CN111830733A - 一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，所述光致变色涂层由氢化环氧树脂、柔性环氧树脂、阳离子热固化剂、光致变色染料、助剂和溶剂组成的组合物固化而成。本发明应用阳离子热固化剂，降低了涂层固化温度，反应温度可以降低到80℃及以下，镜片不会发黄；缩短了涂层固化时间，反应迅速，环氧树脂可以在0.5小时内完全固化；固化剂不与变色染料反应，不会导致眼镜片颜色异常。环氧树脂制备的涂层液具有良好的储存稳定性。本发明采用的氢化环氧树脂分子结构不含苯环，克服了双键的断裂缺陷，室外耐候性会大幅度增加，耐黄变性能非常好；加入柔性环氧树脂调节涂层的软硬度，适应眼镜片涂层的柔韧性和硬度要求，保障眼镜片变色速度比较快。

Description

一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片

技术领域

本发明涉及眼镜片技术领域，具体的说，是一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片。

背景技术

光致变色镜片在阳光照射的情况下颜色变深，可以减少光线的透过率，起到保护眼睛的作用；在光线柔和的房间里，光致变色镜片的颜色可以褪掉，变得和普通镜片一样，透明无色。光致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，可减少紫外线带来的损伤。基体变色光致变色镜片是把光致变色染料加入镜片树脂中，镜片树脂固化后，变色染料均匀分散在镜片中。由于有屈光度的眼镜片不同位置厚度不相同，变色染料变色以后镜片不同位置的颜色深度不一致，形成“熊猫眼”，外观上不美观。因此，市场上出现了一种涂层变色(或称膜层变色)的眼镜片，将光致变色染料全部集中于一个涂层内，均匀涂在眼镜片表面，镜片不同位置变色深度一致。

中国专利公开号107573835B公开了一种镜片变色涂料及一种变色镜片，包括如下原料：聚酯多元醇、多异氰酸酯、催化剂、交联剂、扩链剂、消泡剂、流平剂、抗氧化剂、光致变色粉和溶剂。其镜片变色涂料采用具有亲水性的聚氨酯作为镜片变色涂料的基础树脂，在聚氨酯镜片变色涂料中加入了光致变色粉，光线强度较高时，镜片变色涂料层显现出颜色阻挡大部分有色光，从而实现保护人体眼睛的目的。该专利所述变色涂料层的制备方法为：将镜片变色涂料涂覆与所述镜片基材上，高温(80-100℃)进行固化12-24h，即得到本发明的变色涂料层。长达12-24小时的固化时间内镜片涂层一直保持液态或发粘状态，非常容易粘上灰尘导致镜片报废。若要缩短异氰酸酯和多元醇的反应时间，一般固化温度提高到130℃以上，一般烘烤时间要2小时以上，形成光致变色涂层。由于烘烤温度很高，作为基体的树脂镜片容易发黄，底色加深。折射率为1.499的眼镜片，基体树脂为CR-39，在这个温度下镜片整体发黄，无法制作涂层变色镜片。

环氧树脂添加常规的胺类固化剂以后，液体储存期(适用期)比较短，一般一天以内树脂粘度明显上升，同时胺类固化剂易与变色染料反应导致镜片颜色异常，没有实际应用价值。环氧树脂添加酸酐一类的固化剂，或使用双氰胺一类潜伏型固化剂，虽然可以解决适用期短的问题，但树脂固化反应的起始温度一般高于140℃，并不适合树脂眼镜片表面涂层使用。因此，不能简单地把变色染料加入普通环氧树脂作为变色涂层眼镜片使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，包含变色涂层，其特征在于，变色涂层下表面附于基片之上表面，变色涂层上表面设有保护层和上加硬层，基片的下表面设有下加硬层。

所述的变色涂层由以下重量份的组合物固化而成：

在一种更优选方案中，变色涂层由以下重量份的组合物固化而成：

所述的氢化环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂、3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯的一种或几种。由于这些环氧树脂分子结构都不含苯环，克服了双键的断裂缺陷，室外耐候性会大幅度增加，耐黄变性能非常好，基本不会氧化，应用于眼镜片上可以适应户外强烈阳光环境下使用。另一方面，本发明采用环氧树脂作为涂层的主体，利用环氧树脂粘结力高的特点，使涂层具有优异的附着力。

在一种更优选方案中，本申请采用的氢化环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯的一种或几种。

所述的柔性环氧树脂为聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚的一种或几种。由于这些环氧树脂分子结构中含有大量的乙氧基或丙氧基，化学键柔顺易旋转，树脂具有很好的柔韧性。在太硬的涂层内，变色染料分子结构的开环和闭环不易进行，表现出来的现象就是变色速度比较慢。本发明组合物加入柔性环氧树脂的目的是调节涂层硬度与涂层变色速度之间的矛盾，适应眼镜片涂层的柔韧性和硬度要求，也适应光致变色染料可逆变色对涂层树脂的要求，保障眼镜片变色速度比较快。

所述的阳离子热固化剂，属于潜伏型固化剂，常温下不与环氧树脂反应，温度升高到分解温度以上阳离子热固化剂与环氧树脂反应，使环氧树脂固化成固化物。阳离子固化剂不跟变色染料发生反应，可以放心应用在变色镜片中。常规的双氰胺等潜伏型固化剂虽然可以达到同样的目的，但起始反应温度一般超过140℃。这个温度下镜片容易发黄，底色加深，无法应用于眼镜片涂层加工。本发明组合物加入阳离子热固化剂，起始反应温度可以降低到80℃及以下，反应迅速，环氧树脂可以在0.5小时内完全固化。本申请所述阳离子热固化剂为深圳市凯基应用材料有限公司的Vicbase TC3630、Vicbase TC3631、VicbaseTC3632、Vicbase TC3633的一种或几种。

本申请在涂液中加入光致变色染料，该光致变色染料是光致变色涂层的变色因子。所述的光致变色染料为螺吡喃、螺噁嗪、偶氮苯或二芳基乙烯等光致变色材料的一种或几种。在一种更优选方案中，光致变色染料为螺吡喃类光致变色染料。

在一种优选方案中，本申请的光致变色涂层的厚度为10～25μm。

本申请的组合物中加入一些助剂，助剂可以为流平剂或消泡剂，可以使组合物更容易在眼镜片表面流平或减少组合物包含的气泡数量，得到表面质量好的产品，所述助剂为毕克化学公司的BYK-300、BYK-333、BYK-055、BYK-065的一种或几种。在一种更优选方案中，所述助剂为毕克化学公司的BYK-333、BYK-055的一种或几种。

本申请的组合物包含溶剂，用来溶解各种组成成份，调节组合物的粘度。所述溶剂为甲醇、乙酸丁酯、二甲苯、丁酮、环己酮、N,N-二甲基甲酰胺、正丁醇或异丙醇的一种或几种。在一种更优选方案中，所述溶剂为二甲苯、正丁醇的一种或几种。

所述的包含变色涂层的眼镜片自上而下分别设置上加硬层、保护层、变色涂层、基片、下加硬层。在眼镜基片的凸表面均匀涂布一层本发明的组合物，烘烤后固化成为光致变色涂层。然后在光致变色涂层上施加一个保护层，在眼镜片清洗过程中避免变色涂层被破坏。应用常规的镜片加硬工艺继续在眼镜片的凸凹两面都施加一个加硬层，开成上加硬层和下加硬层，使眼镜片表面硬度提高，增强抗划伤和摩擦的能力。

采用本发明的技术方案，具有以下积极效果：

本发明应用阳离子热固化剂，降低了组合物的固化温度，涂层的固化温度可以降低到80℃及以下，镜片不会发黄；加快了组合物的固化反应速度，涂层固化时间从12-24小时缩短到0.5小时以内。同时，阳离子热固化剂跟变色染料不发生反应，不会导致眼镜片颜色异常。

本申请应用氢化环氧树脂，耐黄变性能好，同时树脂混合物具有良好的储存稳定性，可储存两个月以上而液体粘度不增加；涂层具有优异的附着力。

附图说明

图1本申请的变色眼镜片的结构示意图。

附图中的标记为：

1 上加硬层，

2 保护层，

3 变色涂层，

4 基片，

5 下加硬层。

具体实施方式

以下提供本发明一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1，一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，包含变色涂层，其特征在于，变色涂层3下表面附于基片4之上表面，变色涂层上表面设有保护层2和上加硬层1，基片的下表面设有下加硬层5。

变色涂层的材料和配方如下所示：

准确称量EP-4080E、聚丙二醇二缩水甘油醚、正丁醇和50％配方量的二甲苯，室温下加入配料罐中，搅拌状态下慢慢加入BYK-333，搅拌至所有物料完全溶解，继续搅拌1小时。另取一个小罐，加入称量好的光致变色染料、阳离子热固化剂，再加入剩余的50％配方量的二甲苯，室温下搅拌0.5小时，观察物料是否完全溶解。溶解完全后将小罐内的溶液全部加入到配料罐内，搅拌0.5小时使其混合均匀。用5微米滤孔的滤纸过滤混合液，取样测试，混合液粘度为26.8cps@25℃。

上述混合液准备完成后，通过旋涂均匀涂到眼镜片基体的表面，立即放到烘箱内，控制温度在80℃，保持0.5小时,涂层固化，即得环氧树脂制备的光致变色涂层。在此基础上通过旋涂涂布一层保护液，固化以后得到保护层，然后通过常规的眼镜片加硬工艺，在保护层之上以及基片下表面各施加一层加硬层，得到所述包含环氧树脂制备涂层的变色眼镜片。通过Filmetrics的F10-AR光学厚度测试仪，测得光致变色涂层的厚度为18.5微米，加硬层厚度为4.1微米。

所得眼镜片具有可逆光致变色功能，在阳光下颜色变深，在室内可以褪色。用紫外线灯照射所得眼镜片3分钟，立即用日本岛津U-2600分光光度计测试，眼镜片的可见光透过率为20.2％，放置室内5分钟后眼镜片褪色，可见光透过率为80.0％。

所得光致变色涂层液体在密闭容器内储存60天后，取样测试，混合液粘度为27.0cps@25℃。

本申请应用阳离子热固化剂，降低了涂层固化温度，反应温度可以降低到80℃及以下，镜片不会发黄；缩短了涂层固化时间，反应迅速，环氧树脂可以在0.5小时内完全固化；固化剂不与变色染料反应，不会导致眼镜片颜色异常。环氧树脂制备的涂层液具有良好的储存稳定性。本申请采用的氢化环氧树脂分子结构不含苯环，克服了双键的断裂缺陷，室外耐候性会大幅度增加，耐黄变性能非常好；加入柔性环氧树脂调节涂层的软硬度，适应眼镜片涂层的柔韧性和硬度要求，保障眼镜片变色速度比较快。

实施例2

请参见附图1，一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，包含变色涂层，其特征在于，变色涂层3下表面附于基片4之上表面，变色涂层上表面设有保护层2和上加硬层1，基片的下表面设有下加硬层5。

变色涂层的材料和配方如下所示：

以实施例1类似的工艺制备混合液，取样测试，混合液粘度为32.5cps@25℃。

以实施例1类似的工艺制备得到所述包含环氧树脂制备涂层的变色眼镜片。通过Filmetrics的F10-AR光学厚度测试仪，测得光致变色涂层的厚度为20.2微米，加硬层厚度为3.8微米。

所得眼镜片具有可逆光致变色功能，在阳光下颜色变深，在室内可以褪色。用紫外线灯照射所得眼镜片3分钟，立即用日本岛津U-2600分光光度计测试，眼镜片的可见光透过率为25.2％，5分钟后眼镜片褪色，可见光透过率为85.2％。

所得光致变色涂层液体在密闭容器内储存60天后，取样测试，混合液粘度为32.8cps@25℃。

对比例1

变色涂层的材料和配方如下所示：

准确称量BL 4265、C1100、正丁醇和50％配方量的二甲苯，室温下加入配料罐中，搅拌状态下慢慢加入BYK-333和DBTL，搅拌至所有物料完全溶解，继续搅拌1小时。另取一个小罐，加入称量好的光致变色染料，再加入剩余的50％配方量的二甲苯，室温下搅拌0.5小时，观察物料是否完全溶解。溶解完全后将小罐内的溶液全部加入到配料罐内，搅拌0.5小时使其混合均匀。用5微米滤孔的滤纸过滤混合液，取样测试，混合液粘度为28.8cps@25℃。

上述混合液准备完成后，通过旋涂均匀涂到眼镜片基体的表面，立即放到烘箱内，控制温度在135℃，保持15小时,涂层大部分固化，但是表面发粘，即得异氰酸酯和多元醇制备的光致变色涂层。在此基础上通过旋涂方式涂布一层保护液，固化以后得到保护层，然后通过常规的眼镜片加硬工艺，在保护层之上以及基片下表面各施加一层加硬层，得到异氰酸酯和多元醇制备的光致色涂层眼镜片。通过Filmetrics的F10-AR光学厚度测试仪，测得光致变色涂层的厚度为19.8微米，加硬层厚度为3.9微米。

所得眼镜片具有可逆光致变色功能，在阳光下颜色变深，在室内可以褪色。肉眼可见所得镜片未变色状态下底色发黄。用紫外线灯照射所得眼镜片3分钟，立即用日本岛津U-2600分光光度计测试，眼镜片的可见光透过率为21.2％，眼镜片褪色5分钟后，可见光透过率为55.0％，褪色10分钟后透过率为76.2％，褪色速度明显慢于实施例1和实施例2。

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 (10)

1.一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，包含变色涂层，其特征在于，变色涂层下表面附于基片之上表面，变色涂层上表面设有保护层和上加硬层，基片的下表面设有下加硬层。

2.如权利要求1所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述的变色涂层由以下重量份的组合物固化而成：

3.如权利要求1所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，变色涂层由以下重量份的组合物固化而成：

4.如权利要求2或者3所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述的氢化环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂、3，4-环氧环己基甲酸-3’，4’-环氧环己基甲酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯的一种或几种。

5.如权利要求2或者3所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述的氢化环氧树脂为氢化双酚A环氧树脂、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯的一种或几种。

6.如权利要求2或者3所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述的柔性环氧树脂为聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚的一种或几种。

7.如权利要求2或者3所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述的阳离子热固化剂，属于潜伏型固化剂，阳离子热固化剂为深圳市凯基应用材料有限公司的Vicbase TC3630、Vicbase TC3631、Vicbase TC3632、Vicbase TC3633的一种或几种。

8.如权利要求2或者3所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述的光致变色染料为螺吡喃、螺噁嗪、偶氮苯或二芳基乙烯等光致变色材料的一种或几种。

9.如权利要求2或者3所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述的光致变色染料为螺吡喃类光致变色染料。

10.如权利要求2或者3所述的一种环氧树脂制备涂层的变色眼镜片，其特征在于，所述助剂为毕克化学公司的BYK-300、BYK-333、BYK-055、BYK-065的一种或几种。

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