CN1149066A - 塑料透镜成品的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料透镜成品的制备方法以及该方法制得的塑料透镜成品。

Description

塑料透镜成品的制备方法
本专利申请是CN89104786.7的分案申请。原申请的申请日为1989年7月14日；原申请的发明名称为“具有高折射率的树脂，含该树脂的透镜及制备此透镜的方法”。
本发明涉及一种用于制备塑料透镜的具高折射率的树脂，含有该树脂的透镜及其制备此透镜的方法。
近年来，塑料透镜已得到了迅速推广，例如用于诸如镜片和照相机的透镜一类光学器件。塑料透镜质轻，比无机透镜脆性小，易于染色。
目前广泛用于制备光学器件透镜的树脂是二甘醇二烯丙基碳酸酯(下面简称DAC)的自由基聚合产物。该树脂耐冲击性能好、质轻、有突出的染料亲合性和良好的机械加工性(包括切削能力和抛光能力)。
然而，用该树脂制的透镜的折射率(nD＝1.50)比玻璃透镜的折射率(nD＝1.52)低。为了获得同玻璃透镜一样的光学性能，必须增加这种透镜的中心厚度、周边厚度和曲率，于是从整体上讲它就变得很厚了。因此，适用于制备透镜的具高折射率的树脂是人们所期待的。
已用于制备塑料透镜的具有高折射率的树脂包括由下述反应制得的聚氨酯基树脂，这些反应是异氰酸酯化合物与羟基化合物(如二甘醇)的反应(日本专利公开特许公报136601/1982，美国专利4,443,588)、与含卤素的羟基化合物(如四溴双酚-A)的反应(日本专利公开特许公报164615/1983)和与含二苯硫键的羟基化合物反应(日本专利公开特许公报194401/1985)。
当今的一些发明人曾发明了一些适用于制备透镜的具有高折射率的树脂，制备这种树脂所采用的方法是将异氰酸酯化合物与含硫的羟基化合物反应(日本专利公开特许公报217229/1985，美国专利4,680,369和美国专利4,780,522)或与多硫醇化合物反应(日本专利公开特许公报199016/1985，美国专利4,689,378，日本专利公开特许公报267316/1987和46213/1988及美国专利4,775,733)。这些发明人用他们的聚氨酯基树脂制备了塑料透镜。
在模塑聚氨酯基透镜的过程中，由于聚氨酯化合物与模具之间的粘合作用，该聚合的透镜从模具上脱模通常是困难的。为了改进脱模性能，当今的一些发明人曾提出了一种使用外脱模剂的方法(日本专利公开特许公报267316/1987)或一种使用聚烯烃树脂模具的方法(日本专利公开特许公报236818/1987)以改进透镜制备中的脱模性能。
虽然这些透镜的折射率比用DAC制得的透镜的折射率高，但是这些透镜的最大折射率约为1.65-1.68，所以还希望对折射率作进一步改进。
对于改进聚氨酯基透镜铸塑聚合过程中的脱模性能，上述方法仍是不够的。
在采用外脱模剂的先有技术的方法中，涂布于模具内表面的一部分脱模剂迁移到聚合透镜的表面和内部，这就导致了一些问题，如透镜表面的不均匀性和透镜的浊度。如要重复使用一个模具，则在每一模塑循环使用中都需要进行脱模处理。这样的处理会降低制备透镜的产率，这在工业生产中是极不经济的。
如果使用聚烯烃树脂模具，由于该树脂模具在高温下会变形，从而使模塑透镜的外观出现大量不规则的情况。所以，该树脂模具不能用于对模塑表面的精度要求高的制品。
本发明提供了一种其性能较先有技术的树脂有所改进的树脂，制备该树脂的方法，含有该树脂并且其性能优于先有技术的透镜的透镜及制备此透镜的方法，从而克服了先有技术中存在的问题和缺点。
本发明的目的是提供一种无色透明的具有高折射率和低散射折射率的树脂，该树脂适用于制备质轻、耐天候能力及耐冲击性优异的塑料透镜。
本发明的另一目的是提供一种其表面的外观精度高、光学性能优异的透镜及制备该透镜的方法(但是并不包括对用于制备该透镜的模具的内表面作专门的脱模处理)。
本发明的其他目的和优点一部分将在下面的说明书中描述，一部分从说明书中可以清楚看到，或可通过实施本发明而了解到。通过下列尤其是所附权利要求书中所表明的手段和组合物，将会认识并达到本发明的目的和优点。
正如本说明书中具体而广泛描述的那样，为了实现本发明的目的并根据本发明的目的，本发明提供了一种树脂和制备该树脂的方法，该方法包括将一种工哆种异硫氰酸酯化合物与一种或多种选自多元醇化合物、多元硫醇化合物和含巯基的羟基化合物的含活性氢的化合物进行反应。
本发明还提供了一种含有该树脂的透镜和制备此透镜的方法，该方法包括将内脱模剂加到由一种或多种异硫氰酸酯化合物和一种或多种含活性氢的化合物组成的混合物中，然后将此混合物注塑聚合成透镜。
本发明的树脂是无色而透明的，具有高折射率，其散射低，特别适用于制备透镜。
本发明的透镜耐气候性能优异、质轻、耐冲击性能好。此透镜具有优异的光学性能，并且表面外观精度很高。
下面将详细介绍本发明的较优的实施方案。
用于本发明方法的有代表性的合适的异硫氰酸酯化合物包括含异氰酸酯基团的多异硫氰酸酯化合物和异硫氰酸酯化合物。除异硫氰酸酯基团外，这类异硫氰酸酯化合物还可含一个或多个硫原子。有代表性的合适的多异硫氰酸酯化合物在每个分子中含有两个或多个-NCS基团，并包括例如脂族多异硫氰酸酯化合物，如二异硫氰酸-1，2-乙二酯、二异硫氰酸-1，3-丙二酯、二异硫氰酸-1，4-丁二酯、二异硫氰酸-1，6-己二酯、对-亚苯基二异亚丙基二异硫氰酸酯；脂环族多异硫氰酸酯化合物，如二异硫氰酸环己二酯；芳族多异硫氰酸酯化合物，如苯-1，2-二异硫氰酸酯、苯-1，3-二异硫氰酸酯、苯-1，4-二异硫氰酸酯、甲苯-2，4-二异硫氰酸酯、间-二甲苯-2，5-二异硫氰酸酯、1，1′-联苯-4，4′-二异硫氰酸酯、1，1′-亚甲基双(苯-4-异硫氰酸酯)、1，1′-亚甲基双(2-甲基苯-4-异硫氰酸酯)、1，1′-亚甲基双(3-甲基苯)-4-异硫氰酸酯、1，1′-(1，2-乙二基)双(苯-4-异硫氰酸酯)、二苯甲酮-4，4′-二异硫氰酸酯、3，3′-二甲基二苯甲酮-4，4′-二异硫氰酸酯、N-苯甲酰苯胺-3，4′-二异甲硫氰酸酯、二苯醚-4，4′-二异硫氰酸酯和二苯胺-4，4′-二异硫氰酸酯；杂环多异硫氰酸酯化合物，如1，3，5-三嗪-2，4，6-三异硫氰酸酯；和羰基多异硫氰酸酯化合物，如已二酰二异硫氰酸酯、壬二酰二异硫氰酸酯、碳二异硫氰酸酯、苯-1，3-二羰基二异硫氰酸酯、苯-1，4-二羰基二异硫氰酸酯和(2，2′-联吡啶)-4，4′-二异硫氰酸酯。
除异硫氰酸酯基团外，含有至少一个硫原子的有代表性的合适的多异硫氰酸酯化合物包括：含硫脂族多异硫氰酸酯，如硫代双(3-异硫氰酰丙烷)、硫代双(2-异硫氰酰乙烷)和二硫代双(2-异硫氰酰乙烷)；含硫芳族多异硫氰酸酯，如1-异硫氰酰4-{(2-异硫氰酰)磺酰基}苯、硫代双(4-异硫氰酰苯)、磺酰基双(4-异硫氰酰苯)、亚磺酰双(4-异硫氰酰苯)、二硫代双(4-异硫氰酰苯)、4-异硫氰酰-1-{(4-异硫氰酰苯基)磺酰基}-2-甲氧基苯、4-甲基-3-异硫氰酰苯磺酰基-4′-异硫氰酸苯基酯和4-甲基-3-(N-异硫氰酰苯磺酰苯胺)-3′-甲基-4′-异硫氰酸酯；和含硫杂环化合物，如噻吩-2，5-二异硫氰酸酯和1，4-二噻-2，5-二异硫氰酸酯。
含异氰酸酯基团的有代表性的合适的异硫氰酸酯化合物包括：脂族和脂环族化合物，如丙烷-1-异氰酰-3-异硫氰酸酯、戊烷-1-异氰酰-5-异硫氰酸酯、己烷-1-异氰酰-6-异硫氰酸酯、异硫氰酰羰基异氰酸酯和环己烷-1-异氰酰-4-异硫氰酸酯；杂环化合物，如1，3，5-三嗪-2-异氰酰-4，6-二异硫氰酸酯；和除异硫氰酸酯基团外还具有硫原子的化合物，如4-异氰酰-4′-异硫氰酰二苯硫醚和2-异氰酰-2′-异硫氰酰二乙二硫醚。
适用于本发明有代表性的合适的上述异硫氰酸酯化合物的衍生物包括：卤代异硫氰酸酯，如氯代异硫氰酸酯和溴代异硫氰酸酯、烷基化异硫氰酸酯、烷氧基化异硫氰酸酯、硝化异硫氰酸酯、与多元醇的预聚物型加成产物、碳化二亚胺改性的异氰酸酯、脲改性的异硫氰酸酯、缩二脲改性异硫氰酸酯、二聚产物和三聚产物。
所述异硫氰酸酯化合物可以单独使用或以混合物的形式混合使用。
适用于本发明方法的有代表性的含活性氢的化合物选自下列那些化合物；多元醇化合物、多硫醇化合物和含巯基的羟基化合物。
有代表性的合适的多元醇化合物包括：脂族多元醇类，如1，2-亚乙基二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、丁三醇、1，2-甲基葡糖苷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、山梨糖醇、赤鲜醇、苏糖醇、核糖醇、阿糖醇、木糖醇、蒜糖醇、甘露糖醇、甜醇、艾杜糖醇、甘醇、肌醇、己三醇、三甘油、双甘油、二缩三乙二醇、聚乙二醇、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯、环丁二醇、环戊二醇、环己二醇、环庚二醇、环辛二醇、环己二甲醇、羟丙基环己醇、三环[5.2.1.02，6]癸二甲醇、双环[4.3.0]壬二甲醇、二环己二醇、三环[5.3.1.1]十二烷二乙醇、双环[4.3.0]壬二甲醇、三环[5.3.1.1]十二烷二乙醇、羟丙基三环[5.3.1.1]十二烷醇、螺[3.4]辛二醇、丁基环己二醇、1，1′-二环亚己基二醇、环己三醇、麦芽糖醇、乳糖醇；芳族多元醇类，如二羟基萘、三羟基萘、四羟基萘、氢醌、间苯二酚、儿茶酚、苯三酚、联苯四酚、焦棓酚(羟基萘基)焦棓酚、三羟基菲、双酚-A、双酚-F、亚二甲苯基二甲醇、二(2-羟乙氧基)苯、双酚A-双(2-羟基乙醚)、四溴双酚-A、四溴双酚A-双(2-羟基乙醚)；卤代多元醇类，如二溴新戊二醇；和高分子多元醇类，如环氧树脂。
适用于本发明方法的其他有代表性的多元醇包括：上述多元醇化合物与下述有机酸的缩合产物，这些有机酸是草酸、谷氨酸、己二酸乙酸、丙酸、环己甲酸、β-羟基环己丙酸、二聚酸、邻苯二甲酸、间苯二酸、水扬酸、3-溴丙酸、2-溴乙醇酸、环己二甲酸、1，2，4，5-苯四酸、丁四甲酸和溴邻苯二甲酸；氧化烯如氧化乙烯和氧化丙烯与上述多元醇化合物和与亚烷基多胺的加成产物；含硫原子的多元醇，如双[4-(羟乙氧基)苯基]硫醚、双[4-(2-羟丙氧基)苯基]硫醚、双[4-(2，3-二羟丙氧基)苯基]硫醚、双[4-(4-羟环己氧基)苯基]硫醚、双[2-甲基-4-(羟乙氧基)-6-丁基苯基]硫醚、氧化乙烯和/或氧化丙烯与含硫多元醇(所述氧化烯的量为每摩尔多元醇的羟基不超过约3摩尔)进行加成所得的化合物、二(2-羟乙基)硫醚、1，2-双(2-羟基乙基巯基)乙烷、双(2-羟基乙基)二硫醚、1，4-二噻-2，5-二醇、双(2，3-二羟基丙基)硫醚、四(4-羟基-2-硫杂丁基)甲烷、双(4-羟基苯基)砜(商标：双酚-S)、四甲基双酚-S、4，4′-硫代双(6-叔丁基-3-甲基酚)和1，3-双(2-羟基乙基硫代乙基)环己烷。
用于本发明方法的有代表性的合适多硫醇类包括：脂族多硫醇，如甲二硫醇、1，2-乙二硫醇、1，1-丙二硫醇、1，2-丙二硫醇、1，3-丙二硫醇、2，2-丙二硫醇、1，6-己二硫醇、1，2，3-丙三硫醇、1，1-环己二硫醇、1，2-环己二硫醇、2，2-二甲基-1，3-丙二硫醇、3，4-二甲氧基-1，2-丁二硫醇、2-甲基环己-2，3-二硫醇、二环[2.3.1]庚-外-顺-2，3-二硫醇、1，1-双(巯基甲基)-环己烷、硫代苹果酸双(2-巯基乙基酯)、2，3-二巯基琥珀酸2-巯基乙酯、2，3-二巯基-1-丙醇2-巯基乙酸酯、2，3-二巯基-1-丙醇3-巯基丙酸酯、二甘醇双(2-巯基乙酸酯)、二甘醇双(3-巯基丙酸酯)、1，2-二巯基丙基甲醚、2，3-二巯基丙基甲醚、2，2-双(巯基甲基)-1，3-丙二硫醇、双(2-巯基乙基)醚、1，2-亚乙基二醇双(2-巯基乙酸酯)、1，2-亚乙基二醇双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷双(2-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷双(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)和季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)；芳族多硫醇类，如1，2-二巯基苯、1，3-二巯基苯、1，4-二巯基苯、1，2-双(巯基甲基)苯、1，3-双(巯基甲基)苯、1，4-双(巯基甲基)苯、1，2-双(巯基乙基)苯、1，3-双(巯基乙基)苯、1，4-双(巯基乙基)苯、1，2-双(巯基亚甲基氧基)苯、1，3-双(巯基亚甲基氧基)苯、1，4-双(巯基亚甲基氧基)苯、1，2-双(巯基亚乙基氧基)苯、1，3-双(巯基亚乙基氧基)苯、1，4-双(巯基亚乙基氧基)苯、1，2，3-三巯基苯、1，2，4-三巯基苯、1，3，5-三巯基苯、1，2，3-三(巯基甲基)苯、1，2，4-三(巯基甲基)苯、1，3，5-三(巯基甲基)苯、1，2，3-三(巯基乙基)苯、1，2，4-三(巯基乙基)苯、1，3，5-三(巯基乙基)苯、1，2，3-三(巯基亚甲基氧基)苯、1，2，4-三(巯基亚甲基氧基)苯、1，3，5-三(巯基亚甲基氧基)苯、1，2，3-三(巯基亚乙基氧基)苯、1，2，4-三(巯基亚乙基氧基)苯、1，3，5-三(巯基亚乙基氧基)苯、1，2，3，4-四巯基苯、1，2，3，5-四巯基苯、1，2，4，5-四巯基苯、1，2，3，4-四(巯基甲基)苯、1，2，3，5-四(巯基甲基)苯、1，2，4，5-四(巯基甲基)苯、1，2，3，4-四(巯基乙基)苯、1，2，3，5-四(巯基乙基)苯、1，2，4，5-四(巯基乙基)苯、1，2，3，4-四(巯基亚甲基氧基)苯、1，2，3，5-四(巯基亚甲基氧基)苯、1，2，4，5-四(巯基亚甲基氧基)苯、1，2，3，4-四(巯基亚乙基氧基)苯、1，2，3，5-四(巯基亚乙基氧基)苯、1，2，4，5-四(巯基亚乙基氧基)苯、2，2′-二巯基联苯、4，4′-二巯基联苯、2，5-甲苯二硫醇、3，4-甲苯二硫醇、1，4-萘二硫醇、1，5-萘二硫醇、2，6-萘二硫醇、2，7-萘二硫醇、2，4-二甲基苯-1，3-二硫醇、4，5-二甲基苯-1，3-二硫醇、9，10-蒽二甲硫醇、1，3-二(对甲氧基苯基)丙烷-2，2-二硫醇、1，3-二苯基丙烷-2，2-二硫醇、苯甲烷-1，1-二硫醇和2，4-二(对巯基苯基)戊烷；氯代和溴代芳族多硫醇，如2，5-二氯苯-1，3-二硫醇、1，3-(对氯苯基)丙烷-2，2-二硫醇、3，4，5-三溴-1，2-二巯基苯和2，3，4，6-四氯-1，5-双(巯基甲基)苯；杂环多硫醇，如2-甲氨基-3，6-硫醇均三嗪、2-乙氨基-4，6-二硫醇均三嗪、2-氨基-4，6-二硫醇均三嗪、2-吗啉代-4，6-二硫醇均三嗪、2-环己氨基-4，6-二硫醇均三嗪、2-甲氧基-4，6-二硫醇均三嗪、2-苯氧基-4，6-二硫醇均三嗪、2-硫代苯氧基-4，6-二硫醇均三嗪和2-硫代丁氧基-4，6-二硫醇均三嗪；除巯基外还含有硫原子的芳族多硫醇，如1，2-双(巯基甲硫基)苯、1，3-双(硫基甲硫基)苯、1，4-双(巯基甲硫基)苯、1，2-双(巯基乙硫基)苯、1，3-双(巯基乙硫基)苯、1，4-双(巯基乙硫基)苯、1，2，3-三(巯基甲硫基)苯、1，2，4-三(巯基甲硫基)苯、1，3，5-三(巯基甲硫基)苯、1，2，3-三(巯基乙硫基)苯、1，2，4-三(巯基乙硫基)苯、1，3，5-三(巯基乙硫基)苯、1，2，3，4-四(巯基甲硫基)苯、1，2，3，5-四(巯基甲硫基)苯、1，2，4，5-四(巯基甲硫基)苯、1，2，3，4-四(巯基乙硫基)苯、1，2，3，5-四(巯基乙硫基)苯、1，2，4，5-四(巯基乙硫基)苯和这些多硫醇的芳环被烷基化的衍生物；除巯基外还含有硫原子的脂族多硫醇类，如双(巯基甲基)硫醚、双(巯基乙基)硫醚、双(巯基丙基)硫醚、双(巯基甲硫基)甲烷、双(2-巯基乙硫基)甲烷、双(3-巯基丙基)甲烷、1，2-双(巯基甲硫基)乙烷、1，2-双(2-巯基乙硫基)乙烷、1，2-双(3-巯基丙基)乙烷、1，3-双(巯基甲硫基)丙烷、1，3-双(2-巯基乙硫基)丙烷、1，3-双(3-巯基丙硫基)丙烷、1，2，3-三(巯基甲硫基)丙烷、1，2，3-三(2-巯基乙硫基)丙烷、1，2，3-三(3-巯基丙硫基)丙烷、四(巯基甲硫基甲基)甲烷、四(2-巯基乙硫基甲基)甲烷、四(3-巯基丙硫基甲基)甲烷、双(2，3-二巯基丙基)硫醚、2，5-二巯基-1，4-二噻烷、双(巯基甲基)二硫醚、双(巯基乙基)二硫醚和双(巯基丙基)二硫醚；巯基乙酸、巯基丙酸和巯基丁酸与含硫化合物所得的酯类，如羟甲基硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟甲基硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟乙基硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟乙基硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟丙基硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟丙基硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟甲基二硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟甲基二硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟乙基二硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟乙基二硫醚双(3-巯基丙酸酯)、羟丙基二硫醚双(2-巯基乙酸酯)、羟丙基二硫醚双(3-巯基丙酸酯)、2-巯基乙醚双(2-巯基乙酸酯)、2-巯基乙醚双(3-巯基丙酸酯)、1，4-二噻-2，5-二醇双(2-巯基乙酸酯)、1，4-二噻-2，5-二醇双(3-巯基丙酸酯)、硫代二乙醇酸双(2-巯基乙酯)、硫代二丙酸双(2-巯基乙酯)、4，4-硫代二丁酸双(2-巯基乙酯)、二硫代二乙醇酸双(2-巯基乙酯)、二硫代二丙酸双(2-巯基乙酯)、4，4-二硫代二丁酸双(2-巯基乙酯)、硫代二乙醇酸双(2，3-二巯基丙酯)、硫代二丙酸双(2，3-二巯基丙酯)、二硫代二乙醇酸双(2，3-二巯基丙酯)和二硫代二丙酸双(2，3-二巯基丙酯)；以及除巯基外还含有硫原子的杂环化合物，如3，4-噻吩-二硫醇和2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑。
用于本发明方法的有代表性的合适的含巯基的羟基化合物包括：
巯基链烷醇类、巯基环烷醇类和巯基酚类，如2-巯基乙醇、3-巯基-1，2-丙二醇、丙三醇二(巯基乙酸酯)、1-羟基-4-巯基环己烷、2，4-二巯基苯酚、2-巯基氢醌、4-巯基苯酚、3，4-二巯基-2-丙醇、1，3-二巯基-2-丙醇、2，3-二巯基-1-丙醇、1，2-二巯基-1，3-丁二醇、季戊四醇三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇单(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇双(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇三(巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)；和含巯基和硫原子的链烷醇类和酚类；如羟基甲基三(巯基乙硫基甲基)甲烷、1-羟基乙硫基-3-巯基乙硫基苯、4-羟基-4′-巯基二苯基砜、2-(2-巯基乙硫基)乙醇、二羟基乙基硫醚单(3-巯基丙酸酯)、二巯基乙烷单水杨酸酯和羟基乙硫基甲基三(巯基乙硫基甲基)甲烷。
也可以使用这些含活性氢化合物的卤代衍生物，如氯代衍生物和溴代衍生物。
这些含活性氢的化合物可以单独使用，或以混合物的形式混合使用。
所述异硫氰酸酯化合物和含活性氢的化合物的用量为每摩尔羟基和巯基的总和约0.5～3.0摩尔异氰酸酯和异硫氰酸酯官能团的总和，最好约0.5～1.5摩尔异氰酸酯和异硫氰酸酯官能团的总和。
用于本发明方法的一部分异硫氰酸酯化合物可以用多异氰酸酯化合物代替。
为了得到一些特殊要求的性质，可以加入各种添加剂，如增链剂、交联剂、抗光剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、油溶性染料和填料。
如果需要，还可以使用已知的用于制备聚氨酯的催化剂以将反应速率调节在所需要的范围内。
有代表性的适用于作为本发明方法的外用脱模剂的化合物包括：含氟非离子表面活性剂、含硅非离子表面活性剂、烷基季铵盐、酸式磷酸酯、液态石蜡、蜡、高级脂肪酸及其盐、高级脂肪酸酯、高级脂族醇双酰胺、聚硅氧烷及氧化乙烯与脂肪族胺的加合物。
可以根据单体组合、聚合条件、经济和易于处理等方面来适当选择内脱模剂。这种脱模剂可单独使用，也可使用两种或多种这类脱模剂的混合物。
适用于本发明方法的有代表性的含氟非离子表面活性剂和含硅非离子表面活性剂包括含全氟烷基基团或二甲基聚硅氧烷基团和羟基烷基基团或含磷酸酯基团的化合物。有代表性的合适的含氟非离子表面活性剂包括：UnidainTM：DS-401和DS-403(Daikin kogyo公司的产品)和F-TopTM；EF-122A，EF-126和EF-301(Shin-Akita化学有限公司的产品)。一种有代表性的合适的含硅非离子表面活性剂是道化学公司的试用品Q2-120A。
用于本发明方法的有代表性的合适的烷基季铵盐包括：阳离子表面活性剂如烷基季铵卤化物、磷酸盐和硫酸盐，例如三甲基十六烷基氯化铵、三甲基十八烷基氯化铵、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。
用于本发明方法的有代表性的合适的酸式磷酸酯包括：异丙基酸式磷酸酯、二异丙基酸式磷酸酯、丁基酸式磷酸酯、二丁基酸式磷酸酯、辛基酸式磷酸酯、二辛基酸式磷酸酯、异癸基酸式磷酸酯、二异癸基酸式磷酸酯、三癸醇酸式磷酸酯和双(三癸醇酸式)磷酸酯。
适用于本发明的有代表性的高级脂肪酸的金属盐类包括：十八烷酸、油酸、辛酸、月桂酸、山萮酸和蓖麻油酸的锌、钙、镁、镍和铜盐，如十八烷酸锌、油酸锌、十六烷酸锌、月桂酸锌、十八烷酸钙、油酸钙、十六烷酸钙、月桂酸钙、十八烷酸镁、油酸镁、月桂酸镁、十六烷酸镁、十八烷酸镍、油酸镍、十六烷酸镍、月桂酸镍、十八烷酸铜、油酸铜、月桂酸铜和十六烷酸铜。
适用于本发明方法的有代表性的高级脂肪酸酯类包括由高级脂肪酸如十八烷酸、油酸、辛酸、月桂酸和蓖麻油酸与醇如1，2-亚乙基二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、己二醇反应所得的酯类。
内脱模剂可单独使用，也可以混合使用。对于所述异硫氰酸酯化合物和含活性氢的化合物的总量而言，该脱模剂的总用量约为0.1～10,000ppm，最好为约1-5000ppm。如用量低于0.1ppm，脱模能力变差；如其用量超过10,000ppm，模塑的透镜则会引起雾度。脱模剂过量还会由于在聚合期间模塑透镜的过早脱模而导致透镜表面的外观精度变差。
通常可以采用注塑聚合的方法来制备本发明的透镜。最好是将一种或多种异硫氰酸酯化合物与一种或多种含活性氢的化合物和内脱模剂混合，如果需要，可加入添加剂、催化剂或类似其他物质，然后将其倒入模具中进行聚合。采用此步骤时，一般在倒入模具之前将所得混合物进行脱气以防止在模塑透镜中起泡。
虽然基于单体和添加剂如脱模剂的类型，聚合的温度和时间不同，但所述聚合一般在约-50℃～200℃，较好为室温～150℃，最好为室温～120℃的温度下进行约0.5～72小时。
必要时，可以对聚合的透镜退火。
所得的聚氨酯基透镜的模塑表面的外观精度高，光学性能优异，质轻，耐冲击性能好，适于用作为镜片透镜和照相器材透镜。
通过对本发明的高折射率透镜进行物理和化学处理如表面抛光、抗静电处理、硬涂层、抗反射涂层、染色和消失、而使该透镜具有下列性能：抗反射、表面硬、耐磨性、耐化学剂性、抗结雾性和修饰能力。
本发明将通过下面的实施例和对比例进行说明，但它们纯粹是用来说明本发明的。对所得的透镜树脂的性质进行测试时，是采用下述方法对折射率、阿贝值、耐气候能力、脱模性能和外观进行测定的。
折射率和阿贝值：
在20℃下用普耳弗里奇折射计进行测定。
脱模性能：
在完全聚合后，于透镜和玻璃模具的界面放置一泰氟隆模楔。其结果分为以下两类。
O……脱模很容易。
X……部分或完全不可能脱模。
外观：
用目测法进行评价。
实施例-1A
将13.5克(0.07摩尔)苯-1，4-二异硫氰酸酯和7.7克(0.07摩尔)氢醌的混合物倒入由一个玻璃模具和一个垫圈组成的模具中。然后将此模具逐步从室温加热到120℃，用48小时完成该聚合。所得的透镜是无色和透明的。该透镜的折射率nD 20为1.78。
实施例2A-43A  对比例1A-9A
按实施例1A所述的相同步骤采用表1所列的组合物制备透镜。
物理性质的测试结果概括于表1中。
实施例1B
将13.5克(0.07摩尔)苯-1，4-二异硫氰酸酯、7.7克(0.07摩尔)氢辊和0.02克十二烷醇酸式磷酸酯的混合物倒入由一个玻璃模具和一个垫圈组成的模具中。然后将此模具从室温逐渐加热到120℃，用24小时完成该聚合。聚合完成后，该透镜容易脱模。所得透镜的表面外观精度好并且是透明和无色的，其折射率nD 20为1.78。
实施例2B-59B
按实施例1B所述的相同步骤采用表2所列的组合物制备透镜。物理性质的测试结果列于表2中。
对比例1B-36B
除了在下列条件下使用模具以及使用表3中所述的组合物以外，采用实施例1B所述的相同步骤制备透镜。结果列于表3中。
表3中模具处理栏里的说明表明下列条件。
(1)未处理：使用玻璃模具而不进行任何脱模处理。
(2)外脱模处理：施涂外脱模剂YSR-6209TM(Toshiba Silicon公司产品)并将其烤焙在玻璃模具的内表面上。
(3)重复使用：经外脱模处理所得的玻璃模具在用于聚合以后，再次使用而不进行任何进一步处理。
(4)PP-模具：聚丙烯模具是用注塑法制备的，并将其用于代替玻璃模具而不进行任何表面处理。表1表1(续)
Figure A9610853900171
表1(续)
Figure A9610853900181
表1(续)
Figure A9610853900191
表1(续)表1(续)表1(续)
Figure A9610853900221
表1(续)
Figure A9610853900231
表1(续)表2
Figure A9610853900251
表2(续)
Figure A9610853900261
表2(续)
Figure A9610853900271
表2(续)
Figure A9610853900281
表2(续)表2(续)表2(续)
Figure A9610853900311
表2(续)表2(续)
Figure A9610853900331
表3表3(续)
Figure A9610853900351
表3(续)表3(续)
Figure A9610853900371
表3(续)
Figure A9610853900381

Claims (2)

1.一种制备塑料透镜成品的方法，包括将至少一种内脱模剂加到一种或多种异硫氰酸酯化合物和一种或多种含活性氢的化合物的混合物中，接着进行铸塑聚合，并将所得到的产物再进行包括表面抛光、抗静电处理、硬涂层等加工处理，所述含活性氢的化合物选自多元醇化合物、多硫醇化合物和含巯基的羟基化合物，其中所述的异硫氰酸酯化合物与所述的含活性氢的化合物的比为每摩尔羟基和巯基的总和0.5～3.0摩尔异硫氰酸酯和异氰酸官能团的总和，其中所述的内脱模剂选自含氟非离子表面活性剂、含硅非离子表面活性剂、烷基季铵盐和酸式磷酸酯。
2.一种由权利要求1的方法制得的塑料透镜成品。
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