[发明专利]硬质涂层浸渍的聚碳酸酯前照灯透镜及相关方法

说明书

技术领域

本申请总体涉及车辆设备领域，并且更加具体地涉及一种硬质涂层浸 渍的聚碳酸酯透镜，该透镜生产成本比较便宜并且提供更好的性能，这些 性能具体地包括更好的抵抗随时间推移的紫外线(UV)退化以便在车辆 使用寿命期间为光的自由通过保持透明。

背景技术

目前，前照灯透镜由光学透明的聚碳酸酯成型而成。为了防止前照灯 透镜磨损及紫外线(UV)风化退化，透明二氧化硅硬质涂层及抗UV添 加物被施加于前照灯的前部表面上。二氧化硅硬质涂层聚碳酸酯前照灯透 镜提供极好的抗划痕性及极好的抗冲击性能。然而，二氧化硅硬质涂覆的 聚碳酸酯前照灯透镜存在许多缺点。

更加具体地，二氧化硅硬质涂层工艺非常昂贵并且通常需要大型设备 开支以便实施。另外，暴露于来自太阳射线的UV辐射破坏涂层及基于聚 碳酸酯基体的透镜。目前最先进的UV保护持续达到3000小时的加速风 化。然而，应该领会的是包括例如在美国的阳光地带(SunBelt)地区的 车辆的许多车辆暴露在大量的UV辐射中，随着时间推移这些UV辐射分 解基体导致变黄并且变暗，这降低了前照灯的性能。另外，随着太阳的 UV射线使基体退化，二氧化硅硬质涂层可能从聚碳酸酯基体上分层，加 速了基体的退化。这也导致透镜的冲击性能的退化。更进一步地，硬质涂 层工艺依赖于挥发性有机化合物(VOC)，而挥发性有机化合物(VOC) 是一环境问题。

本文涉及一种新的及改进的方法，该方法提供类似的或改进的抗划痕 性及显著优于目前聚碳酸酯前照灯透镜中发现的UV性能。因此，可以为 车辆使用寿命更好地保持抗冲击性能及透明度。另外，用于提供该增加的 性能的方法比现有工艺更加经济并且不会像现有工艺那样向大气释放 VOC。

发明内容

根据在此描述的目的及优点，提供一种前照灯透镜。该前照灯透镜包 含聚碳酸酯基体及覆盖该聚碳酸酯基体的至少一个表面的浸渍的保护性 外层。

在一个可行的实施例中，浸渍的保护性外层包括抗划痕剂及UV抑制 剂。在一个可行的实施例中，抗划痕剂是聚硅氧烷基。在一个可行的实施 例中，该抗划痕剂选自由以下材料组成的群组：乙烯基(单、二和三-烷 氧基硅烷)、苯基(一、二和三-烷氧基硅烷)、联苯基二烷氧基硅烷、乙 烯基三烷氧基硅烷、及其它聚硅氧烷基分子及它们的混合物。

在一个可行的实施例中，UV抑制剂选自由以下材料组成的群组：苯 甲酮、苯并三唑、类似羟苯基三嗪的其他化合物及它们的混合物。更进一 步地，在一个可行的实施例中，浸渍的保护性外层进一步包括UV稳定剂。 在一个可行的实施例中，该稳定剂可以是受阻胺光稳定剂。

更进一步地，任何实施例中的聚碳酸酯基体可以包括多个孔隙。另外， 抗划痕剂可以包含聚硅氧烷基分子，该聚硅氧烷基分子具有相对大的头部 及相对窄的尾部，其中头部停留在基体的表面上覆盖孔隙并且尾部穿透孔 隙并且用作头部的锚。

根据附加方面，提供一种制造具有提供抗划痕性及UV保护的浸渍的 外层的聚碳酸酯前照灯透镜的方法。该方法可以被描述为包含以下步骤： 由聚碳酸酯材料成型前照灯透镜基体，在成型之后清洗聚碳酸酯基体以及 向聚碳酸酯基体的表面浸渍保护性外层以制成聚碳酸酯浸渍的前照灯透 镜。这之后紧接着冲洗并且干燥透镜。

在一个可行的实施例中，该方法进一步包括浸渍之后增加保护性外层 的厚度。在一个可行的实施例中，这通过化学增强的物理气相沉积完成。

在一个可行的实施例中，该方法包括在保护性外层中加入抗划痕剂及 UV抑制剂。该抗划痕剂可以选自由以下材料组成的群组：乙烯基(单、 二和三-烷氧基硅烷)、苯基(一、二和三-烷氧基硅烷)、联苯基二烷氧基 硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、其它聚硅氧烷基分子及它们的混合物。另外， 该方法可以包括从由以下材料组成的群组中选择UV抑制剂：苯甲酮、苯 并三唑、其他抗UV化合物及它们的混合物。另外，该方法可以包括在保 护性外层中加入一种或多种UV稳定剂。