耐光性聚氨酯组合物制造技术

技术编号:11045627 阅读:90 留言:0更新日期:2015-02-18 11:47
本发明专利技术涉及一种组合物,其包含10至小于50重量%的至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯a-1)和大于50至90重量%的至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的多异氰酸酯a-2),所述多异氰酸酯a-2)包含单体异佛尔酮二异氰酸酯和至少一种低聚异佛尔酮二异氰酸酯,以及对异氰酸酯基团反应性的组分,其选自聚酯多元醇、聚醚多元醇及其混合物。已经表明:上面提及的特定的含异氰酸酯基团的组分的混合物提高了固化的组合物的热性能和机械性能。如此制备的模塑制品尤其是由于这些性能所以特别适合用于制备眼镜镜片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐光性聚氨酯组合物 本专利技术涉及可固化为耐光性聚氨酯和特别是适合用于制备光学透镜的组合物。 如今在多个领域,透明塑料在光学组件的制造中都代替了玻璃。就其更低的重量、 更高的断裂强度和容易加工性而言,甚至对于光学透镜如眼镜镜片,聚合物材料也是有利 的,并且由此越来越多地替代了传统使用的矿物玻璃。 工业上从热固性塑料生产的有机眼镜镜片用特殊的浇铸法进行,其中液体反应混 合物与添加剂例如UV吸收剂混合,在尽可能低于其固化温度以下的温度填充进玻璃模具 中和随后以确切的调温过程固化许多小时。 用于生产塑料眼镜镜片的标准材料,聚碳酸烯丙基二甘醇酯(PADC)已经使用了 多年,其通过烯丙基二甘醇碳酸酯(ADC)的自由基聚合可得。PADC玻璃具有优异的光学性 能和比相当的矿物玻璃轻最多20%。由于1. 50的折光指数和58的高阿贝值它们尤其用于 在最高± 2屈光度的低范围的屈光不正的校正。 尽管其广泛使用,然而PADC眼镜镜片依然显示出若干技术缺点。例如,与其它塑 料相比,由于其较低的机械和热强度,特别是较高的脆性,所述比较低的玻璃化转变温度和 耐热性(HDT),它们不适合用于无框和部分无框的眼镜(无边眼镜),但通常仅仅可用于全 边框架中。另外,如同旨在用于日常使用的用于保护眼睛的眼镜,通过该类材料也不能实现 波长〈400 nm的UV辐射的吸收。 然而,透明聚氨酯脲显示出显著更好的机械和热性能,其用于制造极其耐冲击的 眼镜镜片和例如根据WO 2000/014137由基于脂族和/或环脂族二异氰酸酯和至少一种芳 族二胺的聚氨酯预聚物可得或根据WO 2004/076518通过用包含羟基官能的聚氨酯预聚物 和芳族二胺的交联剂混合物使异氰酸酯预聚物固化可得。 根据上面提及的方法使用芳族二胺作为链增长剂允许制备具有所需的高的硬度 和耐热性的塑料镜片,但是同时导致颜色稳定性不足。通过加入较高用量的UV稳定剂和抗 氧化剂可以将玻璃发黄抑制有限的时间,如例如WO 2008/033659中所描述,但是其或早或 晚必然发生。 由于使用芳族结构组分,与工业标准的PADC相比另外的缺点是大约1. 53的显著 增加的折光指数。 用于制备光学材料的双组分聚氨酯组合物由WO 2007/015273、WO 2008/092597 和TO 2010/043392已知,其中环脂族二异氰酸酯或其预聚物在催化剂存在下用多元醇固 化。由该类聚氨酯制备的眼镜镜片耐发黄和具有1. 50的折光指数,由此这与PADC的相当。 然而,这些不含脲基团的体系的耐热性不足。另外,如WO 2009/059848中描述的环脂族二 异氰酸酯预聚物倾向于结晶和浑浊,这使得高质量光学组件的加工变困难。 聚氨酯化学领域的技术人员非常了解,异氰脲酸酯结构比氨基甲酸酯基团更加热 稳定和水解稳定(参见例如Methoden der organischen 〇1611116(有机化学方法) (Houben-Weyl)第E20卷,Makromolekulare Stoffe (大分子物质),Georg Thieme Verlag (出版社)Stuttgart 1987,第1740页)。因此,已经进行了不少尝试使用多异氰脲酸酯多 异氰酸酯用于提高透明聚氨酯的特性,例如耐温性。 例如,DE-A 2900031描述了单体的和三聚体异佛尔酮二异氰酸酯(iroi)和多元 醇混合物的混合物的具有改善的耐热性的透明聚氨酯模塑制品。但是可得的模塑制品是极 其脆性、不耐冲击的和由此不适合作为眼镜镜片材料。 EP-A 0 943 637描述了基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的低聚三聚体和此HDI三 聚体与单体异佛尔酮二异氰酸酯的共混物与聚醚和聚酯多元醇的特殊混合物反应成可用 作玻璃替代物的致密透明的加聚产物。所得的模塑制品适合用于制备简单的聚氨酯玻璃, 如用于房地产、汽车或航空器工程领域中的圆盘或照明制品的盖,但并不显示对光学透镜 如眼镜镜片而言必需的光学质量。 EP-A 1 657 267的目的是根据反应注射模塑(RM)法用于制备透明浇铸件特 别是光学透镜的双组分聚氨酯组合物。其中,作为至少一种含异氰脲酸酯基团的多异氰酸 酯与至少一种另外的单体二异氰酸酯的多异氰酸酯组分混合物与包含二醇的多元醇组分 反应,优选仅仅与二醇反应。使用二醇作为用于更高官能的多异氰酸酯的反应参与物在根 据RIM法的加工中是必须的,以便防止模塑件缺陷例如形成流动线或条纹。此方法提供了 透明的聚氨酯,其具有1. 52的折光指数,这高于工业标准PADC。 DE 10 2009 047 214描述了三聚的HDI与不足重量的三聚IPDI的混合物与特 定的相对低分子量的聚醚多元醇混合物反应成透明的致密聚氨酯,其优选用作用于汽车内 部应用的表面涂覆剂。适合作为透明涂覆剂并不意味着该类聚氨酯体系也满足光学应用 中对该体系的高要求。类似的是聚氨酯粘合剂混合物,如EP-A 1 484 350中所描述,以及 EP-A 0 693 512、EP A 1 721 920、WO 02/098942 AU US 5, 869, 566、US 6, 136, 455、WO 2007/133407 A2 和 EP-A 0 649 866 的聚氨酯涂覆剂和 EP-A 0 336 205 和 EP-A 0 816 411 的聚氨酯漆。 至少一种贫单体HDI-多异氰酸酯和至少一种基于环脂族二异氰酸酯例如IPDI的 贫单体多异氰酸酯的特定的不含溶剂的多异氰酸酯混合物由WO 2010/083958已知,其适 合于制备用于多种不同应用的硬质耐光性聚氨酯-和/或聚脲制品,尤其是用于制备眼镜 镜片和光学透镜。然而,所描述的多异氰酸酯混合物除了对于实现所要求的耐热性必需的 足够高的环脂族多异氰酸酯的量之外,还显示出高粘度,使得它们不能以如眼镜工业中确 立的简单的浇铸方法进行加工。 迄今为止还没有合适的聚合物已知可以取代PADC作为用于制备眼镜镜片的工业 标准材料。 因此,存在强烈的兴趣提供一种塑料,其与矿物玻璃相比具有塑料的优点但是具 有PADC的近似光学性能并且同时具有提高的机械性能和热性能。另外,所得塑料应当特别 是耐光性的和耐发黄。另外,如果合适的话,通过添加或加入另外的助剂和/或添加剂,所 述塑料应当能够完全阻挡特别是在〈400 nm波长的UV-辐射。由此所述塑料应当特别适 合用于在光学应用如光学透镜中使用。由此所述塑料应当特别适合用作眼镜镜片。另外, 所述起始组分如ADC应当优选具有足够低的粘度以适用于浇铸法。由此该塑料可以特别在 如眼镜镜片工业中建立的该类浇铸法中使用。 这些目的通过提供如下面描述的组合物、其用途以及用于制备透明材料的方法得 以实现。 根据本专利技术的组合物包含: A) 10至小于50重量%的至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯a-1) 和 大于50至90重量%的至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的多异氰酸酯a-2),它含有 单体异佛尔酮二异氰酸酯和至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯, 其中%数据是相对于组分a-Ι)和a-2)的总和, B) 至少一种对异氰酸酯基团反应性的组分,其选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇及其混 合物组成的组, 和任选的本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物用于制备光学透镜的用途,所述组合物包含A)10至小于50重量%的至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯a‑1)和大于50至90重量%的至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的多异氰酸酯a‑2),其含有单体异佛尔酮二异氰酸酯和至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯,其中%数据是相对于组分a‑1)和a‑2)的总和,B) 至少一种对异氰酸酯基团反应性的组分,其选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇及其混合物组成的组,和任选的C) 一种或多种助剂和/或添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.23 EP 12165171.51. 组合物用于制备光学透镜的用途,所述组合物包含 A) 10至小于50重量%的至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯a-1) 和 大于50至90重量%的至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的多异氰酸酯a-2),其含有 单体异佛尔酮二异氰酸酯和至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯, 其中%数据是相对于组分a-1)和a-2)的总和, B) 至少一种对异氰酸酯基团反应性的组分,其选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇及其混 合物组成的组, 和任选的 C) 一种或多种助剂和/或添加剂。2. 根据权利要求1的用途,其特征在于:所述光学透镜是眼镜镜片。3. 组合物,包含: A) 10至小于50重量%的至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯a-1) 和 大于50至90重量%的至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的多异氰酸酯a-2),其包含 单体异佛尔酮二异氰酸酯和至少一种基于异佛尔酮二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯,其中以 质量计,所述单体异佛尔酮二异氰酸酯的量大于所述基于异佛尔酮二异氰酸酯的低聚多异 氰酸酯的量, 其中%数据是相对于组分a-1)和a-2...

【专利技术属性】
技术研发人员:D格雷斯塔弗兰茨HJ拉斯H内夫茨格J克劳泽
申请(专利权)人:拜耳材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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