CN110865427B - 一种抗海水镀膜太阳镜片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种抗海水镀膜太阳镜片及其制备方法，其中，抗海水镀膜太阳镜片，包括镜片基片表面依次镀有打底层、颜色层、三氧化二铝层和防水层。本发明实施例提供的抗海水镀膜太阳镜片,通过在镜片基片与打底层、颜色层、防水层以及三氧化二铝层相结合的结构设计，提高了镜片的抗海水性能，能够满足多种颜色的镀膜需求；该镀膜结构不受镀膜材料、不同折射率的限制，可根据需要设计镀膜膜系和颜色，受众范围广，经济效益前景广阔。另外，抗海水性能的提高，也大幅度延长镀膜镜片的使用年限。

Description

一种抗海水镀膜太阳镜片及其制备方法

技术领域

本发明涉及太阳镜片制备领域，特别涉及一种抗海水镀膜太阳镜片及其制备方法。

背景技术

太阳镜，也称遮阳镜，作遮阳之用。人在阳光下通常要靠调节瞳孔大小来调节光通量，当光线强度超过人眼调节能力，就会对人眼造成伤害。所以在户外活动场所，特别是在夏天，需要采用太阳镜来遮挡阳光，以减轻眼睛调节造成的疲劳或强光刺激造成的伤害。

由于太阳眼镜大多在夏季使用，尤其是海边等场所。夏季海边的环境具有高温、潮湿、高紫外线辐射、空气中盐碱含量高、镜片容易浸泡在海水中等特点。在这样的环境在，太阳镜片表面最容易被侵蚀，从而加速表面层的老化甚至脱落，因此，现有镀膜太阳镜片抗海水持续浸泡时间一般无法超过6小时。

为解决该问题，公告号为CN208044106U的中国专利中公开了一种防油抗海水镜片，通过在镜片基材表面上设置由加硬层和防油层构成的复合防油层，增加了镜片表面硬度，防油、防水效果好，镜片抗腐蚀性能好、遇海水不容易脱膜。该技术只能对非镀膜镜片起到一定的保护作用；针对有颜色的反射层，该技术无法阻止该层经过海水长时间浸泡过后，还不脱落，导致受益品类受限。

市场上还通过金属铬的镀膜结构来提高镜片的抗海水性能，但该种结构对镀膜颜色产生了限制，无法形成各种各样的炫彩膜系，且不环保，使得产品颜色选择上受到严重限制，经济效益差。现有的抗海水镜片在具有抗海水的同时无法满足多种颜色的镀膜需求。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的现有的抗海水镜片在具有抗海水的同时无法满足多种颜色的镀膜需求的问题，本发明提供一种抗海水镀膜太阳镜片及其制备方法，其中，抗海水镀膜太阳镜片，包括镜片基片表面依次镀有打底层、颜色层、三氧化二铝层和防水层；所述三氧化二铝层的厚度为1.1-4.9纳米。

进一步地，所述颜色层由五氧化三钛层及其连接的二氧化硅层构成；所述五氧化三钛层与所述打底层连接；所述二氧化硅层与所述三氧化二铝层连接。

进一步地，所述打底层的厚度为5-15纳米；所述五氧化三钛层的厚度为10-150纳米；所述二氧化硅层的厚度为10-60纳米；所述防水层的厚度为2-10纳米。

进一步地，所述打底层为一氧化硅层。

进一步地，所述防水层为有机硅改性全氟聚醚层。

进一步地，所述防水层上设有防油层。

进一步地，所述防油层的厚度为3-15纳米。

进一步地，所述防油层为AF防油层。

进一步地，所述镜片基片由以下重量分数配比的组分制成：

本发明提供的抗海水镀膜太阳镜片,通过在镜片基片与打底层、颜色层、防水层以及厚度为1.1-4.9纳米的三氧化二铝层相结合的结构设计，提高了镜片的抗海水性能，能够满足多种颜色的镀膜需求；该镀膜结构不受镀膜材料、不同折射率的限制，可根据需要设计镀膜膜系和颜色，受众范围广，经济效益前景广阔。另外，通过抗海水性能的提高，大幅度延长镀膜镜片的使用年限。

本发明另外提供一种如上任意所述的抗海水镀膜太阳镜片的制备方法，所述方法步骤如下：

S10、将镜片基片清洗25-35分钟，在45℃-55℃的烘箱内烘干1-4小时；并转移至真空值为1.5×10^-2Pa的真空设备中离子轰击100-150秒，形成待镀膜镜片基片；

S20、将所述真空设备的真空值设置为8.0×10^-3Pa，打底材料通过蒸发速率为6-7A/S的电子枪镀在所述待镀膜镜片基片表面，形成打底层；

S30、将所述真空设备的真空值设置为3.0×10^-3Pa，五氧化三钛通过蒸发速率3-4A/S的电子枪镀在所述打底层表面，形成五氧化三钛层；然后将所述真空设备的真空值设置为5.0×10^-3Pa，二氧化硅通过蒸发速率11-14A/S的电子枪镀在五氧化三钛层表面，形成二氧化硅层；。

S40、将所述真空设备的真空值设置为1.0×10^-2Pa，通过蒸发速率为2-5A/S阻蒸设备将三氧化二铝镀在所述二氧化硅层表面，形成沉积厚度为1.1-4.9纳米的三氧化二铝层；

S50、将所述真空设备的真空值设置为7.0×10^-3Pa，通过蒸发速率为4-5A/S阻蒸设备依次将防水材料、防油材料镀于所述三氧化二铝层表面，形成防水层和防油层，形成所述抗海水镀膜太阳镜片。

本发明另外提供的抗海水镀膜太阳镜片的制备方法，制备出的太阳眼镜，提高了耐海水腐蚀，镀膜颜色丰富，具有广阔的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的抗海水镀膜太阳镜片剖面图；

图2为图1中A的放大图。

附图标记：

10镜片基片 20打底层 30颜色层

31五氧化三钛层 32二氧化硅层 40三氧化二铝层

50防水层 60防油层

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种抗海水镀膜太阳镜片及其制备方法，其中，抗海水镀膜太阳镜片，包括镜片基片10表面依次镀有打底层20、颜色层30、三氧化二铝层40和防水层50；所述三氧化二铝层40的厚度为1.1-4.9纳米。

具体实施时，如图1、图2所示，将镜片基片10清洗30分钟，在50℃的烘箱内烘干1-4小时；然后在真空值为1.5×10^-2Pa下离子轰击100-150秒；然后打底材料通过真空值为8.0×10^-3Pa、蒸发速率为6-7A/S的电子枪镀在镜片基片10表面形成打底层20；再通过电子枪将颜色膜30镀在所述打底层20上；然后通过真空值为1.0×10^-2Pa、蒸发速率为2-5A/S阻蒸设备将三氧化二铝层40镀在所述颜色膜30上，所述三氧化二铝层40的沉积厚度为1.1-4.9纳米；然后通过真空值为7.0×10^-3Pa、蒸发速率为4-5A/S阻蒸设备将防水层50镀在所述三氧化二铝层40上，完成各膜层的镀制。

其中，所述颜色层30由五氧化三钛层31及其连接的二氧化硅层32构成；所述五氧化三钛层31与所述打底层20连接；所述二氧化硅层32与所述三氧化二铝层40连接。

具体实施时，颜色层30由五氧化三钛层31及其连接的二氧化硅层32构成；五氧化三钛通过真空值为3.0×10^-3Pa、蒸发速率为3-4A/S的电子枪镀在打底层20上，形成五氧化三钛层31；然后二氧化硅通过真空值为5.0×10^-3Pa、蒸发速率为11-14A/S的电子枪镀在五氧化三钛层31上，形成二氧化硅层32。本实施例中，通过一层五氧化三钛+一层二氧化硅形成颜色；若干个一层五氧化三钛+一层二氧化硅构成的颜色层的叠加，形成各种不同颜色的膜系；方便根据实际需要调整颜色。

为检验本发明提供的抗海水镀膜太阳镜片在实际中的应用，以现有的艾普TAC偏光镜片、65*50*1.0*6C*S15*绿REVO的太阳镜片作为对比例1进行试验，为避免环境因素影响测试结果，各测试组的实验环境均相同，测试结果如表1所示：

表1

通过如上测试可知，本发明提供的抗海水镀膜太阳镜片，三氧化二铝层在厚度为1.0纳米的情况下，虽然膜层颜色变化和透视率处于正常状态，但耐海水测试时间大于12小时后开始出现边缘掉丝裂丝的情况，并在海水浸泡24小时后出现了膜层脱落；而三氧化二铝层在5纳米和10纳米的情况下，虽然耐海水腐蚀性能优异，但膜层颜色和透视率均不佳，而三氧化二铝层厚度在1.1纳米、2.5纳米和4.9纳米的情况下，能够海水长时间浸泡24小时以上后仍不掉膜，并且，保持了正常的膜层颜色和透视率，从而能够不受镀膜材料不同折射率的限制，随意设计镀膜膜系和颜色。由此可见，通过三氧化二铝层的结构设计提高了镜片的耐海水性能，通过三氧化二铝层1.1-4.9的纳米设计，能够提高镜片的抗海水性能的同时满足了多种颜色的镀膜需求。

本发明实施例提供的抗海水镀膜太阳镜片,通过在镜片基片与打底层、颜色层、防水层以及厚度为1.1-4.9纳米的三氧化二铝层相结合的结构设计，提高了镜片的抗海水性能，能够满足多种颜色的镀膜需求；该镀膜结构不受镀膜材料、不同折射率的限制，可根据需要设计镀膜膜系和颜色，受众范围广，经济效益前景广阔。另外，通过抗海水性能的提高，大幅度延长镀膜镜片的使用年限。

优选地，所述打底层20为一氧化硅层。一氧化硅为现有材料；实验发现，通过使用一氧化硅进行打底，其结合力高于现有的二氧化硅打底结构。

优选地，所述防水层50为有机硅改性全氟聚醚层。

优选地，所述防水层50上设有防油层60。

优选地，所述防油层60为AF防油层。

具体实施时，所述防水层50上设有防油层60,所述防油层60为AF防油层。所述AF防油材料通过真空值为7.0×10^-3Pa、蒸发速率为4-5A/S的阻蒸设备将AF防油材料镀在所述防水层50上上，形成所述防油层60。

由于现有的防油防水技术，只是通过浸泡或喷涂的方式，简单的在膜层表面形成一道轻微疏油疏水层，防水性能一般，且严重不耐酸碱。本实施例通过AF防油层，使得镜片具有出色的防污、拒水、拒油、耐久性。

所述打底层20的厚度为5-15纳米；所述五氧化三钛层31的厚度为10-150纳米；所述二氧化硅层32的厚度为10-60纳米；所述防水层50的厚度为2-10纳米；所述防油层60的厚度为3-15纳米。经过实验发现，打底层20的厚度为5-15纳米；所述五氧化三钛层31的厚度为10-150纳米；所述二氧化硅层32的厚度为10-60纳米；所述防水层50的厚度为2-10纳米；所述防油层60的厚度为3-15纳米与厚度为1.1-4.9纳米的三氧化二铝层40结合时，才能使整个镜片的抗海水性能以及膜层颜色、透视率等性能最佳，若各膜层沉积厚度低于或高于上述相应的厚度范围，将会大大降低镜片的抗海水以及膜层颜色、透视率性能。

优选地，所述镜片基片10由以下重量分数配比的组分制成：

较佳地，所述溶剂为甲苯、二甲苯中的至少一种。

本发明为了提高抗海水性能，采用了镀膜工艺，但镀膜镜片带有静电，易吸灰尘，而聚碳酸酯由于其良好的耐疲劳性、尺寸稳定性能，成为了太阳镜片制备领域常用的原料。但聚碳酸酯具有良好的绝缘性，该性能虽然能够使其能够满足制造电子、电气零件的绝缘要求。但应用到镀膜镜片领域，会加剧静电现象，使得镜片很容易吸附灰尘。

现有的解决静电问题的方法，一般是采用氧化铟锡(ITO)材料在镜片表面镀成一层薄膜，由于氧化铟锡(ITO)材料具有很好的导电性和透明性，ITO膜能够消除镜片表面累积的一部分静电，从而达到减少镜片表面灰尘吸附的效果。

市场上缺乏不采用ITO镀膜结构也能实现防止静电的镜片。

本发明还提供一种镜片的制备方法，所述方法步骤具体如下：按重量份数称取所述聚碳酸酯、丁晴橡胶、硅橡胶、糖醛酸和锌氧粉备用；

将密炼机加热至60-130℃喂入聚碳酸酯、锌氧粉密炼1-1.5h；

然后将所述密炼机降温40-60℃后喂入晴橡胶密炼30-50min

再将所述密炼机升温80-90℃后喂入硅橡胶和糖醛酸密炼30-50min后转移至开炼机中薄通6-10次，获得粒料；

将粒料喂入螺杆挤出机中，然后挤出并进行干燥、筛选、包装后即得到镜片。

为检验发明提供的镜片在实际中的应用，现对镜片进行如下测试：

将本发明提供的镜片应用于上述实施例1、2、3中，并以现有的聚碳酸酯镜片对比例2为比对对象进行灰尘吸附实验；

实验方法如下：将为模拟镜片上述各实施例1、2、3以及对比例2中的镜片置于静电发生器作用下的环境中，观察各个时间段各镜片表面的粉尘吸附情况。

表2

	30min	7h	15h	20h	24h
						对比例2	正常	轻微粉尘吸附	大量粉尘吸附	大量粉尘吸附	大量粉尘吸附
实施例1	正常	正常	正常	正常	正常
						实施例2	正常	正常	正常	正常	轻微粉尘吸附
实施例3	正常	正常	正常	正常	正常

通过上述测试可知，本发明提供的镜片即使在不镀ITO层的情况下也能达到减少粉尘吸附的效果。

本发明提供的镜片基片10采用的丁晴橡胶和糖醛酸降低镜片的绝缘性，一方面，丁晴橡胶属于半导体橡胶，能够有效改善聚碳酸酯的绝缘性能；另一方面，通过糖醛酸的保湿性能，减少静电积聚现象。

但丁晴橡胶也存在不耐低温的问题，硅橡胶耐低温性能优越，本发明通过天际硅橡胶改善由于聚碳酸酯带来的不耐低温问题，使得镜片能够保存于北方的冬季低温环境中而不损坏。

通过低温实验发现，采用了本发明的镜片基片10配方制备的镜片，在不采用ITO镀膜的情况下，也能够有效减少粉尘吸附，并且，能够耐低温存储。

在测试使用过程中发明，本发明提供的镜片基片大大减少了应力开裂的现象。众所周知，聚碳酸酯易产生应力开裂，本发明通过丁晴橡胶、硅橡胶、糖醛酸、透明锌氧粉与溶剂的复配，解决了镜片容易应力开裂的问题。

本发明另外提供一种太阳眼镜，采用如上任意所述的抗海水镀膜太阳镜片。

本发明实施例另外提供的太阳眼镜，提高了耐海水腐蚀，镀膜颜色丰富，具有广阔的市场前景。

尽管本文中较多的使用了诸如镜片基片、打底层、颜色层、防水层、防油层等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种抗海水镀膜太阳镜片，其特征在于，包括镜片基片（10）表面依次镀有打底层（20）、颜色层（30）、三氧化二铝层（40）、防水层（50）和防油层（60）；

所述三氧化二铝层（40）的厚度为1.1-4.9纳米；

所述打底层（20）的厚度为5-15纳米；所述颜色层（30）的厚度为20-210纳米；所述防水层（50）的厚度为2-10纳米；所述防油层（60）的厚度为3-15纳米；

所述颜色层（30）由五氧化三钛层（31）及其连接的二氧化硅层（32）构成；所述五氧化三钛层（31）与所述打底层（20）连接；所述二氧化硅层（32）与所述三氧化二铝层（40）连接。

2.根据权利要求1所述的抗海水镀膜太阳镜片，其特征在于：所述打底层（20）为一氧化硅层。

3.根据权利要求1所述的抗海水镀膜太阳镜片，其特征在于：所述防水层（50）为有机硅改性全氟聚醚层。

4.根据权利要求1所述的抗海水镀膜太阳镜片，其特征在于：所述防油层（60）为AF防油层。

5.根据权利要求2-4任一项所述的抗海水镀膜太阳镜片，其特征在于：所述镜片基片（10）由以下重量分数配比的组分制成：

聚碳酸酯 85-93份

丁晴橡胶 0.6-0.9份

硅橡胶 0.3-0.5份

糖醛酸 5-8份

锌氧粉 0.1-0.2份。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的抗海水镀膜太阳镜片的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

S10、将镜片基片清洗25-35分钟，在45℃-55℃的烘箱内烘干1-4小时；并转移至真空值为1.5×10^-2Pa的真空设备中离子轰击100-150秒，形成待镀膜镜片基片；

S20、将所述真空设备的真空值设置为8.0×10^-3Pa，打底材料通过蒸发速率为6-7A/S的电子枪镀在所述待镀膜镜片基片表面，形成打底层；

S30、将所述真空设备的真空值设置为3.0×10^-3Pa，五氧化三钛通过蒸发速率3-4A/S的电子枪镀在所述打底层表面，形成五氧化三钛层；然后将所述真空设备的真空值设置为5.0×10^-3Pa，二氧化硅通过蒸发速率11-14A/S的电子枪镀在五氧化三钛层表面，形成二氧化硅层；

S40、将所述真空设备的真空值设置为1.0×10^-2Pa，通过蒸发速率为2-5A/S阻蒸设备将三氧化二铝镀在所述二氧化硅层表面，形成沉积厚度为1.1-4.9纳米的三氧化二铝层；

S50、将所述真空设备的真空值设置为7.0×10^-3Pa，通过蒸发速率为4-5A/S阻蒸设备依次将防水材料、防油材料镀于所述三氧化二铝层表面，形成防水层和防油层，形成所述抗海水镀膜太阳镜片。

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