本發(fā)明涉及輻射固化材料制備和加工領(lǐng)域，尤其涉及一種LED-UV光固化加硬液以及一種光學(xué)板材。
背景技術(shù)：
市面上的鏡片、鏡頭及光學(xué)板材等等(鏡片、 眼鏡片、鏡頭、照/攝像機(jī)鏡頭、光學(xué)板材、具有某些光學(xué)特性的板材,下同)原材料,為了須滿足安全、重量、顏色、遮擋強(qiáng)烈陽光等等的需求, 而本身硬度及耐磨無法達(dá)到市場要求, 所以便需在表面加上一層耐磨的加硬液.目前市場上用量最多是傳統(tǒng)的熱烘烤型加硬液, 在熱烘條件70-110℃*0.5-2小時(shí)下固化而成; 或是用傳統(tǒng)汞/鹵素?zé)?40-80℃ *2-10分鐘熱烘趕跑溶劑, 然后再在曝光能量200-1000 mJ/cm2下曝光幾秒-10分鐘)內(nèi)固化而成, 其所產(chǎn)生的熱量易使鏡片變形;而我們用跟他們完全不一樣的固化方法, 就是LED-UV(發(fā)光二極管-紫外光,下同)輻射光固化.使用這個(gè)方法相對(duì)而言幾乎不產(chǎn)生熱量,可確保鏡片、鏡頭及光學(xué)板材等等原材料不因固化過程中的熱量而發(fā)生變形；并且它的生產(chǎn)速度快得多，可以節(jié)省大于一半的能源, 既高效率也環(huán)保；再者我們的加硬液屬于無揮發(fā)性溶劑系統(tǒng)，既不會(huì)造成這方面的環(huán)境污染, 也可使從業(yè)人員擺脫易燃易爆及不衛(wèi)生工作環(huán)境的威脅。
現(xiàn)存熱烘及傳統(tǒng)汞/鹵素?zé)艄袒秉c(diǎn):-
1)烘烤時(shí)間長,效率低,虛耗能源；
2)生產(chǎn)速度慢，造成生產(chǎn)線的瓶頸；
3)從業(yè)員面對(duì)高溫作業(yè)條件, 流動(dòng)性高，不好找人。
4)含有大量有機(jī)溶劑,有安全及健康隱患。
5) 加工所得產(chǎn)品有變形的隱患。
而市場上尚未有用LED-UV加硬液：利用高能光線LED-UV燈照射在被涂物上,常溫即可瞬間（幾秒至5分鐘內(nèi)）干燥。
光固化條件：LED-UV波長305-405納米。
耗能量：比現(xiàn)用汞燈節(jié)省電能10%-50%；比熱烘型節(jié)省電能20%-80%。
優(yōu)點(diǎn)：高速生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保、及安全衛(wèi)生，令加硬耐磨部分不再是生產(chǎn)瓶頸, 安全又環(huán)保。
市場對(duì)光固化的要求：中國是全世界最大的鏡片生產(chǎn)國, 數(shù)量約占全球的80%;而節(jié)能、環(huán)保、安全是世界的大趨勢, 行業(yè)一旦轉(zhuǎn)用LED-UV輻射固化, 即能節(jié)省大量能源, 而且生產(chǎn)效率高, 在在能加強(qiáng)在世界市場上的競爭能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種節(jié)能環(huán)保，高速產(chǎn)生的一種LED-UV光固化加硬液。
本發(fā)明的另一目的是提供一種涂覆加硬液的光學(xué)鏡片、光學(xué)板材和一種光學(xué)鏡頭。
本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來予以實(shí)現(xiàn)：
一種LED-UV光固化加硬液，原料包括丙烯酸化丙烯酸酯類樹脂，反應(yīng)性單體、輻射固化劑、助劑和無機(jī)填料，所述丙烯酸化丙烯酸酯類樹脂為帶反應(yīng)性雙鍵的丙烯酸化丙烯酸酯類系列樹脂；所述反應(yīng)性單體為丙烯酸酯系列反應(yīng)性單體的混合物；所述輻射固化劑為有機(jī)膦及硫酮類輻射固化劑的任一種或兩種的混合物；所述助劑為消泡劑和流平劑，所述無機(jī)填料為5-1500nm等級(jí)的填料。
各原料的含量分別為：丙烯酸化丙烯酸酯類樹脂10-50%；反應(yīng)性單體20-40%；輻射固化劑0.1-15%；助劑0.1-5%；無機(jī)填料0.1-20%。
丙烯酸化丙烯酸酯類樹脂中含有1-10%的丙烯酸酯。
所述反應(yīng)性單體為TMPTA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、TPGDA(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、HDDA(1,6己二醇二丙烯酸酯)、CTFA(環(huán)三羥甲基丙烷甲縮醛丙烯酸酯)、EOEOEA(乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯)、LA(月桂酸丙烯酸酯)、脂肪族丙烯酸酯單體、多環(huán)類丙烯酸酯單體的任兩種或以上。
所述無機(jī)填料包括滑石粉、碳酸鈉、透明粉、硫酸鋇、二氧化硅、氧化鋁、云母粉、石英粉的任一種或以上。
所述輻射固化劑為感光波長在305-405nm的光固化劑。
在常溫常壓下將各原料攪拌分散1-3小時(shí)。
一種光學(xué)鏡片，將LED-UV光固化加硬液通過點(diǎn)膠、浸涂、淋涂、噴涂、旋涂的方法將加硬液涂敷在鏡片上，在溫度為0-100℃下，通過LED-UV燈照射，1-10秒完成干燥，制得光學(xué)鏡片。
一種光學(xué)板材，將LED-UV光固化加硬液通過點(diǎn)膠、浸涂、淋涂、噴涂、旋涂的方法將加硬液涂敷在板材上，在溫度為0-100℃下，通過LED-UV燈照射，1-10秒完成干燥，制得光學(xué)板材。
一種光學(xué)鏡頭，將LED-UV光固化加硬液通過點(diǎn)膠、浸涂、淋涂、噴涂、旋涂的方法將加硬液涂敷在鏡頭上，在溫度為0-100℃下，通過LED-UV燈照射，1-10秒完成干燥，制得光學(xué)鏡頭。
本發(fā)明的原理是：光固化鏡片、鏡頭及光學(xué)板材等等用加硬液配方的主要成分，乃是丙烯酸化丙烯酸酯類樹脂主及聚氨酯類/環(huán)氧丙類/聚酯類輔助性的丙烯酸酯、光學(xué)級(jí)反應(yīng)性單體、納米級(jí)無機(jī)填料、光學(xué)級(jí)光固化劑及助劑等，當(dāng)高能光線照射在涂層上，激活光學(xué)級(jí)光固化劑而帶動(dòng)樹脂、單體的聚合作用，即是光固化加硬液的固化過程，而其固化在瞬間完成，帶出節(jié)能環(huán)保、高效率安全生產(chǎn)的好處。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明高速生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保、安全衛(wèi)生，可節(jié)省電能20%-80%；傳統(tǒng)加硬液均需經(jīng)烘烤后用熱力或汞燈固化，而我們的LED-UV光固化加硬液是靠輻射固化，傳遞熱力能量輻射較傳導(dǎo)或?qū)α骺焖俚枚?，而且?guī)缀醪粫?huì)產(chǎn)生熱量,不止效率提高,產(chǎn)品的尺寸安定性也相對(duì)提高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種LED-UV光固化加硬液，各原料重量分?jǐn)?shù)：
帶反應(yīng)性雙鍵的丙烯酸化丙烯酸酯類系列樹脂 43%；
丙烯酸酯系列反應(yīng)性單體的混合物 30%；
有機(jī)膦及硫酮類輻射固化劑的兩種混合物 12%；
流平劑 2%
消泡劑 1%；
5-1500nm等級(jí)的無機(jī)填料 12%。
在常溫常壓下將各原料攪拌分散1-3小時(shí)，制得實(shí)施例1的LED-UV光固化加硬液。
實(shí)施例2
一種LED-UV光固化加硬液，包括：
帶反應(yīng)性雙鍵的丙烯酸化丙烯酸酯類系列樹脂 35%；
丙烯酸酯系列反應(yīng)性單體的混合物 35%；
有機(jī)膦及硫酮類輻射固化劑的兩種混合物 10%；
流平劑 3%；
消泡劑 1%；
5-1500nm等級(jí)的無機(jī)填料 16%。
在常溫常壓下將各原料攪拌分散1-3小時(shí)，制得實(shí)施例1的LED-UV光固化加硬液。
實(shí)施例3
一種LED-UV光固化加硬液，包括：
帶反應(yīng)性雙鍵的丙烯酸化丙烯酸酯類系列樹脂 30%；
丙烯酸酯系列反應(yīng)性單體的混合物 40%；
有機(jī)膦及硫酮類輻射固化劑的兩種混合物 15%；
流平劑 2%；
消泡劑 3%；
5-1500nm等級(jí)的無機(jī)填料 10%；
在常溫常壓下將各原料攪拌分散1-3小時(shí)，制得實(shí)施例3的LED-UV光固化加硬液。
將實(shí)施例1-3制得的LED-UV光固化加硬液一半留置，另一半噴涂在光學(xué)鏡片上，在溫度為0-100℃下，通過LED-UV燈照射，1-10秒完成干燥，形成光固化涂層，得到以下物性參數(shù)：
外觀：半透明~透明液體 （目測法）
比重：1.10-1.13 （GB4472-84）
粘度：5-200cps （GB/T10247-2008）
固化涂層典型性能：
耐磨性：無劃傷 （0000#鋼絲絨1kg*2000Cycles,QB2702-2005）
耐水煮：OK （80℃純水浸泡30min）
耐化學(xué)性：OK （GB/T1763-89）
鉛筆硬度（PC基材，干膜厚度3-5μm）：2H （GB/T6739-1996）
鉛筆硬度（PMMA基材，干膜厚度3-5μm）：6H （GB/T6739-1996）
LED-UV光固化加硬液與汞燈/熱烘型加硬液固化條件的數(shù)據(jù)對(duì)比：
① 熱烘型加硬液：溫度70-110攝氏度、固化時(shí)間0.5-2小時(shí)；
② 汞燈固化加硬液：40-80攝氏度*2-10分鐘熱烘/,再200-1000 mJ/cm2曝光能量, 幾秒-10分鐘內(nèi)固化；
③ LED-UV光固化鏡片、鏡頭-及光學(xué)板材用加硬液：固化溫度為常溫或之下,固化時(shí)間只需要幾秒-1分鐘；
以上所述并非對(duì)本新型的技術(shù)范圍作任何限制，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上的實(shí)施例所作的任何修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。