TWI733193B - 具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物及其製造方法 - Google Patents

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本發明有關於一種具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物及其製造方法，所述製造方法係包括下列步驟(a)製備一複合材料，並射出成型為一鏡片層，其中複合材料包括1-2%光致變色粉(photochromic powder)與剩餘重量百分比之基材，且其中基材包括丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯(butadiene)、苯乙烯(styrene)、酚烷(phenol)及聚丙烯(polypropylene)；以及(b)將一強化液塗佈於鏡片層並烘烤，以於鏡片層表面形成一緊密嵌合於鏡片層表面的強化層，其中強化液包括共溶劑(cosolvent)、消泡劑(defoamer)、架橋劑(bridging agent)及水性樹脂(polyurethane dispersion,PUD)；藉此，本發明可達到濾光、快速變色與還原、厚度小、良率高、結構性強及降低成本等功效。

Description

具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物及其製造方法
本發明係有關於一種具有濾光與光致變色功能之鏡片及其製造方法，尤其係指一種具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物及其製造方法，可解決目前貼膜式光致變色鏡片易剝落、厚度高、良率低及成本高等缺失。
人類從事外活動時，為了有效保護眼部或阻擋過多紫外線，眼鏡、雪鏡或護目鏡等已為不可或缺之配備，目前市面上亦有各式各樣的濾光、光致變色鏡片提供消費者選擇。
舉例而言，中華民國專利公告第I567428號即提出一種「變色鏡片的製造方法及其變色鏡片」，所述製造方法包括如下步驟：(1)將感光變色材料置於第一層PC膜與第二層PC膜之間並藉由光學膠相膠結，並進行定型，從而形成與鏡片的外側面相配合的變色薄片；(2)將步驟(1)中形成的變色薄片預先放進鏡片的注塑成型模具的型腔中，並位於鏡片的外側面位置；(3)將熔融狀態的PC料注射入型腔中，在尚未固化前，PC料處於260~280℃的高溫，利用該260~280℃的高溫，PC料與變色薄片結合在一起，固化成型後，得到多層結構的變色鏡片；雖然上述產品能解決直接在鏡片外噴塗 感光變色材料塗層容易在日曬雨淋之後脫落、失效之缺失，但上述產品使用膠結方式連接於PC膜，仍屬於貼膜式的假性附著，因此，製造過程耗時、良率較低，且仍可能受到溫度影響而脫落。
另，目前的技術上，礙於材料間題，仍無法使PC材料本身具備光致變色功能，故主要仍以貼膜方式使PC材質鏡片達到光致變色效果。
中國專利公告第CN107523034B號提出「一種光致變色樹脂眼鏡片及其製備方法」，所述製備方法包括(1)將氧化鋅進行改性；(2)將聚碳酸酯加熱至熔融，加入改性氧化鋅，再加入氧化鈦、有機染料、引發劑、防靜電劑、增感劑，充分混合均勻形成注射料；(3)將注射料在壓力為0.8MPa~1.6MPa的條件下注塑到預熱後的透明模具中，得到預製鏡片；(4)最後再將預製鏡片經過光固化和熱固化；雖然上述製備方法所得到的光致變色樹脂眼鏡片具有抗氧化、抗熱分解能力強、抗疲勞性強等優點，但仍具有製程繁瑣及耗費成本高之缺失。
今，發明人即是鑑於上述現有具濾光與光致變色功能鏡片之製法於實際實施使用時仍具有多處缺失，於是藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。
本發明主要目的為提供一種具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物及其製造方法，其目的在於解決現有貼膜式光致變色鏡片易剝落、厚度高、良率低及成本高等缺失。
為了達到上述實施目的，本發明提供一種具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物，以重量百分比計，係至少包括1-2%光致變色粉(photochromic powder)與剩餘重量百分比之基材，其中基材包括丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯(butadiene)、苯乙烯(styrene)、酚 烷(phenol)及聚丙烯(polypropylene)。再者，上述鏡片組成物可進一步包括一強化材料，且強化材料包括2-7%共溶劑(cosolvent)、9-12%消泡劑(defoamer)、8-13%架橋劑(bridging agent)及剩餘重量百分比水性樹脂(polyurethane dispersion,PUD)。較佳而言，光致變色粉可吸收380nm至720nm之光線並變色。
本發明亦提供一種具有濾光快速變色及還原之鏡片的製造方法，係包括下列步驟：(a)製備一複合材料，並射出成型為一鏡片層，其中複合材料包括光致變色粉(photochromic powder)、丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯(butadiene)、苯乙烯(styrene)、酚烷(phenol)及聚丙烯(polypropylene)；以及(b)將一強化液塗佈於鏡片層並烘烤，以於鏡片層表面形成一緊密嵌合於鏡片層表面的強化層，其中強化液包括共溶劑(cosolvent)、消泡劑(defoamer)、架橋劑(bridging agent)及水性樹脂(polyurethane dispersion,PUD)。
本發明藉由上述製造方法可製得具有濾光快速變色及還原之鏡片，係包括一鏡片層及一緊密嵌合於鏡片層表面的強化層，由於強化層與鏡片層表面共溶而緊密結合，因此兩者不易剝落脫離。
藉此，相較於現有貼膜式光致變色鏡片的假性附著，本發明將光致變色材料混在基材(複合材料)內，並使其在製程中可溶解於水性樹脂內，故具有不易剝落、厚度小、良率高及結構性強等優點。再者，本案藉由特定的鏡片組成物混合後即可射出成型，亦具有製程簡單與低成本之優點。
a:製備一複合材料並射出成型為一鏡片層
b:將一強化液塗佈於該鏡片層並烘烤以形成一緊密嵌合於該鏡片層表面的強化層
1:鏡片層
2:強化層
第一圖：本發明製造方法其較佳實施例之步驟流程圖。
第二圖：本發明具有濾光快速變色及還原之鏡片之結構示意圖。
本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。
本發明提供一種具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物，以重量百分比計，係至少包括1-2%光致變色粉(photochromic powder)與剩餘重量百分比之基材，其中基材包括丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯(butadiene)、苯乙烯(styrene)、酚烷(phenol)及聚丙烯(polypropylene)，較佳而言，基材可包括18-20%丙烯腈(acrylonitrile)、10-15%丁二烯(butadiene)、10-20%苯乙烯(styrene)、12-17%酚烷(phenol)及剩餘重量百分比聚丙烯(polypropylene)；再者，上述鏡片組成物可進一步包括一強化材料，且強化材料包括2-7%共溶劑(cosolvent)、9-12%消泡劑(defoamer)、8-13%架橋劑(bridging agent)及剩餘重量百分比水性樹脂(polyurethane dispersion,PUD)。值得注意的是，光致變色粉的添加量可視欲製成鏡片的色號做調整，但若光致變色粉添加量過高會導致與基材混合效果降低，甚至不溶，添加量過低則會導致成品不變色或變色的色調與預期不符。另，架橋劑比例添加不當鏡片容易黃化及霧化。
請參閱第一圖，本發明亦提供一種具有濾光快速變色及還原之鏡片的製造方法，係包括下列步驟：(a)製備一複合材料，並射出成型為一鏡片層；以及(b)將一強化液塗佈於鏡片層並烘烤，可例如以溫度100-120℃烘烤1-2.5小時，以於鏡片層表面形成一緊密嵌合於鏡片層表面的強化層。由於光致變色材料係混在基材(複合材料)內，且可溶解於水性樹脂，因此鏡片層與強化層間的表面係融合為一體而不易剝落脫離。值得注意的是，烘烤溫度不可高於125度，否則易變形。
此外，藉由下述具體實施例，可進一步證明本發明可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。
實施例一：製造具有濾光快速變色及還原之鏡片
首先，將20%丙烯腈、13%丁二烯、18%苯乙烯、15%酚烷及34%聚丙烯混合後作為基材，再取1.8%光致變色粉加入基材混合均勻，並射出成型為鏡片層。接續，取5%共溶劑、10%消泡劑、10%架橋劑溶於75%水性聚氨酯(polyurethane dispersions,PUD)形成一強化液，並進行表面塗層後以120℃烘烤約2小時；上述原料皆由安鋒實業股份有限公司購得。
如第二圖所示，藉由上述製造方法可製得具有濾光快速變色及還原之鏡片，係包括一鏡片層(1)及一緊密嵌合於鏡片層(1)表面的強化層(2)，由於強化層(2)與鏡片層(1)表面共溶而緊密結合，因此兩者不易剝落脫離。
經測試本發明具有濾光快速變色及還原之鏡片具有耐衝擊度大於170ft/s，可於變色後兩分鐘內還原至80%；氙氣燈50小時，依法規EN12312測試均通過；QUV測試120小時，霧化測試均通過，符合現有對於變色鏡片的相關規範。
實施例二：性能測試
由於產品上市前，須經過多項性能測試評估是否符合ISO規範，本實施例亦將實施例一所得具有濾光快速變色及還原之鏡片成品進行檢驗，各檢驗項目與結果如表一。
Figure 108133400-A0305-02-0008-1
Figure 108133400-A0305-02-0009-2
由上述之實施說明可知，本發明與現有技術相較之下，本發明具有以下優點：
1.本發明可達到濾光、快速變色與恢復原本色彩等功效。
2.本發明將光致變色材料混在基材(複合材料)內，並使其在製程中可溶解於水性樹脂內，故具有不易剝落、厚度小、良率高及結構性強等優點。
3.本發明藉由特定的鏡片組成物混合後即可射出成型，無須採用貼膜方式，故亦具有製程簡單與低成本之優點。
綜上所述，本發明之具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物及其製造方法，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。
a:製備一複合材料並射出成型為一鏡片層
b:將一強化液塗佈於該鏡片層並烘烤以形成一緊密嵌合於該鏡片層表面的強化層

Claims (6)

  1. 一種具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物，以重量百分比計，係至少包括1-2%光致變色粉(photochromic powder)與剩餘重量百分比之基材，其中該基材包括18-20%丙烯腈(acrylonitrile)、10-15%丁二烯(butadiene)、10-20%苯乙烯(styrene)、12-17%酚烷(phenol)及剩餘重量百分比聚丙烯(polypropylene)。
  2. 如請求項1所述具有濾光快速變色及還原之鏡片組成物，係進一步包括一強化材料，且該強化材料包括2-7%共溶劑(cosolvent)、9-12%消泡劑(defoamer)、8-13%架橋劑(bridging agent)及剩餘重量百分比水性樹脂(polyurethane dispersion,PUD)。
  3. 一種具有濾光快速變色及還原之鏡片，係包括一鏡片層及一緊密嵌合於該鏡片層表面的強化層，該鏡片層係由1-2%光致變色粉(photochromic powder)與剩餘重量百分比之基材所構成，其中該基材包括18-20%丙烯腈(acrylonitrile)、10-15%丁二烯(butadiene)、10-20%苯乙烯(styrene)、12-17%酚烷(phenol)及剩餘重量百分比聚丙烯(polypropylene)，且該強化層係由2-7%共溶劑(cosolvent)、9-12%消泡劑(defoamer)、8-13%架橋劑(bridging agent)及剩餘重量百分比水性樹脂(polyurethane dispersion,PUD)所構成。
  4. 如請求項3所述之具有濾光快速變色及還原之鏡片，係具有耐衝擊度大於170ft/s。
  5. 一種具有濾光快速變色及還原之鏡片的製造方法，係包括下列步驟：(a)製備一複合材料，並射出成型為一鏡片層，其中該複合材料包括1-2%光致變色粉(photochromic powder)與剩餘重量百分比之基材，且其中該基材包括18-20%丙烯腈(acrylonitrile)、10-15%丁二烯(butadiene)、10-20%苯乙烯(styrene)、12-17%酚烷(phenol)及剩餘重量百分比聚丙烯(polypropylene)；以及(b)將一強化液塗佈於該鏡片層並烘烤，以於該鏡片層表面形成一緊密嵌合於該鏡片層表面的強化層，其中該強化液包括2-7%共溶劑(cosolvent)、9-12%消泡劑(defoamer)、8-13%架橋劑(bridging agent)及剩餘重量百分比水性樹脂(polyurethane dispersion,PUD)。
  6. 如請求項5所述之製造方法，其中該步驟(b)係於溫度100-120℃烘烤1-2.5小時。
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