CN108441162A - 一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其具体步骤为：一、具有变色功能聚氨酯粘胶剂的制备：二、具有变色功能聚氨酯薄膜的制备：在0.1～3毫米的透明PET薄膜上下表面均匀的涂布上具有变色功能聚氨酯粘结剂，随后滚压离型膜，即制备一种具有变色功能聚氨酯薄膜。本申请具有变色功能。

Description

一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法

技术领域

本发明涉及聚氨酯薄膜技术领域，具体的说，是一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法。

背景技术

制造树脂变色眼镜片目前有三种技术，其一为表面涂层变色技术，此技术能在各种镜片表面涂布带有色粉的涂层，固化后涂层和色粉都停留在镜片表面，从而实现数字化镜片的变色功能。中国专利申请号201710139708.9本发明公开了一种光致变色镜片的制备方法及其制备得到的光致变色镜片，方法的步骤中含有：(a)将光致变色涂料涂布在基片上后，通过紫外光固化照射，从而在基片的上表面上形成光致变色层。中国专利申请号201610332381.2，该发明公开了一种树脂变色镜片结构，主要包括前变色加硬层、后变色加硬层、前后减反射组合膜和防水膜。该工艺将树脂镜片前表面旋涂变色加硬层。中国专利申请号102944940B涉及一种感光变色镜片，所述的镜片具有透明基片、紫外线吸收层、感光变色层、光吸收指示层和透明减反射层。本发明的感光变色镜片，其通过镜片的薄膜结构、材料设计和结构设计，使得所述的镜片感光变色效果好，薄膜的稳定性、抗氧化性和抗疲劳性优异，对紫外光的响应灵敏性好，并且当激励紫外线条件消失后，复原速度快，而且使用寿命长。这种方法在最近几年国内发展很快，优点是克服了掺入式变色的猫眼现象和折射率限制，目前很多公司都具有自己的专利技术并实现产业化。然而在实施过程中发现，这类镜片的加工工艺复杂，和传统的掺入式变色相比，加工成本要高出200％左右。

第二种为摻入式变色技术，将光致变色染料和镜片单体以及多种助剂混合一起，制备成光致变色树脂镜片的原料。中国专利公开号103676203B发明涉及一种具有可见光变色性能的茶色树脂镜片及其制造方法，可见光变色的茶色树脂镜片原料配方，包括有甲基苯乙烯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、UV剂、黄色染料、可见光变色粉、催化剂和阻聚剂。在镜片材料中增加多种UV吸收剂，镜片可以吸收大量450nm以内的光线，滤除大量蓝光。中国专利公开号1884364B发明一种用于制造光致变色树脂镜片的组合物。1、在所述单体混合物中加入抗氧剂、受阻胺、紫外线吸收剂、光稳定剂及聚合调节剂等，以提高光致变色染料的寿命。2、在所述单体混合物中加入内增塑剂大幅度提高镜片的抗冲击性。3、加入环氧及胺基单体大大改进镜片的薄膜牢度。摻入式变色技术是目前变色树脂镜片的主流产品，占销售市场的绝大部分，主要是加工工艺成熟，成本较低。由于变色粉均匀分布在树脂镜片内部，镜片变色深度会随着镜片厚度不同而具有差异，即猫眼现象。目前，摻入式变色技术大多运用在丙烯酸酯体系，聚氨酯体系的运用还有待进一步的开发。

第三种是渗透技术，在表面空隙度较大的镜片表面涂抹变色分散液，通过高温作用，色粉由于浓度梯度，从分散液中扩散到镜片表面，降温后，将涂层变色分散液清洗掉，保留在镜片表面的色粉可以实现变色的功能。中国专利公开号106750455A揭示了一种变色镜片处理方法，包括如下步骤：步骤S1：将镜片浸泡在腐蚀溶液、中和溶液中，并用RO水或纯水清洗，使镜片表面形成一均匀微孔结构；步骤S2：将变色因子渗析入步骤S1所述的处理后的镜片表面；所述变色因子是通过变色渗透溶液或游离变色因子渗入镜片表面。中国专利申请号201610758853.0提供一种变色镜片，包括基材、着色层、高硬度层、增透层、紫外线吸收层和防水层，着色层由着色材料融溶基材上形成。中国专利申请号201410688056.0发明是有关于一种变色镜片,包括基材、变色层及硬化层；基材为三醋酸纤维素基材；变色层为卤化银层且附着在基材上。这种方法运用要求基材表面必须有足够的空隙让色粉进入，会影响基材的玻璃化温度和抗冲击强度，所以使用范围很窄。

中国专利公开号102898791A一种具有变色功能的PET薄膜，由下列重量百分比的原料组成：PET聚酯切片1-99％、变色粉1-99％。本发明的技术效果是：开创性的发明了在PET聚酯切片中加入变色粉实现了PET薄膜具有感光感温的效果。本专利启迪了变色镜片的技术人员，可以采用一种变色功能的薄膜进行变色镜片的生产。即采用变色功能的聚氨酯薄膜，直接粘附到镜片表面，随后进行加热固化成型即可以获得变色镜片。然而，中国专利公开号102898791A的变色功能的PET薄膜不能运用到树脂镜片领域，吡喃类或螺噁嗪化合物及其衍生物、俘精酸酐或俘精酰胺类物的变色有机大分子在热塑性树脂中变色功能会受到限制，变色性能如变色深度和变色速度都有不同程度的降低。同时，本专利的PET和树脂镜片的附着力也是加工的难点。综上所述，发明涉及一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，具体涉及变色功能聚氨酯薄膜的制备方法。在封闭容器中加入一定量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、IPDI三聚体；吡喃类或螺噁嗪化合物及其衍生物、俘精酸酐或俘精酰胺类物质一种或者多种复合；以上物质混合到反应釜中，将温度升到80度，搅拌3小时。加入数均分子量为1000～3000的聚己二酸乙二醇酯二醇，聚碳酸-1，6-已二醇，聚氧化丙烯三醇。随后加入二乙烯三胺，常温搅拌，完全溶解后85度，反应3小时，得到预聚体后降温至30℃，滴加用丁酮稀释的的二乙烯三胺，控制滴加速度，滴加完毕后，保温40分钟，升温至80-90℃，加入环氧氯丙烷封端，搅拌20分钟，降温至40℃度。加入冰醋酸调节pH值为4～9，保温20分钟，加入丁酮调节粘度到100-1000，获得具有变色功能聚氨酯粘结剂。在0.1-3毫米的透明PET薄膜上下表面均匀的涂布上具有变色功能聚氨酯粘结剂，随后滚压离型膜，即制备一种具有变色功能聚氨酯薄膜。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有变色功能的聚氨酯粘胶剂，其原料组分的质量百分比为：

变色粉为吡喃类或螺噁嗪化合物及其衍生物、俘精酸酐或俘精酰胺类物质一种或者多种复合；

多元醇为数均分子量为1000～3000的聚己二酸乙二醇酯二醇，聚碳酸-1，6-已二醇，聚氧化丙烯三醇中的一种或者多种复合。

UV剂为2′-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑或和2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2，2′-二甲基-4-甲氨基二苯甲酮一种或者多种复合。

染料包括金属络合类染料联苯胺或缩合偶氮。

一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其具体步骤为：

一、具有变色功能聚氨酯粘胶剂的制备

在封闭容器中加入异佛尔酮二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和变色粉，将混合后到反应釜中，将温度升到80度，搅拌3小时；加入多元醇；随后加入二乙烯三胺，常温搅拌，完全溶解后85度，反应3小时，得到预聚体后降温至30℃，滴加用丁酮稀释的的二乙烯三胺，控制滴加速度，滴加完毕后，保温40分钟，升温至80～90℃，加入环氧氯丙烷封端，搅拌20分钟，降温至40℃度；加入冰醋酸调节pH值为4～9，保温20分钟，加入丁酮调节粘度到100-1000，最后加入UV吸收剂和染料进行充分搅拌后即获得具有变色功能聚氨酯粘结剂。

二、具有变色功能聚氨酯薄膜的制备

在0.1～3毫米的透明PET薄膜上下表面均匀的涂布上具有变色功能聚氨酯粘结剂，随后滚压离型膜，即制备出具有变色功能聚氨酯薄膜。

通过本发明要解决的问题

变色功能薄膜在镜片加工过程中可以实现性能的叠加，A镜片和B镜片具有A功能和B功能，通过变色薄膜可以实现A+B+变色功能，也就是说一片镜片，可以具备A功能和B功能的同时，还可以增加变色性能。

这个薄膜必须具备和普通变色镜片的一样的变色性能和容易加工的性能。采用聚氨酯薄膜可以实现变色性能的不降低甚至于变色速度和深度的增加。采用热固化涂层的方式，可以解决镜片和薄膜的附着力问题。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

通过本发明制备的变色功能聚氨酯薄膜充分暴露在太阳光条件下(温度为25度)，变色后透过率可以达到25％以下，变色前透过率可以达到88％以上。该变色功能聚氨酯薄膜和镜片A和镜片B通过烘箱120度2个小时后，可以固化到一起，复合后镜片具有镜片A的功能和镜片B的功能，同时具有变色功能。

具体实施方式

以下提供本发明一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法的具体实施方式。

实施例1

在封闭容器中加入一定量的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、IPDI三聚体各15克和吡喃类或螺噁嗪化合物的等比混合物0.1克混合到反应釜中，将温度升到80度，搅拌3小时。加入数均分子量为2000的聚己二酸乙二醇酯二醇60克。随后加入1克二乙烯三胺，常温搅拌，完全溶解后85度，反应3小时，得到预聚体后降温至30℃，滴加用丁酮稀释的1％浓度二乙烯三胺10克，控制滴加速度，滴加完毕后，保温40分钟，升温至80-90℃，加入环氧氯丙烷2克封端，搅拌20分钟，降温至40℃度。加入冰醋酸5克调节pH值为6，保温20分钟，加入丁酮调节粘度到500，最后加入0.05克2′-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑和0.01克络合类染料联苯胺。获得具有变色功能聚氨酯粘结剂。在1毫米的透明PET薄膜上下表面均匀的涂布上具有变色功能聚氨酯粘结剂，随后滚压离型膜，即制备一种具有变色功能聚氨酯薄膜。

实施例2

在封闭容器中加入一定量的异佛尔酮二异氰酸酯三聚体各25克和吡喃类或螺噁嗪化合物的等比混合物0.15克混合到反应釜中，将温度升到80度，搅拌3小时。加入数均分子量为2000的聚己二酸乙二醇酯二醇65克。随后加入1.5克二乙烯三胺，常温搅拌，完全溶解后85度，反应3小时，得到预聚体后降温至30℃，滴加用丁酮稀释的1％浓度二乙烯三胺15克，控制滴加速度，滴加完毕后，保温40分钟，升温至80-90℃，加入环氧氯丙烷2克封端，搅拌20分钟，降温至40℃度。加入冰醋酸4克调节pH值为6，保温20分钟，加入丁酮调节粘度到500，最后加入0.05克2′-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑和0.01克络合类染料联苯胺。获得具有变色功能聚氨酯粘结剂。在1毫米的透明PET薄膜上下表面均匀的涂布上具有变色功能聚氨酯粘结剂，随后滚压离型膜，即制备一种具有变色功能聚氨酯薄膜。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：

一、具有变色功能聚氨酯粘胶剂的制备

在封闭容器中加入异佛尔酮二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体和变色粉，将混合后到反应釜中，将温度升到80度，搅拌3小时；加入多元醇；随后加入二乙烯三胺，常温搅拌，完全溶解后85度，反应3小时，得到预聚体后降温至30℃，滴加用丁酮稀释的的二乙烯三胺，控制滴加速度，滴加完毕后，保温40分钟，升温至80～90℃，加入环氧氯丙烷封端，搅拌20分钟，降温至40℃度；加入冰醋酸调节pH值为4～9，保温20分钟，加入丁酮调节粘度到100-1000，最后加入UV吸收剂和染料进行充分搅拌后即获得具有变色功能聚氨酯粘结剂；

二、具有变色功能聚氨酯薄膜的制备

在0.1～3毫米的透明PET薄膜上下表面均匀的涂布上步骤一制备的具有变色功能聚氨酯粘结剂，随后滚压离型膜，即制备出具有变色功能聚氨酯薄膜。

2.如权利要求1所述的一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，所述的具有变色功能的聚氨酯粘胶剂，其原料组分的质量百分比为：

3.如权利要求2所述的一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，变色粉为吡喃类或螺噁嗪化合物及其衍生物、俘精酸酐或俘精酰胺类物质一种或者多种复合。

4.如权利要求2所述的一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，多元醇为数均分子量为1000～3000的聚己二酸乙二醇酯二醇，聚碳酸-1，6-已二醇，聚氧化丙烯三醇中的一种或者多种复合。

5.如权利要求2所述的一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，UV剂为2′-(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑或和2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2，2′-二甲基-4-甲氨基二苯甲酮一种或者多种复合。

6.如权利要求2所述的一种具有变色功能聚氨酯薄膜的制备方法，其特征在于，染料为金属络合类染料联苯胺或缩合偶氮。