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FR3009234A1 - Structure en couches fonctionnalisee - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne une structure en couches fonctionnalisée (2, 3, 20, 30) comprenant - un premier élément représentant un premier film fonctionnel monocouche ou multicouche (2A, 4); - au moins un second élément choisi parmi un second film fonctionnel (2B) et un élément optique de base (200, 300) ; - au moins une première couche d'adhésif sensible à la pression (5A, 5B, 5) mise en contact avec au moins une surface dudit premier élément et au moins une surface dudit second élément. Selon l'invention, les surfaces desdits premier élément et second élément destinées à être mises en contact avec ladite couche d'adhésif sont soumises, préalablement à la mise en contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est au moins inférieure ou égale à 35 % inclus.

Description

STRUCTURE EN COUCHES FONCTIONNALISEE L'invention concerne une structure en couches fonctionnalisée. Elle concerne également une structure en couche fonctionnalisée comprenant un ou plusieurs films fonctionnalisés, associés ou non à un élément optique de base. L'élément optique de base peut être, en particulier, une lentille ophtalmique. L'invention est particulièrement avantageuse dans le cas où la structure en couche fonctionnalisée présente une fonctionnalité de polarisation.
Il est connu de reporter, c'est-à-dire d'assembler par collage notamment, un film polarisant de qualité optique sur la surface optique d'une lentille de base pour réaliser une lentille ophtalmique polarisée. Ce film polarisant a pour fonction d'éliminer du champ de vision des réflexions parasites qui proviennent de surfaces planes ou quasi-planes horizontales, par exemple, telle qu'un plan d'eau, permettant ainsi une réduction de l'éblouissement et une amélioration du contraste pour le porteur des lentilles ophtalmiques polarisantes. Ces films polarisants sont généralement à base d'alcool polyvinylique (PVA), ou de polyéthylène téréphtalate (PET). Les films de (PVA) sont généralement interposés entre deux films de protection qui sont notamment à base de triacétate de cellulose (TAC) ou de polycarbonate (PC), ou cyclo olefin copolymere (COC). Ce film de protection permet de protéger le film polarisant contre des sollicitations mécaniques externes lors de son assemblage avec l'élément optique de base ou verre fini, par exemple, par déchirement involontaire, par rayure ou par diffusion d'une substance étrangère dans le matériau du film polarisant. En outre le film de protection facilite la manipulation lors du cycle de fabrication de l'élément optique polarisant. Ces films de protection permettent aussi, dans le cas du PVA, de protéger celui-ci des agressions externes, le PVA ayant notamment un comportement hygroscopique. Une couche de colle à base de PVA est interposée entre le film polarisant et le(s) film(s) de protection pour assurer la cohésion de cet assemblage. La figure 1A illustre une structure en couches 1 comprenant un film polarisant 4 selon l'art antérieur, composé d'un film de protection TAC 2A, d'une couche de colle 7A à base PVA, d'un film polarisant PVA 4, d'une deuxième couche de colle 7B et d'un deuxième film de protection TAC 2B.
La figure 1B représente un assemblage entre la structure en couches 1 de l'art antérieur et un élément optique de base 100 pour réaliser un élément optique polarisant. L'une des faces de la structure en couches polarisante 1, correspondant à la face libre de l'un des deux films de protection 2B est collée sur la surface optique de l'élément optique de base 100 au moyen d'une couche d'adhésif 101. L'élément optique de base polarisant peut ensuite être verni puis détouré afin que son contour soit adapté à la forme de la monture qui le reçoit. L'étape de vernissage peut comporter des préparations de surfaces en présence d'eau. L'étape d'usinage périphérique peut mettre en oeuvre un procédé standard comprenant au moins une étape à la meule dans lequel la lentille est soumise à des sollicitations mécaniques en présence d'eau. La structure en couches polarisante telle que décrite ci-dessus ne supporte pas de telles conditions (préparation de surface, usinage) qui entraîne généralement des décollements aux interfaces des couches. En effet, la colle à base de PVA qui confère une bonne adhésion entre le film polarisant et les films protecteurs est malheureusement soluble dans l'eau et l'assemblage TAC //colle//PVA//colle//film se sépare la plupart du temps pendant les étapes comportant de l'eau, tel que les étapes de préparation de surfaces avant vernis, ou suite à un effort mécanique en présence d'eau (détourage).
Un but de la présente invention consiste donc à proposer une structure en couches fonctionnalisée comprenant au moins un film fonctionnalisé, qui peut être mis en oeuvre simplement, tout en conférant à la structure une adhésion résistante et durable durant les étapes successives de fabrication de l'élément optique, et notamment de la lentille ophtalmique, notamment lors de l'utilisation de post-traitement en présence d'eau. (exemple : préparation de surface, vernis, détourage du verre ophtalmique).
Pour cela, l'invention propose une structure en couches fonctionnalisée comprenant - un premier élément représentant un premier film fonctionnel monocouche ou multicouche; - au moins un second élément choisi parmi un second film fonctionnel et un élément optique de base ; - au moins une première couche d'adhésif sensible à la pression, mise en contact avec au moins une surface dudit premier élément et au moins une surface dudit second élément. Selon l'invention, les surfaces desdits premier élément et second élément destinées à être mises en contact avec ladite au moins une couche d'adhésif sont soumises, préalablement à la mise en contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est au moins inférieure ou égale à 35 % inclus.
Selon l'invention, les surfaces desdits premier élément et second élément ayant été soumises à un traitement de surface présentent une énergie de surface d'au moins 60 mN/m. Selon l'invention, le traitement de surface est un traitement de plasma réalisé en atmosphère d'azote inerte, avec un dosage compris entre 40 et 100 W.min/m2. Selon l'invention, le traitement de surface est un traitement de Corona réalisé à l'air ambiant, avec un dosage compris entre 40 et 50 W. min/ma. Selon l'invention, le premier élément représente un film fonctionnel multicouche, dans lequel au moins deux couches sont assemblées au moyen d'une couche d'adhésif sensible à la pression, les surfaces desdites au moins deux couches sont soumises, préalablement à leur assemblage à un traitement de surface. De préférence, le premier élément représente un film fonctionnel comprenant au moins une fonctionnalité choisie parmi teinte, polarisation, photochromique, éléctrochrom igue, antichoc, anti-abrasion, antistatique, antireflet, antisalissure, antifog, anti-pluie, filtre spectral sur une bande de longueur d'onde déterminée, par exemple un filtre de lumière bleue. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le premier élément est un film multicouche polarisant comprenant au moins deux films, représentant respectivement un film polarisant et un film de protection. Le film polarisant et le film de protection sont alors assemblés au moyen d'une première couche d'adhésif sensible à la pression. Selon un mode de réalisation de l'invention, le second élément est un élément optique de base. Selon un mode de réalisation de l'invention, le second élément est un second film fonctionnel tel qu'un filme de protection.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la structure comprend en outre un deuxième second élément représentant un élément optique de base, ledit deuxième second élément étant mise en contact avec le premier second élément, au moyen d'une seconde couche d'adhésif.
Selon l'invention, cette seconde couche d'adhésif est une couche d'adhésif sensible à la pression telle que définie ci-dessus ou un adhésif comprenant au moins une couche de matériau adhésif choisi parmi une couche de latex et une couche de matériau adhésif thermofusible (HMA). De préférence, ladite seconde couche d'adhésif est une couche d'adhésif sensible à la pression. De manière particulièrement préférée, ladite seconde couche d'adhésif, choisie comme étant une couche d'adhésif sensible à la pression, est de plus choisie comme étant identique à ladite première couche d'adhésif sensible à la pression, c'est-à-dire de même composition chimique.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la structure définissant une fonctionnalité de polarisation comprend : - un premier élément représentant un film de protection et un film polarisant, - un deuxième élément comprenant un film de protection ; - une couche d'adhésif sensible à la pression interposée entre lesdits films ; - les surfaces desdits premier élément et seconde élément destinées à être mises en contact avec ladite couche d'adhésif étant soumises, préalablement à la mise en contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est au moins inférieure ou égale à 35 % inclus. Dans cette structure, le film de protection évite que le film polarisant ne soit dégradé et facilite la manipulation de la structure polarisante. Ceci permet de mieux conserver le film polarisant lorsque ce dernier n'est pas encore appliqué contre un élément optique de base ou une fois appliqué sur l'élément optique lorsque le verre est porté. Ce film de protection peut être à base de triacétate de cellulose (TAC), d'acétate-butyrate de cellulose (CAB), de polyéthylène téréphatalate (PET), de polycarbonate, de polyamide, de copolymère cyclo-oléfine (COC) ou de polymère cyclo-oléfine (COP).
Dans le reste de la description, cette structure en couches comprenant un film polarisant est également dénommé structure polarisante. Selon l'invention, l'utilisation du matériau adhésif sensible à la pression ou PSA « Pressure Sensitive Adhésive » pour coller le film polarisant PVA avec un film de protection TAC et le traitement plasma ou corona est particulièrement avantageuse par rapport à une structure classique car elle permet de réaliser la structure polarisante de façon simple tout en préservant la qualité de polarisation du film polarisant. En outre, il est remarquable que la combinaison spécifique entre ce matériau adhésif avec un traitement de surface de type plasma avec un dosage bien ajusté des énergies de surfaces des films, permette de créer des liaisons fortes aux interfaces des films et de garantir une cohésion forte au sein de la structure, et que cette cohésion soit préservée même en présence d'eau.
Les inventeurs ont trouvé qu'il est nécessaire de maximiser l'énergie de surface des films, pour qu'il y ait une coopération effective entre le traitement de surface et le matériau adhésif (PSA) interposé entre les surfaces traités. Ils ont ainsi trouvé que cette coopération est efficace lorsque la structure polarisante présente une diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide inférieure à 35%. Cette nouvelle structure polarisante permet d'éviter le phénomène de séparation entre le film polarisant et le film de protection lors du détourage à la meule d'un élément optique polarisant muni d'une telle structure ainsi que pendant les étapes de préparation de surface pour le dépôt de vernis. L'utilisation d'adhésif sensible à la pression ne nécessite pas d'utiliser une irradiation, de type rayonnement ultraviolet, ni de chauffage intensif pour obtenir un collage permanent. Ainsi le film polarisant n'est pas altéré ni dégradé par une telle irradiation ou chauffage.
De préférence, le film polarisant présente une énergie de surface une fois traitée d'au moins 56 mN/m et le film de protection présente une énergie de surface une fois traitée d'au moins 46 mN/m. Selon une forme alternative de l'invention, la structure polarisante comprend un seul film de protection disposé sur un côté du film polarisant, la face du film polarisant opposée audit film de protection étant couvert par un film de conditionnement ou pas. Plusieurs adhésifs sensibles à la pression peuvent être utilisés pour assembler la structure polarisante. Le matériau adhésif sensible à la pression est de préférence un composé à base de polyacrylate.
Préférentiellement, la couche d'adhésif sensible à la pression possède une épaisseur comprise entre 5 pm et 150pm, préférentiellement entre 10 et 50 pm afin d'assurer un collage efficace tout en conservant une épaisseur homogène. De préférence, le film polarisant est à base de polyvinyle alcool (PVA), avec une épaisseur typiquement comprise entre 20 et 80pm. Selon une forme alternative, il peut être à base de polyéthylène téréphtalate ou de PET avec une épaisseur typiquement comprise entre 15 et 100 pm.
Le procédé de réalisation d'une structure polarisante telle que décrite ci-dessus comprend les étapes suivantes : - a) obtenir un film polarisant ; - b) obtenir un film de protection et le disposer sur chaque face du film polarisant ; - c) interposer une couche d'adhésif sensible à la pression entre les films ; - d) presser les films ensemble de manière à obtenir un assemblage permanent.
Ce procédé comprend en outre une étape supplémentaire avant l'étape c) dans laquelle les surfaces desdits films destinées à être mises en contact avec ladite couche d'adhésif sensible à la pression sont soumises, préalablement au contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide soit inférieure à 35%. Lorsque la couche d'adhésif sensible à la pression est disposée entre deux films de conditionnements pelables, l'étape c) comprend les étapes suivantes : cl ) peler l'un des deux films de conditionnement pelables de façon à découvrir une face de la couche d'adhésif sensible à la pression ; c2) presser la face découverte de la couche de matériau adhésif sur la face traitée du film polarisant, à travers l'autre film de conditionnement de ladite couche de matériau adhésif ; c3) peler l'autre film de conditionnement de façon à découvrir l'autre face de la couche de matériau adhésif, et d) presser le film de protection sur ladite face découverte de la couche d'adhésif, avec la face traitée du film de protection en regard de la couche de matériau adhésif. Lorsque le matériau adhésif est sous forme de liquide, l'étape c) est réalisée par un procédé de centrifugation, enduction, trempage ou autre mode de dépôt.
Selon l'invention, la structure peut définir également une lentille ophtalmique polarisante comprenant : - un premier élément représentant un film de protection et un film polarisant, - un deuxième élément représentant un film de protection ; - un second deuxième élément représentant un élément optique de base ; - une première couche d'adhésif sensible à la pression interposée entre lesdits films, - une seconde couche d'adhésif interposée entre le film de protection et l'élément optique de base. Selon l'invention, les surfaces desdits films destinées à être mises en contact avec ladite première couche d'adhésif sont soumises, préalablement à la mise en contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est au moins inférieure ou égale à 35 % inclus. Selon une forme préférée de l'invention, la seconde couche d'adhésif possède une structure en trois couches comportant une couche de matériau adhésif thermofusible (HMA), intercalées entre deux couches de latex. Une telle structure adhésive est décrite dans W02011/053329. Une telle lentille ophtalmique peut comprendre en outre au moins un film fonctionnel disposé sur la face externe du film de protection, d'un côté du film polarisant opposé à l'élément optique de base. Un tel film peut conférer à l'élément optique des fonctions supplémentaires, telles qu'une suppression de réflexions lumineuses, une protection contre des chocs ou les rayures, une protection contre les salissures, contre la buée ou une teinte Ces films peuvent être disposés facilement sur le film de protection (TAC). D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ci-après d'exemples de réalisation non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: Figures 1A et 1B représentent respectivement une vue en coupe d'une structure en couches comprenant un film polarisant selon l'art antérieur et celle d'un élément optique polarisant comprenant une telle structure; Figures 2A et 2B représentent des vues en coupe de deux structures polarisantes selon les deux modes de réalisation de l'invention ; Figures 3A er 3B représentent des vues en coupe d'un élément optique polarisant comprenant des structures polarisantes selon les deux modes de réalisation de l'invention. Les exemples ci-dessus définissent une structure polarisante. Conformément à la figure 2A, un film polarisant 4 est interposé entre deux films de protections 2A, 2B. Ce film polarisant 4 peut être constitué principalement de polyvinyle alcool, ou PVA. Il peut avoir une épaisseur comprise entre 20 et 80 pm. Les films de protection peuvent posséder une épaisseur compris entre 40 pm et 200 pm. Pour assurer la cohésion de cet assemblage, une couche de matériau adhésif sensible à la pression 5A, 5B est interposée respectivement entre le premier film de protection 2A et le film polarisant 4 ainsi qu'entre le deuxième film de protection 2B et le film polarisant 4. Cette couche de matériau adhésif peut être en polyacrylate, et présente une épaisseur de 5pm à 150pm. Elle assure un maintient permanent du film protecteur sur le film polarisant. Selon l'invention, les surfaces des films 4, 2A, 2B qui sont destinées à être mises en contact avec la couche de matériau adhésif 5A, 5B ont été soumises à un traitement plasma. Ce traitement de surface permet de maximiser l'énergie de surface des films qui vont être en contact avec le matériau adhésif et de maximiser l'adhésion des films. On entend par "maximiser l'adhésion des films", le fait de déterminer l'énergie de surface maximale qui permet d'atteinte une force de pelage des films maximale en condition sèche. De manière surprenante, cette coopération entre le matériau adhésif sensible à la pression et le traitement de surface permet de créer des liaisons fortes aux interfaces des films et de garantir une cohésion forte au sein de la structure même en condition humide. Pour cela toutes les conditions suivantes doivent être réalisées : - les énergies de surface doivent être maximales - la force de pelage en condition sèche doit être maximale - la différence entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide doit être au moins inférieure ou égale à une diminution de 35%. Contrairement à une structure polarisante classique, cette nouvelle structure permet la fabrication d'un verre (vernis, détourage... ) en présence d'eau sans induire de défauts de séparation entre les films dans la structure polarisante. Dans la structure polarisante 3 représentée sur la figure 2B, une des faces du film polarisant 4 est recouvert d'un film de protection 2A. Le côté opposé du film polarisant est recouvert ou non par un film de conditionnement 6 propre au film polarisant (dénommé « liner »). Une couche de matériau adhésif 5 est interposée entre le film polarisant 4 et le film de protection 2. De cette façon les deux faces du film polarisant sont protégées, d'un côté par le film de protection 2 et de l'autre par un film de conditionnement 6. Un premier procédé de réalisation d'une structure polarisante selon l'invention illustrée à la figure 2A est maintenant décrit. Selon une première forme de réalisation de l'invention, la couche de matériau adhésif sensible à la pression 5A, 5B, le film polarisant 4 et le film de protection 2A, 2B se présentent initialement chacun sous la forme d'une pellicule continue enserrée entre deux films de conditionnement pelables (dénommés « liner » en anglais) ou sans liner. Avant d'interposer la couche de matériau adhésif 5A, 5B entre le film polarisant 4 et le film de protection 2A, 2B, les trois films 4, 2A, 2B sont soumis à un traitement plasma séparément ou simultanément. Pour faire ce plasma ou corona, s'il y a un film de conditionnement, on l'enlève préalablement. La face traitée est destinée à venir ultérieurement être mise en contact avec la couche de matériau adhésif. Le procédé de réalisation de la structure polarisante comporte les étapes suivantes : a) peler l'un des deux films de conditionnement du film polarisant 4 de façon à découvrir une face du film polarisant, b) peler l'un des deux films de conditionnement du film de protection 2A de façon à découvrir une face du film de protection 2A, b1) on applique un traitement plasma sur ces deux faces découvertes, c) peler l'un des deux films de conditionnement de la couche de matériau adhésif et on applique cette couche contre la face traitée au plasma du film de protection au travers du film de conditionnement de la couche de matériau adhésif d) peler le deuxième film de conditionnement de la couche de matériau adhésif et on applique l'empilement film de protection + matériau adhésif contre la face traitée au plasma du film polarisant.
Les étapes a) à d) permettent ainsi la réalisation de la structure polarisante comportant un seul film de protection (FIG. 2B). Dans le cadre de la réalisation de la structure polarisante de la figure 2A, les étapes a) à d) sont répétées de manière à ajouter le deuxième film de protection TAC 2B. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, le matériau adhésif étant conditionné sous forme de liquide, l'étape c) est réalisée par une technique connue de l'homme de l'art telle que la centrifugation (« spincoating » en anglais), enduction, trempage ou autre soit sur une face du film de protection soit sur une face du film polarisant, les deux faces étant traitées au préalable au plasma. Cette forme de réalisation permet de contrôler l'épaisseur de la couche de matériau adhésif et de l'optimiser. Une structure en couches fonctionnalisée comprenant une telle structure polarisante et un élément optique de base, est décrite maintenant ci-dessus. Une structure en couche fonctionnalisée comprend deux principaux composants : un élément optique de base représentée par une lentille de base, et un premier élément comprenant la structure polarisante comprenant au moins un film fonctionnel. La lentille de base est obtenue à partie d'une lentille semi-finie avec deux surfaces qui sont opposées l'une à l'autre. Une de ces deux surfaces, nommée première surface optique, est réalisée directement avec une courbure finale pendant l'étape de fabrication de la lentille semi-finie. De manière générale, cette première surface optique peut être la surface convexe antérieure de la lentille de base dans la lentille finale ophtalmique, et elle est déterminée par la forme du moule la technique de moulage ou la technique d'injection. L'autre surface de la lentille semi-finie est temporaire et destinée à être surfacée ultérieurement à la correction optique du porteur des lentilles.
Le matériau de la lentille semi-finie ou fini peut être un matériau thermodurcissable avec un indice de réflexion compris entre 1.5 et 1.76. Il peut être également un matériau thermoplastique avec un indice de réflexion compris entre 1.5 et 1.6. La structure polarisante telle que décrite ci-dessus et illustrée sur les Figures 2A et 2B peut être thermoformée de sorte que la forme de sa courbure soit compatible avec l'une des surfaces optique de la lentille semi-finie ou fini. Ce procédé de préformage de la structure polarisante est bien connu. Cette structure polarisante présente un avantage technique par rapport aux structures polarisantes connues par la présence des deux films de protection, permettant de faciliter le thermoformage de la structure polarisante. La structure polarisante est ensuite appliquée par un procédé de lamination sur la première surface optique de la lentille semi-finie ou fini. Une structure en couches de matériau adhésif qui peut être un matériau adhésif (PSA) ou une tricouche latex/MMN/latex est interposée entre la structure polarisante et l'élément optique de base pour obtenir une adhésion permanente. Dans le reste de la description cette structure en couches de matériau adhésif interposée entre la structure polarisante et la lentille de base est également dénommé structure adhésive. Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention, cette structure adhésive peut être constituée d'une monocouche de matériau adhésif sensible à la pression (PSA). Cette couche est particulièrement avantageuse car elle permet d'appliquer sur la surface optique de l'élément optique de base la structure polarisante de façon simple, tout en préservant les propriétés dioptriques de l'élément optique. Afin d'augmenter la force d'adhésion entre la structure polarisante et l'élément optique, avant d'interposer la couche de matériau sensible à la pression entre la structure polarisante et la surface optique de l'élément optique de base, les surfaces qui sont destinées à être mises en contact avec la couche de matériau adhésif sensible à la pression ont été soumises également à un traitement de surface au plasma ou corona. On décrit maintenant un procédé d'assemblage entre un élément optique polarisant et une structure polarisante selon l'invention telle que décrite ci-dessus et illustrée sur la figure 3A. Le procédé de réalisation de l'élément optique polarisant représenté sur la figure 3A comporte les étapes suivantes : a) peler l'un des deux films de conditionnement, s'il y en a un, du film de protection, de la structure polarisante 2 b) on applique un traitement plasma ou corona sur cette face découverte et sur la face convexe ou concave de l'élément optique de base ; c) peler l'un des deux films de conditionnement de la couche de matériau adhésif 201 et on applique cette couche contre la face traitée au plasma de l'élément optique de base 200 au travers du film de conditionnement de la couche de matériau adhésif d) peler le deuxième film de conditionnement de la couche de matériau adhésif 201 et on presse la structure polarisante 2 contre la face convexe ou concave de l'élément optique de base de manière à obtenir un assemblage définitif, la face traitée au plasma de la structure polarisante 2 en regard avec la face découverte de la couche de matériau adhésif 201. De préférence, la structure polarisante est déposée sur la face convexe de l'élément optique de base. De préférence l'épaisseur de cette couche de matériau adhésif 201 est comprise entre 5 et 150pm de façon à ne pas altérer la puissance nominale de l'élément optique. Dans une variante de la réalisation de l'invention, la structure adhésive est d'abord pressée contre la face découverte et traitée au plasma de la structure polarisante 2.
Avant l'étape a), la structure polarisante 2 est préformée avant d'être pressée contre la face convexe ou concave de l'élément optique de base. Ce préformage peut être réalisé de différentes façons. Il comprend notamment une étape de thermoformage lors de laquelle elle est chauffée avant d'être déformée La température de thermoformage est limitée de manière à ne pas altérer l'intégrité du film polarisant et de manière à pouvoir venir épouser facilement la forme de la face convexe ou concave de l'élément optique de base. Dans le cas où la structure adhésive est d'abord pressée contre la structure polarisante, la structure polarisante est préformée avec la structure adhésive avant que l'ensemble soit pressé contre face convexe ou concave de l'élément optique de base à travers la structure polarisante Pour appliquer la structure polarisante munie d'un seul film de protection 3 sur l'élément optique de base, on procède de façon similaire : a) on pèle le film de conditionnement 6 du film polarisant de la structure polarisante 3 de manière à découvrir une face du film polarisante, l'autre face étant couverte par un film de protection 2 ; b) on applique un traitement plasma sur cette face découverte et sur la face convexe ou concave de l'élément optique de base 300 ; c) peler l'un des deux films de conditionnement de la couche de matériau adhésif 301 et on applique cette couche contre la face traité au plasma ou corona de l'élément optique de base 300 au travers du film de conditionnement de la couche de matériau adhésif d) peler le deuxième film de conditionnement de la couche de matériau adhésif 301 et on presse la structure polarisante 3 contre la face convexe ou concave de l'élément optique de base 300 de manière à obtenir un assemblage définitif 30 avec la face traitée au plasma de la structure polarisante 3 en regard de la face découverte du matériau adhésif 301. Ces deux procédés de transfert concernent le cas où la couche de matériau adhésif sensible à la pression est conditionnée sous forme de film. Bien entendu, l'élément optique polarisant peut être également réalisé lorsque le matériau adhésif se présente sous forme de liquide. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la structure adhésive 201, 301 peut être un empilement de trois couches Latex/matériau adhésif thermofusible (HMA)/Latex. Le procédé de transfert de la structure polarisante ne nécessite plus l'étape de traitement au plasma. Le dépôt d'une telle structure adhésive sur la face convexe de l'élément optique de base 200, 300 est connu. Il consiste en un ensemble d'étapes de dépôt par spin-coating et de chauffage. Une telle structure adhésive est décrite dans le document WO 2011/053329. Dans les éléments optiques polarisants ainsi obtenus 20, 30, les films polarisants sont protégés d'un côté par un film de protection et de l'autre côté par l'élément optique de base, contre toute salissure ou rayure qui pourrait survenir pendant l'utilisation de l'élément optique. Dans le cas où la structure polarisante est appliquée sur la face convexe de l'élément optique, des revêtements fonctionnels peuvent être disposés sur le film de protection, sur la face externe de celui-ci, à savoir la face la plus éloignée des yeux du porteur des verres ophtalmiques. Ces revêtements permettent de conférer ainsi en plus à l'élément optique une fonction antichoc, une fonction antireflet, une fonction antiabrasion, ou antisalissure, anti-buée, ou coloré. Protocole de mesure de la force de pelage Le test de pelage consiste à laminer une bande de matériau adhésif sensible à la pression de dimension 25 x 70 mm sur une bande de film de protection. Cette bande (film protection + matériaux adhésif) est collée sur un support plan sur lequel est fixé au préalable un film polarisant. Ce test permet de tester l'adhésion entre le film polarisant et le film de protection. Le verre est conditionné minimum 24 h (à 23°C ±3°C, 50%HR ± 10%) avant pelage. Le pelage du film s'effectue à un angle de 90°, à la vitesse de 2.54 cm/mn. A la moitié de l'essai, une quantité d'eau est ajoutée à l'interface pour mesurer la force de pelage en milieu humide. La force est exprimée en N/25m m. Un logiciel mesure en continu la force de pelage en fonction du déplacement. Cette force est moyennée sur une longueur de 10 mm pour le pelage à sec et 15 mm pour le pelage humide. Protocole de mesure d'énergie de surface Pour mesurer la tension de surface des films polariseurs et de protection, des encres calibrées sont appliquée en surface des films non traités, puis une seconde fois sur le matériau traité (plasma ou corona). Si l'encre appliquée est stables, la tension de surface du substrat correspond au moins à la valeur de l'encre de test. Si l'encre se contracte, on renouvelle l'essai avec une encre indiquant une tension de surface inférieure. L'énergie de surface du matériau est égale à la valeur de la dernière encre testée qui a montré un bon mouillage pendant plusieurs secondes. Protocole du traitement de surface dans les exemples ci-dessous Les films de protection et le film polarisant sont soumis à un plasma oxydant (sous vide ou plasma atmosphérique), ou un corona (plasma atmosphérique), juste avant l'assemblage des films entre eux avec l'adhésif. Les paramètres du plasma utilisés dans les exemples plus bas sont les suivants : Référence de la machine plasma sous vide : M4L, pression 376 mTorr, débit de gaz 200 sccm de 02, Puissance 390 W, durée d'exposition 30 secondes. Exemples de comparaison : Echantillons 1 - 6 : Ces échantillons sont tous composés d'une structure en couches 30 TAC//PVA//TAC, assemblées avec une couche de matériau adhésif vendue par 3M sous la référence 8146-1. Cette couche de matériau adhésif a une épaisseur de 25 pm. Les films TAC et le film PVA sont fournis par FUJI et ON B ITT respectivement Cette structure en couches polarisante est ensuite laminée sur un élément optique commercialisé sous le nom Ormix de base d'indice 1.6. Le procédé de lamination est décrit dans le document W0/2012/078152.
Pour chacun des échantillons à l'exception de l'échantillon 1, les surface traitées avant assemblage sont explicitée dans la colonne « traitement de surface ». Les échantillons sont ensuite lavés, vernis et enfin détourés avec une machine de détourage Kappa (nom commercial) Une fois détourés, les échantillons sont inspectés pour déterminer s'il y a des défauts cosmétiques tels que la séparation entre films dans la structure polarisante.
Lorsque l'empilement présente des défauts, cela est indiqué dans la colonne « Fabrication du verre» du tableau, par une croix. Quand le détourage ne présente pas de défaut, cela est indiqué dans cette même colonne par « ok ».
Echantillons 1-6 (Tableau 1) Tableau 1 N° Energie de surface TAC//PVA (mN/m) Traitement de Force de Force de `)/0 entre pelage humide et pelage à sec Fabrication Echantillon surface pelage à pelage humide (N/25mm) TAC/PSA/ PVA du verre sec (N/25mm) TAC/PSA/ PVA (Vernis, Détourage) 1 44/40 Pas de 11 4.7 57% X traitement 2 44/58 Sur film PVA 11.5 3.9 66% X 3 50/40 Sur film TAC 10.4 9.5 9% X 4 50/58 Sur film TAC + 16.6 15.5 7% Ok Sur film PVA 44/40 Sur l'adhésif 12.7 4 69% X 6 44/58 Sur film PVA+ 12.6 4 68% X Sur l'adhésif Dans le tableau 1, la structure polarisante de l'échantillon 1 a été réalisée sans traitement de surface sur les films TAC et PVA avant assemblage des couches, dans l'échantillon 2, seul le film PVA à été traité et 5 dans l'échantillon 3, seul le film TAC à été traité. Dans ces configurations, l'énergie de surface n'est pas maximale, la force de pelage diminue lorsque l'on passe d'un test réalisé en condition sèche à un test réalisé en condition humide de manière drastique. Pour les échantillons 1, 2, 5 et 6, cette diminution est comprise entre 57% et 69 %. Après avoir soumis ces échantillons aux différentes étapes de fabrication du verre, l'empilement présente des défauts de type délamination, à savoir une séparation entre les films dans la structure polarisante. Concernant l'échantillon 3, le traitement de surface est appliqué uniquement sur la face du film TAC, à savoir le film de protection qui présente une énergie de surface maximale, 50mN/m. Le film PVA qui n'a pas été soumis à un traitement de surface présente alors une énergie de surface faible, 40 mN/m. Bien que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est faible, de l'ordre de 9%, cet échantillon présente des défauts de délamination après l'étape de détourage. Ce résultat montre qu'il est nécessaire de traiter les deux faces des films destinées à être mis en contact avec le matériau adhésif pour avoir une coopération efficace entre les films traités et le matériau adhésif ainsi qu'une force de pelage en condition sèche maximum. Dans le tableau 1, cette force de pelage en condition sèche est de 16.6 N/25mm (Echantillon n° 4).
La seule configuration qui fonctionne est l'échantillon 4 dans laquelle toutes les interfaces de film TAC et PVA, ont été traités avant la réalisation de la structure polarisante. Il ne délamine pas au cours des différentes étapes de fabrication du verre. L'énergie de surface est alors maximum, les surfaces traitées des films TAC et PVA présentent respectivement 50 mN/m et 58 mN/m. Cette très bonne tenue se traduit par une très faible diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide, elle est de l'ordre de 7%.
Echantillons 7-12 (Tableau 2) Les échantillons sont réalisés dans les mêmes conditions que les échantillons 1 à 6.
La structure polarisante TAC//PVA//TAC, traité sur toutes les interfaces de film avant assemblage, assemblé avec un adhésif 3M réf 8146- X, (de composition chimique adaptée) présente différentes épaisseurs de 5pm (échantillon 7), 15pm (échantillon 8), 25pm (échantillon 9), 50pm (échantillon 10), 75pm (échantillon 11), 150pm (échantillon 12). Pour tous ces échantillons, le traitement plasma est appliqué sur les films TAC et PVA de sorte que leur énergie de surface est maximum, égale respectivement à 50 et 58 mN/m. Tableau 2 N° Energie de surface TAC//PVA (mN/m) Epaisseur Force de Force de `)/0 entre Fabrication Echantillon de l'adhésif pelage à pelage humide (N/25mm) pelage humide et du verre 3M sec pelage à sec (Vernis, Détourage) (N/25mm) 7 50/58 5pm 4.9N 4,5N 8% Ok 8 50/58 15pm 8.8N 7.7N 12% Ok 9 50/58 25pm 16.6N 15N 10% Ok 10 50/58 50pm 20.4N 21.5N 5% Ok 11 50/58 75pm 22.6N 24.6N 9% Ok 12 50/58 150pm 28.5N 31.4N 10% Ok Ce tableau permet de montrer que les échantillons passent les différentes étapes de fabrication du verre (conditions humides) quelque soit les épaisseurs d'adhésif. Ces résultats de test montrent que lorsqu'un matériau adhésif sensible à la pression présentant les bonnes caractéristiques physiques et chimiques coopère avec un traitement de surface (plasma ou corona) qui permet de maximiser les énergies de surface, la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est très faible, elle est comprise entre 5% et 12%. Pour les fines épaisseurs, à savoir inferieures à 25pm, elle est au maximum de 35% et de l'ordre de 10% pour les adhésifs dépassant l'épaisseur de 25pm. La structure polarisante ne présente alors pas de défauts (décollement, bulles bord, déformations, ...) après les étapes de fabrication du verre.
Echantillons 13 - 16 (Tableau 3) Les échantillons 13 à 16 sont réalisés dans les mêmes conditions que les échantillons ci-dessus. La seule différence réside dans la nature du matériau adhésif sensible à la pression.
Tableau 3 N° Energie de surface TAC//PVA mN/m Epaisseur de l'adhésif Force de Force de `)/0 entre Fabrication Echantillon pelage à pelage humide (N/25mm) pelage humide et du verre sec pelage à sec (Vernis, Détourage) (N/25mm) 13 50/58 5pm 5.5N 0.6N 89% X 14 50/58 lOpm 10.7N 1.7N 84% X 15 50/58 15pm 13.8N 2.9N 79% X 16 50/58 25pm 17.1N 3.1N 82% X Pour ces échantillons de test, la structure polarisante est assemblée à base d'un matériau adhésif vendu par Panac, référence PD S1, de différentes épaisseurs : de 5pm (échantillon 13), 10pm (échantillon 14), 15pm (échantillon 15), 25pm (échantillon 16). Ce tableau montre que le système ne fonctionne pas avec un adhésif sensible à la pression dont la composition chimique est inadéquate et ne permet donc pas de coopérer avec le traitement plasma même si l'énergie de surface est maximale. Cette non coopération entre le matériau adhésif et le traitement plasma induit par conséquent une différence importante entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide. Elle varie entre 77% à 89%, et cela quelque soit les épaisseurs d'adhésif. Les échantillons présentent des défauts après les différentes étapes de fabrication du verre.

Claims (20)

  1. REVENDICATIONS1. Structure en couches fonctionnalisée (2, 3, 20, 30) comprenant - un premier élément représentant un premier film fonctionnel monocouche ou multicouche (2A, 4); - au moins un second élément choisi parmi un second film fonctionnel (2B) et un élément optique de base (200, 300) ; - au moins une première couche d'adhésif sensible à la pression (5A, 5B, 5) mise en contact avec au moins une surface dudit premier élément et au moins une surface dudit second élément, caractérisée en ce que les surfaces desdits premier élément et second élément destinées à être mises en contact avec ladite au moins une couche d'adhésif, sont soumises, préalablement à la mise en contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est au moins inférieure ou égale à 35 % inclus.
  2. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier élément représente un film fonctionnel multicouche, dans lequel au moins deux couches sont assemblées au moyen d'une couche d'adhésif sensible à la pression, les surfaces desdites au moins deux couches sont soumises, préalablement à leur assemblage à un traitement de surface.
  3. 3. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier élément représente un film fonctionnel comprenant au moins une fonctionnalité choisie parmi teinte, polarisation, photochromique, éléctrochromique, antichoc, anti-abrasion, antistatique, antireflet, antisalissure, antifog, anti pluie et filtre spectral sur une bande de longueur d'onde déterminée.
  4. 4. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier élément est un film multicouche polarisant comprenant au moinsdeux films, représentant respectivement un film polarisant (4) et un film de protection (2A) et en ce que le film polarisant (4) et le film de protection (2A) sont assemblés au moyen d'une couche d'adhésif sensible à la pression.
  5. 5. Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le second élément est un élément optique de base (200, 300).
  6. 6. Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le second élément est un second film fonctionnel (2B). 10
  7. 7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un deuxième second élément représentant un élément optique de base (200, 300) ledit deuxième étant mise en contact avec le premier second élément, au moyen d'une seconde couche d'adhésif (201, 15 301).
  8. 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite seconde couche d'adhésif (201, 301) est une couche d'adhésif sensible à la pression définie selon la revendication 1 ou un adhésif comprenant au moins 20 une couche de matériau adhésif choisi parmi une couche de latex et une couche de matériau adhésif thermofusible (HMA).
  9. 9. Structure selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les surfaces desdits premier élément et second élément ayant été 25 soumises à un traitement de surface présentent une énergie de surface d'au moins 60 mN/m.
  10. 10. Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce que le film polarisant présente une énergie de surface une fois traitée d'au moins 56 30 mN/m et le film de protection présente une énergie de surface une fois traité d'au moins 46 mN/m.
  11. 11. Structure selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que ladite première couche d'adhésif sensible à la pression (5A, 5B, 5) et la seconde couche d'adhésif (201, 301) possèdent une épaisseur comprise entre 5 pm et 150pm.
  12. 12. Structure selon l'une des revendications 7 à 9 ou 11, caractérisée en ce que ladite première couche d'adhésif sensible à la pression (5A, 5B, 5), et ladite seconde couche d'adhésif (201, 301) sont identiques.
  13. 13. Structure selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le matériau adhésif sensible à la pression est choisi parmi un composé à base de polyacrylate. 15
  14. 14. Structure selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le film polarisant est à base de polyvinyle alcool (PVA) ou de polyéthylène téréphtalate (PET).
  15. 15. Structure selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en 20 ce que le film de protection est à base de triacétate de cellulose, d'acétate- butyrate de cellulose, de polyéthylène téréphatalate, de polycarbonate, de polyamide, de copolymère cyclo-oléfine (COC) ou de polymère cyclo-oléfine (COP). 25
  16. 16. Structure selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un premier élément représentant un film de protection (2A) et un film polarisant (4), - un deuxième élément comprenant un film de protection (2B) ; 30 - une couche d'adhésif sensible à la pression (5A, 5B) interposée entre lesdits films, caractérisée en ce que les surfaces desdits premier élément et seconde élément destinées à être mises en contact avec ladite 10couche d'adhésif sont soumises, préalablement à la mise en contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est au moins inférieure ou égale à 35 % inclus.
  17. 17. Structure selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle définit une lentille ophtalmique polarisante.
  18. 18. Structure selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un premier élément représentant un premier film de protection (2A) et un film polarisant (4), - un deuxième élément représentant un deuxième film de protection (2B) ; - un second deuxième élément représentant un élément optique de base (200) ; - une première couche d'adhésif sensible à la pression (5A, 5B) interposée entre lesdits films, - une seconde couche d'adhésif (201) interposée entre le deuxième film de protection (2B) et l'élément optique de base (200), caractérisée en ce que les surfaces desdits films (2A, 2B, 4) destinées à être mises en contact avec ladite première couche d'adhésif (5A, 5B) sont soumises, préalablement à la mise en contact, à un traitement de surface de sorte que la diminution entre la force de pelage en condition sèche et la force de pelage en condition humide est au moins inférieure ou égale à 35 % inclus.
  19. 19. Structure selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le traitement de surface est un traitement de plasma réalisé en atmosphère d'azote inerte, avec un dosage compris entre 40 et 100 W. min/m2.
  20. 20. Structure selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que le traitement de surface est un traitement de Corona réalisé à l'air ambiant, avec un dosage compris entre 40 et 50 W.min/m2.
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