专利名称：用于制备安全性好的镜片的组合物及镜片的制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种用于制备安全性好的镜片的组合物以及利用该组合物制备镜片的方法。
背景技术：
据统计，全世界的近视眼患者约占总人数的30% 40%，因此眼镜成为很大一部分人的日常生活必不可少的用品。而镜片则是眼镜的关键部件，其性能的好坏，将直接影响眼镜的使用效果。在上世纪90年代及以前，眼镜镜片普遍采用玻璃材料，玻璃材料的镜片往往易碎、较重，大大影响了近视患者佩戴眼镜的安全性和舒 适性，因此逐渐被树脂镜片所取代。目前的普通树脂镜片是采用二甘醇丙烯基碳酸酯(ADC)材料聚合制造而成或者采用间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二丁酯与ADC单体共聚的镜片，专利文献 CN1548988A、CN101017209A、CN101778879、CN1910503A 等均有不同程度的披露。但是这些镜片往往是硬度不够，容易破碎，给眼镜佩戴者带来一定的安全隐患，有的虽然在一定程度上提高了硬度，但是镜片很重，影响了佩戴的舒适度。另外，在树脂镜片行业，对于明示具有安全性能的镜片必须符合美国FDA规定的最低要求，其要求是重量达16. Sg的钢球从127cm高处自由落向测试镜片，镜片必须不破损。上述材料的镜片在提高光学性能的加硬及减反射膜层处理后其耐冲击性受到较大的劣化，满足不了 FDA的最低要求，因此不具有安全性，而且这些镜片的机械性能较差，在镜片进行磨制时往往出现破损。因此开发出一种硬度高、质量轻的镜片十分必要的。
发明内容
本发明主要是提供一种用于制备硬度高、质量轻的镜片的组合物，以及利用该种组合物制备具有上述优良性能镜片的方法。本发明首先提供一种用于制造树脂镜片的组合物，该组合物的组分和按重量计的百分比含量为
二异氰酸酯0-60%
多元醇40-70% ；
余量为如下组分和含量的添加剂，
催化剂50-2000 ppm
紫外线吸收剂300-20000 ppm
内脱模剂0-5000 ppm
调色剂0-50 ppm ；
以上各组分的含量之和为100%。本领域的普通技术人员应当知道ppm (parts per million)表示的是用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度，也称百万分比浓度，下同。
优选地，所述的制造树脂镜片的组合物中的二异氰酸酯为3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、1，6-亚己基二异氰酸酯、4，4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯、1，3- 二 (异氰酸酯甲基)苯，二 (异氰酸酯甲基)环己烷、2，5 (2，6) - 二 (异氰酸酯甲基)二环[2.2. I]庚烷或甲基环己基二异氰酸酯中的一种或几种。进一步优选地，所述的二异氰酸酯为3-异氰酸酯基亚甲基_3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、1，6-亚己基二异氰酸酯和4，4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或几种。优选地，所述的制造树脂镜片的组合物中的多元醇为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、四(巯基乙酸)季戊四醇酯、四(3-巯基丙酸)三羟甲基丙烷酯、三巯基乙酸三羟甲基丙烷酯或四巯基乙酸二(三羟甲基丙烷)酯或中的一种或几种。进一步优选地，所述的多元醇为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和/或四(巯基乙酸)季戊四醇酯。
优选地，
所述的制造树脂镜片的组合物中的催化剂为胺类，或二丁基二氯化锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、四氟化锡、四氯化锡、四溴化锡、四碘化锡、甲基氯化锡、二甲基氯化锡、丁基氯化锡、二丁基氯化锡、三丁基氯化锡、三苯基氯化锡、_■丁基锡硫酿、_■ (2~ (乙基己基))锡氧化物中的一种或几种；
所述的紫外线吸收剂为2- (2’_羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3’ -叔丁基-2’ -羟基-5’ -甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’ -羟基-3’ 5’ - 二叔丁基苯基)_5_氯苯并三唑、2- (2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2，2 ’ - 二羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2- 二羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的一种或几种；
所述的内脱模剂为含氟的非离子型表面活性剂、含硅的表面活性剂、烷基季铵、酸性磷酸酯、聚甲基硅油、聚乙基硅油和苯甲基硅油；更加优选地，所述的内脱模剂酸性磷酸酯类脱模剂如磷酸异丙酯、磷酸二异丙酯、磷酸丁酯、磷酸辛酯、磷酸二辛酯、磷酸异癸酯、磷酸二异癸酯、磷酸十三烷基酯、磷酸二(十三烷基)酯或为它们的混合物；另外也，可以使美国斯泰潘(STEPAN)公司的ZELEC UN磷酸酯类脱模剂；
所述的调色剂为蒽醌型的染料和杂环型的氨基酮类染料。本发明还提供利用上述的组合物制造树脂镜片的方法，该方法包括如下步骤
(1)将配方量的单体加入密封的反应釜中，使用干燥的氮气置换掉空气；
(2)在室温下混合搅拌f2小时后，减压搅拌30分钟后将上述的组合物用O. 5-5微米过滤器过滤后充填到用黏胶带固定的玻璃模具内，充填好的模具放入烘箱按以下的加热程序进行聚合反应
室温350CO. 5小时
35 0C 35 0CI 小时
35 0C 40 0C2 小时
40 0C 60 0C3 小时
60 0C 60 0C4 小时
600C 1200C7 小时
120 0C —120 0C2 小时
120 0C 70 0CI 小时(3)在70°C时拆除玻璃模具，所得到的镜片在100-120摄氏度的温度下进行退火消应力处理。优选地，上述的制造树脂镜片的方法，该方法还包括采用浸涂、旋涂或喷涂等方法采用加热固化在镜片上形成O. 5-5微米厚的加硬涂层。进一步优选地，所述的加硬涂层是将带有环氧基团的有机硅偶联剂水解物和二氧化硅、二氧化锆、二氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化铌的纳米溶胶的混合物。优选地，上述的制造树脂镜片的方法，该方法还包括蒸镀一层氟树脂的膜层。对上述制得的镜片进行检验测试，结果表明
Φ镜片经89. 5克钢球127cm高的落体冲击而不受损；
镜片的折射率在I. 54 I. 56，经过减反射膜处理的镜片的透光率大于98% ；
S:厚度为2. Omm的平光镜片波长小于等于400nm的紫外线过滤大于99%。因此，利用上述的组合物和方法制备的镜片，具有硬度高、质量轻、防辐射的优点，能够满足眼镜佩戴者对安全性和舒适性的要求。
具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明内容作进一步的阐述。实施例I__组合物配方与镜片制备工艺 (O配方I :
3-异氰酸酯基亚甲基_3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯200克
1，6-亚己基二异氰酸酯250克
四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯550克
二氯化二丁基锡I. 2克
2-(2’ -羟基-5’ -叔辛基苯基)苯并三唑15克
ZelecunI 克
溶剂紫染料O. 5克
(2)制备工艺
将单体按配方I称量后加入密封的反应釜中，使用干燥的氮气置换掉空气。然后在室温下混合搅拌广2小时后，减压搅拌30分钟后将上述的组合物用I微米过滤器过滤后充填到用黏胶带固定的玻璃模具内，充填好的模具放入烘箱按以下的加热程序进行聚合反应
反应步骤I反应温度I反应时间-
权利要求
1.ー种用于制备安全性好的镜片的组合物，其特征在于，该组合物的组分和按重量计的百分比含量为 ニ异氰酸酯0-60% 多元醇40-70% ； 余量为如下组分和含量的添加剤， 催化剂50-2000 ppm 紫外线吸收剂300-20000 ppm 内脱模剂0-5000 ppm 调色剂0-50 ppm ； 以上各组分的含量之和为100%。
2.根据权利要求I所述的用于制备安全性好的镜片的组合物，其特征在于，所述的ニ异氰酸酯为3-异氰酸酯基亚甲基_3，5，5-三甲基环己基异氰酸酷、1，6-亚己基ニ异氰酸酷、4，4’ - ニ环己基甲烷ニ异氰酸酷、1，3-ニ(异氰酸酯甲基)苯，ニ(异氰酸酯甲基)环己烷、2，5(2，6)-ニ(异氰酸酯甲基)ニ环[2. 2. I]庚烷或甲基环己基ニ异氰酸酯中的ー种或几种。
3.根据权利要求2所述的用于制备安全性好的镜片的组合物，其特征在于，所述的ニ异氰酸酯为3-异氰酸酯基亚甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酷、1，6-亚己基ニ异氰酸酷和4，4’ - ニ环己基甲烷ニ异氰酸酯中的ー种或几种。
4.根据权利要求I所述的用于制备安全性好的镜片的组合物，其特征在于，所述的多元醇为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、四(巯基こ酸)季戊四醇酯、四(3-巯基丙酸)三羟甲基丙烷酯、三巯基こ酸三羟甲基丙烷酯或四巯基こ酸ニ(三羟甲基丙烷)酯或中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的用于制备安全性好的镜片的组合物，其特征在于，所述的多元醇为四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯和/或四(巯基こ酸)季戊四醇酷。
6.根据权利要求I所述的用于制备安全性好的镜片的组合物，其特征在于，所述的催化剂为胺类，或ニ丁基ニ氯化锡、二月桂酸ニ丁基锡、ニこ酸ニ丁基锡、辛酸亚锡、二月桂酸ニ丁基锡、四氟化锡、四氯化锡、四溴化锡、四碘化锡、甲基氯化锡、ニ甲基氯化锡、丁基氯化锡、ニ丁基氯化锡、三丁基氯化锡、三苯基氯化锡、ニ丁基锡硫醚、ニ(2-(こ基己基))锡氧化物中的ー种或几种；所述的紫外线吸收剂为2- (2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3’ -叔丁基-2’ -羟基-5’ -甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’ -羟基-3’ 5’ - ニ叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2- (2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2，4-ニ羟基ニ苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基ニ苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基ニ苯甲酮、2，2’ - ニ羟基-4-甲氧基ニ苯甲酮和2-ニ羟基-4-正辛氧基ニ苯甲酮中的ー种或几种；所述的内脱模剂为含氟的非离子型表面活性剤、含硅的表面活性剤、烷基季铵、酸性磷酸酯、聚甲基硅油、聚こ基硅油和苯甲基硅油；所述的调色剂为蒽醌型的染料和杂环型的氨基酮类染料。
7.利用权利要求I 6中任一项所述的组合物制造树脂镜片的方法，其特征在干，该方法包括如下步骤 (1)将配方量的単体加入密封的反应釜中，使用干燥的氮气置換掉空气； (2)在室温下混合搅拌f2小时后，减压搅拌30分钟后将上述的组合物用O. 5-5微米过滤器过滤后充填到用黏胶带固定的玻璃模具内，充填好的模具放入烘箱按以下的加热程序进行聚合反应 室温350CO. 5小时35 0C 35 0C1 小时35 0C 40 0C2 小时40 0C 60 0C3 小时60 0C 60 0C4 小时600C 1200C7 小时1200C—1200C2 小时120 0C 70 0C1 小时(3)在70°C时拆除玻璃模具，所得到的镜片在100-120摄氏度的温度下进行退火消应力处理。
8.根据权利要求7所述的制造树脂镜片的方法，其特征在于，该方法还包括采用浸涂、旋涂或喷涂等方法采用加热固化在镜片上形成O. 5-5微米厚的加硬涂层。
9.根据权利要求8所述的制造树脂镜片的方法，其特征在于，所述的加硬涂层是将带有环氧基团的有机硅偶联剂水解物和ニ氧化硅、ニ氧化锆、ニ氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化铌的纳米溶胶的混合物。
10.根据权利要求8所述的制造树脂镜片的方法，其特征在于，该方法还包括蒸镀ー层氟树脂的膜层。
全文摘要
本发明主要涉及一种用于制备安全性好的树脂镜片的组合物，该组合物由配方量的二异氰酸酯、多元醇、催化剂以及紫外线吸收剂、内脱模剂、调色剂组成；本发明还涉及利用该组合物制备树脂镜片的方法。制得的树脂镜片具有硬度高、质量轻、防辐射的优点，能够满足眼镜佩戴者对安全性和舒适性的要求。
文档编号C08L75/04GK102660115SQ20121016191
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者朱海峰, 谢公兴, 谢公晚 申请人:江苏明月光电科技有限公司