超硬防污树脂眼镜片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种树脂眼镜片，尤其是一种超硬、超润滑、防水、防雾、防油污的树脂镜片。其主要的技术特征是为了克服树脂眼镜片抗磨损力差、易吸附水雾、油污等不足，在树脂眼镜片中增加一层超硬薄膜，该超硬薄膜通过在加硬液中添加足量的二氧化钛微粒来实现，此外，在原有多层减反射膜表面再镀制厚度为纳米级尺寸的具有超双疏性能的薄膜，使多层减反射膜表面形成稳定的气体薄膜从而弥补多层减反射膜分子空隙的不足。本实用新型专利技术产品结构简单，制造工艺方便，性能稳定，使产品具有超硬、超润滑、防水、雾、不易吸附油污的优点。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种眼镜片，尤其是一种超硬、超润滑、防水、防雾、防油污的树脂镜片。
技术介绍
树脂眼镜片在国内外已得到了广泛地使用，虽然树脂眼镜片重量轻，可用于制成有框架或无框架等多种式样的眼镜，但它也存在着使用寿命短的缺点。其使用寿命短的主要原因是树脂材料在制成眼镜片后，由于树脂材料作为有机材料，其材质自身特性使制成的树脂眼镜片表面硬度较低，因此抗磨损能力差。虽经过在表面镀制抗磨损膜、多层减反射膜及顶膜，但在实际使用过程中还是会造成眼镜片磨损。此外，在实际使用过程中，还会出现水雾、油污吸附等诸多问题，使戴眼镜者视物清晰度下降，给使用者带来极不方便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种超硬性、超润滑、防水、防雾、防油污的树脂眼镜片。树脂材料作为一种热固性材料具有超轻，抗冲击的特点，但其硬性度较低，抗磨损力较差。专利技术人为了克服树脂眼镜片抗磨损力差，易吸附水雾、油污等不足，将树脂眼镜的基片做加硬处理，且在树脂眼镜片的最外表层上再镀制一层有超双疏性能的能有效防水、防雾、防油污且易清洁的膜层。为达到本技术目的，采用在树脂眼镜片制造过程中使用的加硬液中添加足够数量的二氧化钛微粒来提高加硬液的硬度和折射率，采用纳米技术在多层减反射膜的外层镀制特殊层作为顶膜，从而全面提高树脂眼镜片的复合膜的质量，本技术的技术方案是；超硬防污树脂眼镜片，由树脂基片(1)、抗磨损膜(2)、多层减反射膜(3)组成，抗磨损膜(2)粘附于树脂眼镜片基片(1)上并含有Ti-Si键的硬膜，在多层减反射膜(3)的外表面镀制有一厚度为纳米级尺寸的具有超双疏性性能的薄膜(4)。多层减反膜(3)的厚度为0.2-0.4um，多层减反射膜(3)上形成的顶膜其厚度为0.005～0.01um。本技术的具体工艺是A、加硬处理具体步骤如下一、碱侵浊取树脂眼镜基片一块放入碱溶液中浸泡碱溶液成份可采用NaOH重量百分比浓度为35-37％溶液温度35-40℃ 浸泡时间8-10分种该浸泡以加强树脂眼镜片基片表面活性增加涂层牢固度。二、清洗取出树脂眼镜片基片放入含有清洁剂的水槽中清洗清洁剂一般清洁剂(如日常用洗衣粉)清洁剂重量百分比浓度20-25％浸泡温度35-40％浸泡时间120-150S以除去树脂眼镜片基片表面NaOH残留液。三、软化水、超声波清洗将树脂眼镜基片放入净化后纯水中用超声波清洗软化水电导率18mΩ温度20-25℃以彻底清除树脂眼镜片基片表面的杂质。再用无水酒精、超声波清洗树脂眼镜片酒精浓度99.9％，温度20-25℃以除去树脂眼镜片基片表面水份，增加脱水效果。四、脱水收干采用IPA脱水收干五、加硬浸渍将基片放入加硬液中浸渍加硬液比重1.010-1.030(10℃)加硬液温度10-12℃加硬液中二氧杂环乙烷 浓度18％T-T丁醇浓度30％聚硅氧烷 浓度12％甲醇 浓度22～30％其他 浓度5％TiO2含量5-13％加硬槽的相对湿度40-45％浸渍时间35-40S以使加硬液粘附到树脂眼镜片基片上。六、树脂眼镜片的提升将树脂眼镜基片在加硬液中停留35-40S后作匀速提升匀速速度6-8mm/s使加硬液在树脂眼镜片基片表面形成厚度均匀的膜层七、预固化将树脂眼镜片基片放入烘箱内预固化预固化温度65-70℃预固化时间15-18分钟八、热固化将树脂眼镜片基片放入烘箱内烘烤温度115-120℃时间3小时上述步骤即成品加硬树脂眼镜片的加工流程。为了进一步提高镜片的质量，迎合消费要求，在加硬液中添加足够多数量的TiO2微粒物，用来提高加硬液的折射率和硬度，从原料硅化合物中选取一种或多种配合，使之水解生成硅烷醇，同时使数个分子缩合形成低聚物。低聚物的末端硅烷醇在加硬液中再与醇结合，通过热固化，脱除醇进行交联，通过添加剂，如TiO2、丙烯酸等，来提高加硬液折射率和硬度，确保加硬液的性能和固化膜的物性。目前我们采用的加硬技术是第四代抗磨损膜技术，加硬液中由于含有有机基质，又含有硅元素的无机超微粒物，如聚硅氧烷，使抗磨损膜具备了韧性的同时，又提高了硬度。B、镀膜工艺具体步骤如下一、镜片安装在温度20-25℃、湿度35-40％的环境中，取一块清洁的加硬树脂眼镜片安装到夹具上；二、抽真空将夹具连同镜片放入真空舱内加温抽真空真空舱的温度90-95℃设定真空度5×10-3Torr三、镀膜前镜片预清洗当真空度达到5×10-3Torr时利用离子释放高纯氩产生离子对镜面表面进行轰击离子源阳极电压55-60V离子源阳极电流4.5-5A离子源灯丝电流5.5-6A氩气流量9SCCM四、真空镀膜采用离子辅助镀膜工艺按以下方式镀制多层减反射膜。1、SiO2(第1层)蒸发功率19.5蒸发率速率20.0A/S蒸发厚度0.58KA离子源阳极电压55-60V 离子源阳极电流4.5-5A离子源灯丝电流5.5-6A氩气流量9SCCM2、ZrO2(第2层)蒸发功率25蒸发率速率6.5A/S蒸发厚度0.27KA3、SiO2(第3层)蒸发功率13蒸发速率5.0A/S蒸发厚度0.18KA离子源阳极电压55-60V离子源阳极电流4.5-5A灯丝电流5.5-6A氩气流量9SCCM4、ZrO2(第4层)蒸发功率25蒸发速率6.5A/S蒸发厚度0.58KA5、SiO2(第5层)蒸发功率13蒸发速率7.0A/S蒸发厚度0.74KA离子源阳极电压55-60V离子源阳极电流4.5～5A离子源灯丝电流5.5-6A氩气流量9SCCM利用电子枪采用上述方案对镀膜材料熔解，然后再进行蒸发，使得上述气态的镀膜材料粘附在树脂眼镜片表面，形成多层减反膜，其厚度约0.2-0.4um。五、制作顶膜(氟化物)为了使多层减反射膜具有防水、抗油污能力，在多层减反射膜外层再增加一层顶膜，利用钼舟热蒸发，使氟化物材料气化，在减反射膜上形成顶膜，厚度约为0.005～0.01um。其步骤是1.抽真空前，将含有氟化物的超硬膜材料放入钼舟内。2.在镀完减反射膜后，对钼舟两极用80～82A电流进行加热，使钼舟的温度达到420～450℃3.将钼舟内的超硬膜材料充分熔解，蒸发为气态。4.氟分子从蒸发源转移并沉积在基片上，在多层减反射膜表面重新排列或键合，最终形成顶膜。其工艺参数如下钼舟电流80-82A温度420-450℃ 离子源阳极电压35-40V离子源阳极电流3.5-4A离子源灯丝电流4.5-5A氩气流量4SCCM经过上述加工，成品即为本技术产品超强防污树脂眼镜片。由于镀膜本身和树脂镜片有些难以调和的矛盾，如热敏感性，热膨胀系数等。这些性质使基片和传统镜片膜层之间有非常大的内应力，膜层易裂，而抗磨损膜是整个复合膜的基础膜层，多层减反射膜是一种非常薄的无机金属氧化物材料，硬且脆，只有不断地提高抗磨损膜的硬度，使之与多层减反膜层相匹配，才能整体提高树脂镜片的硬性度，不易磨损。传统加硬工艺将树脂镜片放入含有二氧杂环忆烷、T-丁醇，甲醇等混合物的加硬液中进行侵泡，在镜片表面形成抗磨损的保护层。本技术是对树脂镜片进行有机硅化，在镜片内外表面形成化学及机械性保护层，在加硬液中添加了足够数量的TiO2微分子颗粒使之与Si原子相互交融形成高键能的Ti-Si键粘附在树脂眼镜片基片的表面，再经过热固化，这样提高了树脂眼镜片的硬性度，经实验可使其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超硬防污树脂眼镜片，由树脂眼镜片基片（１）、抗磨损膜（２）、多层减反射膜（３）组成，其特征在于：抗磨损膜（２）是粘附于树脂眼镜片基片上并含有Ｔｉ－Ｓｉ键的硬膜，在多层减反射膜（３）的外表面镀制有一厚度为纳米级尺寸的具有超双疏性性能的薄膜（４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆岗，蓝金康，陆剑龙，朱桂君，
申请(专利权)人：上海三联集团有限公司茂昌眼镜公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]