CN109135586A - 一种防蓝光辐射固化灌注胶及一种防蓝光镜片和一种防蓝光镜头与防蓝光辐射固化光学板材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防蓝光辐射固化灌注胶，包括丙烯酸化丙烯酸酯类树脂、反应性单体、辐射固化剂、蓝光吸收剂、紫外吸收剂和助剂，所述丙烯酸化丙烯酸酯类树脂为带或不带反应性双键的丙烯酸化丙烯酸酯类系列树脂；所述反应性单体为一般性单体及带反应性双键的丙烯酸酯系列反应性单体的混合物；所述辐射固化剂为有机膦及硫酮类辐射固化剂的任一种或两种的混合物；所述助剂为消泡剂。防蓝光辐射固化灌注胶制备的防蓝光眼镜除了能够隔离相当部分有害的紫外与辐射线，适合看手机、电脑或电视时用外，还可以大大减轻有害的短波蓝光对眼睛的刺激，消除眼睛酸涩、发热或疼痛等不适症状，缓解眼睛疲劳与損害,把我们宝贵的眼睛保护好。
Description
技术领域
本发明涉及辐射固化材料制备和加工领域，具体涉及一种防蓝光辐射固化灌注胶及一种防蓝光镜片和一种防蓝光镜头与一种防蓝光辐射固化光学板材。
背景技术
手机及各类电脑、电视机屏幕、节能灯等新型人造光源所发出的可见光中仍含有相当数量各种不同波长的短波蓝光，这些短波蓝光具有极高能量，能够穿透我们眼睛的晶状体直达视网膜，产生自由基，长期照射会引致视网膜色素上皮细胞衰亡，造成光化学损害，从而引起视网膜病变等多种眼科疾病。因此，对于我们正常人而言，阻隔短波蓝光是减少损伤的有效方法，使用防蓝光眼镜即能解决这个问题。专用防蓝光眼镜不但能过滤掉大部分有害短波蓝光，还能够隔离相当部分有害的紫外与辐射线，适合看手机、电脑或电视时用，可以大大减轻短波蓝光对眼睛的刺激，消除眼睛酸涩、发热或疼痛等不适症状，缓解眼睛疲劳与損害, 把我们宝贵的眼睛保护好。
目前市场上使用较多的是传统热烘烤型防蓝光镜片，镜片的热烘固化条件为70～110℃*15～20小时，而我们用跟传统热烘烤型完全不一样的固化方法，就是LED-UV辐射光固化法。使用这个方法的生产速度快得多，可以节省大于一半的能源，既高效率也环保；也不需要用过氧化物（传统热固化需要用过氧化物作为热固化剂）或溶剂（溶解蓝光吸收剂），既不会造成这方面的环境污染，也可使从业人员摆脱过氧化物及溶剂易燃易爆及不卫生工作环境的威胁。
1、现存热烘固化缺点:-
1）烘烤时间长，效率低；
2）虚耗能源，不环保；
3）生产速度慢，造成生产线的瓶颈；
4）从业员面对高温作业条件，流动性高，不好找人；
5）使用过氧化物及有机溶剂，有安全及健康隐患。
2、防蓝光 LED-UV光固化灌注胶光固化条件说明：
1）过程：利用高能LED-UV灯照射，常温即可瞬间（几秒至10分钟内）干燥固化。
2）辐射固化波长特性：LED-UV辐射波长305～405纳米。
3）耗能量：比热烘型节省电能20%～80%。
4）优点：高速生产、节能环保、不必再使用易燃易爆的过氧化物及溶剂， 且令生产过程的固化环节不再是瓶颈，安全卫生又环保。
3、市场对防蓝光镜片的需求
日常生活中我们观看手机、电脑等荧幕的时间越来越多，这些显示屏所发出来的高能量短波蓝光，对我们眼睛的伤害已经到了不能忽视的地步，所以防蓝光镜片是应市场所需而发展出来的。中国是全世界最大的镜片生产国， 数量约占全球的80%，节能、环保、安全是世界的大趋势，行业如能转用LED-UV辐射固化，定能节省大量能源，而且生产效率高，在在能进一步加强于世界市场的竞争能力。
发明内容
本发明旨在提供一种节能环保、能高速固化的防蓝光辐射固化灌注胶。
本发明的另一目的是提供一种由防蓝光辐射固化灌注胶制备的防蓝光镜片和一种防蓝光镜头与一种防蓝光辐射固化光学板材。
本发明的目的以通过下述的技术方案来予以实现：
一种防蓝光辐射固化灌注胶，由包括丙烯酸化丙烯酸酯类树脂、反应性单体、辐射固化剂、蓝光吸收剂、紫外吸收剂和助剂组成，所述丙烯酸化丙烯酸酯类树脂为带或不带反应性双键的丙烯酸化丙烯酸酯类系列树脂；所述反应性单体为一般性单体及带反应性双键的丙烯酸酯系列反应性单体的混合物；所述辐射固化剂为有机膦及硫酮类辐射固化剂的任一种或一种以上的混合物；所述助剂为消泡剂。
防蓝光辐射固化灌注胶各组分的含量分别为：丙烯酸化丙烯酸酯类树脂和丙烯酸酯的混合物30-60%；反应性单体30-70%；辐射固化剂0.1-15%；蓝光吸收剂0.01-2%；紫外吸收剂0.01-2%；助剂1-5%。
反应性单体包括：IBOA、TMPTA、TMPTMA、TPGDA、HDDA、2PEA、BPA（EO）2DA、BPA（EO）3DA、BPA（EO）4DA、PEG（200）DA、PEG（400）DA、PEG（600）DA和多环类丙烯酸酯单体的任一种或一种以上；所述辐射固化剂为感光波段305～405纳米的各种辐射固化剂。
紫外线吸收剂为市面上供应的UV-31、UV-41、UV-49、UV-75、UV-328、UV-329、UV-531、UV-928的任一种或一种以上。
所述蓝光吸收剂为具有防蓝光能力的有机、无机颜料或染料。
防蓝光辐射固化灌注胶制备方法包括，1）蓝光吸收剂溶液的制备：按比例将蓝光吸收剂、紫外线吸收剂和反应性单体混合，常温常压下搅拌至充分溶解，制成光固化型蓝光吸收剂溶液；2）将丙烯酸化丙烯酸酯类树脂、反应性单体和助剂混合制得混合液，然后将步骤1）制得的防蓝光吸收剂溶液加入至混合液中，常温常压下，搅拌分散约1-3小时，经品检合格，过滤包装而制成防蓝光镜片、镜头及光学板材等材料的辐射固化灌注胶。
蓝光吸收剂:紫外线吸收剂:反应性单体（重量比）=1:10:89；蓝光吸收剂溶液占灌注胶中丙烯酸化丙烯酸酯类树脂重量的0.5-20%。
一种防蓝光镜片，采用本发明的防蓝光辐射固化灌注胶灌注在镜片的模具内；经输送带送进或直接放进LED-UV高能灯炉照射范围内，按特定时间照射，即可快速完成干燥，脱模后制得防蓝光镜片；LED-UV波长305~405纳米。
一种防蓝光镜头，采用本发明的防蓝光辐射固化灌注胶灌注在镜头的模具内；经输送带送进或直接放进LED-UV高能灯炉照射范围内，按特定时间照射，即可快速完成干燥，脱模后制得防蓝光镜头；LED-UV波长305~405纳米。
一种防蓝光板材，采用本发明的防蓝光辐射固化灌注胶灌注在光学板材的模具内；经输送带送进或直接放进LED-UV高能灯炉照射范围内，按特定时间照射，即可快速完成干燥，脱模后制得防蓝光板材；LED-UV波长305~405纳米。
本发明的有益效果：
1）本发明的优点
高速生产、节能环保、安全卫生，可节省电能20%～80%。
2）具有如此优点的原因
传统防蓝光光学产品需经热力烘烤固化或注塑而成，而我们的LED-UV光固化防蓝光材料是靠辐射固化，辐射较热力传导或对流快速得多；而LED-UV只产生微量热量，故可用于热敏感基材的低温固化，这样不止效率提高，产品的尺寸安定性也相对提高。
3）防蓝光镜片、镜头及光学板材等的辐射固化与热固化的条件对比
（1）防蓝光热烘型产品的固化条件：温度（70～110℃），固化时间15～20小时；
（2）防蓝光LED-UV辐射产品的固化条件：温度（常温或之下），固化时间几秒～10分钟内。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明。
1）辐射固化的波段范围
辐射固化的波段范围：LED-UV波长305~405纳米。
2）如何实现辐射固化
使用装置：LED-UV高能灯, 市场已有或正在开始供应相关装置设备；
使用步骤：将防蓝光辐射固化灌注胶通过点胶、活塞式灌胶、打针式灌胶、重力灌胶、正负压灌胶、浸涂或其他施胶或涂布方法，把本灌注胶灌注在镜片、镜头或光学板材等等的玻璃或透明朔胶模具内,经输送带送进或直接放进LED-UV高能灯炉照射范围内，即可瞬间完成干燥。
各种参数：
（1）固化时间：几秒至5分钟
（2）距离：0.5~30cm
（3）强度：50~1000毫瓦特
（4) 功率: 200~20000毫焦耳
（5）温度：常温（干燥与温度基本上无关，所以可以在低至常温之下干燥）
（6）厚度：0.1mm~10cm
3）辐射固化的工作机理介绍
防蓝光镜片、镜头及光学板材灌注胶配方的主要成分,乃是丙烯酸化丙烯酸酯类树脂、反应性单体、辐射固化剂及助剂…等，当高能光线照射在灌注胶上，激活辐射固化剂而带动树脂、单体的聚合作用，即是灌注胶的固化过程，而其固化在瞬间完成，带出节能环保、高效率生产的好处。
助剂为消泡剂，采用具有流动性的非硅类助剂。
实施例1
将本发明制备的防蓝光镜片、防蓝光镜头与光学板材与现存的热烘型或辐射固化灌注胶镜片效果的数据对比如下：
数据对比：
①热烘型镜片树脂固化：温度（70~110摄氏度）、固化时间（15~20小时）
②防蓝光镜片、防蓝光镜头与光学板材灌注胶固化：温度（常温或之下）、固化时间（几秒钟~10分钟内）、节省电能20%~80%。、
③现存的辐射固化灌注胶加工的辐射光固化镜片和辐射光固化镜头不能防蓝光和紫外线。
由此可见，本发明与现有的热烘型镜片有着明显的优势；加入防蓝光和防紫外光剂的辐射固化灌注胶与现有的辐射固化灌注胶（无防蓝光及防紫光功能）亦有着实质性的进步。
以上所述并非对本新型的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种防蓝光辐射固化灌注胶，其特征在于，包括丙烯酸化丙烯酸酯类树脂、反应性单体、辐射固化剂、蓝光吸收剂、紫外吸收剂和助剂，所述丙烯酸化丙烯酸酯类树脂为带或不带反应性双键的丙烯酸化丙烯酸酯类系列树脂；所述反应性单体为一般性单体及带反应性双键丙烯酸酯系列反应性单体的混合物；所述辐射固化剂为有机膦及硫酮类辐射固化剂的任一种或一种以上的混合物；所述助剂为消泡剂。
2.根据权利要求1所述的防蓝光辐射固化灌注胶，其特征在于，各组分的含量分别为：丙烯酸化丙烯酸酯类树脂和丙烯酸酯的混合物30-60%；反应性单体30-70%；辐射固化剂0.1-15%；蓝光吸收剂0.01-2%；紫外吸收剂0.01-2%；助剂1-5%。
3.根据权利要求1所述的防蓝光辐射固化灌注胶，其特征在于，反应性单体包括：IBOA、TMPTA、TMPTMA、TPGDA、HDDA、2PEA、BPA（EO）2DA、BPA（EO）3DA、BPA（EO）4DA、PEG（200）DA、PEG（400）DA、PEG（600）DA和多环类丙烯酸酯单体的任一种或一种以上；所述辐射固化剂其感光波段为305～405纳米的各种辐射固化剂。
4.根据权利要求1所述的防蓝光辐射固化灌注胶，其特征在于，紫外线吸收剂为UV-31、UV-41、UV-49、UV-75、UV-328、UV-329、UV-531、UV-928的任一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的防蓝光辐射固化灌注胶，其特征在于，所述蓝光吸收剂为具有防蓝光能力的有机、无机颜料或染料。
6.据权利要求1所述的防蓝光辐射固化灌注胶，其制备方法包括：
（1）蓝光吸收剂溶液的制备：按重量比例依据下述的颜料/染料粉末及一种或几种紫外线吸收剂与光固化单体混合，混合重量比为颜料/染料粉末:紫外线吸收剂:光固化单体=1:10:89，常温常压下搅拌至充分溶解，制成光固化型蓝光吸收剂溶液；
（2）将所述防蓝光吸收剂溶液按光固化树脂与单体重量的0.5-20%添加，常温常压下，搅拌分散约1-3小时，经品检合格，过滤包装而制成防蓝光镜片、镜头及光学板材等材料的辐射固化灌注胶。
7.一种防蓝光镜片，其特征在于；采用权利要求1-6任一项所述的防蓝光辐射固化灌注胶灌注在镜片的模具内；经输送带送进或直接放进LED-UV（发光二极管-紫外光，下同）高能灯炉照射范围内，按特定时间照射，即可快速完成干燥，脱模后制得防蓝光镜片；LED-UV波长305~405纳米。
8.一种防蓝光镜头，其特征在于；采用权利要求1-6任一项所述的防蓝光辐射固化灌注胶灌注在镜头的模具内；经输送带送进或直接放进LED-UV高能灯炉照射范围内，按特定时间照射，即可快速完成干燥，脱模后制得防蓝光镜头；LED-UV波长305~405纳米。
9.一种防蓝光板材，其特征在于；采用权利要求1-6任一项所述的防蓝光辐射固化灌注胶灌注在光学板材的模具内；经输送带送进或直接放进LED-UV高能灯炉照射范围内，按特定时间照射，即可快速完成干燥，脱模后制得防蓝光板材；LED-UV波长305~405纳米。
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