專(zhuān)利名稱(chēng)：二甘醇雙烯丙基碳酸酯cr-39的改進(jìn)透鏡及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二甘醇雙烯丙基碳酸酯CR-39的改進(jìn)透鏡及其制備方法。
背景技術(shù)：
塑料透鏡基于其折射指數(shù)分類(lèi)，和折射指數(shù)確定了透鏡的光強(qiáng)。 因此，若折射指數(shù)低的透鏡用于較高光強(qiáng)的話(huà)，則透鏡需要具有低于 標(biāo)準(zhǔn)的厚度，這會(huì)增加穿戴者因這一透鏡重量導(dǎo)致的不舒適感。在這 一情況下，優(yōu)選的touse是折射指數(shù)高的透鏡。
迄今為止，通常由多硫醇制造具有1. 6和1. 6以上的高折射指數(shù) 的透鏡。該方法包括首先在作為催化劑的三乙胺存在下，由 mercaptoth、乙醇和表氯醇制備二醇。催化劑和活性成分之比為1:1， 和反應(yīng)在40。C以上的溫度下進(jìn)行。
然后二醇與無(wú)水疏化鈉反應(yīng)，得到四醇。四醇與硫脲和濃鹽酸在
12(TC下反應(yīng)9小時(shí)的時(shí)間段，產(chǎn)生異疏脲(isothiouroniu)鹽，這一 鹽與在作為溶劑的曱苯內(nèi)反應(yīng)，產(chǎn)生多硫醇。
這一已知方法具有數(shù)個(gè)缺點(diǎn)。 一個(gè)這樣明顯的缺點(diǎn)是產(chǎn)率低。再 一缺點(diǎn)是盡管產(chǎn)率低，但要在高溫下才獲得這一產(chǎn)率。進(jìn)一步的缺點(diǎn) 是合成時(shí)間。
已將按此方式所制備的多疏醇，二甘醇雙烯丙基碳酸酯，即 CR-39，用于改進(jìn)低折射指數(shù)樹(shù)脂的折射指數(shù)。
盡管CR-39具有非常良好的透明度、切削性和可染性，但其特征 在于折射指數(shù)低，即1.49。
作為制備透鏡的這一方法，本領(lǐng)域已知在過(guò)氧化二異丙基(DIPP) 存在下，CR-39樹(shù)脂聚合17-20小時(shí)的時(shí)間段，這一方法耗時(shí)。此夕卜， 催化劑(DIPP)對(duì)溫度敏感，必須在低溫下儲(chǔ)存。
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是制備具有小于1. 60的高折射指數(shù)的CR-39的透鏡 及其制備方法，其中所述透鏡具有良好的光學(xué)性能。
本發(fā)明另一目的是提出改進(jìn)的透鏡及其制備方法，所述方法與 CR-39所要求的時(shí)間相比耗時(shí)較低。
本發(fā)明再一目的是提出改進(jìn)的透鏡及其制備方法，其成本可行。 本發(fā)明再一目的是提出隨意設(shè)定(tailor making)折射指數(shù)的方法。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提出改進(jìn)的透鏡及其制備方法，該方法可 在室溫下進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供改進(jìn)的透鏡，它包括CR-39和多硫醇，其比例 為30 - 50 %的CR-39， 70 - 50 %的多硫醇，和全部物質(zhì)重量的25-50 %是TDI和CR-39的總重量，和其中CR-39、多石克醇和TDI優(yōu)選分別 以31-32%、 31-32%和36 - 38 %的比例存在，其中透鏡的折射指數(shù) 數(shù)量級(jí)為1.59 - 1.65。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供制備改進(jìn)的透鏡的方法，該方法包括下 述步驟
-使與催化劑混合的多硫醇脫氣，
-混合CR-39與通過(guò)第一步獲得的多硫醇，
-添加曱苯二異氰酸酯(TDI)，接著脫氣，以便獲得用于透鏡的混
合物，
-傾倒混合物到模具內(nèi)， -加熱該模具，接著固化。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明，混合多硫醇與0. 04 - 0. 06%的催化劑，所述催化劑 是二月桂酸二丁基錫(DBTDL)。多硫醇賦予由其生產(chǎn)的透鏡良好的光學(xué) 性能。通過(guò)第一步如此獲得的混合物在60 - 80。C的溫度和1 - 5mm Hg 的壓力下進(jìn)行脫氣步驟0.5-3小時(shí)的時(shí)間段，接著冷卻到20 - 30°C
的溫度。緊跟著在攪拌下，在25 - 60X:的溫度和lmm-5mmHg的壓力下 經(jīng)5分鐘-1小時(shí)添加比值為40: 60到60: 40的CR-39與多硫醇。之 后，添加用量為25 - 50%的甲苯二異氰酸酯，在l-5mmHg的壓力下 脫氣10-40分鐘，以便獲得所要求的用于透鏡的混合物。將其傾倒在 例如由不銹鋼和玻璃制造的模具內(nèi)，所述模具保持在溫度維持在40-80。C的烘箱內(nèi)5-14小時(shí)的時(shí)間段。在從烘箱中取出之后，在烘箱內(nèi)， 在40 - 80。C的溫度下固化模具3-6小時(shí)的時(shí)間段。
可通過(guò)我們的共同待審的專(zhuān)利申請(qǐng)no. 2342/Del/2004的方法制 備本發(fā)明所使用的多硫醇，該方法包括在第一步中制備二醇。然而， 根據(jù)前述專(zhuān)利申請(qǐng)，在制備二醇中，在催化劑存在下，反應(yīng)物表氯醇 逐滴添加到巰基乙醇中，以1更維持反應(yīng)混合物在室溫下。然而，取決 于催化劑，可在20°C - 5(TC下加熱反應(yīng)混合物。優(yōu)選地，更多的 aptoethanol與表氯醇之比為1: 1到1: 1. 5。催化劑選自三乙醇胺。添 加表氯醇到乙醇中，以便反應(yīng)混合物維持在20。C - 35。C下?？梢曅枰?， 在35。C下進(jìn)行半小時(shí)的反應(yīng)加熱。
通過(guò)第一步生產(chǎn)的二醇進(jìn)行第二步，以生產(chǎn)四醇。因此，二醇與 硫化鈉溶液反應(yīng)。已發(fā)現(xiàn)，水合形式硫化鈉與本領(lǐng)域已知的無(wú)水形式 的硫化鈉的區(qū)別是具有明確的優(yōu)勢(shì)。水合硫化鈉輔助反應(yīng)使反應(yīng)比較 快速。逐滴添加硫化鈉，并維持溫度在20-5(TC下。相對(duì)于本領(lǐng)域已 知的3小時(shí)，該反應(yīng)在1 - 1. 5小時(shí)內(nèi)完成。
第三步包括使四醇與鹽酸在90 - 100。C下反應(yīng)9-12小時(shí)以供形 成異硫脲鹽。
最后，使異疏脲鹽與氨在甲苯內(nèi)反應(yīng)，產(chǎn)生多硫醇。 通過(guò)本發(fā)明以上所述的方法生產(chǎn)的透鏡包括CR-39和多硫醇，其 比例為30 - 50 %的CR-39， 70 - 50 %的多》克醇，且TDI和CR-39的總 重量為全部物質(zhì)總重量的25 - 50wt%，和其中CR-39、多石克醇和TDI 優(yōu)選分別以31 - 32% 、 31 - 32 %和36 - 38 %的比值存在。對(duì)本發(fā)明的 透鏡進(jìn)行性能評(píng)價(jià)，其中得到下述值
-與CR-39 1.49的低折射指數(shù)相比，折射指數(shù)的數(shù)量級(jí)為1.59<formula>formula see original document page 7</formula>-透射率為90 - 93 % —抗沖擊
-良好的切削性和可染性。
此外，要注意該透鏡符合FDA標(biāo)準(zhǔn)。
相對(duì)于實(shí)施例闡述本發(fā)明，其中所述實(shí)施例是作為例舉的具體實(shí) 施例，和不應(yīng)嚴(yán)格地認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明范圍的任何限制。 實(shí)施例
對(duì)于透鏡的制備來(lái)說(shuō)，混合7gm多硫醇與0. 04gm DBTDL，在60 。C的溫度和2mmHg的壓力下脫氣1小時(shí)。在室溫，即30X:下冷卻它， 并添加！3gmCR-39,和在30。C的溫度和2mm Hg的壓力下進(jìn)行脫氣步驟 10分鐘。向其中添加8gm TDI，進(jìn)一步在25。C的溫度和2mm Hg的壓 力下脫氣IO分鐘。
將如此獲得的混合物注入到配有橡膠墊圏的玻璃毛坯(blank)內(nèi)。 用該混合物填充的毛坯置于50。C的熱空氣烘箱內(nèi)12小時(shí)。之后將其 取出以供在相同的烘箱內(nèi)固化3小時(shí)。
要理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改性、變化和修 改。這種改性、變化和修改擬落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍通 過(guò)以下的權(quán)利要求進(jìn)一步列出。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)的透鏡，它包括CR-39和多硫醇，其比例為30-50％的CR-39，70-50％的多硫醇，且TDI和CR-39的總重量為全部物質(zhì)重量的25-50wt％，和其中CR-39、多硫醇和TDI優(yōu)選分別以31-32％、31-32％和36-38％的比例存在，其中該透鏡的折射指數(shù)的數(shù)量級(jí)為1.59-1.65。
2. 權(quán)利要求1的改進(jìn)的透鏡，其中CR-39以32wt。/。的用量存在， 多硫醇以32wt。/。的用量存在，和甲苯二異氰酸酯(TDI)以36wt。/。的用量 存在。
3. 制備改進(jìn)的透鏡的方法，該方法包括下述步驟 -使與催化劑混合的多硫醇脫氣，-混合CR-39與通過(guò)第一步獲得的多硫醇，-添加甲苯二異氰酸酯(TDI)，接著脫氣，以便獲得用于透鏡的混合物，-將該混合物傾倒在模具內(nèi)， -加熱該模具，接著固化。
4. 權(quán)利要求3的方法，其中通過(guò)包括下述步驟的方法制備多硫醇(a) 在20 - 40。C下，在催化劑存在下，由乙醇和表氯醇制備二醇， 其中乙醇與表氯醇之比為1: 1到1: 1. 5，(b) 使二醇與硫化鈉溶液反應(yīng)，獲得四醇，(c) 通過(guò)使四醇與鹽酸和硫脲反應(yīng)，制備異硫脲鹽，(d) 在溶液內(nèi)使該鹽與氨反應(yīng)，獲得多硫醇。
5. 權(quán)利要求3和4任一項(xiàng)的方法，其中在60 - 80。C的溫度和1 -5mm Hg的壓力下進(jìn)行脫氣0. 5 - 3小時(shí)。
6. 前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中催化劑是二月桂酸二丁基 錫(DBTDL),其用量為0.04 - 0.06%。
7. 前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中CR39與多硫醇之比為 30: 70至60: 40。
8. 前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中曱苯二異氰酸酯為25-50%,和在l-3mm Hg的壓力下進(jìn)行進(jìn)一步脫氣10 - 40分鐘。
9. 前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在40 - 80X:的溫度下加 熱模塑的混合物5 - 14小時(shí)的時(shí)間段。
10. 前述任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在40 - 80。C的溫度下進(jìn) 行固化3-6小時(shí)。
全文摘要
改進(jìn)的透鏡，它包括CR-39和多硫醇，其比例為30-50％的CR-39，70-50％的多硫醇，且TDI和CR-39的總重量為全部物質(zhì)重量的25-50wt％，和其中CR-39、多硫醇和TDI優(yōu)選分別以31-32％、31-32％和36-38％的比值存在，其中該透鏡的折射指數(shù)的數(shù)量級(jí)為1.59-1.65。
文檔編號(hào)G02B1/04GK101180553SQ200680017366
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月31日
發(fā)明者G·塞沙德里, G·杰哈, R·K·坎達(dá)爾 申請(qǐng)人:什里蘭工業(yè)研究學(xué)院