本發(fā)明的實施方案涉及一種包括制備工藝得到改進的含磷脫模劑的光學用聚合性組合物及含磷脫模劑的制備方法。
背景技術:
與由玻璃等無機材料構成的光學材料相比,塑料光學材料重量輕、不易破碎且具有優(yōu)異的可染性,所以各種樹脂的塑料材料作為眼鏡鏡片、相機鏡片等的光學材料而廣泛使用。
聚硫氨酯化合物因其優(yōu)異的光學特性和機械物理性能而作為光學材料廣泛使用。通常,聚硫氨酯化合物是通過將聚合性組合物注入模具中進行加熱固化的澆鑄聚合而進行制備,聚合后伴隨將聚合性組合物固化而成的樹脂從模具脫模的工藝。然而,所述被固化的樹脂與模具牢固地粘接在一起,不易脫模,所以需要添加脫模劑,將其從模具脫模。
近年來,最廣泛使用的脫模劑是磷酸酯化合物。然而,現有技術中使用的磷酸酯化合物具有制備方法繁瑣而復雜的缺點。具體地,磷酸酯化合物通過使磷酰鹵如pocl3、pobr3與一元醇在胺催化劑下在溶劑中反應來制備,而該反應中將產生hcl、hbr等氣體和/或大量的鹽等副產物,所以需要額外進行用于去除這些副產物的工藝。另外,所述副產物不僅難以100%進行純化,而且引起鏡片外觀不良(日本公開專利第2000-191673號、日本注冊專利第6009722號、美國注冊專利第9,130,239號)。
現有技術文獻
專利文獻
(專利文獻1)日本公開專利第2000-191673號
(專利文獻2)日本注冊專利第6009722號
(專利文獻3)美國注冊專利第9,130,239號
技術實現要素:
(欲解決的問題)
本發(fā)明的實施方案的目的在于提供一種通過簡便的方法獲得磷酸酯化合物且不會產生副產物的方法。此外,提供包括所述磷酸酯化合物的聚合性組合物,進而提供光學特性、外觀特性得到提升的塑料鏡片。
(解決問題的手段)
根據本發(fā)明的一個實施方案,提供一種光學用聚合性組合物,包括硫醇化合物、異氰酸酯化合物和含磷脫模劑,其中,所述含磷脫模劑包括具有1個羥基的第1磷化合物和具有2個羥基的第2磷化合物。
根據本發(fā)明的一個實施方案,提供一種含磷脫模劑的制備方法,所述制備方法包括如下步驟:即,對由化學式3表示的化合物和水、醇或及其混合物進行反應,制備由化學式1表示的化合物、由以下化學式2表示的化合物或其混合物。
所述式中,r1至r3各自獨立地為c1-30烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基、c8-30烷基芳烷基。
根據本發(fā)明的一個實施方案,提供一種利用通過所述制備方法獲得的含磷脫模劑制備的聚硫氨酯塑料鏡片。
根據本發(fā)明的一個實施方案,提供一種含磷脫模劑,包括具有1個羥基的第1磷化合物和具有2個羥基的第2磷化合物,其中,所述第1磷化合物為由所述化學式1表示的化合物,所述第2磷化合物由所述化學式2表示,所述第1磷化合物和所述第2磷化合物的摩爾比為0.5至1:1。
(發(fā)明效果)
根據本實施方案的含磷脫模劑使用可以在室溫條件下以及沒有催化劑或溶劑的狀態(tài)下很容易地與一元醇和/或水進行反應的五氧化二磷,所以能夠更加簡便而容易地進行制備。另外,進行所述反應時不產生副產物,所以使用通過該方法獲得的脫模劑制備鏡片時,可以防止因副產物導致的鏡片外觀不良,并進一步提高外觀物理特性。此外,不需要額外的用于去除副產物的工藝,具體地,不需要洗滌、過濾等工藝,所以不產生廢水,不僅環(huán)保,而且工藝簡單,可節(jié)省制造成本。
具體實施方式
以下,通過實施方案詳細說明本發(fā)明。實施方案不限于如下公開的內容,在不改變本發(fā)明的要點的前提下,可以修改為各種形態(tài)。
在本說明書中,除非另有說明,“包括”是指還可以包括其他元素。
另外,除非另有說明,本說明書中描述的用于表示成分的量、反應條件等的所有數字和表達應理解為在所有情況下均由術語“約”修飾。
本發(fā)明的實施方案提供一種光學用聚合性組合物,包括硫醇化合物、異氰酸酯化合物和含磷脫模劑,其中,所述含磷脫模劑包括具有1個羥基的第1磷化合物和具有2個羥基的第2磷化合物。
含磷脫模劑
如上所述,含磷脫模劑可以包括具有1個羥基的第1磷化合物和具有2個羥基的第2磷化合物或其混合物。
所述第1磷化合物可以為由下述化學式1表示的化合物,所述第2磷化合物可以為由下述化學式2表示的化合物。
所述式中,r1至r3各自獨立地為c1-30烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基或c8-30烷基芳烷基。
此時,所述c1-30烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基和c8-30烷基芳烷基的未取代的官能團的至少一個氫原子可被c1-30烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基、c8-30烷基芳烷基等的官能團取代或未取代。
即,所述r1至r3各自獨立地為被如上所述的官能團取代或未取代的c1-30烷基、被所述相同的官能團取代或未取代的c6-30芳基、被所述相同的官能團取代或未取代的c7-30芳烷基、被所述相同的官能團取代或未取代的c7-30烷基芳香基或被所述相同的官能團取代或未取代的c8-30烷基芳烷基。
更具體地,所述r1至r3中的至少一個可以為由下述化學式5表示的化合物。
[化學式5]
所述式中,r4為c6-30亞芳基、c7-30亞芳烷基、c7-30烷基亞芳香基或c8-30烷基亞芳烷基,所述r5為c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基或c8-30烷基芳烷基。
此時,所述c6-30亞芳基、c7-30亞芳烷基、c7-30烷基亞芳香基、c8-30烷基亞芳烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基和c8-30烷基芳烷基的未取代的官能團的至少一個氫原子可被c1-30烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基、c8-30烷基芳烷基等的官能團取代或未取代。
即,所述r4可以為被如上所述的官能團取代或未取代的c6-30亞芳基、被所述相同的官能團取代或未取代的c7-30亞芳烷基、被所述相同的官能團取代或未取代的c7-30烷基亞芳香基或被所述相同的官能團取代或未取代的c8-30烷基亞芳烷基,所述r5可以為被所述相同的官能團取代或未取代的c6-30芳基、被所述相同的官能團取代或未取代的c7-30芳烷基、被所述相同的官能團取代或未取代的c7-30烷基芳香基或被所述相同的官能團取代或未取代的c8-30烷基芳烷基。
更具體地,所述r1至r3各自獨立地為可以選自由辛基、丁氧基乙基、2-丁氧基乙基、丁氧基、1-丁氧基、十二烷基、三(丙二醇)n丁基乙基(n為1至10的整數)、2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基、甲基、乙基、1-丙基、異丙基、1-丁基、2-丁基、異丁基、叔丁基、1-戊基、異戊基、2-戊基、3-戊基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-2-丁基、tert-戊基、1-己基、2-甲基-1-戊基、4-甲基-2-戊基、2-乙基-1-丁基、環(huán)戊基、甲基環(huán)戊基、環(huán)己基、甲基環(huán)己基、1-庚基、2-庚基、3-庚基、甲基環(huán)戊基甲基、乙基環(huán)戊基、環(huán)戊基乙基、環(huán)己基甲基、苯基、萘基、蒽基、菲基、苯并蒽基、苯并菲基、并四苯基、芘基、二苯并蒽基、稠五苯基、低苯基、苯并吡喃基、甲苯基(甲基苯基)、二甲基苯基、三甲基苯基、乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、戊基苯基、環(huán)己基苯基、三甲基苯基、甲基萘基、甲基菲基、乙基菲基、丙基菲基、芐基、苯乙基、1-苯丙基、萘甲基、萘乙基、甲基芐基、二甲基芐基、三甲基芐基、丁基芐基和二丁基芐基組成的組。
由所述化學式1表示的化合物可以為磷酸二辛酯(dioctylhydrogenphosphate)、雙(2-丁氧基乙基)磷酸氫鹽(bis(2-butoxyethyl)hydrogenphosphate)、1-(1-(1-丁氧基丙烷-2-基氧基)丙-2-基氧基)丙-2-基十二烷基磷酸氫鹽(1-(1-(1-butoxypropan-2-yloxy)propan-2-yloxy)propan-2-yldodecylhydrogenphosphate)、雙(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基)磷酸氫鹽(bis(2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethyl)hydrogenphosphate)、二(1-甲氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-methoxy-2-propyl)phosphate)、二(1-乙氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-ethoxy-2-propyl)phosphate)、二(1-丁氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-buthoxy-2-propyl)phosphate)、二(2-丁氧基-3-丁基)磷酸酯(di(2-buthoxy-3-butyl)phosphate)、二(1-癸氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-decyloxy-2-propyl)phosphate)、二(1-環(huán)己氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-cyclohexyloxy-2-propyl)phosphate)、二(1-芳氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-aryloxy-2-propyl)phosphate)、二(1-(3,7,11,15-四甲基-2-十六烷氧基)-2-丙基)磷酸酯(di(1-(3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecyloxy)-2-propyl)phosphate)、二(1-苯氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-phenoxy-2-propyl)phosphate)、二(1-鄰甲基苯氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-o-methylphenoxy-2-propyl)phosphate)、二(1-對-壬基苯氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-p-nonylphenoxy-2-propyl)phosphate)、二(1-(對氯苯氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-(p-chlorophenoxy-2-propyl)phosphate)、二(1-(對甲氧基苯氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-(p-methoxyphenoxy-2-propyl)phosphate)、二(1-芐氧基-2-丙基)磷酸酯(di(1-benzyloxy-2-propyl)phosphate)、二(1-(十一烷氧基芐氧基)-2-丙基)磷酸酯(di(1-(undecyloxybenzyloxy)-2-propyl)phosphate)、二(1-(1-丁氧基-2-丙氧基)-2-丙基)磷酸酯(di(1-(1-buthoxy-2-propoxy)-2-propyl)phosphate)、二(三(1,2-丙二醇單丁基醚))磷酸酯(di(tri(1,2-propyleneglycolmonobutylether))phosphate)、二(四(1,2-丙二醇單丁醚))磷酸酯(di(tetra(1,2-propyleneglycolmonobutylether))phosphate)或二(五(1,2-丙二醇單丁醚)(di(penta(1,2-propyleneglycolmonobutylether)。
此外,由所述化學式2表示的化合物可以為辛基二氫磷酸鹽(octyldihydrogenphosphate)、2-丁氧基乙基磷酸二氫鹽(2-butoxyethyldihydrogenphosphate)、十二烷基磷酸二氫鹽(dodecyldihydrogenphosphate)、2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基二氫磷酸酯(2-(2-(2-methoxyethoxy)ethoxy)ethyldihydrogenphosphate)、單(1-甲氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-methoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-乙氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-ethoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-丁氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-buthoxy-2-propyl)phosphate)、單(2-丁氧基-3-丁基)磷酸酯(mono(2-buthoxy-3-butyl)phosphate)、單(1-癸氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-decyloxy-2-propyl)phosphate)、單(1-環(huán)己氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-cyclohexyloxy-2-propyl)phosphate)、單(1-芳氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-arlyoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-(3,7,11,15-四甲基-2-十六烷氧基)-2-丙基)磷酸酯(mono(1-(3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecyloxy)-2-propyl)phosphate)、單(1-苯氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-phenoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-鄰甲基苯氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-o-methylphenoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-對-壬基苯氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-p-nonylphenoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-(對氯苯氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-(p-chlorophenoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-(對甲氧基苯氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-(p-methoxyphenoxy-2-propyl)phosphate)、單(1-芐氧基-2-丙基)磷酸酯(mono(1-benzyloxy-2-propyl)phosphate)、單(1-(十一烷氧基芐氧基)-2-丙基)磷酸酯(mono(1-(undecyloxybenzyloxy)-2-propyl)phosphate)、單(1-(1-丁氧基-2-丙氧基)-2-丙基)磷酸酯(mono(1-(1-buthoxy-2-propoxy)-2-propyl)phosphate)、單(三(1,2-丙二醇單丁醚))磷酸酯(mono(tri(1,2-propyleneglycolmonobutylether))phosphate)、單(四(1,2-丙二醇單丁醚))磷酸酯(mono(tetra(1,2-propyleneglycolmonobutylether))phosphate)或單(五(1,2-丙二醇單丁醚))磷酸酯(mono(penta(1,2-propyleneglycolmonobutylether))phosphate)。
此時,所述含磷脫模劑可以包括0.1至1:1或0.5至1:1的摩爾比的由所述化學式1表示的化合物和由所述化學式2表示的化合物。此外,所述含磷脫模劑以所述含磷脫模劑總重量為準,可以包括10至50重量百分比或20至40重量百分比的由所述化學式1表示的化合物,以及50至90重量百分比或60至80重量百分比的由所述化學式2表示的化合物。所述含磷脫模劑的摩爾比和含量在所述范圍以內時,鏡片易于脫模,可以獲得外觀特性優(yōu)異的鏡片。
另外,所述含磷脫模劑還可包括醇。所述醇可以為由下述化學式6表示的化合物。
[化學式6]
r6-oh
所述式中,r6為c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基或c8-30烷基芳烷基。此時,如上所述般,所述c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基和c8-30烷基芳烷基的未取代的官能團的至少一個氫原子被c1-30烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基、c8-30烷基芳烷基等的官能團取代或未取代。
如上所述的含磷脫模劑可以通過如下方法制備。具體地,本發(fā)明的實施方案提供一種含磷脫模劑的制備方法,所述制備方法包括如下步驟:即,對由化學式3表示的化合物和水、醇或及其混合物進行反應,制備由化學式1表示的化合物、由以下化學式2表示的化合物或其混合物。
所述式中,r1至r3各自獨立地為c1-30烷基、c6-30芳基、c7-30芳烷基、c7-30烷基芳香基、c8-30烷基芳烷基。所述取代基的具體實例如上所述。
包括由所述化學式1和/或由化學式2表示的化合物的含磷脫模劑可以通過將由所述化學式3表示的化合物和所述水、醇或其混合物以1:3至10摩爾比、1:3至7摩爾比或1:5至7摩爾比進行反應而制備。
此時,所述醇可以為一元醇。例如,所述醇可以為辛醇、乙二醇單丁醚、十二烷醇、2-乙基己醇、異十三醇、油醇、二十四醇、三(丙二醇)n-丁基醚(n為1至10的整數)、三甘醇單甲醚或其混合物。
所述醇的含水量可以為1,500ppm以下、1,300ppm以下、1,200ppm以下、1,000ppm以下、800ppm以下、600ppm以下、50至1,500ppm、50至1,300ppm、50至1,200ppm、50至1,000ppm、100至1,500ppm、100至1,300ppm、100至1,200ppm、100至1,000ppm、100至800ppm、100至600ppm、200至1,500ppm、200至1,300ppm、200至1,200ppm或200至1,000ppm。在具有所述范圍的含水量時,可在不產生副產物的情況下,獲得作為所述化學式1和/或化學式2的目標的含磷脫模劑。
根據所述制備方法,所述含磷脫模劑可以通過如下方法制備:將由所述化學式3表示的化合物首先與水進行反應后,再與水、醇或其混合物進行反應。
根據一個實施方案,所述含磷脫模劑可以通過如下方法制備:將由所述化學式3表示的化合物與水以1:0.5至2.5摩爾比、1:0.5至2摩爾比、1:0.7至2摩爾比或1:0.7至1.5摩爾比進行反應后,在獲得的反應物中,將由所述化學式3表示的化合物與所述水、醇或其混合物以1:3至8摩爾比或1:3至7摩爾比進行反應。
根據一個實施方案,所述含磷脫模劑可以通過如下方法制備:將由所述化學式3表示的化合物與水以1:0.5至2.5摩爾比、1:0.5至2摩爾比、1:0.7至2摩爾比或1:0.7至1.5摩爾比進行反應后,在獲得的反應物中,將由所述化學式3表示的化合物與所述醇以1:3至8摩爾比、1:3至7摩爾比、1:3至6.5摩爾比或1:3至6摩爾比進行反應。
另外,根據所述制備方法,所述含磷脫模劑可通過將由所述化學式3表示的化合物單獨與醇進行反應而制備。
所述反應可在室溫下進行2至10小時,具體地,可在15至50℃、15至45℃、15至40℃或15至35℃溫度下進行2至5小時。在所述溫度范圍內進行反應時,可以減少未反應的醇。
可以在所述室溫下,將由所述化學式3表示的化合物,即五氧化二磷,與水、醇或其混合物進行反應。此時,將由所述化學式3表示的化合物與所述水、醇或其混合物進行反應時,可以分成多次添加。這是因為,如果添加過多的由所述化學式3表示的化合物,則有可能與所述水、醇或其混合物反應后產生過多的熱量,導致超出所述溫度范圍,所以可以分成多次添加,而不是一次性添加。
具體地,相對于1摩爾的由所述化學式3表示的化合物,可以分成1至8次、1至5次或2至6次進行添加。
根據所述制備方法,除了由所述化學式1和所述化學式2表示的磷化合物以外,所述含磷脫模劑還可以包括少量的其他磷化合物。具體地,包括將五氧化二磷與水和/或醇進行反應而得到的反應產物,即所述含磷脫模劑相對于含磷脫模劑的總重量,包括10重量百分比以下、5重量百分比以下、0.01至10重量百分比或0.01至5重量百分比的由化學式4表示的化合物。
[化學式4]
此外,根據所述制備方法,所述含磷脫模劑相對于進行反應之前的所述醇的總重量,包括10重量百分比以下、9.5重量百分比以下、0.01至10重量百分比或0.01至9.5重量百分比的未反應的醇。
硫醇化合物
所述硫醇化合物可以為選自由4-巰基甲基-3,6-二硫雜-1,8-辛二硫醇、4-巰基甲基-1,8-二巰基-3,6-二硫雜辛烷、1,9-二巰基-3,7-二硫雜壬烷、1,13-二巰基-3,7,11-三硫雜十三烷、乙二醇(3-巰基丙酸酯)、1,4-二噻烷-2,5-二基甲硫醇、2-巰基甲基-1,5-二巰基-3-硫雜戊烷、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、4,8-二(巰基甲基)-1,11-二巰基-3,6,9-三噻吩、5,9-二(巰基乙基)-1,12-二巰基-3,7,10-三硫代十二烷、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)和季戊四醇四(巰基乙酸酯)組成的組的1種以上。
異氰酸酯化合物
所述異氰酸酯化合物可以為選自由間二甲苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、加水的間二甲苯二異氰酸酯和異佛爾酮二異氰酸酯組成的組的1種以上。
包括所述硫醇化合物和所述異氰酸酯化合物的聚合性組合物的(nco)/(oh+sh)當量比(官能團的摩爾比)可以為0.8至1.2、0.9至1.1或1至1.1。在所述范圍內,可以確保固化物的數值穩(wěn)定性,控制反應速率,抑制外觀缺陷,保持適當的固化密度,并且可以提高耐熱性和強度。
添加的添加劑
所述聚合性組合物還可以包括不同目的的內部脫模劑、反應催化劑、熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、上藍劑(blueingagent)等添加劑。
所述內部脫模劑可以單獨使用或同時使用2種以上選自如下組的成分:具有全氟烷基、羥烷基或磷酸酯基的氟非離子表面活性劑;具有二甲基聚硅氧烷基、羥烷基或磷酸酯基的含硅非離子表面活性劑;三甲基乙基銨鹽、三甲基硬脂基銨鹽、二甲基乙基十八烷基銨鹽、三乙基十二烷基銨鹽、三辛基甲基銨鹽、二乙基環(huán)己基十二烷基銨鹽等烷基季銨鹽;及,酸性磷酸酯。
所述反應催化劑可以適當添加用于制備聚硫氨酯樹脂的已知反應催化劑。例如,可以選自由如下成分組成的組:二氯二丁基錫、二甲基二氯化錫等二烷基錫鹵化物類;二乙酸二甲酯、二辛酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫等二烷基錫二羧酸鹽類;二丁基二丁基錫、二辛基錫二丁醇等二烷基錫二烷氧化物類;二丁基錫二(硫代丁氧基)等二烷基錫二硫代醇鹽類;二(2-乙基己基)氧化錫、二辛基氧化錫、雙(丁氧基二丁基錫)氧化物等二烷基錫氧化物類;二丁基錫硫化物等二烷基錫硫化物類。具體地,可以選自由二氯二丁基錫、二甲基二氯化錫等二烷基錫鹵化物類組成的組。
所述熱穩(wěn)定劑可以使用金屬脂肪酸鹽、磷類、鉛類、有機錫類等中的1種或2種以上。
所述紫外線吸收劑可以使用二苯甲酮類、苯并三唑類、水楊酸類、氰基丙烯酸酯類、氧雜碳酰氟類等。
所述上藍劑具有可見光區(qū)域中自橙色到黃色的波長范圍內的吸收帶,并且具有調節(jié)由樹脂制成的光學材料的顏色的功能。具體地,所述上藍劑可以包括呈現藍色至紫色的材料,但是并沒有特別限制。另外,所述上藍劑可以列舉染料、熒光增白劑、熒光顏料、無機顏料等,可以根據所制備的光學元件要求的物理性質或樹脂顏色適當選擇。所述上藍劑可以單獨使用或組合2種以上進行使用??紤]到對聚合性組合物的溶解性和所得光學材料的透明度,優(yōu)選使用染料作為所述上藍劑??紤]到吸收波長,所述染料具體地可以為最大吸收波長為520至600nm的染料,更具體地可以為最大吸收波長為540至580nm的染料。另外,從化合物結構的觀點來看,優(yōu)選蒽醌類染料作為所述染料。添加上藍劑的方法沒有特別限制,可以預先添加到單體中。具體地,添加所述上藍劑的方法有很多種,如溶解在單體中的方法,或者制備含有高濃度上藍劑的母液,并通過使用所述母液的單體或其他添加劑稀釋后添加的方法。
塑料鏡片
本發(fā)明的實施方案提供一種利用通過如上所述的制備方法獲得的含磷脫模劑制備的聚硫氨酯類塑料鏡片。根據需要,可以對所述聚氨酯類塑料鏡片進行表面拋光、抗靜電處理、硬涂層處理、抗反射涂層處理、染色處理、調光處理等物理、化學處理進行改進,使其具有抗反射和高硬度性能,并提高耐磨損性、耐藥品性,賦予防霧性(anti-fogging)和時尚性。
在脫模工序中剝離鏡片時,所述聚氨酯類塑料鏡片在冷卻至室溫時已經與模具自然而然地剝離,從而能夠很容易地脫模。另外,觀察鏡片外觀,確認到脫模后沒有出現表面渾濁等不良,鏡片內部也沒有產生氣泡,具有優(yōu)異的外觀特性(評估例(1)至(4))。
如上所述,根據本實施方案的含磷脫模劑使用可以在沒有催化劑或溶劑的狀態(tài)下很容易地與一元醇和/或水進行反應的五氧化二磷,所以能夠更加簡便而容易地進行制備。另外,進行所述反應時不產生副產物,所以使用通過該方法獲得的脫模劑制備鏡片時,可以防止因副產物導致的鏡片外觀不良,并進一步提高外觀物理特性。此外,不需要額外的用于去除副產物的工藝,具體地,不需要洗滌、過濾等工藝,所以不產生廢水,不僅環(huán)保,而且工藝簡單,可節(jié)省制造成本。
下面,將通過實施例更詳細地說明上述內容。然而,以下實施例僅用于例示本發(fā)明,實施例的范圍并不局限于這些實施例。
實施例
含磷脫模劑的制備
實施例1
將設有機械攪拌器、溫度計和冷卻管的2l三口反應器放置到填充了干燥氮氣的手套式操作箱中,并以200rpm的速度進行攪拌的同時添加18重量份(1摩爾)的蒸餾水。然后,向所述反應器中分5次緩慢添加283.9重量份(1摩爾)的五氧化二磷。然后,添加651重量份(5摩爾)的含水量為200ppm的1-辛醇,并保持40℃以下反應溫度,反應4小時,以此獲得包括磷酸二辛酯(由化學式1表示的化合物)和辛基二氫磷酸鹽(由化學式2表示的化合物)的磷酸酯混合物。
以獲得的所述磷酸酯混合物總重量100%為基準,利用核磁共振氫譜(h-nmr)進行分析并通過積分比例確認組分的結果顯示,除未反應的醇6.3%以外,以1:2比例獲得所述化學式1和所述化學式2。
實施例2
在反應器中僅添加五氧化二磷,而不添加蒸餾水,然后代替651重量份(5摩爾)的含水量為200ppm的1-辛醇,添加781.2重量份(6摩爾)的含水量為200ppm的1-辛醇,除此以外,采用與實施例1相同的方法,以此獲得包括磷酸二辛酯(由化學式1表示的化合物)和辛基二氫磷酸鹽(由化學式2表示的化合物)的磷酸酯混合物。
以獲得的所述磷酸酯混合物總重量100%為基準,利用核磁共振氫譜(h-nmr)進行分析并通過積分比例確認組分的結果顯示,除未反應的醇5.1%以外,以1:1比例獲得所述化學式1和所述化學式2。
實施例3
在反應器中,代替651重量份(5摩爾)的含水量為200ppm的1-辛醇,添加591重量份(5摩爾)的含水量為700ppm的2-丁氧基乙醇,除此以外,采用與實施例1相同的方法,以此獲得包括雙(2-丁氧基乙基)磷酸氫鹽(由化學式1表示的化合物)和2-丁氧基乙基磷酸二氫鹽(由化學式2表示的化合物)的磷酸酯混合物。
以獲得的所述磷酸酯混合物總重量100%為基準,利用核磁共振氫譜(h-nmr)進行分析并通過積分比例確認組分的結果顯示,除未反應的醇9.4%以外,以1:2比例獲得所述化學式1和所述化學式2。
實施例4
在反應器中僅添加五氧化二磷,而不添加蒸餾水,然后代替651重量份(5摩爾)的含水量為200ppm的1-辛醇,添加745.2重量份(3摩爾)的含水量為300ppm的三(丙二醇)-丁基醚和558.9重量份(3摩爾)的含水量為100ppm的1-十二烷醇,除此以外,采用與實施例1相同的方法,以此獲得包括1-(1-(1-丁氧基丙烷-2-基氧基)丙-2-基氧基)丙-2-基十二烷基磷酸氫鹽(由化學式1表示的化合物)和十二烷基磷酸二氫鹽(由化學式2表示的化合物)的磷酸酯混合物。
以獲得的所述磷酸酯混合物總重量100%為基準,利用核磁共振氫譜(h-nmr)進行分析并通過積分比例確認組分的結果顯示,除未反應的醇7.1%以外,以1:1比例獲得所述化學式1和所述化學式2。
實施例5
在反應器中,代替651重量份(5摩爾)的含水量為200ppm的1-辛醇,添加821重量份(5摩爾)的含水量為1,200ppm的三甘醇單甲醚,除此以外,采用與實施例1相同的方法,以此獲得包括雙(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基)磷酸氫鹽(由化學式1表示的化合物)和2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙基二氫磷酸酯(由化學式2表示的化合物)的磷酸酯混合物。
以獲得的所述磷酸酯混合物總重量100%為基準,利用核磁共振氫譜(h-nmr)進行分析并通過積分比例確認組分的結果顯示,除未反應的醇13.1%以外,以1:2比例獲得所述化學式1和所述化學式2。
比較例1
在反應器中,代替651重量份(5摩爾)的含水量為200ppm的1-辛醇,以及18重量份(1摩爾)的蒸餾水,添加354.6重量份(3摩爾)的含水量為700ppm的2-丁氧基乙醇和54重量份(3摩爾)的蒸餾水,除此以外,采用與實施例1相同的方法,以此獲得包括2-丁氧基乙基磷酸二氫鹽(由化學式2表示的化合物)的磷酸酯混合物。
以獲得的所述磷酸酯混合物總重量100%為基準,利用核磁共振氫譜(h-nmr)進行分析并通過積分比例確認組分的結果顯示,除未反應的醇15.6%以外,獲得所述化學式2的磷酸酯84.4%)。
聚合性組合物的制備
將204.2重量份的間二甲苯二異氰酸酯、188重量份的4-巰基甲基-3,6-二硫雜-1,8-辛二硫醇、0.1重量份的作為催化劑的二丁基二氯化錫、1重量份的作為紫外線穩(wěn)定劑的2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑和通過所述實施例1至4和比較例1制備的磷酸酯類脫模劑中的一個進行混合。此時,如下表1所示,所述磷酸酯類脫模劑的含量應添加為,使所述含磷脫模劑含量達到20ppm、100ppm、500ppm、1,000ppm或2,000ppm。在20℃的溫度和2torr壓力下,對所述混合物進行1小時除氣(degassing)后,使用3μm特氟龍過濾器進行過濾,制備聚合性組合物。
塑料鏡片的制備
將上述聚合性組合物注入到由膠帶組裝的玻璃模具(腔體;不平坦表面共4條曲線,中心厚度:2mm)中。將所述模具以5℃/分鐘的速率從20℃加熱至120℃,并在120℃下聚合18小時。然后,將玻璃模具中固化的樹脂在130℃下進一步固化4小時,然后將成型體(塑料鏡片)從玻璃模具中取出。
[評估例]
根據下述項目,針對利用所述實施例1至實施例4和比較例1的含磷脫模劑制備的鏡片進行評估,并將結果示于表1中。
(1)有無波紋
用肉眼確認利用所述實施例1至實施例4和比較例1的含磷脫模劑制備的鏡片的表面,并根據下述標準進行評估。
×:鏡片表面出現波紋等不均勻現象。
△:鏡片的中心部分均勻一致,但是邊緣部分出現不均勻現象。
◎:鏡片表面整體出現不均勻現象。
(2)渾濁
使用鹵素燈,向利用所述實施例1至實施例4和比較例1的含磷脫模劑制備的鏡片照射300w的光以后,用肉眼確認,并根據下述標準進行評估。
◎:良好(無渾濁)
△:輕微不良(微量渾濁)
×:不良(明顯地渾濁)
(3)是否發(fā)生氣泡
使用倍率x100的顯微鏡,確認利用所述實施例1至實施例4和比較例1的含磷脫模劑制備的鏡片的內部是否發(fā)生氣泡,并根據下述標準進行評估。
s:氣泡數為0個
a:氣泡數為1至10個
b:氣泡數為11至30個
c:氣泡數為31個以上
(4)脫模性的評估
根據下述標準,對制備塑料鏡片時在室溫條件下從玻璃模具剝離鏡片時的脫模性進行評估。
◎(非常良好):在被冷卻至室溫的時點,模具和成型體的整個粘接面已經自然而然地剝離。
○(良好):在被冷卻至室溫的時點,模具和成型體的一部分粘接面已經自然而然地剝離,通過脫模操作(將楔形脫模夾具插入到獲得的成型體和成型模式的粘接面,將成型體從模具剝離)能夠很容易地進行剝離。
△(輕微不良):即便冷卻至室溫,模具和成型體仍然處于粘接狀態(tài),通過脫模操作能夠艱難地進行剝離,偶爾出現鏡片或模具損傷。
×(差):即便冷卻至室溫并進行脫模操作,模具和成型體仍然粘接在一起,或者因脫模操作而受損。
【表1】
如所述表1所示,利用實施例1至實施例4的含磷脫模劑制備的鏡片在被冷卻至室溫時,自然而然地從模具剝離而脫模,并且脫模后的鏡片表面均勻透明,鏡片內部沒有出現氣泡。相反,利用不包括由化學式1表示的化合物,而是僅包括由化學式2表示的化合物的含磷脫模劑(比較例1)制備鏡片時,即便冷卻至室溫,大部分都沒有從模具剝離,呈現出了脫模性降低的傾向。此外,在為進行脫模操作而施加物力外力時會破損,或者即便通過脫模操作進行剝離,也會出現鏡片外觀不良或鏡片的一部分受損。另外,分離后的鏡片表面產生波紋等不均勻地渾濁現象,導致鏡片不夠透明,或者鏡片內部產生大量氣泡,所以在渾濁和氣泡發(fā)生等方面也屬于不良。