CN107011500A - 光致变色基片材料和光致变色镜片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光致变色基片材料和光致变色镜片及其制备方法，光致变色基片材料含有的组分及各组分的质量份如下：环氧类化合物：50‑70份；聚醚多元醇类化合物：30‑40份；催化剂：1‑5份；脱模剂：0.08‑0.1份；变色粉：0.03‑0.05份。本发明能够保证镜片的使用标准，而且能够提高镜片的色散系数和折射率。

Description

光致变色基片材料和光致变色镜片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光致变色基片材料和光致变色镜片及其制备方法。
背景技术
目前，光致变色镜片本身是集多种功能为一体的高科技产品，它不仅可以作为视力矫正及遮阳的两用眼镜，还可以作为防护镜、时装镜、汽车驾驶专用镜等。
光致变色镜片，在阳光照射的情况下，是一种可以代替太阳镜的黑色墨镜，浓黑的镜片可以挡住耀眼的光芒，防止强光的直射，起到保护眼睛的作用；在光线柔和的房间里，光致变色镜片又变得和普通镜片一样，透明无色，在弱光和强光的过渡中起到了很好的桥梁作用。变色镜片不仅能随着光线的强弱变暗变明，，还能吸收对人眼有害的紫外线。超过90%的与紫外线辐射相关的皮肤癌都发生在颈部以上区域，过度暴露于紫外线中会造成眼皮和眼睛周围发生皮肤癌，除了皮肤癌，紫外线辐射还会提高发生白内障、黄斑变性等眼部问题的机率，并破坏免疫系统，光致变色镜片可减少紫外线带来的这些损伤。光致变色镜片适合长期在野外工作或者在高原、雪地工作的人员，可以当作护目镜，因为在雪地、高山、水面这些场合紫外线的强度比一般场合的紫外线要强得多，对眼睛的伤害特别严重，同时处在这些场合下的人又要保证眼睛有足够的清晰度，这时光致变色镜片正好能满足这方面的要求。
然而,目前光致变色材料的色散系数主要在40以下, 由于同一透明介质对不同波长的光存在折射率的差异，而白光又是由不同波长的各色光组成的，因此透明物质在折射白光时会发生色散现象。色散系数是衡量透镜成像清晰度的重要指标，通常用阿贝数(色散系数)表示。阿贝数越大，色散就越小，反之，阿贝数越小，则色散就越大，其成像的清晰度就越差。
目前的光致变色镜片原料主要是以环氧丙烯酸单体和苯乙烯为主要成分的热固化材料,普遍存在耐冲击性能低,不耐老化容易黄变的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种光致变色基片材料，它能够保证镜片的使用标准，而且能够提高镜片的色散系数和折射率。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种光致变色基片材料，它含有的组分及各组分的质量份如下：
环氧类化合物：50-70份；
聚醚多元醇类化合物：30-40份；
催化剂：1-5份；
脱模剂：0.08-0.1份；
变色粉：0.03-0.05份。
进一步，所述环氧类化合物为1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、N,N,N,N,-四环氧丙基-4，4-二氨基二苯甲烷、4-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、双环戊二烯二环氧化物、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、 3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的至少一种。
进一步，所述聚醚多元醇类化合物为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、活性聚醚多元醇、接枝型聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的至少一种。
进一步，所述催化剂为二乙氨基丙胺、二氨基二苯基甲烷的至少一种。
本发明还提供了一种光致变色镜片，它包括：
基片，所述基片由光致变色基片材料制成；
加硬层，所述加硬层设置在所述基片的上表面上；
减反层，所述减反层设置在所述加硬层的上表面上；
防辐射层，所述防辐射层设置在所述减反层的上表面上；
防水超硬层，所述防水超硬层设置在所述防辐射层的上表面上。
本发明还提供了一种光致变色镜片的制备方法，它的步骤中含有：
（a）按照光致变色基片材料中的各组分的质量份备料，采用环氧类化合物、聚醚多元醇类化合物、催化剂和脱模剂制成基单体，将变色粉溶解于基单体中，得到光致变色单体；
（b）将光致变色单体经过热固化成形为基片；
（c）在基片（1）的上表面上涂布加硬液，形成加硬层；
（d）通过真空溅射的方式再在加硬层上依次蒸镀减反层、防辐射层和防水超硬层；
（e）经过质检得到合格的成品。
进一步，在所述的步骤（c）中，所述加硬液为有机硅。
采用了上述技术方案后，本光致变色基片材料制备的光致变色镜片，其色散系数可以达58，可以达到美国食品和药品管理局第801.410节抗冲击镜片在眼镜及太阳镜中的使用标准，耐老化性能优异。
附图说明
图1为本发明的光致变色镜片的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种光致变色基片材料，它含有的组分及各组分的质量份如下：
环氧类化合物：70份；其中，双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯为40份，双环戊二烯二环氧化物为30份；
聚醚多元醇类化合物：30份；
催化剂：5份；
脱模剂：0.08份；
变色粉：0.03份。
其中，所述环氧类化合物还可以为1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、N,N,N,N,-四环氧丙基-4，4-二氨基二苯甲烷、4-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、双环戊二烯二环氧化物、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、 3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的至少一种。所述聚醚多元醇类化合物为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、活性聚醚多元醇、接枝型聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的至少一种。
在本实施例中，所述催化剂为二乙氨基丙胺，但是，所述催化剂还可以为二氨基二苯基甲烷。
变色粉：变色粉按其反应机理可分为以下几种：键的异裂，如螺吡喃、螺噻喃、螺嗯嗪等化合物；键的均裂，如三芳基咪唑二聚体等化合物；周环反应体系，如俘精酸酐等化合物；顺反异构，如偶氮化合物等；氢转移互变异构，如水杨醛缩苯胺类化合物；氧化一还原反应，如稠环芳香化合物；光色高聚物，如二醛与4一氨基苯胺反应生成的聚醛缩苯胺和含有六硝基螺吡喃的一些聚合物；金属有机络化物，如四氰代二甲苯醌银，四氰代二甲苯醌铜等。
如图1所示，一种光致变色镜片，它包括：
基片1，所述基片1由该光致变色基片材料制成；
加硬层2，所述加硬层2设置在所述基片1的上表面上；
减反层3，所述减反层3设置在所述加硬层2的上表面上；
防辐射层4，所述防辐射层4设置在所述减反层3的上表面上；
防水超硬层5，所述防水超硬层5设置在所述防辐射层4的上表面上。
光致变色镜片的制备方法的步骤中含有：
（a）按照光致变色基片材料中的各组分的质量份备料，采用环氧类化合物、聚醚多元醇类化合物、催化剂和脱模剂制成基单体，将变色粉溶解于基单体中，得到光致变色单体；基单体采用混合搅拌的方式制备；
（b）将光致变色单体经过热固化成形为基片1；
（c）在基片1的上表面上涂布加硬液，形成加硬层2；
（d）通过真空溅射的方式再在加硬层2依次蒸镀减反层3、防辐射层4和防水超硬层5；
（e）经过质检得到合格的成品。
在所述的步骤（c）中，所述加硬液为有机硅。
实施例二
一种光致变色基片材料，它含有的组分及各组分的质量份如下：
环氧类化合物：55份；其中，3,4-环氧环己基甲基 3,4-环氧环己基甲酸酯为30份，双环戊二烯二环氧化物为25份；
聚醚多元醇类化合物：30份；
催化剂：1份；
脱模剂：0.1份；
变色粉：0.05份。
其中，所述环氧类化合物还可以为1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、N,N,N,N,-四环氧丙基-4，4-二氨基二苯甲烷、4-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、双环戊二烯二环氧化物、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、 3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的至少一种。所述聚醚多元醇类化合物为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、活性聚醚多元醇、接枝型聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的至少一种。
在本实施例中，所述催化剂为二乙氨基丙胺，但是，所述催化剂还可以为二氨基二苯基甲烷。
具体的光致变色镜片的结构和制备方法与实施例一中的相同。
实施例三
一种光致变色基片材料，它含有的组分及各组分的质量份如下：
环氧类化合物：60份；其中，4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯为45份，双环戊二烯二环氧化物为15份；
聚醚多元醇类化合物：40份；
催化剂：3份；
脱模剂：0.09份；
变色粉：0.04份。
其中，所述环氧类化合物还可以为1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、N,N,N,N,-四环氧丙基-4，4-二氨基二苯甲烷、4-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、双环戊二烯二环氧化物、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、 3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的至少一种。所述聚醚多元醇类化合物为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、活性聚醚多元醇、接枝型聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的至少一种。
在本实施例中，所述催化剂为二乙氨基丙胺，但是，所述催化剂还可以为二氨基二苯基甲烷。
具体的光致变色镜片的结构和制备方法与实施例一中的相同。
实施例四
一种光致变色基片材料，它含有的组分及各组分的质量份如下：
环氧类化合物：65份；其中，1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯为25份，双环戊二烯二环氧化物为40份；
聚醚多元醇类化合物：30份；
催化剂：2份；
脱模剂：0.08份；
变色粉：0.03份。
其中，所述环氧类化合物还可以为1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、N,N,N,N,-四环氧丙基-4，4-二氨基二苯甲烷、4-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、双环戊二烯二环氧化物、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、 3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的至少一种。所述聚醚多元醇类化合物为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、活性聚醚多元醇、接枝型聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的至少一种。
在本实施例中，所述催化剂为二氨基二苯基甲烷，但是，所述催化剂还可以为二乙氨基丙胺。
具体的光致变色镜片的结构和制备方法与实施例一中的相同。
以上四个实施例制备的光致变色镜片的性能表如下：
参数 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
折射率 1.494 1.499 1.499 1.504
阿贝系数（色散系数） 59 58 58 58
透光率 86% 87% 86% 88%
耐冲击性 未见明显裂痕 未见明显裂痕 未见明显裂痕 未见明显裂痕
耐老化性 5%以内 5%以内 5%以内 5%以内
其中，各测试方法：
1、折射率和阿贝系数：使用V型棱镜折射仪测试；
2、透光率：使用分光光度计测试；
3、耐冲击性：对镜片的中心部位进行钢球自由坠落冲击试验；
4、耐老化性：使用Q-LAB老化箱经过温度70度，340nm紫外光照射20小时，测试黄色指数变化。
与现有技术中的光致变色镜片技术相比，本发明制备的光致变色镜片的阿贝系数比市面上的产品高30%，可以到达59，可以达到美国食品和药品管理局第801.410节抗冲击镜片在眼镜及太阳镜中的使用标准。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光致变色基片材料，其特征在于：它含有的组分及各组分的质量份如下：
环氧类化合物：50-70份；
聚醚多元醇类化合物：30-40份；
催化剂：1-5份；
脱模剂：0.08-0.1份；
变色粉：0.03-0.05份。
2.根据权利要求1所述的光致变色基片材料，其特征在于：所述环氧类化合物为1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、N,N,N,N,-四环氧丙基-4，4-二氨基二苯甲烷、4-(2,3-环氧丙氧基)-N,N-二(2,3-环氧丙基)苯胺、双环戊二烯二环氧化物、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、 3,4-环氧环己基甲基、3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的光致变色基片材料，其特征在于：所述聚醚多元醇类化合物为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇、活性聚醚多元醇、接枝型聚醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、杂环改性聚醚多元醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光致变色基片材料，其特征在于：所述催化剂为二乙氨基丙胺、二氨基二苯基甲烷的至少一种。
5.一种光致变色镜片，其特征在于，它包括：
基片（1），所述基片（1）由如权利要求1至4中任一项所述的光致变色基片材料制成；
加硬层（2），所述加硬层（2）设置在所述基片（1）的上表面上；
减反层（3），所述减反层（3）设置在所述加硬层（2）的上表面上；
防辐射层（4），所述防辐射层（4）设置在所述减反层（3）的上表面上；
防水超硬层（5），所述防水超硬层（5）设置在所述防辐射层（4）的上表面上。
6.一种如权利要求5所述的光致变色镜片的制备方法，其特征在于它的步骤中含有：
（a）按照光致变色基片材料中的各组分的质量份备料，采用环氧类化合物、聚醚多元醇类化合物、催化剂和脱模剂制成基单体，将变色粉溶解于基单体中，得到光致变色单体；
（b）将光致变色单体经过热固化成形为基片（1）；
（c）在基片（1）的上表面上涂布加硬液，形成加硬层（2）；
（d）通过真空溅射的方式再在加硬层（2）上依次蒸镀减反层（3）、防辐射层（4）和防水超硬层（5）；
（e）经过质检得到合格的成品。
7.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于：在所述的步骤（c）中，所述加硬液为有机硅。
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CN204719341U (zh) * 2015-05-25 2015-10-21 江苏全真光学眼镜有限公司 1.49折射率抗冲击光致变色镜片
CN106433608A (zh) * 2016-04-29 2017-02-22 江苏明月光电科技有限公司 一种光致变色组合物及其光学制品

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