已知通过层压(即通过胶粘)将功能膜组装到光学基础元件的表面上来改变光学基础元件的光学、透射或机械特性。然而,在功能膜与光学元件之间的粘附性仍然是工业中长期存在的问题。
在功能膜与光学元件之间使用的粘合剂系统需要易于使用,具有良好的光学品质,但是在制造光学元件的连续阶段期间还需要提供坚韧且持久的粘附性。
在层压过程之后,功能化层压光学元件实际上通常至少被涂覆和修整,使得其轮廓适合接收它的框架的形状。更具体地,在制造眼科镜片的过程期间,通常还将镜片表面处理/磨削并且抛光至特定的光焦度(power)。涂覆步骤可以包括特别地在水存在下进行表面预处理。外周机械加工或磨边的步骤还可以实施包括至少一个磨削步骤的标准方法,在所述至少一个磨削步骤中,镜片经受机械应力并且最经常在水存在下。此类情况经常导致功能膜与光学基础元件之间的脱层。
无论与用来制造有机光学元件的特定材料有关,还是与用来制造膜的特定材料有关,此粘附性问题甚至更成问题。
因此,本发明的目的是提供一种功能化层压光学元件,特别是功能化层压眼科镜片,其表现出在功能膜与光学基础元件之间的强粘附性,并且其经得住可以在层压过程后施用于的元件上的另外的处理。更具体地,本发明的目的是提供一种功能化层压光学元件,其表现出改进的耐砂轮磨边性。
本发明基于以下发现:使用非常特定类型的压敏粘合剂能够有效地防止功能层压光学元件的脱层问题。事实上,本发明的诸位申请人观察到,当使用具有相当低的储能模量并且展示出对于光学基础元件值的一定粘着强度阈值的压敏粘合剂时,可以避免特别是在磨边期间的脱层。
因此,本发明的主题是一种功能化层压光学元件,其包含:
-光学基础元件;
-由单层或多层结构组成的功能膜结构;
-具有光学品质的压敏粘合剂层,其被置于所述光学基础元件的一个表面与所述功能膜结构之间,以便将所述功能膜结构永久地保持在所述光学基础元件的所述表面上,
其中所述压敏粘合剂层具有在85℃下低于1.6105pa的储能模量g’,并且展现出均超过20n/25mm、优选均在21至40n/25mm含端值的范围内的干剥离力强度和湿剥离力强度。
表述“磨边”意指使用光学工业中典型的切削工具、磨削工具、铣削工具或车削工具(没有或有水(湿磨边))来机械成形光学元件的周界。特别地,所述磨边工具可以是铣削工具,例如铣刀、铣头或磨边砂轮(砂轮磨边)。
出于本发明的目的,表述“光学基础元件”应理解为意指无色或着色的透明元件,其具有在可见光谱中在99%与8%之间的透射因数(tv)。
出于本发明的目的,当经由光学元件观察图像被感知没有明显对比度损失时,此元件被认为是透明的。除非另有说明,否则在图像与图像观察者之间介入透明光学元件并未明显降低图像品质。在眼科领域中,当所述光学元件具有不大于1、优选不大于0.4的雾度时,此定义被认为是至少满足的。这个术语“透明”的定义可以在本发明意义内适用于在本说明书中被认定如此的所有物体。
此光学制品在此被定义为眼科镜片、护目镜(ocularvisor)、和视觉光学系统之一。眼科元件的非限制性实例包括矫正和非矫正镜片,包括单光或多视觉镜片,其可以是分段的亦或非分段的,以及用于矫正、保护、或增强视力的其他元件,包括但不限于放大镜和防护镜片或遮目镜,比如在眼镜、双筒镜、护目眼镜以及头盔中发现的。
所述光学基础元件可以是选自由光学镜片、窗户、遮目镜组成的组的标准部件,优选光学镜片,更优选眼科镜片。
所述光学基础元件可以选自由成品镜片、半成品镜片、渐变多焦点镜片、无焦点镜片、平面镜片、单焦点镜片和多焦点镜片组成的组。
半成品镜片(sf)意指具有一个光学表面和需要被磨削成配戴者的处方的另一个表面的镜片。
所述光学基础元件可以由典型地用于光学器件的任何材料制成。特别地,所述光学基础元件由塑料制成,所述塑料可以是热塑性或热固性材料。塑料的示例包括聚碳酸酯;聚酰胺;聚酰亚胺;聚砜;聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯的共聚物;聚烯烃,即,聚降冰片烯;二乙二醇双(烯丙基碳酸酯)的聚合物和共聚物;(甲基)丙烯酸聚合物和共聚物,即,源自双酚a的(甲基)丙烯酸类聚合物和共聚物;硫代(甲基)丙烯酸类聚合物和共聚物;氨基甲酸酯与硫代氨基甲酸酯的聚合物和共聚物;环氧聚合物和共聚物;以及环硫化物聚合物和共聚物。在优选实施例中,所述光学基础元件由聚碳酸酯或具有在1.60与1.67之间的光折射率的高折射率聚(硫代)氨基甲酸酯或具有在1.60与1.67之间的光折射率的环硫化物制成。更优选地,所述光学基础元件由基于(硫代)氨基甲酸酯的预聚物或环硫化物单体制成。
对于本发明有用的功能膜结构包括至少一个功能膜。换言之,所述功能膜结构可以包括一个或多个功能膜,所述功能膜结构可以包括不同的功能。
可以使用各种类型的功能膜。功能膜的实例包括着色膜、偏振膜、光致变色膜、硬质涂层膜、顶涂层膜、防雾膜、抗污膜、减反射膜或抗静电膜。所述功能膜可以具有单层或多层结构。换言之,它是指单个功能膜或包含粘附在一起的至少一个支持膜和具有相同或不同特性的一个或多个单独功能层(涂层或膜)的分层结构。
因此,根据一个实施例,所述功能膜可以包含支持膜,所述支持膜适配为能够借助于粘合剂层粘附或固定到所述光学基础元件上。
所述支持膜的材料可以选自由三乙酸纤维素(tac)、乙酸丁酸纤维素(cab)、聚碳酸酯(pc)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(pet)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、氨基甲酸酯聚合物(tpu)、环烯烃共聚物(coc)、聚酯共聚嵌段(copoblock)酰胺(像pebax)和聚酰亚胺制成的膜的组。
优选地,所述支持膜由三乙酸纤维素(tac)制成并且具有至少40微米的厚度、优选在40μm至300μm含端值的范围内的厚度并且优选80至190μm的厚度。
本发明的一个有意义的应用是提供最终的光学元件,更具体地是具有减反射功能的眼科镜片。
具有减反射功能的功能膜结构可以包括包含三乙酸纤维素的支持膜和由一系列氧化物涂层制成的减反射干涉堆叠体的功能膜,优选由其构成,所述减反射干涉堆叠体通常通过硬质涂层与所述支持膜分离;或者所述功能膜可以包括三乙酸纤维素的支持膜,其表面包括形成减反射干涉微结构的微结构;或者所述功能膜可以包括三乙酸纤维素的支持膜,其上附有由一系列具有不同折射率的热塑性薄膜构成的多层光学膜。
本发明的另一个有意义的应用是提供最终的光学元件,更具体地是具有偏振功能的眼科镜片。
在这种情况下,具有偏振功能的功能膜结构典型地由包含聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(pet)或聚乙酸乙烯酯膜(pva)作为偏振膜的功能膜构成,所述膜可以由两个保护膜封装或夹在两个保护膜之间,所述保护膜之一是支持膜。
因此,根据本发明的一个实施例,所述功能膜结构包含偏振层和两个保护膜,所述偏振层夹在所述保护膜之间。
在功能膜结构包含两个保护膜的情况下,所述保护膜的材料可以相同或不同,并且选自由三乙酸纤维素(tac)、乙酸丁酸纤维素(cab)、聚碳酸酯(pc)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(pet)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、氨基甲酸酯聚合物(tpu)、环烯烃共聚物(coc)、聚酯共聚嵌段酰胺(像pebax)和聚酰亚胺制成的膜的组,优选相同并由三乙酸纤维素(tac)制成。
根据此实施例,作为所述功能膜结构的支持膜的保护膜(即布置在所述压敏粘合剂层的相反侧并且最靠近所述光学基础元件的膜)由三乙酸纤维素(tac)制成并具有至少40μm的厚度,优选具有在40μm至300μm含端值范围内的厚度并且优选80至190μm的厚度。
具有对本发明有用的偏振功能的这种功能膜结构典型地是专利申请pct/us09/62923或pct/ep2015/050253中描述的那些。
“压敏粘合剂”意指具有粘弹特性的干接触型粘合剂,所述粘合剂只需要非常轻微的压力来粘附到它处于其间的所述表面。
“压敏粘合剂层”意指由压敏粘合剂制成或由压敏粘合剂制成的层。
压敏粘合剂的特征为,它们不需要通过水、溶剂或者加热而活化即可向表面施加强的粘合剂吸持力的能力。
压敏粘合剂可以由可剥离衬里(即,离型衬里)上或夹在两个可剥离衬里之间的压敏粘合剂组合物制成的连续层(即,压敏粘合剂层)的形式(被称为压敏的粘合剂片、压敏粘性胶带或胶粘剂转移胶带)可供使用。
构成对于本发明有用的压敏层的压敏粘合剂应具有在85℃下低于1.6105pa、优选低于或等于1.5105pa、更优选在1.0105pa与1.5105pa之间的储能模量g’。
85℃对应于在一般磨边步骤期间可以施加到光学元件上的最大温度。特别地,这对应于在使用侵蚀性条件时通过磨边砂轮与镜片材料的摩擦在磨边步骤期间产生的温度的最大理论值。
本发明中的储能模量g’用流变仪(典型地是ta仪器公司销售的ares流变仪)对切割成7.9mm直径和约2mm厚度的圆盘形状的测试样品进行测量。
测试样品可以通过将几个压敏粘合剂层组合成堆叠体来制备,从而形成具有约2mm厚度的测试样品。
然后将所述测试样品切成7.9mm直径的圆盘并置于平行板之间;并且当以1hz的频率施加剪切应变时,在剪切模式下在例如-40℃至100℃的温度范围内以5℃/min的加热速率测量粘弹性。
对于本发明有用的压敏粘合剂层还应展现出超过20n/25mm的干剥离强度和超过20n/25mm的湿剥离强度。
优选地,对于本发明有用的压敏粘合剂层展现出在21至40n/25mm含端值的范围内、更优选在22至37n/25mm含端值的范围内的干剥离强度和湿剥离强度二者。
“剥离强度”意指在特定的试验条件下逐步分离粘合测试样品的两个构件所要求的沿粘合线测量的每单位测试样品宽度的平均力。
更具体地,在本发明中,它意指从功能膜结构或光学基础元件中去除压敏粘合剂层所需的力。
剥离强度的值指示压敏粘合剂层与不同的衬底粘合或粘附的强度。
干剥离强度和湿剥离强度均根据astmd3330/d3330m标准测试方法通过以2.54cm/min的速度在90°剥离方向上剥离功能膜结构+压敏粘合剂层来测量。
用于此类测试的设备典型地是由
剥离测试更特别地包括将25×70mm尺寸的压敏粘合剂层的条带层压到功能膜结构的条带上。然后将所得的条带(即,功能膜结构+压敏粘合剂层)粘合到在其上预先附接有光学元件的支撑件上。在剥离之前,将层压光学元件(即,测试样品)(在23℃±3℃,50%rh±10%下)调节至少24小时。
然后将功能膜结构+压敏粘合剂材料以2.54cm/min的速度以90°的角度进行剥离。
在测试的中途,至少在30mm的干剥离之后,将几滴任选含有水的润湿剂添加到界面或裂缝开口中以测量湿剥离力。
软件持续地根据位移测量所述剥离力。对于干剥离,在10mm的长度上对剥离力的此值进行平均,并且对于湿剥离,在15mm的长度上对剥离力的此值进行平均。在干燥和潮湿条件下的力均以n/25mm表示。
在本发明的优选实施例中,所述压敏粘合剂层表现出小于或等于10%含端值的在干剥离力强度与湿剥离力强度之间的降低。
对于本发明有用的压敏粘合剂层具有优选在10μm至150μm含端值范围内、优选20至75μm含端值的厚度。
对于本发明有用的典型的具有光学品质的压敏粘合剂包含增粘剂。
对于本发明有用的典型的具有光学品质的压敏粘合剂进一步有利地包含硅烷偶联剂。因此,对于本发明有用的具有光学品质的压敏粘合剂优选由包含硅烷偶联剂和增粘剂或增粘剂试剂的组合物制成。
对于本发明有用的典型的具有光学品质的压敏粘合剂是丙烯酸类压敏粘合剂。更确切地,本发明的压敏粘合剂层优选由基于聚(甲基)丙烯酸酯基组合物制成。
有利地,对于本发明有用的具有光学品质的压敏粘合剂层由基于聚(甲基)丙烯酸酯的组合物制成,所述组合物包含丙烯酸类聚合物(a)并包含硅烷偶联剂。
在压敏粘合剂的组合物中存在硅烷偶联剂和增粘剂二者使得能够获得具有甚至更好的耐砂轮磨边性的功能化层压光学元件。
可以用于本发明的优选压敏粘合剂由包含以下各项的基于聚(甲基)丙烯酸酯的组合物制成;丙烯酸类聚合物(a);充当增粘剂的(甲基)丙烯酸类聚合物(b),其包括具有三环或更高级脂环结构且具有1000或更大并且小于30000的重均分子量的(甲基)丙烯酸类单体充当单体单元;以及充当硅烷偶联成分的含烷氧基甲硅烷基的单体(c)。
在此优选实施例中,基于100重量份的所述丙烯酸雷聚合物(a),所述(甲基)丙烯酸类聚合物(b)的含量优选在1至20重量份的范围内、并且优选在2至15份的范围内、并且更优选3至10重量份,并且基于100重量份的所述丙烯酸类聚合物(a),含烷氧基甲硅烷基的单体(c)的含量优选在0.1至1重量份的范围内。
所述丙烯酸类聚合物(a)含有例如按重量计约50%或更多的具有直链或支链c1-20烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯作为单体单元。
所述具有c1-20烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括例如:(甲基)丙烯酸c1-20烷基酯,具有脂环烃基的(甲基)丙烯酸酯等。
与(甲基)丙烯酸烷基酯可共聚的另一种单体组分(可共聚单体)可以用于制备丙烯酸类聚合物(a)。因而,所述丙烯酸类聚合物(a)可以含有与所述(甲基)丙烯酸烷基酯一起作为主要组分的可共聚单体。具有极性基团的单体可以优选用作可共聚单体。
当所述丙烯酸类聚合物(a)含有与所述(甲基)丙烯酸烷基酯一起作为主要组分的可共聚单体时,可以优选使用含羟基的单体。在它们之中,可以优选使用(甲基)丙烯酸2-羟乙酯或(甲基)丙烯酸4-羟丁酯。
可共聚单体的其他实例包括ep2551319的第[0019]段中引用的那些。因此,可用于本发明的可共聚单体的实例,包括以下可共聚单体的具体实例,包括含羧基的单体;含羟基的单体;含酸酐基团的单体;含磺酸基的单体;含磷酸基团的单体;(n-取代的)酰胺单体;琥珀酰亚胺单体;马来酰亚胺单体;衣康酰亚胺单体;乙烯酯;含氮杂环单体;氰基丙烯酸酯单体;(甲基)丙烯酸氨基烷基单体;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基单体;苯乙烯单体;含环氧基的丙烯酸类单体;乙二醇丙烯酸酯单体;乙烯基醚单体;乙烯酯;烯烃或二烯烃;乙烯基醚;氯乙烯;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基单体;含磺酸基的单体;含酰亚胺基团的单体;含异氰酸酯基团的单体。这些可共聚单体可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。所述丙烯酸类聚合物(a)中也可以含有多官能单体。
所述多官能单体的实例包括,例如:可以优选使用三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。所述多官能(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。形成所述(甲基)丙烯酸类聚合物(b)的单体的实例包括(甲基)丙烯酸烷基酯,如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯,(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、和(甲基)丙烯酸十二烷基酯;(甲基)丙烯酸和脂环醇的酯,如(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、和(甲基)丙烯酸二环戊酯;(甲基)丙烯酸芳基酯,如(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸苄酯;以及衍生自萜烯化合物衍生物醇的(甲基)丙烯酸酯。这些(甲基)丙烯酸酯可以作为一种物质单独使用或以两种或更多种物质的组合使用。从进一步提高粘附性的观点来看,所述(甲基)丙烯酸类聚合物(b)优选包含具有相对庞大结构的丙烯酸类单体作为单体单元,所述丙烯酸类单体以具有支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯为代表,如(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等;(甲基)丙烯酸和脂环醇的酯,如(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等;或者(甲基)丙烯酸芳基酯,如(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。当在合成(甲基)丙烯酸类低聚物或形成psa层中使用uv光时,优选饱和低聚物,因为它不太可能抑制聚合。具有支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯或脂环醇的酯优选用作构成(甲基)丙烯酸类低聚物的单体。
从这些观点来看,所述(甲基)丙烯酸类低聚物的优选实例包括甲基丙烯酸二环戊酯(dcpma)、甲基丙烯酸环己酯(chma)、甲基丙烯酸异冰片酯(ibxma)、丙烯酸异冰片酯(ibxa)、丙烯酸二环戊酯(dcpa)、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯(adma)和丙烯酸1-金刚烷基酯(ada)的各自的均聚物;以及chma和甲基丙烯酸异丁酯(ibma)的共聚物、chma和ibxma的共聚物、chma和丙烯酰基吗啉(acmo)的共聚物、chma和二乙基丙烯酰胺(deaa)的共聚物、ada和甲基丙烯酸甲酯(mma)的共聚物、dcpma和ibxma的共聚物、dcpma和mma的共聚物等。
形成(甲基)丙烯酸类聚合物(b)的单体更优选包括具有三环或更高级脂环结构的(甲基)丙烯酸类单体。
在本发明中有用的具有三环或更高级脂环结构的(甲基)丙烯酸类单体的实例包括ep2551319中引用的那些。
具有三环或更高级脂环结构的(甲基)丙烯酸类单体(b)的实例优选包括甲基丙烯酸二环戊酯、丙烯酸二环戊酯、甲基丙烯酸二环戊基氧乙酯、丙烯酸二环戊基氧乙酯、甲基丙烯酸三环戊酯、丙烯酸三环戊酯、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯、1-金刚烷基-丙烯酸酯、甲基丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯、丙烯酸2-乙基-2-金刚烷基酯。这些单体可以单独使用或组合使用。
可以组合使用与这种(甲基)丙烯酸类聚合物相容的另一种可共聚单体。因而,所述(甲基)丙烯酸类聚合物(b)可以含有与具有三环或更高级脂环结构的(甲基)丙烯酸单体一起作为主要组分的可共聚单体。
优选可以使用的含烷氧基甲硅烷基的单体(c)的实例包括含环氧基的硅烷偶联剂或含氨基的硅烷偶联剂。
含环氧基的硅烷偶联剂的实例包括γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷。
含氨基的硅烷偶联剂的实例包括γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和n-苯基-氨基丙基三甲氧基硅烷。
充当硅烷偶联剂(c)的含烷氧基甲硅烷基的单体(c)可以优选选自由γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和n-苯基-氨基丙基三甲氧基硅烷构成的组。同样重要的是,本发明元件的功能化层压光学元件存在压敏粘合剂层,所述压敏粘合剂层具有在85℃下低于1.6105pa、优选低于或等于1.6105pa的储能模量g’,并且展现出均超过20n/25mm、优选均在21至40n/25mm含端值的范围内的干剥离强度和湿剥离力强度。
因此,根据本发明的功能化层压光学元件在镜片与功能膜结构之间显示出非常强的粘附性。即使在严重的rx表面处理、抛光并且更特别地湿边切割后也不会有脱层。换言之,即使在磨边过程期间,该元件也保持完整并且在不同层之间不发生分离。
功能化层压光学元件可以进一步包含功能结构元件上的功能涂层。涂层的实例包括保护涂层、硬质涂层、减反射涂层、光致变色涂层、着色涂层、防雾涂层和抗污涂层。
本发明的另一个目的是用于制造如上所述的这种功能化层压光学元件的方法。
因此,本发明还涉及一种用于制造功能化层压光学元件的方法,所述方法包括以下步骤:通过以下步骤形成磨边优化的功能化层压光学基础元件:
i.提供光学基础元件;
ii.提供具有光学品质的压敏粘合剂层;
iii.提供功能膜结构;并且
iv.将所述功能膜结构层压到所述光学基础元件上,其中所述具有光学品质的压敏粘合剂层被布置在所述功能膜结构与所述光学基础镜片之间,以便将所述膜分层结构永久地保留在所述光学基础镜片的表面上;
其中所述具有光学品质的压敏粘合剂层具有在85℃下低于1.6105pa的储能模量g’,并且展现出超过20n/25mm、优选均在21至40n/25mm含端值的范围内的干剥离力强度和湿剥离力强度二者。
以上描述的用于功能化层压光学元件的不同元件的所有特征(单独地或组合地)当然适用于制造所述功能化层压光学元件的方法。
层压涉及在短的时间段内施加压力和热的组合。各种系统和方法是光学工业内已知的,以便在整个光学表面上提供精确且均匀的压力量。可以在本发明中使用的层压系统的示例列表包括以下。
所谓的“热压”或“热空气”系统可以用于层压。可以安装具有镜片支撑件的蓄电池(accumulator)装置以施加压力,然后将所述装置置于烘箱内。可以使用fst(正面转移)方法,如ep1917136中所述的。可以使用bst(背面转移)方法,如wo2003/004255中所述的。可以使用其他hmc膜层压系统。可以在添加热量的情况下,使用如在w02006/105999中所述的方法。优选使用如ep2170584中所述的层压方法。
基本的层压方法涉及施加大于10psi的压力,加热到至少60℃,并且保持至少约2至5分钟。
在层压步骤之前,可以使所述功能膜结构经受电晕放电处理、等离子体处理或化学处理(更具体地碱处理)。可替代地或此外,还可以将这种预处理应用到光学基础元件上。此类处理能够改进压敏粘附层与功能膜结构之间的粘附性。
上面讨论并在本发明中要求保护的干剥离强度和湿剥离力强度的值当然对应于压敏粘合剂层所证明的值,而没有对功能膜结构和/或光学基础元件进行任何预处理。
用于生产本发明的磨边优化的功能化层压光学基础元件的方法可以例如包括以下步骤:
a)提供光学基础元件
b)提供功能膜结构;
b)任选地通过等离子体或电晕处理所述功能膜结构的一个表面和/或所述基础光学元件的凸面或凹面;
c)从所述压敏粘合剂层剥离两个离型膜中的一个,并将此层施加到所述功能膜结构的任选经等离子体处理的面上;
d)将第二离型膜从所述压敏粘合剂层上剥离,并将所述功能膜结构按压在所述基础光学元件的凸面或凹面上,以获得最终组件。优选地,所述功能膜结构被沉积在基础光学元件的凸面上。
在本发明的变体实施例中,首先将压敏粘合剂结构按压在基础光学元件的任选经等离子体处理的凸面或凹面上。
在步骤d)之前,功能膜结构在被按压在基础光学元件的凸面或凹面上之前被预成型。此预成型可以用不同的方式来执行。它特别地包括热成型的步骤,在所述热成型过程中,所述偏振结构被加热、之后变形。热成型的温度受到约束,以便不改变功能膜结构的完整性并且以便能够容易地符合于所述基础光学元件的凸面或凹面的形状。在其中首先将压敏粘合剂层按压在功能膜结构上的情况下,在将组件按压在基础光学元件的凸面或凹面上之前,将功能膜结构与压敏粘合剂层预成型。
作为实例,所述方法包括将包含tac膜作为外膜的功能膜结构层压到作为光学基础元件的眼科镜片上。
作为具体实例,所述方法包括将作为功能化膜结构的偏振tac/pva/tac膜层压到作为光学基础元件的眼科镜片上。
根据这些实施例,镜片更优选地是半成品镜片。
用于生产本发明的磨边优化的功能化层压光学基础元件的方法可以包括以下步骤:
-表面处理所述光学基础元件;
-涂覆所述表面处理的光学元件;并且
-对所述涂覆的光学元件进行磨边,
其中所述压敏粘合剂层在磨边、更特别是砂轮湿磨边期间值得注意地避免了功能膜结构和光学基础元件的分离。
涂层的实例包括保护涂层、硬质涂层、减反射涂层、光致变色涂层、着色涂层、防雾涂层和抗污涂层。因此,一个或多个涂层可以沉积在未被功能膜结构覆盖的表面上,或者也可以在将膜结构施加到光学元件上之后沉积在功能膜结构上。
例如,可以使用
本发明的还另一个目的是一种用于改进层压光学元件的磨边性能的方法,所述方法包括用具有光学品质的压敏粘合剂层将膜多层结构层压到光学基础元件上,所述压敏粘合剂层具有在85℃下低于1.6105pa的储能模量g’,并且展现出均超过20n/25mm、优选均在21至40n/25mm含端值的范围内的干剥离力强度和湿剥离力强度,将所述压敏粘合剂层置于所述光学基础元件的一个表面与所述功能膜结构之间,以便将所述功能膜结构永久地保持在所述光学基础元件的所述表面上。
本发明针对具有光学品质的压敏粘合剂层用于制造具有改进磨边性能的层压光学元件的用途,所述压敏粘合剂层具有在85℃下低于1.6105pa的储能模量g’并且展现出均超过20n/25mm、优选均在21至40n/25mm含端值的范围内的干剥离力强度和湿剥离力强度。
在此同样地,以上对于功能化层压光学元件的不同元件描述的所有特征当然适用于用于改进层压光学元件的磨边性能的方法以及具有光学品质的压敏粘合剂层的用途。
根据以下实例将更好地理解本发明,所述实例只是出于说明的目的而给出,并且不旨在以任何方式限制所附权利要求的范围。
实例:
制造偏光半成品镜片:
这些测试的目的是证明粘合剂的选择是改进砂轮磨边性能的原因。
将具有约50微米厚度的至少8个不同压敏粘合剂层(psa)(包括由3m以索引号(reference)8146-2销售的压敏粘合剂)进行比较。
对于所有测试或样品:
-对于每个压敏粘合剂层,测量每个系统的储能模量(g’)以及干剥离强度和湿剥离力强度。
-所使用的功能膜结构是三乙酸纤维素膜(tac)
(特别是由
-所使用的光学基础元件是由依视路国际公司(essilorinternational)以索引号
-将压敏层粘合剂施用在功能结构层上;
-将功能膜结构施用在镜片的凸面上;所使用的层压方法是专利ep2170584中描述的层压方法;
-对于每种psa制造至少20个层压样品,优选至少30个镜片
-然后将一半的层压样品或层压半成品镜片用
-一经磨边,检查层压样品或半成品镜片以确定是否存在诸如功能膜与镜片之间的脱层的外观缺陷。
储能模量g’用由ta仪器公司销售的
堆叠4片压敏粘合剂层以形成具有约2mm厚度的测试样品。然后将切成圆盘形状的测试样品置于平行板之间;并且当以1hz的频率施加剪切应变时,在剪切模式下在-40℃至100℃的温度范围内以5℃/min的加热速率测量粘弹性。
干剥离强度和湿剥离强度均根据astmd3330/d3330m标准测试方法通过以2.54cm/min的速度在90°剥离方向上剥离tac膜和压敏粘合剂层来测量。
用于这种测试的设备典型地是由
剥离测试更特别地包括将25×70mm尺寸的压敏粘合剂层的条带层压到功能膜结构的条带上。然后将所得的条带(即,功能膜结构+压敏粘合剂层)粘合到在其上预先附接有光学元件的支撑件上。在剥离之前,将层压光学元件(即,测试样品)(在23℃±3℃,50%rh±10%下)调节至少24小时。
然后将功能膜结构+压敏粘合剂材料以2.54cm/min的速度以90°的角度进行剥离。
在测试的中途,将几滴任选含有水的润湿剂添加到界面或裂缝开口中以测量湿剥离力。
软件持续地根据位移测量所述剥离力。对于干燥剥离,在10mm的长度上对此力取平均,并且对于潮湿剥离,在15mm的长度上对此力取平均。在干燥和潮湿条件下的力均以n/25mm表示。
psa样品在两种不同种类的磨边机上进行测试,并在不同日期进行测试。每种psa样品制造至少20个镜片,优选至少30个镜片。
用相同psa和相同磨边机对至少5个层压半成品镜片的批次测量磨边产率。
只要psa或功能膜的任何部分已经分别从镜片、psa脱层,所脱离的元件被整个移除或仍借助于psa和/或功能膜的另一部分附接到镜片上,则认为层压镜片失效。
下表1示出了本发明诸位人确定的一些psa特性的选择对磨边过程后镜片品质的影响。
出人意料地,小于1.6105pa的储能模量、超过20n/25mm的干剥离强度和湿剥离强度的组合在磨边时产生最佳结果。
表1
在此表中,g’的值四舍五入到最接近的0.05*105pa。
当由3m销售的psa层8146-2在不同日期的多个5镜片批次上并使用不同的磨边工具进行测试时,磨边产率不一致,一些批次具有100%的产率,一些是20%且大多数介于两者之间。
由组合物a制成的psa是具有低干和湿剥离强度、高的干湿剥离强度变化、没有增粘剂试剂的psa并且具有约10%的磨边产率。
由组合物b制成的psa是所选择的具有较高干和湿剥离强度的psa,但如表1所示,干和湿剥离强度仍低于20。因此,磨边产率小于55%,平均值为50%。
由组合物c制成的psa是所选择的具有甚至更高的干和湿剥离强度的psa,但是将其设计为具有大于1.6的g’,具有1.9105pa的值。此另一个对比实例进一步说明具有大于1.9的g’是低磨边产率的因素。
对比实例均没有大于约55%的一致产率。对比实例均没有大于20n/20mm的干和湿剥离强度二者以及小于1.6105pa的g’。
由组合物d和e制成的psa是不同的psa,将其设计为具有超过20的干和湿剥离强度和低于1.6的g’,但是不使用增粘剂试剂进行制造。
本发明的诸位发明人已经发现,使用仅满足这两个参数(超过20的干和湿剥离强度和低于1.6的g’)的psa允许达到大于60%的磨边产率,并且如表1中所示,特别是psad为75%并且psae为90%。
由组合物f和g制成的psa是不同的psa,将其设计为具有超过20的干和湿剥离强度和低于1.6的g’,但是使用增粘剂试剂进行制造,
本发明的诸位发明人已经发现,在满足上述两个参数的基础上使用包含增粘剂试剂的psa导致大于85%的一致产率、特别是90%及以上的产率,并且如表1中所示,特别是psag为90%并且psaf为100%。
表1中指出的产率值对应于至少20个镜片、优选至少30个镜片的产率。