塑料镜片用聚硫醇组合物的制作方法

文档序号:14936364发布日期:2018-07-13 19:25阅读:232来源:国知局

实施方案涉及一种塑料镜片用聚硫醇组合物(polythiolcompositionforplasticlens)。此外,实施方案涉及一种包含上述组合物的聚合性组合物、由此所得的聚硫氨酯(polythiourethane)类化合物以及塑料镜片。



背景技术:

相比由玻璃等无机材料构成的光学材料,塑料光学材料轻量、不易碎、染色性优秀,因此各种树脂的塑料材料作为眼镜镜片、相机镜片等的光学材料被广泛应用。近年来,进一步要求光学材料的高性能化,具体地,要求高透明性、高折射率、低比重、高耐热性、高耐冲击性等。

聚硫氨酯类化合物因其优秀的光学特性及机械物理性能而作为光学材料被广泛应用。聚硫氨酯类化合物是让聚硫醇化合物(polythiolcompound)和异氰酸酯化合物(isocyanatecompound)反应而制得,上述聚硫醇化合物的物理性能将大大影响所制得的聚硫氨酯类化合物的物理性能。

用聚硫氨酯类化合物制造的镜片由于折射率高、轻量、耐冲击性较高而被广泛应用。但是,上述聚硫氨酯类镜片与玻璃镜片相比具有如下缺点,由于阿贝数低导致清晰度低,从而佩戴镜片时眼镜的疲劳度大,并且相比玻璃镜片耐热性低。

最近为了获得玻璃水准的透明度而努力的结果,介绍有如下方法,提高原料自身的纯度或调节反应,从而提高透明性、折射率等光学特性。

作为一个例子,韩国公告专利第10-1338568号揭示了一种通过水解异硫脲盐(isothiuroniumsalt)来制造聚硫醇化合物的方法,异硫脲盐(isothiuroniumsalt)通过让(聚)卤代化合物或(聚)醇类合物和硫脲(thiourea)反应所得,上述硫脲中的钙含量在1.0重量%以下,因此能够获得无色透明的(聚)硫醇化合物。此外,韩国公告专利第10-1464942号揭示了一种光学材料用聚硫醇化合物的制造方法,包含让表氯醇(epichlorohydrin)化合物和2-巯基乙醇(2-mercaptoethanol)反应的步骤,该聚硫醇化合物的制造方法中,上述表氯醇化合物中的由丙烯醛(acrolein)、丙烯基氯(allylchloride)、1,2-二氯丙烷(1,2-dichloropropane)、2,3-二氯丙烯(2,3-dichloropropene)、2-甲基-2-戊醇(2-methyl-2-pentanol)、2-氯烯丙基醇(2-chloroallylalcohol)、顺式-1,3-二氯丙烯(cis-1,3-dichloropropene)、反式-1,3-二氯丙烯(trans-1,3-dichloropropene)、1,3-二氯异丙醇(1,3-dichloroisopropanol)、1,2,3-三氯丙烷(1,2,3-trichloropropane)及2,3-二氯丙醇(2,3-dichloropropanol)构成的不纯物(杂质)的总含量在0.45重量%以下。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:韩国公告专利第10-1338568号

专利文献2:韩国公告专利第10-1464942号

发明要解决的课题

然而,上述韩国公告专利第10-1338568号所揭示的技术是,调节作为聚硫醇化合物的原料的硫脲的纯度,上述韩国公告专利第10-1464942号所揭示的技术是,调节作为聚硫醇化合物的原料的表氯醇的纯度,因此体现玻璃水准的透明度,即制造清晰透明的镜片有一定限度。此外,如果只管理原料物质的纯度,不仅难以防止制造镜片时发生变黄的情况,而且不利于由此所得镜片的质量、工艺性、经济方面。

于是,实施方案欲提供一种保持聚硫氨酯类塑料镜片的优点的同时具有作为玻璃镜片的优点的高透明度的塑料镜片用聚硫醇组合物、由此得到的聚硫氨酯类化合物以及塑料镜片。



技术实现要素:

实施方案提供一种聚硫醇组合物,其包含有两个以上的官能团的聚硫醇化合物及以下化学式1所示的化合物:

[化学式1]

上述式中,r1为c1-10烷基、c1-10烷氧基、苯基、或者被卤素置换的c1-10烷基;x为c1-10烷基、c1-10烷氧基、被卤素置换的硝基、c1-10二烷基氨基或氰基;l及m分别独立为1或2,并且l+m=3;n为0到3的整数;l为2时,r1可以相同,也可以不相同,n为2或3时,x可以相同,也可以不相同。

进一步,实施方案提供一种聚硫氨酯类镜片用聚合性组合物,其包含有异氰酸酯化合物、聚硫醇化合物及光活性色相修正剂。

此外,实施方案提供一种聚硫氨酯类镜片的制造方法,其包括:(1)提供包含异氰酸酯化合物、聚硫醇化合物及光活性色相修正剂的聚合性组合物的步骤;(2)将上述聚合性组合物热固化来制造聚硫氨酯类树脂的步骤;以及(3)对上述聚硫氨酯类树脂照射紫外线而减少上述聚硫氨酯类树脂的黄色指数的步骤。

发明效果

实施方案所涉及的塑料镜片用聚硫醇组合物在聚合聚硫醇化合物、异氰酸酯等原料物质后,通过照射紫外线这样的简单的后续工序,就可以制造出清晰透明的塑料镜片。此外,上述镜片的制造工序简单且经济,因此能够有效使用于眼镜镜片、相机镜片等各种塑料镜片的制造中。

附图说明

图1是表示一实施例所涉及的聚硫醇组合物在照射紫外线前后的分子结构的状态的示意图。

具体实施方式

一个实施方案提供一种聚硫醇组合物,其包含有两个以上官能团的聚硫醇化合物及如下化学式1所示的化合物。

[化学式1]

上述式中,r1为c1-10烷基(alkyl)、c1-10烷氧基(alkoxy)、苯基(phenyl)或被卤素置换的c1-10烷基;x为c1-10烷基、c1-10烷氧基、被卤素置换的硝基(nitro)、c1-10二烷基氨基(dialkylamino)或氰基(cyano);l及m分别独立为1或2,并且l+m=3;n为0到3的整数;l为2时,r1可以相同,也可以不相同;n为2或3时,x可以相同,也可以不相同。

上述聚硫醇组合物可以包含上述化学式1所示的化合物和有两个以上官能团的聚硫醇化合物,具体为有三个以上官能团的聚硫醇化合物。

上述化学式1所示的化合物可以是氧化膦(phosphineoxide)类化合物。例如,可以是苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphineoxide)、苯基2,4,5-三甲基苯甲酰基亚磷酸盐(2,4,5-trimethylbenzoyl)phenylphosphineeate)、乙基2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基亚磷酸盐(ethyl2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphineeate),具体地,可以是苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦或者苯基2,4,5-三甲基苯甲酰基亚磷酸盐。

对于上述组合物,上述化学式1所示的化合物的含量可以是50~40000ppm,具体为55~30000ppm。用上述组合物制造塑料镜片时,如果在上述范围内,在照射紫外线后,就可以确保并维持色相更清晰透明。

上述有两个以上官能团的聚硫醇化合物可以是有机聚硫醇。

上述有机聚硫醇可以选自由1,2-二[(2-巯基乙基)硫基]-3-巯基丙烷(1,2-bis[(2-mercaptoethyl)thio]-3-mercaptopropane)、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、2,5-二甲基巯基-1,4-二噻烷(2,5-bis(mercaptomethyl)-1,4-dithiane)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)(pentaerythritoltetra(mercaptoacetate))、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(pentaerythritoltetra(3-mercaptopropionate))、三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)(trimethylolpropanetri(mercaptoacetate))、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(trimethylolpropanetri(3-mercaptopropionate))、二季戊四醇六(巯基乙酸酯)(dipentaerythritolhexa(mercaptoacetate))、二季戊四醇六(3-巯基乙酸酯)(dipentaerythritolhexa(3-mercaptopropionate))、二(2-(2-巯基乙基硫代)-3-巯基丙基)硫化物(bis(2-(2-mercaptoethylthio)-3-mercaptopropyl)sulfide)、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫代辛烷(4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane)、2,3-二(2-巯基乙基硫代)丙烷-1-硫醇(2,3-bis(2-mercaptoethylthio)propane-1-thiol)、2,2-二(巯基甲基)-1,3-丙烷二硫醇(2,2-bis(mercaptomethyl)-1,3-propanedithiol)、二(2-巯基乙基)硫化物(bis(2-mercaptoethyl)sulfide)、四(巯基甲基)甲烷(tetrakis(mercaptomethyl)methane)、2-(2-巯基乙基硫代)丙烷-1,3-二硫醇(2-(2-mercaptoethylthio)propane-1,3-dithiol)、2-(2,3-二(2-巯基乙基硫代)丙基硫代)乙烷硫醇(2-(2,3-bis(2-mercaptoethylthio)propylthio)ethanethiol)、二(2,3-二巯基丙醇)硫化物(bis(2,3-dimercaptopropanol)sulfide)、二(2,3-二巯基丙醇)二硫化物(bis(2,3-dimercaptopropanol)disulfid)、1,2-二(2-(2-巯基乙基硫代)-3-巯基丙基硫代)乙烷(1,2-bis(2-(2-mercaptoethylthio)-3-mercaptopropylthio)ethane)、2-(2-巯基乙基硫代)-3-2-巯基-3-[3-巯基-2-(2-巯基乙基硫代)-丙基硫代]丙基硫代-丙烷-1-硫醇(2-(2-mercaptoethylthio)-3-2-mercapto-3-[3-mercapto-2-(2-mercaptoethylthio)-propylthio]propylthio-propane-1-thiol)、2,2-二-(3-巯基-丙酰氧甲基)-丁酯(2,2-bis-(3-mercapto-propionyloxymethyl)-butylester)、2-(2-巯基乙基硫代)-3-(2-(2-[3-巯基-2-(2-巯基乙基硫代)-丙基硫代]乙基硫代)乙基硫代)丙烷-1-硫醇(2-(2-mercaptoethylthio)-3-(2-(2-[3-mercapto-2-(2-mercaptoethylthio)-propylthio]ethylthio)ethylthio)propane-1-thiol)、(4r,11s)-4,11-二(巯基甲基)-3,6,9,12-四硫代四癸烷-1,14-二硫醇((4r,11s)-4,11-bis(mercaptomethyl)-3,6,9,12-tetrathiatetradecane-1,14-dithiol)、(s)-3-((r-2,3-二巯基丙基)硫代)丙烷-1,2-二硫醇((s)-3-((r-2,3-dimercaptopropyl)thio)propane-1,2-dithiol)、(4r,14r)-4,14-二(巯基甲基)-3,6,9,12,15-五硫代庚烷-1,17-二硫醇((4r,14r)-4,14-bis(mercaptomethyl)-3,6,9,12,15-pentathiaheptane-1,17-dithiol)、(s)-3-((r-3-巯基-2-((2-巯基乙基)硫代)丙基硫代)丙基硫代)-2-((2-巯基乙基)硫代)丙烷-1-硫醇((s)-3-((r-3-mercapto-2-((2-mercaptoethyl)thio)propylthio)propylthio)-2-((2-mercaptoethyl)thio)propane-1-thiol)、3,3'-二硫代二(丙烷-1,2-二硫醇)(3,3'-dithiobis(propane-1,2-dithiol))、(7r,11s)-7,11-二(巯基甲基)-3,6,9,12,15-五硫代十七烷一百烷-1,17-二硫醇((7r,11s)-7,11-bis(mercaptomethyl)-3,6,9,12,15-pentathiaheptadecane-1,17-dithiol)、(7r,12s)-7,12-二(巯基甲基)-3,6,9,10,13,16-六硫代十八烷-1,18-二硫醇((7r,12s)-7,12-bis(mercaptomethyl)-3,6,9,10,13,16-hexathiaoctadecane-1,18-dithiol)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(pentaerythritoltetrakis(3-mercaptopropionate))、三亚甲醇丙烷三(3-巯基丙酸酯)(trimethylolpropanetris(3-mercaptopropionate))、季戊四醇四(2-巯基乙酸盐)(pentaerythritoltetrakis(2-mercaptoacetate))、二季戊四醇-乙醚-苯丙锡(3-巯基丙酸酯)(bispentaerythritol-ether-hexakis(3-mercaptopropionate))、1,1,3,3-四(巯基甲基硫代)丙烷(1,1,3,3-tetrakis(mercaptomethylthio)propane)、1,1,2,2-四(巯基甲基硫代)乙烷(1,1,2,2-tetrakis(mercaptomethylthio)ethane)、4,6-二(巯基甲基硫代)-1,3-二噻烷(4,6-bis(mercaptomethylthio)-1,3-dithiane)、2-(2,2-二(巯基二甲基硫代)乙基)-1,3-二噻烷(2-(2,2-bis(mercaptodimethylthio)ethyl)-1,3-dithiane)及这些的混合物构成的群。

具体地,可以是1,2-二[(2-巯基乙基)硫基]-3-巯基丙烷(1,2-bis[(2-mercaptoethyl)thio]-3-mercaptopropane)、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、2,5-二甲基巯基-1,4-二噻烷(2,5-bis(mercaptomethyl)-1,4-dithiane)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)(pentaerythritoltetra(mercaptoacetate))、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)(pentaerythritoltetra(3-mercaptopropionate))、三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)(trimethylolpropanetri(mercaptoacetate))、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(trimethylolpropanetri(3-mercaptopropionate))、二季戊四醇六(巯基乙酸酯)(dipentaerythritolhexa(mercaptoacetate))、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)(dipentaerythritolhexa(3-mercaptopropionate))或这些的混合物。

更具体地,可以是1,2-二[(2-巯基乙基)硫基]-3-巯基丙烷(1,2-bis[(2-mercaptoethyl)thio]-3-mercaptopropane)、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、2,5-二甲基巯基-1,4-二噻烷(2,5-bis(mercaptomethyl)-1,4-dithiane)或这些的混合物。

对于上述组合物,光谱(opticalspectrum)中400nm处的透过度为t400(%),450nm处的透过度为t450(%)时,满足如下数学式1:

[数学式1]

30<a=(t450%)-(t400%)<95。

此时,上述a表示400nm及450nm处的透过度的差值,上述a值越小,黄色指数(yellowindex:y.i.)就越低。上述y.i.值可以利用能够测出色度坐标的仪器来测得。将上述聚硫醇组合物以[l*a*b*色坐标](lab色空间)表示时,b*可以是1.0以上、1.5以上、或者2.0以上。上述y.i.及b*是在本领域中广为人知的色相评价方法的参数,y.i.适用于固体的色相评价,b*适用于液体的色相评价。

实施方案提供一种包含异氰酸酯(isocyanate)化合物、聚硫醇化合物及光活性色相修正剂的聚硫氨酯类镜片用聚合性组合物。

上述光活性色相修正剂可包含上述化学式1所示的化合物。

上述聚合性组合物包含上述光活性色相修正剂,因此照射紫外线使聚合性组合物固化而形成的聚硫氨酯类树脂的黄色指数可以更低。此时,上述紫外线可以在395nm~445nm的uvv区域的波长中以1j~3j的光量照射5分钟~50分钟、10分钟~50分钟、5分钟~45分钟、或者10分钟~45分钟。

具体地,上述聚合性组合物热固化后形成的聚硫氨酯类树脂的黄色指数称为第一黄色指数,对上述聚硫氨酯类树脂照射紫外线后的黄色指数称为第二黄色指数,此时上述第一黄色指数大于第二黄色指数。

更具体地,上述第二黄色指数可以是0.1~5.5、0.1~5.4、0.5~5.4、或者1.0~5.4。此时,上述第一黄色指数可以具有比上述第二黄色指数大一定量的值。例如,上述第一黄色指数及上述第二黄色指数的差值可以是0.11以上,更具体地,上述第一黄色指数及上述第二黄色指数的差值可以是0.2以上。

上述异氰酸酯化合物可以使用聚硫氨酯的合成中普遍使用的化合物。

具体地,上述异氰酸酯化合物可以选自由包含异佛尔酮二异氰酸酯(isophoronediisocyanate)、二环己基甲烷-4,4-二异氰酸酯(dicyclohexylmethane-4,4-diisocyanate)、六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylenediisocyanate)、2,2-二甲基戊烷二异氰酸酯(2,2-dimethylpentanediisocyanate)、2,2,4-三甲基己烷二异氰酸酯(2,2,4-trimethylhexanediisocyanate)、丁烯二异氰酸酯(butenediisocyanate)、1,3-丁二烯-1,4-二异氰酸酯(1,3-butadiene-1,4-diisocyanate)、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(2,4,4-trimethylhexamethylenediisocyanate)、1,6,11-十一烷三异氰酸酯(1,6,11-undecanetriisocyanate)、1,3,6-六亚甲基三异氰酸酯(1,3,6-hexamethylenetriisocyanate)、1,8-二异氰酸酯-4-异氰酸基甲基辛烷(1,8-diisocyanate-4-isocyanatomethyloctane)、二(异氰酸基乙基)碳酸酯(bis(isocyanatoethyl)carbonate)、二(异氰酸基乙基)乙醚(bis(isocyanatoethyl)ether)、1,2-二(异氰酸基甲基)环己烷(1,2-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane)、1,3-二(异氰酸基甲基)环己烷(1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane)、1,4-二(异氰酸基甲基)环己烷(1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane)、二环己基甲烷二异氰酸酯(dicyclohexylmethanediisocyanate)、环己烷二异氰酸酯(cyclohexanediisocyanate)、甲基环己烷二异氰酸酯(methylcyclohexanediisocyanate)、二环己基二甲基甲烷异氰酸酯(dicyclohexyldimethylmethaneisocyanate)、2,2-二甲基二环己基甲烷异氰酸酯(2,2-dimethyldicyclohexylmethaneisocyanate)、二(异氰酸基乙基)硫化物(bis(isocyanatoethyl)sulphide)、二(异氰酸基丙基)硫化物(bis(isocyanatopropyl)sulphide)、二(异氰酸基己基)硫化物(bis(isocyanatohexyl)sulphide)、二(异氰酸基甲基)砜(bis(isocyanatomethyl)sulfone)、二(异氰酸基甲基)二硫化物(bis(isocyanatomethyl)disulphide)、二(异氰酸基丙基)二硫化物(bis(isocyanatopropyl)disulphide)、二(异氰酸基甲基硫代)甲烷(bis(isocyanatomethylthio)methane)、二(异氰酸基乙基硫代)甲烷(bis(isocyanatoethylthio)methane)、二(异氰酸基乙基硫代)乙烷(bis(isocyanatoethylthio)ethane)、二(异氰酸基甲基硫代)乙烷(bis(isocyanatomethylthio)ethane)、1,5-二异氰酸基-2-异氰酸基甲基-3-硫代戊烷(1,5-diisocyanato-2-isocyanatomethyl-3-thiapentane)、2,5-二异氰酸基噻吩(2,5-diisocyanatothiophene)、2,5-二(异氰酸基甲基)噻吩(2,5-bis(isocyanatomethyl)thiophene)、2,5-二异氰酸基四氢噻吩(2,5-diisocyanatotetrahydrothiophene),2,5-二(异氰酸基甲基)四氢噻吩(2,5-bis(isocyanatomethyl)tetrahydrothiophene)、3,4-二(异氰酸基甲基)四氢噻吩(3,4-bis(isocyanatomethyl)tetrahydrothiophene)、2,5-二异氰酸基-1,4-二噻烷(2,5-diisocyanato-1,4-dithiane)、2,5-二(异氰酸基甲基)-1,4-二噻烷(2,5-bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithiane)、4,5-二异氰酸基-1,3-二噻茂烷(4,5-diisocyanato-1,3-dithiolane)、4,5-二(异氰酸基甲基)-1,3-二噻茂烷(4,5-bis(isocyanatomethyl)-1,3-dithiolane)、4,5-二(异氰酸基甲基)-2-甲基-1,3-二噻茂烷(4,5-bis(isocyanatomethyl)-2-methyl-1,3-dithiolane)等的脂肪族异氰酸酯类化合物;包含二(异氰酸基乙基)苯(bis(isocyanatoethyl)benzene)、二(异氰酸基丙基)苯(bis(isocyanatopropyl)benzene)、二(异氰酸基丁基)苯(bis(isocyanatobutyl)benzene)、二(异氰酸基甲基)萘(bis(isocyanatomethyl)naphthalene)、二(异氰酸基甲基)二苯基乙醚(bis(isocyanatomethyl)diphenylether)、亚苯基二异氰酸酯(phenylenediisocyanate)、乙基亚苯基二异氰酸酯(ethylphenylenediisocyanate)、异丙基亚苯基二异氰酸酯(isopropylphenylenediisocyanate)、二甲基亚苯基二异氰酸酯(dimethylphenylenediisocyanate)、二乙基亚苯基二异氰酸酯(diethylphenylenediisocyanate)、二异丙基亚苯基二异氰酸酯(diisopropylphenylenediisocyanate)、三甲基苯三异氰酸酯(trimethylbenzenetriisocyanate)、苯三异氰酸酯(benzenetriisocyanate)、联苯二异氰酸酯(biphenyldiisocyanate)、甲苯二异氰酸酯(toluenediisocyanate)、甲苯胺二异氰酸酯(toluidinediisocyanate)、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4-diphenylmethanediisocyanate)、3,3-二甲基二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(3,3-dimethyldiphenylmethane-4,4-diisocyanate)、联苄-4,4-二异氰酸酯(bibenzyl-4,4-diisocyanate)、二(异氰酸基苯基)乙烯(bis(isocyanatophenyl)ethylene)、3,3-二甲氧基联苯-4,4-二异氰酸酯(3,3-dimethoxybiphenyl-4,4-diisocyanate)、六氢苯二异氰酸酯(hexahydrobenzenediisocyanate)、六氢二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯(hexahydrodiphenylmethane-4,4-diisocyanate)、邻二甲苯二异氰酸酯(o-xylenediisocyanate)、间苯二甲基二异氰酸酯(m-xylenediisocyanate)、对二甲苯二异氰酸酯(p-xylenediisocyanate)、二甲苯二异氰酸酯(xylenediisocyanate)、焦化二甲苯二异氰酸酯(x-xylenediisocyanate)、1,3-二(异氰酸基甲基)环乙烷(1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane)、二苯基硫化物-2,4-二异氰酸酯(diphenylsulphide-2,4-diisocyanate)、二苯基硫化物-4,4-二异氰酸酯(diphenylsulphide-4,4-diisocyanate)、3,3-二甲氧基-4,4-二异氰酸基二苯甲基硫代乙醚(3,3-dimethoxy-4,4-diisocyanatodibenzylthioether)、二(4-异氰酸基甲基苯)硫化物(bis(4-isocyanatomethylbenzene)sulphide)、4,4-甲氧基苯硫代乙烯乙二醇-3,3-二异氰酸酯(4,4-methoxybenzenethioethyleneglycol-3,3-diisocyanate)、二苯基二硫化物-4,4-二异氰酸酯(diphenyldisulphide-4,4-diisocyanate)、2,2-二甲基二苯基二硫化物-5,5-二异氰酸酯(2,2-dimethyldiphenyldisulphide-5,5-diisocyanate)、3,3-二甲基二苯基二硫化物-5,5-二异氰酸酯(3,3-dimethyldiphenyldisulphide-5,5-diisocyanate)、3,3-二甲基二苯基二硫化物-6,6-二异氰酸酯(3,3-dimethyldiphenyldisulphide-6,6-diisocyanate)、4,4-二甲基二苯基二硫化物-5,5-二异氰酸酯(4,4-dimethyldiphenyldisulphide-5,5-diisocyanate)、3,3-二甲氧基二苯基二硫化物-4,4-二异氰酸酯(3,3-dimethoxydiphenyldisulphide-4,4-diisocyanate)、4,4-二甲氧基二苯基二硫化物-3,3-二异氰酸酯(4,4-dimethoxydiphenyldisulphide-3,3-diisocyanate)等的芳香族异氰酸酯类化合物以及这些的混合物所构成的群。

具体地,可以使用1,3-二(异氰酸基甲基)环乙烷(1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane)、六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylenediisocyanate)、异佛尔酮二异氰酸酯(isophoronediisocyanate)、二甲苯二异氰酸酯(xylenediisocyanate)、甲苯二异氰酸酯(toluenediisocyanate)等。

根据目的,上述聚合性组合物还可以包含内部脱模剂、热稳定剂、反应催化剂、紫外线吸收剂、上蓝剂(blueingagent)等添加剂。

上述内部脱模剂可以从具有全氟烷基(perfluoroalkylgroup)、羟烷基(hydroxyalkylgroup)、或者磷酸酯基(phosphateestergroup)的氟系列非离子界面活性剂;具有二甲基聚硅氧烷基(dimethylpolysiloxanegroup)、羟烷基(hydroxyalkylgroup)、或者磷酸酯基(phosphateestergroup)的硅胶系列非离子界面活性剂;如三甲基十六烷基铵盐(trimethylcetylammoniumsalt)、三甲基十八烷基铵盐(trimethylstearylammoniumsalt)、二甲基乙基十六烷基铵盐(dimethylethylcetylammoniumsalt)、三乙基十二烷基铵盐(triethyldodecylammoniumsalt)、三辛基甲基铵盐(trioctylmethylammoniumsalt)、二乙基环己基十二烷基铵盐(diethylcyclohexadodecylammoniumsalt)等烷基季铵盐(alkylquaternaryammoniumsalts);以及酸性磷酸酯中选择,其成分可以单独或混合2种以上一起使用。

上述热稳定剂可使用金属脂肪酸盐类、磷类、铅类、有机锡类等中的1种或者2种以上。

作为上述反应催化剂,可适当添加制造聚硫氨酯类树脂时所使用的公知的反应催化剂。例如,可以选自由二丁基二氯化锡(dibutyltindichloride)、二甲基二氯化锡(dimethyltindichloride)等二烷基锡卤化物(dialkyltinhalide)类;二乙酸二甲基锡(dimethyltindiacetate)、二辛酸二丁基锡(dibutyltindioctanoate)、二月桂酸二丁基锡(dibutyltindilaurate)等二烷基锡二羧酸(dialkyltindicarboxylate)类;二丁氧基二丁基锡(dibutyltindibutoxide)、二丁氧基二辛基锡(dioctyltindibutoxide)等二烷基锡二醇盐(dialkyltindialkoxide)类;二丁基二(硫醚)(dibutyltindi(thiobutoxide))等二烷基锡二硫醇盐(dialkyltindithioalkoxide)类;二(2-乙基己基)锡氧化物(di(2-ethylhexyl)tinoxide)、二辛基锡氧化物(dioctyltinoxide)、二(丁氧基二丁基锡)氧化物(bis(butoxydibutyletin)oxide)等二烷基锡氧化物(dialkyltinoxide)类;二丁基锡硫化物(dibutyltinsulfide)等二烷基锡硫化物(dialkyltinsulfide)类构成的群。具体地,可以选自由二丁基二氯化锡(dibutyltindichloride)、二甲基二氯化锡(dimethyltindichloride)等二烷基锡卤化物(dialkyltinhalide)类构成的群。

上述紫外线吸收剂可使用苯甲酮(benzophenone)类、苯并三唑(benzotriazole)类、水杨酸(salicylate)类、氰基丙烯酸酯(cyanoacrylate)类、草酰替苯胺(oxanilide)类等。

上述上蓝剂对可见光区域中的橙色至黄色的波域具有吸收带,并具有对由树脂制成的光学材料的色相进行调整的功能。上述上蓝剂具体可包含表示蓝色至紫色的物质,但并不限定于此。此外,上述上蓝剂可例举染料、荧光增白剂、荧光颜料、无机颜料等,但是可以配合所要制造的光学部件要求的物理性能、树脂色相等适当选择。上述上蓝剂可以分别单独使用或者组合两种以上来使用。

从对聚合性组合物的溶解性的观点以及所获得的光学材料的透明性的观点来看,上述上蓝剂优选染料。关于上述染料,从吸收波长的观点来看,具体可为极大吸收波长为520~600nm的染料,更加具体地,可为极大吸收波长为540~580nm的染料。此外,从化合物结构的观点来看,上述染料优选蒽醌(anthraquinone)类染料。上蓝剂的添加方法并没有特别限定,可以事先添加至单体(monomer)系列中。具体地,上述上蓝剂的添加方法可使用如下多种方法:溶解于单体中的方法;或者,制造出含有高浓度上蓝剂的母液(mastersolution),并用使用上述母液的单体或者其他添加剂稀释后添加的方法等。

实施方案提供一种在模具中热固化如上上述的聚合性组合物来制造聚硫氨酯类塑料镜片的方法。根据一个实施方式,上述聚硫氨酯类塑料镜片可通过以下步骤制造出来:(1)提供包含异氰酸酯化合物、聚硫醇化合物及光活性色相修正剂的聚合性组合物的步骤;(2)通过热固化上述聚合性组合物来制造聚硫氨酯类树脂的步骤;以及(3)对上述聚硫氨酯类树脂照射紫外线以减少上述聚硫氨酯类树脂的黄色指数的步骤。进而,实施方案提供一种使用上述制造方法得到的聚硫氨酯类塑料镜片。

具体地,在上述步骤(1)中,准备如上上述的聚合性组合物。

接着,在上述步骤(2)中,在减压下对上述聚合性组合物进行脱气(degassing)后,注入到镜片成形用模具中。像这样的脱气及模具内的注入,例如可以在20~40℃的温度范围内进行。注入到模具中后,通常从低温逐渐加热至高温而进行聚合。上述聚合反应的温度,例如可以是20~150℃,具体地,可以是25~120℃。

此时,上述模具的形状可以根据用途进行多种变更。例如,根据眼镜镜片、相机镜片等用途,可使用不同形状的模具。

此外,在上述步骤(2)中,能够从约0~30℃之间的初始温度以1℃/分钟~10℃/分钟的速度进行加热。进而,上述聚合性组合物在热固化阶段以上述速度被加热至约100~150℃的温度后,可以维持5小时~30小时。

在上述步骤(3)中,热固化后马上对所形成的聚硫氨酯类树脂照射在395nm~445nmuvv区域的波长中的1j~3j的光量的紫外线,从而可以减少上述树脂的黄色指数。具体地,就上述聚合性组合物而言,通过后续工序对聚合后所形成的聚合体(即聚硫氨酯类树脂)照射紫外线,可以制造出清晰透明的塑料镜片。更具体地,上述聚硫氨酯类树脂被紫外线照射后,上述黄色指数可以减少0.11以上或0.2以上。上述紫外线可以照射5分钟~50分钟、10分钟~50分钟、5分钟~45分钟、或者10分钟~45分钟。此时,光量可利用eit公司的光量计(uvpowerpuck)来测量。

上述聚合性组合物通过混合和聚合上述异氰酸酯化合物、聚硫醇化合物、光活性色相修正剂、催化剂、脱模剂等而获得,进而制造塑料镜片,并利用以上述uvv区域为主波长的紫外灯(uvlamp)照射紫外线(uv)来消除固有的色相,从而能够制造出更透明的镜片。

此时,如上所述,上述光活性色相修正剂可以是上述化学式1所示的化合物。上述化学式1所示的化合物、例如氧化膦(phosphineoxide)类化合物在uva区域和uvv区域具有吸收波长,因此初期的聚硫醇组合物的色相呈黄色。但是,制造镜片后如果利用以uvv区域为主波长带的uv灯(例如tl灯、黑光灯等)以1j~3j的光量照射紫外线的话,呈固有的黄色的氧化膦类化合物被紫外线(uv)分解,固有的黄色可以被消除。这种现象被称之为光漂白(photo-bleaching)。

进一步,上述氧化膦类化合物因照射紫外线而被分解,并作为分解物产生自由基(radical)。此时,聚硫氨酯类树脂的分子结构中也生成自由基,但是该自由基与氧结合之前先与上述氧化膦类化合物的分解物结合。因此,上述氧化膦类化合物能够防止上述聚硫氨酯类树脂的氧化(参见图1)。

此外,由于聚硫氨酯类树脂的分子结构在热固化后并非是完整的基态(groundstate),所以通过照射紫外线变成激发态(exitedstate)时,容易回到基态(groundstate),从而镜片的色相变得更透明清晰(参见图1)。

根据需要,为了防止反射、赋予高硬度、提高耐磨耗性、提高耐药性、赋予防雾性(anti-fogging)、或者赋予时尚性(fashionity),可以对通过这种方法制造的塑料镜片实施表面研磨、防带电处理、硬涂层处理、防反射涂层处理、染色处理、调光处理等物理性、化学性处理进行改良。

如此,关于实施方案所涉及的塑料镜片用聚硫醇组合物,使聚硫醇化合物、异氰酸酯化合物、光活性色相修正剂等原料物质聚合后,通过照射紫外线这样的简单的后续工序,可以制造出清晰透明的塑料镜片。此外,上述镜片的制造工序简单且经济,因此能够有效使用于眼镜镜片、相机镜片等各种塑料镜片的制造中。

下面,根据下述实施例,对本发明作更加详细的说明。但是,下述实施例仅仅是为了例示本发明而已,本发明的范围并不限定于这些实施例。

实施例1:聚硫醇组合物的制造

通过日本特开平7-252207号公报的实施例1所记载的方法获得包含4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)及5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫代十一烷(5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane)的有四个官能团的聚硫醇化合物的混合物。此时,包含在上述混合物中的各聚硫醇化合物是结构异构体(structuralisomer)关系。混合上述聚硫醇混合物与作为化学式1所示的化合物的苯基二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphineoxide)(光起始剂819(irgacure819),basf公司)60ppm,从而制造出聚硫醇组合物。

实施例2~9及比较例1:聚硫醇组合物的制造

如下述表1所记载,除了改变化学式1所示的化合物的种类及含量以外,实施与实施例1相同的方法,从而制得聚硫醇组合物。

【表1】

光起始剂819及光起始剂tpo-l:basf公司

实施例10:聚合性组合物的制造

将上述实施例1的聚硫醇组合物49.3重量部、二甲苯二异氰酸酯(xylenediisocyanate)50.7重量部、作为聚合催化剂的二丁基氯化锡(dibutyltinchloride)0.01重量部及作为内部脱模剂的un(酸性磷酸烷基酯(phosphoricalkylester)脱模剂,stepan公司)0.1重量部均匀混合,从而制得聚合性组合物。

实施例11~18及比较例2:聚合性组合物的制造

如下述表1所记载,除了分别使用实施例2~9及比较例1的聚硫醇组合物以外,实施与实施例10相同的方法,从而分别制得实施例11~18及比较例2的聚合性组合物。

实验例:确认物理性质

将上述实施例1~9及比较例1中所制得的聚硫醇组合物、以及上述实施例10~18及比较例2中所制得的聚合性组合物作为对象,如下述那样测量物理性质,测量结果如下表2及表3所示。

(1)测量b*

在内部厚度为10mm的石英试池(quartzcell)中注入在上述实施例1~9及比较例1中所制得的聚硫醇组合物,并利用分光测色计(cm-3700a,美能达公司)求得b*。b*值越大,则评价液相的组合物越透明。其结果如下面表2所示。

(2)黄色指数(yellowindex,y.i.)

将上述实施例10~18及比较例2的聚合性组合物在600pa下进行1小时的脱气(degassing)后,用3μm的聚四氟乙烯过滤器(teflonfilter)进行过滤。将过滤后的聚合性组合物注入至用胶带组装的玻璃铸模中。将上述铸模从25℃以5℃/分钟的速度升温至120℃,在120℃下进行18小时的聚合。接着,将玻璃铸模中的固化树脂在130℃下进一步固化4小时之后,使成形体(塑料镜片)从玻璃铸模中脱模。此时,上述镜片是用厚度为9mm、φ为75mm的圆形镜片平板铸模制得。对所制得的镜片,利用分光测色计(cm-3700a,美能达公司)测量400nm下的透过度(t400%)及450nm下的透过度(t450%),并求得它们的差值(a=t450%-t400%)。

使用相同的仪器在固化后马上测量y.i.值,然后利用tl灯(飞利浦公司)再对同一个镜片照射10分钟,使uvv的光量达到1.5j,之后利用分光测色计测量uv照射后的y.i.值。其结果如下面表3所示。

【表2】

【表3】

如上述表2所示,相比比较例1的聚硫醇组合物,实施例1~9的聚硫醇组合物的b*值大,从而可知其为透明的液相。进一步,从上述表3可知,在实施例10~18中制得的镜片与在比较例2中制得的镜片进行比较时,透过度的差异大,且刚刚固化后的y.i.值虽然较大,但uv照射后的y.i.值显著减少。因此,可以预想到通过本实施例制造的塑料镜片更透明且能形成清晰的图像,从而可被有效使用。

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