眼镜材料、眼镜框及眼镜的制作方法_4

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0] 眼镜具有上述的眼镜框和被安装于该眼镜框的光学透镜。
[0211] 作为光学透镜,只要具有所期望的光学特性即可,没有特别限制,例如可由玻璃形 成,或者由例如光学用丙烯酸树脂、光学用聚碳酸酯树脂、光学用聚酰胺树脂、光学用聚氨 酯树脂、光学用环氧树脂(包括环硫树脂(thioepoxy)。)等光学用树脂等形成。
[0212] 作为光学透镜,可优选举出由光学用树脂形成的光学透镜,可更优选举出由光学 用聚氨酯形成的光学透镜。
[0213] 光学用聚氨酯可通过多异氰酸酯成分与含有活性氢基团的成分的反应而得到。
[0214] 作为光学用聚氨酯中使用的多异氰酸酯成分,例如,可举出与上述的多异氰酸酯 成分(眼镜材料的制造中使用的多异氰酸酯成分)相同的多异氰酸酯成分。
[0215] 另外,作为光学用聚氨酯中使用的多异氰酸酯成分,还可举出含硫脂肪族多异氰 酸酯、含硫芳香族多异氰酸酯。
[0216] 含硫脂肪族多异氰酸酯是在分子中含有硫的脂肪族多异氰酸酯,例如,可举出双 (异氰酸乙酯基)硫醚、双(异氰酸丙酯基)硫醚、双(异氰酸甲酯基)砜、双(异氰酸甲酯基)二 硫醚、双(异氰酸丙酯基)二硫醚、双(异氰酸甲酯基硫基)甲烷、双(异氰酸甲酯基硫基)乙 烷、双(异氰酸乙酯基硫基)甲烷、双(异氰酸乙酯基硫基)乙烷、1,5-二异氰酸酯基一2-异 氰酸甲酯基一 3 -硫杂戊烷等。
[0217] 含硫芳香族多异氰酸酯是在分子中含有硫的芳香族多异氰酸酯,例如,可举出双 (3-异氰酸苯酯基)硫醚、双(4 一异氰酸苯酯基)硫醚、双(3-异氰酸甲酯基苯基)硫醚、双 (4 一异氰酸甲酯基苯基)硫醚、双(3-异氰酸甲酯基苄基)硫醚、双(4 一异氰酸甲酯基苄基) 硫醚、双(3-异氰酸苯酯基)二硫醚、双(4 一异氰酸苯酯基)二硫醚、双(3-异氰酸甲酯基苯 基)二硫醚、双(4 一异氰酸甲酯基苯基)二硫醚等。
[0218] 上述多异氰酸酯成分可单独使用或并用2种以上。
[0219] 作为光学用聚氨酯中使用的多异氰酸酯成分,可优选举出脂肪族多异氰酸酯(包 括脂环式多异氰酸酯。)、芳香族多异氰酸酯,可优选举出1,3-苯二甲撑二异氰酸酯、2,4一 甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、4,4'一二苯基甲烷二异氰酸酯、降冰片烷二异氰 酸酯、亚甲基双(环己基异氰酸酯)、1,3-双(异氰酸甲酯基)环己烷、1,4一双(异氰酸甲酯 基)环己烷、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、及/或其衍生物,可更优选举出1, 3-苯二甲撑二异氰酸酯、1,5-戊二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、及/或其衍生物,可进 一步优选举出1,5-戊二异氰酸酯及/或其衍生物。
[0220] 通过使用1,5-戊二异氰酸酯及/或其衍生物,可实现光学用聚氨酯的透明性、耐 冲击性的提升。
[0221] 作为光学用聚氨酯中使用的含有活性氢基团的成分,例如,可举出与上述的含有 活性氢基团的成分(眼镜材料的制造中使用的含有活性氢基团的成分)相同的含有活性氢 基团的成分,更具体而言,可举出上述的多元醇成分、上述的多胺成分。
[0222] 另外,作为光学用聚氨酯中使用的含有活性氢基团的成分,还可举出多硫醇成分。
[0223] 多硫醇成分是具有2个以上作为活性氢基团的硫醇基(巯基)的化合物,例如,可举 出脂肪族硫醇化合物、包含酯键的脂肪族硫醇化合物、芳香族硫醇化合物等。
[0224] 作为脂肪族硫醇化合物,例如,可举出甲二硫醇、1,2 -乙二硫醇、1,2 -丙二硫醇、 1,3-丙二硫醇、1,4一丁二硫醇、1,5-戊二硫醇、1,6-己二硫醇、1,2 -环己二硫醇、3,4一 二甲氧基丁烷一 1,2 -二硫醇、2 -甲基环己烷一 2,3 -二硫醇、1,2 -二巯基丙基甲基醚、2, 3-二巯基丙基甲基醚、双(2-巯基乙基)醚、四(巯基甲基)甲烷、双(巯基甲基)硫醚、双(巯 基甲基)二硫醚、双(巯基乙基)硫醚、双(巯基乙基)二硫醚、双(巯基甲硫基)甲烷、双(2-巯 基乙基硫基)甲烷、1,2-双(巯基甲硫基)乙烷、1,2-双(2-巯基乙基硫基)乙烷、1,3-双 (巯基甲硫基)丙烷、1,3-双(2-巯基乙基硫基)丙烷、1,2,3-三(巯基甲硫基)丙烷、1,2, 3-三(2-巯基乙基硫基)丙烷、1,2,3-三(3-巯基丙基硫基)丙烷、4 一巯基甲基一 1,8 - 二巯基一3,6 -二硫杂辛烷、5,7 -二巯基甲基一 1,11 一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4, 7 -二巯基甲基一 1,11一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4,8 -二巯基甲基一 1,11一二巯 基一3,6,9一三硫杂^^一烷、1,1,3,3-四(巯基甲硫基)丙烷、2,5 -二巯基甲基一 1,4一二 噻烷、4,6-双(巯基甲硫基)一 1,3-二噻烷、2-(2,2-双(巯基甲硫基)乙基)一 1,3-二硫 杂环丁烷、四(巯基甲硫基甲基)甲烷、四(2 -巯基乙基硫基甲基)甲烷、双(2,3 -二巯基丙 基)硫酿、2,5 -二疏基一1,4 一二噻烧等。
[0225] 作为包含酯键的脂肪族硫醇化合物,例如,可举出乙二醇双(2-巯基乙酸酯)、乙 二醇双(3-巯基丙酸酯)、二乙二醇(2-巯基乙酸酯)、二乙二醇(3-巯基丙酸酯)、2,3-二 巯基一 1 一丙醇(3-巯基丙酸酯)、3 -巯基一 1,2-丙二醇双(2-巯基乙酸酯)、3 -巯基一 1,2-丙二醇二(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷(3-巯 基丙酸酯)、三羟甲基乙烷三(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基乙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四 醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、甘油三(2-巯基乙酸酯)、甘油三 (3-巯基丙酸酯)、1,4一环己二醇双(2-巯基乙酸酯)、1,4一环己二醇双(3-巯基丙酸 酯)、羟基甲基硫醚双(2 -巯基乙酸酯)、羟基甲基硫醚双(3 -巯基丙酸酯)、羟基乙基硫醚 (2 -巯基乙酸酯)、羟基乙基硫醚(3 -巯基丙酸酯)、羟基甲基二硫醚(2 -巯基乙酸酯)、羟 基甲基二硫醚(3 -巯基丙酸酯)、巯基乙酸双(2 -巯基乙基酯)、亚硫基二丙酸双(2 -巯基 乙基酯)等。
[0226] 作为芳香族硫醇化合物,例如,可举出1,2 -二巯基苯、1,3 -二巯基苯、1,4一二巯 基苯、1,2-双(巯基甲基)苯、1,4一双(巯基甲基)苯、1,2-双(巯基乙基)苯、1,4一双(巯基 乙基)苯、1,2,3-三巯基苯、1,2,4一三巯基苯、1,3,5-三巯基苯、1,2,3-三(巯基甲基) 苯、1,2,4一三(巯基甲基)苯、1,3,5-三(巯基甲基)苯、1,2,3-三(巯基乙基)苯、1,3,5 - 三(巯基乙基)苯、1,2,4一三(巯基乙基)苯、2,5-甲苯二硫醇、3,4一甲苯二硫醇、1,4一萘 二硫醇、1,5-萘二硫醇、2,6 -萘二硫醇、2,7 -萘二硫醇、1,2,3,4一四巯基苯、1,2,3,5 - 四巯基苯、1,2,4,5-四巯基苯、1,2,3,4一四(巯基甲基)苯、1,2,3,5-四(巯基甲基)苯、1, 2,4,5-四(巯基甲基)苯、1,2,3,4一四(巯基乙基)苯、1,2,3,5-四(巯基乙基)苯、1,2,4, 5 -四(巯基乙基)苯、2,2 ' 一二巯基联苯、4,4 ' 一二巯基联苯等。
[0227] 上述多硫醇成分可单独使用或并用2种以上。
[0228] 上述活性氢化合物成分可单独使用或并用2种以上。
[0229] 作为光学用聚氨酯中使用的含有活性氢基团的成分,可优选举出多元醇成分、多 硫醇成分,可更优选举出多硫醇成分。另外,作为多硫醇成分,可优选举出脂肪族硫醇化合 物、包含酯键的脂肪族硫醇化合物,可进一步优选举出4一巯基甲基一 1,8-二巯基一3,6 - 二硫杂辛烷、5,7 -二巯基甲基一1,11一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4,7-二巯基甲 基一 1,11 一二疏基一3,6,9 一二硫杂十一烧、4,8 -二疏基甲基一 1,11 一二疏基一3,6,9 一 三硫杂十一烷、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3 - 巯基丙酸酯)、1,1,3,3-四(巯基甲硫基)丙烷、2,5 -二巯基甲基一1,4一二噻烷、4,6-双 (巯基甲硫基)一 1,3-二噻烷、2-(2,2-双(巯基甲硫基)乙基)一 1,3 -二硫杂环丁烷,可 特别优选举出5,7 -二巯基甲基一 1,11一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4,7-二巯基甲 基一 1,11 一二疏基一3,6,9 一二硫杂十一烧、4,8 -二疏基甲基一 1,11 一二疏基一3,6,9 一 三硫杂十一烷、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)。
[0230] 另外,光学透镜可优选由生物质原料得到。更具体而言,优选通过来源于生物质原 料的多异氰酸酯成分与来源于生物质原料的含有活性氢基团的成分的反应,制造光学用聚 氨酯,使用该光学用聚氨酯得到光学透镜。
[0231] 作为来源于生物质原料的多异氰酸酯成分,例如,可举出通过以氨基酸(其为来源 于植物的原料)为原料、将其氨基转化为异氰酸酯基而得到的来源于植物的多异氰酸酯等。
[0232] 更具体而言,例如,可举出通过以下方法得到的来源于生物质原料的1,5 -戊二异 氰酸酯:依据国际公开W02011/108473号说明书中的实施例所记载的方法等,使作为生物质 原料的赖氨酸进行脱羧反应,将氨基转化为异氰酸酯基。
[0233] 另外,作为来源于生物质原料的多异氰酸酯成分,不限于上文所述,可使用多种来 源于生物质原料的多异氰酸酯成分。更具体而言,例如,可举出通过以下方法得到的来源于 植物的脂肪族多异氰酸酯等:通过将二元羧酸(其为来源于植物的原料)进行酰胺化及还原 而转化为末端氨基,进而使其与光气反应,将氨基转化为异氰酸酯基。
[0234] 作为来源于生物质原料的含有活性氢基团的成分,例如,可举出来源于生物质原 料的多硫醇成分(优选为脂肪族硫醇化合物)。
[0235] 作为来源于生物质原料的多硫醇成分,例如,可举出以表氯醇(其通过由来源于植 物的原料得到的甘油的氯化及环氧化制造)为原料合成的4 一巯基甲基一 1,8-二巯基一3, 6 -二硫杂辛烷、4,8或4,7或5,7 -二巯基甲基一 1,11 一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷。
[0236] 更具体而言,例如,向上述的由甘油制造的表氯醇加成2-巯基乙醇,与硫脲等硫 化剂反应,利用碱进行分解,由此,可合成来源于植物的4 一巯基甲基一 1,8-二巯基一 3, 6 -二硫杂辛烷、来源于植物的5,7 -二巯基甲基一 1,11 一二巯基一 3,6,9 一三硫杂^^一烷、 4,7 -二巯基甲基一1,11一二巯基一3,6,9一三硫杂^^一烷、4,8 -二巯基甲基一1,11一二 巯基一 3,6,9 一三硫杂^^一烷等。
[0237] 需要说明的是,甘油可利用水解、酯交换等处理由在菜籽油、棕榈油、蓖麻油、橄榄 油等植物油脂中含有的甘油的脂肪酸酯得到。
[0238] 另外,作为来源于生物质原料的含有活性氢基团的成分,除了上述的来源于生物 质原料的多硫醇成分之外,还可举出例如来源于植物的聚四亚甲基醚多元醇、来源于植物 的聚酯多元醇等来源于生物质原料的多元醇成分。
[0239] 需要说明的是,作为来源于生物质原料的含有活性氢基团的成分,不限于上文所 述,可使用多种来源于生物质原料的含有活性氢基团的成分。
[0240] 使用上述来源于生物质原料的多异氰酸酯成分、及来源于生物质原料的含有活性 氢基团的成分,由生物质原料制造光学用聚氨酯时,对于由该光学用聚氨酯形成的光学透 镜而言,可实质上减少燃烧时的二氧化碳的排出量,可减轻对地球环境的负担。
[0241] 使用生物质原料得到光学用聚氨酯时,其生物质度例如为5%以上、优选为25%以 上、更优选为40 %以上、进一步优选为60 %以上。
[0242] 需要说明的是,生物质度可按照后述的实施例求出。
[0243] 而且,光学用聚氨酯可通过使上述的多异氰酸酯成分和上述的含有活性氢基团的 成分反应而得到。
[0244] 对于多异氰酸酯成分与含有活性氢基团的成分的配合比例而言,含有活性氢基团 的成分中的活性氢基团(羟基、氨基、巯基)相对于多异氰酸酯成分中的异氰酸酯基(NC0)的 当量比(活性氢基团/NC0)例如为0.8以上、优选为0.85以上、更优选为0.9以上,例如为1.2 以下、优选为1.15以下、更优选为1.1以下。当量比为上述范围时,可得到适于作为光学材 料、尤其是眼镜的塑料透镜材料的光学用聚氨酯。
[0245] 另外,作为聚合方法,没有特别限制,可优选采用浇铸聚合。
[0246] 该方法中,首先,向用垫片(gasket)、胶带等保持的透镜形状的成型模具之间,注 入多异氰酸酯成分和含有活性氢基团的成分的混合物,根据需要,利用减压下的脱泡、过滤 (加压过滤、减压过滤)等进行处理,然后,将多异氰酸酯成分和含有活性氢基团的成分聚 合。
[0247] 另外,该聚合中,根据需要,可配合反应催化剂。
[0248]作为反应催化剂,没有特别限制,可使用聚硫氨酯类树脂的制造中使用的已知的 反应催化剂、上述的已知的氨酯化催化剂等。
[0249] 反应催化剂的配合比例可根据目的及用途适当设定。
[0250] 作为反应条件,可根据原料成分及催化剂的种类、使用量、模具形状等适当设定, 例如,反应温度为一50~150°C,反应时间为1~50小时。另外,根据情况,于10~150°C的温 度范围保持或缓缓升温,固化1~25小时。
[0251] 另外,光学用聚氨酯根据需要可进行退火处理。退火处理中的处理温度例如为50 °C以上、优选为90°C以上、更优选为100°C以上,例如为150°C以下、优选为140°C以下、更优 选为130°C以下。
[0252] 另外,在制造光学用聚氨酯时,根据需要,还可以以适当的比例配合已知的添加 剂,例如内部脱模剂、树脂改性剂、以及扩链剂、交联剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化 剂、防着色剂、油溶染料、填充剂、密合性提高剂等。
[0253] 作为内部脱模剂,例如,可举出酸性磷酸酯,更具体而言,例如,可举出磷酸单酯、 磷酸二酯等。
[0254] 上述内部脱模剂可单独使用或并用2种以上。
[0255] 内部脱模剂的配合比例可根据目的及用途适当设定。
[0256] 树脂改性剂是为了调整光学用聚氨酯的光学物性、机械特性、以及提升原料成分 (单体)的处理性等而配合的。
[0257] 作为树脂改性剂,具体而言,例如,可举出环硫化合物、醇化合物、胺化合物、环氧 化合物、有机酸及其酸酐、包括(甲基)丙烯酸酯化合物等在内的烯烃化合物等。
[0258] 上述树脂改性剂可单独使用或并用2种以上。
[0259] 树脂改性剂的配合比例可根据目的及用途适当设定。
[0260] 需要说明的是,在光学用聚氨酯的制造中,上述添加剂(内部脱模剂、树脂改性剂 等)可在合成各原料成分时添加,也可预先配合在合成的各原料成分中,也可在混合各原料 成分时添加,此外,也可在混合后添加。优选在混合各原料成分时添加添加剂。
[0261] 而且,通过这样的反应可得到所期望的形状(例如,透镜状)的光学用聚氨酯,可将 得到的光学用聚氨酯用作光学透镜。
[0262] 另外,根据需要,可在使用光学用聚氨酯得到的光学透镜(塑料透镜)的单面或两 面上层叠涂覆层。
[0263] 作为涂覆层,例如,可举出底涂层、硬涂层、防反射膜层、防雾涂膜层、防污染层、防 水层等。
[0264] 上述涂覆层可以以单层的形式层叠于光学透镜,另外,也可形成多层而层叠于光 学透镜。
[0265] 另外,涂覆层形成多层时,或在光学透镜的两面上层叠涂覆层时,上述涂覆层可以 分别相同,另外也可以相互不同。
[0266] 这样的光学透镜优选被安装(嵌合)于上述的眼镜框,形成眼镜。
[0267] 眼镜整体(包括眼镜框、光学透镜及涂覆剂。)的生物质度例如为10%以上、优选为 25 %以上、更优选为50 %以上、进一步优选为75 %以上。
[0268] 而且,得到的眼镜由于在眼镜框中含有上述的热塑性聚氨酯,所以加工性及机械 强度优异,此外,由于在低于〇°C的温度范围具有利用动态粘弹性测定而得到的taM的峰, 所以可得到优异的触感,而且,由于在〇°C以上70°C以下的温度范围具有利用动态粘弹性测 定而得到的tan5的峰,所以合适感也优异。
[0269] 因此,上述的眼镜可在下述眼镜中合适地使用:矫正眼镜、保护眼镜、太阳镜、护目 镜等,更具体而言,运动用眼镜;例如在浴池、桑拿等高温多湿场所中使用的具有防雾功能 的眼镜;例如安装有电子设备(其具有传输音乐、图像等功能)的眼镜;例如安装有电子透镜 (其赋予了液晶功能)的眼镜;以及用于网络功能的眼镜、用于防花粉的眼镜、用于近视、远 视、老花眼的用于视力保健功能的眼镜、用于防止白内障、青光眼的眼镜、含有能放松精神 的香料的眼镜等。
[0270] 实施例
[0271] 接下来,基于实施例及比较例说明本发明,但本发明不受下述的实施例的限制。另 外,在以下的说明中,只要没有特别说明,"份"及"%"是质量基准。需要说明的是,以下所示 的实施例的数值可替换为实施方式中记载的对应的数值(即
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