CN113061388B - 一种变色镜片及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变色镜片的生产工艺，属于光学膜领域。变色镜片包括镜片基材，第一层光致变色组合物涂层和第二层保护层组合物涂层，先将光致变色组合物喷涂于镜片基材上，经过红外灯辐射，再经过EB辐射固化形成薄膜，即第一层光致变色组合物涂层；再将保护层组合物喷涂于含有第一层光致变色组合物涂层的镜片上，经过红外灯辐射，再经过UV固化形成薄膜，即第二层保护层组合物涂层，最终得到含有第一层光致变色组合物涂层和第二层保护层组合物涂层的变色镜片。采用EB电子束和UV结合的工艺，将变色层和保护层的固化时间缩短至几秒钟，固化后的保护层可以实现防雾性能，该技术制备的变色镜片具有良好的透光率、牢固度和变色深度。

Description

一种变色镜片及其生产工艺
技术领域
本发明属于光学膜领域，具体涉及一种变色镜片及其生产工艺。
背景技术
目前市面上的变色眼镜分为两种，一种是基材变色，是将光致变色粉溶解在树脂或单体里，然后浇筑在模具里，高温固化成型。该工艺存在以下几个缺陷：1)变色时出现变色深度深浅不一，容易出现熊猫眼的视觉，给客户带来极其不好的视觉体验；2)在制备半成品时，很多变色粉在半成品抛光研磨时被浪费掉，造成极大的成本负担；3)由于原材料限制，该工艺只能制备1.56和1.61镜片，无法制备1.67或1.71高附加值镜片。
涂层变色技术，是在镜片表面涂一层可以变色的涂层，在一定条件下固化成膜的工艺，主要采用热固技术，该工艺解决了基材变色技术的三个缺陷，但是该工艺的开发难度较大，研发周期较长，工艺要求苛刻，能耗高，生产效率和产品合格率低。主要原因是热固技术需要在120度的高温固化1-2小时，固化时间太长，针对需要光学级别要求的镜片，液体状态时间越长，质量越无法控制。
因此，探索开发一种新的镜片生产工艺是非常局有经济价值和社会效益的。
发明内容
本发明的目的是提供一种变色镜片的生产工艺，这种技术可被广泛应用于镜片涂层技术领域，使用智能机械手搭配EB固化技术可以有效解决仅通过紫外光固化过程中对光致变色染料的伤害问题，提高生产效率和产品合格率。
一种变色镜片的生产工艺，所述变色镜片包括镜片基材，第一层光致变色组合物涂层和第二层保护层组合物涂层，包括以下步骤：
A1：将所述光致变色组合物涂覆在镜片基材上，由智能机械手吸取镜片基材以500rpm～2000rpm的转数旋转5～30秒后，经过红外灯辐射，经过EB辐射固化形成薄膜，得到含有第一层光致变色组合物涂层的镜片；
A2：将所述第二层保护层组合物涂覆在含有第一层光致变色组合物涂层的镜片上，由智能机械手吸取镜片以500rpm～2000rpm的转数旋转5～30秒后，经过红外灯辐射，再经过UV固化形成薄膜，得到含有第一层光致变色组合物涂层和第二层保护层组合物涂层的变色镜片。
进一步地，所述红外灯的辐射功率是100W～300W，辐射时间为2～5min，红外灯与镜片的距离在10cm～50cm范围内。
进一步地，所述EB辐射固化条件为：在70～300KV电压条件下，10～300KGy辐射量下，镜片与EB电子束辐射窗口距离1cm～10cm，氧气含量监测值范围在50～500ppm。
进一步地，所述UV固化条件是：UV辐射功率为0.2W/cm2～1.5W/cm2，镜片与UV灯的距离为1～50cm。
进一步地，所述第一层光致变色组合物是由以下方法制备：
以下各组分按重量份计，包括：
Figure BDA0002996510080000021
向反应器中投入光致变色染料、光稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂、流平剂、消泡剂和有机溶剂，升温至80～95℃，保温搅拌1～2小时后，投入聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、阻聚剂，55～70℃保温搅拌20～50min后，得到光致变色组合物；
其中，有机溶剂为碳酸二甲酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
进一步地，所述第二层保护层组合物是由以下方法制备：
以下各组分按重量份计，包括：
Figure BDA0002996510080000031
向反应器中投入光致光引发剂、防雾助剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂、流平剂、消泡剂和有机溶剂，升温至50～70℃，保温搅拌20～50min后，投入聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、阻聚剂，55～70℃保温搅拌20～50min后，得到所述第二层保护层组合物；
其中，有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种。
进一步地，所述镜片基材为聚碳酸酯材料、聚氨酯材料或聚丙烯酸酯材料中的任意一种。
进一步地，所述光致变色染料为midnight grey、volcanic grey、misty grey的任意一种或者两种以上的组合。
进一步地，所述光引发剂为光引发剂184、TPO和光引发剂1173其中的一种或几种。
进一步地，所述防雾助剂为甲基丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钾、丙烯酸钠、丙烯酸钾、油酸钠、油酸钾其中的一种或几种。
所述流平剂可以是BYK333、BYK352、BYK388；所述消泡剂可以是BYK1790、BYK-A560、BYK057；所述抗氧剂可以是BHT 2,6-二叔丁基对甲酚、1010四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、168三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；所述紫外光吸收剂可以是巴斯夫Tinuvin 329、Tinuvin 326、Tinuvin328；所述光稳定剂可以是巴斯夫Tinuvin292、Tinuvin770、Tinuvin622。
进一步地，所述电子束辐射固化过程中氧气含量监测值范围在50～500ppm。
本发明的有益效果是：采用丙烯酸酯体系混合光致变色染料，在不添加光引发剂的条件下，在镜片基材上使用电子束EB固化将其固化成膜，该过程仅需要几秒钟就可以完成，第二层保护层采用丙烯酸酯体系添加防雾助剂和光引发剂，在UV灯下快速固化成膜，固化后的保护层可以实现防雾性能，该技术制备的变色镜片具有良好的透光率、牢固度和变色深度。同时采用智能机械手全自动化操作，提高了生产效率和产品合格率，从而降低成本。而且采用EB固化，还可以提高双键转化率到95％以上，进一步提升膜层的硬度和耐溶剂性能，使得变色层良好的附着在镜片基材表面。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
下述实施例采用的原料名称(下述物质均为市售原料)：
第一层光致变色组合物所用原料：
聚酯丙烯酸酯：GU2168Z国精化学
聚氨酯丙烯酸酯：GU3010Z国精化学
纯丙烯酸酯：GU2271B国精化学
阻聚剂(MEHQ):4-甲氧基苯酚
消泡剂：BYK1790
流平剂：BYK333
抗氧剂：BHT 2,6-二叔丁基对甲酚
紫外光吸收剂：巴斯夫Tinuvin 329
光稳定剂：巴斯夫Tinuvin292
维缦公司光致变色粉：midnight grey
维缦公司光致变色粉：misty grey
第二层保护层组合物所用原料：
聚酯丙烯酸酯:GU9315Z国精化学
聚氨酯丙烯酸酯:GU3010Z国精化学
丙烯酸酯:GU2271B国精化学
阻聚剂(MEHQ):4-甲氧基苯酚
消泡剂：BYK1790
流平剂：BYK333
抗氧剂：BHT 2,6-二叔丁基对甲酚
紫外光吸收剂：巴斯夫Tinuvin 329
光稳定剂：巴斯夫Tinuvin292
光引发剂：184
光引发剂：TPO
丙烯酸钠：国药集团
实施例1
制备第一层光致变色组合物：
向反应器中投入3.5g midnight grey(光致变色粉)、3.5g misty grey(光致变色粉)、0.2g巴斯夫Tinuvin292(光稳定剂)、0.2g Tinuvin 329(紫外光吸收剂)、0.2g BHT(抗氧剂)、0.1g BYK333(流平剂)、0.1g BYK1790(消泡剂)和50g碳酸二甲酯(有机溶剂)，升温至80～95℃，保温搅拌1～2小时后，投入15g GU3010Z(聚氨酯丙烯酸酯)、20g GU2168Z(聚酯丙烯酸酯)、10g GU2271B(纯丙烯酸酯)、0.05g MEHQ(阻聚剂)，55～70℃保温搅拌20～50分钟后，得到光致变色组合物。
实施例2
制备第二层保护层组合物：
向反应器中投入1g丙烯酸钠(防雾助剂)、2g光引发剂184、2g光引发剂TPO，0.2g巴斯夫Tinuvin292、0.2g Tinuvin 329(紫外光吸收剂)、0.2g BHT(抗氧剂)、0.1g BYK333(流平剂)、0.1g BYK1790(消泡剂)和50g乙醇(有机溶剂)，升温至50～70℃，保温搅拌20～50分钟后，投入15g GU3010Z(聚氨酯丙烯酸酯)、20g GU9315Z(聚酯丙烯酸酯)、10g GU2271B(纯丙烯酸酯)、0.05g MEHQ(阻聚剂)，55～70℃保温搅拌20～50分钟后，得到保护层组合物。
实施例3
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为70kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.20W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例4
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为70kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.25W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例5
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为70kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.3W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例6
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为80kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.35W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例7
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为80kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.4W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例8
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为80kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.45W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例9
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为90kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.5W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例10
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为90kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.55W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例11
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为90kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.6/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例12
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为100kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.65W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例13
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为100kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.7W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例14
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为100kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.75W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例15
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为110kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.8W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例16
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为110kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.85W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例17
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为110kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.9W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例18
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为120kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为0.95W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例19
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为120kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.0W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例20
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为120kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.05W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例21
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为130kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.1W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例22
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为130kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.15W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例23
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为130kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.2W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例24
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为140kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.25W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例25
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为140kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.3W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例26
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为140kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.35W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例27
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为150kv，剂量设置为50KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.4W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例28
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为150kv，剂量设置为100KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.45W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
实施例29
由智能机械手吸取镜片基材，将镜片朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将光致变色液体喷涂到镜片表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒后停止，然后由智能机械手将镜片涂有变色液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤约为2分钟，在氮气的保护下再经过EB电子束固化成膜，电子束发射窗口与镜片距离设置为5cm，EB电子束的电压设置为150kv，剂量设置为150KGy，氧含量检测数值在200PPM以下，固化好的镜片由履带传送到固定位置，被智能机械手吸取，将镜片涂有变色液的一面朝下放置固定位置，使用喷涂的方法从下至上将保护层液体喷涂到镜片的变色层表面，持续5秒钟后，智能机械手升高高度，开始以1500rpm的转数旋转20秒停止，然后由智能机械手将镜片涂有保护液的一面朝上放在履带上，经过功率为200W的红外灯烘烤2分钟，再经过UVLED灯固化成膜，UV灯与镜片间距设置为40cm，UV灯的功率设置为1.5W/cm2，最后由履带传送到检验区域。
表1实施例3～29镜片第一层光致变色组合物涂层测试结果
Figure BDA0002996510080000181
Figure BDA0002996510080000191
表1实施例3～29镜片第二层保护层组合物涂层测试结果
Figure BDA0002996510080000192
Figure BDA0002996510080000201
镜片防雾测试方法：
取50mL瓶口烧杯放置在GB 11533-2011附录B中的标准对数近视表上，使烧杯的底部中心对准视力表的0.1中心线，注入30mL、95℃±2的热水，迅速将试样镜片放置在瓶口，使其防雾性能试验面面对扣于烧杯口，此时开始计时，试验时间60s，60s后在自然光或40W日光灯下，垂直与烧杯底从上往下观察试样镜片表面，5s内观察完毕。
1级，完全透明，无水滴。视力表的清晰程度与实验前完全一致。
2级，透明性较好，有少量不均匀大水滴。50％以上面积视力表的清晰程度与实验前完全一致。
3级，基本透明，有较多水滴。视力表字体发生形变。
4级，半透明，有很多小水珠，视力表的0.1以下少量可见。
5级，完全不透明，完全看不清视力表。
从实施例结果对比可以得出，针对第一层光致变色组合物涂层，EB电子束的电压和剂量越大，附着力越好，固化程度也越高，即铅笔硬度越高；但是随着电压和剂量不断增大，变色层的透光率成下降趋势，因为电压和剂量越大，对有机材料的破坏性也越大，导致小分子从主链裂解出来，小分子裂解出来的越多，颜色越黄；同时电压和剂量超过一定量时，对光致变色染料也会有一定的伤害，当电压超过130kv时，变色层出现较严重的黄变，综合所有测试结果，选择电压100kv，剂量100KGy，是最佳条件。
针对第二层保护层组合物涂层，UVLED的辐射能量越大，附着力越好，固化程度越高，即铅笔硬度越高，在低于0.7W/cm2的辐射能量时，第二层保护层无法固化完全，不能呈现较好的硬度；高于0.7W/cm2的辐射能量时，会导致黄变严重。同时考虑成本和第一层变色层性能，选择0.7W/cm2是最佳条件。
EB电子束采用电压100kv，剂量100kGy，镜片与EB辐射窗口距离为5cm，氧含量检测数值在200PPm以下，转数1500rpm，UV汞灯的功率采用0.7W/cm2，UV灯与镜片的距离为40cm，转数1500rpm，红外灯采用200W的功率，这样的工艺参数制备的变色镜片，性能达到最佳，综合成本最低。

Claims (8)

1.一种变色镜片的生产工艺，所述变色镜片包括镜片基材，第一层光致变色组合物涂层和第二层保护层组合物涂层，其特征在于，包括以下步骤：
A1：将所述光致变色组合物涂覆在镜片基材上，由智能机械手吸取镜片基材以500rpm～2000rpm的转数旋转5～30秒后，经过红外灯辐射，经过EB辐射固化形成薄膜，得到含有第一层光致变色组合物涂层的镜片；
A2：将所述保护层组合物涂覆在含有第一层光致变色组合物涂层的镜片上，由智能机械手吸取镜片以500rpm～2000rpm的转数旋转5～30秒后，经过红外灯辐射，再经过UV固化形成薄膜，得到含有第一层光致变色组合物涂层和第二层保护层组合物涂层的变色镜片；
其中，所述EB辐射固化条件为：在100KV电压条件下，100KGy辐射量下，镜片与EB电子束辐射窗口距离为5cm，氧气含量监测值范围在50～200ppm；
所述UV固化条件为：UV辐射功率为0.7 W/cm2，镜片与UV灯的距离为40 cm。
2.根据权利要求1所述的变色镜片的生产工艺，其特征在于，所述红外灯的辐射功率是100W～300W，辐射时间为2～5 min，红外灯与镜片的距离在10cm～50cm范围内。
3.根据权利要求1所述的变色镜片的生产工艺，其特征在于，所述第一层光致变色组合物是由以下方法制备：
以下各组分按重量份计，包括：
聚酯丙烯酸酯 10～30重量份；
聚氨酯丙烯酸酯 10～30重量份；
纯丙烯酸酯 10～30重量份；
有机溶剂 10～40重量份；
阻聚剂 0.01～0.1重量份；
流平剂 0.1～1重量份；
消泡剂 0.1～1重量份；
抗氧剂 0.1～1重量份；
紫外光吸收剂 0.1～1重量份；
光稳定剂 0.1～1重量份；
光致变色染料 1～10重量份；
向反应器中投入光致变色染料、光稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂、流平剂、消泡剂和有机溶剂，升温至80～95℃，保温搅拌1～2小时后，投入聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、阻聚剂，55～70℃保温搅拌20～50min后，得到光致变色组合物；
其中，有机溶剂为碳酸二甲酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的变色镜片的生产工艺，其特征在于，所述第二层保护层组合物是由以下方法制备：
以下各组分按重量份计，包括：
聚酯丙烯酸酯 10～30重量份；
聚氨酯丙烯酸酯 10～30重量份；
纯丙烯酸酯 10～30重量份；
有机溶剂 10～40重量份；
阻聚剂 0.01～0.1重量份；
流平剂 0.1～1重量份；
消泡剂 0.1～1重量份；
抗氧剂 0.1～1重量份；
紫外光吸收剂 0.1～1重量份；
光稳定剂 0.1～1重量份；
防雾助剂 0.1～1重量份；
光引发剂 1～5重量份；
向反应器中投入光致光引发剂、防雾助剂、光稳定剂、紫外光吸收剂、抗氧剂、流平剂、消泡剂和有机溶剂，升温至50～70℃，保温搅拌20～50 min后，投入聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、纯丙烯酸酯、阻聚剂，55～70℃保温搅拌20～50min后，得到保护层组合物；
其中，有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的变色镜片的生产工艺，其特征在于，所述镜片基材为聚碳酸酯材料、聚氨酯材料或聚丙烯酸酯材料中的任意一种。
6.根据权利要求3所述的变色镜片的生产工艺，其特征在于，所述光致变色染料为维缦公司的midnight grey 、volcanic grey、misty grey的任意一种或者两种以上的组合。
7.根据权利要求4所述的变色镜片的生产工艺，其特征在于，所述光引发剂为184、TPO和1173其中的一种或几种。
8.根据权利要求4所述的变色镜片的生产工艺，其特征在于，所述防雾助剂为甲基丙烯磺酸钠、甲基丙烯磺酸钾、丙烯酸钠、丙烯酸钾、油酸钠、油酸钾其中的一种或几种。
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