一种耐刮可修复弹性防雾膜、镜片及其制作工艺的制作方法

1.本发明涉及功能复合材料技术领域，尤其是一种耐刮可修复弹性防雾膜、镜片及其制作工艺。


背景技术：

2.镜片在遇冷空气或热空气容易起雾，这是因为当镜片在遇冷或遇热时，和镜片的温度形成温差对比，即冷热水气和温差较大的镜片相遇，在镜片表面形成一层细小水珠，即水雾，水雾中的细小水珠受光线的无规则的漫反射、折射等光学现象，造成影响视线的不利影响。如果冷热水汽和镜片相遇时产生的水汽能被镜片直接吸收或阻碍水汽形成小水珠形成水雾，形成有规则光反射的水平面，就可避免或降低镜片遇见冷热水汽时对视线造成的影响。现有技术中将镜片浸泡在防雾剂中，一般的防雾剂或防雾涂料能达到上述的防雾效果，但是防雾膜的耐久性及耐刮性差，无法满足长久使用的要求。
3.专利申请cn112409626a公开了一种具有防雾功能的聚氨酯镜片，其原料质量百分比为：甲醚化氨基树脂为10～20％；甲基丙烯酸甲酯为5～10％；丙烯酸正丁酯为5～10％；甲基丙烯酸正丁酯为5～10％、丙烯酸异辛酯为15～40％、二氧化硅纳米溶胶为15～30％；n,n-二甲基乙醇胺为1～5％；磺基琥珀酸二辛酯钠盐为1～2％；消泡剂为0.1～0.5％，丙二醇甲醚为10～40％。该方案将镜片的反射效果和防雾效果相结合，使得镜片同时具备减反射膜层和防雾膜层，实现了镜片高清和防雾功能，然而，镜片的耐刮性一般。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了克服现有的防雾镜片不耐刮的问题，提供一种耐刮可修复防雾液，由该防雾液可以在镜片表面形成耐刮可修复弹性防雾膜。本发明采用多种树脂材料相结合，提高防雾膜的耐刮性，同时该防雾膜在被破坏后，可以瞬间修复，从而保持防雾效果。具体方案如下：
5.一种耐刮可修复防雾液，按照质量百分比包含以下组分：
6.水性丙烯酸树脂10-20％
7.水性聚氨酯树脂10-20％
8.丙烯酸酯5-15％
9.纳米二氧化硅5-10％
10.聚碳酸酯聚氨酯分散体10-20％
11.水性石油树脂5-10％
12.防雾剂5-10％
13.光引发剂1-3％
14.消泡剂1-3％
15.溶剂12-35％。
16.进一步的，按照质量百分比由以下组分组成：水性丙烯酸树脂10-15％
17.水性聚氨酯树脂10-15％
18.丙烯酸酯8-13％
19.纳米二氧化硅5-10％
20.聚碳酸酯聚氨酯分散体12-18％
21.水性石油树脂5-10％
22.防雾剂5-10％
23.光引发剂1-3％
24.消泡剂1-3％
25.醋酸乙酯10-20％
26.丙酮10-20％。
27.进一步的，按照质量百分比由以下组分组成：
28.水性丙烯酸树脂12％
29.水性聚氨酯树脂14％
30.丙烯酸酯12％
31.纳米二氧化硅5％
32.聚碳酸酯聚氨酯分散体15％
33.水性石油树脂5％
34.防雾剂3％
35.光引发剂2％
36.消泡剂2％
37.醋酸乙酯14％
38.丙酮16％。
39.进一步的，所述纳米二氧化硅的粒径为1-100nm；所述防雾剂为木糖醇酯，山梨糖醇单棕榈酸酯，月桂酸或硬脂酸甘油单酯中至少一种；所述光引发剂为为1-羟基环己基苯基、甲酮中至少一种；所述消泡剂为聚醚类消泡剂，优选为聚乙烯醚。
40.本发明还保护所述耐刮可修复防雾液的制备方法，包括以下步骤：
41.步骤1、按质量百分比获得各原料，将水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和丙烯酸酯混合搅拌，得到a料；
42.步骤2、在步骤1得到的所述a料中加入溶剂醋酸乙酯搅拌均匀，得到b料；步骤3、在步骤2得到的所述b料中依次加入纳米二氧化硅、聚碳酸酯聚氨酯分散体、水性石油树脂和溶剂丙酮，搅拌均匀，得到c料；
43.步骤4、在步骤3得到的所述c料中加入防雾剂、光引发剂和消泡剂搅拌均匀，静置得到耐刮可修复防雾液。
44.本发明还保护耐刮可修复防雾膜的制备方法，包括：获得所述耐刮可修复防雾液，将所述耐刮可修复防雾液装入涂布机的涂布槽中，使涂布机的涂布辊粘上所述耐刮可修复防雾液空转去除气泡；将主体基材薄膜板下压至涂布辊，开机涂布对主体基材薄膜板进行涂布处理；对涂布完的主体基材薄膜板进行加热固化和光能固化，在主体基材薄膜板表面形成耐刮可修复防雾膜；优选地，所述主体基材薄膜板为tac、pc、pa、pmma或亚克力中任意一种，所述加热固化的温度为65-100℃，时间为5-10分钟；所述光能固化采用uv紫外光照
射，功率为20-50w/cm。
45.本发明还保护一种耐刮可修复防雾镜片的制备方法，采用所述耐刮可修复防雾液，使镜片基材接触所述耐刮可修复防雾液；对附着所述耐刮可修复防雾液的镜片进行加热固化和光能固化，得到耐刮可修复防雾镜片。
46.进一步的，将所述耐刮可修复防雾液装入涂布机的涂布槽中，使涂布机的涂布辊粘上所述耐刮可修复防雾液空转去除气泡；将镜片基材下压至涂布辊，开机涂布对镜片进行涂布处理；对涂布完的镜片进行加热固化和光能固化，得到耐刮可修复防雾镜片；或者，将清洗后的洁净镜片基材浸入所述耐刮可修复防雾液中，然后取出镜片进行加热固化和光能固化，得到耐刮可修复防雾镜片。
47.进一步的，所述镜片基材的材质为tac、pc、pa、pmma或亚克力中任意一种；所述加热固化的温度为65-100℃，时间为5-10分钟，优选为75-90℃，时间为6-8分钟；
48.任选的，所述光能固化采用uv紫外光照射，功率为20-50w/cm。
49.本发明还保护所述耐刮可修复防雾液的制备方法制备得到的耐刮可修复防雾镜片，所述耐刮可修复防雾镜片的铅笔硬度为b-h级，表面的防雾膜具有瞬间修复性、密著性和抗药性。
50.有益效果：
51.本发明中，所述耐刮可修复防雾液使得镜片具有防雾效果的同时，可以自行修复防雾膜，从而可以持久地发挥防雾效果，具有较好的市场运用前景。
具体实施方式
52.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在下面的实施例中，如未明确说明，“％”均指重量百分比。
53.本发明提供了一种耐刮可修复弹性防雾液配方，优选配比如下：水性丙烯酸树脂12％，水性聚氨酯树脂14％，丙烯酸酯12％，纳米二氧化硅5％，聚碳酸酯聚氨酯分散体15％，水性石油树脂5％，防雾剂3％，光引发剂2％，消泡剂2％，醋酸乙酯14％，丙酮16％。上述配方在搅拌中按一定的先后顺序添加，再搅拌静置可得一种耐刮可修复弹性防雾液。
54.本发明的另一面提出了一种耐刮可修复弹性防雾膜，其具体制作工艺如下：
55.(1)按照上述配方称取原料后，在搅拌中按一定的先后顺序添加，再搅拌静置可得一种耐刮可修复弹性防雾液。
56.(2)、选取所需求的主体基材薄膜板；
57.(3)、把(1)所述的一种耐刮可修复弹性防雾液引入涂布机凹槽中，并让涂布辊粘上耐刮可修复弹性防雾液空转去气泡；
58.(4)、把(2)所述中所选取的主基材膜板其中一面放置在涂布机槽上，并让涂布辊均匀涂布一层薄液；
59.(5)将(4)所述的半成品经光能、热能固化。
60.如上所述，最后可得一种耐刮可修复弹性防雾膜。其中所述主体基材薄膜板可为
tac、pc、pa、pmma等材质。
61.本发明的另一面提出了一种耐刮可修复弹性防雾镜片，其制作工艺如下：预先制备好耐刮可修复弹性防雾液；(2)预先设置好旋转时间、转速、加速度；(3)选取所需的镜片；(4)将选取的镜片经超声波清洗；(5)再烘干；(6)再预冷；(7)接着ipa清洗；(8)清洗后的所需镜片放入旋涂机上；(8)再在所述镜片上滴入本发明所述的自我修复强化液；(9)启动旋涂机，按预先设置好的旋转时间、转速、加速度等选转；(10)最后热能、光能固化。如上所述，最后所得的成品为上述发明提出的一种耐刮可修复弹性防雾镜片。其中镜片的材质为tac、pc、pa、pmma等镜片中的一种。
62.本发明的另一面提出了一种耐刮可修复弹性防雾镜片，在基材表面从内向外，依次层叠膜1、膜2、膜3、膜4，具体结构如下：膜1为所述本发明一种耐刮可修复弹性防雾膜；膜2为防紫外光膜层；膜3为有功能膜层；膜4为抗刮性能的保护膜层。
63.以下使用的测试方法包括：
64.瞬间修复性：采用合金铜刷，承重200g砝码，室温下在镜片表面进行往复运动，共计10次，观察铜刷对镜片表面的影响。
65.密著性测试：参照jisk5600-5-6进行交叉切割。
66.抗药性测试：在镜片表面涂布测试液，往返100次，测试液为酒精。
67.铅笔硬度测试：参照jisk5600-5-6。
68.防雾性能测试：将镜片泡水两小时，室温(23
±
5℃/50％rh)干燥12小时后，以250ml锥形瓶，装入200ml 50℃的水，将片子覆盖其上面，测其几秒后起雾。astmf659测试标准中，起雾时间＞30秒为合格基准。nmark测试标准中，起雾时间＞8秒为合格基准。
69.以下使用的主要试剂包括：
70.聚碳酸酯聚氨酯分散体为科思创bayhydrol uh xp 2648；防雾剂为山梨糖醇单棕榈酸酯；光引发剂为1-羟基环己基苯基；消泡剂为聚乙烯醚。
71.实施例1-5、对比例1-2
72.制备防雾液，按照表1称取各原料，制备方法如下：
73.步骤1、按质量百分比获得各原料，将水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和丙烯酸酯混合搅拌15分钟，得到a料；
74.步骤2、在步骤1得到的所述a料中加入溶剂醋酸乙酯搅拌15分钟，得到b料；步骤3、在步骤2得到的所述b料中依次加入纳米二氧化硅、聚碳酸酯聚氨酯分散体、水性石油树脂和溶剂丙酮，搅拌2-3h，得到c料；
75.步骤4、在步骤3得到的所述c料中加入防雾剂、光引发剂和消泡剂搅拌60分钟，静置得到防雾液。
76.表1原料用量表(质量百分比)
77.组分实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2水性丙烯酸树脂15121210102025水性聚氨酯树脂14141416101414丙烯酸酯121212861212纳米二氧化硅5856955聚碳酸酯聚氨酯分散体1010151820100
水性石油树脂55510805防雾剂3332133光引发剂2221122消泡剂2221122醋酸乙酯16161418151616丙酮16161610191616合计100100100100100100100
78.实施例6-8、对比例3-4
79.以tac镜片作为基材，实施例6-8分别采用实施例1-3制备的防雾液进行镜片处理，对比例3-4分别采用对比例1-2制备的防雾液进行镜片处理，方法如下：
80.(1)准备好所需防雾液，装入涂布机的涂布槽中让涂布辊粘上防雾液空转去除气泡；
81.(2)选取所需的镜片；
82.(3)将选取的镜片经超声波震荡清洗；
83.(4)将清洗后的镜片取出切水后放入烘箱干燥多余水分；
84.(5)将烘干后镜片取出冷却待用；
85.(6)接着ipa清洗，采用弱碱性表面清洗剂、碱、乙醇和水的混合液，各组分体积比依次为1:0.5:2:5。
86.(7)清洗后的镜片放入防雾液中浸泡；
87.(8)进行预烘干，温度为45℃，时间为30分钟；
88.(9)热能固化，温度设置在80℃之间，热固时间在6分钟；
89.(10)光能固化，采用uv紫外光灯管进行照射，电压为220v，电流为10a，输出功率为40w/cm。
90.实施例9
91.制备防雾液，各原料为：水性丙烯酸树脂18％；水性聚氨酯树脂18％；丙烯酸酯5％；纳米二氧化硅7％；聚碳酸酯聚氨酯分散体12％；水性石油树脂6％；防雾剂5-10％；光引发剂1％；消泡剂2％；溶剂30％，其中，聚碳酸酯聚氨酯分散体为科思创bayhydrol uh xp 2648；防雾剂采用月桂酸；光引发剂为甲酮；消泡剂为聚乙烯醚，溶剂为醋酸乙酯和丙酮按照质量比1:1混合，制备方法如下：
92.步骤1、按质量百分比获得各原料，将水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂和丙烯酸酯混合搅拌15分钟，得到a料；
93.步骤2、在步骤1得到的所述a料中加入溶剂醋酸乙酯搅拌15分钟，得到b料；步骤3、在步骤2得到的所述b料中依次加入纳米二氧化硅、聚碳酸酯聚氨酯分散体、水性石油树脂和溶剂丙酮，搅拌2-3h，得到c料；
94.步骤4、在步骤3得到的所述c料中加入防雾剂、光引发剂和消泡剂搅拌60分钟，静置得到防雾液。
95.以pa镜片或pc镜片作为基材，采用上述制备的防雾液进行镜片处理，方法如下：
96.将清洗后的洁净镜片基材浸入所述耐刮可修复防雾液中，然后取出镜片进行加热固化和光能固化，得到耐刮可修复防雾镜片
97.(1)准备好所需的防雾液；
98.(2)选取所需的镜片；
99.(3)将选取的镜片经超声波震荡清洗；
100.(4)将清洗后的镜片取出切水后放入烘箱干燥多余水分；
101.(5)将烘干后镜片取出冷却待用；
102.(6)接着ipa清洗，采用弱碱性表面清洗剂、碱、乙醇和水的混合液，各组分体积比依次为1:0.5:2:5；
103.(7)清洗后的镜片放入预先准备好的防雾液中浸泡；
104.(8)再预烘干，温度为45℃，时间为30分钟；
105.(9)热能固化，温度设置在90℃之间，热固时间在6分钟；
106.(10)光能固化，采用uv紫外光灯管进行照射，电压为220v，电流为10a，输出功率为20w/cm。
107.性能检测
108.对实施例6-8、对比例3-4中处理完成的镜片进行性能测试，结果见表2。从表2可以看出，本发明制备的耐刮可修复防雾液，具有较好的防雾效果，且具有较好的瞬间修复性、密著性和抗药性，经过防雾液处理后的镜片硬度加大，最大可以达到h级。而没有添加聚碳酸酯聚氨酯分散体、水性石油树脂的防雾液，虽然也有一定的防雾效果，但是耐刮修复性效果差，且不具有抗药性和密著性。
109.表2性能检测表
[0110][0111][0112]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0113]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0114]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。