TWI558541B

TWI558541B - 光固化型鏡片及其製造方法

Info

Publication number: TWI558541B
Application number: TW104110965A
Authority: TW
Inventors: 孫維強; 王宏宇; 蔡征宇
Original assignee: 長興材料工業股份有限公司
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2016-11-21
Also published as: TW201636197A

Description

光固化型鏡片及其製造方法

本發明是有關於一種光固化型鏡片及其製造方法，特別是有關於一種製程時間較短、硬度較高且耐化性與耐衝擊性較佳之光固化型鏡片及其製造方法。

從大眾使用的眼鏡鏡片到高精密的光碟機讀取頭或相機使用的光學鏡頭等，皆需要使用到鏡片。傳統的玻璃鏡片製程皆以光學研磨或是以鑽石刀具作精密切削而製得，不僅生產難度高、良率低、耗時費工且成本高昂，當作為眼鏡配戴時，玻璃鏡片容易破損而帶來傷害。因此，光學業者開發出模造光學的加工技術生產樹脂鏡片，以因應龐大的市場需求。

常見的樹脂鏡片有聚碳酸酯(PC)鏡片、有機玻璃(PMMA)樹脂鏡片、熱固化型樹脂鏡片(例如商品名CR-39)等，以下就各樹脂鏡片的材質、製程及其優劣簡述之。

PC鏡片即聚碳酸酯，屬於熱塑性材料。這種材料呈透明、微黃色，不易著色，剛硬而韌性，抗衝擊強度特別大，是CR-39的10倍以上，且385nm以下的紫外線全部吸收，可稱的上是真正的安全鏡片。另外，PC鏡片之耐熱性高，可耐油、潤滑脂和酸類作用，吸水性低，又具有高度尺寸穩定性。不過PC鏡片的缺點是不耐刮、耐化性差、應力大、容易開裂、與其他樹脂相容性差，在高度數時的色散現象也較嚴重。

PMMA鏡片是一種熱塑性樹脂，其材質主要為聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱有機玻璃，溶解溫度75~80℃，具有質輕，價廉等優點。一般而言，PMMA的製程是先從一定厚度平板上切下，按要求直徑尺寸的圓塊再經精密車削，然後再將料塊加熱，用兩片模具壓製成形，最後讓鏡片冷卻。PMMA鏡片表面的質量取決於鋼模表面的光潔度。由於受熱易變形，耐磨性差、耐化性差、抗衝擊性不好，鏡片表面的精密度和質量完全取決於使用的機械工具，而不能與其他在光學方面使用的技術相比，依靠材料熱塑性得到的鏡片曲率不能保證鏡片產品的穩定性，現今多用於低檔太陽眼鏡片。

熱固化型樹脂鏡片可以CR-39鏡片作為代表。CR-39鏡片具有化學穩定性好的優點、比重低、低色散、光穿透度佳、折射率可依需求做材料調整、易於加工、染色後不易掉色等優點，惟其耐磨性以及耐衝擊性較差。而且，熱固化型樹脂鏡片是利用澆鑄成型的方式製備，需要較長的熱固化時間(18~19小時)以及大量的玻璃模具，因此產能不易提升。

有鑑於此，本發明提供一種製程時間較短、製程成本較低、硬度較高且耐衝擊性較佳的光固化型鏡片，有效解決先前技術中存在之問題。

本發明之目的在於提供一種光固化型鏡片之製造方法。

本發明之另一目的在於提供一種光固化型鏡片，其係以上述方法製得。

本發明的有益效果：

(1)應用本發明的光固化型鏡片製造方法及其制得的光固化型鏡片，其是利用含有特定比例的多種(甲基)丙烯酸酯單體以及光起始劑的光固化型樹脂組成物，進行光固化步驟，不僅制程簡單且環保、生產效率高，可降低制程成本，且大幅縮短制程時間與所需模具量。

(2)本發明光固化型鏡片具有大於90%光穿透率、耐手汙性、耐(化)鹼性佳、具有較高的硬度以及較佳的耐衝擊性，從而有效改善習知熱塑性樹脂鏡片或熱固化型樹脂鏡片的種種問題。

為便於理解本文所陳述之揭示內容，茲於下文中定義若干術語。

術語「約」意謂如由一般熟習此項技術者所測定之特定值的可接受誤差，其部分地視如何量測或測定該值而定。

承前所述，本發明提供一種光固化型鏡片及其製造方法，其係利用含有特定比例之多種(甲基)丙烯酸酯單體以及光起始劑的光固化型樹脂組成物，進行光固化步驟，以較低的製程成本及較短的製程時間，製得硬度較高且耐衝擊性較佳的光固化型鏡片

本發明提供一光固化型鏡片之製造方法，包含：(1)提供一光固化型樹脂組成物，包含：單官能基(甲基)丙烯酸酯單體與多官能基(甲基)丙烯酸酯單體之至少一者；雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體；以及光起始劑，其中，以該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體、該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體及該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體合計100重量份計，該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為0重量份至30重量份，該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為20重量份至95重量份，該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為0重量份至40重量份，該光起始劑的含量為0.2重量份至4重量份；(2)將該光固化型樹脂組成物注入一透光模具中，以形成一模體；以及利用紫外光對該透光模具中之該模體進行一能量射線固化步驟，使該模體形成一光固化型鏡片。

在本發明步驟(1)中，單官能基(甲基)丙烯酸酯單體與多官能基(甲基)丙烯酸酯單體的用量的總和不為零。

在本發明中，所得之光固化型鏡片滿足美國FDA 21 CFR 801.410之標準方法對於抗衝擊性的要求，上述標準方法是利用44公克重之鋼球從130公分高落下撞擊光固化型鏡片之凸面。

依據本發明一實施例，上述之單官能基(甲基)丙烯酸酯單體可包括但不限於(甲基)丙烯酸-2-苯氧甲酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯或(甲基)丙烯酸異癸酯。

本發明之光固化型樹脂組成物中之單官能基(甲基)丙烯酸酯單體可以調整黏度，具有低黏度與低收縮率等特性，可視需要與多官能基(甲基)丙烯酸酯單體擇一或合併添加，以有效降低黏度，並利於排氣與灌注至鏡片模具等操作。該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量，以該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體、該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體及該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體合計100重量份計，較佳係介於約0.1重量份至25重量份之間。在本發明之一實施態樣中，當單官能基(甲基)丙烯酸酯單體含量過多時，高於25重量份，尤其是高於30重量份時，將使光固化型樹脂組成物固化速率慢，易產生乾燥不完全與鏡片過軟等問題，且固化後折射率低，容易黃變，當單官能基(甲基)丙烯酸酯單體含量過低時(例如低於0.1重量份時)，則黏度會較高，必需提高光固化型樹脂組成物之溫度，才能降低黏度並利於灌注至鏡片模具中，由此所得之光固化型鏡片組成物在後續進行光固化速度較慢。

本發明之光固化型樹脂組成物中之雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體可以調整折射率，使得光固化型樹脂組成物具有高折射率特性，並固化後製得的鏡片具有高折射率，故可使鏡片的厚度減薄。為提升光固化型鏡片的耐衝擊性，上述之雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體以具有乙氧化官能基修飾者為較佳。

依據本發明一實施例，上述之雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體(折射率大於1.5，優選大於1.52)，可包括但不限於雙酚A二丙烯酸酯、雙酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二丙烯酸酯或乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯。

依據本發明一實施例，上述之多官能基(甲基)丙烯酸酯單體可包括但不限於三-(2-羥乙基)異氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或丙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。

本發明之光固化型樹脂組成物中之多官能基(甲基)丙烯酸酯單體可以縮短光固化反應的製程時間，該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量，以該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體、該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體及該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體合計100重量份計，較佳係介於約1重量份至30重量份之間。在本發明之一實施態樣中，當多官能基(甲基)丙烯酸酯單體含量過多時，高於30重量份，尤其是高於40重量份時，將使光固化型樹脂組成物黏度會偏高不利鏡片灌注易產生氣泡等問題，且固化後所製得之鏡片變得硬脆、韌性不佳、耐衝擊性不足、收縮率大以致容易產生鏡片尺寸變形等問題，當多官能基(甲基)丙烯酸酯單體含量過低時(例如低於1重量份時)，將使光固化型樹脂組成物固化後所製得之鏡片的玻璃轉換溫度較低，表面硬度差，耐化性不佳。

本發明之光固化型樹脂組成物中之多官能基(甲基)丙烯酸酯單體可視需要與單官能基(甲基)丙烯酸酯單體擇一或合併添加。當單官能基(甲基)丙烯酸酯單體與多官能基(甲基)丙烯酸酯單體同時存在於光固化型樹脂組成物中的條件下，以該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體、該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體及該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體合計100重量份計，兩者含量係優選均介於約5重量份至30重量份之間。

本發明之光固化型樹脂組成物中之光起始劑的種類並無特殊限制，係經能量射線照射後會產生自由基，而透過自由基之傳遞引發聚合反應者，其具體例可包括但不限於二苯甲酮(benzophenone)、二苯乙醇酮(benzoin)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone)、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基-1-乙酮 (2,2-dimethoxy-1,2-diphenyl-1-ethanone)、1-羥基環己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)、2-甲基-1,4-甲巰基苯基-2-嗎林丙酮(2-methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-(4-morpholinyl)-1-propanone、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)，或彼等之混合物，然以2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物為較佳，上述起始劑可單獨一種使用或混合多種使用。

本發明之光固化型樹脂組成物中之光起始劑的含量，以該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體、該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體及該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體合計100重量份計，較佳係介於約0.5重量份至2重量份之間。在本發明之一實施態樣中，當光起始劑含量過多時，高於2重量份，尤其是高於4重量份時，將使光固化型樹脂組成物固化後有過於硬脆等缺陷，沒有韌性，當光起始劑含量過低時(例如低於0.5重量份，甚至低於0.2重量份時)，將使光固化型樹脂組成物固化不完全。

一般光固化型樹脂組成物會利用添加氟幫助脫模，添加苯乙烯共聚物調整黏度，添加粒子或微粒子增加折射率，需留意的是，本發明的光固化型鏡片組成物並不含溶劑、氟、苯乙烯共聚物、粒子或微粒子。

為降低組成物固化後的收縮率(shrinkage)，上述的光固化型樹脂組成物，可選擇性包含低聚物 (oligomer)。根據本發明之一實施態樣，所述低聚物包括但不限於：聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)，如脂肪族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(aliphatic urethane(meth)acrylate)、芳香族聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(aromatic urethane(meth)acrylate)、脂肪族聚氨酯二(甲基)丙烯酸酯(aliphatic urethane di(meth)acrylate)；環氧(甲基)丙烯酸酯(epoxy (meth)acrylate)，如雙酚A環氧二(甲基)丙烯酸酯(bisphenol-A epoxy di(meth)acrylate)、酚醛環氧(甲基)丙烯酸酯(novolac epoxy(meth)acrylate)；聚酯(甲基)丙烯酸酯(polyester(meth)acrylate)，如聚酯二(甲基)丙烯酸酯(polyester di(meth)acrylate)；(甲基)丙烯酸酯(meth)acrylate)寡聚物；及彼等之混合物。根據本發明之較佳實施態樣，較優選為聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。

依據本發明一實施例，上述之光固化型樹脂組成物更可包含添加劑，其例如但不限於染料、抗氧化劑、熱安定劑、分散劑(dispersing agent)、偶合劑、潤濕劑、泡劑、抗黃變劑或紫外線吸收劑。其中紫外線吸收劑可例如為苯并三唑類(benzotriazoles)、苯并三嗪類(benzotriazines)、苯甲酮類(benzophenones)或水楊酸衍生物(salicylic acid derivatives)等。由於前述染料、抗氧化劑、熱安定劑或紫外線吸收劑之具體種類及其含量，應屬本發明技術領域中具有通常知識者所熟知，故不另贅述。依據本發明一實施例，上述之添加劑的含量，以該單官能基 (甲基)丙烯酸酯單體、該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體及該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體合計100重量份計，較佳係介於約0.05重量份至2重量份之間。

依據本發明一實施例，上述之光固化型樹脂組成物具有大於1.52之折射率。

依據本發明一實施例，上述之光固化型樹脂組成物具有小於1500cps之黏度值，因為黏度低，所以容易操作。

依據本發明一實施例，上述之光固化步驟係利用紫外光進行例如3分鐘至5分鐘。

在本發明步驟(2)中，將上述光固化型樹脂組成物注入透光模具中，例如具有預設曲面之玻璃模具，利用膠圈或膠帶予以合模後，形成模體。

在本發明步驟(2)中，所述能量射線係指一定範圍波長之光源，例如紫外光(UV)、紅外光、可見光或高能射線(電子束)等。照射強度可為自約500至約5,000毫焦耳/平方公分(mJ/cm²)，較佳係自約2,000至約4,000mJ/cm²。根據本發明之一具體實施方式，能量射線固化方法為紫外光固化，對上述透光模具中之模體進行紫外光固化時間約3分鐘至5分鐘，使模體固化而形成鏡片，紫外光之波長可例如為200奈米至450奈米。

在本發明步驟(2)中，可視實際需要，包含進行脫模步驟，使製得之鏡片脫離透光模具。在其他實施例中，在前述脫模步驟之後，更可選擇性進行磨邊、清洗、二次固化等步驟。

在一實施例中，上述所得之光固化型鏡片經評估後，不僅具有較高硬度、耐撞擊以及耐化學性，且具有較佳的光穿透性(至少90%)、高亮度、高折射率(至少1.5，優選大於1.53，更優選大於1.56)以及低比重(低於1.2mg/mL)，可應用於安全鏡片、光學元件等。

本發明之光固化型鏡片之製造方法，不僅製程簡單且環保、生產效率高，可大幅縮短製程時間，具有較高硬度以及較佳的耐化性和耐衝擊性，相較於先前技術更為符合成本效益。

本發明此處所述的耐化學性，係指製得的光固化型鏡片可以兼具耐溶劑、鹼劑腐蝕或耐手污性的特性。在一實施例中，本發明的光固化型樹脂組成物的耐溶劑性是指具有耐丁酮腐蝕的特性，而耐鹼性是指具有耐10%NaOH之鹼劑腐蝕的特性。耐手污性是指具有耐鹼性溶液[100g H₂O，0.5g NaCl，0.2g K₂CO₃，4.2g NaHCO₃，pH 8.8]之鹼劑腐蝕的特性。

本發明另提供一種光固化型鏡片，其係由上述之方法製得，該光固化型鏡片具有較佳的光穿透性(至少90%)、高亮度、高折射率(至少1.5)以及低比重(低於1.2mg/mL)，可應用於安全鏡片、光學元件等

依據本發明一實施例，上述之光固化型鏡片具有大於1H之鉛筆硬度。

依據本發明一實施例，上述之光固化型鏡片具有大於1.5之折射率，較佳為大於1.53之折射率，較佳為大於1.56之折射率。

補充說明的是，由於本發明的光固化型樹脂組成物不需額外添加溶劑、氟、苯乙烯共聚物、粒子或微粒子，經較短時間的光固化步驟，即可製得光穿透性佳、硬度較高且耐化學性較佳的光固化型鏡片，因此可有效降低製程成本及大幅縮短製程時間。其次，本發明之固化型鏡片之製造方法不使用有機溶劑，可省去製程上需乾燥或加熱的步驟，不僅節省製程時間，不產生揮發性有機化合物(volatile organic compounds；VOCs)的污染，又深具環保性。

應用本發明之光固化型鏡片製造方法及其製得之光固化型鏡片，其係利用含有特定比例之多種(甲基)丙烯酸酯單體以及光起始劑的光固化型樹脂組成物，進行光固化步驟，可降低製程成本，且大幅縮短製程時間與所需模具量。由此所得之光固化型鏡片具有較高的硬度以及較佳的耐衝擊性，從而有效改善習知熱固化型樹脂鏡片的種種問題。

以下利用數個實施例以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，本發明技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

實施例1：製備光固化型鏡片

實施例1係根據表1，所述試劑與其所列重量份混合均勻後，將所得膠液先進行膠液性能測試，其結果如表1所示。

之後，再注入透光玻璃模具中，利用膠圈或膠帶予以合模後，形成模體。接著，利用紫外光對上述透光模具中之模體進行光固化步驟達3分鐘，使模體固化而形成鏡片。之後，脫模取出鏡片，經過磨邊與清洗等處理後，進行以下各項鏡片的評估項目，其結果如表2所示。

實施例2至8：製備光固化型鏡片

實施例2至8係根據表1，使用與實施例1相同的方式混合均勻並進行膠液性能測試後，再注模形成模體，並，進行以下各項鏡片的評估項目，其結果如表1及表2所示。

比較例1：製備熱固型鏡片

比較例1係將100重量份之聚雙烯丙基二甘醇二碳酸酯(allyl diglycol carbonate，共聚物，即市售CR-39熱固型樹脂鏡片)加入2.7重量份之硬化劑過氧化二碳酸二異丙酯(diisopropyl peroxydicarbonate；IPP)，注入與實施例1相同的透光玻璃模具中，利用膠圈或膠帶予以合模後，形成模體。接著，將上述透光玻璃模具中之模體加熱至50~80℃，進行熱固化步驟達18小時，使模體固化而形成鏡片。之後，脫模取出鏡片，經過清洗以及二次固化等處理後，進行以下各項評估，其結果如表1及表2所示。

比較例2至3

比較例2至3係根據表1，使用與實施例1相同的方式混合均勻並進行膠液性能測試後，再注模形成模體，並進行以下各項鏡片的評估項目，其結果如表1及表2所示。

評估方式

(一)光固化型樹脂組成物之膠液性能測試

實施例1至8以及比較例1至3之光固化型樹脂組成物之膠液進行以下性能測試，其結果如表1所示。

黏度：利用市售黏度計(例如Brookfield，LVT)，在溫度為25℃量測光固化型樹脂組成物之膠液黏度。

液體外觀：根據肉眼評估上述實施例之光固化型樹脂組成物的膠液外觀。

比重：利用比重計在25℃量測光固化型樹脂組成物的膠液比重。

表面張力：利用市售表面張力機(例如協和界面自動表面張力機，CVBP-A3)在溫度為25℃量測光固化型樹脂組成物的膠液表面張力。

折射率：利用市售折射計(例如ATAGO DR-A1折射計)在溫度為25℃量測光固化型樹脂組成物的膠液折射率。

單體：

a：乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯

b：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯

c：月桂基丙烯酸酯

d：2-苯氧基乙基丙烯酸酯

e：三-(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯

f：2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮

n.d.：未量測

由表1的評估結果可知，實施例1至8之光固化型樹脂組成物經評估後，不僅具有與比較例1(市售CR-39熱固型樹脂組成物)相當的高折射率(其中實施例1之折射率為1.529，比較例1的CR-39之折射率為1.452)、低比重(實施例1至8之比重為1.12~1.18mg/mL)。

(二)光固化型鏡片的性能評估

1.鏡片的可脫模性

根據肉眼評估實施例1至8與比較例1至3之鏡片的可脫模性，其判斷基準如下，而評估結果如表2所示：

◎：可完整脫模

×：不完全脫模

2.鏡片外觀

根據肉眼評估實施例1至8與比較例1至3之鏡片的外觀，其判斷基準如下，而評估結果如表2所示。

3.光穿透率與折射率

根據JIS-K7136標準方法，評估實施例1至8與比較例1至3之鏡片的光穿透率(transmittance；%)以及折射率，其所測數值如表2所示。其次，利用市售折射計(例如ATAGO DR-M2折射計)在溫度為25℃量測實施例1至8與比較例1至3之鏡片的折射率，其所測數值亦如表2所示。

4.色相

根據ASTM E 1164標準方法，評估實施例1至8與比較例1至3之鏡片的色相座標，其評估結果如表2所示。

5.耐溶劑性

此實施例係利用沾有純丁酮的布，荷重500g分別擦拭實施例1至8與比較例1至3之鏡片的表面達100次，再根據肉眼評估上述鏡片的外觀，以評估鏡片的耐溶劑性，其判斷基準如下，而評估結果如表2所示：

◎：外觀完整且無肉眼可見的缺陷

×：外觀不完整且出現肉眼可見的缺陷

6.衝擊性測試1至3

衝擊性測試1：根據美國FDA21 CFR 801.410標準方法(FDA Regulation 21 CFR 801.410 for Impact Resistant)，將一個16g重鋼球從127cm落下撞擊實施例1至8與比較例1至3之鏡片的凸面，以評估上述實施例之光固化型鏡片的抗衝擊性。

衝擊性測試2：根據美國FDA 21 CFR 801.410標準方法(FDA Regulation 21 CFR 801.410 for Impact Resistant)，將一個44g重的鋼球從130cm落下撞擊實施例1至8與比較例1至3之鏡片的凸面，評估上述鏡片的抗衝擊性。

上述衝擊性測試1至2的判斷基準如下，而評估結果如表2所示：

○：通過測試標準

×：未通過測試標準

衝擊性測試3：此實施例係利用一顆高速運動小珠撞擊實施例1至8與比較例1至3之鏡片，該小珠直徑3mm，速度100m/s(360km/h)。

上述衝擊性測試3的判斷基準如下，而評估結果如表2所示：

○：外觀產生撞擊穿孔未產生塊狀尖銳破碎物

×：外觀破碎產生塊狀尖銳破碎物

7.耐熱性

實施例1至8與比較例1至3之鏡片放置100℃烘烤4小時後，其判斷基準如下，而評估結果如表2所示：

○：外觀完整且無肉眼可見的缺陷

×：外觀不完整且出現肉眼可見的缺陷

8.耐鹼性

實施例1至8與比較例1至3之鏡片分別浸泡於 10%NaOH水中24至120小時，評估上述鏡片的耐水性，其判斷基準如下，而評估結果如表2所示：

◎：外觀完整且無肉眼可見的缺陷

×：外觀不完整且出現肉眼可見的缺陷

9.耐手污性

實施例1至8與比較例1至3之鏡片分別浸泡於鹼性溶液[100g H₂O，0.5g NaCl，0.2g K₂CO₃，4.2g NaHCO₃，pH 8.8]中24至120小時，評估上述光固化型鏡片的耐手污性，其判斷基準如下，而評估結果如表2所示：

◎：外觀完整且無肉眼可見的缺陷

×：外觀不完整且出現肉眼可見的缺陷

10.硬度

利用鉛筆硬度試驗機[Elcometer 3086,SCRATCH BOY]，以Mitsubishi鉛筆(硬度分別為1H、2H、3H)，測試實施例1至8與比較例1至3之鏡片之硬度，其結果如表2所示。

由表2的評估結果可知，實施例1至8製得之光固化型鏡片的外觀、光穿透率大於90%、耐手污性、耐鹼性以及硬度，與比較例1至3之鏡片不分軒輊，但實施例1至8之光固化型鏡片的於高耐衝擊性測試(美國FDA 21 CFR 801.410標準方法，由一個44g重鋼球從130cm落下撞擊鏡片凸面的抗衝擊性測試)更優於比較例1與3，因此可應用於安全鏡片、光學元件等。

表2

由表2的評估結果可知，實施例1至8之鏡片經評估後，不僅具有與比較例1(市售CR-39熱固型樹脂鏡片)高折射率(其中實施例1之折射率為1.56，比較例1的CR-39之折射率為1.49)。

另外，比較實施例1與比較例1製程所需固化時間，實施例1的固化時間為3~5分鐘，相較於比較例1熱固化的CR-39鏡片的固化時間17-18小時，確實大大節省製程時間，更能有效提昇模具使用率。

經由實施例2、5、6比較可知：實施例選用雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體為乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯作為鏡片組合物組份時光學性能佳，比例越高折射率越高，可調整鏡片整體折射率。

經由實施例2、3與比較例3可知：實施例選用多官能基(甲基)丙烯酸酯單體為三-(2-羥乙基)異氰尿酸三丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯作為鏡片組合物組份時，可增加韌性與固化速度，但若比例太高時(超過40%)，收縮率會太大影響製作鏡片尺寸(比較例3觀察到所製鏡片尺寸縮小)，耐撞擊變差且鏡片外狀會偏黃。

經由實施例1與比較例2可知：實施例選用單官能基(甲基)丙烯酸酯單體為月桂基丙烯酸酯作為鏡片組合物組份時，鏡片組合物整體黏度下降，表面張力低脫膜性好，但添加量過多(大於30重量份)時相容性差所固化成鏡片外狀泛白，硬度也會受影響。

經由實施例2、8可知，實施例8選用單官能基(甲基)丙烯酸酯單體作為鏡片組合物組份時，可有效降低鏡片組合物的整體黏度。其次，就鏡片的製作速度而言，實施例8之鏡片組合物的整體黏度較低，操作性較佳，因此其製作速度快於實施例2。基於鏡片製程操作性的優化，本發明光固化型樹脂組成物以小於1500cps之黏度值為佳。

本發明選用適量的2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮作為光起始劑，可搭配選用適量的2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物光起始劑可提高固化速度。倘若光起始劑之含量超過4重量份，則所得之鏡片會偏黃且過於硬脆。

需補充的是，本發明雖以特定種類的單體、光起始劑、製程條件、評估方法或特定儀器作為例示，說明本發明的光固化型樹脂組成物、含彼之光固化型鏡片及其製造方法，惟本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者可知，本發明並不限於此，在不脫離本發明之精神和範圍內，本發明的光固化型樹脂組成物、含彼之光固化型鏡片及其製造方法亦可使用其他種類的單體、其他光起始劑、其他製程條件、其他分析方法或其他儀器進行。

由上述本發明實施例可知，本發明的光固化型鏡片製造方法及其製得之光固化型鏡片，其係利用含有特定比例之多種(甲基)丙烯酸酯單體以及光起始劑的光固化型樹脂組成物，進行光固化步驟，可降低製程成本，且大幅縮短製程時間與所需模具量。由此所得之光固化型鏡片具有較高的硬度以及較佳的耐衝擊性，從而有效改善習知光固化型樹脂鏡片的種種問題。

雖然本發明已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種光固化型鏡片之製造方法，包含：提供一光固化型樹脂組成物，包含：單官能基(甲基)丙烯酸酯單體與多官能基(甲基)丙烯酸酯單體之至少一者；雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體，包含雙酚A二丙烯酸酯、雙酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二丙烯酸酯或乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯；以及光起始劑，其中，以該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體、該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體及該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體合計100重量份計，該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為0.1重量份至30重量份，該雙官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為50重量份至95重量份，該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為0重量份至40重量份，該光起始劑的含量為0.2重量份至4重量份；將該光固化型樹脂組成物注入一透光模具中，以形成一模體；以及利用紫外光對該透光模具中之該模體進行一能量射線固化步驟，使該模體形成一光固化型鏡片。
如請求項1所述之光固化型鏡片之製造方法，其中該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體包含(甲基)丙烯酸-2-苯氧甲酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯或(甲基)丙烯酸異癸酯。
如請求項1所述之光固化型鏡片之製造方法，其中該單官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為0.1重量份至25重量份。
如請求項1所述之光固化型鏡片之製造方法，其中該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體包含三-(2-羥乙基)異氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯或丙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。
如請求項1所述之光固化型鏡片之製造方法，其中該多官能基(甲基)丙烯酸酯單體的含量為1重量份至30重量份。
如請求項1所述之光固化型鏡片之製造方法，其中該光固化型樹脂組成物具有大於1.5之折射率。
如請求項1所述之光固化型鏡片之製造方法，其中該光固化型樹脂組成物具有小於1500cps之黏度值。
一種光固化型鏡片，其係利用如請求項1至7中任一項所述之方法製得。
如請求項8所述之光固化型鏡片，其中該光固化型鏡片具有大於1H之一鉛筆硬度。
如請求項8所述之光固化型鏡片，其中該光固化型鏡片具有大於1.5之折射率。