用于制造光吸收聚合物基质的方法技术

披露了一种眼科镜片，其包含透明的聚合物基质和分散在所述透明的聚合物基质中的核壳纳米颗粒，其中核壳纳米颗粒的核由包含纳米颗粒核前体和至少一种光致变色化合物的组合物的聚合产生，并且核壳纳米颗粒的壳包含矿物化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造光吸收聚合物基质的方法本专利技术涉及用于光学制品的胶体的领域。大多数光致变色染料根据它们所用于的基质呈现不同程度的性能降低。当用于涂料时，需要特定的涂料聚合物提供适当的微观环境，以便这些涂料中包含的光致变色染料适当地表现。同样地，当给定的光致变色染料要与现有技术结合并且需要掺入聚合物基材时，在制造所述基材的时候提供最佳基质以确保它们的性能通常被证明是有挑战性的。为规避所述问题，所述染料通常在聚合后通过吸取引入基材中。然而，基质相容性问题仍然出现，并且需要特别设计的基质，例如在具有延长的线性域的烯丙基单体的情况下。此外，确保最佳染料性能的基质特性通常与良好基材的特性不相容。适于直接包埋光致变色染料的聚合物通常具有较低的热机械性能。实际上，良好的染料基质要是轻度网状的，这导致了最终基材的相对柔软性。此种问题通常乏善可陈，因为要求基材是硬的以支持与它们的符合要求相关的所有机械约束。为了确保给定的基质与光致变色染料、或者任何光吸收剂之间的良好相容性，将光吸收剂封装在纳米颗粒中是已知的。WO2015200714披露了有待分散在有机基质中的有机纳米颗粒。US2008251772披露了通过吸附在介孔二氧化硅中封装光致变色染料的方法，以及在丙烯酸类和聚碳酸酯基质中的用途。封装的优点很多。最重要的是，封装提供了光致变色化合物的化学保护，所述化学保护允许所述化合物在任何基质中的使用。因此，光吸收剂通常被吸附进预成型的核中，并且在随后的阶段被壳保护，这导致制造过程复杂并且增加对基材的机械特性的要求，所述基材通常需要是足够多孔的以允许光吸收剂穿透它。吸附是复杂的步骤，所述步骤不是用每种光吸收剂都可以执行的并且使整个制造过程持续复杂化。另外，封装光吸收剂可能损坏它，因为这些通常是非常易碎的并且不能承受聚合的条件。在眼科领域，要考虑额外的约束，因为基质需要呈现高透明度并且光吸收剂的特性不得被封装其的纳米颗粒改变。需要用于制造眼科镜片的简化方法，所述眼科镜片包含透明的聚合物基质，封装光致变色化合物的纳米颗粒分散在其中。在第一方面，本专利技术是包含透明的聚合物基质和核壳纳米颗粒的眼科镜片，所述核壳纳米颗粒分散在所述透明的聚合物基质中，其中：·核壳纳米颗粒的核由包含纳米颗粒核前体和至少一种光致变色化合物的组合物的聚合产生，·核壳纳米颗粒的壳包含矿物化合物。在第二方面，本专利技术通过提供一种制备眼科镜片的方法解决了现有技术的不足，所述方法包括以下步骤：a)提供与光致变色化合物混合的纳米颗粒核前体；b)聚合所述纳米颗粒核前体以便获得封装所述光致变色化合物的纳米颗粒核；c)在封装所述光致变色化合物的纳米颗粒核上形成矿物壳以便获得封装所述光致变色化合物的核壳纳米颗粒；d)提供可聚合的透明的聚合物基质前体；e)将所述透明的聚合物基质前体与所述核壳纳米颗粒混合；f)固化在步骤e)获得的混合物以便获得透明的聚合物基质，封装光致变色化合物的核壳纳米颗粒分散在其中。所述光致变色化合物因此在所述纳米颗粒核前体聚合期间被捕获在所述核壳纳米颗粒的核中。如本文中所使用的，术语聚合既包括经典的有机聚合，如加成反应或自由基反应，又包括无机聚合，如羟连反应、氧连反应或更普遍地溶胶凝胶反应。特别地，通过附聚过程而没有化学反应(如沉淀或凝聚或喷雾干燥)或者通过所述光致变色化合物迁移到固体核中(如吸取或吸附)在所述核壳纳米颗粒的核中掺入光致变色化合物不被认为是聚合。通过此类方法获得的核壳纳米颗粒的核并不令人满意而且在以下方面上具有固有限制：包含在核中的光致变色化合物的负载，或者允许光致变色化合物渗漏到核外的核的低交联。除非另有明确说明，否则单词“或”等同于“和/或”。类似地，除非另有说明，否则单词“一个/一种(one或a)”等同于“至少一个/一种”。因为光致变色化合物被掺入产生所述纳米颗粒核的组合物中，所以更容易在随后的制备步骤中处理基质而不降解光致变色化合物。在进一步化学处理期间，核壳结构使光致变色材料与化学物种隔离。在基质凝固之前掺入光致变色化合物使整个过程变得容易，因为它避免了固体通过浸渍或固体-溶液相互作用进一步改性。实际上将光致变色染料与液体混合需要常规制造设备，然而固体改性通常需要特殊且复杂的过程。此外，封装允许控制每种光致变色化合物的直接环境，使得能够实现例如稳定剂如HALS或抗氧化剂的高局部浓度同时保持它们在基质中的整体低水平。较高浓度的这些试剂将抑制基质的聚合，并且正因为如此，在现有技术中被避免。因此，在步骤b提供的纳米颗粒通常带有高局部浓度的稳定剂如HALS或抗氧化剂。核壳纳米颗粒所述纳米颗粒核前体优选地包含单体、低聚物或其混合物。所述单体和低聚物可以是一个种类，或者在另一个实施例中，不同种类的单体或低聚物可以混合在一起以便产生共聚物。由单体构成的纳米颗粒核前体可以在由以下组成的组中选择：(甲基)丙烯酸类单体、乙烯基单体、烯丙基单体、氨基甲酸酯单体以及其混合物。所述单体可以是单官能的、双官能的、多官能的或其混合物。优选地，所述纳米颗粒核前体包含(甲基)丙烯酸类单体，更优选地(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙酯或(甲基)丙烯酸甲酯，乙氧基化的双酚-A二丙烯酸酯(BPA(EO)DA)，聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)。纳米颗粒核前体的聚合可以由引发剂诱导，如有机偶氮化合物、过氧二硫酸盐、UV引发剂、或有机过氧化物。生成的聚合物的优选特征是聚合物的玻璃化转变温度(Tg)或柔软性。光致变色材料分子构型的改变(导致希望的暗化)不得受太硬聚合物妨碍。希望的是如果使用UV引发剂，则UV引发剂或其片段不与光致变色材料在相同的波长区域吸收，以便不与光致变色活化竞争。由低聚物构成的纳米颗粒核前体可以在由以下组成的组中选择：氨基甲酸酯(二)丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸酯(二)丙烯酸酯、聚醚聚氨酯(二)丙烯酸酯、聚酯氨基甲酸酯(二)丙烯酸酯、芳香族氨基甲酸酯(二)丙烯酸酯、丙烯酸化的丙烯酸类低聚物、烯丙基低聚物或其混合物。在另一个实施例中，所述纳米颗粒核前体可以选自经受反应(被称为溶胶凝胶反应)的单体。这些单体是硅的衍生物。可以使用烷基烷氧基硅烷，如四乙基氧基硅烷(TEOS)、四甲基氧基硅烷(TMOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)以及其混合物。可以使用有机改性的烷氧基硅烷，特别是环氧基硅烷、环氧基二烷氧基硅烷、环氧基三烷氧基硅烷氨基硅烷以及其混合物。聚合可以通过合成或反向微乳液实现。矿物壳对光吸收化合物提供非常合适的保护并且允许随后的步骤(特别是透明基质的聚合)发生而不改变其光学特性。所述核壳纳米颗粒的壳可以包含矿物氧化物，如SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnO、MgO或其混合物。所述壳可以通过在纳米颗粒的核的表面上聚合前体获得，所述前体选自烷氧基硅烷、烷氧基化钛、烷氧基化锆、铝醇盐、氢氧化锌、氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼科镜片，其包含透明的聚合物基质和分散在所述透明的聚合物基质中的核壳纳米颗粒，其中：/n·核壳纳米颗粒的核由包含纳米颗粒核前体和至少一种光致变色化合物的组合物的聚合产生，/n·核壳纳米颗粒的壳包含矿物化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171229 EP 17306976.61.一种眼科镜片，其包含透明的聚合物基质和分散在所述透明的聚合物基质中的核壳纳米颗粒，其中：
·核壳纳米颗粒的核由包含纳米颗粒核前体和至少一种光致变色化合物的组合物的聚合产生，
·核壳纳米颗粒的壳包含矿物化合物。


2.根据权利要求1所述的眼科镜片，其中，所述光致变色化合物选自苯并吡喃、萘并吡喃、螺苯并吡喃、螺萘并吡喃、螺苯并噁嗪、螺萘并噁嗪、俘精酸酐或俘精酰亚胺。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的眼科镜片，其中，呈着色形式的所述光致变色化合物的摩尔吸收系数高于5000Lmol-1cm-1、优选20000Lmol-1cm-1。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的眼科镜片，其中，所述核壳纳米颗粒中的光致变色化合物的量是基于所述核壳纳米颗粒的总重量从0.0001至90wt％、特别是从0.01至50wt％、更特别地从0.1至10wt％。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的眼科镜片，其中，所述透明的聚合物基质选自热塑性树脂，如聚酰胺、聚酰亚胺、聚砜、聚碳酸酯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚(甲基)丙烯酸酯)、PMMA、聚环烯烃共聚物、热塑性弹性体、热塑性氨基甲酸酯、聚三乙酸纤维素或其共聚物，或者透明的聚合物基质选自热固性树脂，如二烯丙基酯的均聚物或共聚物、直链或支链脂肪族或芳香族多元醇的二烯丙基碳酸酯的均聚物或共聚物、(甲基)丙烯酸酯的均聚物或共聚物、(甲基)丙烯酸及其酯的均聚物或共聚物、硫代(甲基)丙烯酸及其酯的均聚物或共聚物、氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯的均聚物或共聚物、环氧基的均聚物或共聚物、硫化物的均聚物或共聚物、二硫化物的均聚物或共聚物、环硫化物的均聚物或共聚物、聚硫醇和聚异氰酸酯的均聚物或共聚物、以及其组合。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的眼科镜片，其中，所述壳包含矿物氧化物，如SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、ZnO、MgO或其混合物。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的眼科镜片，其中，所述核壳纳米颗粒的折射率的范围是从1.47至1.74，优选地所述核壳纳米颗粒的折射率与所述透明的聚合物基质的折射率相同。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的眼科镜片，其中，壳表面用(甲基)丙烯酸类基团、乙烯基、烯丙基、胺基团、缩水甘油基团、或硫醇基团/巯基官能化。

【专利技术属性】
技术研发人员：J·比托，R·贝松，P·弗罗芒坦，
申请(专利权)人：依视路国际公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR