CN104364675B - 耐光性聚氨酯组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合物，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。

Description

耐光性聚氨酯组合物

本发明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WO 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 Chemie”(“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(IPDI)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”(RIM)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 0693 512、EP A 1 721 920、WO 02/098942 A1、 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。

根据本发明的组合物包含：

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-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。

已经令人惊讶地发现，通过使用至少一种基于六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的低聚多异氰酸酯和基于异佛尔酮二异氰酸酯的多异氰酸酯组分与对异氰酸酯基团反应性的组分的合适地规定的混合物，其中所述多异氰酸酯组分包含单体异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯，所述对异氰酸酯基团反应性的组分选自由聚酯多元醇、聚醚多元醇及其混合物组成的组，可以得到具有用于光学应用的需要的性能同时具有良好的机械性能和热性能的塑料。这些塑料与玻璃相比特别具有较低的密度、较高的断裂强度和可更容易地加工。所得的塑料的光学性能与PADC的那些相当。特别地，它们具有1.50范围的折光指数。另外，所述阿贝值以及透射率在用PADC可以达到的范围内。另外所得的塑料是耐光的和耐发黄。另外，通过添加或加入另外的助剂和/或添加剂，所得的塑料适合用于完全阻挡特别是在< 400 nm波长的UV-辐射。另外，所得的塑料不是脆性的。它们具有较高的玻璃化转变温度和高的耐热性。

这些光学性能、机械性能和热性能是根据本发明的塑料适合在光学应用如光学透镜中使用的原因。特别地，所述塑料适合用作眼镜镜片。

同时，所述起始组分具有低粘度，使得根据本发明的组合物可以在浇铸法中使用。特别地，此组合物的用途可以用如眼镜镜片工业中建立的浇铸法实现。

组分A)

本发明组合物的组分A)包含10至小于50重量%，优选10至49重量%，更优选10至45重量%，甚至更优选15至35重量%，特别优选20至30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%，优选51至90重量%，更优选55至90重量%，甚至更优选65至85重量%，特别优选70至80 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。

术语多异氰酸酯一般应当理解为是指具有两个或更多个异氰酸酯基团的化合物。因此二异氰酸酯如HDI或IPDI通常也称之为多异氰酸酯，因为它们带有一个以上的异氰酸酯基团。然而，一般而言，分别在脂族或环脂族多异氰酸酯领域，单体二异氰酸酯如HDI和IPDI尚未命名为多异氰酸酯，而是较高分子量的低聚多异氰酸酯，它是通过使用合适的改性反应例如三聚或双缩脲化由其制备的。其中HDI和IPDI是用于制备相应的多异氰酸酯的起始二异氰酸酯。因此，在本专利申请中，术语多异氰酸酯特别用于命名低聚多异氰酸酯。

低聚多异氰酸酯特别是这样的多异氰酸酯，其中至少两个通常相同的二异氰酸酯单元通过任选地加入例如一元醇或多远醇使一部分所述异氰酸酯基团反应而相互结合。特别优选低聚多异氰酸酯是二异氰酸酯的二聚体、三聚体或二聚体与三聚体的混合物。这特别是指所述低聚多异氰酸酯具有比相应的二异氰酸酯更高的分子量。基于HDI的低聚多异氰酸酯优选具有高于168.20 g/mol的分子量。基于IPDI的低聚多异氰酸酯优选具有高于222.29 g/mol的分子量。在本发明的意义上，特别优选所述低聚多异氰酸酯通过使仅一种类型的二异氰酸酯(即：只有HDI或只有IPDI)作为所述二异氰酸酯单元反应得到。还优选所述低聚多异氰酸酯不是预聚物。特别地，这意味着通过使仅一种二异氰酸酯作为二异氰酸酯单元反应得到的所述低聚多异氰酸酯或多二异氰酸酯的分子量在1500 g/mol以下。

取决于使用的反应条件的性质，会发生二异氰酸酯单元的不同键接。另外，所述低聚多异氰酸酯还包括二异氰酸酯与优选低分子量的多元醇的反应产物(氨基甲酸酯)。该类多元醇优选具有62-400g/mol的分子量范围。

优选形成脲二酮-、异氰脲酸酯-、亚氨基噁二嗪二酮-、氨基甲酸酯-、脲基甲酸酯-、缩二脲-和/或噁二嗪三酮-基团。在下面具有至少一个所述基团的低聚多异氰酸酯中，有时也称为相应的二异氰酸酯的“衍生物”。

一般而言，在合成中，所述低聚多异氰酸酯并不以定义的化合物形式，而是作为具有分子量分布的不同低聚物的混合物出现。低聚的多异氰酸酯特别是包括下面类型的结构（也参见：Nachrichten aus der Chemie, 55, 380-384, 2007)：

其中X特别具有下面的含义：

当其为基于HDI的低聚多异氰酸酯时，或者

当其为基于IPDI的低聚多异氰酸酯时；

R可以是任何有机基团，

n是1-10的整数，优选为2或3，

和m是2-10的整数，优选为2或3，

和这些类型的结构的混合物。

所述低聚多异氰酸酯每分子具有至少两个，特别优选至少三个异氰酸酯基团(NCO官能度)。

低聚多异氰酸酯组分a-1)

基于HDI的低聚多异氰酸酯a-1)优选是HDI的本身已知衍生物，其选自下组：包含脲二酮-、异氰脲酸酯-、亚氨基噁二嗪二酮-、氨基甲酸酯-、脲基甲酸酯-、缩二脲-、噁二嗪三酮-基团的衍生物和该类衍生物的混合物。这些衍生物及其制造方法在Laas等，J.Prakt. Chem. 336, 1994, 185-200中，在DE-A 1 670 666、DE-A 3 700 209、DE-A 3 900053、EP-A 0 330 966、EP-A 0 336 205、EP-A 0 339 396和EP-A 0 798 299中进行了举例。优选的是HDI衍生物形式的基于HDI的低聚多异氰酸酯组分a-1)，其具有缩二脲-、异氰脲酸酯-和/或亚氨基噁二嗪二酮-结构。特别优选的是HDI衍生物形式的基于HDI的低聚多异氰酸酯组分a-1)，其具有异氰脲酸酯基团和/或亚氨基噁二嗪二酮基团。

用于制备基于HDI的低聚多异氰酸酯a-1)的HDI优选通过六亚甲基二胺光气化制备。另外可以使用HDI用于制备基于HDI的低聚多异氰酸酯a-1)，其通过由不含光气的方式得到的HDI的二氨基甲酸酯的氨基甲酸酯键的热裂解制备。

在本发明一个优选的实施方案中，所述基于HDI的低聚多异氰酸酯组分a-1)具有的单体HDI的量以基于HDI的总的多异氰酸酯组分a-1)计小于0.5重量%。

基于HDI的低聚多异氰酸酯组分a-1)优选在23℃具有粘度100-3500 mPa·s，优选600-3000 mPa·s，更优选600-1500 mPa·s。基于HDI的低聚多异氰酸酯组分a-1)的异氰酸酯基团的量优选为20-24重量%，更优选21-24重量%，甚至更优选22-24%。基于HDI的低聚多异氰酸酯组分a-1)每分子具有至少2.0的平均异氰酸酯官能度。

特别优选地，基于HDI的组分a-1)的多异氰酸酯是HDI的衍生物，其具有异氰脲酸酯基团和/或亚氨基噁二嗪二酮基团，其中粘度在23℃为600-1500 mPa·s和异氰酸酯基团的量为22-24重量%。

多异氰酸酯组分a-2)

基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)包含单体IPDI和至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯。

关于基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)，术语“包含”优选理解为是指“基本由……组成”。这意味着基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)特别优选基本上由单体IPDI和至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯组成。其中基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)可以包括少量常见的杂质，其例如经常可以发生在IPDI制备过程中和/或在基于IPDI的低聚多异氰酸酯的制备中。

基于IPDI的低聚多异氰酸酯优选是衍生物，选自由具有缩二脲-、异氰脲酸酯结构及其混合物的衍生物组成的组。

基于IPDI的这些多异氰酸酯组分a-2)的制备特别可以通过由单体IPDI起始使用本身已知用于双缩脲化和/或三聚合的方法通过使IPDI中部分初始存在的异氰酸酯基团反应形成低聚多异氰酸酯分子来进行。

用于异氰酸酯催化三聚形成异氰脲酸酯结构或使二异氰酸酯双缩脲化的常用的合适的方法例如Laas等在J. Prakt. Chem. 336, 1994, 185 – 200中举例进行了说明。合适的IPDI-多异氰酸酯的另外的描述可以例如在EP-A 0 003 765、EP-A 0 017 998和DE-A2 644 684中找到。

用于制备基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)的IPDI优选通过异佛尔酮二胺光气化制备。另外可以使用IPDI用于制备基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)，其通过由不含光气的方式得到的IPDI的二氨基甲酸酯的氨基甲酸酯键的热裂解制备。在此实施方案中不考虑上述种类的所选低聚反应(三聚合和/或双缩脲化)的类型，根据本发明使用的基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)的制备可以如下进行：

制备1：与例如漆料多异氰酸酯制备中常用的和如上面引用的专利文献中所描述的不同，优选可以在低聚发生之后避开分离未反应的单体IPDI。由此可以得到透明的基本无色的含异氰脲酸酯-和/或缩二脲基团的溶液，其包含单体IPDI和至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯。这是优选的途径。这允许在一个加工步骤中制备基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)。

制备2：在一个备选的途径中，基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)的制备优选通过根据上述已知的方法首先制备至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯来进行。所得的至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯通过常规的方法纯化，使得其基本上为贫单体的。在此情况下所述至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯在室温下通常作为固体存在。其可以溶解在单体IPDI中以得到基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)。然而，此途径不是优选的，因为它比前面描述的方法更复杂。

在一个优选的实施方案中，基于IPDI的所述多异氰酸酯组分a-2)与基于IPDI的低聚多异氰酸酯的量相比基于质量计包含更大量的单体IPDI。这样，在此实施方案中，基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)以所述基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)的总质量计包含超过基于IPDI的低聚多异氰酸酯的单体IPDI。

该类基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)优选地可以通过根据制备1和2的制备方法获得。特别优选通过制备1获得。

基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)优选包含10-45重量%，更优选20-40重量%的基于IPDI的低聚多异氰酸酯和优选90-55重量%，更优选80-60重量%的单体IPDI，基于二者的总质量计。

基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)，其中基于质量计，优选单体IPDI的量高于所述至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯的量，该组分a-2)优选具有异氰酸酯基团的量以所述基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)计为27-36重量%和更优选为29-33重量%。

基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)在23℃优选具有粘度100-3000 mPa·s，更优选300-2800 mPa·s，甚至更优选500-2650 mPa·s。另外优选具有异氰酸酯基团的量以所述基于IPDI的多异氰酸酯组分a-2)计为26-36重量%，更优选27-34重量%，甚至更优选28-32重量%。

组分A)包含10至小于50重量%的至少一种基于HDI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组分a-2)，所述多异氰酸酯组分a-2)包含单体异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯，组分A)优选可以通过组分a-1)和a-2)的简单混合获得。所述混合优选可以通过搅拌进行。优选地应当得到均匀的混合物。特别地，所述混合物的均匀性可以通过在混合之前预热组分a-1)和a-2)至优选30-120℃的温度得以提高。优选地，a-1)和a-2)的混合物的温度通过额外加热保持在优选地30-100℃，更优选为40-80℃。然而，当所述多异氰酸酯组分a-2)基于其质量计具有的单体IPDI的量高于所述基于IPDI的低聚多异氰酸酯的量时，特别有利的是组分a-1)和a-2)的混合以及特别的浇铸可以在室温下发生。这特别可归因于组分a-2)在室温下的粘度。

因此，组分A)优选以透明的基本无色的混合物形式存在。所述组分A)在23℃优选具有粘度100-3000 mPa·s，更优选为150-2700 mPa·s，甚至更优选200-2300 mPa·s。

组分A)的异氰酸酯基团的量基于组分A)的总重量计优选为24-34重量%，更优选为25 -32重量%，甚至更优选26-30重量%。

在一个优选的实施方案中，组分A)包含10至小于50重量%的至少一种基于HDI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组分a-2)，所述多异氰酸酯组分a-2)包含单体异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和至少一种基于IPDI的低聚多异氰酸酯，其中基于所述质量计，所述单体IPDI的量高于所述基于IPDI的低聚多异氰酸酯的量。如上所述，由于组分a-2)中以及总的组合物中大量的单体IPDI，所以此实施方案具有的优点特别在于组分a-2)以及所述组合物的加工可以在室温下进行。所述固化组合物的所得性能优选基本上不受影响。由此，特别优选此实施方案的固化组合物的机械以及光学性能基本上与其中在组分a-2)中所述单体IPDI的量小于所述基于IPDI的低聚多异氰酸酯的量的固化组合物的性能相同。

组分A)优选不含溶剂。

组分B)

根据本发明的组合物包含至少一种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。

由于在统计平均上每分子聚酯多元醇、聚醚多元醇或其混合物具有至少两个OH基团，所以此组分B)优选能够与包含异氰酸酯基团的组分A)反应。

特别优选地，所述组分B)具有相对OH基团的平均官能度为 2.3-6.0。组分A)的异氰酸酯基团与组分B)的羟基的当量比优选为0.5:1-2.0:1，更优选为1:1。

组分B)优选不含溶剂。

在一个优选的实施方案中，所述对异氰酸酯基团反应性的组分不含芳族结构。芳族结构特别是造成所得塑料不耐光和不耐发黄。另外，具有芳族结构的塑料具有的缺点还在于其折光指数大于1.50。

在一个优选的实施方案中，组分B)包含聚酯多元醇或聚醚多元醇。这意味着在此实施方案中不存在两种组分的混合物。本文中聚酯多元醇基本上不含聚醚多元醇或聚醚多元醇基本上不含聚酯多元醇。由于聚酯多元醇和聚醚多元醇部分地难以相互溶混，所以此实施方案是有利的。这会导致对所述固化的组合物性能的负面影响。

聚酯多元醇

在本发明的意义中聚酯多元醇是每分子具有至少两个，优选两个以上酯基团和至少两个OH基团，优选两个以上OH基团的化合物。

优选的是基于二羧酸形成的聚酯多元醇。这些优选是脂族二羧酸。该类二羧酸优选具有4-10个碳原子。

组分B)的聚酯多元醇是公知的。它们以本身已知的方式制备，优选通过例如在“Ullmanns Encyclopädie der Technischen Chemie” (“Ullman’s Encyclopedia ofTechnical Chemistry”), Verlag (Publishing) Chemie Weinheim, 第4版(1980)，第19卷，第61页及以后或H. Wagner和H.F. Sarx在“Lackkunstharze” (“Synthetic PaintResin”), Carl Hanser Verlag (Publishing), München (1971)，第86-152页中详细描述的方法制备。如果合适的话，可以使用催化量的常用的酯化催化剂例如酸、碱或过渡金属化合物例如四丁酸钛。所述酯化反应优选在大约80-260℃，优选100-230℃的温度范围内进行，直到获得需要的羟基值和酸值的值。

用于制备根据本发明要使用的组分B)的聚酯多元醇的起始化合物是任何需要的，优选具有4-10个碳原子，优选4-6个碳原子的脂族或环脂族、饱和或不饱和的二羧酸或其酸酐，以及具有2-18个碳原子，优选2-6个碳原子的多元脂族或环脂族醇，优选二醇和三醇。

合适的二羧酸或酸酐分别优选选自下组：琥珀酸、琥珀酸酐、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二甲酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、六氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸和四氢邻苯二甲酸酐，其可以单独存在或以其任意混合物形式使用。

用于制备所述聚酯多元醇的合适的多元醇可以选自下组：1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、异构体丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇和辛二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、1,2-和1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、4,4’-(1-甲基乙叉)双环己醇、1,2,3-丙三醇(甘油)、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,2,6-己三醇、1,1,1-三羟甲基丙烷、2,2-双(羟甲基)-1,3-丙二醇、低分子量聚醚二醇例如二乙二醇和二丙二醇以及该类醇的任意混合物。

优选的是基于琥珀酸和/或己二酸与1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,5-戊二醇、二乙二醇、甘油和/或1,1,1-三羟甲基丙烷作为醇结构组分的聚酯多元醇。

同样合适的聚酯多元醇可以以本身已知的方式由内酯和简单的多元醇作为起始剂分子通过开环制备。

用于制备该类酯多元醇的合适的内酯例如是β-丙内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、3,5,5-和3,3,5-三甲基己内酯或该类内酯的任意混合物。优选使用的内酯是ε-己内酯。作为起始剂分子例如可以使用上面举例的多元醇或这些醇的任意混合物。

通过开环聚合制备该类内酯聚酯多元醇通常在催化剂例如路易斯酸或布朗斯泰德酸、有机锡或钛化合物存在下在20-200℃，优选50-200℃的温度下进行。

另外，在根据本发明使用的任选地基于脂族二羧酸的聚酯多元醇的制备中，例如为了降低粘度，可以微量加入ε-己内酯。既然如此，则以这样的量使用ε-己内酯，使得在所得的聚酯多元醇中不超过20重量%的ε-己内酯以聚己内酯结构的形式结合。

所述聚酯多元醇的平均官能度相对于OH基优选为2.0-4.0，更优选为2.2-3.5，甚至更优选为2.3-3.3。

其中，所述聚酯多元醇优选具有的OH-值为100-850 mg KOH/g，优选350-800 mgKOH/g，特别优选为400-750 mg KOH/g。根据本发明所述OH-值测定根据DIN 53240 T.2进行。

另外，所述聚酯多元醇优选具有的酸值不超过5，优选不超过3。根据本发明所述酸值测定根据DIN 3682进行。

在根据本发明的组合物中存在的聚酯多元醇优选在所述加工温度下为液体。优选地，它们在25℃具有的粘度小于6000 mPa·s，更优选小于4000 mPa·s和最优选小于3000mPa·s。

组分A)与包含至少一种聚酯多元醇的组分B)的反应优选通过保持异氰酸酯基团与对异氰酸酯基团反应性基团的当量比为0.5:1-2.0:1，更优选0.7:1-1.3:1，甚至更优选0.9:1 -1.1:1进行。

聚醚多元醇

在本发明的意义中聚醚多元醇是具有至少两个，优选两个以上醚基团和至少两个OH基团，优选两个以上OH基团的化合物。其中所述至少两个醚基团构成所述聚醚多元醇的主链。

组分B)的聚醚多元醇是已知的和可以根据如例如在DE-A 2 622 951，第6栏，第65行至第7栏，第47行或在EP-A 0 978 523，第4页，第45行至第5页，第14行中所描述的方法例如通过合适的起始剂分子用氧化烯烷氧基化获得。

所述烷氧基化反应可以用碱性催化以及酸催化进行。合适的碱性催化剂例如是碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠或氢氧化钾或碱金属醇盐例如甲醇钠。合适的酸催化剂例如是路易斯酸，例如五氯化锑或三氟化硼醚合物或双金属氰化物(DMC)催化剂例如六氰基钴酸锌。该类催化剂在合成后通常通过中和、蒸馏和/或过滤除去。

作为用于制备根据本发明使用的聚醚多元醇的起始剂分子，具有60-200的分子量范围的任意化合物都是合适的。优选的是不含芳族结构的起始化合物。另外，这些起始化合物优选具有3-6个，更优选最多4个反应性氢原子。这些优选是具有3-6个碳原子的简单的脂族醇，其例如选自下组：1,2,3-丙二醇、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,2,6-己三醇、1,1,1-三羟甲基丙烷、2,2-双(羟基甲基)-1,3-丙二醇、1,2,4-和1,3,5-三羟基-环己烷和山梨糖醇；脂族二胺，其例如选自下组：乙二胺、1,3-丙二胺和异构体丁二胺、戊二胺和己二胺，其任选地是在一个氮原子上被具有1-4个碳原子的烷基单取代的；或脂族多胺，其可以例如选自二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。进一步优选的合适的起始剂分子的类别是链烷醇胺例如乙醇胺、二链烷醇胺例如二乙醇胺和三链烷醇胺例如三乙醇胺。

这些起始剂分子可以单独使用或以其任意混合物的形式使用。

用于烷氧基化反应的合适的氧化烯特别是氧化乙烯和氧化丙烯。这些可以单独地或依次以任何顺序或以其任意混合物的形式与所述的起始剂分子反应。

特别优选的聚醚多元醇是氧化乙烯和/或氧化丙烯与1,2,3-丙三醇、1,1,1-三羟甲基丙烷、乙二胺和/或季戊四醇的加成物。

尤其特别优选的是通过仅仅使用氧化丙烯作为氧化烯制备的聚醚多元醇。

另外，可以例如根据Angew. Chem. 72, 927 (1960)通过四氢呋喃聚合得到的聚四亚甲基醚二醇是合适的聚醚多元醇。

在根据本发明的化合物的制备中，除了所述聚醚多元醇之外，还可加入任选微量的简单低分子量的至少三官能的醇。这些优选具有92-182的分子量。既然如此，这些基于聚醚多元醇的量以不超过最多10重量%，优选最多5重量%的量使用。在一个优选的实施方案中，所述聚醚多元醇不含低分子量的至少三官能醇。

所述聚醚多元醇相对于OH-基优选具有3.0-6.0，更优选3.0-4.0，最优选3.0-3.5的平均官能度。其中，优选具有的OH-值为80-1000 mg KOH/g，更优选110-800 mg KOH/g，最优选为150-600 mg KOH/g。根据本发明所述OH-值测定根据DIN 53240 T.2进行。

所述聚醚多元醇在23℃优选具有粘度1000-6000 mPa·s，更优选为1500-5800mPa·s，甚至更优选1900-5500 mPa·s。

组分A)与包含至少一种聚醚多元醇的组分B)的反应，优选通过保持异氰酸酯基团与对异氰酸酯基团反应性的基团的当量比为0.5:1-2.0:1，更优选0.7:1-1.3:1，甚至更优选0.8:1-1.2:1来进行。

组分C)

除了所述组分A)和B)之外，还可以使用任选的一种或多种助剂和/或添加剂C)。这些优选选自下组：催化剂、UV稳定剂、抗氧化剂、脱模剂及其任意混合物。

作为催化剂可以使用聚氨酯化学中已知的催化剂。优选的催化剂可以选自下组：叔胺如三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、二乙基苄胺、吡啶、甲基吡啶、二环己基甲基胺、二甲基环己基胺、N,N,N’,N’-四甲基二氨基二乙基醚、双-(二甲基氨基丙基)脲、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N-椰油吗啉、N-环己基吗啉、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、 N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丁二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,6-己二胺、五甲基二亚乙基三胺、N-甲基哌啶、N-二甲基氨基乙基哌啶、N,N’-二甲基哌嗪、N-甲基-N’-二甲基氨基哌嗪、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一碳烯-7(DBU)、1,2-二甲基咪唑、2-甲基咪唑、N,N-二甲基咪唑-β-苯基乙基胺、1,4-二氮杂双环-(2,2,2)辛烷、双-(N,N-二甲基氨基乙基)己二酸酯；链烷醇胺化合物例如三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基-和N-乙基-二乙醇胺、二甲基氨基乙醇、2-(N,N-二甲基氨基乙氧基)乙醇、N,N’,N’’-三-(二烷基氨基烷基)六氢三嗪、N,N’,N’’-三-(二甲基氨基丙基)-S-六氢三嗪、双(二甲基氨基乙基)醚；金属盐例如铁、铅、铋、锌和/或锡以所述金属通常的氧化态的无机和/或有机化合物，例如氯化亚铁(II)、氯化铁(III)、2-乙基己酸铋(III)、辛酸铋(III)、新癸酸铋(III)、氯化锌、2-乙基己酸锌、辛酸锌(II)、乙基己酸锌(II)、棕榈酸锡(II)、二月桂酸二丁基锡(IV)(DBTL)、二氯化二丁基锡(IV)、辛酸铅，脒例如2,3-二甲基-3,4,5,6-四氢嘧啶；四烷基氢氧化铵例如四甲基氢氧化铵；碱金属氢氧化物例如氢氧化钠；碱金属醇盐例如甲醇钠、异丙醇钾；和具有10-20个碳原子和任选的侧位OH基团的长链脂肪酸的碱金属盐。

要使用的特别优选的催化剂C)是叔胺、所述种类的锡、锌和铋化合物。

所述的催化剂可单独地或以其任意混合物的形式用于制备根据本发明的透明材料。既然如此，相对于根据本发明的组合物使用的组分A)和B)的总量计作为使用的催化剂的总量计算，它们优选以0.01-5.0重量%，更优选0.1-2重量%的量使用。

由根据本发明的组合物得到的透明材料本身具有良好的耐光性，这意味着甚至不添加合适的稳定剂。尽管如此，在其制备中，可以添加任选的已知类型的UV稳定剂(光稳定剂)或抗氧化剂作为另外的助剂和添加剂C)。

合适的UV-稳定剂可以优选地选自下组：哌啶衍生物例如4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-苯甲酰氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶、双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-1,4-哌啶基)-癸二酸酯、双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-辛二酸酯、双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-十二烷二酸酯；二苯甲酮衍生物如2,4-二羟基、2-羟基-4-甲氧基、2-羟基-4-辛氧基、2-羟基-4-十二烷氧基或2,2’-二羟基-4-十二烷氧基-二苯甲酮；苯并三唑衍生物例如2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二-叔-戊基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、异辛基-3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基丙酸)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1,1-二甲基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1,1-二甲基乙基)苯酚、草酰基苯胺例如2-乙基-2’-乙氧基或4-甲基-4’-甲氧基草酰基苯胺；水杨酸酯例如水杨酸苯酯、水杨酸-4-叔-丁基苯酯、水杨酸-4-叔-辛基苯酯；肉桂酸酯衍生物例如α-氰基-β-甲基-4-甲氧基-肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-4-甲氧基-肉桂酸丁酯、α-氰基-β-苯基-肉桂酸-乙酯、α-氰基-β-苯基-肉桂酸异辛酯；和丙二酸酯衍生物例如4-甲氧基-苄叉基丙二酸二甲酯、4-甲氧基苄叉基丙二酸二乙酯、4-丁氧基-苄叉基丙二酸二甲酯。这些优选的光稳定剂可以单独使用或以其任意组合使用。

用于根据本发明可以制备的透明材料的尤其优选的UV稳定剂完全吸收波长< 400nm的辐射使得在使用本发明的该类组合物作为眼镜镜片时眼睛得到对UV辐射的完全保护。在此方面，例如可以提及所述的苯并三唑衍生物。特别优选的UV-稳定剂是2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-6-(1,1-二甲基乙基)-4-甲基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚和/或2-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1,1-二甲基乙基)苯酚。

既然如此，根据本发明组合物的所述举例的UV稳定剂优选相对于根据本发明的组合物使用的组分A)和B)的总量计作为使用的UV稳定剂的总量计算，它们优选以0.001-3.0重量%，更优选0.01-2重量%的量添加。

合适的抗氧化剂优选是空间位阻酚类，其可以优选选自下组：2,6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚(lonol)、四(3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基-苯基)丙酸季戊四醇酯)、3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)-丙酸十八烷基酯、 双(3-叔-丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸三乙二醇酯、2,2’-硫代-双(4-甲基-6-叔-丁基苯酚)和双[3-(3,5-二-叔-丁基-4-羟基苯基)丙酸2,2’-硫代二乙基酯]。这些可以按照需要单独使用或相互以任意组合使用。

这些抗氧化剂相对于根据本发明的组合物使用的组分A)和B)的总量计作为使用的抗氧化剂的总量计算，它们优选以0.01-3.0重量%，更优选0.02-2重量%的量使用。

本发明的组合物可以任选地包含内脱模剂作为另外的助剂和添加剂C)。

称为脱模剂的这些优选是包含全氟烷基-或聚硅氧烷单元的非离子表面活性剂，季烷基铵盐例如三甲基乙基氯化铵、三甲基硬脂基氯化铵、二甲基乙基十六烷基氯化铵、三乙基十二烷基氯化铵、三辛基甲基氯化铵和二乙基环己基十二烷基氯化铵；烷基链中具有2-18个碳原子的酸性磷酸单和二烷基酯例如磷酸乙酯、磷酸二乙酯、磷酸异丙酯、磷酸二异丙酯、磷酸丁酯、磷酸二丁酯、磷酸辛酯、磷酸二辛酯、磷酸异癸酯、磷酸二异癸酯、磷酸十二烷基酯、磷酸双(十二烷基)酯、 磷酸十三烷醇酯、磷酸双(十三烷醇)酯、磷酸硬脂基酯、磷酸二硬脂基酯和该类脱模剂的任意混合物。

尤其优选的脱模剂是所述的酸性磷酸单和二烷基酯，最优选烷基链中具有8-12个碳原子的那些。

既然如此，在根据本发明组合物中内部脱模剂优选相对于根据本发明的组合物使用的组分A)和B)的总量计作为使用的内部脱模剂的总量计算，以0.01-3.0重量%，更优选0.02-2重量%的量使用。

为了补偿在根据本发明可得的聚氨酯中例如由于加入上述的UV稳定剂可能产生的发黄，本发明的化合物可以优选地包括任选的本身已知的发蓝剂作为另外的助剂和添加剂C)。为了防止所述材料的透光率下降或发灰，这些优选仅以极低的浓度使用，例如用量为5 ppb-50 ppm。添加优选以母料的形式进行，这意味着作为在任何其它配制部分例如组分A)和/或组分B)之一中预配制的稀释的溶液。用于本发明组合物的合适的发蓝剂可以优选选自下组：市购可得的蒽醌染料例如美国俄亥俄的公司Exciton, Inc. Dayton的ExaliteBlue 78–13，或德国勒沃库森的公司Lanxess AG的Macrolex Violet B、Macrolex Blue RR和Macrolex Violet 3R及任意混合物。

所有上述任选地添加的助剂和/或添加剂C)都可以与组分A)或与组分B)混合。优选地选自由内部脱模剂、催化剂及其混合物组成的组的组分C)与组分A)混合。选自由UV稳定剂、抗氧化剂、染料及其混合物组成的组的组分C)优选地与组分B)混合。

在一个优选的实施方案中，提供了其中实现了至少一种，优选实现了所有下面特征的组合物：

-组分A)，其由a-1)和a-2)组成，在23℃具有粘度100-3000 mPa·s和异氰酸酯基团的量为25-34重量%，

-组分a-1)具有20-24重量%的NCO-量，

-组分a-2)是基于异佛尔酮二异氰酸酯的低聚多异氰酸酯在过量重量的量(> 50重量%，基于a-2)的总量计)的单体异佛尔酮二异氰酸酯中的溶液，其中组分a-2)的NCO-量为27-36重量%，

-组分B)满足1个，优选所有以下特征

● 是基于具有4-10个碳原子的脂族二羧酸和/或ε-己内酯的聚酯多元醇，

● 是不含芳族结构的聚酯多元醇，

● 所述聚酯多元醇具有2.3到4.0的平均官能度，

● 所述聚酯多元醇具有100-850 mg KOH/g的OH-值，

或1个，优选所有以下特征

● 是聚醚多元醇，

● 是不含芳族结构的聚醚多元醇，

● 所述聚醚多元醇具有3到6的平均官能度，

● 所述聚醚多元醇具有80-1000 mg KOH/g的OH-值，

和

● 具有任选的一种或多种助剂和/或添加剂C)，优选至少一种催化剂、至少一种UV稳定剂、至少一种抗氧化剂和至少一种脱模剂，

● A)中的异氰酸酯基团与B)中的羟基的当量比为0.5:1-2.0:1。

在本发明的另一个实施方案中，根据本发明的组合物由组分A)、B)和C)组成。

在另一个实施方案中，本发明涉及组分试剂盒，其包含空间单独排布的如上述定义的组分A)和B)。这可以是双组分体系。在该种情况下，如上述定义的任选地存在的组分C)可以添加到组分A)和B)中的一种或两种中。优选的组分C)选自加入到组分A)中的由内部脱模剂、催化剂及其混合物组成的组。选自由UV稳定剂、抗氧化剂、染料及其混合物组成的组的组分C)优选地加入到组分B)中。另外，可以使任选地存在的组分C)部分或完全存在于所述组分试剂盒的第三种空间上单独存在的组分中。其中所述助剂和/或添加剂可以分离使得有些可与组分A)和/或B)混合和其它作为第三组分存在。

本发明的聚氨酯

本发明的组合物，其包含所述的组分A)和B)以及任选的组分C)，优选通过合适的混合单元以如上述优选通过异氰酸酯基团与所述对异氰酸酯基团反应性的基团相当的当量比或重量%所定义的比率进行混合。随后本发明的所述物料可以通过任何方法固化，优选在开口或闭合的模具中，优选通过简单的用手倾倒或使用合适的设备例如聚氨酯技术中常规的低压或高压机器或通过实施RIM方法进行。优选地，使用最高160℃，更优选10-140℃，甚至更优选20-130℃的温度。任选地，所述固化可以在升高的压力下进行，优选最高300bar，更优选最高100bar，甚至更优选最高40bar。

本发明的组合物可以用于制备根据本发明的聚氨酯。该类聚氨酯通过使组分A)的异氰酸酯基团与组分B)的OH基团反应形成。这基本上得到氨基甲酸酯基团。还可以的是由于副反应在本发明的聚氨酯中除了氨基甲酸酯基团之外也可以存在其它官能团。然而这是不太优选的。

本发明的组合物可以用于制备由本发明的聚氨酯组成的透明材料。由此，特别地，所制备的聚氨酯用于制备透明材料。

本发明的组合物可以进一步用于制备透明的模塑制品。其中所述模塑制品特别通过使用所述制备的聚氨酯形成。另外，所述制备的透明材料可以用于制备透明的模塑制品。

在本发明的意义上模塑制品特别是如DIN7708中定义的模塑件，即由模塑物料或半成品制备的制定的塑料产品。其中模塑物料指的是可加工状态的液体、糊状或固体物质，其可以通过非切割的方法形成半成品或模塑件。这与如特别是EN ISO 4618:2006中定义的涂层不同。其中涂层定义为连续的层，其通过单次或多次地将涂敷材料施加到基体上而形成。由此，涂层特别地特征在于存在与其相应的基体。特别地，涂层通常显著地比模塑制品薄。本发明的特别优选的模塑制品是三维的整块模塑制品，其中最小尺寸(厚度)为至少1mm，更优选至少2mm，更优选至少3mm。优选这些模塑制品显示这样的尺寸使得它们的几何形状可以包括球形，其中直径为至少1mm，优选至少2mm，更优选至少3mm。

本发明的模塑制品适合于透明材料的多种不同应用，特别是作为用于在汽车或航空器工程中制备窗玻璃，例如天窗、前窗、后窗或侧窗的玻璃替代品，作为安全玻璃或用于光学、电子或光电子器件，例如太阳能模块、LED或透镜或准直仪的透明塑封，它们例如在LED灯或汽车前灯中用作光学附件。

另外，本发明的模塑制品可以是光学透镜。光学透镜特别是具有两个折射表面的光学活性元件。特别地，光学透镜应当理解为是透明的模塑制品，其利用光折射允许物体以减小或扩大的大小成像。该类透镜特别用于显微镜、望远镜、物镜、大灯、投影仪、放大镜和眼镜镜片中。在光学器件中，该类透镜通常组合形成透镜系统。

特别优选的是使用本发明的聚氨酯用于制备透明模塑制品，其为光学透镜。最优选使用本发明的聚氨酯用于制备光学透镜，其为眼镜镜片。

制备光学透镜，特别是眼镜镜片，通常通过使用如眼镜工业中常规的浇铸法进行。其中优选使用由两个玻璃铸型和聚合物密封环组成的铸模，其中使本发明的组合物固化。优选在不用压力下固化。最优选使用严格的温度控制。该类温度控制优选在10-150℃范围内进行，优选最多60小时，更优选最多48小时。在一个优选的实施方案中，不用溶剂进行固化。

在本发明的一个方面，提供了聚氨酯，其通过使本发明的组合物固化获得。

在本发明的另一个方面，提供了光学透镜，其通过使用本发明的组合物获得。

在本发明的又一个方面，提供了眼镜镜片，其通过使用本发明的组合物获得。

另外，提供了通过使本发明的组合物固化制备透明材料的方法。其中所述透明材料特别可以是透明的模塑制品。该类模塑制品优选是光学透镜，特别是眼镜镜片。

为了确保本发明的透明材料不存在气泡和具有最高的透明度，在混合之前或之后，通常在加入任选地使用的助剂和添加剂C)之后将两个组分A)和B)脱气。这可以在最高80℃的温度下在减压下例如在5-50mbar下进行例如10分钟至6小时。随后，所述组合物任选地再次冷却到温度< 50℃，优选< 30℃，并优选地混合地通过优选的平均孔径为0.1-10µm的细过滤器倒进玻璃模具。为了使所述组合物受控固化，优选将所述填充和闭合的玻璃模具任选地首先冷却下来。其中温度可以优选为< 20℃。随后进行若干小时线性或逐步加热最高至优选> 100℃的温度，例如最高至130℃。

固化完成和冷却到室温后，从铸模中移去如此获得的坯件。为了降低材料中的应力，通常在优选> 100℃，例如在130℃的温度下将它们后退火若干小时，例如最多10小时。固化过程例如可以通过依然存在的异氰酸酯基团的IR光谱测定进行。

这样由根据本发明的组合物可以获得高度透明的材料，特别是眼镜镜片坯件。该类眼镜镜片坯件可以通过眼镜镜片工业中常规的方法例如磨削、抛光、着色、施加抗反射涂层、硬质涂层和/或疏水性涂层进一步加工成为成品眼镜镜片。

该类方法允许制备具有耐发黄性的眼镜镜片，其具有如来自PADC的相应的1.50的折光指数和非常低的光色散，同时由于较低的密度而具有更低的重量和具有显著提高的耐机械性和耐热性。由于其在100℃的高的玻璃化转变温度和> 80℃的高的耐热性，所以它们特别适合于制备无框眼镜。与PADC相反，所述新的聚氨酯镜片可以配上合适的UV稳定剂以便使对人眼有害的在< 400 nm波长范围内的紫外辐射完全被过滤。

实施例

所有的百分比都是基于重量，除非另外声明。

根据本发明，NCO含量的测定根据DIN EN ISO 11909通过滴定进行。

NCO官能度由凝胶渗透色谱法(GPC)计算。

根据本发明OH-值根据DIN 53240-2: 2007-11通过滴定测定，根据本发明酸值根据DIN 3682进行测定。

残余单体含量通过气相色谱法使用内标根据DIN EN ISO 10283进行测量。

所有的粘度测量使用德国公司Anton Paar Germany GmbH (DE)的物理MCR 51流变仪根据DIN EN ISO 3219在分别所示的温度下进行。

玻璃化转变温度Tg使用DSC(差示扫描量热法)用Mettler DCS 12E (MettlerToledo GmbH，Giessen，德国)以10℃/min的加热速率进行测定。

耐热性HDT的测定根据DIN EN ISO 75-2，方法B，使用0.45 MPa的弯曲应力进行。

肖氏硬度根据DIN 53505使用肖氏硬度测试仪Zwick 3100 (Zwick，德国)进行测量。

折光指数和阿贝值的测量使用Zeiss公司的B型阿贝折射计进行。

根据ASTM D 1003的透射率测量用Byk公司的Haze-Gard Plus进行。通过使用美国Perkin-Elmer公司的带有集成球(150 mm)的Lambda 900型的双光束分光光度计 (0°/弥散，参比：空气T = 100 %)测定波长依赖性的透射率。

组分A)

多异氰酸酯a1-I)

根据EP-A 330 966的实施例11进行含异氰脲酸酯基团的HDI多异氰酸酯的制备，其中改变是使用2-乙基己醇作为催化剂溶剂代替2-乙基-1,3-己二醇。

NCO含量： 22.9 %

NCO官能度： 3.2

单体HDI： 0.1 %

粘度(23℃) 1200 mPa·s。

多异氰酸酯a1-II)

根据EP A 0 962 455的实施例4使用二氟化氢四丁基鏻在异丙醇/甲醇(2:1)中的50%溶液作为催化剂通过HDI三聚进行含异氰脲酸酯-和亚氨基噁二嗪二酮基团的HDI多异氰酸酯的制备。在粗混合物中的NCO含量为43%时通过加入磷酸二丁酯停止反应。随后使用薄膜蒸馏在130℃的温度下和0.2 mbar的压力下除去未反应的HDI。

NCO含量： 23.4 %

NCO官能度： 3.2

单体HDI： 0.2 %

粘度(23℃) 700 mPa·s。

多异氰酸酯a2-I)

根据EP-A 0 003 765的实施例2使异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)三聚至NCO-含量为30.1 %。通过加入相对于使用的催化剂的量等摩尔量的磷酸二丁酯并在80℃搅拌30分钟使催化剂失活。省去通过薄膜蒸馏分离未反应的过量IPDI。得到IPDI-异氰脲酸酯多异氰酸酯(35.5重量%)在单体IPDI(64.5重量%)中的溶液。

NCO-含量： 30.5 %

单体IPDI： 64.5 %

粘度(23℃)： 540 mPa·s。

多异氰酸酯a2-II)

18 g (1.0 mol)水在氮气环境下连续加入到1554 g (7 mol) IPDI与0.5 g(0.002 mol)磷酸二丁酯的混合物中，并且在80℃温度下搅拌5小时。加入水之后不久出现稳定的CO₂-形成，这在90℃下搅拌3小时后结束。得到IPDI-缩二脲多异氰酸酯(38.4重量%)在过量单体二异氰酸酯(61.6重量%)中的无色溶液。

NCO-含量： 30.0 %

单体IPDI： 61.6 %

粘度(23℃) 2600 mPa·s。

多异氰酸酯a2-III)

通过薄膜蒸馏在170℃的温度下和0.1 mbar的压力下将单体IPDI从前面提及的多异氰酸酯a2-I)中分离出来。得到具有下面特征数据的固体IPDI-异氰脲酸酯多异氰酸酯：

NCO-含量： 17.0 %

单体IPDI： 0.3 %

Tg: 65℃。

组分a-1)和a-2)的混合物

将HDI-多异氰酸酯类型a-1)与溶液a-2)（低聚IPDI与单体IPDI的混合）在反应容器中在室温下(在多异氰酸酯A-VII的情况下在60℃)在N₂-气氛下搅拌直到分别得到透明的溶液。

下表1显示了如此制备的多异氰酸酯的组成(重量份)和特征数据。

组分B)–聚酯多元醇

聚酯多元醇B1)

将7.4重量份新戊二醇、12.4重量份1,3-丁二醇、18.2重量份2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、16.2重量份2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、18.9重量份1,1,1-三羟甲基丙烷、26.9重量份己二酸称重到烧瓶中并在搅拌下在大气压下缓慢加热到200℃，由此蒸馏出大约5重量份水。在水裂解之后，在大约4小时内缓慢施加真空(15 mbar)和在这些条件下在另外大约15小时内完成反应。如此获得的聚酯多元醇具有下面的特征数据：

OH-值: 512 mg KOH/g

酸值： 1.8 mg KOH/g

粘度(25℃)： 1900 mPa·s

OH-官能度: 2.36。

聚酯多元醇B2)

根据对B1)描述的方法使用7.2重量份新戊二醇、12.3重量份1,3-丁二醇、44.8重量份1,1,1-三羟甲基丙烷、20.8重量份琥珀酸和14.8重量份ε-己内酯制备聚酯多元醇和获得下面的特征数据：

OH-值: 635 mg KOH/g

酸值: 0.16 mg KOH/g

粘度(25℃)： 2120 mPa·s

OH-官能度: 2.92

游离ε-己内酯: 0.04 %。

聚酯多元醇B3)

将5.1重量份新戊二醇、8.5重量份1,3-丁二醇、34.1重量份1,1,1-三羟甲基丙烷、18.4重量份琥珀酸和11.5重量份ε-己内酯称重到烧瓶中并在搅拌下在大气压下缓慢加热到200℃，由此蒸馏出大约5重量份水。在水裂解完成之后，在大约4小时内缓慢施加真空(15mbar)，由此在这些条件下在另外大约15小时内完成反应。冷却到室温后，将额外的8.4重量份新戊二醇和14.0重量份1,3-丁二醇进行搅拌。如此获得的聚酯多元醇具有下面的特征数据：

OH-值: 659 mg KOH/g

酸值: 1.30 mg KOH/g

粘度(25℃)： 2410 mPa·s

OH-官能度: 2.53

游离ε-己内酯: 0.05 %。

聚酯多元醇B4)

根据如对B1)描述的方法使用9.6重量份新戊二醇、16.0重量份1,3-丁二醇、30.6重量份甘油、30.1重量份己二酸和13.7重量份ε-己内酯制备聚酯多元醇和获得下面的特征数据：

OH-值: 663 mg KOH/g

酸值： 0.18 mg KOH/g

粘度(25℃)： 1290 mPa·s

OH-官能度: 2.84

游离ε-己内酯: 0.06 %。

聚酯多元醇B5)

根据如对B2)所描述的方法使用10.3重量份1,3-丁二醇、6.3重量份二乙二醇、43.6重量份1,1,1-三羟甲基丙烷、18.6重量份琥珀酸和13.2重量份ε-己内酯和额外的4.9重量份1,3-丁二醇与3.0重量份二乙二醇制备聚酯多元醇以实现下面的特征数据：

OH-值: 658 mg KOH/g

酸值： 1.40 mg KOH/g

粘度(25℃)： 2540 mPa·s

OH-官能度: 2.76

游离ε-己内酯: 0.05 %。

透明材料的制备(其中组分B)是聚酯多元醇)

(实施例1-8，对比例1和2)

为了制备透明材料，将组分A)和B)（其为聚酯多元醇）以如表2中示出的组合和数量比(重量份)，各自根据异氰酸酯基团与对羟基基团的当量比为1:1，使用高速混合器DAC150 FVZ(Hauschild公司，德国)在1分钟内以3500U/min进行均化，并随后在室温下手动倒进开放的未加热聚丙烯模具中。由于所述多异氰酸酯组分A-VII在室温下的高粘度，在称重之前将其加热到60℃的温度以便于加工(所有的其它多异氰酸酯组分都在室温下加工)。在干燥箱内在130℃下8小时的固化时间后，将测试板(长x宽x高：200 mm x 100 mm x 4 mm)脱模。

在室温下24小时的后固化时间后，测试所述测试板的光学和机械性能。测试结果也示于表2。

如实施例1-8所示，根据本发明的组合物提供了硬质高度透明的塑料，其具有高的玻璃化转变温度和耐热性。仅使用基于IPDI的组分a-2)制备用于比较的测试板(对比例1)是极其脆性的且脱模时断裂。这样，所得的材料不太适合用于制备眼镜镜片。由于不足的玻璃化转变温度和耐热性，所以使用具有比本发明中所要求的更高量的HDI-多异氰酸酯a-1)的多异氰酸酯组分制备用于比较的测试板(对比例2)不适合作为眼镜镜片材料。

根据本发明制备的实施例1-7的材料的产品特征与如今为用于制备塑料眼镜镜片的标准材料聚碳酸烯丙基二甘醇酯的那些的直接比较(表3)显示了新材料在机械稳定性和热稳定性方面明显的优点并结合突出的光学性能。另外，根据本发明的聚氨酯较低的密度可以制备比由PADC制备的那些轻超过10%的镜片。

(来源：CR-39®产品公告，PPG Industries Inc.公司，2006年4月20日版)。

制备眼镜镜片坯件

多异氰酸酯A-I与1.0 %的Zelec® UN (酸性磷酸酯脱模剂，Stepan Company,Northfield, IL, USA)和0.5 %的Tinuvin® 326 (UV保护剂，BASF Schweiz AG, Basel)混合并在60℃和40 mbar搅拌大约3小时用于脱气直到可见的泡沫形成结束。聚酯多元醇B4)以相同的方式脱气。

冷却至室温后，63.4重量份的如此预处理的和添加剂处理过的多异氰酸酯A-I在搅拌容器中与36.6重量份预调温到45℃的脱气的聚酯多元醇B4)混合，相应于异氰酸酯基团与羟基基团的当量比为1:1，并将所述混合物在真空(大约150 mbar)和40℃下搅拌30分钟。随后将所述反应混合物通过向所述搅拌容器施加氮气过压经由装有阀门的管线通过0.5µm的PTFE-过滤器输送到由两个玻璃铸型和聚合物密封环组成的用于眼镜镜片坯件(直径75mm，厚度10mm，屈光度-2)的清洁铸模中。将所述铸模在烘箱中保持在60℃下2小时，然后在3小时内连续加热到115℃并最终进一步保持此温度2小时。冷却到室温后，从铸型中移出所述固化的铸件和在130℃下后退火3小时用于降低材料中的应力。

这样，得到没有条纹和显示了如实施例8中示出的光学和机械性能的完全澄清透明的眼镜镜片坯件。在390 nm波长的透射率为< 1 %，在400 nm为2 %，在410 nm为45 %和在450 nm以上范围为93 %。

组分B)–聚醚多元醇

聚醚多元醇B1)

聚氧化丙烯聚醚，具有550 mg KOH/g的OH-值和2000 mPa·s的粘度(23℃)，由三羟甲基丙烷起始。

聚醚多元醇B2)

聚氧化丙烯聚醚，具有525 mg KOH/g的OH-值和2600 mPa·s的粘度(23℃)，由季戊四醇起始。

聚醚多元醇B3)

聚氧化丙烯聚醚，具有470 mg KOH/g的OH-值和5400 mPa·s的粘度(23℃)，由乙二胺起始。

透明材料的制备(其中组分B)是聚醚多元醇)

(实施例9-15，对比例3)

为了制备透明材料，将组分A)和为聚醚多元醇的组分B)，任选地使用DBTL作为催化剂，以如表4中示出的组合和数量比(重量份)，各自根据异氰酸酯基团与羟基基团的当量比为1:1，使用高速混合器DAC 150 FVZ(Hauschild公司，德国)以3500U/min进行均化1分钟，并随后手动倒进开放的未加热聚丙烯模具中。在干燥箱内在100℃下8小时的固化时间后，将测试板(长x宽x高：200 mm x 100 mm x 4 mm)脱模。

在室温下24小时的后固化时间后，测试所述测试板的光学和机械性能。测试结果示于表4。

如实施例9-15所示，本发明的组合物提供了硬质高度透明的材料，其具有高的玻璃化转变温度和耐热性。仅使用以基于IPDI的组分a-2)为基础的组分A)制备用于比较的测试板(对比例3)是极其脆性的且在脱模过程中断裂。因此，所制备的材料特别不适合作为眼镜镜片材料。

根据本发明制备的实施例9-15的材料的产品特征与如今为用于制备塑料眼镜镜片的标准材料聚碳酸烯丙基二甘醇酯的那些的直接比较(表3)显示了新材料在机械稳定性和热稳定性方面明显的优点并结合突出的光学性能。另外，根据本发明的聚氨酯较低的密度可以制备比由PADC制备的那些轻超过15%的镜片。

制备眼镜镜片坯件

多异氰酸酯A-I与1.0 %的Zelec® UN (酸性磷酸酯脱模剂，Stepan Company,Northfield, IL, USA)和0.5 %的Tinuvin® 326 (UV保护剂，BASF Schweiz AG, Basel)混合并在60℃和40 mbar搅拌大约3小时用于脱气直到可见的泡沫形成结束。聚醚多元醇B1)以相同的方式脱气。

冷却至室温后，59.3重量份的如此预处理的和添加剂处理过的多异氰酸酯A-I在搅拌容器中与40.7重量份预调温到45℃的脱气的聚醚多元醇B1)混合，相应于异氰酸酯基团与羟基基团的当量比为1:1，并将所述混合物在真空(大约150 mbar)和40℃下搅拌30分钟。随后将所述反应混合物通过向所述搅拌容器施加氮气过压经由装有阀门的管线通过0.5µm的PTFE-过滤器输送到由两个玻璃铸型和聚合物密封环组成的用于眼镜镜片坯件(直径75mm，厚度10mm，屈光度-2)的清洁铸模中。将所述铸模在烘箱中保持在60℃下2小时，然后在3小时内连续加热到115℃并最终进一步保持此温度2小时。冷却到室温后，从铸型中移出所述固化的铸件和在130℃下后退火3小时用于降低材料中的应力。

这样，得到没有条纹和显示了如实施例8中示出的光学和机械性能的完全澄清透明的眼镜镜片坯件。在390 nm波长的透射率为< 1 %，在400 nm为2 %，在410 nm为48 %和在450 nm以上范围为93 %。

Claims (15)

1.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)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。

4.根据权利要求3的组合物，其中所述对异氰酸酯基团反应性的组分不含芳族结构。

5.根据权利要求3或4任一项的组合物，其中所述对异氰酸酯基团反应性的组分包含聚酯多元醇或聚醚多元醇。

6.根据权利要求3的组合物，其特征在于：使用至少一种助剂和/或添加剂C)，其选自UV稳定剂、催化剂、抗氧化剂、脱模剂、染料及其混合物。

7.组分试剂盒，其包含空间单独排布的组分A)和B)

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)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。

8.根据权利要求3-6中任一项的组合物用于制备聚氨酯的用途。

9.根据权利要求8的用途，用于制备透明材料。

10.根据权利要求9的用途，用于制备透明模塑制品。

11.根据权利要求10的用途，其特征在于所述透明的模塑制品是光学透镜。

12.根据权利要求11的用途，其特征在于所述光学透镜是眼镜镜片。

13.聚氨酯，其通过固化根据权利要求3-6中任一项的组合物得到。

14.光学透镜，其通过使用根据权利要求3-6中任一项的组合物得到。

15.用于制备透明材料的方法，通过固化根据权利要求3-6中任一项的组合物实施。