用于抛光有机聚合物基眼用基材的浆液组合物和添加剂以及方法技术

本发明专利技术提供一种抛光有机聚合物基眼用基材的浆液组合物和方法。根据本发明专利技术的浆液组合物包括研磨剂粒子和下面之一的水性分散体：聚乙烯醇化合物和叔酰胺官能化化合物。该研磨剂粒子可以是氧化铝，氧化锆，二氧化硅，二氧化钛，二氧化铈，尖晶石或者前述的组合。

Slurry compositions, additives and methods for polishing organic polymer base eye materials

The present invention provides a slurry composition and method for polishing an organic polymer base eye base material. The slurry composition according to the present invention includes an abrasive particle and one of the following Water Dispersions: a polyvinyl alcohol compound and a tertiary amide functionalized compound. The abrasive particles can be alumina, zirconium oxide, silica, titanium dioxide, two cerium oxide, spinel or the previous combination.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于抛光有机聚合物基眼用基材的浆液组合物和添加剂以及方法专利技术背景1.专利
本专利技术涉及一种用于抛光有机聚合物基眼用基材的浆液组合物和方法。2.相关领域说明本领域已知多种浆液组合物用于抛光有机聚合物基眼用基材。这样的现有技术的浆液组合物通常由分散在水和/或其他液体中的研磨剂粒子组成。常用的研磨剂粒子包括例如氧化铈，氧化铝，氧化锆，氧化锡，二氧化硅和氧化钛。氧化铝浆液最常用于抛光有机聚合物基眼用基材，例如诸如烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物，其在本领域通常称为CR-39，和其他高折射率聚碳酸酯树脂。当用于抛光有机聚合物基眼用基材时，仅仅由分散在水中的氧化铝研磨剂粒子组成的浆液组合物产生了可接受的表面品质，但是表现出不可接受的低抛光效率(即，低移除率)。这样的浆液组合物的抛光效率可以通过使用明显更大的氧化铝粒子来改进，但是这产生了不令人满意的表面品质，即，刮痕，坑记，橘皮或者类似缺陷。Koshiyama等人的美国专利No.4225349公开了一种抛光组合物，其由煅烧氧化铝(氧化铝粒子)和分散在去离子水中的铝盐抛光加速剂组成，其加速了CR-39基底材料的移除，而不降低表面品质。Koshiyama等人所确定的优选的抛光加速剂是硝酸铝。CR-39，其的折射率(“RI”)是大约1.498，多年来占据了有机聚合物基眼用基材的市场。但是，近年来，已经开发了更高折射率的有机聚合物基眼用基材，并且这些较高折射率的基材在眼用镜片市场中变得更加流行。在眼用镜片应用中，该更高折射率的基材提供了优于CR-39的几个明显优点。例如由RI1.586聚碳酸酯基材制作的镜片与由CR-39制作的相当的镜片相比更薄和重量更轻，并且进一步提供了改进的耐冲击性。这使得更高折射率有机聚合物基眼用基材更适用于制作儿童、活动成年人佩戴的护目镜和用于生产安全玻璃。通常来说，折射率越高，眼用镜片越薄和越轻。较高折射率的有机聚合物基眼用基材允许制作这样的护目镜，其是功能性的和时尚的，并且其消除了低折射率镜片中经常存在的“球根形”或者厚“可乐瓶”外观。用于抛光CR-39的已知的浆液组合物没有提供期望的抛光效率，甚至当存在常规加速剂例如硝酸铝时也是如此。期望的是这样的浆液组合物，其提供了高的移除效率，特别是在较高折射率的有机聚合物基眼用基材上。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于抛光有机聚合物基眼用基材的浆液组合物和方法。本专利技术的浆液组合物和方法以与常规浆液组合物可实现的相比，更高的抛光效率和表面品质抛光了高折射率聚合物基眼用基材。根据本专利技术的浆液组合物包含研磨剂粒子和以下至少一种的水性分散体：聚乙烯醇，含聚乙烯醇的化合物和水解形成聚乙烯醇的化合物。前述任何一种可以称作“聚乙烯醇化合物”。根据本专利技术的另一浆液组合物包含研磨剂粒子和含有叔酰胺官能团的聚合物或者小分子量化合物的水性分散体。该研磨剂粒子可以是氧化铝，氧化锆，二氧化硅，二氧化钛或者前述的组合。根据本专利技术的浆液组合物可以用于抛光全部类型的有机聚合物基眼用基材，但是特别可用于抛光折射率大于1.498的有机聚合物基眼用基材，因为它们以高于常规浆液组合物的效率移除这样的材料，而不对所形成表面的品质产生不利影响。本专利技术的一个实施方案是一种抛光浆液，其包括加至抛光浆液中的可分散的聚乙烯醇化合物添加剂，以改进抛光方法过程中眼用基材材料的移除速率。本专利技术的一个实施方案是一种抛光浆液，其包括可分散的添加剂，其是含有叔酰胺官能团的聚合物或者其他小分子量化合物，以改进抛光方法过程中眼用基材材料的移除速率。代表性的，但非限定性例子包括聚2-乙基噁唑啉聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)，聚(N-甲基N-乙烯基乙酰胺)，N-甲基己内酰胺和N-甲基-2-哌啶酮。获自亚利桑那州图森的PolymerChemistryInnovations，Inc.。N-甲基-2-吡啶酮，和聚(2-乙基-2-噁唑啉)也是合适的。不包括在本专利技术范围内，并且在此明确排除的是吡咯烷酮类组合物，聚乙烯基己内酰胺，和美国专利No.7467988所要求的那些。但是，这样的组合物可以与本专利技术的组合物在本文中一起使用。本专利技术的前述和其他特征在下文中更充分描述，并且在权利要求中具体指出，下面的说明书详细阐述了本专利技术的某些示例性实施方案，但是，它们是本专利技术的原理可以用于其中的几个不同方式的说明。具体实施方式在本专利技术的说明书和所附的权利要求中，术语“有机聚合物基眼用基材”指的是有机热固性或者热塑性聚合物材料，其用于制作眼镜镜片和其他光学装置。包括在这个定义中的是聚碳酸酯材料例如烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物通常称为CR-39和用于制作眼用镜片的其他热固性和热塑性有机聚合物树脂。这个定义中明确排除的是无机玻璃和无机晶体基基材。术语“高折射率有机聚合物基眼用基材”指的是折射率大于1.498的那些有机聚合物基眼用基材，其是本领域称为CR-39的烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物的折射率。大部分有机聚合物基眼用基材的制造商将他们的眼用基材材料的具体组成视为私有信息。申请人不具有关于这样的材料的具体组成的知识，但是通常已知的是这样的基材属于聚合物族例如聚碳酸酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯和聚砜。这些有机聚合物族可以是均聚物或者共聚物，并且大部分是与其他有机和无机化合物交联的和/或共聚的。大部分是热铸塑的。根据本专利技术的浆液组合物可以用于抛光全部有机聚合物基眼用基材，但是特别适用于抛光高折射率有机聚合物基眼用基材。如提供的实施例所示，本专利技术的浆液组合物对高折射率有机聚合物基眼用基材提供了比常规浆液组合物更高的抛光效率。此外，本专利技术的浆液组合物提供了对传统聚碳酸酯材料例如CR-39类似的(如果没有改进的话)抛光效率。在全部应用中，本专利技术的浆液组合物提供了可接受的表面品质。本专利技术提供另外的路线，使用新化学品族来实现眼用抛光浆液相比于本领域目前所用的抛光浆液的速率加速。另外的化学性质允许更多种的浆液性能例如粘度、易清洁等，以与不同抛光装置一起使用。根据本专利技术的浆液组合物包含一种水性分散体，其包含研磨剂粒子和选自以下的至少一种：(a)聚乙烯醇化合物和(b)叔酰胺化合物及其组合。该研磨剂粒子必须选自氧化铝，氧化锆，二氧化硅，二氧化钛和前述的组合。应理解该研磨剂粒子可以与少量其他元素掺杂或者包含少量其他元素。研磨剂通常是通过高温煅烧来生产的，但是可以通过其他方法生产。煅烧的氧化铝研磨剂粒子目前最优选用于本专利技术。本专利技术所用的研磨剂粒子，其可以是氧化铝，并且粒度可以是大约0.01至5μm，优选大约0.5μm至大约4.0μm和更优选大约1.5μm至大约2.5μm。该浆液组合物包含大约5重量％至大约40重量％，和更优选大约10重量％至大约30重量％的研磨剂粒子。聚乙烯醇添加剂。聚乙烯醇通常是由聚乙酸乙烯酯水解形成的。对于聚乙酸乙烯酯的水解程度没有限制。此外，能够水解成聚乙烯醇的任何化合物可以用于代替聚乙烯醇。这样的化合物非限定性例子包括聚甲酸乙烯酯，聚苯甲酸乙烯酯，聚硬脂酸乙烯酯，聚氯乙酸乙烯酯，聚氟乙酸乙烯酯和聚丙酸乙烯酯。前述的组合也是可能的。这段中的化合物可以称作“聚乙烯醇化合物”。聚乙烯醇可以以多种不同的分子量来合成制造。对于该聚合物的分子量没有限制。可以使用聚乙烯醇的共聚物。这些聚合物可以具有侧接到聚乙烯醇主链上的另外的化学官能团本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抛光有机聚合物基眼用基材的方法，其包含：提供一种浆液组合物，其包含以下组分的水性分散体：研磨剂粒子，其选自氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、尖晶石；和含有聚乙烯醇的化合物；和将该浆液组合物置于抛光垫和有机聚合物基眼用基材之间；以及用该抛光垫和浆液抛光该有机聚合物基眼用基材，以移除有机聚合物基眼用基材的表面部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.10 US 62/190,8411.一种抛光有机聚合物基眼用基材的方法，其包含：提供一种浆液组合物，其包含以下组分的水性分散体：研磨剂粒子，其选自氧化铝、氧化锆、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈、尖晶石；和含有聚乙烯醇的化合物；和将该浆液组合物置于抛光垫和有机聚合物基眼用基材之间；以及用该抛光垫和浆液抛光该有机聚合物基眼用基材，以移除有机聚合物基眼用基材的表面部分。2.根据权利要求1的方法，其中该有机聚合物基眼用基材为高折射率有机聚合物基眼用基材。3.根据权利要求1的方法，其中该研磨剂粒子的平均粒度是大约0.01至大约5.0μm。4.根据权利要求1的方法，其中该研磨剂粒子的平均粒度是大约1.5至大约2.5μm。5.根据权利要求1的方法，其中该浆液组合物中的聚乙烯醇化合物包含重均分子量是大约1000至大约300000的聚乙烯醇。6.根据权利要求1的方法，其中该浆液组合物中的聚乙烯醇化合物包含重均分子量是大约1500至大约200000的聚乙烯醇。7.根据权利要求1的方法，其中该浆液组合物中的聚乙烯醇化合物包含重均分子量是大约2000至大约100000的聚乙烯醇。8.根据权利要求1的方法，其中该浆液组合物中的聚乙烯醇化合物包含重均分子量是大约5000至大约75000的聚乙烯醇。9.根据权利要求1的方法，其中该浆液组合物包含大约0.025重量％至大约5重量％的聚乙烯醇化合物。10.根据权利要求1的方法，其中该浆液组合物包含大约0.15重量％至大约4重量％的聚乙烯醇化合物。11.根据权利要求1的方法，其中该研磨剂粒子基本由氧化铝组成。12.一种眼用镜片，其包含有机聚合物基眼用基材，该基材具有根据权利要求1的方法抛光的表面。13.根据权利要求12的眼用镜片，其中该有机聚合物基眼用基材是高折射率有机聚合物基眼用基材。14.一种用于抛光有机聚合物基眼用基材的浆液组合物，其基本由研磨剂粒子、聚乙烯醇化合物和任选的消泡剂组成，其全部分散在去离子水中。15.根据权利要求14的浆液组合物，其中该研磨剂粒子基本由氧化铝组成。16.根据权利要求15的浆液组合物，其中该氧化铝研磨剂粒子的平均粒度是大约0.01至大约5.0μm。17.根据权利要求14的浆液组合物，其中该浆液组合物中的聚乙烯醇化合物包含重均分子量是大约1000至大约300000的聚乙烯醇。18.根据权利要求14的浆液组合物，其中该浆液组合物包含大约0.01重量％至大约10重量％的聚乙烯醇化合物。19.根据权利要求18的浆液组合物，其中该浆液组合物包含大约0.15重量％至大约4重量％的聚乙烯醇化合物。20.根据权利要求14的浆液组合物，其中该聚乙烯醇化合物选自聚乙酸乙烯酯、聚甲酸乙烯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚硬脂酸乙烯酯、聚氯乙酸乙烯酯、聚氟乙酸乙烯酯和聚丙酸乙烯酯及其组合。21.一种抛光有机聚合物基眼用基材的方法，其包含：提供一种浆液组合物，其包含以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳撒尼尔·D·乌尔班，爱德华·E·阿尔伯特，刘悦，
申请(专利权)人：费罗公司，
类型：发明
国别省市：美国,US