CN113667166B - 一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法 - Google Patents

一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光学镜片技术领域，尤其涉及一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法。其技术要点如下，包括固化膜层浆液、混合溶液1和基底，其中，按照重量份数计算，混合溶液1和固化膜层浆液共同包括如下组分：双酚A环氧丙烯酸树酯40~80份，己二酸二辛酯10~60份，乙烯基三甲氧基硅烷10~30份，改性添加剂0.3~0.5份，氧化镨3~10份，氧化钕3~10份，偶氮镍金属化合物2~10份，分散剂10~20份，表面活性剂5~15份，消泡剂0.1~0.5份，润湿剂20~30份，保湿剂5~8份和丙烯酸树脂15~40份。本发明提供的一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法，解决感光材料在丙烯酸类材料中分散性和相容性差的问题，提高镜片颜色的均匀度和清晰度。

Description

一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法
技术领域
本发明涉及光学镜片技术领域，尤其涉及一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法。
背景技术
目前的现有技术材料多为聚碳酸酯、尼龙等注塑成形的镜片，光学性能不如聚氨酯、丙烯酸酯类的高，阿贝系数比较低。且由于基底是有一定颜色深度的，在做有一定屈光度数的镜片时，边缘部分较厚，中心较薄，由于存在的厚度差，导致镜片中心看起来颜色浅，边缘太深，严重影响佩戴感受，和外观美观。但是偶氮镍金属化合物等材料在聚氨酯或丙烯酸酯类的材料中分散性能差，易团聚，造成颜色不均的现象，难以制备聚氨酯、丙烯酸酯类的阿贝系数高的镜片。
有鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法，大幅提高偶氮镍金属化合物以及其他感光材料在丙烯酸酯类材料中的分散性和相容性，使镜片的颜色更加均匀，提高镜片的对比度和清晰度。
发明内容
本发明的目的是提供一种高对比度高清晰度镜片，解决感光材料在丙烯酸类材料中分散性和相容性差的问题，提高镜片颜色的均匀度和清晰度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
本发明提供的一种高对比度高清晰度镜片，包括固化膜层浆液、混合溶液1和基底，其中，按照重量份数计算，混合溶液1和固化膜层浆液共同包括如下组分：双酚A环氧丙烯酸树酯40～80份，己二酸二辛酯10～60份，乙烯基三甲氧基硅烷10～30份，改性添加剂0.3～0.5份，氧化镨3～10份，氧化钕3～10份，偶氮镍金属化合物2～10份，分散剂10～20份，表面活性剂5～15份，消泡剂0.1～0.5份，润湿剂20～30份，保湿剂5～8份和丙烯酸树脂15～40份。将偶氮镍金属化合物加入到丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯中，能够获得清晰度和对比度更高的膜层材料。
进一步的，分散剂是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种。
进一步的，表面活性剂是十八烷基二甲基苄基氯化铵。
进一步的，润湿剂是苯甲酸乙酯或聚醚改性聚硅氧烷溶液。
进一步的，保湿剂是聚乙二醇、丁二醇、丙二醇或甘油中的一种或几种。
进一步的，消泡剂是二甲基硅油。
进一步的，改性添加剂是四丁基氯化铵。四丁基氯化铵的加入能够提高偶氮镍金属化合物在丙烯酸树脂和环氧丙烯酸树脂中的相容性。
进一步的，混合溶液1的制备方法包括如下操作步骤：
S1、将双酚A环氧丙烯酸树酯，己二酸二辛酯和乙烯基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀得到固化膜层浆液；
S2、将丙烯酸树脂和润湿剂加入研磨机搅拌；
S3、提高研磨机中的搅拌速率至步骤S2中的4～6倍，向其中加入表面活性剂，氧化镨、氧化钕、偶氮镍金属化合物、分散剂、改性添加剂、消泡剂和保湿剂，继续搅拌得到混合液；
S4、将混合液进行粗磨和分散研磨得到混合浆液；
S5、将体积分数为2/3的步骤S1中得到的固化膜层浆液加入到步骤S4得到的混合浆液中，持续搅拌得到混合溶液1。
混合溶液1是由部分溶剂和树脂的混合液，方便将氧化镨、氧化钕及偶氮镍金属化合物，研磨到目标粒径，且能够很好的分散在固化膜层浆液中，等于预混的色浆。固化膜层浆液主要作用是可以在镜片表层形成一层厚度约0.4mm的固化层，来确保镜片成形。
进一步的，步骤S2中的搅拌速率为100～200rpm/min。
进一步的，步骤S4中通过分散研磨控制混合浆液的粒度值，记为D。粗磨是针对的颗粒，分散研磨在进一步研磨的同时，可以使研磨的颗粒在润湿剂的混合液中，更均匀的分散。
进一步的，粒度值D的大小由步骤S1中的固化膜层浆液的基础特性粘度η决定，粘度η在步骤S1中测得。以此计算的混合浆料中的颗粒的粒径与混合溶液1的相容度最好，其在固化膜层浆液中的分散性也最好，避免后期固化后固化膜层中的偶氮镍金属化合物、氧化镨、氧化钕等颗粒团聚或分散不均，有效提高镜片颜色的均匀性。混合浆液是由几种不同的聚合物为主体，再加入各种添加剂，通过由混合液的基础特性粘度标定固化膜层浆液，以确认获得混合液的粒径范围达一个理想的树脂，便于在固化膜层浆液中达到均匀分散的效果。
进一步的，粒度值D的大小由公式为D＝xη1/2+yη+z计算；其中x，y和z为系数，其取值范围为0～1。D是以微米为单位下的混合浆液中颗粒的粒度的数值，η的单位是mm2/S。
本发明的第二个目的是提供一种高对比度高清晰度镜片的制备方法，具有同样的技术效果。
其技术要点如下：
一种高对比度高清晰度镜片的制备方法，包括如下操作步骤：
A1、将体积分数为1/3的步骤S2中的固化膜层浆液均匀旋涂在基底表面；
A2、待基底表面的固化膜层浆液半干时在基底底部施加磁场；
A3、将混合溶液1均匀旋涂在步骤A2中施加了磁场的基底底部；
A4、待混合溶液1完全固化，得到高对比度高清晰度镜片。由于偶氮金属镍颗粒是悬浮在混合浆液中，施加磁场后能够使偶氮金属镍颗粒由于磁场的作用，均匀的平铺于固化膜层的底层，大幅提高镜片的颜色均匀度，但是若直接施加磁场会使偶氮金属镍颗粒直接平铺在基底上，与基底接触，而偶氮金属镍颗粒与基底之间没有粘结力会导致固化膜层与基底之间开裂，因此本发明中，先在基底上涂覆一层固化膜层，再涂覆混合溶液1，使偶氮金属镍颗粒均匀的铺洒在固化膜层浆液形成的粘结层上，避免开裂现象的发生；而在固化膜层半干的时候施加磁场，涂混合溶液1，能够使偶氮镍金属嵌固在固化膜层中，进一步提高各相的相容性，避免开裂等现象的发生，同时提高了镜片的清晰度和对比度。
进一步的，步骤A2中施加磁场的磁场强度为0.2～0.8T。若磁场强度小于0.2T，磁场强度过低，不会将团聚的偶氮镍金属颗粒分散开；若磁场强度过高，会使偶氮镍金属颗粒穿过混合溶液1层。
进一步的，基底为透明高分子材料，折射率为1.499～1.74。
进一步的，基底为透明高分子材料，其折射率为1.499、1.54、1.56、1.58、1.60、1.66、1.68、1.70或1.74等。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.本发明中通过混合液体的基础特性粘度值η确定感光材料颗粒的粒径，提高感光材料颗粒在固化膜层浆液中的相容性和分散性，进而提高镜片的颜色均匀度和清晰度。
2.本发明在旋涂固化膜层时，在基底的底部施加均匀的磁场，能够使具有弱磁性的偶氮镍金属化合物均匀的平铺开，避免团聚现象的发生，进一步提高镜片的清晰度和颜色均匀性，同时通过这种方式能够将偶氮镍金属化合物颗粒与其他感光材料分开，提高镜片的对比度。
附图说明
图1.实施例2镜片的透射光谱图；
图2.对比实施例1镜片的透射光谱图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的一种高对比度高清晰度镜片及其制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
具体实施方式中的材料来源：
双酚A环氧丙烯酸树酯 BASF(原Cognis科宁)
己二酸二辛酯 元利化学集团股份有限公司
乙烯基三甲氧基硅烷 南京能德化工有限公司
氧化镨 淄博稀研纳米材料有限公司
氧化钕 淄博稀研纳米材料有限公司
偶氮镍金属化合物 BAYER
三乙基己基磷酸 湖北楚烁生物科技有限公司
十八烷基二甲基苄基氯化铵 山东邦化油脂化学有限公司
二甲基硅油 DOW
苯甲酸乙酯 元利化学集团股份有限公司
聚乙二醇 DOW
聚乙二醇二丙烯酸酯 BASF(原Cognis科宁)
二季戊四醇羟基五丙烯酸酯 BASF(原Cognis科宁)
季戊四醇四丙烯酸酯 BASF(原Cognis科宁)
季戊四醇三丙烯酸酯 BASF(原Cognis科宁)
二季戊四醇六丙烯酸酯 BASF(原Cognis科宁)
实施例1
一种高对比度高清晰度镜片，包括固化膜层浆液、混合溶液1和基底，其中，按照重量份数计算，混合溶液1和固化膜层浆液共同包括如下组分：双酚A环氧丙烯酸树酯40份，己二酸二辛酯10份，乙烯基三甲氧基硅烷10份，四丁基氯化铵0.3份，氧化镨3份，氧化钕3份，偶氮镍金属化合物2份，三乙基己基磷酸10份，十八烷基二甲基苄基氯化铵5份，二甲基硅油0.1份，苯甲酸乙酯20份，聚乙二醇5份和丙烯酸树脂15份。
固化膜层浆液和混合溶液1的制备方法包括如下操作步骤：
S1、将双酚A环氧丙烯酸树酯，三乙基己基磷酸，己二酸二辛酯和乙烯基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀得到固化膜层浆液；
S2、将丙烯酸树脂和苯甲酸乙酯加入研磨机搅拌30mim，搅拌速率为80rpm/min；
S3、提高研磨机中的搅拌速率至步骤S2中的6倍，向其中加入十八烷基二甲基苄基氯化铵，氧化镨、氧化钕、二甲基硅油、四丁基氯化铵、偶氮镍金属化合物和聚乙二醇，继续搅拌得到混合液；
S4、将混合液进行粗磨和分散研磨得到混合浆液；
S5、将体积分数为2/3的步骤S1中得到的固化膜层浆液加入到步骤S4得到的混合浆液中，持续搅拌得到混合溶液1。
高对比度高清晰度镜片的制备方法如下：
A1、将体积分数为1/3的步骤S2中的固化膜层浆液均匀旋涂在基底表面；
A2、待基底表面的固化膜层浆液半干时在基底底部施加磁场；
A3、将混合溶液1均匀旋涂在步骤A2中施加了磁场的基底底部，场强强度为0.4T；
A4、待混合溶液1完全固化，得到高对比度高清晰度镜片。
其中基底为高分子透明材料烯丙基二甘醇碳酸脂，折射率为1.499。
实施例2
一种高对比度高清晰度镜片，包括固化膜层浆液、混合溶液1和基底，其中，按照重量份数计算，混合溶液1和固化膜层浆液共同包括如下组分：双酚A环氧丙烯酸树酯40份，己二酸二辛酯10份，乙烯基三甲氧基硅烷10份，四丁基氯化铵0.3份，氧化镨3份，氧化钕3份，偶氮镍金属化合物2份，三乙基己基磷酸10份，十八烷基二甲基苄基氯化铵5份，二甲基硅烷0.1份，苯甲酸乙酯20份，聚乙二醇5份和丙烯酸树脂15份。
固化膜层浆液和混合溶液1的制备方法包括如下操作步骤：
S1、将双酚A环氧丙烯酸树酯，三乙基己基磷酸，己二酸二辛酯和乙烯基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀得到固化膜层浆液，测得其基础特性粘度η；
S2、将丙烯酸树脂和苯甲酸乙酯加入研磨机搅拌30mim，搅拌速率为80rpm/min；
S3、提高研磨机中的搅拌速率至步骤S2中的6倍，向其中加入十八烷基二甲基苄基氯化铵，氧化镨、氧化钕、二甲基硅油、四丁基氯化铵、偶氮镍金属化合物和聚乙二醇，继续搅拌得到混合液；
S4、将混合液进行粗磨和分散研磨，当混合浆液的粒度为粒径D＝20nm时，停止研磨得到混合浆液；
S5、将体积分数为2/3的步骤S1中得到的固化膜层浆液加入到步骤S4得到的混合浆液中，持续搅拌得到混合溶液1。
高对比度高清晰度镜片的制备方法如下：
A1、将体积分数为1/3的步骤S1中得到的固化膜层浆液均匀旋涂在基底表面；
A2、待基底表面的固化膜层浆液半干时在基底底部施加磁场；
A3、将混合溶液1均匀旋涂在步骤A2中施加了磁场的基底底部，场强强度为0.4T；
A4、待混合溶液1完全固化，得到高对比度高清晰度镜片。
其中基底为高分子透明材料烯丙基二甘醇碳酸脂，折射率为1.499，粒径D按照公式D＝xη1/2+yη+z计算。
对比实施例1
一种高对比度高清晰度镜片，包括固化膜层浆液、混合溶液1和基底，其中，按照重量份数计算，混合溶液1和固化膜层浆液共同包括如下组分：双酚A环氧丙烯酸树酯40份，己二酸二辛酯10份，乙烯基三甲氧基硅烷10份，四丁基氯化铵0.3份，氧化镨3份，氧化钕3份，偶氮镍金属化合物2份，三乙基己基磷酸10份，十八烷基二甲基苄基氯化铵5份，二甲基硅油0.1份，苯甲酸乙酯20份，聚乙二醇5份和丙烯酸树脂15份。
固化膜层浆液和混合溶液1的制备方法包括如下操作步骤：
S1、将双酚A环氧丙烯酸树酯，三乙基己基磷酸，己二酸二辛酯和乙烯基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀得到固化膜层浆液；
S2、将丙烯酸树脂和苯甲酸乙酯加入研磨机搅拌30mim，搅拌速率为80rpm/min；
S3、提高研磨机中的搅拌速率至步骤S2中的6倍，向其中加入十八烷基二甲基苄基氯化铵，氧化镨、氧化钕、二甲基硅油、四丁基氯化铵、偶氮镍金属化合物和聚乙二醇，继续搅拌得到混合液；
S4、将混合液进行粗磨和分散研磨得到混合浆液；
S5、将体积分数为2/3的步骤S1中得到的固化膜层浆液加入到步骤S4得到的混合浆液中，持续搅拌得到混合溶液1。
高对比度高清晰度镜片的制备方法如下：
A1、将体积分数为1/3的步骤S2中的固化膜层浆液均匀旋涂在基底表面；
A2、将混合溶液1均匀旋涂在步骤A1处理过的基地上；
A4、待混合溶液1完全固化，得到高对比度高清晰度镜片。
其中基底为高分子透明材料烯丙基二甘醇碳酸脂，折射率为1.499。
对实施例2和对比实施例1进行性能测试，测试条件：检测光度：'-0.00D，检测仪器：UV-2600，环境条件：温度28℃，测试结果如下表：
表1.实施例2的光谱数据
Figure BDA0003224127290000101
Figure BDA0003224127290000111
本实施例2的交界光线是指位于红绿蓝三种颜色交界，边缘之处的光线包括480nm-500nm光(蓝绿交界)，570nm-590nm(绿红交界)，630nm-660(黄红交界)，680nm-720nm(红黑交界)。本实施例2的高对比度高清晰度镜片，可以实现对波长在480nm-500nm光(蓝绿交界)的透过率在0-10％；波长在570nm-590nm光(绿红交界)的透过率在0-15％；波长在630nm-660nm光(黄红交界)的透过率在10-30％；波长在680nm-720nm(红黑交界)的透过率在0-20％，从而最大程度地降低了上述交界光线对正常视觉的影响，增强了目标色彩(即红绿蓝三种颜色)及其所处环境中的突出度，使得物体更加清晰。
表2.对比实施例1的光谱数据
Figure BDA0003224127290000121
Figure BDA0003224127290000131
根据对比实施例1和实施例2的数据对比可知，采用本发明提供的制备方法，能够有效提高镜片的对比度，从而使视线内的物体更加清晰。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种高对比度高清晰度镜片，其特征在于，包括固化膜层浆液、混合溶液1和基底，其中，按照重量份数计算，所述混合溶液1和固化膜层浆液共同包括如下组分：双酚A环氧丙烯酸树脂40~80份，己二酸二辛酯10~60份，乙烯基三甲氧基硅烷10~30份，改性添加剂0.3~0.5份，氧化镨3~10份，氧化钕3~10份，偶氮镍金属化合物2~10份，分散剂10~20份，表面活性剂5~15份，消泡剂0.1~0.5份，润湿剂20~30份，保湿剂5~8份和丙烯酸树脂15~40份；其中，分散剂是三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶或脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或几种；表面活性剂是十八烷基二甲基苄基氯化铵；润湿剂是苯甲酸乙酯或聚醚改性聚硅氧烷溶液；保湿剂是聚乙二醇、丁二醇、丙二醇或甘油中的一种或几种；消泡剂是二甲基硅油；改性添加剂是四丁基氯化铵；
其中，所述混合溶液1的制备方法包括如下操作步骤：
S1、将双酚A环氧丙烯酸树脂，分散剂，己二酸二辛酯和乙烯基三甲氧基硅烷混合搅拌均匀得到固化膜层浆液；
S2、将丙烯酸树脂和润湿剂加入研磨机搅拌；
S3、提高研磨机中的搅拌速率至步骤S2中的4~6倍，向其中加入表面活性剂，氧化镨、氧化钕、偶氮镍金属化合物、分散剂、改性添加剂、消泡剂和保湿剂，继续搅拌得到混合液；
S4、将混合液进行粗磨和分散研磨得到混合浆液；
S5、将体积分数为2/3的步骤S1中得到的固化膜层浆液加入到步骤S4得到的混合浆液中，持续搅拌得到所述混合溶液1；
所述高对比度高清晰度镜片的制备方法，包括如下操作步骤：
A1、将体积分数为1/3的步骤S1中所述固化膜层浆液均匀旋涂在基底表面；
A2、待所述基底表面的固化膜层浆液半干时在基底底部施加磁场；
A3、将所述混合溶液1均匀旋涂在步骤A2中施加了磁场的基底底部；
A4、待所述混合溶液1完全固化为，得到所述高对比度高清晰度镜片。
2.根据权利要求1所述的一种高对比度高清晰度镜片，其特征在于，所述步骤S2中的搅拌速率为100~200rpm/min。
3.根据权利要求1所述的一种高对比度高清晰度镜片，其特征在于，所述步骤S4中通过分散研磨控制混合浆液的粒度值，记为D。
4.根据权利要求3所述的一种高对比度高清晰度镜片，其特征在于，所述粒度值D的大小由所述步骤S1中的固化膜层浆液的基础特性粘度决定，所述基础特性粘度的数值在步骤S1中测得。
5.根据权利要求4所述的一种高对比度高清晰度镜片，其特征在于，所述粒度值D的大小由公式为D=xη1/2+yη+z计算；其中x，y和z为系数，其取值范围为0~1。
6.根据权利要求1所述的一种高对比度高清晰度镜片，其特征在于，所述步骤A2中施加磁场的磁场强度为0.2~0.8T。
7.根据权利要求1所述的一种高对比度高清晰度镜片，其特征在于，所述基底为透明高分子材料，折射率为1.499～1.74。
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