WO2023210447A1 - 光学積層シートの製造方法及び光学物品の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for manufacturing an optical laminated sheet and a method for manufacturing an optical article.
- Plastic glasses are glasses that use plastic lenses.
- Plastic lenses are manufactured, for example, by subjecting semi-finished lenses, which are semi-finished products, to various processes.
- a functional layer such as a hard coat layer or an antireflection film is provided on the convex surface of the semi-finished lens. Further, the concave back surface of the semi-finished lens is subjected to cutting and polishing processing.
- a photochromic lens is obtained by applying a photochromic compound to a plastic lens.
- a photochromic compound is a compound that can reversibly generate two or more isomers having different light absorption spectra by the action of light.
- methods for manufacturing photochromic lenses include a kneading method in which a photochromic compound is dispersed in the matrix of a semi-finished lens, and a lamination method in which a layer containing a photochromic compound is provided on the surface of a semi-finished lens. .
- the binder sheet method is a method for manufacturing semi-finished lenses by integrating a binder sheet in which a resin layer containing a photochromic compound is sandwiched between two optical sheets with a lens base material.
- semi-finished lenses can be manufactured using self-standing articles containing photochromic compounds, so compared to the kneading method and lamination method, production efficiency tends to be higher and mass production is easier. .
- An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical laminated sheet with excellent appearance, and a method for manufacturing an optical article including this optical laminated sheet.
- a first method for manufacturing an optical laminate sheet includes a first optical sheet, a second optical sheet, and an adhesive layer.
- the adhesive layer is located between the first optical sheet and the second optical sheet.
- the adhesive layer contains at least one resin selected from the group consisting of urethane resin, urethane urea resin, thiourethane resin, and thiourethane urea resin and a functional dye.
- At least one of the first optical sheet and the second optical sheet is an unstretched polyvinyl alcohol film.
- This manufacturing method includes providing a first coating film of an adhesive composition containing a functional dye and an iso(thio)cyanate compound on at least one main surface of a first optical sheet, and disposing a first coating film on the first coating film.
- the method includes laminating two optical sheets to obtain a first laminate, and heat-treating the first laminate at a temperature of 80° C. or more and 200° C. or less under atmospheric pressure.
- a second method for manufacturing an optical laminate sheet includes a first optical sheet, a second optical sheet, and an adhesive layer.
- the adhesive layer is located between the first optical sheet and the second optical sheet.
- the adhesive layer contains at least one resin selected from the group consisting of urethane resin, urethane urea resin, thiourethane resin, and thiourethane urea resin and a functional dye.
- the first optical sheet and the second optical sheet are stretched polyvinyl alcohol films.
- This manufacturing method includes providing a first coating film of an adhesive composition containing a functional dye and an iso(thio)cyanate compound on at least one main surface of a first optical sheet, and disposing a first coating film on the first coating film. obtaining a first laminate by laminating two optical sheets; humidifying the first laminate; and heating the first laminate after the humidification at a temperature of 80°C or more and 200°C or less under atmospheric pressure. This includes heat treatment.
- a method of manufacturing an optical article includes coating at least one surface of the first optical sheet and the second optical sheet of the optical laminated sheet obtained by the method according to the embodiment with an optical element base material.
- a method for manufacturing an optical laminated sheet with excellent appearance and a method for manufacturing an optical article including this optical laminated sheet are provided.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical laminated sheet.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical article.
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of eyeglasses including an optical article.
- a first method for manufacturing an optical laminate sheet includes a first optical sheet, a second optical sheet, and an adhesive layer.
- the adhesive layer is located between the first optical sheet and the second optical sheet.
- the adhesive layer contains at least one resin selected from the group consisting of urethane resin, urethane urea resin, thiourethane resin, and thiourethane urea resin and a functional dye.
- At least one of the first optical sheet and the second optical sheet is an unstretched polyvinyl alcohol film.
- This manufacturing method includes providing a first coating film of an adhesive composition containing a functional dye and an iso(thio)cyanate compound on at least one main surface of a first optical sheet, and disposing a first coating film on the first coating film.
- the method includes laminating two optical sheets to obtain a first laminate, and heat-treating the first laminate at a temperature of 80° C. or more and 200° C. or less under atmospheric pressure.
- an optical laminated sheet with excellent appearance can be obtained.
- the present inventors believe that the reason for this is as follows.
- air bubbles may be generated in the first laminate. Since air bubbles impair the appearance of the optical laminate sheet, it is desirable to remove them. Therefore, for example, the first laminate may be heated under vacuum or reduced pressure to perform deaeration treatment. However, even if this deaeration treatment is performed, sufficient air bubbles may not be removed from the first laminate.
- the present inventors have discovered that by heat-treating the first laminate at a relatively high temperature under atmospheric pressure, an optical laminate sheet with fewer bubbles and excellent appearance can be obtained.
- the bubbles contained in the first laminate can contain gas generated from the first coating film in addition to air taken in from the outside air.
- This gas is thought to be generated, for example, in the following process.
- the iso(thio)cyanate group of the iso(thio)cyanate compound contained in the first coating film and the hydroxyl group present on the surface of the polyvinyl alcohol film react to form a (thio)urethane bond. This increases the adhesion between the adhesive layer and the polyvinyl alcohol film.
- this iso(thio)cyanate group can react with air, the first coating, and the water contained in the polyvinyl alcohol to produce amines and carbon dioxide.
- the first laminate is heat-treated in a relatively high temperature environment of 80° C. or higher and 200° C. or lower under atmospheric pressure. Under such an environment, inside the first laminate, while suppressing the generation of gas due to the production of carbon dioxide, heating reduces the rigidity of the polyvinyl alcohol film, including air taken in from the outside air. It is thought that it can be degassed. Therefore, according to the method according to the embodiment, an optical laminated sheet with few bubbles and excellent appearance can be obtained.
- the optical laminated sheet includes a first optical sheet, a second optical sheet, and an adhesive layer located between them.
- the optical laminated sheet may include a first optical sheet, a second optical sheet, a transparent support, a first adhesive layer, and a second adhesive layer.
- the first optical sheet and the transparent support are bonded together by a first adhesive layer.
- the transparent support and the second optical sheet are bonded together by a second adhesive layer.
- the thickness of the optical laminated sheet is preferably 90 ⁇ m or more, more preferably 110 ⁇ m or more, and even more preferably 130 ⁇ m or more.
- the thickness of the optical laminate sheet is thick, the strength of the optical laminate sheet increases and the yield tends to increase.
- the thickness of the optical laminated sheet one example is 1000 ⁇ m or less, and another example is 500 ⁇ m or less.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical laminated sheet.
- the optical laminated sheet 1 shown in FIG. 1 includes a first optical sheet 2, a second optical sheet 3, and an adhesive layer 4 interposed between them.
- the adhesive layer 4 covers one entire main surface of the first optical sheet 2 and one entire main surface of the second optical sheet 3.
- the adhesive layer 4 may cover both entire main surfaces of the first optical sheet 2 and both entire main surfaces of the second optical sheet 3, or may cover only a portion of each main surface. Good too.
- First and second optical sheets At least one of the first and second optical sheets is an unstretched polyvinyl alcohol film. Both the first and second optical sheets may be unstretched polyvinyl alcohol films. One may be a stretched polyvinyl alcohol film, or may be a film made of a resin other than polyvinyl alcohol.
- the polyvinyl alcohol film contains polyvinyl alcohol (PVA) resin.
- PVA polyvinyl alcohol
- the polyvinyl alcohol film may be composed only of PVA resin or may contain other resins. Examples of other resins include polyvinyl formal modified with aldehydes, polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, and the like.
- the moisture content of the unstretched polyvinyl alcohol film is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more.
- the moisture content of the unstretched polyvinyl alcohol film is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.
- the moisture content can be measured, for example, by the following method.
- the mass of the sample is, for example, 5 g.
- This sample is placed on the pan of a moisture meter and heated to 120°C.
- the sample is kept warm at 120° C. until the moisture change rate for 30 seconds reaches 0.02%, and the mass of the sample is measured when the moisture change rate for 30 seconds reaches 0.02%.
- the ratio of the mass of evaporated water to the mass of the sample before drying that is, the moisture content of the polyvinyl alcohol film, is determined.
- As the moisture meter for example, a moisture meter MOC63u manufactured by Shimadzu Corporation is used.
- the average degree of polymerization of the PVA resin is, for example, 100 or more and 10,000 or less, preferably 1,500 or more and 8,000 or less, and more preferably 2,000 or more and 5,000 or less.
- the average degree of polymerization of the PVA resin is determined by a method based on Japanese Industrial Standards (JIS) K6726; 1994.
- the PVA resin may contain boric acid.
- Boric acid is used as a crosslinking agent to crosslink PVA.
- the boric acid content of the PVA resin is, for example, 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, preferably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 10% by mass. % or less.
- This boric acid content can be calculated by inductively coupled plasma (IPC) emission spectrometry. Specifically, first, an optical sheet is dissolved in an aqueous nitric acid solution to obtain a solution. IPC analysis is performed using this solution to calculate the boron content. This boron content is converted into boric acid content.
- IPC inductively coupled plasma
- the optical sheet may contain a dye.
- the dye includes a dichroic substance.
- Dichroic substances include iodine and dichroic dyes.
- the dichroic dye may be azo-based or anthraquinone-based. Specific examples of dichroic dyes include chloranthine fast red (C.I. 28160), Congo red (C.I. 22120), brilliant blue B (C.I. 24410), benzopurpurin (C.I. 23500), Chlorazole Black BH (C.I. 22590), Direct Blue 2B (C.I. 22610), Diamine Green (C.I. 30295), Chrysophenine (C.I. 24895), Sirius Yellow (C.I.
- the thickness of the unstretched polyvinyl alcohol film is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 30 ⁇ m or more, and more preferably 50 ⁇ m or more.
- the use of thicker films tends to improve production efficiency.
- the thickness of the unstretched polyvinyl alcohol film one example is 100 ⁇ m or less, and another example is 80 ⁇ m or less.
- the thicknesses of the first and second optical sheets may be the same or different.
- the stretching method for the stretched polyvinyl alcohol film may be either uniaxial stretching or biaxial stretching.
- the stretching direction may be any of the machine flow direction (MD) of the unstretched film, a direction perpendicular thereto (TD), and a direction oblique to the machine flow direction.
- the uniaxially stretched sheet is a sheet obtained by stretching an unstretched sheet in one of the above directions.
- a biaxially stretched sheet is one that has been stretched in two of the stretching directions mentioned above, and even if it is a simultaneous biaxially stretched sheet that is stretched simultaneously, it can be stretched in two consecutive directions that are stretched in a predetermined direction and then in another direction. It may also be an axially stretched sheet. In the case of biaxially stretched sheets, those stretched in MD and TD are generally preferred.
- the stretching ratio is preferably 1.5 to 8 times, more preferably 2 to 6 times.
- the moisture content of the stretched polyvinyl alcohol film is preferably 1% by mass or more, more preferably 3% by mass or more, and even more preferably 5% by mass or more.
- the moisture content is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less.
- the moisture content can be measured in the same manner as for unstretched polyvinyl alcohol films.
- the stretched polyvinyl alcohol film may be a polarizing film having polarizing properties.
- the optical sheet having polarization properties preferably has a luminous transmittance of 10% or more and 80% or less, and a polarization degree of 30% or more and 99.9% or less.
- the stretched polyvinyl alcohol film having polarizing properties contains the dichroic substance described above.
- the thickness of the stretched polyvinyl alcohol film is, for example, 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
- the resin film other than the polyvinyl alcohol film various resin films having light transmittance can be used.
- the resin is selected from the group consisting of, for example, polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyester resin, cellulose resin, (meth)acrylic resin, polyurethane resin, polyurethane urea resin, polyimide resin, epoxy resin, and polyolefin resin. At least one kind is used.
- the polyamide resin an alicyclic polyamide resin, a semi-aromatic polyamide resin, or an aromatic polyamide resin may be used.
- the cellulose resin for example, acetyl cellulose such as triacetyl cellulose and diacetyl cellulose may be used, and propyl cellulose such as tripropyl cellulose and dipropyl cellulose may be used.
- the resin film other than PVA has a surface modified region on its surface.
- the surface modified region has reactive functional groups.
- reactive functional groups include hydroxyl group, thiol group, carboxy group, amino group, sulfo group, iso(thio)cyanate group, allyl group, (meth)acryloyl group, vinyl group, epoxy group, oxetane group, thioepoxy group, and a silanol group.
- the surface modified region is provided by at least one method selected from the group consisting of silane coupling agent application, plasma treatment, corona discharge treatment, and etching treatment.
- the type and amount of reactive functional groups contained in the surface modification layer can be confirmed by a combination of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis, Raman spectroscopy, etc. can.
- XPS X-ray photoelectron spectroscopy
- FT-IR Fourier transform infrared spectroscopy
- Raman spectroscopy etc.
- the adhesive layer may contain at least one selected from the group consisting of polyurethane resin, polyurethane urea resin, polythiourethane resin, and polythiourethane urea resin.
- the adhesive layer may contain a functional dye such as a photochromic compound.
- the adhesive layer may contain a cured product of the adhesive composition described below.
- the thickness of the adhesive layer is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
- the thickness of the adhesive layer may be thinner or thicker than the thickness of the first and second optical sheets.
- the adhesive composition contains a functional dye and a polymeric component.
- the polymeric component becomes the matrix of the adhesive layer.
- the polymerization component includes a second prepolymer or first polymer and a second prepolymer or third prepolymer.
- the adhesive composition includes a first combination of a polymer component including a second prepolymer and a functional dye, and a second combination of a polymer component and a functional dye including a first polymer and a second prepolymer.
- a fourth combination may be included.
- the functional dye includes, for example, at least one selected from the group consisting of photochromic compounds, ultraviolet absorbers, blue light absorbers, infrared absorbers, and electromic compounds.
- the photochromic compound for example, at least one selected from the group consisting of chromene compounds, fulgide compounds, and spirooxazine compounds is used.
- a chromene compound includes a compound having a 1-benzopyran skeleton, a spiropyran compound having a spiropyran skeleton, and a naphthopyran compound having a naphthopyran skeleton.
- Naphthopyran compounds include indenonaphthopyran compounds having an indenonaphthopyran skeleton.
- the chromene compound preferably includes an indenonaphthopyran compound having an indeno[2,1-f]naphtho[1,2-b]pyran skeleton.
- a cured product containing a chromene compound having an indeno[2,1-f]naphtho[1,2-b]pyran skeleton tends to have excellent durability.
- the indenonaphthopyran compound preferably contains a compound represented by the following formula (IIIa).
- the Z ring is a substituted or unsubstituted spiro ring in which the 13th-position carbon atom is a spiro atom.
- the Z ring may form an aliphatic ring, a fused polycyclic ring, a heterocyclic ring, or a heteroaromatic ring together with the carbon atom at the 13th position. It may be formed.
- the Z ring is preferably an aliphatic ring having 5 to 16 carbon atoms. More preferably, the aliphatic ring has an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms as a substituent.
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , and R 17 each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, an alkyl group, Cycloalkyl group, haloalkyl group, alkoxy group, amino group, substituted amino group, heterocyclic group that may have a substituent, halogen atom, alkylthio group, arylthio group that may have a substituent, nitro group, formyl group, hydroxycarbonyl group, alkylcarbonyl group, alkoxycarbonyl group, aralkyl group that may have a substituent, aralkoxy group that may have a substituent, aryloxy group that may have a substituent, substituent An aryl group that may have a substituent, a heteroaryl group that may have a substituent, a thiol group, an alk
- the number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1 to 10.
- alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, and hexyl.
- the haloalkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms.
- the haloalkyl group is preferably an alkyl group substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom.
- suitable haloalkyl groups include trifluoromethyl, tetrafluoroethyl, chloromethyl, 2-chloroethyl, and bromomethyl.
- the number of ring carbon atoms in the cycloalkyl group is preferably 3 to 8.
- Examples of the cycloalkyl group include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, and cyclohexyl group. Note that the cycloalkyl group may have a substituent, but the number of carbon atoms (3 to 8 carbon atoms) does not include the number of carbon atoms in the substituent.
- the number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6.
- suitable alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, sec-butoxy, and tert-butoxy.
- the amino group is a primary amino group (-NH 2 ), and the substituted amino group is a secondary or tertiary amino group substituted with one or two hydrogen atoms.
- substituents contained in the substituted amino group include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, haloalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 7 carbon atoms, and 6 carbon atoms. Examples thereof include an aryl group having 1 to 14 carbon atoms, a heteroaryl group having 4 to 14 carbon atoms, and the like.
- suitable amino groups include amino, methylamino, dimethylamino, ethylamino, diethylamino, phenylamino, and diphenylamino groups.
- the number of atoms in the heterocyclic group is preferably 3 to 10.
- the heterocyclic group may be an aliphatic heterocyclic group or an aromatic heterocyclic group. Specific examples of the aliphatic heterocyclic group include morpholino group, piperidino group, pyrrolidinyl group, piperazino group, and N-methylpiperazino group. A specific example of the aromatic heterocyclic group includes an indolinyl group.
- the heterocyclic group may have a substituent. Preferred substituents include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. Suitable heterocyclic groups having substituents include, for example, 2,6-dimethylmorpholino group, 2,6-dimethylpiperidino group, and 2,2,6,6-tetramethylpiperidino group.
- halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
- the number of carbon atoms in the alkylthio group is preferably 1 to 10.
- alkylthio groups include methylthio, ethylthio, n-propylthio, isopropylthio, n-butylthio, sec-butylthio, and t-butylthio.
- the number of carbon atoms in the arylthio group is preferably 6 to 10.
- arylthio groups include phenylthio, 1-naphthylthio, and 2-naphthylthio.
- the number of carbon atoms in the alkylcarbonyl group is preferably 2 to 10.
- alkylcarbonyl groups include acetyl and ethylcarbonyl groups.
- the number of carbon atoms in the alkoxycarbonyl group is preferably 2 to 10.
- Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.
- the number of carbon atoms in the aralkyl group is preferably 7 to 11.
- aralkyl groups include benzyl, phenylethyl, phenylpropyl, phenylbutyl, and naphthylmethyl.
- the number of carbon atoms in the aralkoxy group is preferably 7 to 11.
- Examples of aralkoxy groups include benzyloxy and naphthylmethoxy groups.
- the number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6 to 12.
- aryl groups include phenyl, 1-naphthyl, and 2-naphthyl.
- the number of carbon atoms in the aryloxy group is preferably 6 to 12.
- Examples of aryloxy groups include phenyloxy and naphthyloxy groups.
- the number of carbon atoms in the heteroaryl group is preferably 3 to 12.
- heteroaryl groups include thienyl, furyl, pyrrolinyl, pyridyl, benzothienyl, benzofuranyl, and benzopyrrolinyl groups.
- the number of carbon atoms in the alkoxyalkylthio group is preferably 2 to 10.
- Examples of the alkoxyalkylthio group include methoxymethylthio group, methoxyethylthio group, methoxy n-propylthio group, methoxy n-butylthio group, ethoxyethylthio group, and n-propoxypropylthio group.
- the haloalkylthio group preferably has 1 to 10 carbon atoms.
- Examples of haloalkylthio groups include trifluoromethylthio, tetrafluoroethylthio, chloromethylthio, 2-chloroethylthio, and bromomethylthio.
- the number of carbon atoms in the cycloalkylthio group is preferably 3 to 8.
- Examples of cycloalkylthio groups include cyclopropylthio, cyclobutylthio, cyclopentylthio, and cyclohexylthio.
- the cycloalkylthio group may have a substituent, but the number of carbon atoms (3 to 8 carbon atoms) does not include the number of carbon atoms in the substituent.
- cycloalkyl group, arylthio group, aralkyl group, aralkoxy group, aryloxy group, aryl group, heteroaryl group, and cycloalkylthio group may be unsubstituted or may have a substituent.
- a cycloalkyl group, arylthio group, aralkyl group, aralkoxy group, aryloxy group, aryl group, heteroaryl group, and cycloalkylthio group may have include a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group, and a cycloalkylthio group.
- the substituents may be selected from the group consisting of: The number of substituents may be one or two or more.
- R 13 and R 14 , R 14 and R 15 , and R 15 and R 16 are bonded to each other to form an aliphatic ring having 2 to 5 carbon atoms, or a C 1 to 4 aliphatic ring containing 1 to 3 heteroatoms. It may form an aliphatic heterocycle, an aromatic ring having 4 to 12 carbon atoms, or an aromatic heterocycle having 3 to 11 carbon atoms and containing 1 to 6 heteroatoms.
- the aliphatic ring, aliphatic heterocycle, aromatic ring, and aromatic heterocycle may be unsubstituted or may have at least one substituent selected from the above substituent group.
- the ultraviolet absorber has an absorption wavelength in the ultraviolet (UV) region of 400 nm or less.
- the ultraviolet absorber may have a maximum absorption wavelength in a range from 330 nm to 380 nm, or may have a maximum absorption wavelength in a range from 250 nm to less than 330 nm.
- An organic compound can be used as the ultraviolet absorber.
- As the ultraviolet absorber for example, at least one selected from the group consisting of benzophenone derivatives, ethylhexyl methoxycinnamate, benzotriazole derivatives, and triazine derivatives is used.
- the ultraviolet absorber preferably contains at least one selected from the group consisting of benzophenone derivatives, ethylhexyl methoxycinnamate, and benzotriazole derivatives.
- the blue light absorber a compound having an absorption peak in the wavelength region higher than 400 nm and lower than 450 nm in the absorption spectrum can be used.
- a compound is, for example, at least one selected from the group consisting of perylene compounds, porphyrin compounds, carotenoid compounds, and cyanine compounds.
- the blue light absorber it is preferable to use a porphyrin compound, and it is more preferable to use a tetraazaporphyrin compound.
- the high-energy visible light absorber is a blue light absorber that has an absorption peak in a wavelength range of 400 nm or more and 420 nm or less.
- the high-energy visible light absorber those similar to the blue light absorber can be used.
- the dye preferably contains a compound that has an absorption peak in the wavelength region of 540 nm or more and 650 nm or less, and more preferably contains a compound that has an absorption peak in the wavelength region of 550 nm or more and 600 nm or less in the absorption spectrum.
- a compound that has an absorption peak in the wavelength region of 540 nm or more and 650 nm or less preferably contains a compound that has an absorption peak in the wavelength region of 550 nm or more and 600 nm or less in the absorption spectrum.
- examples of such compounds include nitro compounds, azo compounds, anthraquinone compounds, threne compounds, porphyrin compounds, and rare earth metal compounds.
- electromic compound examples include organic substances such as viologen, polymers having electromic properties, metal salt complexes having a d atom, and the like.
- the proportion of the functional dye in the solid content of the adhesive composition is, for example, 0.1% by mass or more and 10% by mass or less, preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less.
- the second prepolymer is a first prepolymer obtained by reacting a first polyfunctional active hydrogen compound and a first iso(thio)cyanate compound, and a second polyfunctional active hydrogen compound that is a chain extender. You can get it.
- the second prepolymer has two or more iso(thio)cyanate groups.
- the second prepolymer preferably has iso(thio)cyanate groups at both ends of the main chain.
- the second prepolymer includes at least one selected from the group consisting of urethane prepolymer, urea prepolymer, urethaneurea prepolymer, thiourethane prepolymer, thiourea prepolymer, and thiourethane urea prepolymer.
- the second prepolymer is chemically bonded to water in the atmosphere and hydroxyl groups on the surfaces of the first and second optical sheets, and is composed of a (thio)urethane resin, a (thio)urea resin, and a (thio)urethane urea resin. Generate at least one type selected from the group.
- the number average molecular weight of the second prepolymer is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and even more preferably 13,000 or more.
- the peel strength of the optical laminate sheet tends to increase. That is, it is considered that the second prepolymers having a large number average molecular weight tend to become entangled with each other, thereby increasing the cohesive force and therefore the adhesive force.
- the number average molecular weight of the second prepolymer is preferably 50,000 or less, more preferably 40,000 or less, and even more preferably 30,000 or less. If the number average molecular weight of the second prepolymer is excessively large, the peel strength of the optical laminate sheet tends to decrease. That is, the second prepolymer having a large number average molecular weight contains a small amount of iso(thio)cyanate groups per unit mass, and therefore tends to have a weak adhesive force.
- the number average molecular weight of the second prepolymer can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
- GPC gel permeation chromatography
- GPC analysis software "Empower Personal GPC Option" manufactured by Nippon Waters Co., Ltd. is used.
- the softening point of the second prepolymer is preferably 90°C or higher, more preferably 100°C or higher, and even more preferably 110°C or higher.
- the softening point of the second prepolymer in one example it is 200°C or lower, and in another example it is 160°C or lower.
- the softening point of the second prepolymer is measured, for example, by the following method.
- the concentration of the second prepolymer in the solution is, for example, 34% by mass.
- This solution is poured into a stainless steel container and dried at 40° C. for 10 hours, at 60° C. for 10 hours, and then in a vacuum dryer at 60° C. for 12 hours to prepare a test piece with a thickness of 1 mm.
- the obtained test piece is analyzed using a thermomechanical measuring device (TMA120C, manufactured by Seiko Instruments Inc.) to obtain the softening point.
- the measurement conditions are a temperature increase rate of 10° C./min, a measurement temperature range of 30 to 200° C., and a penetrating probe with a tip diameter of 0.5 mm.
- the second prepolymer may occupy the main component.
- the proportion of the second prepolymer in the solid content of the adhesive composition is, for example, 90% by mass or more and 99% by mass or less.
- the proportion of the second prepolymer in the solid content of the adhesive composition is, for example, 5% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less.
- the first prepolymer is obtained by reacting a first polyfunctional active hydrogen compound and a first iso(thio)cyanate compound.
- the first prepolymer has two or more iso(thio)cyanate groups.
- the first prepolymer preferably has iso(thio)cyanate groups at both ends of the main chain.
- the first prepolymer includes at least one selected from the group consisting of a urethane prepolymer, a urea prepolymer, a thiourethane prepolymer, and a thiourea prepolymer.
- the first prepolymer becomes a raw material for the second prepolymer.
- the number average molecular weight of the first prepolymer is preferably 500 or more and 10,000 or less, more preferably 1,000 or more and 5,000 or less.
- the number average molecular weight of the first prepolymer can be measured in the same manner as the second prepolymer.
- the first iso(thio)cyanate compound has two or more iso(thio)cyanate groups. It is preferable that the first iso(thio)cyanate compound has two iso(thio)cyanate groups. More preferably, the first iso(thio)cyanate compound is a diisocyanate compound containing two isocyanate groups.
- the molar mass of the first iso(thio)cyanate compound is preferably 100 or more and 500 or less. When the first iso(thio)cyanate compound within this range is used, the second prepolymer and the first polymer having the desired number average molecular weights tend to be obtained.
- the molar mass of the first iso(thio)cyanate compound is more preferably 150 or more and 300 or less.
- the first iso(thio)cyanate compound includes at least one selected from the group consisting of aliphatic iso(thio)cyanate compounds, alicyclic iso(thio)cyanate compounds, and aromatic iso(thio)cyanate compounds.
- the first iso(thio)cyanate compound is preferably an alicyclic iso(thio)cyanate compound.
- As the first iso(thio)cyanate compound a single type may be used, or a plurality of types may be mixed and used.
- aliphatic isocyanate compounds include pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, 2,4,4,-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,2-bis(2-isocyanatoethylthio) Examples include ethane.
- cycloaliphatic isocyanate compounds include isophorone diisocyanate, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (hydrogenated diphenylmethane) diisocyanate), norbornane diisocyanate, 2,5-bis(isocyanatemethyl)-bicyclo[2,2,1]-heptane, 2,6-bis(isocyanatemethyl)-bicyclo[2,2,1]-heptane, etc. It will be done.
- aromatic isocyanate compounds include xylene diisocyanate (o-, m-, p-), toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, Examples include 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate.
- aliphatic isothiocyanate compounds include hexamethylene diisothiocyanate, 1,2-diisothiocyanate ethane, 1,3-diisothiocyanate propane, 1,4-diisothiocyanate butane, and 1,6-diisothiocyanate.
- cycloaliphatic isothiocyanate compounds include isophorone diisothiocyanate, cyclohexane diisothiocyanate, 2,4-bis(isothiocyanatomethyl)norbornane, 2,5-bis(isothiocyanatomethyl)norbornane, 2,6 -bis(isothiocyanatomethyl)norbornane, 3,5-bis(isothiocyanatomethyl)norbornane, norbornane diisocyanate, and the like.
- aromatic isothiocyanate compounds include p-phenylene diisopropylidene diisothiocyanate, 1,2-diisothiocyanate benzene, 1,3-diisothiocyanate benzene, 1,4-diisothiocyanate benzene, 2,4 -diisothiocyanate toluene, xylene diisothiocyanate (o-, m-, p-), 2,4-tolylene diisothiocyanate, 2,6-tolylene diisothiocyanate, 1,1'-methylenebis(4-isothiocyanate) benzene), 1,1'-methylenebis(4-isothiocyanate 2-methylbenzene), 1,1'-methylenebis(4-isothiocyanate 3-methylbenzene), and the like.
- the first polyfunctional active hydrogen compound has two or more active hydrogen groups. It is preferable that the first polyfunctional active hydrogen compound has two active hydrogen groups.
- the active hydrogen group includes at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, and a thiol group.
- the first polyfunctional active hydrogen compound is, for example, a polyol compound containing two or more hydroxyl groups, a polyamine compound containing two or more amino groups, a dicarboxylic acid containing two carboxyl groups, and a polythiol compound containing two or more thiol groups. At least one selected from the group consisting of: As the first polyfunctional active hydrogen compound, a single type may be used, or a plurality of types may be mixed and used.
- the first polyfunctional active hydrogen compound contains a polyol compound.
- a polyol compound When a polyol compound is used, a first prepolymer having (thio)urethane bonds is obtained.
- the repeating structural portion of the polyol compound can contribute to providing a matrix in the adhesive layer that is less likely to hinder the structural change of the photochromic compound.
- the photochromic properties of the optical laminate sheet tend to increase.
- the number average molecular weight of the polyol compound is preferably 500 or more and 3000 or less. When a polyol compound having a number average molecular weight within this range is used, it is likely that the second prepolymer and first polymer having the desired number average molecular weight can be obtained.
- the number average molecular weight of the polyol compound is more preferably 800 or more and 2000 or less.
- the polyol compound may include at least one selected from the group consisting of polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, and polycaprolactone polyol.
- the polyol compound includes a polycarbonate polyol. When polycarbonate polyol is used, the adhesion of the optical laminate sheet tends to increase.
- Polycarbonate polyols can be obtained, for example, by monophosgenation of low-molecular polyols, or by transesterification of ethylene carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, and the like.
- low molecular weight polyols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 3-methyl-1,5- Pentanediol, 2-ethyl-4-butyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol,
- polycarbonate polyols examples include the "Duranol (registered trademark)” series manufactured by Asahi Kasei Corporation, the “Kuraray Polyol (registered trademark)” series manufactured by Kuraray Co., Ltd., the “Plaxel (registered trademark)” series manufactured by Daicel Corporation, and the “Duranol (registered trademark)” series manufactured by Tosoh Corporation.
- the Nipporan (registered trademark) series, the ETERNACOLL (registered trademark) series manufactured by UBE Corporation, etc. can be used.
- Polycaprolactone polyol is obtained, for example, by ring-opening polymerization of ⁇ -caprolactone.
- the polycaprolactone polyol the "Plaxel (registered trademark)" series manufactured by Daicel Corporation, etc. can be used.
- a polyether polyol can be obtained, for example, by reacting a compound having two or more active hydrogen groups in the molecule with an alkylene oxide.
- compounds having two or more active hydrogen-containing groups include water, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, triethanolamine, diglycerin, pentaerythritol, trimethylolpropane, hexanetriol, etc. can be mentioned.
- the alkylene oxide include cyclic ether compounds such as ethylene oxide, propylene oxide, and tetrahydrofuran.
- polyether polyols examples include the "Excenol (registered trademark)” series and “Emulstar (registered trademark)” series manufactured by AGC Corporation, and the “ADEKA Polyether” series manufactured by ADEKA Corporation.
- a polyester polyol can be obtained, for example, by a condensation reaction between a polyhydric alcohol and a polybasic acid.
- polyhydric alcohols include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3, Examples include 3'-dimethylolheptane, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, 3,3-bis(hydroxymethyl)heptane, diethylene glycol, dipropylene glycol, glycerin, and trimethylolpropane.
- polybasic acids examples include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, orthophthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and the like.
- polyester polyols examples include the "Polylite (registered trademark)” series manufactured by DIC Corporation, the “Nipporan (registered trademark)” series manufactured by Tosoh Corporation, and the “Maximol (registered trademark)” series manufactured by Air Water Performance Chemical Co., Ltd. can be used.
- the polythiol compound may include at least one selected from the group consisting of aliphatic polythiols, aromatic polythiols, and polythiols containing a sulfur atom in addition to a mercapto group.
- aliphatic polythiols examples include methanedithiol, 1,2-ethanedithiol, 1,1-propanedithiol, 1,2-propanedithiol, 1,3-propanedithiol, 2,2-propanedithiol, 1,6- Hexanedithiol, 1,2,3-propanetrithiol, tetrakis(mercaptomethyl)methane, 1,1-cyclohexanedithiol, 1,2-cyclohexanedithiol, 2,2-dimethylpropane-1,3-dithiol, 3,4 -dimethoxybutane-1,2-dithiol, 2-methylcyclohexane-2,3-dithiol, 1,1-bis(mercaptomethyl)cyclohexane, thiomalic acid bis(2-mercaptoethyl ester), 2,3-dimercaptosuccinic acid acid (2-mercaptoethyl este
- aromatic polythiols examples include 1,2-dimercaptobenzene, 1,3-dimercaptobenzene, 1,4-dimercaptobenzene, 1,2-bis(mercaptomethyl)benzene, 1,3-bis(mercaptobenzene).
- polythiols containing sulfur atoms in addition to mercapto groups include bis(mercaptomethyl) sulfide, bis(mercaptoethyl) sulfide, bis(mercaptopropyl) sulfide, bis(mercaptomethylthio)methane, and bis(2-mercaptoethylthio).
- the amount of the first polyfunctional active hydrogen compound is determined by the molar amount M11 of active hydrogen groups contained in the first polyfunctional active hydrogen compound and the molar amount M11 of iso(thio)cyanate groups contained in the first iso(thio)cyanate compound. It is preferable that the ratio M11/M12 with M12 is adjusted to be 0.1 or more and 0.5 or less. When the ratio M11/M12 is within the above range, a sufficient amount of at least one of urethane bonds and urea bonds is formed in the first prepolymer, and a flexible adhesive layer that does not easily inhibit structural changes of the photochromic compound is formed. Can be formed.
- the ratio M11/M12 is preferably 0.30 or more and 0.50 or less, and more preferably 0.5.
- the ratio S1/S2 of the mass S1 of the first polyfunctional active hydrogen compound and the mass S2 of the first iso(thio)cyanate compound is preferably 0.1 or more and 10 or less.
- the ratio S1/S2 is preferably 0.8 or more and 5 or less, more preferably 1 or more and 3 or less.
- the second polyfunctional active hydrogen compound has two or more active hydrogen groups.
- the second polyfunctional active hydrogen compound reacts with the first prepolymer to produce a second prepolymer.
- the second polyfunctional active hydrogen compound functions as a chain extender that connects the first prepolymers. It is preferable that the second polyfunctional active hydrogen compound has two active hydrogen groups.
- the compounds mentioned for the first polyfunctional active hydrogen compound can be used.
- the second polyfunctional active hydrogen compound contains a polyamine.
- a polyamine When a polyamine is used, a second prepolymer having (thio)urethane urea bonds is obtained. When such a second prepolymer is used, the adhesion of the optical laminate sheet tends to increase.
- the molar mass of the polyamine is preferably 50 or more and 500 or less. When a polyamine having a molar mass within this range is used, a second prepolymer having a desired number average molecular weight tends to be obtained.
- the molar mass of the polyamine is more preferably 50 or more and 300 or less.
- Polyamines include diamines and triamines, and preferably include diamines.
- polyamines examples include isophorone diamine, ethylene diamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, 1,2-diaminobutane, 1,3-diaminobutane, 1,4-diaminobutane, and 1,5-diaminopentane.
- 1,6-diaminohexane piperazine, N,N-bis-(2-aminoethyl)piperazine, bis-(4-aminocyclohexyl)methane, bis-(4-amino-3-butylcyclohexyl)methane, 1, 2-, 1,3- and 1,4-diaminocyclohexane, norbornanediamine, hydrazine, dihydrazine adipate, phenylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, N,N'-diethylethylenediamine, N,N'-dimethyl
- Examples include ethylenediamine, N,N'-dipropylethylenediamine, N,N'-dibutylethylenediamine, N-methylethylenediamine, N-ethylethylenediamine, bis(hexamethylene)triamine, and 1,2,5-pentanetriamine.
- the polyamine preferably contains at least one selected from the group consisting of isophoronediamine, ethylenediamine, bis-(4-aminocyclohexyl)methane, and 1,6-diaminohexane.
- the amount of the second polyfunctional active hydrogen compound is the ratio of the molar amount M13 of active hydrogen groups contained in the second polyfunctional active hydrogen compound to the molar amount M14 of iso(thio)cyanate groups contained in the first prepolymer. It is preferable that M13/M14 is adjusted to be 0.21 or more and 0.50 or less. When the ratio M13/M14 is within the above range, a sufficient amount of the second prepolymer is produced.
- the ratio S3/S4 of the mass S3 of the second polyfunctional active hydrogen compound and the mass S4 of the first prepolymer is preferably 0.01 or more and 0.5 or less. When the ratio S3/S4 is within the above range, a second prepolymer having a sufficient amount of isocyanate groups per unit mass can be obtained.
- the ratio S3/S4 is more preferably 0.08 or more and 0.3 or less.
- the first polymer is obtained by reacting the second prepolymer with a monofunctional active hydrogen compound having one active hydrogen group.
- the first polymer typically does not have iso(thio)cyanate groups.
- the terminal end of the first polymer is modified with a non-reactive functional group.
- the first polymer includes at least one selected from the group consisting of urethane polymer, urea polymer, urethaneurea polymer, thiourethane polymer, thiourea polymer, and thiourethane urea polymer.
- the first polymer chemically bonds with the second prepolymer and/or the third prepolymer and the hydroxyl groups on the surfaces of the first and second optical sheets under high temperature to form a (thio)urethane resin and a (thio)urea resin. At least one selected from the group consisting of resin and (thio)urethane urea resin is produced.
- the number average molecular weight of the first polymer is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and even more preferably 13,000 or more. When a first polymer having a large number average molecular weight is used, the peel strength of the optical laminate sheet tends to increase.
- the number average molecular weight of the first polymer is preferably 50,000 or less, more preferably 40,000 or less, and even more preferably 30,000 or less. If the number average molecular weight of the first polymer is excessively large, the peel strength of the optical laminate sheet tends to decrease. This number average molecular weight can be measured in the same manner as the second prepolymer.
- the softening point of the first polymer is preferably 90°C or higher, more preferably 100°C or higher, and even more preferably 110°C or higher.
- the softening point of the first polymer in one example it is 200°C or lower, and in another example it is 160°C or lower.
- the softening point of the mixture can be measured in the same manner as for the second prepolymer.
- the first polymer may be present as a mixture with the second prepolymer.
- a mixture of the first polymer and the second prepolymer is obtained by adjusting the amount of monofunctional active hydrogen compound. That is, the ratio M5/M6 of the molar amount M6 of iso(thio)cyanate groups contained in the second prepolymer and the molar amount M5 of active hydrogen groups contained in the monofunctional active hydrogen compound is adjusted to be less than 1. By doing so, a mixture of the second prepolymer and the first polymer in which the iso(thio)cyanate group of the second prepolymer is protected with a monofunctional active hydrogen compound is produced.
- the ratio M5/M6 is preferably 0.75 or more and 0.95 or less.
- the number average molecular weight of this mixture is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, and even more preferably 13,000 or more. When a mixture with a high number average molecular weight is used, the peel strength of the optical laminate sheet tends to increase.
- the number average molecular weight of the mixture is preferably 50,000 or less, more preferably 40,000 or less, and even more preferably 30,000 or less. If the number average molecular weight of the mixture is excessively large, the peel strength of the optical laminate sheet tends to decrease. This number average molecular weight can be measured in the same manner as the second prepolymer.
- the softening point of this mixture is preferably 90°C or higher, more preferably 100°C or higher, and even more preferably 110°C or higher.
- the softening point of the mixture is high, the heat resistance of the optical laminate sheet tends to improve, and the adhesion tends to further increase.
- the softening point of the mixture in one example it is 200°C or lower, and in another example it is 160°C or lower.
- the softening point of the mixture can be measured in the same manner as for the second prepolymer.
- the proportion of the first polymer in the solid content of the adhesive composition is, for example, 75% by mass or more and 95% by mass or less.
- the mixture of the first polymer and the second prepolymer may include a fourth prepolymer.
- the fourth prepolymer is a compound in which a portion of the iso(thio)cyanate groups of the second prepolymer are protected with a monofunctional active hydrogen compound, and the remainder is not protected.
- the fourth prepolymer may include one iso(thio)cyanate group and one monofunctional active hydrogen compound protecting group. Since the fourth prepolymer has an iso(thio)cyanate group, it can improve the adhesion of the optical laminate sheet similarly to the second prepolymer.
- the proportion occupied by the first polymer is, in one example, 1% by mass or more and 40% by mass or less, and in another example, 10% by mass.
- the content is 30% by mass or less.
- the proportion occupied by the second prepolymer is, according to one example, 1% by mass or more and 40% by mass or less, and according to another example, the proportion occupied by the second prepolymer is 10% by mass or more and 30% by mass or less.
- the proportion occupied by the fourth prepolymer is, according to one example, 1% by mass or more and 80% by mass or less, and according to another example, the proportion occupied by the fourth prepolymer is 40% by mass or more and 80% by mass or less.
- the adhesive layer may be a cured adhesive composition containing a first polymer, a second prepolymer, and a fourth prepolymer, and may be a cured adhesive composition containing the first polymer and a fourth prepolymer. It may be the body.
- a monofunctional active hydrogen compound has one active hydrogen group.
- the monofunctional active hydrogen compound reacts with the iso(thio)cyanate groups of the second prepolymer to form the first polymer and terminate further reaction.
- the active hydrogen group includes at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and a thiol group.
- Monofunctional active hydrogen compounds are, for example, from the group consisting of monool compounds containing one hydroxyl group, monoamine compounds containing one amino group, carboxylic acids containing one carboxyl group, and monothiol compounds containing one thiol group. Contains at least one selected type. As the monofunctional active hydrogen compound, a single type may be used, or a mixture of multiple types may be used.
- the monofunctional active hydrogen compound is preferably a monoamine compound.
- a monoamine compound When a monoamine compound is used, a first polymer having (thio)urea bonds is obtained.
- the monofunctional active hydrogen compound preferably contains an amine having a 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl moiety, as represented by the following formula (3). Since the amine having a 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl moiety can function as a hindered amine, it can improve the photostability of the optical laminate sheet.
- R 21 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
- R 22 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
- a is 0 or 1.
- the monofunctional active hydrogen compound is preferably 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-aminopiperidine in which R 21 is a methyl group and a is 0.
- the ratio S5/S6 of the mass S5 of the monofunctional active hydrogen compound to the mass S6 of the second prepolymer is preferably 0.001 or more and 0.100 or less. When the ratio S5/S6 is within the above range, a first polymer having a sufficient amount of isocyanate groups per unit mass can be obtained.
- the ratio S5/S6 is more preferably 0.010 or more and 0.030 or less.
- the third prepolymer is a compound having two or more iso(thio)cyanate groups obtained by reacting the first polyfunctional active hydrogen compound and the first iso(thio)cyanate compound. That is, the third prepolymer is a compound similar to the first prepolymer.
- the third prepolymer chemically bonds with the hydroxyl groups on the surfaces of the first prepolymer and the first and second optical sheets under high temperature to form a (thio)urethane resin, a (thio)urea resin, and a (thio)urethane resin. At least one selected from the group consisting of urethane urea resins is produced.
- the proportion of the third prepolymer in the solid content of the adhesive composition is: For example, it is 5% by mass or more and 20% by mass or less.
- the adhesive composition includes, for example, a polymerization catalyst, a polymerization initiator, an antistatic agent, an internal mold release agent, an antioxidant, a light stabilizer, an anti-coloring agent, a fluorescent dye, a dye, a pigment, a fragrance, a solvent, a leveling agent, and a resin modifier.
- the adhesive composition contains at least one of an antioxidant and a leveling agent.
- IRGANOX245 ethylenebis(oxyethylene)bis[3,5-tert-butyl-4-hydroxy-m -Toluyl] propionate], BASF Japan Co., Ltd.
- IRGANOX1076 Octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, BASF Japan Co., Ltd.
- IRGANOX1010 Pentaerythritol tetrakis [3-(3 , 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], IRGANOX 1035, 1075, 104, 3790, 5057, 565 manufactured by BASF Japan Co., Ltd., etc. can be used.
- silicone surfactants As the leveling agent, silicone surfactants, fluorine-containing surfactants, etc. can be used. Specifically, Dow Toray Industries, Ltd. L-7001, L-7002, L-7604, FZ-2123, DIC Corporation Megafac F-470, Megafac F-1405, Megafac F-479, 3M Fluorad FC-430 manufactured by Japan Co., Ltd., etc. can be used.
- a hindered amine compound having a 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl skeleton 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl skeleton
- commercially available ones can be used.
- the product name is ADEKA STAB (registered trademark) LA series (LA-52, LA-57, LA-63P, LA-68, LA-72, LA-77Y, LA-81, LA-82, etc.) manufactured by ADEKA Co., Ltd. , TINUVIN (registered trademark) series (TINUVIN123, TINUVIN171, TINUVIN249, TINUVIN292, TINUVIN765, TINUVIN622SF, etc.) manufactured by BASF Japan Co., Ltd., Chimassorb (registered trademark) series (Chimassorb20 20FDL, Chimassorb944FDL), etc.
- the proportion of the additive in the solid content of the adhesive composition is, for example, 0.1% by mass or more and 1% by mass or less.
- the adhesive composition may contain an organic solvent to adjust its viscosity.
- the organic solvent may include at least one selected from the group consisting of tetrahydrofuran, diethyl ketone, t-butyl alcohol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, toluene, ethyl acetate, and cyclohexanone.
- the proportion of the organic solvent is, for example, 30% by mass or more and 80% by mass or less.
- the adhesive composition can be obtained, for example, by the following first to fourth manufacturing methods.
- a first method for producing an adhesive composition includes reacting a first polyfunctional active hydrogen compound and a first iso(thio)cyanate compound to obtain a first prepolymer, and reacting the first prepolymer and a second polyfunctional
- the method includes reacting a functionally active hydrogen compound to obtain a second prepolymer, and mixing the second prepolymer, a photochromic compound, and optional additives.
- a second method for producing an adhesive composition includes reacting a first polyfunctional active hydrogen compound and a first iso(thio)cyanate compound to obtain a first prepolymer; reacting the second prepolymer with a monofunctional active hydrogen compound to obtain a second prepolymer; reacting the second prepolymer with a monofunctional active hydrogen compound to obtain a mixture of the first polymer and the second prepolymer; mixing the polymer, second prepolymer, photochromic compound, and optional additives.
- a third method for producing an adhesive composition includes reacting a first polyfunctional active hydrogen compound and a first iso(thio)cyanate compound to obtain a first prepolymer and a third prepolymer; Reacting a polymer and a second polyfunctional active hydrogen compound to obtain a second prepolymer; Reacting the second prepolymer and a monofunctional active hydrogen compound to obtain a first polymer; and mixing a third prepolymer, a photochromic compound, and optional additives.
- a fourth method for producing an adhesive composition includes reacting a first polyfunctional active hydrogen compound and a first iso(thio)cyanate compound to obtain a first prepolymer; reacting with a functionally active hydrogen compound to obtain a second prepolymer; and reacting the second prepolymer with a monofunctionally active hydrogen compound to obtain a mixture of the first polymer, the second prepolymer, and the fourth prepolymer. and mixing the first polymer, second prepolymer, fourth prepolymer, photochromic compound, and optional additives.
- the reaction between the first polyfunctional active hydrogen compound and the first iso(thio)cyanate compound is preferably performed in the presence of an organic solvent.
- an organic solvent those mentioned above can be used.
- This reaction is preferably carried out under a nitrogen atmosphere. Further, this reaction is carried out, for example, at a reaction temperature of 60° C. or more and 150° C. or less, for 3 hours or more and 10 hours or less. This reaction is preferably carried out until the end point is confirmed by back titration of isocyanate groups.
- the reaction between the first prepolymer and the second polyfunctional active hydrogen compound is preferably performed in the presence of an organic solvent.
- an organic solvent those mentioned above can be used.
- This reaction is preferably carried out under a nitrogen atmosphere. Further, this reaction is carried out, for example, at a reaction temperature of 10° C. or more and 30° C. or less for 0.1 hour or more and 5 hours.
- the reaction between the second prepolymer and the monofunctional active hydrogen compound is preferably carried out in the presence of an organic solvent.
- an organic solvent those mentioned above can be used.
- This reaction is preferably carried out under a nitrogen atmosphere. Further, this reaction is carried out, for example, at a reaction temperature of -10° C. or more and 10° C. or less for 0.1 hour or more and 5 hours or less.
- the transparent support is, for example, a self-supporting film that can improve the strength of the optical laminate sheet.
- the transparent support only needs to be optically transparent.
- the transparent support may be colorless and transparent, white and transparent, or colored and transparent.
- the luminous transmittance of the transparent support is preferably 30% or more.
- the luminous transmittance of the transparent support can be measured using a UV-Vis spectrophotometer.
- the material of the transparent support is not particularly limited.
- the transparent support is, for example, a resin film or a ceramic film.
- the transparent support preferably contains at least one resin selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, triacetyl cellulose, polyamide, polycarbonate sheet, cellulose acetate butyrate, and (meth)acrylic. It is more preferable that at least one resin selected from the group consisting of acetylcellulose, polyamide, and polycarbonate sheet is included.
- the thickness of the transparent support is preferably thicker than the thickness of the first and second optical sheets.
- the thickness of the transparent support is preferably 50 ⁇ m or more, preferably 100 ⁇ m or more, and more preferably 200 ⁇ m or more. The thicker the transparent support, the stronger the optical laminate sheet tends to be. Although there is no particular upper limit to the thickness of the transparent support, in one example it is 1000 ⁇ m or less, and in another example it is 500 ⁇ m or less.
- the thickness of the transparent support can be measured, for example, in the same manner as the thickness of the PVA sheet.
- the transparent support preferably has a surface-modified region on its surface, similar to the other resin films mentioned above.
- a transparent support having a surface-modified region is used, the adhesiveness with the first and second adhesive layers tends to increase.
- the surface-modified regions are provided on both main surfaces of the transparent support.
- the first and second adhesive layers may have a similar structure to the adhesive layer described above.
- the second adhesive layer may or may not contain a functional dye such as a photochromic compound.
- a functional dye such as a photochromic compound.
- its structure may be the same as or different from the functional dye contained in the first adhesive layer.
- the thickness of the second adhesive layer may be the same as that of the first adhesive layer, and may be thicker or thinner.
- the thickness of the second adhesive layer is, for example, 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, preferably 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
- the thickness of the second adhesive layer may be thinner or thicker than the thicknesses of the first and second optical sheets.
- an adhesive composition is applied onto at least one main surface of the first optical sheet to obtain a first coating film.
- the method of applying the adhesive composition is not particularly limited. Examples of methods for applying the adhesive composition include a method using a device such as a bar coater, a spin coating method, a brush coating method, a dipping method, and the like.
- the first coating film is preferably dried at a temperature of 60° C. or higher and 150° C. or lower for 1 minute or more and 1 hour or less, for example.
- a second optical sheet is laminated on the first coating film, for example, so as to face each other directly to obtain a first laminate.
- the first laminate may be laminated together using a laminating roll or the like.
- the first laminate may be obtained by the following method. First, an adhesive composition is applied to a resin film other than the first and second optical sheets, such as polyethylene terephthalate, to form a first coating film. This first coating film is laminated on at least one surface of the first optical sheet. A second optical sheet is laminated on this first coating film. The obtained laminate may be processed with a laminating roll.
- a resin film other than the first and second optical sheets such as polyethylene terephthalate
- the first laminate is heat-treated at a temperature of 80° C. or higher and 200° C. or lower under atmospheric pressure.
- the heating temperature is preferably 90°C or higher and 150°C or lower, more preferably 100°C or higher and 130°C or lower.
- the heat treatment time is preferably 1 hour or more and 10 hours or less, more preferably 2 hours or more and 8 hours or less, and even more preferably 3 hours or more and 7 hours or less.
- the first laminate it is preferable to subject the first laminate to heat treatment within 12 hours after obtaining it. If the first laminate is allowed to stand still for a long time in an environment ranging from room temperature to less than 80° C., carbon dioxide may be generated inside the first coating film, and bubbles may be generated. Therefore, it is preferable to subject the first laminate to heat treatment immediately after obtaining the first laminate, more preferably within 10 hours, still more preferably within 6 hours. Further, it is preferable that the first laminate is subjected to heat treatment within 20 hours after forming the first coating film. The structure after the heat treatment may be left at room temperature for one week or more. Moreover, after obtaining the first laminate, it is preferable that the first laminate is subjected to heat treatment without being subjected to deaeration treatment.
- the degassing treatment is performed, for example, by allowing the first laminate to stand still under a vacuum or reduced pressure of 5000 Pa to 500 Pa at a temperature of 30° C. or more and 80° C. or less for 5 hours or more.
- a vacuum or reduced pressure of 5000 Pa to 500 Pa at a temperature of 30° C. or more and 80° C. or less for 5 hours or more.
- a transparent support may be used. That is, the transparent support may be attached to at least one of the first and second optical sheets to obtain the first laminate, and then the transparent support may be removed from each optical sheet. Further, after laminating a transparent support on the first coating film, an adhesive composition is applied onto the transparent support to form a second coating film, and a second optical sheet is placed on the second coating film. They may be laminated to form a first laminate.
- the optical laminated sheet thus obtained has an excellent appearance because bubbles are less likely to be generated from the first coating film.
- the first optical sheet and the second optical sheet are stretched polyvinyl alcohol films.
- This manufacturing method includes applying an adhesive composition containing a functional dye and an iso(thio)cyanate compound onto at least one main surface of a first optical sheet to obtain a first coating film; obtaining a first laminate by laminating a second optical sheet thereon; performing humidification treatment on the first laminate; and heating the first laminate after the humidification treatment at 80°C or more and 200°C or less under atmospheric pressure. and heat treatment at a temperature of .
- a second method for producing an optical laminated sheet includes using a stretched polyvinyl alcohol film instead of an unstretched polyvinyl alcohol film as the first optical sheet and the second optical sheet, and after applying a humidifying treatment to the first laminate.
- the manufacturing method is the same as the first manufacturing method except that it is subjected to heat treatment.
- the present inventors have found that when using a stretched polyvinyl alcohol film for the first and second optical sheets, by applying a humidification treatment to the first laminate, an optical laminate with less bubbles and excellent appearance can be obtained.
- a humidification treatment to the first laminate.
- the gas barrier properties of the stretched polyvinyl alcohol film are higher than those of the unstretched polyvinyl alcohol film. That is, when a stretched polyvinyl alcohol film with excessively high gas barrier properties is used, gas that may be generated from the first coating film is difficult to be released to the outside. Furthermore, since the optical laminated sheet is easily wrinkled, it may result in poor appearance.
- the gas barrier properties of the stretched polyvinyl alcohol film can be temporarily reduced. I can do it well. Therefore, by heat-treating the first laminate after the humidification process, it is possible to obtain an optical laminate sheet with fewer bubbles and wrinkles and an excellent appearance.
- the temperature of the humidification treatment is preferably 70°C or higher and 100°C or lower. By performing humidification treatment in this temperature range, bubbles are less likely to be generated.
- the temperature of the humidification treatment is more preferably 75°C or higher and 95°C or lower, and even more preferably 80°C or higher and 90°C or lower.
- the relative humidity of the humidification treatment is preferably 70% RH or more and 90% RH or less. By performing humidification treatment within this relative humidity range, bubbles are less likely to form.
- the relative humidity of the humidification treatment is more preferably 75% RH or more and 85% RH or less.
- the humidification treatment time is preferably 30 minutes or more and 3 hours or less. By performing the humidification treatment within this time, the stretched polyvinyl alcohol film can sufficiently absorb moisture while suppressing the generation of carbon dioxide within the first coating film.
- the humidification treatment time is preferably 1 hour or more and 2.5 hours or less, more preferably 1.5 hours or more and 2.5 hours or less.
- the first laminate is subjected to humidification treatment within 6 hours after obtaining it, and more preferably to subject it to humidification treatment within 4 hours. Further, it is preferable that the first laminate after the humidification treatment is subjected to heat treatment within 3 hours, and more preferably within 2 hours. Moreover, it is preferable to subject the first laminate to a humidification treatment within 20 hours after forming the first coating film, and it is preferable to subject the first laminate to a heat treatment within 24 hours. Moreover, after obtaining the first laminate, it is preferable that the first laminate is subjected to heat treatment without being subjected to deaeration treatment.
- optical articles includes an optical laminate sheet obtained by the first or second manufacturing method according to the embodiment.
- optical articles include lenses, window glasses for houses and automobiles, liquid crystal displays, sun visors, watches, and the like.
- Lenses include semi-finished lenses and finished lenses.
- FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of an optical article.
- the optical article 10 shown in FIG. 2 includes a first optical element base material 11, a second optical element base material 12, and an optical laminated sheet 1 interposed between them.
- the optical article 10 has a concave-convex lens shape.
- the optical laminated sheet 1 has a curved surface that follows the shape of the lens.
- the first optical element base material 11 is located on the concave side
- the second optical element base material 12 is located on the convex side.
- the first optical element base material 11 covers the entire surface of a first optical sheet (not shown) of the optical laminated sheet 1.
- the second optical element base material 12 covers the entire surface of a second optical sheet (not shown) of the optical laminated sheet 1.
- the side surfaces of the optical laminated sheet 1 are not covered with the first and second optical element base materials.
- the side surfaces of the optical laminated sheet 1 may be covered with the first and second optical element base materials.
- FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of eyeglasses including an optical article.
- Eyeglasses 100 shown in FIG. 3 include a lens 101 and a frame 102 that supports this lens 101.
- Lens 101 includes the optical article shown in FIG.
- the method for manufacturing an optical article includes coating the surface of at least one of the first optical sheet and the second optical sheet of the optical laminated sheet obtained by the method according to the embodiment with an optical element base material.
- the optical element base material may contain resin.
- the resin is selected from the group consisting of polyester resin, polyamide resin, allyl resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyurethane resin, polyurethane urea resin, polythiourethane resin, polythiourethane urea resin, polythioepoxy resin, and polycarbonate resin. It may contain at least one kind.
- the mold includes an upper mold and a lower mold. By combining the upper mold and the lower mold, a hollow part is formed inside.
- the gasket is installed at the interface between the upper mold and the lower mold.
- a notch for fixing the optical laminated sheet is provided inside the gasket.
- a protrusion or a recess may be provided inside the gasket instead of the notch.
- the mold and gasket are, for example, those used for molding a well-known plastic lens.
- the hollow part of this mold is filled with a curable composition capable of forming an optical element base material.
- the mold filled with the curable composition is heat treated to harden the curable composition.
- the temperature is gradually raised from room temperature to the curing temperature, and after reaching the curing temperature, it is held for a certain period of time.
- Curing temperature varies depending on the type of curable composition.
- the curing temperature is, for example, 60°C or higher and 100°C or lower.
- the temperature increase rate is, for example, 1° C./hour or more and 10° C./hour or less.
- the holding time at the curing temperature is, for example, 1 hour or more and 30 hours or less.
- the optical article may be obtained by the following method. First, a portion of the curable composition is filled into the lower mold of the mold. An optical lamination sheet is installed on the surface of the curable composition after filling. Next, an upper mold is installed to face the lower mold to form a hollow part. This hollow space is filled with the remainder of the curable composition. The obtained mold is heated in the same manner as above to obtain a cured product. In this way, an optical article according to an embodiment in which the entire main surface and side surfaces of the optical laminate sheet are covered with the optical element base material is obtained.
- the optical laminated sheet may be obtained by the following method. First, an optical laminated sheet is placed along the top surface of the mold. A curable composition is filled into the surface of the optical laminate sheet that is not in contact with the top surface of the mold, that is, toward the back surface, and heat treated under the same conditions as above to obtain a first optical element base material. This first optical element base material is placed in a mold. A curable composition is filled toward the surface of the optical laminate sheet that is not covered by the first optical element base material, and heat treated under the same conditions as above to obtain a second optical element base material. In this way, a laminate is obtained in which the main surface and optionally the side surfaces of the optical laminate sheet are covered with the optical element base material.
- the curable composition for forming an optical element substrate will be described in detail.
- the curable composition for allyl-based resin contains an allyl monomer having an allyl group and a polymerization initiator.
- the allyl monomer includes, for example, at least one selected from the group consisting of diethylene glycol bisallyl carbonate, diallyl isophthalate, and diallyl terephthalate.
- the polymerization initiator includes, for example, diisopropyl peroxycarbonate.
- the curable composition for (meth)acrylic resin contains a (meth)acrylic monomer having a (meth)acrylate group and a polymerization initiator.
- the curable composition for urethane urea resin includes a prepolymer of a polyisocyanate compound and a polyol compound, and a diamine compound.
- a polyisocyanate compound polyol compound, and diamine compound, those mentioned above in the adhesive composition can be used.
- the curable composition for thiourethane resin contains a polyisocyanate compound, a polythiol compound, and a polymerization catalyst.
- a polyisocyanate compound those mentioned above in the adhesive composition can be used.
- the curable composition for thioepoxy resin contains a monomer having a thioepoxy group, a curing agent, and a polymerization catalyst.
- Example 1> Manufacture of first prepolymer FPP1
- a mixture was obtained by charging 100 g of the first isocyanate compound FI1, 315 g of the first polyfunctional active hydrogen compound FA1, and 40 g of the organic solvent OS1 into a 2 L reaction vessel. Isophorone diisocyanate was used as the first isocyanate compound FI1.
- As the first polyfunctional active hydrogen compound FA1 polycarbonate diol having a number average molecular weight of 1000 was used. Diethyl ketone was used as the organic solvent OS1.
- This mixture was stirred at 150 rpm for 5 hours at 100° C. under a nitrogen atmosphere to obtain a reaction solution containing the first prepolymer.
- this first prepolymer will also be referred to as first prepolymer FPP1. The end point of the reaction was confirmed by back titration of isocyanate groups.
- Second prepolymer SPP1 After adding 560 g of organic solvent OS1 and 150 g of organic solvent OS2 to the 10°C reaction solution containing the first prepolymer FPP1, the liquid temperature was maintained at 15°C. Tert-butyl alcohol was used as the organic solvent OS2. 21.3 g of the second polyfunctional active hydrogen compound SA1 was added dropwise to this reaction solution, and the reaction was carried out at 15° C. for 1 hour to obtain a reaction solution containing the second prepolymer. As this second polyfunctional active hydrogen compound SA1, bis-(4-aminocyclohexyl)methane was used. Hereinafter, this second prepolymer will also be referred to as second prepolymer SPP1. In addition, in the reaction liquid containing the second prepolymer SPP1, the solid content concentration was 37.6% by mass.
- the number average molecular weight of the second prepolymer SPP1 was measured and found to be 13,000. Moreover, the softening point was 98°C.
- adhesive composition AC1 100 g of reaction solution containing second prepolymer SPP1, 1.02 g of photochromic compound PC1, 0.34 g of ethylenebis(oxyethylene)bis[3-(5-tert-butyl-4-hydroxy-m-tolyl)propionate ], and 0.05 g of DOW CORNING TORAY L-7001 were mixed and stirred at room temperature to obtain an adhesive composition.
- this adhesive composition will also be referred to as adhesive composition AC1.
- photochromic compound PC1 a compound represented by the following formula was used.
- Adhesive composition AC1 was coated on unstretched polyvinyl alcohol film PVF1 using a bar coater to form a first coating film.
- the thickness of the unstretched polyvinyl alcohol film PVF1 was 75 ⁇ m, the boric acid content was 0% by mass, and the moisture content was 5% by mass.
- This first coating was dried at a temperature of 100° C. for 5 minutes.
- the thickness of the first coating film after drying was 30 ⁇ m.
- An unstretched polyvinyl alcohol film PVF1 was laminated onto the dried first coating film using a laminating roll to obtain a first laminate. Note that the first laminate had a rectangular strip shape. One end in the long side direction of the first laminate was not coated with the adhesive composition, and was left uncoated.
- optical laminate sheet OL1 Three hours after obtaining this first laminate, it was heated at 100° C. for 1 hour under atmospheric pressure while being held down on all sides to prevent shrinkage, to obtain an optical laminate sheet.
- this optical laminate sheet will also be referred to as optical laminate sheet OL1.
- Examples 2 to 7 and 9> As shown in Table 2, an optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the heat treatment conditions were changed.
- the stretched polyvinyl alcohol film PVF2 had a thickness of 30 ⁇ m, a boric acid concentration of 5.4% by mass, and a water content of 10% by mass.
- the stretched polyvinyl alcohol film was used in the form of a laminate in which a 70 ⁇ m protective film was attached to the main surface of the stretched polyvinyl alcohol film PVF2 opposite to the main surface on which the first coating film was provided.
- Example 10 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the first laminate was degassed under vacuum at a temperature of 40° C. for 40 hours and then heat treated.
- Example 11 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the first laminate was degassed under vacuum at a temperature of 40° C. for 75 hours and the heat treatment was omitted.
- Example 12 Same as Example 1 except that the first laminate was heat-treated at 40°C under atmospheric pressure for 24 hours and then degassed under vacuum at 60°C for 51 hours. An optical laminated sheet was obtained using the method described above.
- Example 13 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that the first laminate was degassed under vacuum at a temperature of 100° C. for 6 hours and the heat treatment under atmospheric pressure was omitted.
- Example 14 An optical laminated sheet was obtained in the same manner as in Example 1, except that a 4-fold stretched polyvinyl alcohol film PVF2 was used as the first and second optical sheets, and a humidification treatment was performed before the heat treatment. Note that the 4x stretched polyvinyl alcohol film PVF2 is used in the form of a laminate with a 70 ⁇ m protective film attached to the main surface opposite to the main surface on which the first coating film of the 4x stretched polyvinyl alcohol film PVF2 is provided. there was.
- the first laminate was left standing for one hour in a constant temperature bath set at a temperature of 80° C. and a relative humidity of 80% RH. Note that the first laminate was subjected to humidification treatment within 3 hours after it was obtained. Further, the first laminate after the humidification treatment was subjected to a heat treatment within one hour.
- Example 15 and Example 16> An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 14, except that the humidification conditions were changed as shown in Table 4.
- Example 17 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 14, except that the first laminate was immersed in water at 25° C. for 30 seconds and then subjected to heat treatment.
- Example 18 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 14, except that the unstretched polyvinyl alcohol film PVF1 was used as the second optical sheet.
- Example 19 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 18, except that the humidification temperature was changed to 60°C.
- Example 20 Same as Example 14, except that the humidification treatment and the heat treatment under atmospheric pressure of the first laminate were omitted, and the first laminate was subjected to a deaeration treatment under vacuum at a temperature of 40°C for 75 hours. An optical laminated sheet was obtained using the method described above.
- Example 21 The first laminate was heat-treated at a temperature of 40°C for 24 hours under atmospheric pressure, and then degassed under vacuum at a temperature of 60°C for 51 hours.
- An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 14, except that.
- Example 22 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 14, except that the humidification treatment of the first laminate was omitted.
- Example 23 An optical laminated sheet was obtained in the same manner as in Example 22, except that a 4-fold stretched polyvinyl alcohol film PVF4 was used as the first and second optical sheets.
- the thickness of the 4-fold stretched polyvinyl alcohol film PVF4 was 30 ⁇ m, the boric acid concentration was 10.7% by mass, and the water content was 10% by mass.
- Example 24 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 23, except that the heat treatment was performed under vacuum.
- Example 25 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 22, except that the heat treatment time was shortened to 1 hour.
- Example 26 An optical laminate sheet was obtained in the same manner as in Example 23, except that the heat treatment temperature was changed to 120° C. and the heat treatment time was shortened to 1 hour.
- the maximum absorption wavelength and the absorbance at the maximum absorption wavelength of the optical laminated sheet before the 96-hour deterioration test were obtained using a spectrophotometer (instantaneous multichannel photodetector MCPD3000) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. . This absorbance was defined as absorbance ⁇ (0).
- the photochromic compound was irradiated with a xenon lamp for 900 seconds at an illuminance of 50,000 lux to cause the photochromic compound to develop color.
- a xenon lamp L-2480 (300W) SHL-100 manufactured by Hamamatsu Photonics was used as a light source.
- This xenon lamp had an irradiance value specified by the International Organization for Standardization (ISO) 8980-3.
- the absorbance at the maximum absorption wavelength after xenon lamp irradiation was determined by the same method as above, and the absorbance ⁇ (900) after color development was obtained.
- the value obtained by subtracting the absorbance ⁇ (0) from the absorbance ⁇ (900) was defined as the color density (A0) before the 96-hour deterioration test.
- a 96-hour accelerated deterioration test of the optical laminated sheet was conducted using a xenon weather meter X25 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.
- the color density of the optical laminated sheet after the deterioration test was determined by the same method as above, and was defined as the color density (A96) after the 96-hour deterioration test.
- the residual rate of photochromic property (%) was calculated by dividing the color density (A96) by the color density (A0).
- the peel strengths of the optical laminate sheets obtained in Examples 1 to 3 and 5 were measured. Specifically, the optical laminated sheet was cut into a strip of 25 mm x 100 mm to obtain a test piece. At this time, it was cut out so as to include one long side edge that did not include the coating film of the adhesive composition. The parts of the first optical sheet and the second optical sheet of this test piece that are not coated with the adhesive composition are sandwiched between an upper jig and a lower jig, respectively.Testing machine: Autograph AGS-500NX, manufactured by Shimadzu Corporation It was installed in The upper jig was pulled at a crosshead speed of 100 mm/min, and the maximum peeling force was measured.
- the peel strengths of the optical laminate sheets of Examples 1, 2, 3, and 5 were 15 N/25 mm, 50 N/25 mm, 50 N/25 mm, and 65 N/25 mm, respectively.
- optical laminated sheet The appearance of the optical laminate sheet was evaluated by the following method. First, the optical laminated sheet was visually observed and the number of bubbles was measured. When there were two or less bubbles, it was determined that there were no bubbles, and when there were three or more bubbles, it was determined that there were bubbles.
- the optical laminate sheet was visually observed and the number of wrinkles was measured. When there was one or less wrinkles, it was determined that there were no wrinkles, and when there were two or more wrinkles, it was determined that there were wrinkles. The results are shown in Tables 2 and 4.
- a method providing a first coating film of an adhesive composition containing a functional dye and an iso(thio)cyanate compound on at least one main surface of the first optical sheet; Laminating the second optical sheet on the first coating film to obtain a first laminate; A method for producing an optical laminate sheet, comprising heat-treating the first laminate at a temperature of 80° C. or more and 200° C. or less under atmospheric pressure.
- a method for manufacturing an optical article including:
- a method for producing an optical laminate sheet comprising heating the first laminate after the humidification treatment at a temperature of 80° C. or more and 200° C. or less under atmospheric pressure.
- a method for manufacturing an optical article including:
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Abstract
本発明の目的は、外観に優れた光学積層シートの製造方法と、この光学積層シートを含む光学物品の製造方法とを提供することにある。 実施形態によると、光学積層シートの第1の製造方法が提供される。光学積層シートは、第1光学シートと、第2光学シートと、接着層とを含む。第1光学シート及び第2光学シートの少なくとも一方は無延伸ポリビニルアルコールフィルムである。この製造方法は、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、第1塗膜上に第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することとを含む。
Description
本発明は、光学積層シートの製造方法及び光学物品の製造方法に関する。
プラスチック眼鏡は、レンズにプラスチック製のレンズを用いた眼鏡である。プラスチックレンズは、例えば、半完成品であるセミフィニッシュドレンズに様々な加工を施すことにより製造される。セミフィニッシュドレンズの凸面である表面には、ハードコート層や反射防止膜等の機能層が設けられる。また、セミフィニッシュドレンズの凹面である裏面には、切削及び研磨加工が施される。
近年、紫外線の量により色調が変化するフォトクロミック性を有する調光レンズが注目を集めている。調光レンズは、フォトクロミック化合物をプラスチックレンズに付与することにより得られる。フォトクロミック化合物は、光の作用により、互いに異なる光吸収スペクトルを有する2以上の異性体を可逆的に生成可能な化合物である。
フォトクロミックレンズの製造方法としては、従来、セミフィニッシュドレンズのマトリックスにフォトクロミック化合物を分散させる練り込み法、及び、セミフィニッシュドレンズの表面にフォトクロミック化合物を含む層を設ける積層法等が用いられてきた。
バインダーシート法は、フォトクロミック化合物を含む樹脂層を2枚の光学シートで挟んだバインダーシートをレンズ基材と一体化させてセミフィニッシュドレンズを製造する方法である。バインダーシート法によると、フォトクロミック化合物を含む自立した物品を用いてセミフィニッシュドレンズを製造できるため、練り込み法及び積層法と比較して、生産効率が高まり、大量生産が容易となる傾向にある。
本発明の目的は、外観に優れた光学積層シートの製造方法と、この光学積層シートを含む光学物品の製造方法とを提供することにある。
実施形態によると、光学積層シートの第1の製造方法が提供される。光学積層シートは、第1光学シートと、第2光学シートと、接着層とを含む。接着層は、第1光学シート及び第2光学シートの間に位置する。接着層は、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む。第1光学シート及び第2光学シートの少なくとも一方は無延伸ポリビニルアルコールフィルムである。この製造方法は、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、第1塗膜上に第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することとを含む。
実施形態によると、光学積層シートの第2の製造方法が提供される。光学積層シートは、第1光学シートと、第2光学シートと、接着層とを含む。接着層は、第1光学シート及び第2光学シートの間に位置する。接着層は、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む。第1光学シート及び第2光学シートは、延伸ポリビニルアルコールフィルムである。この製造方法は、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、第1塗膜上に第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、第1積層体に加湿処理を施すことと、加湿処理後の第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することとを含む。
実施形態によると、光学物品の製造方法が提供される。この製造方法は、実施形態に係る方法で得られた光学積層シートの第1光学シート及び第2光学シートの少なくとも一方の表面を光学素子基材で被覆することを含む。
本発明によると、外観に優れた光学積層シートの製造方法と、この光学積層シートを含む光学物品の製造方法とが提供される。
[光学積層シートの第1の製造方法]
実施形態によると、光学積層シートの第1の製造方法が提供される。光学積層シートは、第1光学シートと、第2光学シートと、接着層とを含む。接着層は、第1光学シート及び第2光学シートの間に位置する。接着層は、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む。第1光学シート及び第2光学シートの少なくとも一方は無延伸ポリビニルアルコールフィルムである。この製造方法は、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、第1塗膜上に第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することとを含む。
実施形態によると、光学積層シートの第1の製造方法が提供される。光学積層シートは、第1光学シートと、第2光学シートと、接着層とを含む。接着層は、第1光学シート及び第2光学シートの間に位置する。接着層は、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む。第1光学シート及び第2光学シートの少なくとも一方は無延伸ポリビニルアルコールフィルムである。この製造方法は、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、第1塗膜上に第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することとを含む。
実施形態に係る製造方法によると、外観に優れた光学積層シートを得られる。この理由は、以下のとおりであると本発明者らは考えている。先ず、光学積層シートの製造工程において、第1積層体には、気泡が発生することがある。気泡は、光学積層シートの外観性を損なうため、取り除かれることが望ましい。そこで、例えば、真空若しくは減圧下で第1積層体を加熱し、脱気処理を行うことがある。しかしながら、この脱気処理を施しても、第1積層体から十分な気泡が取り除かれないことがある。本発明者らが鋭意研究したところ、第1積層体について大気圧下で比較的高温で加熱処理を行うことにより、気泡が少ない外観性に優れた光学積層シートが得られることを見出した。すなわち、第1積層体に含まれる気泡には、外気から取り込まれた空気に加えて、第1塗膜から発生するガスが含まれ得ることを本発明者らは見出した。このガスは、例えば、以下の過程で発生すると考えられる。先ず、第1塗膜に含まれるイソ(チオ)シアネート化合物のイソ(チオ)シアネート基と、ポリビニルアルコールフィルムの表面に存在する水酸基とが反応し、(チオ)ウレタン結合が生成する。これにより、接着層とポリビニルアルコールフィルムとの密着性が高まる。しかしながら、このイソ(チオ)シアネート基は、空気、第1塗膜、及びポリビニルアルコールに含まれる水と反応して、アミン及び二酸化炭素を生成し得る。第1積層体の内部において、イソシアネート基と水との反応により二酸化炭素を含むガスが生じ、これが気泡として現れると考えられる。真空若しくは減圧下においては、第1塗膜に含まれるイソ(チオ)シアネート化合物のイソ(チオ)シアネート基とポリビニルアルコールフィルムの表面に存在する水酸基との反応よりも、イソ(チオ)シアネート基と水との反応による二酸化炭素の生成が優先的に生じ続けるため、十分に脱気されないと考えられる。更に、ポリビニルアルコールフィルムは、ガスバリア性が高いため、第1積層体内部で生じた気泡は、脱気処理を行っても十分に脱気されにくいと考えられる。実施形態に係る方法においては、大気圧下、80℃以上200℃以下という比較的高温環境下において、第1積層体の加熱処理を行う。このような環境下であると、第1積層体内部において、二酸化炭素の生成によるガスの発生を抑制しながら、加熱によりポリビニルアルコールフィルムの剛性を低下させることにより外気から取り込まれた空気も含めて脱気できると考えられる。それゆえ、実施形態に係る方法によると、気泡の少ない外観性に優れた光学積層シートが得られる。
以下、実施形態に係る光学積層シートの第1の製造方法について、詳細に説明する。
(光学積層シート)
光学積層シートは、第1光学シートと、第2光学シートと、これらの間に位置する接着層とを含む。光学積層シートは、第1光学シート及び第2光学シートと透明支持体と第1接着層及び第2接着層とを含んでいてもよい。第1光学シート及び透明支持体は、第1接着層により接着されている。透明支持体及び第2光学シートは、第2接着層により接着されている。
光学積層シートは、第1光学シートと、第2光学シートと、これらの間に位置する接着層とを含む。光学積層シートは、第1光学シート及び第2光学シートと透明支持体と第1接着層及び第2接着層とを含んでいてもよい。第1光学シート及び透明支持体は、第1接着層により接着されている。透明支持体及び第2光学シートは、第2接着層により接着されている。
光学積層シートの厚みは、90μm以上であることが好ましく、110μm以上であることがより好ましく、130μm以上であることが更に好ましい。光学積層シートの厚みが厚いと、光学積層シートの強度が高まり、歩留まりが高まる傾向にある。光学積層シートの厚みに上限は特にないが、一例によると、1000μm以下であり、他の例によると、500μm以下である。
図1は、光学積層シートの一例を概略的に示す断面図である。図1に示す光学積層シート1は、第1光学シート2と、第2光学シート3と、これらの間に介在する接着層4とを含む。接着層4は、第1光学シート2の一方の主面全体と、第2光学シート3の一方の主面全体とを被覆している。接着層4は、第1光学シート2の両方の主面全体と、第2光学シート3の両方の主面全体とを被覆していてもよく、各主面の一部のみを被覆していてもよい。
(第1及び第2光学シート)
第1及び第2光学シートの少なくとも一方は、無延伸ポリビニルアルコールフィルムである。第1及び第2光学シートの両方が無延伸ポリビニルアルコールフィルムであってもよい。一方は延伸ポリビニルアルコールフィルムであってもよく、ポリビニルアルコール以外の樹脂からなるフィルムであってもよい。
第1及び第2光学シートの少なくとも一方は、無延伸ポリビニルアルコールフィルムである。第1及び第2光学シートの両方が無延伸ポリビニルアルコールフィルムであってもよい。一方は延伸ポリビニルアルコールフィルムであってもよく、ポリビニルアルコール以外の樹脂からなるフィルムであってもよい。
ポリビニルアルコールフィルムは、ポリビニルアルコール(PVA)樹脂を含む。ポリビニルアルコールフィルムは、PVA樹脂のみから構成されていてもよく、その他の樹脂を含んでいてもよい。その他の樹脂としては、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等が挙げられる。
無延伸ポリビニルアルコールフィルムの水分量は、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましい。水分量が多いと、接着層との密着性が高まり、また、フィルムの柔軟性が高まる傾向にある。一方、水分量が過剰に多いと、フィルムの硬度が低下し、生産効率が低下し得る。したがって、無延伸ポリビニルアルコールフィルムの水分量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましい。
水分量は、例えば、以下の方法で測定できる。先ず、ポリビニルアルコールフィルムを切断して、試料を得る。試料の質量は、例えば、5gとする。この試料を、水分計の皿にのせ、120℃まで昇温する。30秒間の水分変化率が0.02%となるまで120℃で保温し、30秒間の水分変化率が0.02%に達した試料の質量を測定する。乾燥前の試料の質量と乾燥後の試料の質量から、乾燥前の試料の質量に対する蒸発した水分の質量が占める割合、すなわちポリビニルアルコールフィルムの水分率を求める。水分計としては、例えば、株式会社島津製作所製の水分計MOC63uを用いる。
PVA樹脂の平均重合度は、例えば、100以上10000以下であり、好ましくは、1500以上8000以下であり、より好ましくは、2000以上5000以下である。PVA樹脂の平均重合度は、日本工業規格(JIS)K6726;1994に準拠した方法で求められる。
PVA樹脂は、ホウ酸を含んでいてもよい。ホウ酸は、PVA同士を架橋させる架橋剤として用いられる。PVA樹脂のホウ酸含有率は、例えば、0.1質量%以上20質量%以下であり、好ましくは、0.5質量%以上15質量%以下であり、より好ましくは、1質量%以上10質量%以下である。このホウ酸含有量は、誘導結合プラズマ(Inductively Coupled Plasma;IPC)発光分析により算出できる。具体的には、先ず、光学シートを硝酸水溶液に溶解させて溶液を得る。この溶液を用いてIPC分析を行い、ホウ素含有量を算出する。このホウ素含有量からホウ酸含有率に換算する。
光学シートは、染料を含んでいてもよい。染料は、2色性物質を含む。2色性物質は、ヨウ素及び2色性染料を含む。2色性染料は、アゾ系であってもよく、アントラキノン系であってもよい。2色性染料の具体例は、クロランチンファストレッド(C.I.28160)、コンゴーレッド(C.I.22120)、ブリリアントブルーB(C.I.24410)、ベンゾパープリン(C.I.23500)、クロラゾールブラックBH(C.I.22590)、ダイレクトブルー2B(C.I.22610)、ジアミングリーン(C.I.30295)、クリソフェニン(C.I.24895)、シリウスイエロー(C.I.29000)、ダイレクトファーストレッド(C.I.23630)、アシドブラック(C.I.20470)、ダイレクトスカイブルー(C.I.24400)、ソロフェニルブルー4GL(C.I.34200)、ダイレクトコッパーブルー2B(C.I.24185)、及び、ニッポンブリリアントヴァイオレットBKconc(C.I.27885)を含む。
無延伸ポリビニルアルコールフィルムの厚みは、例えば、10μm以上であり、30μm以上であることが好ましく、50μm以上であることが更に好ましい。厚いフィルムを用いると、生産効率が向上する傾向にある。無延伸ポリビニルアルコールフィルムの厚みに上限値は特にないが、一例によると、100μm以下であり、他の例によると、80μm以下である。第1及び第2光学シートの厚みは、互いに同一でもよく、異なっていてもよい。
延伸ポリビニルアルコールフィルムの延伸方法は、1軸延伸、又は2軸延伸のいずれであってもよい。延伸方向は、未延伸フィルムの機械流れ方向(MD)、これに直交する方向(TD)、機械流れ方向に斜交する方向の何れでもよい。ここで、1軸延伸シートとは、上記方向のうちいずれかの一方向に未延伸シートを延伸したものである。2軸延伸シートは、上述の延伸方向のうち2方向に延伸したものであり、同時に延伸する同時二軸延伸シートであっても、所定の方向に延伸した後で他の方向に延伸する逐次2軸延伸シートであってもよい。2軸延伸シートの場合、通常、MD、TDに延伸したものが好ましい。延伸倍率は、1.5~8倍であることが好ましく、2~6倍であることがより好ましい。
延伸ポリビニルアルコールフィルムの水分量は、1質量%以上であることが好ましく、3質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが更に好ましい。水分量が多いと、接着層との密着性が高まり、また、フィルムの柔軟性が高まる傾向にある。一方、水分量が過剰に多いと、フィルムの硬度が低下し、生産効率が低下し得る。したがって、延伸ポリビニルアルコールフィルムの水分量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましい。水分量は、無延伸ポリビニルアルコールフィルムと同様の方法で測定できる。
延伸ポリビニルアルコールフィルムは、偏光性を有する偏光フィルムであってもよい。偏光性を有する光学シートは、視感透過率が10%以上80%以下であり、偏光度が30%以上99.9%以下であることが好ましい。偏光性を有する延伸ポリビニルアルコールフィルムは、上述した2色性物質を含む。
延伸ポリビニルアルコールフィルムの厚みは、例えば、10μm以上100μm以下である。
ポリビニルアルコールフィルム以外の樹脂フィルムとしては、光透過性を有する様々な樹脂フィルムを使用できる。樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、及びポリオレフィン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いる。ポリアミド樹脂としては、脂環族ポリアミド樹脂を用いてもよく、半芳香族ポリアミド樹脂を用いてもよく、芳香族ポリアミド樹脂を用いてもよい。セルロース樹脂としては、例えばトリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース等のアセチルセルロースを用いてもよく、トリプロピルセルロース、ジプロピルセルロース等のプロピルセルロース等を用いてもよい。
PVA以外の樹脂フィルムは、その表面に表面改質領域を備えることが好ましい。表面改質領域は、反応性官能基を有する。反応性官能基は、例えば、水酸基、チオール基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基、イソ(チオ)シアネート基、アリル基、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基、オキセタン基、チオエポキシ基、及びシラノール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。表面改質領域を有する樹脂フィルムを用いると、接着層と第1及び第2光学シートとの密着性、並びに光学物品の光学素子基材との密着性が高まる傾向にある。表面改質領域は、シランカップリング剤の塗布、プラズマ処理、コロナ放電処理、及びエッチング処理からなる群より選ばれる少なくとも1種の方法により設けられる。表面改質層に含まれる反応性官能基の種類及び量は、例えば、X線光電子分光(XPS)分析、フーリエ変換赤外分光(FT-IR)分析、及びラマン分光分析等を組み合わせることにより確認できる。
(接着層)
接着層は、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、ポリチオウレタン樹脂、及びポリチオウレタンウレア樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み得る。接着層は、フォトクロミック化合物等の機能性色素を含んでいてもよい。接着層は、後述する接着性組成物の硬化体を含んでいてもよい。
接着層は、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、ポリチオウレタン樹脂、及びポリチオウレタンウレア樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み得る。接着層は、フォトクロミック化合物等の機能性色素を含んでいてもよい。接着層は、後述する接着性組成物の硬化体を含んでいてもよい。
接着層の厚みは、例えば、0.1μm以上100μm以下である。接着層の厚みは、第1及び第2光学シートの厚みよりも薄くてもよく、より厚くてもよい。
(接着性組成物)
接着性組成物は、機能性色素と重合成分とを含む。重合成分は、接着層のマトリックスとなる。重合成分は、第2プレポリマー又は第1ポリマー及び第2プレポリマー若しくは第3プレポリマーを含む。言い換えると、接着性組成物は、第2プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第1の組み合わせ、第1ポリマー及び第2プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第2の組み合わせ、第1ポリマー及び第3プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第3の組み合わせ、並びに、第1ポリマー、第2プレポリマー、及び第3プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第4の組み合わせを含み得る。
接着性組成物は、機能性色素と重合成分とを含む。重合成分は、接着層のマトリックスとなる。重合成分は、第2プレポリマー又は第1ポリマー及び第2プレポリマー若しくは第3プレポリマーを含む。言い換えると、接着性組成物は、第2プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第1の組み合わせ、第1ポリマー及び第2プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第2の組み合わせ、第1ポリマー及び第3プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第3の組み合わせ、並びに、第1ポリマー、第2プレポリマー、及び第3プレポリマーを含む重合成分と機能性色素との第4の組み合わせを含み得る。
(機能性色素)
機能性色素は、例えば、フォトクロミック化合物、紫外線吸収剤、青色光吸収剤、赤外線吸収剤、及びエレクトロミック化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。
機能性色素は、例えば、フォトクロミック化合物、紫外線吸収剤、青色光吸収剤、赤外線吸収剤、及びエレクトロミック化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。
フォトクロミック化合物としては、例えば、クロメン化合物、フルギド化合物、及びスピロオキサジン化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いる。フォトクロミック化合物としては、クロメン化合物を用いることが好ましい。クロメン化合物は、1-ベンゾピラン骨格を有する化合物、スピロピラン骨格を含むスピロピラン化合物、及び、ナフトピラン骨格を有するナフトピラン化合物を含む。ナフトピラン化合物には、インデノナフトピラン骨格を有するインデノナフトピラン化合物が含まれる。クロメン化合物は、インデノ〔2,1-f〕ナフト〔1,2-b〕ピラン骨格を有するインデノナフトピラン化合物を含むことが好ましい。インデノ〔2,1-f〕ナフト〔1,2-b〕ピラン骨格を有するクロメン化合物を含む硬化体は、耐久性に優れる傾向にある。
インデノナフトピラン化合物は、下記式(IIIa)に示す化合物を含むことが好ましい。
式(IIIa)において、Z環は、13位の炭素原子をスピロ原子とする置換若しくは非置換のスピロ環である。Z環は、13位の炭素原子と共に、脂肪族環を形成していてもよく、縮合多環を形成していてもよく、複素環を形成していてもよく、複素環式芳香族環を形成していてもよい。Z環は、環員炭素数が5~16の脂肪族環であることが好ましい。脂肪族環は、置換基として、炭素数1~3のアルキル基を有することが更に好ましい。
式(IIIa)において、R11、R12、R13、R14、R15、R16、及びR17は、それぞれ独立に、水素原子、ヒドロキシル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、アルキル基、シクロアルキル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、置換アミノ基、置換基を有してもよい複素環基、ハロゲン原子、アルキルチオ基、置換基を有してもよいアリールチオ基、ニトロ基、ホルミル基、ヒドロキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアラルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいヘテロアリール基、チオール基、アルコキシアルキルチオ基、ハロアルキルチオ基、置換基を有してもよいシクロアルキルチオ基、又は、オリゴマー基である。
mは、0以上4以下の整数である。mが2以上4以下である場合、複数のR17は互いに同一の構造を有していてもよく、異なる構造を有していてもよい。
mは、0以上4以下の整数である。mが2以上4以下である場合、複数のR17は互いに同一の構造を有していてもよく、異なる構造を有していてもよい。
アルキル基の炭素数は1~10であることが好ましい。アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、及びヘキシル基が挙げられる。
ハロアルキル基の炭素数は1~10であることが好ましい。ハロアルキル基としては、フッ素原子、塩素原子もしくは臭素原子で置換されたアルキル基が好ましい。好適なハロアルキル基の例としては、トリフルオロメチル基、テトラフルオロエチル基、クロロメチル基、2-クロロエチル基、及びブロモメチル基が挙げられる。
シクロアルキル基の環員炭素数は、3~8であることが好ましい。シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等が挙げられる。なお、シクロアルキル基は、置換基を有してもよいが、炭素数の数(炭素数3~8)には、置換基の炭素数は含まれないものとする。
アルコキシ基の炭素数は1~10であることが好ましく、1~6であることがより好ましい。好適なアルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基、sec-ブトキシ基、及びtert-ブトキシ基が挙げられる。
アミノ基は、1級アミノ基(-NH2)であり、置換アミノ基は、1つまたは2つの水素原子が置換された2級または3級アミノ基である。置換アミノ基が有する置換基としては、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のハロアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数3~7のシクロアルキル基、炭素数6~14のアリール基、炭素数4~14のヘテロアリール基等が挙げられる。好適なアミノ基の例としては、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基等を挙げることができる。
複素環基の原子数は3~10であることが好ましい。複素環基は、脂肪族複素環基であってもよく、芳香族複素環基であってもよい。脂肪族複素環基の具体例には、モルホリノ基、ピペリジノ基、ピロリジニル基、ピペラジノ基、N-メチルピペラジノ基が挙げられる。芳香族複素環基の具体例にはインドリニル基が挙げられる。複素環基は、置換基を有していてもよい。好ましい置換基としては、炭素数1~10のアルキル基が挙げられる。置換基を有する好適な複素環基としては、例えば2,6-ジメチルモルホリノ基、2,6-ジメチルピペリジノ基および2,2,6,6-テトラメチルピペリジノ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。
アルキルチオ基の炭素数は1~10であることが好ましい。アルキルチオ基の例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、n-プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、n-ブチルチオ基、sec-ブチルチオ基、及びt-ブチルチオ基が挙げられる。
アリールチオ基の炭素数は6~10であることが好ましい。アリールチオ基の例としては、フェニルチオ基、1-ナフチルチオ基、及び2-ナフチルチオ基が挙げられる。
アルキルカルボニル基の炭素数は2~10であることが好ましい。アルキルカルボニル基の例としては、アセチル基及びエチルカルボニル基が挙げられる。
アルコキシカルボニル基の炭素数は2~10であることが好ましい。アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基が挙げられる。
アラルキル基の炭素数は7~11であることが好ましい。アラルキル基の例としては、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、及びナフチルメチル基が挙げられる。
アラルコキシ基の炭素数は7~11であることが好ましい。アラルコキシ基の例としては、ベンジロキシ基及びナフチルメトキシ基が挙げられる。
アリール基の炭素数は6~12であることが好ましい。アリール基の例としては、フェニル基、1-ナフチル基、及び2-ナフチル基が挙げられる。
アリールオキシ基の炭素数は6~12であることが好ましい。アリールオキシ基の例としては、フェニルオキシ基及びナフチルオキシ基が挙げられる。
ヘテロアリール基の炭素数は3~12であることが好ましい。ヘテロアリール基の例としては、チエニル基、フリル基、ピロリニル基、ピリジル基、ベンゾチエニル基、ベンゾフラニル基、及びベンゾピロリニル基が挙げられる。
アルコキシアルキルチオ基の炭素数は2~10であることが好ましい。アルコキシアルキルチオ基の例としては、メトキシメチルチオ基、メトキシエチルチオ基、メトキシn-プロピルチオ基、メトキシn-ブチルチオ基、エトキシエチルチオ基、及びn-プロポキシプロピルチオ基等が挙げられる。
ハロアルキルチオ基の炭素数は1~10であることが好ましい。ハロアルキルチオ基の例としては、トリフルオロメチルチオ基、テトラフルオロエチルチオ基、クロロメチルチオ基、2-クロロエチルチオ基、及びブロモメチルチオ基が挙げられる。
シクロアルキルチオ基の炭素数は3~8であることが好ましい。シクロアルキルチオ基の例としては、シクロプロピルチオ基、シクロブチルチオ基、シクロペンチルチオ基、及びシクロヘキシルチオ基が挙げられる。なお、シクロアルキルチオ基は、置換基を有してもよいが、炭素数の数(炭素数3~8)には、置換基の炭素数は含まれないものとする。
上述したシクロアルキル基、アリールチオ基、アラルキル基、アラルコキシ基、アリールオキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、およびシクロアルキルチオ基は、非置換であってもよく、置換基を有していてもよい。
シクロアルキル基、アリールチオ基、アラルキル基、アラルコキシ基、アリールオキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、およびシクロアルキルチオ基が有し得る置換基は、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のハロアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のハロアルコキシ基、炭素数1~10のアルキルチオ基、ヒドロキシル基、炭素数3~8のシクロアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数1~20のアルキルアリール基、1~5のヘテロ原子を含む炭素数1~8のヘテロシクロアルキル基、1~5のヘテロ原子を含む、炭素数1~8のヘテロアリール基、炭素数6~12のアリールオキシ基、炭素数6~12のアリールチオ基、シアノ基、ニトロ基、及び、ハロゲン原子からなる置換基群から選択され得る。置換基の数は、1つであってもよく、2以上であってもよい。
R13及びR14、R14及びR15、並びにR15及びR16は、互いに結合して、炭素数2~5の脂肪族環、1以上3以下のヘテロ原子を含む炭素数1~4の脂肪族複素環、炭素数4~12の芳香族環、又は、1~6のヘテロ原子を含む炭素数3~11の芳香族複素環を形成していてもよい。脂肪族環、脂肪族複素環、芳香族環、及び、芳香族複素環は、非置換でもよく、上記の置換基群から選択される少なくとも1種の置換基を有していてもよい。
紫外線吸収剤は、400nm以下の紫外線(UV)領域において吸収波長を有する。紫外線吸収剤は、330nm以上380nm以下の領域に最大吸収波長を有してもよく、250nm以上330nm未満の領域に最大吸収波長を有してもよい。紫外線吸収剤としては、有機化合物を用い得る。紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン誘導体、メトキシケイ皮酸エチルヘキシル、ベンゾトリアゾール誘導体、及びトリアジン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いる。紫外線吸収剤は、ベンゾフェノン誘導体、メトキシケイ皮酸エチルヘキシル、及び、ベンゾトリアゾール誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
青色光吸収剤としては、吸収スペクトルにおいて、400nmより高く450nm以下の波長領域に吸収ピークを有する化合物を用い得る。このような化合物としては、例えば、ペリレン系化合物、ポルフィリン系化合物、カロテノイド系化合物、及び、シアニン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種である。青色光吸収剤としては、ポルフィリン系化合物を用いることが好ましく、テトラアザポルフィリン化合物を用いることがより好ましい。
高エネルギー可視光線吸収剤は、400nm以上420nm以下の波長領域に吸収ピークを有する青色光吸収剤である。高エネルギー可視光線吸収剤としては、青色光吸収剤と同様のものを用い得る。
染料は、吸収スペクトルにおいて、540nm以上650nm以下の波長領域に吸収ピークを有する化合物を含むことが好ましく、550nm以上600nm以下の波長領域に吸収ピークを有する化合物を含むことがより好ましい。このような化合物を含むと、硬化体の防眩性を高められる。このような化合物としては、ニトロ系化合物、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、スレン系化合物、ポルフィリン系化合物、希土類金属化合物等が挙げられる。このような化合物としては、テトラアザポルフィリン化合物及びネオジム化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。
エレクトロミック化合物としては、ビオロゲン等の有機物、エレクトロミック性を有するポリマー、d原子を有する金属塩錯体等が挙げられる。
接着性組成物の固形分において、機能性色素が占める割合は、例えば、0.1質量%以上10質量%以下であり、好ましくは、1質量%以上5質量%以下である。
(第2プレポリマー)
第2プレポリマーは、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて得られる第1プレポリマーと、鎖延長剤である第2多官能活性水素化合物とを反応させて得られる。第2プレポリマーは、2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する。第2プレポリマーは、主鎖の両末端にイソ(チオ)シアネート基を有することが好ましい。第2プレポリマーは、ウレタンプレポリマー、ウレアプレポリマー、ウレタンウレアプレポリマー、チオウレタンプレポリマー、チオウレアプレポリマー、及びチオウレタンウレアプレポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。第2プレポリマーは、大気中の水及び第1及び第2光学シートの表面上の水酸基と化学結合して、(チオ)ウレタン樹脂、(チオ)ウレア樹脂、及び(チオ)ウレタンウレア樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を生成する。
第2プレポリマーは、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて得られる第1プレポリマーと、鎖延長剤である第2多官能活性水素化合物とを反応させて得られる。第2プレポリマーは、2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する。第2プレポリマーは、主鎖の両末端にイソ(チオ)シアネート基を有することが好ましい。第2プレポリマーは、ウレタンプレポリマー、ウレアプレポリマー、ウレタンウレアプレポリマー、チオウレタンプレポリマー、チオウレアプレポリマー、及びチオウレタンウレアプレポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。第2プレポリマーは、大気中の水及び第1及び第2光学シートの表面上の水酸基と化学結合して、(チオ)ウレタン樹脂、(チオ)ウレア樹脂、及び(チオ)ウレタンウレア樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を生成する。
第2プレポリマーの数平均分子量は、5000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましく、13000以上であることが更に好ましい。数平均分子量が大きい第2プレポリマーを用いると、光学積層シートの剥離強度が高まる傾向にある。すなわち、数平均分子量が大きい第2プレポリマーは、互いに絡み合い易いため、凝集力が高まり、それゆえ、接着力が高まると考えられる。
第2プレポリマーの数平均分子量は、50000以下であることが好ましく、40000以下であることがより好ましく、30000以下であることが更に好ましい。第2プレポリマーの数平均分子量が過剰に大きいと、光学積層シートの剥離強度が低まる傾向にある。すなわち、数平均分子量が大きい第2プレポリマーは、単位質量当たりに含まれるイソ(チオ)シアネート基の量が少なく、それゆえ、接着力が弱まる傾向にある。
第2プレポリマーの数平均分子量は、ゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)により測定できる。測定に際しては、カラム:Shodex KD-806M(昭和電工株式会社製)を2本直列接続、溶離液:LiBr(10mmol/L)/DMF溶液、流速:1ml/min、検出器:RI検出器、第2プレポリマー試料溶液:1.0%ジメチルホルムアミド(DMF)溶液の条件にて測定する。解析ソフトとしては、日本ウォーターズ株式会社製GPC解析ソフト『Empower Personal GPC Option』を用いる。
第2プレポリマーの軟化点は、90℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましく、110℃以上であることが更に好ましい。第2プレポリマーの軟化点が高いと、光学積層シートの耐熱性が向上し、密着性がより高まる傾向にある。第2プレポリマーの軟化点に上限は特にないが、一例によると、200℃以下であり、他の例によると、160℃以下である。
第2プレポリマーの軟化点は、例えば、以下の方法で測定する。先ず、第2プレポリマーを有機溶剤に溶解させて溶液を得る。溶液中の第2プレポリマーの濃度は、例えば、34質量%とする。この溶液をステンレスの容器に流し込み、40℃で10時間、60℃で10時間、さらに真空乾燥機にて60℃で12時間にわたって乾燥させて、厚み1mmの試験片を作製する。得られた試験片について、熱機械測定装置(セイコーインスツル社製、TMA120C)を用いて分析を行い、軟化点を得る。測定条件は、昇温速度を10℃/分とし、測定温度範囲を30~200℃とし、先端径0.5mmの針入プローブを用いる。
接着性組成物の固形分において、第2プレポリマーは主成分を占め得る。接着性組成物の固形分において第2プレポリマーが占める割合は、例えば、90質量%以上99質量%以下である。なお、接着性組成物が、第1ポリマー及び第2プレポリマーを含む重合成分とフォトクロミック化合物との第2若しくは第4の組み合わせの場合、接着性組成物の固形分において第2プレポリマーが占める割合は、例えば、5質量%以上50質量%以下であり、好ましくは、10質量%以上40質量%以下である。
(第1プレポリマー)
第1プレポリマーは、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて得られる。第1プレポリマーは、2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する。第1プレポリマーは、主鎖の両末端にイソ(チオ)シアネート基を有することが好ましい。第1プレポリマーは、ウレタンプレポリマー、ウレアプレポリマー、チオウレタンプレポリマー、及びチオウレアプレポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。第1プレポリマーは、第2プレポリマーの原料となる。
第1プレポリマーは、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて得られる。第1プレポリマーは、2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する。第1プレポリマーは、主鎖の両末端にイソ(チオ)シアネート基を有することが好ましい。第1プレポリマーは、ウレタンプレポリマー、ウレアプレポリマー、チオウレタンプレポリマー、及びチオウレアプレポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。第1プレポリマーは、第2プレポリマーの原料となる。
第1プレポリマーの数平均分子量は、500以上10000以下であることが好ましく、1000以上5000以下であることがより好ましい。第1プレポリマーの数平均分子量は、第2プレポリマーと同様の方法で測定できる。
(第1イソ(チオ)シアネート化合物)
第1イソ(チオ)シアネート化合物は、2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する。第1イソ(チオ)シアネート化合物は、2つのイソ(チオ)シアネート基を有することが好ましい。第1イソ(チオ)シアネート化合物は、2つのイソシアネート基を含むジイソシアネート化合物であることがより好ましい。
第1イソ(チオ)シアネート化合物は、2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する。第1イソ(チオ)シアネート化合物は、2つのイソ(チオ)シアネート基を有することが好ましい。第1イソ(チオ)シアネート化合物は、2つのイソシアネート基を含むジイソシアネート化合物であることがより好ましい。
第1イソ(チオ)シアネート化合物のモル質量は、好ましくは、100以上500以下である。この範囲内の第1イソ(チオ)シアネート化合物を用いると、所望の数平均分子量の第2プレポリマー及び第1ポリマーを得られる傾向にある。第1イソ(チオ)シアネート化合物のモル質量は、より好ましくは、150以上300以下である。
第1イソ(チオ)シアネート化合物は、脂肪族イソ(チオ)シアネート化合物、脂環族イソ(チオ)シアネート化合物、及び芳香族イソ(チオ)シアネート化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。第1イソ(チオ)シアネート化合物は、脂環族イソ(チオ)シアネート化合物であることが好ましい。第1イソ(チオ)シアネート化合物としては、単一種類を用いてもよく、複数種類を混合して用いてもよい。
脂肪族イソシアネート化合物の例には、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、2,4,4,-トリメチルヘキサンメチレンジイソシアネート、1,2-ビス(2-イソシアナトエチルチオ)エタン等が挙げられる。
脂環式イソシアネート化合物の例には、イソホロンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン-4,4'-ジイソシアネート(水添ジフェニルメタンジイソシアネート)、ノルボルナンジイソシアネート、2,5-ビス(イソシアネートメチル)-ビシクロ〔2,2,1〕-ヘプタン、2,6-ビス(イソシアネートメチル)-ビシクロ〔2,2,1〕-ヘプタン等が挙げられる。
芳香族イソシアネート化合物の例には、キシレンジイソシアネート(o-,m-,p-)、トルエン-2,4-ジイソシアネート、トルエン-2,6-ジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、4,4'-ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族イソチオシアネート化合物の例としては、ヘキサメチレンジイソチアシネート、1,2-ジイソチオシアネートエタン、1,3-ジイソチオシアネートプロパン、1,4-ジイソチオシアネートブタン、1,6-ジイソチオシアネートヘキサン、2,4,4,-トリメチルヘキサンメチレンジイソチアシネート、チオビス(3-イソチオシアネートプロパン)、チオビス(2-イソチオシアネートエタン)、ジチオビス(2-イソチオシアネートエタン)等が挙げられる。
脂環式イソチオシアネート化合物の例には、イソホロンジイソチオシアネート、シクロヘキサンジイソチオシアネート、2,4-ビス(イソチオシアナトメチル)ノルボルナン、2,5-ビス(イソチオシアナトメチル)ノルボルナン、2,6-ビス(イソチオシアナトメチル)ノルボルナン、3,5-ビス(イソチオシアナトメチル)ノルボルナン、ノルボルナンジイソチアネート等が挙げられる。
芳香族イソチオシアネート化合物の例には、p-フェニレンジイソプロピリデンジイソチオシアネート、1,2-ジイソチオシアネートベンゼン、1,3-ジイソチオシアネートベンゼン、1,4-ジイソチオシアネートベンゼン、2,4-ジイソチオシアネートトルエン、キシレンジイソチオシアネート(o-,m-,p-)、2,4-トリレンジイソチオシアネート、2,6-トリレンジイソチオシアネート、1,1’-メチレンビス(4-イソチオシアネートベンゼン)、1,1’-メチレンビス(4-イソチオシアネート2-メチルベンゼン)、1,1’-メチレンビス(4-イソチオシアネート3-メチルベンゼン)等が挙げられる。
(第1多官能活性水素化合物)
第1多官能活性水素化合物は、2以上の活性水素基を有する。第1多官能活性水素化合物は、2つの活性水素基を有することが好ましい。活性水素基は、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、及びチオール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。第1多官能活性水素化合物は、例えば、2以上の水酸基を含むポリオール化合物、2以上のアミノ基を含むポリアミン化合物、2つのカルボキシ基を含むジカルボン酸、及び2以上のチオール基を含むポリチオール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。第1多官能活性水素化合物としては、単一種類を用いてもよく、複数種類を混合して用いてもよい。
第1多官能活性水素化合物は、2以上の活性水素基を有する。第1多官能活性水素化合物は、2つの活性水素基を有することが好ましい。活性水素基は、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、及びチオール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。第1多官能活性水素化合物は、例えば、2以上の水酸基を含むポリオール化合物、2以上のアミノ基を含むポリアミン化合物、2つのカルボキシ基を含むジカルボン酸、及び2以上のチオール基を含むポリチオール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。第1多官能活性水素化合物としては、単一種類を用いてもよく、複数種類を混合して用いてもよい。
第1多官能活性水素化合物は、ポリオール化合物を含むことが好ましい。ポリオール化合物を用いると、(チオ)ウレタン結合を有する第1プレポリマーが得られる。ポリオール化合物の繰り返し構造部分は、接着層において、フォトクロミック化合物の構造変化を妨げにくいマトリックスを提供することに寄与し得る。ポリオール化合物を用いると、光学積層シートのフォトクロミック性が高まる傾向にある。
ポリオール化合物の数平均分子量は、500以上3000以下であることが好ましい。この範囲内の数平均分子量を含むポリオール化合物を用いると、所望の数平均分子量の第2プレポリマー及び第1ポリマーを得られる傾向にある。ポリオール化合物の数平均分子量は、800以上2000以下であることがより好ましい。
ポリオール化合物は、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、及びポリカプロラクトンポリオールからなる群から選ばれる少なくとも1種を含み得る。ポリオール化合物は、ポリカーボネートポリオールを含むことが好ましい。ポリカーボネートポリオールを用いると、光学積層シートの密着性が高まる傾向にある。
ポリカーボネートポリオールは、例えば、低分子ポリオール類の1ホスゲン化、あるいは、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、及びジフェニルカーボネート等のエステル交換法により得られる。低分子ポリオールの例としては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-エチル-4-ブチル-1,3-プロパンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン-1,4-ジオール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノール、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールAのエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド付加物、ビス(β-ヒドロキシエチル)ベンゼン、キシリレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールとしては、旭化成株式会社製「デュラノール(登録商標)」シリーズ、株式会社クラレ製「クラレポリオール(登録商標)」シリーズ、株式会社ダイセル製「プラクセル(登録商標)」シリーズ、東ソー株式会社製「ニッポラン(登録商標)」シリーズ、UBE株式会社製「ETERNACOLL(登録商標)」シリーズなどを用い得る。
ポリカプロラクトンポリオールは、例えば、ε-カプロラクトンの開環重合により得られる。ポリカプロラクトンポリオールとしては、株式会社ダイセル製「プラクセル(登録商標)」シリーズなどを用い得る。
ポリエーテルポリオールは、例えば、分子中に活性水素基を2個以上有する化合物とアルキレンオキサイドとの反応により得られる。活性水素含有基を2個以上有する化合物としては、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどが挙げられる。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン等の環状エーテル化合物が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、AGC株式会社製「エクセノール(登録商標)」シリーズ及び「エマルスター(登録商標)」シリーズ、株式会社ADEKA製「アデカポリエーテル」シリーズなどが挙げられる。
ポリエステルポリオールは、例えば、多価アルコールと多塩基酸との縮合反応により得られる。多価アルコールとしては、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3,3’-ジメチロールヘプタン、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、3,3-ビス(ヒドロキシメチル)ヘプタン、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。多塩基酸としては、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、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、オルトフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などが挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、DIC株式会社製「ポリライト(登録商標)」シリーズ、東ソー株式会社製「ニッポラン(登録商標)」シリーズ、エア・ウォーター・パフォーマンスケミカル株式会社製「マキシモール(登録商標)」シリーズなどを用い得る。
ポリチオール化合物は、脂肪族ポリチオール、芳香族ポリチオール、及びメルカプト基以外に硫黄原子を含有するポリチオールからなる群より選択される少なくとも1種を含み得る。
脂肪族ポリチオールの例には、メタンジチオール、1,2-エタンジチオール、1,1-プロパンジチオール、1,2-プロパンジチオール、1,3-プロパンジチオール、2,2-プロパンジチオール、1,6-ヘキサンジチオール、1,2,3-プロパントリチオール、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、1,1-シクロヘキサンジチオール、1,2-シクロヘキサンジチオール、2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジチオール、3,4-ジメトキシブタン-1,2-ジチオール、2-メチルシクロヘキサン-2,3-ジチオール、1,1-ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、チオリンゴ酸ビス(2-メルカプトエチルエステル)、2,3-ジメルカプトコハク酸(2-メルカプトエチルエステル)、2,3-ジメルカプト-1-プロパノール(2-メルカプトアセテート)、2,3-ジメルカプト-1-プロパノール(3-メルカプトアセテート)、ジエチレングリコールビス(2-メルカプトアセテート)、ジエチレングリコールビス(3-メルカプトプロピオネート)、1,2-ジメルカプトプロピルメチルエーテル、2,3-ジメルカプトプロピルメチルエーテル、2,2-ビス(メルカプトメチル)-1,3-プロパンジチオール等が含まれる。
芳香族ポリチオールの例には、1,2-ジメルカプトベンゼン、1,3-ジメルカプトベンゼン、1,4-ジメルカプトベンゼン、1,2-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3-ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4-ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2-ビス(メルカプトメトキシ)ベンゼン、1,3-ビス(メルカプトメトキシ)ベンゼン、1,4-ビス(メルカプトメトキシ)ベンゼン、1,2-ビス(メルカプトエトキシ)ベンゼン、1,3-ビス(メルカプトエトキシ)ベンゼン、1,4-ビス(メルカプトエトキシ)ベンゼン、1,2,3-トリメルカプトベンゼン、1,2,4-トリメルカプトベンゼン、1,3,5-トリメルカプトベンゼン、1,2,3-トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4-トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3-トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4-トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3-トリス(メルカプトメトキシ)ベンゼン、1,2,4-トリス(メルカプトメトキシ)ベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトメトキシ)ベンゼン、1,2,3-トリス(メルカプトエトキシ)ベンゼン、1,2,4-トリス(メルカプトエトキシ)ベンゼン、1,3,5-トリス(メルカプトエトキシ)ベンゼン、1,2,3,4-テトラメルカプトベンゼン、1,2,3,5-テトラメルカプトベンゼン、1,2,4,5-テトラメルカプトベンゼン、1,2,3,4-テトラキス(メルカプトメチル)ベンゼン等が含まれる。
メルカプト基以外に硫黄原子を含有するポリチオールの例には、ビス(メルカプトメチル)スルフィド、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、ビス(メルカプトプロピル)スルフィド、ビス(メルカプトメチルチオ)メタン、ビス(2-メルカプトエチルチオ)メタン、ビス(3-メルカプトプロピルチオ)メタン、1,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エタン、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)エタン、1,2-ビス(3-メルカプトプロピルチオ)エタン、1,3-ビス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,3-ビス(2-メルカプトエチルチオ)プロパン、1,3-ビス(3-メルカプトプロピルチオ)プロパン、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)-3-メルカプトプロパン、2-メルカプトエチルチオ-1,3-プロパンジチオール、1,2,3-トリス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,2,3-トリス(2-メルカプトエチルチオ)プロパン等が含まれる。
第1多官能活性水素化合物の量は、第1多官能活性水素化合物に含まれる活性水素基のモル量M11と、第1イソ(チオ)シアネート化合物に含まれるイソ(チオ)シアネート基のモル量M12との比M11/M12が、0.1以上0.5以下となるように調整されることが好ましい。比M11/M12が上記の範囲内にあると、第1プレポリマーに十分な量のウレタン結合及びウレア結合の少なくとも一方が形成され、かつ、フォトクロミック化合物の構造変化を阻害しにくい柔軟な接着層を形成できる。比M11/M12は、0.30以上0.50以下であることが好ましく、0.5であることがより好ましい。
第1多官能活性水素化合物の質量S1と、第1イソ(チオ)シアネート化合物の質量S2との比S1/S2は、0.1以上10以下であることが好ましい。比S1/S2が上記の範囲内にあると、単位質量当たりに十分な量のイソシアネート基を有する第2プレポリマーが得られる。比S1/S2は、0.8以上5以下であることが好ましく、1以上3以下であることがより好ましい。
(第2多官能活性水素化合物)
第2多官能活性水素化合物は、2以上の活性水素基を有する。第2多官能活性水素化合物は、第1プレポリマーと反応し、第2プレポリマーを生成する。第2多官能活性水素化合物は、第1プレポリマー同士を連結する鎖延長剤として機能する。第2多官能活性水素化合物は、2つの活性水素基を有することが好ましい。第2多官能活性水素化合物としては、第1多官能活性水素化合物で挙げた化合物を用い得る。
第2多官能活性水素化合物は、2以上の活性水素基を有する。第2多官能活性水素化合物は、第1プレポリマーと反応し、第2プレポリマーを生成する。第2多官能活性水素化合物は、第1プレポリマー同士を連結する鎖延長剤として機能する。第2多官能活性水素化合物は、2つの活性水素基を有することが好ましい。第2多官能活性水素化合物としては、第1多官能活性水素化合物で挙げた化合物を用い得る。
第2多官能活性水素化合物は、ポリアミンを含むことが好ましい。ポリアミンを用いると、(チオ)ウレタンウレア結合を有する第2プレポリマーが得られる。このような第2プレポリマーを用いると、光学積層シートの密着性が高まる傾向にある。ポリアミンのモル質量は、50以上500以下であることが好ましい。モル質量がこの範囲内にあるポリアミンを用いると、所望の数平均分子量の第2プレポリマーを得られる傾向にある。ポリアミンのモル質量は、50以上300以下であることがより好ましい。ポリアミンは、ジアミン及びトリアミンを含み、ジアミンを含むことが好ましい。
ポリアミンとしては、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、1,2-ジアミノプロパン、1,3-ジアミノプロパン、1,2-ジアミノブタン、1,3-ジアミノブタン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノヘキサン、ピペラジン、N,N-ビス-(2-アミノエチル)ピペラジン、ビス-(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス-(4-アミノ-3-ブチルシクロヘキシル)メタン、1,2-、1,3-及び1,4-ジアミノシクロヘキサン、ノルボルナンジアミン、ヒドラジン、アジピン酸ジヒドラジン、フェニレンジアミン、4,4’-ジフェニルメタンジアミン、N,N’-ジエチルエチレンジアミン、N,N’-ジメチルエチレンジアミン、N,N’-ジプロピルエチレンジアミン、N,N’-ジブチルエチレンジアミン、N-メチルエチレンジアミン、N-エチルエチレンジアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、1,2,5-ペンタントリアミン等が挙げられる。
ポリアミンは、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、ビス-(4-アミノシクロヘキシル)メタン、及び1,6-ジアミノヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
第2多官能活性水素化合物の量は、第2多官能活性水素化合物に含まれる活性水素基のモル量M13と、第1プレポリマーに含まれるイソ(チオ)シアネート基のモル量M14との比M13/M14が、0.21以上0.50以下となるように調整されることが好ましい。比M13/M14が上記の範囲内にあると、十分な量の第2プレポリマーが生成される。
第2多官能活性水素化合物の質量S3と、第1プレポリマーの質量S4との比S3/S4は、0.01以上0.5以下であることが好ましい。比S3/S4が上記の範囲内にあると、単位質量当たりに十分な量のイソシアネート基を有する第2プレポリマーが得られる。比S3/S4は、0.08以上0.3以下であることがより好ましい。
(第1ポリマー)
第1ポリマーは、第2プレポリマーと1つの活性水素基を有する単官能活性水素化合物とを反応させて得られる。第1ポリマーは、典型的には、イソ(チオ)シアネート基を有さない。第1ポリマーの末端は、非反応性の官能基で修飾されている。第1ポリマーは、ウレタンポリマー、ウレアポリマー、ウレタンウレアポリマー、チオウレタンポリマー、チオウレアポリマー、及びチオウレタンウレアポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。
第1ポリマーは、第2プレポリマーと1つの活性水素基を有する単官能活性水素化合物とを反応させて得られる。第1ポリマーは、典型的には、イソ(チオ)シアネート基を有さない。第1ポリマーの末端は、非反応性の官能基で修飾されている。第1ポリマーは、ウレタンポリマー、ウレアポリマー、ウレタンウレアポリマー、チオウレタンポリマー、チオウレアポリマー、及びチオウレタンウレアポリマーからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。
第1ポリマーは、高温下で、第2プレポリマー及び/又は第3プレポリマー、並びに第1及び第2光学シートの表面上の水酸基と化学結合して、(チオ)ウレタン樹脂、(チオ)ウレア樹脂、及び(チオ)ウレタンウレア樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を生成する。
第1ポリマーの数平均分子量は、5000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましく、13000以上であることが更に好ましい。数平均分子量が大きい第1ポリマーを用いると、光学積層シートの剥離強度が高まる傾向にある。第1ポリマーの数平均分子量は、50000以下であることが好ましく、40000以下であることがより好ましく、30000以下であることが更に好ましい。第1ポリマーの数平均分子量が過剰に大きいと、光学積層シートの剥離強度が低まる傾向にある。この数平均分子量は、第2プレポリマーと同様の方法で測定できる。
第1ポリマーの軟化点は、90℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましく、110℃以上であることが更に好ましい。第1ポリマーの軟化点が高いと、光学積層シートの耐熱性が向上し、密着性がより高まる傾向にある。第1ポリマーの軟化点に上限は特にないが、一例によると、200℃以下であり、他の例によると、160℃以下である。混合物の軟化点は、第2プレポリマーと同様の方法で測定できる。
第1ポリマーは、第2プレポリマーとの混合物として存在し得る。第1ポリマーと第2プレポリマーとの混合物は、単官能活性水素化合物の量を調整することにより得られる。すなわち、第2プレポリマーに含まれるイソ(チオ)シアネート基のモル量M6と、単官能活性水素化合物に含まれる活性水素基のモル量M5との比M5/M6が、1を下回るように調整されることにより、第2プレポリマーと、第2プレポリマーのイソ(チオ)シアネート基が単官能活性水素化合物で保護された第1ポリマーとの混合物が生成される。比M5/M6は、0.75以上0.95以下であることが好ましい。
この混合物の数平均分子量は、5000以上であることが好ましく、10000以上であることがより好ましく、13000以上であることが更に好ましい。数平均分子量が大きい混合物を用いると、光学積層シートの剥離強度が高まる傾向にある。混合物の数平均分子量は、50000以下であることが好ましく、40000以下であることがより好ましく、30000以下であることが更に好ましい。混合物の数平均分子量が過剰に大きいと、光学積層シートの剥離強度が低まる傾向にある。この数平均分子量は、第2プレポリマーと同様の方法で測定できる。
この混合物の軟化点は、90℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましく、110℃以上であることが更に好ましい。混合物の軟化点が高いと、光学積層シートの耐熱性が向上し、密着性がより高まる傾向にある。混合物の軟化点に上限は特にないが、一例によると、200℃以下であり、他の例によると、160℃以下である。混合物の軟化点は、第2プレポリマーと同様の方法で測定できる。
接着性組成物の固形分において、第1ポリマーが占める割合は、例えば、75質量%以上95質量%以下である。
第1ポリマーと第2プレポリマーとの混合物は、第4プレポリマーを含み得る。第4プレポリマーは、第2プレポリマーのイソ(チオ)シアネート基の一部が単官能活性水素化合物で保護され、残部が保護されていない化合物である。第4プレポリマーは、1つのイソ(チオ)シアネート基と、1つの単官能活性水素化合物保護基とを含み得る。第4プレポリマーは、イソ(チオ)シアネート基を有しているため、第2プレポリマーと同様に光学積層シートの密着性を高め得る。
第1ポリマー、第2プレポリマー、及び第4プレポリマーの混合物において、第1ポリマーが占める割合は、一例によると、1質量%以上40質量%以下であり、他の例によると、10質量%以上30質量%以下である。上記混合物において、第2プレポリマーが占める割合は、一例によると、1質量%以上40質量%以下であり、他の例によると、10質量%以上30質量%以下である。上記混合物において、第4プレポリマーが占める割合は、一例によると、1質量%以上80質量%以下であり、他の例によると、40質量%以上80質量%以下である。
接着層は、第1ポリマー、第2プレポリマー、及び第4プレポリマーを含む接着性組成物の硬化体であってもよく、第1ポリマー、及び第4プレポリマーを含む接着性組成物の硬化体であってもよい。
(単官能活性水素化合物)
単官能活性水素化合物は、1つの活性水素基を有する。単官能活性水素化合物は、第2プレポリマーのイソ(チオ)シアネート基と反応し、第1ポリマーを生成して、更なる反応を停止させる。活性水素基は、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、及びチオール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。
単官能活性水素化合物は、1つの活性水素基を有する。単官能活性水素化合物は、第2プレポリマーのイソ(チオ)シアネート基と反応し、第1ポリマーを生成して、更なる反応を停止させる。活性水素基は、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、及びチオール基からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。
単官能活性水素化合物は、例えば、1つの水酸基を含むモノオール化合物、1つのアミノ基を含むモノアミン化合物、1つのカルボキシル基を含むカルボン酸、及び1つのチオール基を含むモノチオール化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む。単官能活性水素化合物としては、単一種類を用いてもよく、複数種類を混合して用いてもよい。
単官能活性水素化合物は、モノアミン化合物であることが好ましい。モノアミン化合物を用いると、(チオ)ウレア結合を有する第1ポリマーが得られる。
単官能活性水素化合物は、下記式(3)に表されるように、2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル部位を有するアミンを含むことが好ましい。2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル部位を有するアミンは、ヒンダードアミンとして機能し得るため、光学積層シートの光安定性を高められる。
式(3)において、R21は、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基である。R22は、炭素数1~3のアルキレン基である。aは、0又は1である。
単官能活性水素化合物は、R21がメチル基であり、aが0である1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-アミノピペリジンであることが好ましい。
単官能活性水素化合物の質量S5と、第2プレポリマーの質量S6との比S5/S6は、0.001以上0.100以下であることが好ましい。比S5/S6が上記の範囲内にあると、単位質量当たりに十分な量のイソシアネート基を有する第1ポリマーが得られる。比S5/S6は、0.010以上0.030以下であることがより好ましい。
(第3プレポリマー)
第3プレポリマーは、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて得られる2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物である。すなわち、第3プレポリマーは、第1プレポリマーと同様の化合物である。第3プレポリマーは、高温下で、第1プレポリマー及び第1及び第2基光学シートの表面上の水酸基と化学結合して、(チオ)ウレタン樹脂、(チオ)ウレア樹脂、及び(チオ)ウレタンウレア樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を生成する。
第3プレポリマーは、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて得られる2以上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物である。すなわち、第3プレポリマーは、第1プレポリマーと同様の化合物である。第3プレポリマーは、高温下で、第1プレポリマー及び第1及び第2基光学シートの表面上の水酸基と化学結合して、(チオ)ウレタン樹脂、(チオ)ウレア樹脂、及び(チオ)ウレタンウレア樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種を生成する。
接着性組成物が、第1ポリマー及び第3プレポリマーを含む重合成分とフォトクロミック化合物との第3若しくは第4の組み合わせの場合、接着性組成物の固形分において第3プレポリマーが占める割合は、例えば、5質量%以上20質量%以下である。
(添加剤)
接着性組成物は、例えば、重合触媒、重合開始剤、帯電防止剤、内部離型剤、酸化防止剤、光安定剤、着色防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料、溶剤、レベリング剤、及び樹脂改質剤からなる群より選択される少なくとも1種の添加剤を含んでいてもよい。接着性組成物は、酸化防止剤及びレベリング剤の少なくとも一方を含むことが好ましい。
接着性組成物は、例えば、重合触媒、重合開始剤、帯電防止剤、内部離型剤、酸化防止剤、光安定剤、着色防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料、溶剤、レベリング剤、及び樹脂改質剤からなる群より選択される少なくとも1種の添加剤を含んでいてもよい。接着性組成物は、酸化防止剤及びレベリング剤の少なくとも一方を含むことが好ましい。
酸化防止剤としては、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチル-フェノール、BASFジャパン株式会社製IRGANOX245:エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3,5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トルイル]プロピオネート]、BASFジャパン株式会社製IRGANOX1076:オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、BASFジャパン株式会社製IRGANOX1010:ペンタエリスリトールテトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、BASFジャパン株式会社製のIRGANOX1035、1075、104、3790、5057、565等を用い得る。
レベリング剤としては、シリコーン界面活性剤、フッ素含有界面活性剤等を用い得る。具体的には、ダウ・東レ株式会社製L-7001、L-7002、L-7604、FZ-2123、DIC株式会社製メガファックF-470、メガファックF-1405、メガファックF-479、スリーエムジャパン株式会社製フローラッドFC-430等を用い得る。
光安定剤としては、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル骨格を有するヒンダートアミン系の化合物を使用することが好ましく、市販のものを使用できる。例えば、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1-オクチルオキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、1-[2-{3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]-4-{3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、メチル(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニルメタクリレート、2-[[3,5-ビス(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシフェニル]メチル]-2-ブチルプロパン二酸[1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジニル]、ポリ[{6-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)アミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジイル}{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)イミノ}]、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジルメタクリレート等が挙げられる。商品名としては、株式会社ADEKA製アデカスタブ(登録商標)LAシリーズ(LA-52,LA-57,LA-63P,LA-68,LA-72,LA-77Y,LA-81,LA-82など)、BASFジャパン株式会社製のTINUVIN(登録商標)シリーズ(TINUVIN123,TINUVIN171,TINUVIN249,TINUVIN292,TINUVIN765,TINUVIN622SFなど)、Chimassorb(登録商標)シリーズ(Chimassorb2020FDL,Chimassorb944FDL)等が挙げられる。
接着性組成物の固形分において、添加剤が占める割合は、例えば、0.1質量%以上1質量%以下である。
(有機溶媒)
接着性組成物は、その粘度を調整するために、有機溶媒を含んでいてもよい。有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ジエチルケトン、t-ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、酢酸エチル、及びシクロヘキサノンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み得る。
接着性組成物は、その粘度を調整するために、有機溶媒を含んでいてもよい。有機溶媒は、テトラヒドロフラン、ジエチルケトン、t-ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、酢酸エチル、及びシクロヘキサノンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み得る。
接着性組成物において、有機溶媒が占める割合は、例えば、30質量%以上80質量%以下である。
(接着性組成物の製造方法)
接着性組成物は、例えば、下記第1乃至第4の製造方法により得られる。
接着性組成物は、例えば、下記第1乃至第4の製造方法により得られる。
接着性組成物の第1の製造方法は、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて第1プレポリマーを得ることと、第1プレポリマーと第2多官能活性水素化合物とを反応させて第2プレポリマーを得ることと、第2プレポリマーとフォトクロミック化合物と任意の添加剤とを混合することとを含む。
接着性組成物の第2の製造方法は、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて第1プレポリマーを得ることと、第1プレポリマーと第2多官能活性水素化合物とを反応させて第2プレポリマーを得ることと、第2プレポリマーと単官能活性水素化合物とを反応させて第1ポリマー及び第2プレポリマーの混合物を得ることと、第1ポリマー、第2プレポリマー、フォトクロミック化合物及び任意の添加剤を混合することとを含む。
接着性組成物の第3の製造方法は、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて第1プレポリマー及び第3プレポリマーを得ることと、第1プレポリマーと第2多官能活性水素化合物とを反応させて第2プレポリマーを得ることと、第2プレポリマーと単官能活性水素化合物とを反応させて第1ポリマーを得ることと、第1ポリマー、第3プレポリマー、フォトクロミック化合物及び任意の添加剤を混合することとを含む。
接着性組成物の第4の製造方法は、第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物とを反応させて第1プレポリマーを得ることと、第1プレポリマーと第2多官能活性水素化合物とを反応させて第2プレポリマーを得ることと、第2プレポリマーと単官能活性水素化合物とを反応させて第1ポリマー、第2プレポリマー及び第4プレポリマーの混合物を得ることと、第1ポリマー、第2プレポリマー、第4プレポリマー、フォトクロミック化合物及び任意の添加剤を混合することとを含む。
第1多官能活性水素化合物と第1イソ(チオ)シアネート化合物との反応は、有機溶媒存在下で行われることが好ましい。有機溶媒としては上述したものを用い得る。この反応は、窒素雰囲気下で行われることが好ましい。また、この反応は、例えば、60℃以上150℃以下の反応温度で、3時間以上10時間以下にわたって行われる。この反応は、イソシアネート基の逆滴定法により、終点が確認されるまで行われることが好ましい。
第1プレポリマーと第2多官能活性水素化合物との反応は、有機溶媒存在下で行われることが好ましい。有機溶媒としては上述したものを用い得る。この反応は、窒素雰囲気下で行われることが好ましい。また、この反応は、例えば、10℃以上30℃以下の反応温度で、0.1時間以上5時間にわたって行われる。
第2プレポリマーと単官能活性水素化合物との反応は、有機溶媒存在下で行われることが好ましい。有機溶媒としては上述したものを用い得る。この反応は、窒素雰囲気下で行われることが好ましい。また、この反応は、例えば、-10℃以上10℃以下の反応温度で、0.1時間以上5時間以下にわたって行われる。
(透明支持体)
透明支持体は、例えば、光学積層シートの強度を向上可能な自立膜である。透明支持体は、光学的に透明であればよい。透明支持体は、無色透明であってもよく、白色透明であってもよく、有色透明であってもよい。透明支持体の視感透過率は、30%以上であることが好ましい。透明支持体の視感透過率は、UV-Vis分光光度計により測定できる。
透明支持体は、例えば、光学積層シートの強度を向上可能な自立膜である。透明支持体は、光学的に透明であればよい。透明支持体は、無色透明であってもよく、白色透明であってもよく、有色透明であってもよい。透明支持体の視感透過率は、30%以上であることが好ましい。透明支持体の視感透過率は、UV-Vis分光光度計により測定できる。
透明支持体の材質は特に限定されない。透明支持体は、例えば、樹脂フィルム、又は、セラミックフィルムである。透明支持体は、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリアミド、ポリカーボネートシート、セルロースアセテートブチレート、及び、(メタ)アクリルからなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を含むことが好ましく、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ポリアミド、及びポリカーボネートシートからなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を含むことがより好ましい。
透明支持体の厚みは、第1及び第2光学シートの厚みよりも厚いことが好ましい。透明支持体の厚みは、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることが好ましく、200μm以上であることがより好ましい。透明支持体の厚みが厚いと、光学積層シートの強度がより高まる傾向にある。透明支持体の厚みに上限は特にないが、一例によると、1000μm以下であり、他の例によると、500μm以下である。透明支持体の厚みは、例えば、PVAシートの厚みと同様の方法で測定できる。
透明支持体は、上述したその他の樹脂フィルムと同様に、その表面に表面改質領域を備えることが好ましい。表面改質領域を有する透明支持体を用いると、第1及び第2接着層との密着性が高まる傾向にある。表面改質領域は、透明支持体の両方の主面上に設けられていることが好ましい。
(第1及び第2接着層)
第1及び第2接着層は、上述した接着層と同様の構造を有し得る。
第2接着層は、フォトクロミック化合物等の機能性色素を含んでもよく、含まなくてもよい。第2接着層が機能性色素を含む場合、その構造は、第1接着層に含まれる機能性色素と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第1及び第2接着層は、上述した接着層と同様の構造を有し得る。
第2接着層は、フォトクロミック化合物等の機能性色素を含んでもよく、含まなくてもよい。第2接着層が機能性色素を含む場合、その構造は、第1接着層に含まれる機能性色素と同一であってもよく、異なっていてもよい。
第2接着層の厚みは、第1接着層と同一でもよく、厚くてもよく、薄くてもよい。第2接着層の厚みは、例えば、0.1μm以上100μm以下であり、好ましくは、10μm以上50μm以下である。第2接着層の厚みは、第1及び第2光学シートの厚みよりも薄くてもよく、厚くてもよい。
(第1の製造方法)
以下、光学積層シートの第1の製造方法について詳細に説明する。
先ず、第1及び第2光学シートを準備する。
以下、光学積層シートの第1の製造方法について詳細に説明する。
先ず、第1及び第2光学シートを準備する。
次に、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に接着性組成物を塗布して第1塗膜を得る。接着性組成物を塗布方法は、特に限定されない。接着性組成物の塗布方法としては、バーコーター等の器具を用いる方法、スピンコート法、刷毛塗り、浸漬法等が挙げられる。第1塗膜は、例えば、60℃以上150℃以下の温度で1分間以上1時間以下にわたって乾燥させられることが好ましい。
次に、第1塗膜上に第2光学シートを、例えば、正対するように積層させて第1積層体を得る。第1積層体について、ラミネートロール等を用いて張り合わせてもよい。
なお、第1積層体は、以下の方法により得てもよい。先ず、ポリエチレンテレフタレート等の第1及び第2光学シート以外の樹脂フィルムに、接着性組成物を塗布して第1塗膜を形成する。この第1塗膜を、第1光学シートの少なくとも一方の面に積層させる。この第1塗膜上に第2光学シートを積層させる。得られた積層体をラミネートロールで処理してもよい。
次に、第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理する。これにより、第1塗膜に含まれるイソ(チオ)シアネート化合物のイソ(チオ)シアネート基と、PVAフィルムの表面の水酸基とが架橋し、第1光学シートと第2光学シートとが接合されると考えられる。加熱温度は、90℃以上150℃以下であることが好ましく、100℃以上130℃以下であることがより好ましい。加熱処理時間は、1時間以上10時間以下であることが好ましく、2時間以上8時間以下であることがより好ましく、3時間以上7時間以下であることが更に好ましい。
なお、第1積層体を得てから12時間以内に加熱処理に供することが好ましい。第1積層体を常温乃至80℃未満の環境下で長時間静置すると、第1塗膜内部において二酸化炭素が生成され、気泡が発生する恐れがある。したがって、第1積層体を得た直後に、より好ましくは10時間以内に、更に好ましくは6時間以内に加熱処理に供することが好ましい。また、第1塗膜を形成してから20時間以内に第1積層体を加熱処理に供することが好ましい。加熱処理後の構造体を、室温で一週間以上静置してもよい。また、第1積層体を得た後、脱気処理を施さずに、加熱処理に供することが好ましい。脱気処理は、例えば、30℃以上80℃以下の温度下で、5000Pa~500Pa以下の真空若しくは減圧下に5時間以上、第1積層体が静置されることにより行われる。第1積層体に脱気処理を施すと、気泡の発生により外観が低下するおそれがある。
第1及び第2光学シートの厚みが薄い場合には、透明支持体を用いてもよい。すなわち、第1及び第2光学シートの少なくとも一方に透明支持体を貼り付け、第1積層体を得てから、各光学シートから透明支持体を取り外してもよい。また、第1塗膜上に透明支持体を積層させた後、透明支持体上に接着性組成物を塗布し、第2塗膜を形成し、この第2塗膜上に第2光学シートを積層させて、これを第1積層体としてもよい。
このようにして得られた光学積層シートは、第1塗膜から気泡が発生しにくいため、外観に優れている。
[光学積層シートの第2の製造方法]
光学積層シートの第2の製造方法において、第1光学シート及び第2光学シートは、延伸ポリビニルアルコールフィルムである。この製造方法は、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物を塗布し、第1塗膜を得ることと、第1塗膜上に第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、第1積層体に加湿処理を施すことと、加湿処理後の第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することとを含む。
光学積層シートの第2の製造方法において、第1光学シート及び第2光学シートは、延伸ポリビニルアルコールフィルムである。この製造方法は、第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物を塗布し、第1塗膜を得ることと、第1塗膜上に第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、第1積層体に加湿処理を施すことと、加湿処理後の第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することとを含む。
光学積層シートの第2の製造方法は、第1光学シート及び第2光学シートとして無延伸ポリビニルアルコールフィルムではなく、延伸ポリビニルアルコールフィルムを用いること、及び、第1積層体に加湿処理を施した後に加熱処理に供すること以外は、第1の製造方法と同様である。
すなわち、本発明者らは鋭意研究した結果、延伸ポリビニルアルコールフィルムを第1及び第2光学シートに用いる場合、第1積層体に加湿処理を施すことにより、気泡の少ない外観性に優れた光学積層シートを製造できることを見出した。この理由は、延伸ポリビニルアルコールフィルムのガスバリア性が、無延伸ポリビニルアルコールフィルムのガスバリア性よりも高いことに起因すると考えられる。すなわち、ガスバリア性が過剰に高い延伸ポリビニルアルコールフィルムを用いると、第1塗膜から生成し得るガスが外部へと放出されにくい。また、光学積層シートにしわができ易いため、外観不良を生じ得る。このような延伸ポリビニルアルコールフィルムを用いた第1積層体を、加熱処理に供する前に加湿処理に供することにより、延伸ポリビニルアルコールフィルムのガスバリア性を一時的に低減させることができるため、脱気を十分に行うことができる。したがって、加湿処理後の第1積層体に加熱処理を施すことにより、気泡やしわが少ない外観に優れた光学積層シートを得られる。
加湿処理の温度は、70℃以上100℃以下であることが好ましい。この温度範囲で加湿処理を施すことにより、より気泡が生じにくくなる。加湿処理の温度は、75℃以上95℃以下であることがより好ましく、80℃以上90℃以下であることが更に好ましい。
加湿処理の相対湿度は、70%RH以上90%RH以下であることが好ましい。この相対湿度範囲で加湿処理を施すことにより、より気泡が生じにくくなる。加湿処理の相対湿度は、75%RH以上85%RH以下であることがより好ましい。
加湿処理時間は、30分以上3時間以下であることが好ましい。この時間内で加湿処理を施すことにより、第1塗膜内での二酸化炭素の生成を抑制しつつ、延伸ポリビニルアルコールフィルムに十分に吸湿させることができる。加湿処理時間は、1時間以上2.5時間以下であることが好ましく、1.5時間以上2.5時間以下であることがより好ましい。
なお、第1積層体を得てから6時間以内に加湿処理に供することが好ましく、4時間以内に加湿処理に供することがより好ましい。また、加湿処理後の第1積層体を、3時間以内に加熱処理に供することが好ましく、2時間以内に加熱処理に供することがより好ましい。また、第1塗膜を形成してから20時間以内に第1積層体を加湿処理に供することが好ましく、24時間以内に第1積層体を加熱処理に供することが好ましい。また、第1積層体を得た後、脱気処理を施さずに、加熱処理に供することが好ましい。
[光学物品]
光学物品は、実施形態に係る第1又は第2の製造方法で得られた光学積層シートを含む。光学物品としては、レンズ、家屋や自動車の窓ガラス、液晶ディスプレイ、サンバイザー、時計等が挙げられる。レンズは、セミフィニッシュドレンズ及びフィニッシュドレンズを含む。
光学物品は、実施形態に係る第1又は第2の製造方法で得られた光学積層シートを含む。光学物品としては、レンズ、家屋や自動車の窓ガラス、液晶ディスプレイ、サンバイザー、時計等が挙げられる。レンズは、セミフィニッシュドレンズ及びフィニッシュドレンズを含む。
図2は、光学物品の一例を概略的に示す断面図である。図2に示す光学物品10は、第1光学素子基材11と、第2光学素子基材12と、これらの間に介在する光学積層シート1とを含む。光学物品10は、凹凸レンズ形状を有している。光学積層シート1は、レンズの形状に沿った曲面を有している。第1光学素子基材11は凹面側に位置し、第2光学素子基材12は凸面側に位置している。第1光学素子基材11は、光学積層シート1の図示しない第1光学シートの表面全体を被覆している。第2光学素子基材12は、光学積層シート1の図示しない第2光学シートの表面全体を被覆している。光学積層シート1の側面は、第1及び第2光学素子基材により被覆されていない。光学積層シート1の側面は、第1及び第2光学素子基材により被覆されていてもよい。
図3は、光学物品を含む眼鏡の一例を概略的に示す斜視図である。図3に示す眼鏡100は、レンズ101と、このレンズ101を支持するフレーム102とを含む。レンズ101は、図2に示す光学物品を含む。
[光学物品の製造方法]
光学物品の製造方法は、実施形態に係る方法で得られた光学積層シートの第1光学シート及び第2光学シートの少なくとも一方の表面を光学素子基材で被覆することを含む。
光学物品の製造方法は、実施形態に係る方法で得られた光学積層シートの第1光学シート及び第2光学シートの少なくとも一方の表面を光学素子基材で被覆することを含む。
光学素子基材は、樹脂を含み得る。樹脂は、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アリル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、ポリチオウレタン樹脂、ポリチオウレタンウレア樹脂、ポリチオエポキシ樹脂、及びポリカーボネート樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含み得る。
光学物品のより具体的な製造方法を以下に説明する。
先ず、鋳型及びガスケットを準備する。鋳型は、上型と下型とを含む。上型と下型とを組み合わせることにより、内部に中空部が形成される。ガスケットは、この上型と下型との境界面に設置される。ガスケットの内側には、光学積層シートを固定するための切込みが設けられている。ガスケットの内側には、切込みの代わりに、凸部又は凹部が設けられていてもよい。鋳型及びガスケットは、例えば、公知のプラスチックレンズ成型用のものである。
先ず、鋳型及びガスケットを準備する。鋳型は、上型と下型とを含む。上型と下型とを組み合わせることにより、内部に中空部が形成される。ガスケットは、この上型と下型との境界面に設置される。ガスケットの内側には、光学積層シートを固定するための切込みが設けられている。ガスケットの内側には、切込みの代わりに、凸部又は凹部が設けられていてもよい。鋳型及びガスケットは、例えば、公知のプラスチックレンズ成型用のものである。
次に、ガスケットの切込みに光学積層シートの端部を差し込み固定する。このガスケットを、鋳型の境界面に設置する。これにより、鋳型の中空部内にまたがるように光学積層シートが設置される。次に、この鋳型の中空部内に、光学素子基材を形成可能な硬化性組成物を充填する。硬化性組成物充填後の鋳型を、熱処理して、硬化性組成物を硬化させる。熱処理に際しては、例えば、常温から硬化温度まで徐々に昇温し、硬化温度に達した後、一定時間保持する。硬化温度は、硬化性組成物の種類によって異なる。硬化温度は、例えば、60℃以上100℃以下である。昇温速度は、例えば、1℃/時間以上10℃/時間以下である。硬化温度での保持時間は、例えば、1時間以上30時間以下である。
熱処理終了後、鋳型から硬化体を取り出す。取り出した硬化体を、60℃以上150℃以下の範囲内で更に1時間以上10時間以下にわたって加熱する。このようにして、光学積層シートの第1及び第2光学シートの表面が、光学素子基材により被覆された光学物品が得られる。
光学物品は、以下の方法により得てもよい。先ず、上記の鋳型の下型に、硬化性組成物の一部を充填する。充填後の硬化性組成物の表面に、光学積層シートを設置する。次に、下型と向き合うように上型を設置して中空部を形成する。この中空部内に硬化性組成物の残りを充填する。得られた鋳型を上記と同様の方法で加熱し、硬化体を得る。このようにして、光学積層シートの主面及び側面の全面が、光学素子基材により被覆された実施形態に係る光学物品が得られる。
また、光学積層シートは、以下の方法により得てもよい。先ず、鋳型の上面に沿うように光学積層シートを設置する。光学積層シートの鋳型の上面と接しない面、すなわち、裏面側に向けて硬化性組成物を充填し、上記と同様の条件で熱処理し、第1光学素子基材を得る。この第1光学素子基材を、鋳型内に設置する。光学積層シートの第1光学素子基材により被覆されていない表面に向けて硬化性組成物を充填し、上記と同様の条件で熱処理し、第2光学素子基材を得る。このようにして、光学積層シートの主面と任意に側面とが、光学素子基材により被覆された積層体が得られる。
光学素子基材形成用の硬化性組成物について詳細に記述する。
アリル系樹脂用の硬化性組成物は、アリル基を有するアリルモノマーと重合開始剤とを含む。アリルモノマーは、例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジアリルイソフタレート、及びジアリルテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。重合開始剤は、例えば、ジイソプロピルパーオキシカーボネートを含む。
アリル系樹脂用の硬化性組成物は、アリル基を有するアリルモノマーと重合開始剤とを含む。アリルモノマーは、例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジアリルイソフタレート、及びジアリルテレフタレートからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。重合開始剤は、例えば、ジイソプロピルパーオキシカーボネートを含む。
(メタ)アクリル系樹脂用の硬化性組成物は、(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリルモノマーと重合開始剤とを含む。
ウレタンウレア系樹脂用の硬化性組成物は、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とのプレポリマー、及び、ジアミン化合物とを含む。ポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、及びジアミン化合物としては、それぞれ、接着性組成物において上述したものを用い得る。
チオウレタン系樹脂用の硬化性組成物は、ポリイソシアネート化合物とポリチオール化合物と重合触媒とを含む。ポリイソシアネート化合物としては、接着性組成物において上述したものを用い得る。
チオエポキシ系樹脂用の硬化性組成物は、チオエポキシ基を有するモノマーと硬化剤と重合触媒とを含む。
<例1>
(第1プレポリマーFPP1の製造)
2Lの反応容器に、100gの第1イソシアネート化合物FI1、315gの第1多官能活性水素化合物FA1、及び40gの有機溶媒OS1を投入して混合物を得た。第1イソシアネート化合物FI1としては、イソホロンジイソシアネートを用いた。第1多官能活性水素化合物FA1としては、数平均分子量1000のポリカーボネートジオールを用いた。有機溶媒OS1としては、ジエチルケトンを用いた。窒素雰囲気下、100℃で5時間にわたってこの混合物を150rpmで攪拌して、第1プレポリマーを含む反応液を得た。以下、この第1プレポリマーを、第1プレポリマーFPP1とも称する。反応の終点は、イソシアネート基の逆滴定法により確認した。
(第1プレポリマーFPP1の製造)
2Lの反応容器に、100gの第1イソシアネート化合物FI1、315gの第1多官能活性水素化合物FA1、及び40gの有機溶媒OS1を投入して混合物を得た。第1イソシアネート化合物FI1としては、イソホロンジイソシアネートを用いた。第1多官能活性水素化合物FA1としては、数平均分子量1000のポリカーボネートジオールを用いた。有機溶媒OS1としては、ジエチルケトンを用いた。窒素雰囲気下、100℃で5時間にわたってこの混合物を150rpmで攪拌して、第1プレポリマーを含む反応液を得た。以下、この第1プレポリマーを、第1プレポリマーFPP1とも称する。反応の終点は、イソシアネート基の逆滴定法により確認した。
(第2プレポリマーSPP1の製造)
第1プレポリマーFPP1を含む10℃の反応液に、560gの有機溶媒OS1と150gの有機溶媒OS2を加えた後、液温を15℃に保持した。有機溶媒OS2としては、tert-ブチルアルコールを用いた。この反応液に、21.3gの第2多官能活性水素化合物SA1を滴下し、15℃で1時間反応させることにより、第2プレポリマーを含む反応液を得た。この第2多官能活性水素化合物SA1としては、ビス-(4-アミノシクロヘキシル)メタンを用いた。以下、この第2プレポリマーを、第2プレポリマーSPP1とも称する。なお、第2プレポリマーSPP1を含む反応液において、固形分濃度は37.6質量%であった。
第1プレポリマーFPP1を含む10℃の反応液に、560gの有機溶媒OS1と150gの有機溶媒OS2を加えた後、液温を15℃に保持した。有機溶媒OS2としては、tert-ブチルアルコールを用いた。この反応液に、21.3gの第2多官能活性水素化合物SA1を滴下し、15℃で1時間反応させることにより、第2プレポリマーを含む反応液を得た。この第2多官能活性水素化合物SA1としては、ビス-(4-アミノシクロヘキシル)メタンを用いた。以下、この第2プレポリマーを、第2プレポリマーSPP1とも称する。なお、第2プレポリマーSPP1を含む反応液において、固形分濃度は37.6質量%であった。
第2プレポリマーSPP1の数平均分子量を測定したところ、13000であった。また、軟化点は98℃であった。
(接着性組成物AC1の調製)
第2プレポリマーSPP1を含む100gの反応液、1.02gのフォトクロミック化合物PC1、0.34gのエチレンビス(オキシエチレン)ビス[3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート]、及び0.05gのDOW CORNING TORAY L-7001を混合し、室温で攪拌して接着性組成物を得た。以下、この接着性組成物を接着性組成物AC1とも称する。
第2プレポリマーSPP1を含む100gの反応液、1.02gのフォトクロミック化合物PC1、0.34gのエチレンビス(オキシエチレン)ビス[3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート]、及び0.05gのDOW CORNING TORAY L-7001を混合し、室温で攪拌して接着性組成物を得た。以下、この接着性組成物を接着性組成物AC1とも称する。
フォトクロミック化合物PC1としては、下記式で示される化合物を用いた。
(光学積層シートOL1の作製)
接着性組成物AC1を、バーコーターを用いて、無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1上に塗工して第1塗膜を形成した。無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1の厚みは、75μmであり、ホウ酸含有量は、0質量%であり、水分量は、5質量%であった。この第1塗膜を100℃の温度で5分間乾燥させた。乾燥後の第1塗膜の膜厚は、30μmであった。乾燥後の第1塗膜上に無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1をラミネートロールを用いて貼り合わせて第1積層体を得た。なお、第1積層体は長方形の短冊状であった。第1積層体の長辺方向の一方の端部には、接着性組成物を塗工せず、未塗工部分とした。
接着性組成物AC1を、バーコーターを用いて、無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1上に塗工して第1塗膜を形成した。無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1の厚みは、75μmであり、ホウ酸含有量は、0質量%であり、水分量は、5質量%であった。この第1塗膜を100℃の温度で5分間乾燥させた。乾燥後の第1塗膜の膜厚は、30μmであった。乾燥後の第1塗膜上に無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1をラミネートロールを用いて貼り合わせて第1積層体を得た。なお、第1積層体は長方形の短冊状であった。第1積層体の長辺方向の一方の端部には、接着性組成物を塗工せず、未塗工部分とした。
この第1積層体を得てから3時間後に、収縮しないように四方を抑えながら、大気圧下で100℃で1時間加熱して光学積層シートを得た。以下、この光学積層シートを光学積層シートOL1とも称する。
<例2~7及び9>
表2に示すように、加熱処理の条件を変更したこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
表2に示すように、加熱処理の条件を変更したこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例8>
第1光学シートとして、延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2を用いたこと以外は、例3と同様の方法で光学積層シートを得た。延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2の厚みは、30μmであり、ホウ酸濃度は5.4質量%であり、水分量は10質量%であった。なお、延伸ポリビニルアルコールフィルムは、延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2の第1塗膜が設けられる主面の反対側の主面に、70μmの保護フィルムを貼り付けた積層体の状態で用いた。
第1光学シートとして、延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2を用いたこと以外は、例3と同様の方法で光学積層シートを得た。延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2の厚みは、30μmであり、ホウ酸濃度は5.4質量%であり、水分量は10質量%であった。なお、延伸ポリビニルアルコールフィルムは、延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2の第1塗膜が設けられる主面の反対側の主面に、70μmの保護フィルムを貼り付けた積層体の状態で用いた。
<例10>
第1積層体を真空下、40℃の温度で40時間にわたって脱気処理を行った後に加熱処理を行ったこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体を真空下、40℃の温度で40時間にわたって脱気処理を行った後に加熱処理を行ったこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例11>
第1積層体を真空下、40℃の温度で75時間にわたって脱気処理を行い、加熱処理を省略したこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体を真空下、40℃の温度で75時間にわたって脱気処理を行い、加熱処理を省略したこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例12>
第1積層体を大気圧下、40℃の温度で24時間にわたって加熱処理を行った後、真空下、60℃の温度で51時間にわたって脱気処理を行ったこと以外は、実施例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体を大気圧下、40℃の温度で24時間にわたって加熱処理を行った後、真空下、60℃の温度で51時間にわたって脱気処理を行ったこと以外は、実施例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例13>
第1積層体を真空下、100℃の温度で6時間にわたって脱気処理を行い、大気圧下での加熱処理を省略したこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体を真空下、100℃の温度で6時間にわたって脱気処理を行い、大気圧下での加熱処理を省略したこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例14>
第1及び第2光学シートとしては、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2を用いたこと、加熱処理の前に加湿処理を行ったこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。なお、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2は、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2の第1塗膜が設けられる主面の反対側の主面に、70μmの保護フィルムを貼り付けた積層体の状態で用いた。
第1及び第2光学シートとしては、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2を用いたこと、加熱処理の前に加湿処理を行ったこと以外は、例1と同様の方法で光学積層シートを得た。なお、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2は、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF2の第1塗膜が設けられる主面の反対側の主面に、70μmの保護フィルムを貼り付けた積層体の状態で用いた。
加湿処理に際しては、温度80℃、相対湿度80%RHに設定した恒温槽内に、第1積層体を1時間にわたって静置した。なお、第1積層体を得てから3時間以内に加湿処理に供した。また、加湿処理後の第1積層体を、1時間以内に加熱処理に供した。
<例15及び例16>
表4に示すように加湿処理の条件を変更したこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
表4に示すように加湿処理の条件を変更したこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例17>
第1積層体を、25℃の水に30秒間浸漬させた後に加熱処理に供したこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体を、25℃の水に30秒間浸漬させた後に加熱処理に供したこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例18>
第2光学シートとして、無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1を用いたこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
第2光学シートとして、無延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF1を用いたこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例19>
加湿処理温度を60℃に変更したこと以外は、例18と同様の方法で光学積層シートを得た。
加湿処理温度を60℃に変更したこと以外は、例18と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例20>
第1積層体の加湿処理及び大気圧下での加熱処理を省略したこと、第1積層体を真空下、40℃の温度で75時間にわたって脱気処理を行ったこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体の加湿処理及び大気圧下での加熱処理を省略したこと、第1積層体を真空下、40℃の温度で75時間にわたって脱気処理を行ったこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例21>
第1積層体の加湿処理を省略したこと、第1積層体を大気圧下、40℃の温度で24時間にわたって加熱処理を行った後、真空下、60℃の温度で51時間にわたって脱気処理を行ったこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体の加湿処理を省略したこと、第1積層体を大気圧下、40℃の温度で24時間にわたって加熱処理を行った後、真空下、60℃の温度で51時間にわたって脱気処理を行ったこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例22>
第1積層体の加湿処理を省略したこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
第1積層体の加湿処理を省略したこと以外は、例14と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例23>
第1及び第2光学シートとして、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF4を用いたこと以外は、例22と同様の方法で光学積層シートを得た。4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF4の厚みは、30μmであり、ホウ酸濃度は10.7質量%であり、水分量は10質量%であった。
第1及び第2光学シートとして、4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF4を用いたこと以外は、例22と同様の方法で光学積層シートを得た。4倍延伸ポリビニルアルコールフィルムPVF4の厚みは、30μmであり、ホウ酸濃度は10.7質量%であり、水分量は10質量%であった。
<例24>
加熱処理を真空下で行ったこと以外は、例23と同様の方法で光学積層シートを得た。
加熱処理を真空下で行ったこと以外は、例23と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例25>
加熱処理時間を1時間に短縮したこと以外は、例22と同様の方法で光学積層シートを得た。
加熱処理時間を1時間に短縮したこと以外は、例22と同様の方法で光学積層シートを得た。
<例26>
加熱処理温度を120℃に変更したこと、及び、加熱処理時間を1時間に短縮したこと以外は、例23と同様の方法で光学積層シートを得た。
加熱処理温度を120℃に変更したこと、及び、加熱処理時間を1時間に短縮したこと以外は、例23と同様の方法で光学積層シートを得た。
<評価試験>
(光学積層シートのフォトクロミック耐久性の測定)
例3、例5、及び例8で得られた光学積層シートについて、フォトクロミック化合物の耐久性を測定した。耐久性は、96時間劣化試験前後のフォトクロミック化合物の発色濃度の割合、すなわち、フォトクロミック性残存率を指標とした。
(光学積層シートのフォトクロミック耐久性の測定)
例3、例5、及び例8で得られた光学積層シートについて、フォトクロミック化合物の耐久性を測定した。耐久性は、96時間劣化試験前後のフォトクロミック化合物の発色濃度の割合、すなわち、フォトクロミック性残存率を指標とした。
具体的には、先ず、96時間劣化試験前の光学積層シートの極大吸収波長と、極大吸収波長における吸光度とを、大塚電子株式会社製の分光光度計(瞬間マルチチャンネルフォトディテクターMCPD3000)により得た。この吸光度を吸光度ε(0)とした。次に、23℃±1℃の環境下で、50000ルクスの照度で900秒間にわたってキセノンランプを照射して、フォトクロミック化合物を発色させた。光源としては、浜松ホトニクス製のキセノンランプL-2480(300W)SHL-100を用いた。このキセノンランプは、国際標準化機構(ISO)8980-3で規定された放射照度値を有していた。キセノンランプ照射後の極大吸収波長における吸光度を、上記と同様の方法により求め、発色後の吸光度ε(900)を得た。吸光度ε(900)から、吸光度ε(0)を減じた値を、96時間劣化試験前の発色濃度(A0)とした。
次に、スガ試験機株式会社製キセノンウェザーメーターX25により、光学積層シートの96時間劣化促進試験を行った。劣化試験後の光学積層シートの発色濃度を、上記と同様の方法で求めて、96時間劣化試験後の発色濃度(A96)とした。発色濃度(A96)を、発色濃度(A0)で除することにより、フォトクロミック性残存率(%)を算出した。
その結果、例3、例5、及び例8のすべての光学積層シートにおいて、フォトクロミック性残存率は100%であった。
(光学積層シートの剥離強度の測定)
例1~例3及び例5で得られた光学積層シートについて、剥離強度を測定した。具体的には、光学積層シートを、25mm×100mmの短冊状となるように切り出して試験片を得た。この際、接着性組成物の塗膜を含まない、一方の長辺端部を含むように切り出した。この試験片の第1光学シート及び第2光学シートの接着性組成物が塗工されていない部分を、それぞれ上部治具及び下部治具に挟み、試験機:オートグラフAGS-500NX、島津製作所製に設置した。クロスヘッドスピード100mm/minで、上部治具を引張り、最大剥離力を測定した。
例1~例3及び例5で得られた光学積層シートについて、剥離強度を測定した。具体的には、光学積層シートを、25mm×100mmの短冊状となるように切り出して試験片を得た。この際、接着性組成物の塗膜を含まない、一方の長辺端部を含むように切り出した。この試験片の第1光学シート及び第2光学シートの接着性組成物が塗工されていない部分を、それぞれ上部治具及び下部治具に挟み、試験機:オートグラフAGS-500NX、島津製作所製に設置した。クロスヘッドスピード100mm/minで、上部治具を引張り、最大剥離力を測定した。
その結果、例1、例2、例3、及び例5の光学積層シートの剥離強度は、それぞれ、15N/25mm、50N/25mm、50N/25mm、及び、65N/25mmであった。
(光学積層シートの外観評価)
以下の方法により、光学積層シートについて、外観評価を行った。
先ず、光学積層シートを目視で観察し、気泡の数を測定した。気泡が2個以下であった場合には、気泡は「無し」と判断し、3個以上の気泡があった場合には、気泡は「有り」と判断した。
以下の方法により、光学積層シートについて、外観評価を行った。
先ず、光学積層シートを目視で観察し、気泡の数を測定した。気泡が2個以下であった場合には、気泡は「無し」と判断し、3個以上の気泡があった場合には、気泡は「有り」と判断した。
また、光学積層シートを目視で観察し、しわの本数を測定した。しわが1本以下であった場合には、しわは「無し」と判断し、2本以上のしわがあった場合には、しわは「有り」と判断した。この結果を表2及び4に示す。
以下、表1~表4に、実施例の結果をまとめる。
以下に発明の好ましい形態を付記する。
[1] 第1光学シートと、第2光学シートと、前記第1光学シート及び前記第2光学シートの間に位置し、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む接着層とを含み、前記第1光学シート及び前記第2光学シートの少なくとも一方は、無延伸ポリビニルアルコールフィルムである光学積層シートの製造方法であって、
前記第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、
前記第1塗膜上に前記第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、
前記第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することと
を含む光学積層シートの製造方法。
前記第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、
前記第1塗膜上に前記第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、
前記第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することと
を含む光学積層シートの製造方法。
[2] 前記加熱処理時間は、1時間以上10時間以下である[1]に記載の光学積層シートの製造方法。
[3] 前記第1積層体を、12時間以内に前記加熱処理に供することを含む[1]又は[2]に記載の光学積層シートの製造方法。
[4] 前記無延伸ポリビニルアルコールフィルムの水分量は、15質量%以下である[1]乃至[3]の何れかに記載の光学積層シートの製造方法。
[5] 前記機能性色素は、フォトクロミック化合物を含む[1]乃至[4]の何れかに記載の光学積層シートの製造方法。
[6] [1]乃至[4]の何れかに記載の方法で得られた光学積層シートの前記第1光学シート及び前記第2光学シートの少なくとも一方の表面を光学素子基材で被覆することを含む、光学物品の製造方法。
[7] 第1光学シートと、第2光学シートと、前記第1光学シート及び前記第2光学シートの間に位置し、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む接着層とを含み、前記第1光学シート及び前記第2光学シートは、延伸ポリビニルアルコールフィルムである光学積層シートの製造方法であって、
前記第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、
前記第1塗膜上に前記第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、
前記第1積層体に加湿処理を施すことと、
前記加湿処理後の前記第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することと
を含む光学積層シートの製造方法。
前記第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、
前記第1塗膜上に前記第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、
前記第1積層体に加湿処理を施すことと、
前記加湿処理後の前記第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することと
を含む光学積層シートの製造方法。
[8] 前記加湿処理は、70℃以上100℃以下の温度範囲で行うことを含む[7]に記載の光学積層シートの製造方法。
[9] 前記加湿処理は、70%RH以上90%RH以下の相対湿度範囲で行うことを含む[7]又は[8]に記載の光学積層シートの製造方法。
[10] 前記加湿処理は、30分以上3時間以下にわたって行われることを含む[7]乃至[9]の何れかに記載の光学積層シートの製造方法。
[11] 前記加熱処理時間は、1時間以上10時間以下である[7]乃至[10]の何れかに記載の光学積層シートの製造方法。
[12] 前記機能性色素は、フォトクロミック化合物を含む[7]乃至[11]の何れかに記載の光学積層シートの製造方法。
[13] [7]乃至[12]の何れかに記載の方法で得られた光学積層シートの前記第1光学シート及び前記第2光学シートの少なくとも一方の表面を光学素子基材で被覆することを含む、光学物品の製造方法。
[14] 前記第1積層体を、脱気処理を行わずに前記加熱処理に供することを含む[1]乃至[5]の何れかに記載の光学積層シートの製造方法。
[15] 前記第1積層体を、脱気処理を行わずに前記加熱処理に供することを含む[7]乃至[12]の何れかに記載の光学積層シートの製造方法。
Claims (15)
- 第1光学シートと、第2光学シートと、前記第1光学シート及び前記第2光学シートの間に位置し、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む接着層とを含み、前記第1光学シート及び前記第2光学シートの少なくとも一方は、無延伸ポリビニルアルコールフィルムである光学積層シートの製造方法であって、
前記第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、
前記第1塗膜上に前記第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、
前記第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することと
を含む光学積層シートの製造方法。 - 前記加熱処理時間は、1時間以上10時間以下である請求項1に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記第1積層体を、12時間以内に前記加熱処理に供することを含む請求項1又は2に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記第1積層体を、脱気処理を行わずに前記加熱処理に供することを含む請求項1又は2に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記無延伸ポリビニルアルコールフィルムの水分量は、15質量%以下である請求項1又は2に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記機能性色素は、フォトクロミック化合物を含む請求項1又は2に記載の光学積層シートの製造方法。
- 請求項1又は2に記載の方法で得られた光学積層シートの前記第1光学シート及び前記第2光学シートの少なくとも一方の表面を光学素子基材で被覆することを含む、光学物品の製造方法。
- 第1光学シートと、第2光学シートと、前記第1光学シート及び前記第2光学シートの間に位置し、ウレタン樹脂、ウレタンウレア樹脂、チオウレタン樹脂、及びチオウレタンウレア樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂及び機能性色素を含む接着層とを含み、前記第1光学シート及び前記第2光学シートは、延伸ポリビニルアルコールフィルムである光学積層シートの製造方法であって、
前記第1光学シートの少なくとも一方の主面上に機能性色素及びイソ(チオ)シアネート化合物を含む接着性組成物の第1塗膜を設けることと、
前記第1塗膜上に前記第2光学シートを積層させて第1積層体を得ることと、
前記第1積層体に加湿処理を施すことと、
前記加湿処理後の前記第1積層体を大気圧下で80℃以上200℃以下の温度で加熱処理することと
を含む光学積層シートの製造方法。 - 前記加湿処理は、70℃以上100℃以下の温度範囲で行うことを含む請求項8に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記加湿処理は、70%RH以上90%RH以下の相対湿度範囲で行うことを含む請求項8又は9に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記加湿処理は、30分以上3時間以下にわたって行われることを含む請求項8又は9に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記加熱処理時間は、1時間以上10時間以下である請求項8又は9に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記第1積層体を、脱気処理を行わずに前記加熱処理に供することを含む請求項8又は9に記載の光学積層シートの製造方法。
- 前記機能性色素は、フォトクロミック化合物を含む請求項8又は9に記載の光学積層シートの製造方法。
- 請求項8又は9に記載の方法で得られた光学積層シートの前記第1光学シート及び前記第2光学シートの少なくとも一方の表面を光学素子基材で被覆することを含む、光学物品の製造方法。
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