近来，在眼镜镜片市场中，对能保护眼睛且对眼睛友好的 镜片的需求已增强。许多眼镜镜片是玻璃镜片，但目前主要使 用塑料镜片，这是因为塑料镜片能保护眼睛免受因破碎的镜片 造成的事故。此外，塑料镜片的材料已得到改进，因此该镜片 几乎不会破碎。
要求镜片具有高折射率且轻薄，能通过截止紫外线或具有 偏振性能来阻挡有害光入眼睛，且具有稳定的光控制性能，以 使得镜片的颜色和光透射率能响应环境的亮度而变化。
对于具有高折射率的薄镜片的改进，通过铸塑在分子中含 硫等的单体来进行。有害光如紫外光的阻断通过混合紫外吸收 剂和光学成型塑料材料来实现。耀眼(glaringess)现象通过以下 来防止：将能吸收特定波长的光的试剂和光学成型塑料材料混 合，或提供对镜片表面(lens surface)的二次精加工(finishing)， 或提供给镜片以偏振膜。
为了提供给镜片以随环境亮度而可变的颜色和光透射率， 使用显示光致变色性能的化合物。光致变色性能或光致变色性 是化合物响应于包括紫外线的光而迅速可逆地改变其颜色的能 力。
显示高稳定性和良好性能的光学镜片已知如在JP 08-109039 A和JP 08-234147中所公开，其通过将无机光致变色 化合物如载银TiO2或卤化亚铜与熔融玻璃混合来形成。
然而，因为这些镜片由玻璃制得，所以它们易于破碎并且 重，因此它们对保护眼睛更低效。
因为上述关于玻璃镜片的问题，塑料镜片已取代了玻璃镜 片。然而，不可能将无机光致变色化合物和塑料镜片材料混合 来生产透明镜片。近来，已开发与许多塑料镜片材料相容的有 机光致变色化合物，并通过使用此种有机光致变色化合物已开 发具有良好性能的塑料光致变色镜片。JP 2004-295114 A、JP 2005-514647 A和JP 2005-199683 A已提出具有涂布有涂料的表 面的塑料镜片，该涂料具有混合于其中的有机光致变色化合物。
用此涂料涂布塑料镜片的主要目的是保护镜片基材免于擦 伤。大部分镜片的涂层厚度为5μm以下。该小厚度是由于在镜 片的曲面上形成厚且均一的涂层的困难性所致，但是这样的小 厚度对于所希望的保护镜片免于擦伤是足够的。为了向涂层提 供足够的光致变色性，必须要将相当大量的有机光致变色化合 物加入至涂料，这可降低对于涂层所期望的抗擦伤性，并可降 低涂层对镜片基材的粘附性。
JP 61-236521 A公开了通过铸塑其中加入有机光致变色化 合物的典型的塑料镜片树脂材料来生产镜片的方法。示于该公 布中的大部分树脂材料注塑件的主要组分是低成本的乙烯单 体，因此，所得镜片的强度太低以至于不能保护眼睛。它们的 抗冲击性弱，因此易于破碎。另外，此种材料需要加入大量的 有机光致变色化合物，这导致所得产品的高成本。近来，获得 通过铸塑聚氨酯预聚物制得的难于纹裂(crack)的镜片，但是聚 氨酯预聚物需要四至五倍于乙烯基单体树脂固化时间的固化时 间，这意味着聚氨酯预聚物镜片的生产率低，因此聚氨酯预聚 物镜片的成本非常高。
近来，用于以改进的生产率生产具有其中使用有机光致变 色化合物的光学镜片的许多技术已得到开发。例如，JP 2002-196103 A公开了通过以下步骤生产镜片形产品的方法：通 过具有混合于其中的有机光致变色化合物的聚氨酯粘合剂形成 包括一起粘合的聚碳酸酯片的层压片，和将该层压片热弯曲成 镜片形。JP 2002-062423 A也提出包括聚碳酸酯片的层压片，在 该聚碳酸酯片之间，插入具有混合于其中的有机光致变色化合 物的聚氨酯树脂层以及偏振膜。
公开于这些公布中的层压片包括夹在聚碳酸酯片之间的含 有有机光致变色化合物的树脂膜。该层压片的光学表面精度不 够，且由该层压片制得的太阳镜显示散光。因此，在包括澳洲 和欧洲的区域内，禁止使用这种太阳镜。
美国专利7,036,932和7,048,997公开了通过光学成型树脂 的注射成型来生产光致变色和偏振的光学镜片的方法。根据在 这些美国专利中公开的方法，层压片通过以下步骤形成：制备 将要提供所得镜片前表面的透明热塑性树脂膜，将具有混合于 其中的有机光致变色化合物的透明树脂膜粘合至前述透明热塑 性树脂膜的后表面，将偏振膜粘合至包含光致变色化合物的膜 的后表面，以及将与成型树脂相容的热塑性树脂的膜粘合至偏 振膜的后表面。然后，将所得层压片进行热弯曲，从而将其形 成，以具有预期的轮廓。将热弯曲的层压片置于模具中，将成 型树脂注入该模具中，由此形成光致变色和偏振的光学镜片。
根据这两个美国专利制得的镜片在光学性能和机械强度方 面通常令人满意。然而，在这些专利中使用的热塑性膜主要由 聚碳酸酯树脂制得，因此耐化学性较低。因此，当镜片与塑料 框架组合使用时，在框架中的增塑剂可能侵蚀镜片并在镜片的 整个表面上造成裂纹。此外，因为使用的偏振膜由聚乙烯醇膜 形成，而该聚乙烯醇膜用二色性染剂染色来提供给镜片以除偏 振性之外的颜色，所以镜片整体显示暗色，甚至透明镜片的光 透射率也仅为约30％。为了获得约40％的光透射率，偏振度降 低至90％以下。这意味着镜片不能显示偏振性。此外，此种暗 色偏振镜片使用的光致变色化合物提供给镜片以窄范围的颜色 变化，以致于可能难以显示作为光致变色镜片的最大性能。
WO 01/077723、JP 2005-215640 A和美国专利6,814,896公 开了通过在热固性树脂中包埋镜片片材来生产光致变色镜片的 方法，该镜片片材包括聚碳酸酯片和在该聚碳酸酯片之间设置 的包含光致变色化合物的热固性聚氨酯层。然而，通过这些方 法制得的镜片的主要组分是聚碳酸酯，所以镜片的耐化学性较 低。因此，当镜片与塑料框架组合使用时，框架中的增塑剂可 能侵蚀镜片并在镜片的整个表面上造成裂纹。
在通过注射成型来生产偏振和光致变色的光学镜片方面， 重要的事项是如何控制镜片的透明性，及如何经济地提供镜片 的各种颜色。
根据现有技术，为了提供给膜以增强的偏振性能，偏振膜 的颜色深，因此，即使将光致变色性能提供给镜片，也不能期 望显著的色调变化。此外，因为必须对大量的不同显色镜片中 的每一个都制备偏振膜，所以此种生产方法不经济。已进行本 发明，从而解决上述技术和经济问题。
具有偏振性能的模制层压品公开在本申请的发明人提出的 日本专利3,681,325中。根据本发明，将公开在该日本专利 3,681,325中的层压品用作基片。使用的基片是层压成型片，其 包括用于液晶显示器的具有高的光透射率和高偏振度的偏振 膜、粘合至偏振膜的相对表面的各个面的第一和第二三乙酸纤 维素膜、以及粘合至第一三乙酸纤维素膜表面的树脂膜，该树 脂膜与镜片形成树脂相容。将具有混合于其中的有机光致变色 化合物的粘合剂施涂在第二三乙酸纤维素膜的表面上，然后将 第三三乙酸纤维素膜设置在粘合剂上，由此将第三三乙酸纤维 素膜粘合至第二三乙酸纤维素膜。第三三乙酸纤维素膜应不含 有紫外光吸收剂。

根据本发明的实施方案，使用具有0.2mm以下厚度、40％ 以上光透射率及99.0％以上偏振度的偏振片。偏振片通过将第 一和第二三乙酸纤维素膜粘合至偏振膜相对表面的各个面来形 成。将具有光透射率为80％以上和具有厚度为0.1mm至0.3mm的 热塑性膜用粘合剂粘合至第一三乙酸纤维素膜。用具有混合于 其中的有机光致变色化合物的粘合剂，将具有厚度为0.2mm以 下的第三三乙酸纤维素膜粘合至偏振片的第二三乙酸纤维素 膜，由此形成层压片。此后，将所得层压片热弯曲(hot-bent)成 目标形状，其中热塑性膜的暴露面是凹面，且第三三乙酸纤维 素膜的暴露面是凸面。然后将热弯曲的层压片置于注射模具中， 且将与热塑性膜相容的成型树脂注射在热塑性膜的凹面上。这 完成了具有偏振和光致变色性能的用于光学用途的模制层压 品。
第三三乙酸纤维素膜可不含有紫外吸收剂。
根据本发明的另一个实施方案，用具有混合于其中的有机 光致变色化合物的粘合剂，将具有厚度为0.2mm以下的三乙酸 纤维素膜粘合至具有厚度为0.1mm至0.3mm的热塑性膜的一个 表面，从而形成层压片。然后将层压片热弯曲成目标形状，其 中三乙酸纤维素膜的暴露面是凸面，且热塑性膜的暴露面是凹 面。然后将热弯曲的层压片置于注射模具中，且将与热塑性膜 相容的成型树脂注射至热塑性膜的凹面上，这产生显示光致变 色的用于光学用途的模制层压品。
根据本发明制得的用于光学用途的模制层压品的特征在于 其透明性和高偏振度。此外，通过使用具有混合于其中的有机 光致变色化合物的粘合剂来粘合提供给所得热弯曲模制层压品 以凸面的三乙酸纤维素膜，能以小批量经济地生产具有不同颜 色和/或不同色度的模制层压品。将因此所获的具有偏振和光致 变色性能的透明层压品成型片进行热成型至目标形状，并将热 成型的层压片置于注射模具中。然后，注入光学镜片形成树脂， 由此形成模制层压品，能将该模制层压品用于形成偏振镜片、 偏振眼镜、运动风镜等。
附图说明
图1是用于描述根据本发明一个实施方案的用于光学用途 的模制层压品结构的截面图。
图2是用于描述根据本发明另一个实施方案的用于光学用 途的模制层压品结构的截面图。

首先，参照图1，描述在例如由根据本发明的用于光学用途 的模制层压品形成的偏振镜片中具体化的本发明。
参照图1，层压片包括偏振片A，该偏振片A包括分别用第 一和第二粘合剂层4和4′粘合至偏振膜2的相对表面的各个面的 第一和第二三乙酸纤维素膜6和6′。将热塑性膜10用粘合剂层8 粘合至第二三乙酸纤维素膜6′。用具有混合于其中的有机光致 变色化合物的粘合剂层12，将不含有紫外吸收剂的第三三乙酸 纤维素膜14粘合至第一三乙酸纤维素膜6。将因此形成的层压片 热弯曲成如图1所示形状的目标形状，且将其置于通过模具部件 (mold part)20和20′形成的注射模具中。通过注入与热塑性膜10 可熔合的镜片形成树脂而在热塑性膜10上形成层16。
本发明中使用的偏振片A具有0.2mm以下的厚度、40％以上 的光透射率及99.0％以上的偏振度。形成偏振片A的偏振膜2通 过以下步骤形成：用具有耐湿热性的染剂将通常用作基础膜的 聚乙烯醇膜染色，并拉伸所得染色的聚乙烯醇膜。将第一和第 二三乙酸纤维素膜粘合至偏振膜2的相对表面作为保护膜。
在第二三乙酸纤维素膜6′上形成的热塑性膜10与镜片形成 光学树脂层16相容或可熔合。热塑性膜10具有光透射率80％以 上和厚度在0.1mm至0.3mm范围内。热塑性膜16可为聚酯树脂 膜、聚氨酯树脂膜、聚丙烯酸系树脂膜、聚碳酸酯树脂膜、聚 烯丙酯类树脂(polyallylate resin)膜、聚酰胺树脂膜、聚烯烃树 脂膜、或由这些材料中的两种或多种形成的合金(alloy)。
用于将膜互相粘合或将膜与偏振片粘合的粘合剂可为例如 湿固化性聚氨酯粘合剂、双组分型聚异氰酸酯-聚酯粘合剂、双 组分型聚异氰酸酯-聚醚粘合剂、双组分型聚异氰酸酯-聚丙烯 酸系(polyacryl)粘合剂、双组分型聚异氰酸酯-聚氨酯弹性体粘 合剂、环氧类粘合剂、双组分型环氧-聚氨酯粘合剂、聚酯类粘 合剂。
关于可用于本发明的有机光致变色化合物，没有特别的要 求，只要它与上述粘合剂相容即可。用于本发明的有机光致变 色化合物可为例如已知的螺吡喃(spiropyrane)化合物或螺噁嗪 (spirooxazine)化合物。待加入至粘合剂的有机光致变色化合物 的量优选在粘合剂固成分的0.1重量％至10.0重量％的范围内。
用含光致变色化合物的粘合剂粘合至第二三乙酸纤维素膜 表面的第三三乙酸纤维素膜，可不含有紫外吸收剂，且具有 0.02mm至0.2mm，优选0.02mm至0.1mm范围内的厚度。具有厚 度小于0.02mm的膜具有低的膜强度，以致它在工作期间可能破 裂，具有大于0.2mm厚度的膜太昂贵。
依赖于使用的热塑性膜的种类，在热塑性膜上形成的与热 塑性膜可熔合的镜片形成树脂能选自例如聚氨酯树脂、聚酯树 脂、聚碳酸酯树脂、聚烯丙基树脂(polyallyl resin)、聚酰胺树 脂和聚丙烯酸系树脂。
本发明的用于光学用途的模制层压品显示低折射率，且给 出在光学特性方面的高性能。当第三三乙酸纤维素膜不含有紫 外吸收剂时，根据光中所含紫外线的强度，会更有效地引起光 致变色化合物的反应。
当根据日本专利特开2002-62423公开的技术，将包含光致 变色化合物的粘合剂层直接粘合在偏振膜的表面时，偏振性能 和光致变色性能有时由于制造过程中的加热而劣化。
例如，当将包含作为代表性偏振膜之一的用碘染色的聚乙 烯醇偏振膜和其上包含光致变色化合物的粘合剂层的层压膜加 热时，偏振性能通过由于碘的高升华特性而导致的碘从偏振膜 至粘合剂层的扩散而下降。
另外，当聚乙烯醇偏振膜包含增塑剂以改进成型性时，增 塑剂起到溶剂的作用，通过加热引起的光致变色化合物从粘合 剂层至偏振膜的扩散变得不能忽略。然后，当光致变色化合物 通过那些机制与碘接触时，光致变色化合物通过碘而氧化，且 该化合物的光致变色性能劣化。
在这方面，发明人实验性地确认以下事实。即，在将包含 100质量份具体为6′-(2，3-二氢-1H-吲哚-1-基)-1，3-二氢-3，3′-二甲 基-1-丙基-螺[2H-吲哚-2，3′-(3H)-萘并(2，1-b)(1，4)噁 嗪](6′-(2，3-dihydro-1H-indole-1-yl)-1，3-dihydro-3，3′-dimethyl-1- propyl-spyro[2H-indole-2，3′-(3H)-naphtho(2，1-b)(1，4)oxazine)(商 标名：Reversacol Midnight Grey，由James Robinson LTD制造) 的光致变色化合物和1质量份碘的有机溶液加热的情况下，相应 于光致变色化合物显色浓度的该溶液的显色浓度，与加入碘之 前的溶液的显色浓度相比大大下降。
另一方面，本发明的用于光学用途的模制层压品具有在偏 振膜和含有光致变色化合物的粘合剂层之间的三乙酸纤维素 膜，因此，不会引起上述光致变色化合物或染料的迁移问题。
根据本发明的由此生产的用于光学用途的模制层压品可用 作例如用于太阳镜、运动风镜和处方眼镜等的偏振镜片。当在 户外使用时，在它们接收含有紫外线的太阳光的情况下，镜片 能迅速地显色从而起到太阳镜的功能，当在户内使用时，在含 有紫外线的光没有入射到它们的情况下，镜片失去它们的颜色， 且起到透明的普通眼镜的功能。
然后，参照图2，描述用于通过使用模具来制造没有使用偏 振片而能显示光致变色性的模制层压品的设备。
参照图2，层压片包括例如聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯 酸系树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯丙酯类树脂或聚酰胺树脂等的 热塑性膜32，且该热塑性膜32具有0.1mm至0.3mm范围内的厚 度。
层压片进一步包括用插入的含有有机光致变色化合物的粘 合剂层36粘合至热塑性膜32的一个表面的三乙酸纤维素膜34。 将因此形成的层压片热弯曲成目标形状，如图2所示，然后将其 置于由模具部件40和42形成的注射模具中。将与热塑性膜32可 熔合的成型树脂层38通过将树脂注射在注射模具内的热塑性膜 32的另一个表面上来形成。
本发明的用于光学用途的模制层压品显示低折射率，且给 出光学特性方面的高性能。当第三三乙酸纤维素膜不含有紫外 吸收剂时，根据光中所含紫外线的强度，会更有效地引起光致 变色化合物的反应。
本发明的用于光学用途的模制层压品具有以下结构，即三 乙酸纤维素膜层压在含光致变色化合物的粘合剂层的表面上。 因此，光致变色化合物的性能得以保持，这是因为该结构防止 通过在生产过程中的此种热所引起的光致变色化合物的性能损 失。另外，本发明的模制层压品显示在粘合性方面的高稳定性， 这是因为粘合至粘合剂层每一侧的膜都由相同材料组成，且在 粘合剂层的两侧不存在粘合强度的差异。
因此形成的用于光学用途的模制层压品能用作镜片例如太 阳镜、运动风镜和视力矫正眼镜。当在户外使用时，在它们接 收含紫外线的太阳光的情况下，镜片能迅速显色从而起到太阳 镜的功能，当在户内使用时，在含紫外线的光没有入射到它们 的情况下，镜片失去它们的颜色，且起到透明的普通眼镜的功 能。
实施例
现在，描述本发明的具体实施例，但本发明不限于这些实 施例。
关于在以下实施例中生产的偏振光学镜片，最大透射率通 过使用购自JASCO Corporation的分光光度计测量。将购自 Sankyo Denki的黑光灯(FS-27RLR，具有365nm的主波长)用作 在显色测量中的紫外光源，以及将购自USHIO Inc.的500W氙灯 (UI-502Q)用作在测定镜片的失色中的可见光源。
[实施例1]
使用购自Sumitomo Chemical Company，Limited的称为 SQ-1852A的偏振片，其具有厚度为0.18mm及光 透射率为43.7％。偏振片包括在用碘类染剂(dye stuff)染色的聚 乙烯醇偏振膜的各个相对表面上的第一和第二三乙酸纤维素 膜，所述第一和第二三乙酸纤维素膜各自具有0.08mm厚度。偏 振膜具有厚度为0.02mm及偏振度为99.95％。通过使用双组分型 聚氨酯树脂作为粘合剂，将具有厚度为0.15mm及具有光透射率 为89％的聚碳酸酯树脂膜粘合至偏振片的第一三乙酸纤维素膜 的暴露表面，所述聚碳酸酯树脂膜与镜片成型聚碳酸酯树脂相 容或可熔合。
然后，将不含有紫外吸收剂并具有厚度为0.05mm的第三三 乙酸纤维素膜用粘合剂层粘合至第二三乙酸纤维素膜的暴露表 面，所述粘合剂层被施涂在第二三乙酸纤维素膜的暴露表面上， 且具有0.01mm的厚度。该粘合剂是向其中加入光致变色化合物 3.0重量％的双组分型聚醚聚氨酯树脂，所述重量％基于双组分 型聚醚聚氨酯树脂的固成分。使用的光致变色化合物是：以得 自James Robinson，Ltd.的商标名为Reversacol Midnight Grey商 购的6′-(2，3-二氢-1H-吲哚-1-基)-1，3-二氢-3，3-二甲基-1-丙基-螺 [2H-吲哚-2，3′-(3H)-萘并(2，1-b)(1，4)噁嗪]。
将所得层压片进行热弯曲至以下形状：第三三乙酸纤维素 的暴露表面是凸面，聚碳酸酯膜的暴露表面显示凹面。然后将 该热弯曲的层压片置于注射模具中，且将用于光学用途的聚碳 酸酯树脂注射在聚碳酸酯膜的凹面上。这产生了具有厚度为 2.0mm的偏振光学镜片。当使用该用于眼镜的偏振镜片时，第 三三乙酸纤维素膜朝外，即远离眼睛，注射的聚碳酸酯树脂朝 向眼睛。
用可见光线照射后，镜片立刻显示43％的光透射率，用紫 外光线照射五(5)分钟后，它立刻显示15％的光透射率。
[实施例2]
通过使用双组分聚醚聚氨酯树脂粘合剂，将聚烯丙酯类膜 粘合至与实施例1中使用的相同的偏振片的第一三乙酸纤维素 膜的暴露表面，所述聚烯丙酯类膜具有0.14mm的厚度，显示光 透射率为88％，且与镜片成型聚烯丙酯类树脂相容或可熔合。
然后，在第二三乙酸纤维素膜的暴露表面上，施涂粘合剂 至0.01mm的厚度，通过该粘合剂将不含有紫外吸收剂且具有厚 度为0.05mm的第三三乙酸纤维素膜粘合至第二三乙酸纤维素 膜，由此获得层压片。用于将第三三乙酸纤维素膜粘合至第二 三乙酸纤维素膜的粘合剂是其中添加有1-(2-甲氧基-5-硝基苄 基)-3，3-二甲基螺[二氢吲哚-2，3′-(3H)-萘并(2，1-b)-吡喃]1.5重 量％的双组分型聚酯聚氨酯树脂，所述重量％基于双组分型聚 酯聚氨酯树脂的固成分。
该材料商购自KUREHA Corporation。
如实施例1，将偏振片以这样的方式进行热弯曲：使得第三 三乙酸纤维素膜的暴露表面显示凸面，及使得聚烯丙酯类膜的 暴露表面显示凹面。将热弯曲的偏振片置于注射模具中，其中 将用于光学用途的聚烯丙酯类树脂注射在聚烯丙酯类膜的凹面 上，这产生了具有2.0mm厚度的偏振光学镜片。将镜片用可见 光线照射后，镜片立刻显示了42.7％的光透射率，及用紫外线 照射五(5)分钟后，镜片的光透射率立刻为25％。
[实施例3]
将聚碳酸酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯以60∶40的重量 比例均一地共混，由此制备具有0.2mm厚度的透明热塑性膜。 在由此制备的透明塑性膜上，将与实施例1中使用的相同的含光 致变色化合物的双组分型聚醚聚氨酯粘合剂施涂至0.02mm的 厚度，在该粘合剂上放置不含有紫外吸收剂且具有0.05mm厚度 的三乙酸纤维素膜，从而形成层压片。
将层压片进行热弯曲至以下形状：暴露的三乙酸纤维素膜 显示凸面，而热塑性膜的暴露表面显示凹面。将热弯曲的层压 片置于注射模具中，并将与热塑性膜同样的树脂注射在热塑性 膜的暴露表面上，由此形成具有2.0mm厚度的光学镜片。
该将镜片用可见光照射后，其光透射率立刻为87％，及用 紫外线照射五(5)分钟后，光透射率立刻为39％。
[实施例4]
从以下混合物形成具有0.25mm厚度的透明聚丙烯酸系膜， 该混合物通过将重量比为80∶20的聚甲基丙烯酸甲酯树脂和聚 丙烯酸丁酯树脂均一地共混制得。在该透明的聚丙烯酸系膜的 表面上，将如实施例2中使用的含光致变色化合物的双组分型聚 酯聚氨酯粘合剂施涂至0.02mm的厚度，然后放置不含有紫外吸 收剂且具有0.04mm厚度的三乙酸纤维素膜，从而形成层压片。
将所得层压片以与实施例3同样的方式进行热弯曲，且将热 弯曲的层压片置于注射模具中。将聚甲基丙烯酸甲酯树脂注射 在透明的聚丙烯酸系膜上，由此获得具有2.0mm厚度的光学镜 片。
用可见光线照射后，实施例4的镜片立刻显示90％的光透射 率，用紫外线照射五(5)分钟后，立刻显示38％的光透射率。