄膜通常為10~50μm,較佳為20~40μm。
PVA薄膜之拉伸倍率通常為2~8倍之範圍,就拉伸後之強度的觀點而言較佳為3~6.5倍。
此偏光薄膜(染色拉伸PVA薄膜),例如,藉由使前述聚乙烯醇之薄膜基材在水中朝一方向拉伸,並且以2色性染料染色之後,適當在硼酸、金屬鹽等之水溶液中進行處理、乾燥而製造。另外,聚乙烯醇之薄膜係可
適合作為經單軸或雙軸拉伸後之具有氣體阻隔性的薄膜,又,作為賦予所期望的顏色之著色薄膜等而使用。
於本發明中,於上述之層結構偏光薄膜的至少單面貼合透明的保護薄膜或薄片(以下,將「薄膜或薄片」適當地簡記為「薄片」),而製成層合偏光薄片。
作為透明的保護薄片係可列舉:芳香族聚碳酸酯、非晶性聚烯烴、聚丙烯酸酯、聚碸、乙酸纖維素、聚苯乙烯、聚酯、聚醯胺、及芳香族聚碳酸酯與脂環式聚酯之組成物等之由此等之混合物所構成的透明樹脂製之薄片。此等當中,存在有於最廣泛使用的偏光薄膜之製造中所必須的乙酸纖維素,就機械性強度或耐衝擊性等之特性而言,較佳為芳香族聚碳酸酯系樹脂,就耐藥品性等而言係可列舉聚烯烴、聚丙烯酸酯或聚醯胺,就透鏡成形後之染色性而言係可列舉聚丙烯酸酯或聚醯胺。
芳香族聚碳酸酯,就薄膜強度、耐熱性、耐久性或者彎曲加工性的觀點而言,較佳為由以2,2-雙(4-羥苯基)烷烴或2,2-(4-羥基-3,5-二鹵代苯基)烷烴所代表的雙酚化合物利用周知的方法製造而成的聚合物,亦可包含於其聚合物骨架具有來自脂肪酸二醇之結構單元或酯鍵之結構單元,尤其,較佳為由2,2-雙(4-羥苯基)丙烷所衍生之芳香族聚碳酸酯。
芳香族聚碳酸酯之分子量,以黏度平均分子
量計較佳為12,000~40,000者,更佳為20,000~35,000者。又,芳香族聚碳酸酯係光彈性常數大,根據應力或配向所致之雙折射而容易發生著色干擾條紋或白點(white spot)。因此,較佳為藉由預先具有較大的遲滯值,而讓白點發生喪失,且看不到著色干擾條紋。遲滯值係2000nm以上且20000nm以下,較佳為3000nm以上,尤其在考慮到於加工步驟之降低的情況,較佳係設為4000nm以上。
另外,遲滯值之值係與配向度或殘留應力的大小大致成正比。因而,由於較高者係表面形狀之精度會變低,又,有朝與拉伸方向垂直的方向膨脹的傾向,而存在有其方向係在通常之層合構造中與偏光薄膜之透過軸方向相同的缺點。又,白點或著色干擾條紋係可透過偏光薄膜,而目視看見。因而,設為高遲滯之薄片的效果係使用於偏光薄膜之光入射側,亦即目視之相反側。
可使用作為與芳香族聚碳酸酯之組成物、作為保護層用之薄片或薄膜、作為透鏡用射出成形用樹脂的本發明之脂環式聚酯樹脂,例如,係藉由使以1,4-環己烷二羧酸所代表之二羧酸成分與以1,4-環己烷二甲醇所代表之二醇成分,與因應需要之少量的其他成分進行酯化或酯交換反應,接著,適當添加聚合觸媒緩緩地使反應槽內減壓,進行聚縮合反應之周知方法所得到者。
聚醯胺樹脂係可列舉作為透鏡用透明聚醯胺樹脂所周知者,作為耐熱性的一個指標之熱變形溫度100
~170℃之範圍,可列舉芳香族聚醯胺樹脂、脂環族聚醯胺樹脂、脂肪族聚醯胺樹脂,以及此等之共聚物,就機械性強度、耐藥品性、透明性等之平衡而言,脂環式聚醯胺樹脂雖為較佳者,但亦可將2種以上之聚醯胺樹脂加以組合。作為如此之聚醯胺樹脂的例子係可例示:GLILAMID TR FE5577、XE 3805(EMS製)、NOVAMID X21(Mitsubishi Engineering-Plastics製)、東洋紡耐隆T-714E(東洋紡製)等。
(甲基)丙烯酸樹脂係以聚甲基甲基丙烯酸酯(PMMA)、甲基甲基丙烯酸酯(MMA)所代表之各種(甲基)丙烯酸酯的均聚物,或者PMMA或MMA與其他的1種以上之單體的共聚物,進而亦可為將該等樹脂之複數種混合而成者。此等當中,較佳為包含低雙折射性、低吸濕性、耐熱性優異的環狀烷基結構之(甲基)丙烯酸酯。作為如上述般之(甲基)丙烯酸樹脂的例子係可例示ACRYPET(MITSUBISHI RAYON製)、Delpet(Asahi Kasei Chemicals製)、PARAPET(kuraray製)等。
作為使用來將透明塑膠薄片貼合於本偏光薄膜的兩面之接著劑係可使用聚乙烯醇樹脂系材料、丙烯酸樹脂系材料、胺基甲酸酯樹脂系材料、聚酯樹脂系材料、三聚氰胺樹脂系材料、環氧樹脂系材料、矽酮系材料等。
在使用芳香族聚碳酸酯薄片的情況,尤其,就接著層本身或者接著時之透明性及與芳香族聚碳酸酯薄片之接著性的觀點而言,較佳為由作為胺基甲酸酯樹脂系材料之聚
胺基甲酸酯預聚物與硬化劑所構成之2液型的熱硬化性胺基甲酸酯樹脂。
又,在使用高遲滯值之芳香族聚碳酸酯薄片的情況,通常是藉由於偏光薄膜塗佈接著劑溶液,進行預備乾燥來減少溶劑之後,將芳香族聚碳酸酯之薄片或薄膜重疊,接著,相反面也相同地進行之後,以不促進偏光層之劣化的條件,尤其將溫度、濕度保持一定的狀態使其熟成硬化的方法而製造,但本發明亦可相同地製造層合偏光薄片。
本發明之層合偏光薄片的層構造並不限定於前述之範圍,例如,可於將偏光薄膜與透明的保護層進行接著的接著劑,使用將調光染料、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、以及其他適當溶解後者,亦可使用於透明的保護薄片中含有此等功能性之添加劑者。
將上述製造的層合偏光薄片加工成個別的透鏡用之原板形狀而製成個別層合偏光薄片,將其製成在加熱下熱彎曲成球面或非球面之熱彎曲個別層合偏光薄片(以下,記述為熱彎曲偏光薄片)。
對於個別層合偏光薄片(個別之透鏡用的原板形狀)之加工,就生產性等而言,通常是使用了由THOMSON刃所構成的衝孔刃之將複數個個別層合偏光薄片同時進行衝孔加工。個別層合偏光薄片的形狀係依據最終製品的形狀(太陽眼鏡、護目鏡等)而適當選擇。例如,雙眼用之情
況的標準形狀係直徑80mm的圓盤或者在其兩端與偏光軸垂直的方向上切取同寬度的縫隙形狀。
對於上述之個別層合偏光薄片之良好的衝孔加工係必須有適度的黏性。
將芳香族聚碳酸酯薄片作為保護層之層合偏光薄片(以下,記述為芳香族聚碳酸酯偏光薄片),由於是將芳香族聚碳酸酯薄片部分進行衝孔而不會過度地破壞,因此偏光薄膜層、接著層、兩表面之保護薄膜不會被大幅破壞,而微細的破碎片之發生或龜裂朝拉伸方向之傳播、過度的變形延伸等之有無係成為探討對象。此時,如前述般,為了避免偏光層因乾燥、衝孔受到破壞,而產生微細的破碎片,亦可推薦使用經適當吸濕後者的方法。
接著,將個別層合偏光薄片進行前乾燥處理之後,製成在加熱下熱彎曲成球面或非球面的熱彎曲偏光薄片。前乾燥係在將個別層合偏光薄片熱彎曲加工後,選擇不會色變化的條件。通常以60~80℃,較佳為65~75℃,進行8小時以上,較佳為24小時左右的送風乾燥。
芳香族聚碳酸酯偏光薄片之熱彎曲加工係以沿著射出成形中使用之模具表面的方式彎曲。熱彎曲加工係製成平面之個別層合偏光薄片,通常為部分球面、依據情況而如橢圓面般之立體曲面者。伴隨著變形之能量最小的這種加工,由於在伴隨著收縮之加工,而妨礙平坦的收縮之情況中,會成為波,進而造成皺紋的發生,而成為無法進行良品之製造者,因此較佳為為了確保平坦的收縮,而進行以
溫度、荷重之負荷等緩慢的過重負荷所致之控制。
加熱溫度係選擇將比保護薄片所使用之透明塑膠薄片的玻璃轉移點低50℃之溫度以上且未達玻璃轉移點之溫度作為加工溫度。在芳香族聚碳酸酯偏光薄片的情況,熱彎曲加工中之彎曲模具的最高溫度係比芳香族聚碳酸酯之玻璃轉移溫度低25℃的溫度以上,較佳為低20℃的溫度以上且比玻璃轉移點低5℃的溫度以下。
又,較佳為將即將藉由預熱處理進行彎曲加工前之芳香族聚碳酸酯偏光薄片的溫度使用於彎曲加工的溫度以下且短時間內不會引起色變化的溫度,在芳香族聚碳酸酯偏光薄片的情況,作為比芳香族聚碳酸酯之玻璃轉移溫度低25℃的溫度左右來使用。
本發明之熱彎曲偏光薄片之包裝體,係將熱彎曲偏光薄片之含水率在所期望的期間內保持在合理值,而保護該熱彎曲偏光薄片不受塵埃之附著或損傷等外觀上的缺陷之熱彎曲偏光薄片之包裝體。
針對熱彎曲偏光薄片之水分量係如後述之實施例所示般以含水率進行定量化。結果,可知在剛熱彎曲加工之後,及射出成型前之乾燥處理後,熱彎曲偏光薄片之水分量為0.15wt%以下。又,在將含水率超過0.4wt%之熱彎曲偏光薄片進行射出成型的情況,射出成型後之色變化會變得顯著而產生外觀缺陷。
基於以上內容,熱彎曲偏光薄片之含水率的合理值為0.35wt%以下,較佳為0.3wt%以下。在形成包裝體時,熱彎曲偏光薄片之含水率係必須以上述合理值的狀態進行封入,並將其維持。
另外,吸濕速度雖會隨著環境而大不相同,但大致上會從其溫度成為100℃以下的時點開始緩緩地吸濕,若成為60~70℃以下則開始更急遽地吸濕。在使用於防濕捆包的材料為塑膠原料的情況,通常是具有70℃以上之耐熱性者,以上述之60~70℃左右使用防濕性之原料來進行捆包,藉此可將熱彎曲偏光薄片之含水率以上述合理值的狀態進行捆包。
另外,於本說明書中之含水率係將藉由氣體壓式水分計(ITS-JAPAN公司製:AQUATRAC)測定的水分量換算成檢體之含水率者。該測定器係將樣品在容器內進行真空吸引後,進行加熱,使氣化後的水分在試藥(氫化鈣等)進行反應,以感測器檢測所產生之氫氣體的壓力,而由樣品重量測定水分量。
就生產步驟的觀點而言,在難以於上述之吸濕開始前進行包裝的情況,亦可為了防止熱彎曲偏光薄片之吸濕,而適當在低濕度保管庫等進行暫時保管,在其他步驟進行包裝。低濕度保管庫係以使上述之熱彎曲偏光薄片的含水率維持在合理值之範圍的方式來選擇適當條件。具體而言,亦可使用TOYO LIVING製,Super Dry SD-702-D1X等。
另外,在製造熱彎曲偏光薄片後,該熱彎曲偏光薄片再吸濕後的情況,亦可進行再乾燥而使用,乾燥方法係選擇成為上述含水率之乾燥時間,通常以80℃以下進行送風乾燥等。
又,於後述之實施例中,熱彎曲偏光薄片之水分量與和其處於平衡狀態的包裝體內部之氣體的水蒸氣量亦進行定量化。測定係以氣相層析法(島津公司製:GC-2014)進行。
另外,本說明書中之氣體中的水蒸氣量之測定係按照日本特開2006-145254號公報進行測定。
結果,在熱彎曲偏光薄片之含水率為合理值以上之0.48wt%的情況,與其處於平衡狀態之周邊氣體的水蒸氣量為約16g/m3。
因而,包裝體的內部氣體之水蒸氣量係以15g/m3以下,較佳係14g/m3以下為合理值,藉此,可將熱彎曲偏光薄片之含水率維持在前述合理值。
包裝體內部的氣體,較理想為預想會在減壓下被運送而預先進行脫氣。另外,若考慮近年來之航空貨物輸送之貨物室環境,則不一定要進行減壓處理直至與減壓下相同程度之體積。
又,由於使包裝體內部空氣之水蒸氣量成為一定,亦可適當進行注入除濕後的空氣,或者氮等。
可使用於本發明之防濕包裝材係以具有水蒸氣之不透過性者所致。
當然,防濕包裝材之水蒸氣透過量雖依據周圍環境之溫度與水蒸氣壓的差異而大不相同,但預想使用有防濕包裝材之包裝體會長期間暴露在比通常保管環境更嚴苛的40℃/90RH%之周圍環境,而進行評估,較理想為使用於該環境下顯示一定的性能者作為防濕包裝材。
具體而言,可算出使用有防濕包裝材之包裝體的性能指數,作為構成本發明之包裝體時的指標。另外,於本說明書中,係也將作為包含有在將包裝體進行密封時之接著層(黏著膠帶、熱熔著層等)部分的包裝體之性能列入考慮。又,包裝體外部的環境,作為上述之保存環境係將預想為嚴苛之40℃/90RH%作為前提條件。
性能指數係將構成容器之原料(i)的水蒸氣透過量(Di)與表面積(Si)及原料的厚度(di)計算成每一構成要素之值總計,將該值除以包裝體內部的體積(V)之值,成為以下(1)式。
此性能指數之式(1)的值越小,包裝體內部的濕度變化越小,而可認為防濕特性為佳。在使初期條件與周邊環境成為相同,來放置包裝體的情況,可保管時間係性能指數越小越長。若性能指數成為一半,則可保管時間會成為2倍,若性能指數為1/10,則可保管時間會成為10倍。
可藉由上述之性能指數等評估包裝體之性能,選擇於所期望之保管期間為最適當的防濕包裝材,來維持內部之水蒸氣量的方式,而構成本發明之包裝體。
具體而言,在使用有上述式(1)之防濕性能指數為6.092×10-5(hour-1)以下的包裝體之包裝體的情況,估計可將內部氣體的水蒸氣量維持約3個月。但,在實際的環境中,成為比上述前提條件之嚴苛環境更低濕溫度條件的情況居多,此時係可推測其為比上述期間更長期地維持防濕性者。
又,在前述性能指數為前述值以上之包裝體的情況,將後述之乾燥劑一同封入等的對策係成為必要。
防濕包裝材之原料,具體而言係可由拉伸及非拉伸聚丙烯、聚乙烯、聚胺基甲酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯之聚合物原料所選擇。又,較理想為考慮不讓水蒸氣透過,而由層合或蒸鍍所成者構成無機物層。
在層合無機物層的情況,具體而言係製成厚度1μm~50μm,較佳為3μm~30μm,更佳為5μm~20μm之無機物層,較佳係具有金屬層的薄膜。但,在將金屬層之厚度減薄的情況,由於因針孔等之影響而難以保有水蒸氣不透過性,因此必須提昇以塑膠原料所致之多層化,或者防濕包裝材全體之厚度等。
又,防濕包裝材係為了避免因輸送/保管時等產生之物理性應力而破損等,而選擇具有某種程度之強度者。亦可為了提昇防濕包裝材的強度,而將聚乙烯原料之薄膜等
層合成網狀而予以多層化等。
防濕包裝材的厚度亦可為了提昇強度而適當進行增厚等之對應。又,就生產性的觀點而言,在使用防濕包裝材之厚度為厚者,而選擇以熱熔著方式所致之密封的情況,由於必須為了熱熔著而進行更長時間的加熱,因此選擇適當的厚度。
亦可慮包裝體之性能,而適當封入乾燥劑。
乾燥劑係可由二氧化矽凝膠、生石灰、氯化鈣加工品、二氧化矽-氧化鋁凝膠、黏度、薄片狀乾燥劑等選出,或藉由此等之組合而構成。
乾燥劑的封入量係依據包裝體的防濕性能而適當調整。另外,在如前述般包裝體之防濕性能為低的情況,內部的乾燥狀態之維持係依存於乾燥劑而必須封入較多的乾燥劑。
例如,可進行使吸濕劑或吸濕薄膜等層合於防濕包裝材,而賦予吸濕性能等之處理。藉此,既可節省封入乾燥劑的步驟,亦無需考慮乾燥劑的封入量。
具體而言,可使用FUJIGEL產業公司製,ACTIVE PACK等。
熱彎曲偏光薄片係即使在吸濕達前述之含水率的合理值以上,亦無伴隨目視可容易辨識的程度之變色。因此,若不以特殊的裝置測定前述熱彎曲偏光薄片之含水率,或
在取出包裝後的熱彎曲偏光薄片進行射出成形而製造完成後則無法確認品質。在因事故等,包裝體破損而未維持防濕性的情況,難以辨識熱彎曲偏光薄片之含水率。
基於以上內容,較理想為設置可藉由目視辨識熱彎曲偏光薄片之包裝體是否維持防濕狀態的感測器。
感測器係可為感測包裝體內部的水蒸氣量者,亦可為感測被封入之熱彎曲偏光薄片的含水率者。或者,可藉由感測內部之氧者所構成,亦可由該等之組合所構成。
詳細而言,以藉由數值、色變化、或重量變化等顯示包裝體內部之水蒸氣量超出前述之合理範圍的情況之履歷者來構成。又,就顯示濕度履歷時之觀點而言,較理想為不可逆性者。感測器感度係以在超過前述之內部空氣的水蒸氣量之合理範圍的情況進行反應的方式加以適當調整而使用。
更具體而言,亦可為由氯化鈷、或溴化鈷等之藉由吸濕程度而伴隨著色變化者,或者藉由因吸濕材之吸濕所致之重量變化而顯示吸濕履歷者等選出,或藉由此等之組合而構成。更具體而言係可使用由含有上述物質之濕度指示器、二氧化矽凝膠等選出者,或者此等之組合等。
又,如上述般,將氮等封入包裝體內部的情況,在因事故等包裝體破損而空氣進入的情況,亦可構成感測氧之感測器。
此等之感測器係可安裝於防濕包裝體的內部,及內部
容器的內側,或者防濕包裝材的內側中任一處。
以包裝材包裝複數個熱彎曲偏光薄片而製成預備一次包裝,及一次包裝,在考慮耐久性的情況係製成以耐久性原料包裝複數個該預備及一次包裝的二次包裝體,於前述任一階段的包裝體設置緩衝層,又,於前述任一階段的包裝體使用防濕包裝材,進行密封,成為可積載的狀態而製成包裝體。
進行包裝之熱彎曲偏光薄片的個數,通常是在開封後至全數使用完畢之間,可將前述熱彎曲偏光薄片的含水率保持在合理範圍之數量以下,且,選擇不過多之適當的個數作為單位作業。進而,由於模穴係成為因高壓的射出樹脂所致之力道會對稱地負荷於中心軸、面,而不發生扭轉的設計,因此較佳為取偶數個,且將此個數的倍數作為最小單位。
就以上的觀點而言,可構成選出10至400個之包裝個數的預備一次包裝,而可構成選出10至1000個來構成的一次包裝體。
又,就提昇包裝體之耐久性的觀點而言,亦可選出數個至100個之該預備及一次包裝體,以耐久性包裝材包裝而構成二次包裝體。
使用於本發明之熱彎曲偏光薄片的包裝體之防濕包裝材係可在上述之包裝體的任一階段中使用。
包裝形態係為了輸送及保管而製成可積載的狀態。
具體而言,可在上述之預備或一次包裝體,任一階段中使用容器進行包裝而製成可積載的狀態。
容器的形狀係可為托盤、袋狀之任何形狀。又,容器,及包裝材之原料係可由紙、低或無起塵紙、厚紙、塑膠等選出,或進行組合而構成。於供給熱彎曲偏光薄片之射出成形的步驟中,由於有時會考慮成形後之外觀缺陷而管理環境的清淨度,因此較佳係以由塑膠原料等選出為佳。作為容器之具體者係可使用射出成型、中空成形、真空、壓空成型、充氣成型等之塑膠原料的容器等。
為了防止因輸送及保管時之物理性應力而導致熱彎曲偏光薄片以及包裝體的破損,而於包裝體設置具有充分的厚度之緩衝層。緩衝層係可在上述之預備或一次包裝體,或者耐久性二次包裝體之任一階段中設置。
緩衝層之原料係可由紙、厚紙、塑膠等選出,或進行組合而構成。如上述般,在管理環境清淨度的情況,作為使用於緩衝層的原料,較理想為使用製成在成型在2片之聚乙烯薄片的其中一方之薄片的圓柱狀之突起中封入空氣的緩衝層之氣泡緩衝材等之低起塵性者。
使用於二次包裝的耐久性之包裝材係可採用由兩面、雙層、三層瓦楞板、或者塑膠、塑膠瓦楞板等所選出,或者由此等之組合而成者。
又,二次包裝體之容積係製成預測為在減壓下進行運
送,並考慮了吸收內部捆包的預備以及一次包裝體之體積變動的餘裕之容積。
包裝體之密封係可使用有效保有包裝體之防濕性能的方式,由熱熔著方式、以黏著膠帶所致之密著,或者以夾具所致之密封方法等選出,或此等之組合。
在設為熱熔著方式的情況,使用於熱熔著的包裝原料之熔著面溫度確實地比熔著溫度更高,並賦予與熱容量相符的加熱時間。又,為了避免包裝材之表層材過度加熱,進而避免產生加熱不足,而選擇適當溫度與加熱時間,避免在以熱熔著所致之密封狀態產生缺陷。進而,用於熱熔著層之原料、厚度、熱熔著面積等要素亦考慮對包裝體之防濕性能的影響而進行選擇。
在設為以黏著膠帶所致之密封方式的情況,較理想為即使在暴露於保存/輸送時之環境下,亦選擇保有充分的密著狀態者,具體而言係選擇耐水性者。
在夾具方式的情況,較理想為成為雙重夾具結構而保有充分的氣密性者。
又,為了防止包裝體開封後,在熱彎曲偏光薄片的使用中之短時間的吸濕,亦進行藉由此等之方式的組合而成為可再密封的狀態等之對應。具體而言,可藉由熱熔著進行包裝的密封而製成一次密封,在比該一次密封更內側,或者外側設置黏著膠帶,或者夾具等之可再密封的二次密封。藉此,對應於長期保存/保管,並且開封後亦可使用二次密封,而防止開封後之短時間的吸濕。
將被防濕捆包的熱彎曲偏光薄片從捆包中取出,適當地除去保護薄膜而安裝於模具,將透鏡用透明樹脂進行射出成形而製造射出偏光透鏡。
作為透鏡用透明樹脂,較理想係可列舉:芳香族聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、乙酸纖維素、及芳香族碳酸酯與脂環式聚酯之組成物。於本發明中,作為透鏡用透明樹脂,較佳為芳香族聚碳酸酯,射出成形通常樹脂溫度為260~340℃,較佳為270~310℃,射出壓力為50~200MPa,較佳為80~150MPa,模具溫度60~130℃,較佳為80~125℃。
通常,經過保管/輸送的熱彎曲偏光薄片,雖作為控制射出成形時之色變化的目的之前處理而以60℃~80℃,較佳為65℃~75℃進行5~24小時之預備乾燥,但本說明書之包裝體實施的熱彎曲偏光薄片係可不進行前述預備前乾燥,而在開封後立即供射出成形步驟。
上述製造之芳香族聚碳酸酯射出成形透鏡係可適當實施硬塗膜處理,進一步實施反射鏡塗膜或反射防止塗膜等,而製成製品。
硬塗膜之材質或加工條件係必須對於外觀或底層之芳香族聚碳酸酯,或者對於接著塗覆的反射鏡塗膜或反射防止塗膜等之無機層的密著性優異,基於此點,燒成溫度係較佳為比芳香族聚碳酸酯薄片的玻璃轉移點低50℃之溫
度以上且未達玻璃轉移點之溫度,尤其,以比玻璃轉移點低40℃之溫度以上且未達比玻璃轉移點低15℃之溫度,以低30℃左右的溫度,且硬塗膜之燒成所需要的時間係約0.5~2小時。
上述製造出的透鏡係在透鏡製造商,加工成作為最終製品之太陽眼鏡或護目鏡等而進行販售,又,在個別的商店(零售店),進行拋光、穿孔、螺旋鎖緊等之透鏡加工以供各種製品使用,並作為太陽眼鏡或護目鏡等進行販售。
本發明係以提供一種即使在保存(保管、移送、輸送)等之後也無須進行射出成形前之預備乾燥的熱彎曲偏光薄片之包裝體及使用了此熱彎曲偏光薄片之射出偏光透鏡作為課題。
為了達成此課題,首先,必須定量性地得知射出成形時後之色變化之可容許的熱彎曲偏光薄片的水分量。
接著,將如此之容許的水分量之熱彎曲品包裝後的包裝體,係需要該熱彎曲偏光薄片的水分量,使其即使在期望時間,通常是1個月後,較佳為6個月後也保持在容許的範圍內者。
因此,首先,進行在以往未被測定之熱彎曲加工之後,及射出成型前之預備乾燥後,又,在自然放置而吸濕的情況之熱彎曲偏光薄片的水分之定量。
接著,調查前述熱彎曲偏光薄片之水分量與和其處於平衡狀態的氣體中之水蒸氣量的相關關係,確認在形成包裝體的情況之內部氣體的合理水蒸氣量。
在製作複數個熱彎曲偏光薄片,進行前處理之後,測定該熱彎曲偏光薄片之水分量而進行定量。
測定機係使用氣體壓式水分計,ITS-JAPAN公司製、AQUATRAC。取樣量為4.6g,在裝置內溫度200℃環境進行測定。又,將此測定得到的水分量換算成含水率,於以下進行探討。
使用將聚乙烯醇拉伸、染色後的偏光薄膜,製造於其兩面以接著劑對齊並貼合有厚度0.3mm之拉伸芳香族聚碳酸酯的拉伸軸的厚度0.6mm之芳香族聚碳酸酯偏光薄片,將其切出雙眼透鏡用的形狀,而製成個別層合偏光薄片。
接著,將該個別層合偏光薄片進行熱彎曲加工,而得到熱彎曲偏光薄片。
熱彎曲係使用以預熱器進行預備加熱,將其載置於既定的溫度、既定的曲率之部分球面母模,並以矽膠製公模進行按壓,同時開始減壓使其吸附於母模,將公模拉起,將吸附在母模的衝孔片在既定的時間、既定的溫度之熱封環境中保持之後,由取出步驟所成之連續熱彎曲裝置。
於上述內容中,個別層合偏光薄片之預備加熱係設為138℃環境溫度,母模係在8R相當(半徑約65.6mm)之部分球面以表面溫度138℃、矽橡膠製公模所致之按壓時間為2秒,對母模之吸附係在吹入之熱風溫度為140℃的環境下設為9分鐘。
於上述得到的熱彎曲偏光薄片進行下述表-1之前處理,得到檢體A至F之後,藉由前述之氣體壓式水分計而測定含水率。
將結果顯示於表-2。
剛熱彎曲加工後之檢體A為0.1wt%以下之含水率。
長期自然放置進行吸濕後之檢體D為0.48wt%之含水率。又,與檢體D相同地將進行自然放置而吸濕後的熱彎曲偏光薄片以70℃進行乾燥24小時的檢體E,係確認到水分量降低至0.1wt%附近。
接著,對上述測定出含水率之熱彎曲偏光薄片與和其處於平衡狀態的氣體之水蒸氣量進行測定並加以定量。
測定係使用島津公司製氣相層析/GC-2014。管柱係使用以乙二醇固定相所致之毛細管柱,載體氣體為氦氣,氣體流入線速度為50cm/sec,分流比10:1,氣化濕溫度係設為200℃。
另外,此等之試驗係在25℃/40RH%之環境下進行。
將上述試驗中將水分量作了定量的B至F之檢體封入水蒸氣不透過的金屬之容器中,之後,推測容器內部氣體之水蒸氣量與熱彎曲偏光薄片之水分量達到平衡狀態的時間,亦即放置48小時左右。
然後,藉由上述之測定方法,測定容器內部氣體之水蒸氣量,將關係加以定量化。
試驗的結果係如以下表-3所述。
上述,確認熱彎曲偏光薄片之水分量與和其處於平衡狀態的容器內部氣體之水蒸氣量之後,將檢體B至F,不進行70℃/24小時之前乾燥處理,而供給至射出成型,確認色變化的程度。
色變化之有無的評估,係將作為以往步驟之進行70℃/24小時之預備乾燥而進行射出成型,並將色變化抑制後的偏光透鏡作為色樣本,藉由目視進行比較。
射出成型樹脂係使用芳香族聚碳酸酯樹脂(黏度平均分子量23000,商品名:IUPILON CLS3400,Mitsubishi Engineering-Plastics(股))。
不具有度數之平透鏡用之模穴,係直徑約略
低於80mm之8R相當的部分球面,進行像差補正且包含安裝(嵌入)薄片之總厚度2mm,且於閘的相反端係設置有使用於透鏡之後加工等的附有貫通孔之突起部的形狀。薄片安裝部係凹面側,從閘起相對於其相反端方向使縫隙或捆包形狀的直線部正交的方式具有接受衝孔片之定位的小突起之凹部。
因而,熔融樹脂係一邊從閘擴展成部分球面形狀一邊移動,在凹面側係碰撞安裝於模具的熱彎曲偏光薄片之直線部,越過衝孔片上,一邊縮小一邊到達閘的相反端之突起部。
將上述B至F之熱彎曲偏光薄片不進行預備乾燥而安裝於射出成形機模穴,使用上述射出成形樹脂,進行射出成形。射出成形條件係分別設定成樹脂溫度310℃,射出壓力125MPa,保持壓63MPa,模具溫度80℃,射出循環70秒鐘。
結果,除檢體D以外,並未觀察到與色樣本進行比較會成為問題之色變化,可得到良好的射出偏光透鏡。
本發明係根據日本於2014年10月31日申請之日本特願2014-222899號,其內容係作為本發明之內容而形成其一部分。
又,本發明係可藉由以上之詳細的說明而進一步完全地理解。然而,詳細的說明及特定的實施例係本發明之較佳的實施形態,僅為了說明之目的而記載者。由此詳細的說明,各種之變更、改變係當業者所應明瞭。
申請人並無將所記載之實施形態的任一者貢獻給公眾的意圖,並且,在所揭示的改變案、代替案中,就算是有在文言上並未被包含於申請專利範圍中者,也應視為在均等論下之發明的一部分。
在本說明書或申請專利範圍之記載中,針對名詞以及相同之指示用語的使用,只要並未特別作指示或者是在文章脈絡中並未明確否定,則均應將其解釋為包含單數以及複數之雙方者。又,在本說明書中所記載之任一之例示或例示性之用語(例如「等」)之使用,也僅是單純為了便
於對於本發明進行說明者,只要並未在申請專利範圍中有所記載,則並不應將其視為對於本發明之範圍作限定者。
Claims (27)
- 一種熱彎曲偏光薄片之包裝體,該熱彎曲偏光薄片係將於由經單軸拉伸的聚乙烯醇系樹脂薄膜所構成之偏光薄膜的兩面隔著接著層接著有透明塑膠薄片之層合偏光薄片製成個別的透鏡用原板形之個別層合偏光薄片,並將其製成在加熱下熱彎曲成球面或非球面之熱彎曲偏光薄片,將其安裝於模具,而將透明的透鏡用樹脂射出成形於其凹面之射出偏光透鏡之製造用的熱彎曲偏光薄片,該熱彎曲偏光薄片之包裝體,其特徵為,將該熱彎曲偏光薄片進行防濕包裝而保存或運送,可不進行作為射出成型前處理之預備乾燥而使用於射出成型,且具有防濕性能指數之下述式(1),(性能指數係將構成容器之原料(i)的水蒸氣透過量(Di)與表面積(Si)及原料的厚度(di)計算成每一構成要素之值總計,將該值除以包裝體內部的體積(V)之值)。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述被包裝的熱彎曲偏光薄片之含水率為0.35wt%以下。
- 如請求項2之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述被包裝的熱彎曲偏光薄片之含水率為0.3wt%以下。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述包裝體的內部氣體之水蒸氣量為15g/m3以下。
- 如請求項4之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述包裝體的內部氣體之水蒸氣量為14g/m3以下。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述偏光薄膜係藉由二色性有機染料染色而成。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述單軸拉伸為4~6.5倍。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述透明塑膠薄片為厚度0.1~1mm,且由芳香族聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚醯胺、乙酸纖維素、及芳香族聚碳酸酯與脂環式聚酯之組成物所成之群中選出的至少1種之透明塑膠薄膜或薄片。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述透明塑膠薄片為芳香族聚碳酸酯,遲滯值為3000nm以上且厚度0.1~1mm。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,於前述透明塑膠薄片之貼合中,使用有由包含聚胺基甲酸酯預聚物與羥基(聚)丙烯酸酯之硬化劑所構成的2液型之熱硬化性聚胺基甲酸酯樹脂而成的層合偏光薄片。
- 如請求項1之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述包裝體係將數十至數百個熱彎曲偏光薄片包裝而成的一次包裝體,或者將此複數個一次包裝體捆包而成的耐久性二次包裝體。
- 如請求項11之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述一次包裝體或耐久性二次包裝體係至少於周圍具有充分的緩衝層者。
- 如請求項12之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述緩衝層係以無或低起塵性之原料被覆而成為無或低起塵性者。
- 如請求項11之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述一次包裝體係將熱彎曲偏光薄片收納於可積載的容器中者,前述容器係無或低起塵性之原料或者以無或低起塵性的原料被覆而成為無或低起塵性者。
- 如請求項11之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,使用於前述二次包裝體之包裝材係由雙面、雙層、三層瓦楞板,或者塑膠、塑膠瓦楞板等中選出的1種或2種以上。
- 如請求項11之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其係在前述一次包裝體或耐久性二次包裝體之包裝中的任一階段使用防濕包裝材。
- 如請求項16之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其係於使用前述防濕包裝材之包裝步驟中,將內部空氣置換為乾燥空氣或氮。
- 如請求項16之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其係將乾燥劑一同封入前述使用有防濕包裝材的包裝體中。
- 如請求項18之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述乾燥劑係由二氧化矽凝膠、生石灰、氯化鈣加工品、二氧化矽-氧化鋁凝膠、黏度及薄片狀乾燥劑中選出的1種或2種以上。
- 如請求項16之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其係將感測包裝狀態之感測器一同封入前述使用有防濕包裝材的包裝體中。
- 如請求項20之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述感測器係感測水蒸氣分壓或氧者。
- 如請求項16之熱彎曲偏光薄片之包裝體,其中,前述使用有防濕包裝材的包裝體係成為在開封之後能夠密封或者簡易密封者。
- 如請求項23之射出偏光透鏡,其中,前述被包裝的熱彎曲偏光薄片之含水率為0.35wt%以下。
- 如請求項24之射出偏光透鏡,其中,前述被包裝的熱彎曲偏光薄片之含水率為0.3wt%以下。
- 如請求項23之射出偏光透鏡,其中,前述包裝體的內部之水蒸氣量為15g/m3以下。
- 如請求項26之射出偏光透鏡,其中,前述包裝體的內部之水蒸氣量為14g/m3以下。
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