CN104898189B - 采用多巴胺作为表面粘接层的防雾镜片及其工艺方法 - Google Patents
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Abstract
采用多巴胺作为表面粘接层的防雾镜片及其工艺方法，依次由树脂镜片基片（1）、加硬膜层（2）、减反射膜层（3）、防水膜层（4）、多巴胺粘接层（5）与防雾膜层（6）组成，其特征在于：所述的防水膜层（4）表面浸渍附着有多巴胺粘接层（5），多巴胺粘接层（5）表面浸涂粘合有亲水的防雾膜层（6）。本发明，将防雾涂料结合在树脂镜片的表面不易脱落，加热固化后形成牢固的防雾膜层，实现眼镜的长效防雾功能，具有创意新颖，工艺简单，附着牢固，实用性强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及防雾眼镜镜片制作应用技术领域，特别是指一种采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾镜片及其工艺方法。
背景技术
现在佩戴视力矫正眼镜的消费者普遍使用的是采用表面加硬镀膜工艺制作的树脂镜片，这种镜片为提高表面硬度一般是使用浸涂工艺在镜片表面涂挂一层二氧化硅加硬膜层，在120℃烘箱中烘干，然后送至真空蒸镀膜机内在抽真空条件下蒸镀一层几十纳米厚的氧化锆等减反射膜层，以提高镜片的光线透射率，最后在减反射膜层上面蒸镀一层含有氟化物的疏水膜层，使镜片表面张力提高至150°左右呈现强疏水状态，这样做的好处是防水，镜片在被雨水打湿后水珠迅速滚落，不会在镜片表面粘附，保持了眼镜的视野清晰度，但在强疏水的同时却无法实现防雾功能，镜片表面不能再与其他的亲水性涂料相结合形成亲水防雾膜层，从而造成了工厂正在制作生产的树脂镜片和现有已经佩戴眼镜的消费者无法给眼镜增加防雾功能的使用便利，而眼镜的防雾功能正是众多佩戴眼镜进行视力矫正的消费者非常关注和需要的。
多巴胺（DOPA）是一种生物黏性的物质，存在于海洋贻贝中，自从2007年Lee等发现在有机、无机材料表面复合多巴胺涂层具有极强的黏附性以来，利用多巴胺极强的黏附特性制作多巴胺复合膜越来越受到人们的关注。多巴胺可以通过自身的黏附性提高复合膜的结构稳定性、亲水性以及分离性能，在水溶液中，多巴胺的邻苯二酚基团很容易被氧化，生成具有邻笨二醌结构的多巴胺醌化合物，多巴胺和多巴胺醌之间发生反岐化反应，产生半醌自由基，然后偶合形成交联键，这种结构可以和有机无机表面建立共价和非共价的相互作用，同时在基体材料表面形成紧密附着的交联复合层，从而使聚多巴胺强力附着在材料表面上。因此，我们提出利用多巴胺的强黏附性来实现在树脂镜片超疏水膜层表面与超亲水防雾涂料膜层内表面的高强度可靠粘接，实现社会上现有成品眼镜镜片和已佩戴眼镜镜片的防雾功能具有理论上的借鉴依据和创新性的实用价值。
发明内容
本发明提供了一种采用多巴胺作为表面粘接层的防雾镜片，这种镜片是在已经加硬镀膜的成品树脂镜片表面采用多巴胺缓冲溶液进行附着修饰，形成一定厚度的多巴胺粘接层，再将表面附有多巴胺粘接层的树脂镜片浸涂亲水防雾涂料，通过多巴胺分子的双面粘接作用，将防雾涂料结合在树脂镜片的表面不易脱落，加热固化后形成牢固的防雾膜层，实现眼镜的长效防雾功能。
本发明同时提供了一种采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾镜片的工艺方法。
本发明通过以下技术方案实现上述目的：采用多巴胺作为表面粘接层的防雾镜片，依次由树脂镜片基片、加硬膜层、减反射膜层、防水膜层、多巴胺粘接层与防雾膜层组成，其特征在于：所述的防水膜层表面浸渍附着有多巴胺粘接层，多巴胺粘接层表面浸涂粘合有亲水的防雾膜层。
所述的树脂镜片基片的折射率是1.499或1.56或1.60或1.67或1.71或1.74或1.76的树脂镜片，基片单体材料是烯丙基二甘醇碳酸酯、间苯二甲酸二丙烯酯、氨基树脂的一种。
所述的减反射膜层是使用氧化锆、氧化镁材料通过真空镀膜机在真空条件下蒸镀的减反射膜层。
本发明同时提供了一种采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾镜片的工艺方法：
1）、配制多巴胺缓冲水溶液：在1000ml纯净水中加入0.01mol的三羟甲基氨基甲烷，充分搅拌后用盐酸调节PH值至8.5，再加入2g多巴胺盐酸盐搅拌，制成多巴胺缓冲水溶液待用；
2）、等离子处理：采用PT－1型等离子处理机在移动工作平台上用宽度为60－70mm的等离子电浆依次均匀轰去处理树脂镜片的正反两面，处理时电浆前端与树脂镜片表面相接触，处理时平台移动速度每分钟0.2米，每片镜片处理时间20－30秒；
3）、浸泡：将用等离子处理机处理过的树脂镜片浸入多巴胺缓冲水溶液中，在室温25℃条件下浸泡30分钟，取出进入下道烘干工序；
4）、烘干：将用多巴胺缓冲液处理过的树脂镜片在40－50℃烘箱内烘干30－60分钟，在镜片表面形成一层厚1-3微米的多巴胺粘接层；
5）、浸涂防雾涂料：将烘干后的树脂镜片移至镜片浸涂提拉机上面后下降浸入亲水防雾涂料溶液中浸涂防雾涂料，提拉机下降速度2mm/s，在溶液中浸泡时间2-3分钟后提拉，提拉上升速度2mm/s.
6）、固化：在流水线上将浸涂防雾涂料的树脂镜片移至远红外烘道内烘干固化防雾膜层，烘干温度80－100℃，时间90－120分钟。
7）、检验：将表面防雾膜层固化的树脂镜片取出自然冷却至室温后进行质量检验，制得采用多巴胺作为防雾涂层中间粘接层的防雾树脂镜片成品。
本发明产生的有益效果：采用多巴胺缓冲溶液进行附着修饰，形成一定厚度的多巴胺粘接层，再将表面附有多巴胺粘接层的树脂镜片浸涂亲水防雾涂料，通过多巴胺分子的双面粘接作用，将防雾涂料结合在树脂镜片的表面不易脱落，加热固化后形成牢固的防雾膜层，实现眼镜的长效防雾功能，具有创意新颖，工艺简单，附着牢固，实用性强的特点。
附图说明
图1是本发明的结构剖面示意图。
图中：1树脂基片、2加硬膜层、3减反射膜层、4防水膜层、5多巴胺粘接层、6防雾膜层。
具体实施方式
从图1中知，本发明采用多巴胺作为树脂镜片表面粘接层制作的防雾镜片，依次由树脂基片1、加硬膜层2、减反射膜层3、防水膜层4、多巴胺粘接层5、防雾膜层6组成，所述的防水膜层4表面浸渍附着有多巴胺粘接层5，多巴胺粘接层5表面浸涂粘合有亲水的防雾膜层6。所述的树脂镜片基片1是折光率1.499、1.56、1.60、1.67、1.71、1.74、1.76的树脂镜片，基片单体材料是烯丙基二甘醇碳酸酯、间苯二甲酸二丙烯酯，氨基树脂的一种。所述的加硬膜层2采用二氧化硅加硬液或TS-56-T树脂镜片加硬液。所述的减反射膜3是使用氧化锆、氧化镁材料使用真空镀膜机在真空条件下蒸镀的减反射膜层。
具体生产与制作工艺方法如下：
1、先配制多巴胺缓冲水溶液：在1000ml纯净水中加入0.01mol的三羟甲基氨基甲烷，充分搅拌后用盐酸调节PH值至8.5，再加入2g多巴胺盐酸盐搅拌，制成多巴胺缓冲水溶液待用。
2、采用PT－1型等离子处理机在移动工作平台上用宽度为60－70mm的等离子电浆依次均匀轰去处理树脂镜片的正反两面，处理时电浆前端与树脂镜片表面相接触，处理时平台移动速度每分钟0.2米，每片镜片处理时间20－30秒。
3、将用等离子处理机处理过的树脂镜片浸入多巴胺缓冲水溶液中，在室温25℃条件下浸泡30分钟，取出进入下道烘干工序。
4、将用多巴胺缓冲液处理过的树脂镜片在40－50℃烘箱内烘干30－60分钟，在镜片表面形成一层厚1-3微米的多巴胺粘接层。
5、将烘干后的树脂镜片移至镜片浸涂提拉机上面后下降浸入亲水防雾涂料溶液中浸涂防雾涂料，提拉机下降速度2mm/s，在溶液中浸泡时间2-3分钟后提拉，提拉上升速度2mm/s.
6、在流水线上将浸涂防雾涂料的树脂镜片移至远红外烘道内烘干固化防雾膜层，烘干温度80－100℃，时间90－120分钟。
7、将表面防雾膜层固化的树脂镜片取出自然冷却至室温后进行质量检验，制得采用多巴胺作为防雾涂层中间粘接层的防雾树脂镜片成品。
当消费者对已经佩戴的成品眼镜需要添加该项防雾功能时，可将眼镜直接发给厂家在进行同上步骤的处理后返给佩镜者使用。
按照上述工艺方法制作的防雾镜片性能指标测试如下：
取样方法：在成品仓库里随机抽取采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾树脂镜片和普通防雾树脂镜片各3片，取测量平均值评价防雾镜片的综合性能指标。
1、镜片表面硬度测试：按照JISK5651-1966标准规定的测定铅笔硬度的相关方法使用铅笔硬度测试仪在镜片表面加一公斤压力铅笔划过测定镜片防雾膜层的表面硬度，采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾树脂镜片和普通防雾树脂镜片表面硬度的测量平均值分别为6-7H与5-6H。
2、镜片防雾性能的测试：将采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾树脂镜片和普通防雾树脂镜片同时悬挂在50℃饱和水蒸汽之上，镜片底部距离热水20cm距离，模拟在浴室环境内使用，二种镜片在2h内均清晰透明，不起雾。
3、镜片表面耐摩擦性测试：用擦镜布在二种镜片的表面均匀用力来回擦拭500次，采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾树脂镜片膜层不发毛发花基本无变化，镜片清澈透明；普通防雾树脂镜片表面发毛，擦伤痕迹出现。
4、镜片涂层粘接牢固性测试：用交叉法切割图膜，形成1×1mm的方格100个，用3M－610压敏胶带粘附于最外层表面，然后沿90°方向撕去胶带，连续10次，计算被撕去的胶带格子数，采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾树脂镜片表面膜层被撕去的格子数小于5％，视为合格；普通防雾树脂镜片表面膜层平均撕掉格子数达到15%，视为不合格。
5、镜片耐高温与防雾效果持久性测试：将二种镜片同时放入100℃沸水中煮5分钟，取出后在室温25℃环境条件下1分钟内进行测试，用接触角测量仪检测防雾镜片初期水接触角<2°，采用多巴胺做为树脂镜片表面粘接层制作的防雾树脂镜片膜层颜色无变化，无溶解，无脱落，不发粘，膜层表面硬度略有下降，保持在5-6H，镜片表面亲水角低于5°，防雾效果保持良好，视为合格；普通防雾树脂镜片表面防雾涂层发粘，硬度明显下降至3-4H，镜片表面亲水角大于12°，防雾效果明显下降，视为不合格。
6、镜片可见光透过率测试：使用日本2000型分光仪进行测试，二种镜片在波长0.4—0.76um的可见光光谱范围内透过率均大于92％，视为合格。
Claims (4)
1.采用多巴胺作为表面粘接层的防雾镜片，依次由树脂镜片基片（1）、加硬膜层（2）、减反射膜层（3）、防水膜层（4）、多巴胺粘接层（5）与防雾膜层（6）组成，其特征在于：所述的防水膜层（4）表面浸渍附着有多巴胺粘接层（5），多巴胺粘接层（5）表面浸涂粘合有亲水的防雾膜层（6）。
2.根据权利要求1所述的采用多巴胺作为表面粘接层的防雾镜片，其特征在于：所述的树脂镜片基片（1）的折射率是1.499或1.56或1.60或1.67或1.71或1.74或1.76的树脂镜片，基片单体材料是烯丙基二甘醇碳酸酯、间苯二甲酸二丙烯酯、氨基树脂的一种。
3.根据权利要求1所述的采用多巴胺作为表面粘接层的防雾镜片，其特征在于：所述的减反射膜层（3）是使用氧化锆、氧化镁材料通过真空镀膜机在真空条件下蒸镀形成的。
4.一种制作权利要求1所述的防雾镜片的工艺方法：包括以下步骤：1）配制多巴胺缓冲水溶液、2）等离子处理、3）浸泡、4）烘干、5）浸涂防雾涂料、6）固化、7）检验；其特征在于：
1）、配制多巴胺缓冲水溶液：在1000ml纯净水中加入0.01mol的三羟甲基氨基甲烷，充分搅拌后用盐酸调节PH值至8.5，再加入2g多巴胺盐酸盐搅拌，制成多巴胺缓冲水溶液待用；
2）、等离子处理：采用PT－1型等离子处理机在移动工作平台上用宽度为60－70mm的等离子电浆依次均匀轰去处理树脂镜片的正反两面，处理时电浆前端与树脂镜片表面相接触，处理时平台移动速度每分钟0.2米，每片镜片处理时间20－30秒；
3）、浸泡：将用等离子处理机处理过的树脂镜片浸入多巴胺缓冲水溶液中，在室温25℃条件下浸泡30分钟，取出进入烘干工序；
4）、烘干：将用多巴胺缓冲液处理过的树脂镜片在40－50℃烘箱内烘干30－60分钟，在镜片表面形成一层厚1-3微米的多巴胺粘接层；
5）、浸涂防雾涂料：将烘干后的树脂镜片移至镜片浸涂提拉机上面后下降浸入亲水防雾涂料溶液中浸涂防雾涂料，提拉机下降速度2mm/s，在溶液中浸泡时间2-3分钟后提拉，提拉上升速度2mm/s.
6）、固化：在流水线上将浸涂防雾涂料的树脂镜片移至远红外烘道内烘干固化防雾膜层，烘干温度80－100℃，时间90－120分钟；
7）、检验：将表面防雾膜层固化的树脂镜片取出自然冷却至室温后进行质量检验，制得采用多巴胺作为防雾涂层中间粘接层的防雾树脂镜片成品。
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