[發(fā)明專利]可聚合的液體組合物和由聚氨酯類型的可聚合液體組合物為起始生產有機玻璃的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980147185.6
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN102227456A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設計）人: W·博斯;F·倫齊;R·弗雷斯蒂耶里;A·韋基奧內
• 申請（專利權）人: 阿克蒙股份公司
• 主分類號: C08G18/08
• 分類號: C08G18/08;C08G18/16;C08G18/32;C08G18/75;G02B1/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任宗華

本發(fā)明涉及可聚合的液體組合物，和由可聚合的液體組合物起始生產具有良好的光學和物理-機械性能的有機玻璃的方法；它還涉及由聚合所述組合物獲得的有機玻璃。

更具體地，根據(jù)本發(fā)明生產具有良好光學和物理-機械性能的有機玻璃的方法應用到基本上由兩種組分組成的聚氨酯類型的可聚合液體組合物上，其中第一組分(A)含有至少一種脂環(huán)族二異氰酸酯單體，或一種脂環(huán)族二異氰酸酯單體和通過使所述脂環(huán)族二異氰酸酯單體與一種或更多種多羥基化合物反應獲得的預聚物的混合物，而第二組分(B)含有一種或更多種多羥基化合物。

現(xiàn)有技術已經公開了開發(fā)用于光學領域中應用，尤其要求高透明度且不存在著色的應用的許多材料。無機玻璃是過去最廣泛地使用的材料，但最近，它被較輕，具有改進的沖擊強度且容易生產的塑料聚合物材料取代。

存在各種類型的可商購的聚合物材料，所有這些都具有優(yōu)勢和缺勢。熱塑性材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)的問題例如是，對與大多數(shù)化學產品和溶劑接觸時其耐受性低，且可加工性差，因為在機械加工，例如平面切削、邊緣修飾、鉆孔、磨削和拋光過程中，它們傾向于熔融。而且，聚碳酸酯具有高的雙折射率和色差現(xiàn)象，這使得它不適合于高質量的光學應用中。

對于眼科應用來說，尤其對于生產眼鏡來說，由聚合二甘醇雙(烯丙基碳酸酯)(由烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)的名稱而獲知)獲得的熱固性有機玻璃在商業(yè)上尤其感興趣，因為它具有抗老化性和可加工性的特殊機械性能，例如由F.Strain在“Encyclopedia?of?Chemical?Processing?and?Design”，第一版，Dekker?Inc.，New?York，Vol.11，第452頁；和“Encyclopedia?of?Polymer?Science?and?Technology”(1964)，Vol.1，第799頁，Interscience?Publishers，New?York中所公開的。

ADC的商業(yè)成功不僅是由于聚合產品具有良好的性能，而且是由于最終產品的生產技術相對簡單，稱為鑄塑(casting)或人工鑄塑。

通過采用這一技術操作，將含聚合引發(fā)劑的液體組合物傾倒在通過組合通常由玻璃制成的兩個元件獲得的模具的模腔內，所述模腔被由合適材料制成的間隔(distancing)墊圈隔開。

然后在模具內，通過用范圍通常為30℃-110℃的逐漸增加的溫度熱處理，使液體組合物進行聚合，聚合時間通常從10小時變化到100小時。在上述處理最后，打開模具，并回收聚合的最終產品。

然而，使用ADC具有各種缺點，從安全以及從經濟繁瑣(onerous)的角度考慮，這些缺點使得基于這一組合物的最終產品的生產方法具有冒險性。

事實上通常在過氧化物引發(fā)劑存在下進行ADC的聚合反應，所述過氧化物引發(fā)劑屬于過氧二烷基二碳酸酯，例如過氧二異丙基二碳酸酯(IPP)。

其中以可變濃度在ADC單體內稀釋IPP的溶液可商購。這一溶液降低與過氧化物的熱不穩(wěn)定性有關的危險，但沒有解決在不利的溫度下(即在低溫下)運輸和儲存過氧化物的問題。這一溶液的缺點是顯著增加日常儲存和監(jiān)管引發(fā)劑的用量和操作成本。

另外，一旦制備，單體與催化劑的溶液必須在短時間內使用，以避免過早的聚合反應，或者再者避免這一問題，必須在低溫(約0℃)下進行鑄塑。

可容易地推導出，這一關鍵的方面代表以上所述的生產工藝的嚴重復雜性。

最后，如前所述，盡管由聚合ADC衍生的有機玻璃具有良好的光學和物理-機械性能，但多年來，市場對具有進一步提高的光學和機械性能的最終產品的需求顯著增加，尤其是對透明度、高韌度和沖擊強度的要求。

還存在鑄塑最終產品的生產方法的替代方案，例如UV固化，它快速得多地發(fā)生且允許由多官能的丙烯酸類或甲基丙烯酸類單體為起始獲得熱固性有機玻璃。然而，這一有機玻璃具有低的沖擊強度和耐磨蝕性以及相對于通過聚合ADC獲得的有機玻璃，具有較差的光學性能。

具體地針對眼科透鏡領域和作為聚碳酸酯的替代方案，最近提出了基于聚氨酯-脲聚合物的具有高沖擊強度的材料，正如美國專利6127505和國際專利申請WO03/044071中所述。

然而，與聚碳酸酯的情況一樣，采用這些材料生產的透鏡仍然具有加工問題，采用浸漬技術時可著色性差，和另外，所得透鏡傾向于隨著時間流逝，因氧化反應導致變黃。