光致变色聚氨酯复合材料的制作方法_3

文档序号:9456984阅读:来源:国知局
酷化物树脂片层的实例为二乙酸纤维素和=乙酸纤维素。
[0077] 在本发明文中,合适的光致变色化合物为有机化合物,该有机化合物在溶液状态 下当暴露于一定光能量(例如室外日光)下被激活(变暗),并在移除光能量时漂净。它 们基本上选自苯并化喃,糞并化喃,螺苯并化喃,螺糞并化喃,螺苯并嗯嗦,螺糞并嗯嗦,俘 精酸酢和俘精酷亚胺中的一种或多种。现已报道过运样的光致变色化合物,例如美国专 利 5658502,5702645,5840926,6096246,6113812 和 6296785,W及美国专利申请序列号为 10/038350中,上述所列专利普通转让给与本发明相同的受让人,本申请引用其全文。
[0078] 在经认定的光致变色化合物中,优选糞并化喃衍生物应用于光学制品如眼镜镜 片。其显示良好的着色量子效率,良好的灵敏度和饱和光密度,可接受的漂白率或稱色率, 更重要的是其具有良好的疲劳性能。该些化合物可应用于400nm-700nm的可见光光谱范 围。因此,通过混合两种W上在激活状态下具有互补色的光致变色化合物能够获得所需的 混合色,例如中性灰色或褐色。
[0079] 更优选的是如下列通式表示的糞并巧,化]化喃和糞并[1,2b]化喃:
[0080]
[0081] 芳控结构上不同位置的取代基用于调整化合物具有所需的颜色和稱色率,W及改 善的疲劳性能。例如,一种光致变色染料可W含有如(甲基)丙締酷氧基或(甲基)締丙 基的可聚合的基团,W便它可W通过聚合作用化学键合到主体材料。
[0082] 纳入到本发明聚氨醋层的光致变色化合物的量由活化状态所需的光阻和聚氨醋 层本身的厚度决定。户外太阳镜的可见光透射率优选为5% -50%之间,8% -30%之间或 10% -20%之间。优选地,纳入到所述聚氨醋层的光致变色物质的总量可为聚氨醋总量的 约0.Iwt% -5wt%,或者约0.Swt% -3.Owt%。如果聚氨醋层的厚度为100微米,为了达到 10% -20 %的户外光透射率大约需要0. 5wt%-Iwt%的光致变色化合物。所需的光致变色 化合物的量与聚氨醋层的厚度成反比。也就是说,要达到相同的户外光透射率,聚氨醋层越 厚,所需的光致变色化合物的浓度就越低。所述光致变色化合物的浓度也取决于激活状态 下光致变色化合物的颜色强度。
[0083] 根据本发明的某些实施方式,光致变色聚氨醋复合材料进一步使用起调整色调功 能的各种添加剂和/或非光致变色染料。添加剂如抗氧化剂和光稳定剂纳入到聚氨醋层中 是为了提高光致变色化合物的抗疲劳性。受阻胺类通常用作光稳定剂,受阻酪类通常用作 抗氧化剂。优选的受阻胺类光稳定剂包括双(1,2, 2, 6, 6-五甲基-4-赃晚基)癸二酸醋,或 1,2, 2, 6, 6-五甲基-4-赃晚醇,十S醇和1,2, 3, 4-下烧四簇酸的缩合产物作为叔胺受阻胺 类化合物。优选的酪类抗氧化剂包括1,1,3-S(2-甲基-4-径基-5-叔下基苯基)下烧, 四[亚甲基-3-(3',5'-二叔下基-4'-径基-苯基)丙酸醋]甲烧,和1,3,5-S化5-二 叔下基-4-径基苯基)-1,-3, 5-S嗦-2, 4, 6- (-1H,3H,5H) -S酬。酪类抗氧化剂优选包含 3种W上受阻酪类。
[0084] 本发明的另一方面是光致变色聚氨醋复合材料的制备方法。在一个实施方式中, 该工艺包括从含有一种或多种多元醇和一种或多种二异氯酸醋的组合物中形成一种或多 种预聚物。所述一种或多种预聚物可W在单个反应中一起形成或者分别在不同反应中形 成,随后合并形成预聚物混合物。例如,单一的二异氯酸醋可与单一的多元醇混合形成第一 预聚物。所述第一预聚物可接着与第二预聚物合并,该第二预聚物由一相同或不同的二异 氯酸醋和一不同的第二多元醇形成。可选地,包含二异氯酸醋的组合物可与不同多元醇的 混合物相结合。
[00化]然后将光致变色染料,扩链剂和/或交联剂与所述预聚物混合,从而形成光致变 色聚氨醋。然后将所述光致变色聚氨醋诱铸到离型膜层或直接诱铸到其中一透明树脂片层 上,W形成光致变色聚氨醋层。若在所述离型膜上形成所述光致变色聚氨醋层,所述光致变 色聚氨醋层随后从膜上移除,并夹到一个或两个透明树脂层间或片层间,夹层时透明树脂 涂覆底漆的一面为靠近光致变色聚氨醋层的那面。
[0086] 若所述光致变色聚氨醋层在所述透明片层上形成,所述光致变色聚氨醋和所述透 明片层可由此形成所需的光致变色复合材料或者可W将一第二透明片层夹到所述光致变 色聚氨醋层的另一面,从而形成所需的光致变色复合材料。
[0087] 可选地,所述光致变色聚氨醋可在适合夹于树脂片层间的层中挤出。所述光致变 色聚氨醋也可W于多层挤出工艺中随着一个或两个透明树脂片层同时挤出,从而形成多层 光致变色复合材料。
[0088] 根据本发明形成的光致变色聚氨醋复合材料然后再进行固化。固化优选分两阶段 进行:a)室溫下固化1-12天,例如6天;b)升溫至约150°C到130°C例如70°C下后固化8 小时至一周,例如4天。
[0089] 虽然本发明的光致变色复合材料特别适合用于经普通转让的美国专利6328446 中描述的通过镶嵌注塑成型工艺制备光致变色聚碳酸醋镜片,但其也可用作其他光致变色 透明片材如护目镜和面罩。所述光致变色复合材料也可通过美国专利5286419描述的方法 被纳入到其他类型的眼镜镜片中,例如诱铸树脂镜片。
[0090] 下面将进一步讨论上述发明概念的具体优选实施方式。
[0091] 合成实施例1:径基封端的聚氨醋树脂溶液的合成
[0092] 在一加仑的不诱钢罐中充入744. 85克化7555当量)径值为56. 9m巧OH/g的聚碳 酸醋二醇,并且数均分子量约2000g/mol(购自旭化成(As址iKasei),型号为巧652)。然后 加入四氨巧喃灯HFl150. 5克)溶解二醇,接着在室溫下将199. 9克(1.511当量)4, 4'-二 环己基甲烧二异氯酸醋化12MDI,购自拜耳度ayer),型号为Desmo化rW)加入反应器中。将 混合物揽拌至均匀。将二月桂酸二下基锡催化剂(4. 73克,购自空气产品(AirPrcxlucts), 型号为T-12,并用THF稀释成5%的溶液)加入到混合物中引发反应。混合物在涂料振动 器内振动大约五分钟。不诱钢容器中用氮气吹扫,密封,在室内条件下熟化四天。
[0093] 向上述溶液中加入680. 9克化7555当量)5%的1,4-下二醇的THF溶液,随后 再加入16. 4克THF。反应溶液在涂料振动器内振动五分钟,使其在室溫下自我增长分子 量。用凝胶渗透色谱法检测该聚合溶液的分子量。在室溫下反应3天后,重均分子量为 90101道尔顿,数均分子量M。为56906道尔顿(由配备有GPCmaxVE2001溶剂/样品模块, 270-DualRALS/LALS/Vis检测器和VE3580RI检测器的ViscotekGPC系统测定)。
[0094] 向上述用354克THF进一步稀释的反应溶液中加入另一份1,4-下二醇(134. 7克 5%的THF溶液,0. 1494当量)W泽灭反应。
[0095] 合成实施例2 :异氯酸醋基封端的预聚物溶液的合成
[0096] 在一加仑的玻璃瓶中充入1121. 59克化2821当量)径值为141.Im巧OH/g的聚碳 酸醋二醇,数均分子量约800g/mol(购自旭化成(As址iKasei),型号为G3450J)。然后加入 四氨巧喃灯HF616. 09克)溶解二醇,接着在室溫下将752. 94克化5691当量)4, 4' -二 环己基甲烧二异氯酸醋化12MDI,购自拜耳度ayer),型号为Desmo化rW)加入容器中。将 混合物揽拌至均匀。将二月桂酸二下基锡催化剂化38克,购自空气产品(AirPrcxlucts), 型号为T-12,并用THF稀释成5%的溶液)加入到混合物中引发反应。混合物揽拌约五分 钟。容器用氮气吹扫,密封,在室内条件下熟化四天。
[0097] 合成实施例3 :异氯酸醋基封端的预聚物溶液的合成
[0098] 在一加仑的玻璃瓶中充入892. 12克化2275当量)径值为143.Im巧OH/g的聚 碳酸醋二醇,并且数均分子量约800g/mol(购自旭化成(As址iKasei),型号为巧650J)。 然后加入四氨巧喃灯HF492. 88克)溶解二醇,接着在室溫下将607. 50克化4591当 量)4, 4'-二环己基甲烧二异氯酸醋化12MDI,购自拜耳度ayer),型号为Desmo化rW)加入 容器中。将混合物揽拌至均匀。将二月桂酸二下基锡催化剂(7. 50克,购自空气产品(Air Prcxlucts),型号为T-12,并用THF稀释成5 %的溶液)加入到混合物中引发反应。混合物 揽拌约五分钟。容器用氮气吹扫,密封,在室内条件下熟化四天。
[0099] 合成实施例4 :径基封端的聚氨醋树脂溶液的合成
[0100] 在72加仑的玻璃反应器中充入23. 46磅(10. 77当量)径值为56. 8m巧OH/g的聚 碳酸醋二醇,并且数均分子量约2000g/mol(购自旭化成(As址iKasei),型号为巧652)。然 后加入四氨巧喃灯HF24. 16磅)溶解二醇,接着在室溫下将6. 24磅化15当量)4, 4' -二 环己基甲烧二异氯酸醋化12MDI,购自拜耳度ayer),型号为Desmo化rW)加入反应器中。将 混合物揽拌至均匀。将二月桂酸二下基锡催化剂化15磅,购自空气产品(AirPrcxlucts), 型号为T-12,并用THF稀释成5%的溶液)加入到混合物中引发反应。混合物在50-53°C下 揽拌约3小时。
[0101] 向上述溶液中加入10. 33磅THF,接着加入23. 95磅5%的1,4-下二醇(12.05 当量)的THF溶液。反应溶液在45°C下揽拌2小时,然后将反应溶液排放到5加仑的钢紧 盖容器中,用氮气吹扫,然后密封储存。10天后取样用GPC(凝胶渗透色谱法)测量溶液的 分子量。发现重均分子量为66210道尔顿,数均分子量为31939道尔顿(由配备有GPCmax VE2001 溶剂 / 样品模块,270-DualRALS/LALS/Visc检测器和VE3580RI检测器的Viscotek GPC系统测定)。 阳102] 合成实施例5 :径基封端的聚氨醋的合成 阳103] 步骤1 :在反应器烧瓶中,将1226. 0克化27当量)4, 4' -二环己基甲烧二异氯酸 醋化12MDI,购自拜耳度ayer),型号为DesmcxlurW)充入到反应器中并在室溫下揽拌。将 2000克(4. 02当量)
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