CN1815278A - 一种宽频域防辐射滤光片及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种宽频域防辐射滤光片及其制造方法。它需要解决的技术问题是，彻底避免涂覆层结合和耐磨问题，既对紫外线和部分可见光短波分量滤除率高，对有效可见光的损失又少。该滤光片的特征在于滤光片中含有如下重量份的材料，光学高分子聚合物：紫外线吸收剂：可见光短波分量吸收剂＝1000∶3～5∶2～4，滤光片双面镀制有增透膜；其中光学高分子聚合物为聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；紫外线吸收剂为二苯酮UV－531、苯并三唑UV－320中的一种；可见光短波分量吸收剂为喹酞酮溶剂黄、萤光多环溶剂黄、偶氮溶剂黑中的一种。
Description
技术领域
本发明涉及一种防护镜，具体是一种宽频域防辐射滤光片及其制造方法。
技术背景
从所周知，紫外线不但能杀死病毒，同时对人体及眼睛会造成较大的伤害；在可见光中存在紫光和蓝光，这些可见光中的短波分量，对眼睛同样有伤害作用。例如人们在雪地里行走时眼睛争不开，不得不眯起眼睛，强制缩小眼睛瞳孔；同样在强烈的人造光源下，人们也会感觉到眼睛有刺痛感，这些都说明紫外线和可见光中短波分量，即紫光和蓝光对我们的眼睛都有较大的伤害；如果长期在这些光污染的环境下学习、工作，则容易造成各种眼科疾病；目前各种人造光源越来越多，发光效率也越来越高，其可见光中的短波分量也越强；目前人们在雪地里或在强太阳光下都佩戴太阳眼镜来遮避自然光中的紫外线和可见光中的短波分量减少对眼睛的刺激，但太阳眼镜在遮避了部分紫外线和可见光中的短波分量的同时，也遮避了部分的有效可见光，因此佩戴太阳镜视物是不清晰的，在人造光源环境下，人们佩戴太阳眼镜就不方便了。
中国专利文献CN1564052A公开了一种“防蓝光伤害保健眼镜片及其制造方法”，该眼镜片由基片和蒸镀膜层两部分组成，所述基片是由含有短波可见光吸收剂(分散黄、分散蓝、分散黑中的一种或混合物)的有机高分子聚合物(含有聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等)制成；所述蒸镀膜层是由低折射率膜层和高折射率膜层交替叠合组成。该保健眼镜片能滤去紫外光线又能滤去绝大部分紫光和部分蓝光(即380-450nm的短波可见光)，其对450nm以上的可见光透过率大于对短波可见光，使人们在较弱光环境和较强光环境中都能清晰视物，辨色柔和。由于该太阳镜蒸镀膜层层次多，因而生产比较复杂，且蒸镀膜层还存在着耐磨性欠高，与基片结合欠牢固等的不足。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，提供一种新颖滤光片，以彻底避免涂覆层结合和耐磨问题，既对紫外线和部分可见光短波分量滤除率高，对有效可见光的损失又少。
本发明的宽频域防辐射滤光片，其特征在于滤光片中含有如下重量份的材料，光学高分子聚合物∶紫外线吸收剂∶可见光短波分量吸收剂＝1000∶3～5∶2～4，滤光片双面镀制有增透膜；所述的光学高分子聚合物为聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；所述的紫外线吸收剂为二苯酮UV-531、苯并三唑UV-320中的一种；所述的可见光短波分量吸收剂为喹酞酮溶剂黄、萤光多环溶剂黄、偶氮溶剂黑中的一种。将紫外线吸收剂和可见光短波分量吸收剂与光学高分子聚合物一起注塑成型，不但简化了生产工艺，还彻底克服了涂覆带来的结合力和耐磨问题。
本发明的生产方法，其特征在于，
1)配料成型：按三种材料重量配比，混合搅拌均匀，干燥，注塑成型；作为优选，所述的干燥，在干燥料斗中100～105℃温度下干燥2小时；
2)浸渍强化：成型滤光片在有机硅胶溶液中浸渍，烘干；作为优选，所述的浸渍为30分钟，所述的烘干为在110～120℃烘箱中烘干4小时。经过本步骤，滤光片上的强化膜更坚固，同时也消除基材在注塑过程中的内应力。
3)镀增透膜：强化处理后的滤光片双面镀制增透膜。
按本发明的配方和制作工艺所生产的滤光片，能滤去紫外线达99％以上，可见光中波长为440纳米以下的短波分量达45～90％。本发明制作工艺简单，产品用途范围广，例如可设计各种光源的滤光罩，各种野外使用的眼镜片等；本技术可配制成不同光污染下的防辐射滤片；本技术所选材料容易获得容易实施。
本发明彻底避免了涂覆层结合和耐磨问题，生产工艺简单，其产品既对紫外线和部分可见光短波分量滤除率高，对有效可见光的损失又少，比较经济实惠。
附图说明
图1是射击用滤光片透过率曲线；
图2是节能萤光灯的滤光罩透过率曲线；
图3是教室照明用日光灯滤光罩透过率曲线。
具体实施方式
实施例1，一种滑雪运动员的眼镜片。
要求滤去紫外线达99％，440纳米以下可见光短波分量滤去45％～50％的眼镜片。根据上述要求，本发明配方选择：基材为聚碳酸酯1000克；紫外线吸收剂选用二苯酮UV-531为3克；可见光短波吸收剂为偶氮溶剂黑2克，混合搅拌均匀，放入注塑机干燥料斗中，干燥两小时，温度控制在100℃，然后注塑成眼镜片，注塑机的参数按注塑聚碳酸酯的参数设定。成型的镜片放入有机硅胶溶液中，浸30分钟取出，放入烘箱中烘四小时，烘箱温度控制在120℃；烘后的镜片，再进行双面镀增透膜即可。该眼镜片，经光谱仪测试；380纳米以下的紫外线透过率为0.95％；440纳米～380纳米波长的可见光短波分量透过率为48％(平均值)。
实施例2，一种射击用滤光片
要求该片，滤去紫外线达99％，滤去可见光短波分量为40～45％；根据要求，基材选用聚苯乙烯，1000克；紫外线吸收剂选用苯并三唑UV-320，4克；可见光短波分量吸收剂选用喹酞酮溶剂黄，3克，上述三种材料混合搅拌均匀，然后放入注塑机干燥料斗中干燥两小时，温度控制在105℃，按聚苯乙烯注塑参数设定注塑机参数，注塑成型；成型的滤光片放入有机硅胶溶液中浸30分钟，然后放入烘箱中烘四小时，烘箱温度控制在115℃，经烘后的滤光片，再进行双面镀制增透膜，即可；经光谱仪测试结果是紫外线透过率为0.98％(平均值)；380纳米～440纳米波长的可见光短波分量透过率为53.5％(平均值)。其透过率曲线见图1。
实施例3，一种节能萤光灯的滤光罩
要求，紫外线滤去99％以上，可见光短波分量滤去40～50％，根据要求，基材选用，聚甲基丙烯酸甲酯，10000克；紫外线吸收剂选用二苯酮UV-531，50克；可见光短波分量吸收剂选用，萤光多环溶剂黄，25克；上述三种材料，混合搅拌均匀，放入注塑机的干燥料斗中，干燥两小时，其温度控制在100℃；按聚甲基丙烯酸甲酯注塑要求设定注塑机参数，进行注塑成型，成型后的滤光罩，放入有机硅胶溶液中浸30分钟取出烘干，烘箱温度控制在110℃，烘四小时，再取出，进行双面镀增透膜即可。该灯罩外光线柔和，视物很舒适，无紫外线透出；可见光的短波分量透过率，平均达58％，不影响照明度。其透过率曲线见图2。
实施例4，一种野外作业的眼镜片
要求滤去，紫外线99％以上，可见光的短波分量(440纳米以下波长)滤去50％～55％；根据要求本镜片选用基材为聚碳酸酯，1000克；紫外线吸收剂选用苯并三唑UV-320，5克；可见光短波吸收剂选用喹酞酮溶剂黄，4克。混搅拌均匀，放入注塑机干燥料斗中，干燥两小时，温度控制在100℃；然后根据聚碳酸酯注塑要求设定注塑机参数进行注塑成型，成型后的镜片，在有机硅胶溶液中，浸30分钟，取出，放入烘箱中烘四小时，烘箱温度控制在120℃；再将镜片进行双面镀制增透膜即可；该眼镜片，经光谱仪测试，其380纳米以下波长的紫外线透过率为0.96％(平均值)；440纳米～380纳米波长的可见光短波分量的透过率为48％(平均值)，完全符合要求。
实施例5，一种教室照明用日光灯滤光罩
要求滤去紫外线99％，滤去可见光中的短分量40％左右；照明光柔和，无色差；根据要求，日光灯罩为分片拼接，分片的滤光片要求符合上述要求；该分片的基材选用聚甲基丙烯酸甲酯，50kg；紫外线吸收剂选用苯并三唑UV-320，150克；可见光短波分量吸收剂选用，萤光多环溶剂黄，100克；混合搅拌均匀，放入注塑机干燥料斗中，干燥两小时。其温度控制在100℃，按聚甲基丙烯酸甲酯的注塑要求设定注塑机的注塑参数，注塑成型；成型后的分片，放入硅胶溶液中，浸30分钟，取出，放入烘箱中，烘四小时，烘箱温度控制在110℃，取出再进行双面镀制增透膜，即可；该分片，经光谱仪测试符合要求；分片拼接后成日光灯罩；该罩罩住日光灯后效果：①不影响照度；②光线柔和舒适；③看白底黑字更清晰，而且不刺眼睛。其透过率曲线见图3。
实施例6-9见下表
| 实施例 | 光学高分子聚合物 | 紫外线吸收剂(克) | 可见光短波分量吸收剂(克) | 实测透过率％(平均值) | ||
| 紫外线＜380nm | 可见光短波分量(440～380nm) | 其它有效可见光 | ||||
| 6 | 聚碳酸酯1000克 | 二苯酮UV-531，4 | 萤光多环溶剂黄，3 | 0.96 | 52 | 86 |
| 7 | 聚苯乙烯1000克 | 二苯酮UV-531，4 | 偶氮溶剂黑，3 | 0.94 | 46 | 84 |
| 8 | 二苯酮UV-531，5 | 萤光多环溶剂黄，4 | 0.94 | 56 | 85 | |
| 9 | 聚甲基丙烯酸甲酯1000克 | 苯并三唑UV-320，5 | 偶氮溶剂黑，4 | 0.91 | 46 | 82 |
紫外线吸收剂选用；可见光短波分量吸收剂选用，上述三种材料，混合搅拌均匀，放入注塑机的干燥料斗中，干燥两小时，其温度控制在100℃；按聚甲基丙烯酸甲酯注塑要求设定注塑机参数，进行注塑成型，成型后的滤光罩，放入有机硅胶溶液中浸30分钟取出烘干，烘箱温度控制在110℃，烘四小时，再取出，进行双面镀增透膜即可。该灯罩外光线柔和，视物很舒适，无紫外线透出；可见光的短波分量透过率，平均达58％。
Claims (3)
1、一种宽频域防辐射滤光片，其特征在于滤光片中含有如下重量份的材料，光学高分子聚合物∶紫外线吸收剂∶可见光短波分量吸收剂＝1000∶3～5∶2～4，滤光片双面镀制有增透膜；所述的光学高分子聚合物为聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种；所述的紫外线吸收剂为二苯酮UV-531、苯并三唑UV-320中的一种；所述的可见光短波分量吸收剂为喹酞酮溶剂黄、萤光多环溶剂黄、偶氮溶剂黑中的一种。
2、权利要求1所述的宽频域防辐射滤光片的生产方法，其特征在于，
1)配料成型：按三种材料重量配比，混合搅拌均匀，干燥，注塑成型；
2)浸渍强化：成型滤光片在有机硅胶溶液中浸渍，烘干；
3)镀增透膜：强化处理后的滤光片双面镀制增透膜。
3、权利要求2所述的宽频域防辐射滤光片的生产方法，其特征在于，
1)配料成型：按三种材料重量配比，混合搅拌均匀，放入注塑机的干燥料斗中在100～105℃温度下干燥2小时，再注塑成型；
2)浸渍强化：将注塑成型的滤光片放入有机硅胶溶液中，浸渍30分钟，再取出在110～120℃烘箱中烘干4小时；
3)镀增透膜：强化处理后的滤光片双面镀制增透膜。
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