[发明专利]一种高折射率高硬度树脂镜片

说明书

一种高折射率高硬度树脂镜片，该树脂镜片由树脂基片、加硬涂层和镀膜层组成；加硬涂层由高折射率树脂加硬液制成，加硬液的组成为：醇类或醚类溶剂，10‑50wt％；偶联剂，5‑30wt％；纳米氧化物颗粒胶体溶液，5‑50wt％；环硫单体，5‑10wt％和催化剂，1‑5wt％。该树脂镜片的表面硬度高，镀膜层与基片之间的膜层牢固度高，具有耐磨、高透光率的性能。

技术领域

本发明涉及一种高折射率高硬度树脂镜片，属于光学镜片技术领域。

背景技术

按照折射率进行划分，光学树脂可以分为低折射率(n_d＜1.56)，中折射率(1.56≤n_d≤1.61)，高折射率1.61＜n_d≤1.74，和超高折射率1.74＜n_d等不同品种的树脂。

这些光学树脂可以用于制备具有不同折射率的眼镜片。折射率越高的光学树脂汇聚可见光的能力越强。对于本质是凹透镜或凸透镜的眼镜片这种光学产品来说，制备同等度数的眼镜片，所需的曲度越小，镜片越薄，眼镜就会越轻，佩戴起来既轻便又美观。

光学树脂材料的缺点在于其表面强度不高，由各种树脂制成的镜片基片容易出现划伤、磨痕，不能直接使用。目前解决的方法主要是通过将树脂镜片基片浸入一种加硬液中并经过固化工艺在镜片的表面浸涂一层加硬涂层来增加树脂镜片的表面硬度，从而大大提高树脂镜片的耐摩擦性，这一工艺被称为加硬。

加硬液固化后的涂层必须与其保护的树脂基片具有相似的折射率，否则容易造成光在树脂基片和加硬层界面之间的折射和散射，并因此降低镜片的透光率，降低镜片成像的清晰度，或者造成光度不准。

加硬液成膜后必须能够与所应用的基片材料形成强烈的相互作用，并在基片表面形成牢固的薄膜，在外力破坏或者温度变化造成基片收缩或膨胀等情况下不易脱落。

因此，用于保护不同折射率或者不同材料树脂镜片基片的加硬液的组分和折射率也是不同的。但是在一定范围内，在不影响加硬膜层综合性能的前提下，可以通过调整加硬液的组分含量使其适应不同折射率的要求。

加硬液形成的涂层还要能够满足后续镀膜工艺的要求。镀膜工艺是通过在加硬后的树脂基片上进一步加工多层无机物薄膜，从而进一步增加表面硬度，并作为减反射层增加镜片透光率的步骤。由于无机物薄膜与树脂基片性质差异较大，加硬液涂层作为中间过渡层，能够很好地起到连接作用，确保镀膜层不会开裂、脱落。

通过向加硬液中添加不同的组分可以控制涂层的折射率，实现无机和有机组分的连接，并增加加硬液涂层与镜片基片和镀膜层的相互作用力，确保各功能层在基片表面有足够的附着力。比如，用硅烷偶联剂和钛酸四丁酯可以制备有机硅/TiO₂透明涂层(有机硅/TiO₂透明涂层的性能研究[J].厦门大学学报(自然科学版)，2011，50(5)：878-882.)。用纳米乳胶粒子与硅烷偶联剂可以混合制备用于聚甲基丙烯酸甲酯的加硬液(聚甲基丙烯酸甲酯用水性有机硅杂化耐磨加硬涂料的制备[J].涂料工业，2016，46(4)：1-6.)。

由此可见，不同折射率的镜片是由不同材料构成的，对应的加硬液组份和折射率也不同。

虽然目前已经有各种商用加硬液在市场销售，但是随着树脂品种的增加，仍然需要适用于各种树脂的新型加硬液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种1.68-1.74高折射率范围高硬度树脂镜片，该树脂镜片的表面硬度高，镀膜层与基片之间的膜层牢固度高，具有耐磨、高透光率的性能。

为了实现上述目的，本发明将环硫单体和纳米氧化物加入加硬液配方。纳米氧化物具有很高的折射率和硬度，可以有效增加加硬液涂层的折射率和硬度；环硫单体具有很高的折射率，也可以增加加硬液涂层的折射率。此外，环硫单体还可以增加加硬液涂层与镜片基片之间的附着力，从而避免膜层开裂和脱落。