CN107092043B - 具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片及其制造方法 - Google Patents

具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片及其制造方法，其特征在于：镜片树脂配方采用了4,8－二巯基甲基－1,11二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5％‑50％；5,7－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5％‑50％；二(2,2巯基)乙基四硫：5％‑50％；间苯二甲基异氰酸酯：5％‑50％；环己烷二亚甲基二异氰酸酯：5％‑50％五种树脂复配，催化剂采用有机锡催化剂，防护蓝紫光吸收剂采用苯并***、二苯甲酮，有机染料采用红色、绿色和蓝色染料，该染料用于基片的调色。通过本树脂聚合后得到树脂镜片的基片折射率为1.67，将此基片加硬镀膜后获得的镜片可见光透视比≥93％；蓝紫光透视比分别为波段280nm～380nm,透射比≤0.5％；380nm～420nm≤20％。

Description

具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及聚氨酯镜片生产技术领域，具体的说，是一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片及其制造方法。
【背景技术】
聚氨酯是由含活泼氢化合物与异氰酸酯化合物经聚合反应制成，有热塑型和热固型两种。为破坏聚氨酯的结晶性能，使材料有较好的透光性，使之交联是必要的措施，因而以热固型为主。含活泼氢化合物主要是含OH的醇、酚和含SH的硫醇、硫酚。为追求高折光指数，近年来文献报道几乎都是SH化合物。含异氰酸酯化合物又可分为两类，即含NCO的普通异氰酸酯和含NCS的异硫氰酸酯。NCO类化合物是聚氨酯产品的先驱，使用方便，因而应用极为广泛。
国际上高档聚氨酯树脂镜片材料基本由日本三井公司垄断。三井公司从80年代初开始开发高折射率镜片材料。1987年，三井化学有限公司首款聚氨酯镜片材料正式发布。其折射率为1.60，商品批号为MR-6。1991年，三井化学有限公司开发出折射率为1.67的聚氨酯眼镜片材料。2000年，具有折射率为1.74的聚氨酯材料也由三井化学有限公司推出。在其发展的20年多年，其他公司开发的聚氨酯镜片材料没有突破性进展。
具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片制造方法，特别是通过在聚氨酯镜片中加入防蓝紫光剂的研究未见报道。防蓝光镜片可以通过镀膜和添加蓝紫光吸收剂的方式有效过滤蓝光。专利：申请公布号CN 103676201A折射率为1.67蓝光级防护树脂镜片及其制备方法，其特征是本发明涉及一种折射率为1.67蓝光级防护树脂镜片，其包括折射率为1.67的树脂基片，在所述树脂基片上浸涂有加硬膜层，在所述加硬膜层表面上依次沉积第一SiO2膜层，ZrO2膜层，第二SiO2膜层，Ti2O3膜层，In2O3膜层和第三SiO2膜层。此发明所述的树脂镜片对波长400～500nm的蓝光过滤效果能够达到45～50％，通过膜层反射的方法对蓝光进行有效过滤，然而对低能量的蓝紫光380nm～420nm过滤效果不佳。
通过基材加入蓝光吸收剂的专利：申请公布号CN 104327237 A，一种防蓝光树脂镜片，其特征在于：由三类化学组分A、B、C混合后引发催化的聚合反应，所述组分A：B：C的质量比为30-50：20-50：0.1-1，其中，所述A组分为多异氰酸酯化合物，所述B组分为硫醇，所述C组分为吲哚类或苯并***类化合物。专利：申请公布号CN 103465418 A，一种防蓝光树脂镜片的制造方法，其特征在于：在热固型光学树脂单体中填充紫外线吸收剂和蓝光吸收剂，然后注入光学玻璃模具中热固成型，具体包括如下步骤：1)蓝光吸收剂的制备：将热固型光学树脂单体重量的600ppm～800ppm或60ppm～90ppm量的OLP黑色素粉末与极性有机溶剂、脂溶性增溶剂混合，混合重量比为OLP黑色素粉末：极性有机溶剂：脂溶性增溶剂＝1：(20～50)：(0.00001～0.0002)，混合后搅拌至充分溶解，形成蓝光吸收剂；2)将所述紫外线吸收剂按所述热固型光学树脂单体重量的0.5％～2％，加入热固型光学树脂单体中进行混合，然后加入步骤1所得的蓝光吸收剂混合，经真空搅拌后，注入光学玻璃模具中热固成型。然而这两个专利主要是通用性蓝光过滤，在1.67聚氨酯镜片体系中运用效果不好。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片及其制造方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片，其包含单体和助剂，
单体的组份以及质量百分比为：
4,8－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5％～50％
5,7－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5％～50％
二(2,2巯基)乙基四硫：5％～50％
间苯二甲基异氰酸酯：5％～50％
环己烷二亚甲基二异氰酸酯：5％～50％
助剂的组份以及质量百分比为：
催化剂：1.0‰～10.0‰
蓝紫光吸收剂：0.1％～5％
有机染料：0.1‰～4‰
蓝紫光吸收剂为苯并***、二苯甲酮类包括2'～(2'～羟基～3'～叔丁基～5'～甲基苯基)～5～氯苯并***或或2～(2'～羟基～5'～叔辛基苯基)苯并***或2～羟基～4～甲氧基二苯甲酮或2，2'～二甲基～4～甲氨基二苯甲酮中的一种或者几种，用量在0.1％～5％。
催化剂的具体组份是有机锡催化剂；
有机染料为红色染料，绿色染料以及蓝色染料中的一种或者几种；
一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片的制造方法，其具体步骤为：
(1)将助剂加入异氰酸酯中搅拌溶解，待完全溶解后，边搅拌边加入巯基多元醇；且巯基多元醇和多异氰酸酯的比例按照官能团NCO/SH摩尔比0.5:1～2.0:1；真空脱泡后将原料浇注到模具中，按照固化程序将原料固化成型，随后降温到60度，脱模清洗后得到具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片的基片；固化程序为：
25℃～35℃ 2h～5h
35℃～41℃ 5h～10h
41℃～57℃ 3h～5h
57℃～81℃ 3h～5h
81℃～96℃ 3h～5h
96℃～125℃ 2h～4h
125℃～125℃ 2h～4h
125℃～60℃ 2h～4h
60℃～60℃ 0.5h～4h
在60℃时，拆除模具，即可获得具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片基片；制造方法新的制作方案，简单方便，并赋予了镜片优异的性能。所采用的固化程序，充分考虑了自由基聚合过程的放热吸热问题，所设计的固化曲线，更能够保证镜片的成型工艺，保证炸模自开模现象控制在1.5％以下。
(2)开模所得具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片首先要进行镜片清洗和二次固化，二次固化的温度为120度2个小时，去除基片在热固成型过程中的应力。随后将镜片表面进行物理打磨和化学腐蚀，随后在镜片表面浸入一层有机硅烷涂料。表面有机硅烷在涂层设备中表干后再进入烘箱强化。强化温度为120度，2个小时。此时镜片的表面硬度由原先的1H增加到3H。但是，镜片的透光率仅仅为88％，反射率可以达到3％以上，容易造成佩戴者明显反光现象。镜片在加硬后还需要进行多层的镀膜，减少镜片表面的反射。通过加硬膜层表面上依次沉积第一层SiO2膜层，第二层ZrO2膜层，第三层SiO2膜层，第四层ZrO2膜层，第五层SiO2膜层，第六层ITO膜层和第七层ZrO2膜层。根据制作方案所得的具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片制造方法，可见光透视比大于等于93％，蓝紫光透视比分别为波段280nm～380nm,透射比≤0.5％；380nm～420nm≤20％。镜片的抗冲击强度可高达60kJ/M2，可装配无框眼镜。
通过本树脂聚合后得到树脂镜片的基片折射率为1.67，将此基片加硬镀膜后获得的镜片可见光透视比≥93％；蓝紫光透视比分别为波段280nm～380nm,透射比≤0.5％；380nm～420nm≤20％。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本申请涉及一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片制造方法，其特征在于：镜片树脂配方采用了4,8－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5％～50％；5,7－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5％～50％；二(2,2巯基)乙基四硫：5％～50％；间苯二甲基异氰酸酯：5％～50％；环己烷二亚甲基二异氰酸酯：5％～50％五种树脂复配，催化剂采用有机锡催化剂，防护蓝紫光吸收剂采用苯并***、二苯甲酮，有机染料采用红色、绿色和蓝色染料，该染料用于基片的调色。通过本树脂聚合后得到树脂镜片的基片折射率为1.67，将此基片加硬镀膜后获得的镜片可见光透视比≥93％；蓝紫光透视比分别为波段280nm～380nm,透射比≤0.5％；380nm～420nm≤20％。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片及其制造方法的具体实施方式。
实施例1
4,8－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：200.0g
5,7－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：250.0g
二(2,2巯基)乙基四硫：50.0g
间苯二甲基异氰酸酯：300.0g
环己烷二亚甲基二异氰酸酯：200.0g
二丁基二氯化锡：2.0g
2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并***：1.2g
有机染料蓝色和绿色：各2.5g
根据上述配方所得混合物用0.5μm的滤盘进行过滤后，浇注到事先准备好的玻璃模具内，放入烘箱，根据所给的固化程序进行自由基聚合反应。
25℃-35℃ 3h
35℃-41℃ 6h
41℃-57℃ 4h
57℃-81℃ 4h
81℃-96℃ 4h
96℃-125℃ 3h
125℃-125℃ 2h
125℃-60℃ 2h
60℃-60℃ 0.5h
在60℃时，拆除模具，随后将镜片进行加硬和镀膜处理，即可获得具有防护蓝紫光性能的亚克力树脂镜片。
所制备的镜片，采用ISO8980.3-1999《毛边眼镜镜片第三部分：透过性能的要求和测试方法》、QB2506-2001《光学树脂眼镜片》规定的方法进行检测，结果如下：
1原始透射比：93.2％
2蓝紫光透视比分别为波段280nm～380nm,透射比≤0.2％；380nm～420nm≤11％
3抗冲击性能：通过QB2506规定。
实施例2
4,8－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：250.0g
5,7－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：200.0g
二(2,2巯基)乙基四硫：50.0g
间苯二甲基异氰酸酯：350.0g
环己烷二亚甲基二异氰酸酯：150.0g
二丁基二氯化锡：2.0g
2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并***：1.5g
有机染料蓝色和绿色：各2.5g
根据上述配方所得混合物用0.5μm的滤盘进行过滤后，浇注到事先准备好的玻璃模具内，放入烘箱，根据所给的固化程序进行自由基聚合反应。
25℃-35℃ 3h
35℃-41℃ 6h
41℃-57℃ 4h
57℃-81℃ 4h
81℃-96℃ 4h
96℃-125℃ 3h
125℃-125℃ 2h
125℃-60℃ 2h
60℃-60℃ 0.5h
在60℃时，拆除模具，随后将镜片进行加硬和镀膜处理，即可获得具有防护蓝紫光性能的亚克力树脂镜片。
所制备的镜片，采用ISO8980.3-1999《毛边眼镜镜片第三部分：透过性能的要求和测试方法》、QB2506-2001《光学树脂眼镜片》规定的方法进行检测，结果如下：
1原始透射比：93.1％
2蓝紫光透视比分别为波段280nm～380nm,透射比≤0.1％；380nm～420nm≤9.5％
3抗冲击性能：通过QB2506规定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片，其特征在于，其包含单体和助剂，
单体的组份以及质量百分比为：
4,8－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5%～50%
5,7－二巯基甲基－1,11－二巯基－3,6,9－三硫杂十一烷：5%～50%
二（2,2巯基）乙基四硫：5%～50%
间苯二甲基异氰酸酯：5%～50%
环己烷二亚甲基二异氰酸酯：5%～50%
助剂的组份以及质量百分比为：
催化剂：1.0‰～10.0‰
蓝紫光吸收剂：0.1%～5%
有机染料：0.1‰～4‰
蓝紫光吸收剂为2'～(2'～羟基～3'～叔丁基～5'～甲基苯基)～5～氯苯并***，2～(2'～羟基～5'～叔辛基苯基)苯并***，2～羟基～4～甲氧基二苯甲酮，2，2'～二甲基～4～甲氨基二苯甲酮中的一种或者几种；
所述的一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片的制造方法，其具体步骤为：
（1）将助剂加入异氰酸酯中搅拌溶解，待完全溶解后，边搅拌边加入巯基多元醇；且巯基多元醇和多异氰酸酯的比例按照官能团NCO/SH摩尔比0.5:1～2.0:1；真空脱泡后将原料浇注到模具中，按照固化程序将原料固化成型，随后降温到60度，脱模清洗后得到具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片的基片；固化程序为：
25℃～35℃ 2h～5h
35℃～41℃ 5h～10h
41℃～57℃ 3h～5h
57℃～81℃ 3h～5h
81℃～96℃ 3h～5h
96℃～125℃ 2h～4h
125℃～125℃ 2h～4h
125℃～60℃ 2h～4h
60℃～60℃ 0.5h～4h
在60℃时，拆除模具，即可获得具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片基片；
（2）开模所得具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片首先要进行镜片清洗和二次固化，二次固化的温度为120度2个小时，去除基片在热固成型过程中的应力；随后将镜片表面进行物理打磨和化学腐蚀，随后在镜片表面浸入一层有机硅烷涂料；表面有机硅烷在涂层设备中表干后再进入烘箱强化；强化温度为120度，2个小时；镜片在加硬后还需要进行多层的镀膜，通过加硬膜层表面上依次沉积第一层SiO2膜层，第二层ZrO2膜层，第三层SiO2膜层，第四层ZrO2膜层，第五层SiO2膜层，第六层ITO膜层和第七层ZrO2膜层；得到具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片。
2.如权利要求1所述的一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片，其特征在于，催化剂的具体组份是有机锡催化剂。
3.如权利要求1所述的一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片，其特征在于，有机染料为红色染料，绿色染料以及蓝色染料中的一种或者几种。
4.如权利要求1所述的一种具有防护蓝紫光性能的1.67聚氨酯镜片，其特征在于，1.67聚氨酯镜片的可见光透射比大于等于93%，波段为280nm-380nm蓝紫光的透射比为≤0.5%；波段为380nm-420nm蓝紫光的透射比为≤20%；镜片的抗冲击强度高达60kJ/m2 ，装配无框眼镜。
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