硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的制備方法，尤其涉及不發(fā)生脈理、白 化、微細氣泡的情況下，以高收率制備無色、透明且不發(fā)生變形的高品質(zhì)光學材料的制備方 法
【背景技術】
[0002] 塑料光學透鏡介紹為解決作為玻璃透鏡問題的高比重和低沖擊性的代替品。代表 性的有聚乙二醇雙稀丙基碳酸醋（polyethylene glycolbis(allyl carbonate))、聚甲基 丙稀酸甲醋（polymethyl methacrylate)、鄰苯二甲酸二稀丙醋（diallyl phthalate)等。 但是，由它們中的聚合物制備的光學透鏡在模板性、染色性、硬涂膜緊密性、耐沖擊性等物 性方面優(yōu)秀，卻存在因折射率下降至1. 50 (nD)和1. 55 (nD)左右而使透鏡變厚的問題。因 此，為了減小透鏡的厚度，試圖開發(fā)各種折射率高的光學材料。
[0003] 在韓國登錄特許 10-0136698、10-0051275、10-0051939、10-0056025、10-0040546、 10-0113627等中，使聚異氰酸醋（polyisocyanate)化合物和聚硫醇（polythiol)化合物 熱固化來得到硫代氨基甲酸乙酯（thiourethane)類光學透鏡。硫代氨基甲酸乙酯類光學 材料因透明性、阿貝數(shù)、透射率、拉伸強度等光學特性優(yōu)秀而廣泛利用為光學透鏡材料。但 是，當使包含聚硫醇化合物和通用異氰酸醋（isocyanate)化合物的聚合性組合物固化來 制備光學材料時，因發(fā)生脈理、白化、微細氣泡等而降低透鏡的品質(zhì)。在使用具有與聚硫醇 化合物的混合性突出的特性的3,8_雙（異氰酸根合甲基）三環(huán)[5,2，1，02,6]癸烷（3， 8_bis (isocyanato methyl) tricyclo [5, 2,1，02,6] decane)、3,9_ 雙（異氛酸根合甲基） 三環(huán)[5,2，1，02,6]癸燒（3,9_bis(isocyanato methyl)tricyclo[5,2，l，02,6]decane)、 4,8-雙（異氰酸根合甲基）三環(huán)[5, 2,1，02,6]癸燒（4,8-bis (isocyanato methyl) ^1〇7(31〇[5,2，1，02,6](16〇&116)、4,9-雙（異氰酸根合甲基）三環(huán)[5,2，1，02,6]癸烷（4， 9_bis (isocyanato methyl) tricyclo [5, 2,1，02,6] decane)、2, 5_雙（異氛酸根合甲基）二 環(huán)[2,2，1]庚燒（2,5_bis(isocyanato methyl)bicyclo[2,2，l]heptane)、2,6_ 雙（異氛 酸根合甲基）二環(huán)[2,2，1]庚燒（2,6_bis(isocyanato methyl)bicyclo[2,2，l]heptane) 等作為異氰酸酯化合物的情況下，這種現(xiàn)象會減少，但因使用昂貴的異氰酸酯化合物而存 在生產(chǎn)費用變高的問題。相反，異佛爾酮二異氰酸醋（isophorone diisocyanate)、二環(huán)己 基甲燒 _4,4' -二異氛酸醋（H12MDI，dicyclohexylmethane-4,4_diisocyanate)、l，6-六 亞甲基二異氰酸醋（l，6_hexamethylene diisocyanate)等作為價格低廉的通用異氰酸醋 化合物，能夠減少硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的生產(chǎn)費用，但當使與聚硫醇化合物的混 合組合物聚合來制備透鏡時，發(fā)生脈理、白化、微細氣泡等的現(xiàn)象突出。這種脈理或白化、微 細氣泡的發(fā)生降低透鏡的品質(zhì)，因而近來要求改善這一情況。并且，最近，在透鏡領域中，生 產(chǎn)費用的節(jié)減備受矚目，而脈理、白化、微細氣泡的發(fā)生則成為降低透鏡收率來提高生產(chǎn)費 用的因素，因此在節(jié)減生產(chǎn)費用方面也迫切需要改善。
[0004] 現(xiàn)有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :韓國登錄特許公報10-0136698
[0007] 專利文獻2 :韓國登錄特許公報10-0051275
[0008] 專利文獻3 :韓國登錄特許公報10-0051939
[0009] 專利文獻4 :韓國登錄特許公報10-0056025
[0010] 專利文獻5 :韓國登錄特許公報10-0040546

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 技術問題
[0012] 當使聚硫醇化合物和異氰酸酯化合物發(fā)生聚合反應來制備硫代氨基甲酸乙酯類 光學材料時，有可能發(fā)生脈理、白化、微細氣泡，而這種現(xiàn)象在使用價格低廉的通用異氰酸 酯作為異氰酸酯的情況下更明顯。"脈理"是指當借助光學透鏡樹脂組合物加熱固化來制備 光學透鏡時，因組成成分的差異等而與周圍的正常折射率局部不同的現(xiàn)象。"白化"和"白 濁"是指透鏡變灰蒙蒙的現(xiàn)象，"白化"主要是指局部發(fā)渾的現(xiàn)象，"白濁"主要是指整體發(fā)渾 的現(xiàn)象，而在本發(fā)明中，"白化"為包括白濁的含義。脈理、白化、微細氣泡對光學材料的品質(zhì) 和性能產(chǎn)生壞影響。
[0013] 本發(fā)明人意想不到地得知在向模具注入包含聚硫醇化合物和異氰酸酯化合物的 聚合性組合物之前，脫泡過程中的真空度對最終所得到的透鏡的脈理、白化、微細氣泡的發(fā) 生有重要的相關關系，即使通過以特定條件對組合物進行真空處理來使用通用異氰酸酯化 合物，也能夠明顯地抑制脈理、白化及微細氣泡的發(fā)生。即，在以適當?shù)恼婵斩葘Π哿?醇化合物和異氰酸酯化合物（尤其，通用異氰酸酯化合物）的聚合性組合物進行處理后進 行模板聚合的情況下，最終所獲取的透鏡中幾乎不發(fā)生脈理、白化、微細氣泡。
[0014] 本發(fā)明是確認這一點后完成的，本發(fā)明的目的在于，提供在不發(fā)生脈理或白化、微 細氣泡的情況下，以高收率制備高品質(zhì)硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的制備方法。尤其，本 發(fā)明的目的在于，提供利用包含聚硫醇化合物和通用異氰酸酯化合物的聚合性組合物，來 在不發(fā)生脈理或白化、微細氣泡的情況下，以高收率制備高品質(zhì)硫代氨基甲酸乙酯類光學 材料的制備方法。
[0015] 技術方案
[0016] 本發(fā)明提供如下的硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的制備方法，將包含聚硫醇化合 物和聚異氰酸酯化合物的聚合性組合物進行模板聚合（模內(nèi)聚合），上述硫代氨基甲酸乙 酯類光學材料的制備方法的特征在于，在進行上述模板聚合之前，以在以下公式1中X值滿 足0. 01~2的條件對上述聚合性組合物執(zhí)行真空處理后，注入于模具并進行模板聚合。
[0017] 公式 1:
[0018] X = TXl/t
[0019](T為由torr表示的真空度，t為真空處理的時間（分鐘（min))，T在0. 01~20 范圍內(nèi)。）
[0020] 并且，本發(fā)明提供通過上述硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的制備方法而得的光學 材料和由上述光學材料形成的光學透鏡。上述光學透鏡尤其包括眼鏡片或偏光鏡片。
[0021] 有益的效果
[0022] 本發(fā)明中，在對組合物進行模板聚合之前，以適當?shù)恼婵諚l件進行處理，從而能夠 制備不發(fā)生脈理或白化、微細氣泡的無色、透明且不發(fā)生變形的高品質(zhì)的透鏡，并提高收率 來減少生產(chǎn)費用。尤其，本發(fā)明中，即使使用通用聚異氰酸酯化合物，也能夠以高收率制備 不發(fā)生脈理或白化、微細氣泡的高品質(zhì)的透鏡，因而能夠大大減少以往以高價生產(chǎn)的硫代 氨基甲酸乙酯類透鏡的生產(chǎn)費用。
【具體實施方式】
[0023] 本發(fā)明的硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的制備方法中，以在以下公式1中X值滿 足0. 01~2的條件對包含聚硫醇化合物和聚異氰酸酯化合物的聚合性組合物執(zhí)行真空處 理后，注入于模具并進行模板聚合。
[0024] 公式 1 :
[0025] X = TXl/t
[0026] (T為由torr表示的真空度，t為真空處理的時間（分鐘），T在0. 01~20范圍 內(nèi)。）
[0027] 硫代氨基甲酸乙酯類光學材料的制備方法通常如下，即，在聚硫醇化合物和聚異 氰酸酯化合物中混合成分和內(nèi)部離型劑等添加劑來得到聚合性組合物后，注入于模具并進 行模板聚合，但以往通常也在聚合之前經(jīng)過脫泡過程，并向模具注入組合物。但是，以往的 脫泡過程只是被認為最大限度地抑制聚合時的氣泡的產(chǎn)生，就算經(jīng)過脫泡過程，也會產(chǎn)生 微細氣泡。本發(fā)明中第一次發(fā)現(xiàn)并確認了在脫泡過程中真空度對透鏡的脈理、白化、微細氣 泡的發(fā)生具有重要的相關關系。本發(fā)明中，以特定真空條件，即，在上述公式1中X值滿足 0. 01~2的條件對聚合性組合物執(zhí)行真空處理，來抑制最終所得到的透鏡的脈理、白化、微 細氣泡的發(fā)生，從而制備沒有脈理、白化、微細氣泡的硫代氨基甲酸乙酯類光學材料。尤其， 本發(fā)明中，即使使用價格低廉的通用異氰酸酯作為異氰酸酯，也能夠以在上述公式1中X值 滿足0. 01~2的條件對聚合性組合物執(zhí)行真空處理，來制備沒有脈理、白化、微細氣泡的硫 代氨基甲酸乙酯類光學材料。上述公式1中，T定義為第一次形成真空條件時的初始壓力 (torr)〇
[0028] 在特定溫度條件下執(zhí)行上述真空處理時，能夠獲得更好的效果。優(yōu)選地，上述真空 處理在21~40°C溫度范圍內(nèi)執(zhí)行，更優(yōu)選地，在28~36°C的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行。當在上述 溫度范圍內(nèi)執(zhí)行真空處理時，能夠得到?jīng)]有脈理、白化及微細氣泡的更高品質(zhì)的透鏡。本發(fā) 明中第一次發(fā)現(xiàn)了執(zhí)行真空處理時的溫度條件對最終所獲取的透鏡的品質(zhì)具有重要的相 關關系。在未意識到這種相關關系的現(xiàn)有的制備方法中，真空脫泡過程中的溫度未得到控 制，且聚合過程中的溫度也以低于此的水平被控制。本發(fā)明中，以適當?shù)姆秶刂茖α虼?基甲酸乙酯類聚合性組合物執(zhí)行真空處理過程中的溫度，來能夠容易制備無色且不發(fā)生變 形的更高品質(zhì)的硫代氨基甲酸乙酯類光學材料。
[0029] 本發(fā)明中，上述聚異氰酸酯化合物不受特別的限制，只要是具有一種以上的異 氰酸醋和/或異硫氰酸醋基（isothiocyanate group)的化合物即可使用。但是，當考 慮生產(chǎn)費用時，優(yōu)選地，可使用價格低廉的通用聚異氰酸酯化合物。尤其，通用聚異氰酸 酯化合物可使用異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷_4,4' -二異氰酸酯（H12MDI)、六 亞甲基二異氰酸醋、亞二甲苯基二異氰酸醋（xylylene diisocyanate)、甲苯二異氰酸 醋（toluene diisocyanate)中的一種或它們中的兩種以上的混合物。并且，也可在通 用聚異氰酸酯化合物中混合其他異（硫）氰酸酯化合物而使用。作為其他異（硫）氰酸 醋化合物，