CN116875162A - 车内光致变色镜片及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车内光致变色镜片及其制备工艺，涉及变色镜片的技术领域。本发明的车内光致变色镜片包括镜片基材和设置在所述镜片基材凸面的光致变色层，其特征在于：所述光致变色层上设置有光固化丙烯酸树脂涂层；并且所述光致变色层通过涂覆光致变色组合物并固化形成，所述光致变色组合物包括100‑300重量份的异氰酸酯、12～36重量份的丙烯酸共聚物、3‑20重量份的交联剂和8‑20重量份的光致变色粉。本发明还涉及上述车内光致变色镜片的制备方法。本发明的车内光致变色镜片不仅膜层牢固度高，在车内环境下仍能保持良好的变色遮光效果，而且褪色速度快。

Description

车内光致变色镜片及其制备工艺
技术领域
本发明涉及变色镜片的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种车内光致变色镜片及其制备工艺。
背景技术
光致变色现象指的是某些化合物在一定的波长和强度的光作用下分子结构发生变化，导致其颜色(对光的吸收波段)发生改变，而且这种颜色的改变是可逆的。光致变色眼镜是指由可变色的透光材料做成的眼镜，其在适当波长和强度的光源辐照下可改变其颜色，而移去光源时则恢复原来颜色。目前市场上的光致变色镜片，在阳光下经紫外线和短波可见光照射，颜色变深，透光率降低；在室内等太阳光的光线强度较低和/或紫外光很弱的场所，镜片的透光率提高，恢复无色或原来的颜色，这种光致变色现象是自动且可逆的。光致变色眼镜通过镜片变色调节透光度，能够使人眼适应不同的环境光线的变化，可同时减弱强光、紫外线等对眼镜的伤害，还能保证足够的清晰度，减少视觉疲劳，保护眼镜。然而，目前汽车前挡玻璃绝大部分都贴了抗紫外线汽车膜，导致普通变色眼镜片的遮光效果较差。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种车内光致变色镜片及其制备工艺。
本发明的车内光致变色镜片，包括镜片基材和设置在所述镜片基材凸面的光致变色层，所述光致变色层上设置有光固化丙烯酸树脂涂层；其中，所述光致变色层通过涂覆光致变色组合物并固化形成，所述光致变色组合物包括100-300重量份的异氰酸酯、12～36重量份的丙烯酸共聚物、3-20重量份的交联剂和8-20重量份的光致变色粉。
其中，所述光致变色组合物可选地包括0-5重量份润湿剂，0-10重量份的抗氧剂。
其中，所述交联剂为胺类或酰胺类，优选为酒石酸酰胺、柠檬酸酰胺或琥珀酸酰胺。
本发明还包括车内光致变色镜片的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(3)在镜片的凸面旋涂调配好的光致变色组合物，并烘干固化得到光致变色涂层；
(4)在光致变色涂层表面涂覆丙烯酸树脂保护涂层。
其中，步骤(1)中，烘干温度为110-120℃，烘干时间为100-150min。
与现有技术相比，本发明的车内光致变色镜片及其制备工艺具有以下有益效果：
本发明的车内光致变色镜片不仅膜层牢固度高，在车内环境下仍能保持良好的变色遮光效果，而且褪色速度快。
具体实施方式
本发明的车内光致变色镜片，包括镜片基材和设置在所述镜片基材凸面的光致变色层，所述光致变色层上设置有光固化丙烯酸树脂涂层。所述光致变色层通过涂覆光致变色组合物并固化形成，所述光致变色组合物包括100-300重量份的异氰酸酯、12～36重量份的丙烯酸共聚物、3-20重量份的交联剂和8-20重量份的光致变色粉。所述光致变色组合物在调配时可添加有机溶剂，例如甲基异丁基酮、乙酸异丁酯等常用的有机溶剂。所述光致变色组合物按照成分比例配好混合搅拌均匀，得到调配好的光致变色组合物。在本发明中，所述光致变色组合物可选地包括0-5重量份润湿剂，0-10重量份的抗氧剂，0-10重量份的流平剂，0-10重量份的分散剂。优选地，所述异氰酸酯为二异氰酸酯。所述交联剂为胺类或酰胺类，优选为酒石酸酰胺、柠檬酸酰胺或琥珀酸酰胺。所述二异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯(PDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPD)、亚乙基二异氰酸酯、2,3-二甲基亚乙基二异氰酸酯、1-甲基三亚甲基二异氰酸酯、1,3-亚环戊基二异氰酸酯、1,4-亚环己基二异氰酸酯、1,2-亚环己基二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯和1,4-亚苯基二异氰酸酯中的至少一种。所述丙烯酸共聚物为由至少一种包含羟基的丙烯酸(酯)单体的两种以上丙烯酸(酯)单体组成的共聚物。
在本发明中，所述异氰酸酯优选为120-300重量份，更优选为150-300重量份。所述丙烯酸共聚物优选为15-30重量份，更优选为18-30重量份。所述交联剂优选为5-20重量份，更优选为8-18重量份。所述光致变色粉优选为10-18重量份，更优选为12-18重量份。
本发明的光致变色镜片的制备工艺如下：
将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并在15℃-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为110℃-120℃，烘干时间为100-150min；此时制成的光致变色层表面硬度较软，固化完成后在此表面旋涂丙烯酸树脂保护涂层，例如无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层来提高表面硬度，达到使用标准。然后，转入下道常规镜片生产的工序，进行常规的表面加硬和加膜处理。可选地，作为提供给消费者的最终产品，所述光固化丙烯酸树脂涂层的外表面上通常还设置有外加硬层和外镀膜层。所述镜片基材凹面由内向外也可依次设置有内加硬层和内镀膜层。本发明的光致变色涂层能够形成交联度高的树脂涂层，其能通过车膜未能阻隔的微弱紫外线和蓝光实现变色粉的电子越迁，实现车内可以变色阻挡强光的功能，并且褪色速度快。
在本发明的实施例和对比例中，采用以下丙烯酸共聚物实例。需要注意的是，本发明目的的实现并不依赖于以下具体的丙烯酸共聚物。
丙烯酸共聚物A1
在N2保护气氛的反应釜中加入100重量份的甲基丙烯酸丁酯、2.5重量份的丙烯酸羟丙酯和120重量份的乙酸乙酯；然后缓慢滴加0.2重量份的引发剂偶氮二异丁腈，在60℃的温度下反应5小时，得到丙烯酸共聚物A1。
丙烯酸共聚物A2
在N2保护气氛的反应釜中加入100重量份的丙烯酸-2-乙基己酯、1.5重量份的丙烯酸羟丙酯和120重量份的乙酸乙酯；然后缓慢滴加0.2重量份的引发剂偶氮二异丁腈，在60℃的温度下反应5小时，得到丙烯酸共聚物A2。
以下将结合具体实施例对本发明的车内光致变色镜片及其制备工艺做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
本实施例的光致变色组合物包括120重量份的MDI、15重量份的丙烯酸共聚物A1、5重量份的二乙醇胺、5重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例2
本实施例的光致变色组合物包括150重量份的MDI、18重量份的丙烯酸共聚物A1、6重量份的二乙醇胺、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例3
本实施例的光致变色组合物包括210重量份的MDI、20重量份的丙烯酸共聚物A1、10重量份的异丙醇胺、12重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例4
本实施例的光致变色组合物包括120重量份的MDI、15重量份的丙烯酸共聚物A1、5重量份的酒石酸酰胺、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例5
本实施例的光致变色组合物包括150重量份的MDI、18重量份的丙烯酸共聚物A1、6重量份的柠檬酸酰胺、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例6
本实施例的光致变色组合物包括120重量份的MDI、15重量份的丙烯酸共聚物A2、5重量份的二乙醇胺、5重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例7
本实施例的光致变色组合物包括150重量份的MDI、18重量份的丙烯酸共聚物A2、6重量份的二乙醇胺、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例8
本实施例的光致变色组合物包括210重量份的MDI、20重量份的丙烯酸共聚物A2、10重量份的异丙醇胺、12重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例9
本实施例的光致变色组合物包括120重量份的MDI、15重量份的丙烯酸共聚物A2、5重量份的琥珀酸酰胺、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
实施例10
本实施例的光致变色组合物包括150重量份的MDI、18重量份的丙烯酸共聚物A2、6重量份的柠檬酸酰胺、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
对比例1
本对比例的光致变色组合物包括120重量份的MDI、15重量份的丙烯酸共聚物A1、5重量份的丙烯酸酯二元醇、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
对比例2
本对比例的光致变色组合物包括150重量份的MDI、18重量份的丙烯酸共聚物A2、6重量份的聚己内酯二元醇、10重量份的螺吡喃类和100重量份有机溶剂。将调配好的光致变色组合物加入不锈钢压力桶内，连接孔径0.45微米的过滤芯过滤，并保持在15-20℃之间保存；将准备的镜片基材清洗干净，通过旋涂设备将所述光致变色组合物旋涂在镜片的凸面，旋涂完成后进入烘道烘干，烘干温度为120℃，烘干固化时间为100min；固化完成后在此表面旋涂无氧光固化丙烯酸树脂保护涂层。
性能测试
对实施例1-10以及对比例1-2制备得到的光致变色镜片进行性能测试：
(1)根据GB/T 9286-1998测试附着力。
(2)采用功率为9W，波长为395nm的紫外灯，在室温25℃的条件下，照射30秒测试变色效果等级(其中：透光率下降小于8％为4级，透光率下降8％-18％为3级，透光率下降18.01％-43％为2级，透光率下降43.01％-80％为1级)。
(3)回退速率：3min后的透光率
性能测试结果如表1所示。
附着力等级 变色效果等级 3min后的透光率
实施例1 ≦1 2 85％
实施例2 ≦1 1 78％
实施例3 ≦1 1 72％
实施例4 ≦1 1 89％
实施例5 ≦1 1 90％
实施例6 ≦1 2 83％
实施例7 ≦1 1 76％
实施例8 ≦1 1 71％
实施例9 ≦1 1 88％
实施例10 ≦1 1 89％
对比例1 ≦1 3 95％
对比例2 ≦1 3 96％

Claims (10)

1.一种车内光致变色镜片，包括镜片基材和设置在所述镜片基材凸面的光致变色层，其特征在于：所述光致变色层上设置有光固化丙烯酸树脂涂层；并且所述光致变色层通过涂覆光致变色组合物并固化形成，所述光致变色组合物包括100-300重量份的异氰酸酯、12～36重量份的丙烯酸共聚物、3-20重量份的交联剂和8-20重量份的光致变色粉。
2.根据权利要求1所述的车内光致变色镜片，其特征在于：所述异氰酸酯为二异氰酸酯，所述二异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯(PDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPD)、亚乙基二异氰酸酯、2,3-二甲基亚乙基二异氰酸酯、1-甲基三亚甲基二异氰酸酯、1,3-亚环戊基二异氰酸酯、1,4-亚环己基二异氰酸酯、1,2-亚环己基二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯和1,4-亚苯基二异氰酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的车内光致变色镜片，其特征在于：所述丙烯酸共聚物为由至少一种包含羟基的丙烯酸(酯)单体的两种以上丙烯酸(酯)单体组成的共聚物。
4.根据权利要求1所述的车内光致变色镜片，其特征在于：所述交联剂为胺类或酰胺类。
5.根据权利要求4所述的车内光致变色镜片，其特征在于：所述交联剂为酒石酸酰胺、柠檬酸酰胺或琥珀酸酰胺。
6.根据权利要求1所述的车内光致变色镜片，其特征在于：所述光致变色组合物还包括0-5重量份润湿剂，0-10重量份的抗氧剂，0-10重量份的流平剂，0-10重量份的分散剂。
7.根据权利要求1所述的车内光致变色镜片，其特征在于：所述光固化丙烯酸树脂涂层的外表面上设置有外加硬层和外镀膜层。
8.根据权利要求1所述的车内光致变色镜片，其特征在于：所述镜片基材凹面由内向外依次设置有内加硬层和内镀膜层。
9.权利要求1所述的车内光致变色镜片的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在镜片的凸面旋涂调配好的光致变色组合物，并烘干固化得到光致变色涂层；
(2)在光致变色涂层表面涂覆丙烯酸树脂保护涂层。
10.根据权利要求9所述的车内光致变色镜片的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，烘干温度为110-120℃，烘干时间为100-150min。
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