CN1414984A - 可聚合的多元醇(烯丙基碳酸酯)组合物 - Google Patents

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Abstract

描述了可聚合的组合物，该组合物包括主要量的多元醇(烯丙基碳酸酯)单体，例如，二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体，和次要量的由通式(II)表示的自由基可聚合的第二种单体，其中R2是不含脲烷键的多价连接基，例如，R2可以是多异氰酸酯如异氟尔酮二异氰酸酯的残基；R3是具有单个羟基和至少一个烯丙基的物质的残基，R3不含尿烷键，例如，R3可以是聚(亚烷基二醇)烯丙基醚如聚(1，2－丙二醇)烯丙基醚的残基；和j是2到4的数。第二单体也能够以至少足以使得从该组合物获得的聚合产物例如+眼科透镜基本上不含着色缺陷，例如，蕨类和/或月亮的量存在于该组合物中。

Description

可聚合的多元醇(烯丙基碳酸酯)组合物
技术领域
本发明涉及可聚合的有机组合物。更具体地说，本发明涉及包括多元醇(烯丙基碳酸酯)单体和具有至少两个烯丙基或取代烯丙基的脲烷的可聚合的组合物。本发明还涉及从该可聚合的组合物获得的聚合产物，例如，透镜。
背景技术
以多元醇(烯丙基碳酸酯)，尤其二甘醇双(烯丙基碳酸酯)为基础的可聚合的有机组合物，和从它获得的聚合产物是现有技术领域中众所周知的。以二甘醇双(烯丙基碳酸酯)的均聚物为基础的可聚合的有机组合物的聚合产物具有优异的透明度，良好的柔性和耐磨性。使用此类聚合产物的应用的例子包括，眼用透镜，墨镜，以及汽车和飞行器透明部件。在一些情况下，从此类组合物制备的聚合产物利用染料的表面浸渍作用的着色导致表面的不均匀的着色。此类不均匀的着色称为着色失败。
当着色失败发生时，它常常表现为在聚合产物的已着色的表面上肉眼可看得见的缺陷，一般被称为“蕨类(ferns)”或“月亮(moons)”。对于着色的眼科透镜，如具有正屈光度的着色的眼科透镜(即，正透镜)和非校正镜片(例如，墨镜)，此类着色失败常常导致着色透镜的拒收和废弃。着色失败的解决方法是为了避免从具有着色缺陷的透镜的废弃所带来的经济损失。
美国专利4,994,208，5,084,529，5,110,881，5,221,721，5,236,978和5,246,630描述了可聚合的组合物，它由多元醇(烯丙基碳酸酯)单体和至少10wt％的脂肪族聚氨酯组成，该聚氨酯的端部含有烯丙基官能团。美国专利No.5,200,483描述含有多元醇(烯丙基碳酸酯)单体和多种脂肪族聚氨酯的混合物的有机树脂组合物，该聚氨酯的端部含有烯丙基或烯丙酰官能团。
发明内容
现已发现，从本发明的可聚合的组合物制备的固化的聚合产物基本上没有着色缺陷，例如在本技术领域中称作蕨类或月亮的着色缺陷。根据本发明，提供可聚合的组合物，它包括：
(a)主要量的由以下通式I表示的自由基可聚合的第一种单体，
Figure A0081785400061
其中R是具有至少两个羟基的多元醇的多价残基，R1是烯丙基或取代烯丙基，和i是2到4的一个整数；和
(b)次要量的由下面通式II表示的自由基可聚合的第二种单体，
Figure A0081785400062
其中R2是不含脲烷键的多价连接基；R3是具有单个羟基和至少一个烯丙基的物质的残基，R3不含脲烷键，丙烯酰基和甲基丙烯酰基；和j是2到4的一个数，例如，2，3或4。
在本发明的一个实施方案中，第二种单体(b)以至少足以使得该组合物的聚合产物基本上不含着色缺陷的量存在于该组合物中。
表征本发明的特征尤其在所述的并作为公开一部分的权利要求中指出。本发明的这些和其它特征，由它的使用所获得的操作优点和特定的物体将从下面的详细说明和示意附图更完全地理解。
除了在操作的实施例中之外，或另外指明，在本说明书和权利要求中使用的表达成分的量和反应条件等的全部数值在所有情况下可以理解为被术语“大约”修饰。
                             附图简述
图1是具有着色缺陷的着色透镜的负像图。
本发明的详细说明
在本发明的实施方案中，对于通式II所述的第二种单体以至少足以使得从该组合物制备的聚合产物基本上不含着色缺陷的量存在于该可聚合的组合物中。这里和在权利要求中使用的术语“着色缺陷”和类似术语一般是指在着色的聚合产物(如着色透镜)的表面上肉眼看得见的染料不均匀分布。更具体地说，着色缺陷常常肉眼观察为浅着色的或未着色的表面图案，有时候呈现蕨类或月亮形式。
蕨类形式的着色缺陷能够进一步参考图1来描述。图1的着色聚合产物4是从二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体制备的并在其上具有着色缺陷15的着色正透镜11。为了说明，图1的着色缺陷15作为负像来显示。这里使用的“正透镜”是指具有正(+)屈光度的透镜，即具有正焦距或真实焦点的透镜。在图1中所示的透镜中显示的着色缺陷是在具有正五(+5)屈光度的透镜中观察到的。
月亮形式(在图1中没有示出)的着色缺陷典型地作为在着色透镜的表面上不同着色强度的一系列同心圆来观察的。在一些情况下，着色透镜显示出月亮和蕨类型着色缺陷的同时存在。
从多元醇(烯丙基碳酸酯)单体制备的聚合产物的着色缺陷的出现是大量统计事件。因此，为了确定如果可聚合的组合物用于制备“基本上没有着色缺陷”的聚合产物，则应该制备出一种以上的聚合产物，例如几种透镜。任选地，也可在类似条件下，例如使用同样的固化周期，从已知会导致着色缺陷的组合物制备一组对比聚合产物。所必须制备的特定数目的聚合产物常常用试试改改的办法来确定的。对于眼科透镜而言，制备典型地在10和100之间的数目的透镜，来确定它们是否基本上没有着色缺陷。这一确定在这里的实施例中进一步详细描述。典型地，从根据本发明的可聚合的组合物制备的一组聚合产物(例如，100个眼科正透镜)被认为基本上没有着色缺陷，如果10％或10％以下，优选5％或5％以下，和更优选0％的着色聚合产物具有着色缺陷(如蕨类)的话。
第二种单体(b)以次要量(例如0.1wt％-49wt％，基于组合物的总重量)存在于本发明的该可聚合的组合物中。典型地，第二种单体(b)以低于至少0.1wt％，优选至少0.2wt％，和更优选至少0.3wt％量存在于本发明的组合物中，基于组合物的总重量。第二种单体(b)也典型地以低于10wt％，优选低于5wt％和更优选低于3wt％的量存在于本发明的组合物中，基于组合物的总重量。第二种单体(b)在本发明组合物中的存在量可以在这些值的任何结合之间，包括所列举的值，例如0.1wt％到10wt％或0.3wt％到3wt％，基于组合物的总重量。
对于通式II，第二种单体(b)与具有末端烯丙基官能团的聚氨酯不同，按照例如在美国专利4,994,208，5,084,529，5,110,881,5,221,721，5,236,978和5,246,630中所述。在通式II中，R2和R3各自不含脲烷键，更具体地说，R2和R3各自不含内部尿烷键。在这里和权利要求中使用的术语“尿烷键”是指下面的结构键，-N(H)-C(O)-O-。对于当R2是多异氰酸酯的残基时的情况，第二种单体(b)被描述为用单羟基官能化物质(R3是它的残基)封闭的多异氰酸酯。
取决于制备第二种单体(b)的方法，R2可以是例如多异氰酸酯即具有至少两个异氰酸酯基的物质，或多胺即具有最少两个伯胺基的物质的残基，当通过用单羟基官能化的物质(R3是它的残基)封闭多异氰酸酯来制备第二种单体时，R2是多异氰酸酯的残基。也可通过首先让单羟基官能化物质(R3是它的残基)与光气反应形成相应的氯甲酸酯，然后与多胺反应来制备第二种单体，在这种情况下，R2是多胺的残基。
在本发明的一个实施方案中，R2是具有至少两个异氰酸酯基的多异氰酸酯的残基，和该多异氰酸酯可选自芳族多异氰酸酯，脂肪族多异氰酸酯，环脂族多异氰酸酯和它们的混合物。在这里和权利要求中使用的术语“多异氰酸酯”是指包括多异氰酸酯的二聚物和三聚物，例如，含有核心异氰脲酸酯环的二异氰酸酯三聚物。
芳族多异氰酸酯(其中R2是它的残基)的种类包括，例如，其中异氰酸酯基不直接键接于芳族环的芳族多异氰酸酯，例如α，α’-二甲苯二异氰酸酯；和其中异氰酸酯基直接键接于芳族环的芳族多异氰酸酯，例如苯二异氰酸酯。
具有直接键接于芳族环上的异氰酸酯基的芳族多异氰酸酯(R2是它的残基)的例子包括，但不局限于，亚苯基二异氰酸酯，乙基亚苯基二异氰酸酯，异丙基亚苯基二异氰酸酯，二甲基亚苯基二异氰酸酯，二乙基亚苯基二异氰酸酯，二异丙基亚苯基二异氰酸酯，三甲基苯三异氰酸酯，苯三异氰酸酯，萘二异氰酸酯，甲基萘二异氰酸酯，联苯二异氰酸盐，邻联甲苯胺二异氰酸酯，4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯，双(3-甲基-4-异氰酸根苯基)甲烷，双(异氰酸根苯基)亚乙基，3，3’-二甲氧基-联苯-4，4’-二异氰酸酯，三苯甲烷三异氰酸酯，聚合4，4-二苯甲烷二异氰酸酯，萘三异氰酸酯，二苯基甲烷-2，4，4’-三异氰酸酯，4-甲基二苯基甲烷-3，5，2’，4’，6’-五异氰酸酯，二苯基醚二异氰酸酯，双(异氰酸根苯基)乙二醇醚，双(异氰酸根苯基)-1，3-丙二醇醚，二苯甲酮二异氰酸酯，咔唑二异氰酸酯，乙基咔唑二异氰酸酯和二氯咔唑二异氰酸酯。其中异氰酸酯基不直接键接于芳族环的芳族多异氰酸酯(R2是它的残基)的例子包括，但不局限于，双(异氰酸根乙基)苯，α，α，α’，α’-四甲基二甲苯二异氰酸酯，1，3-双(1-异氰酸根-1-甲基乙基)苯，双(异氰酸根丁基)苯，双(异氰酸根甲基)萘，双(异氰酸根甲基)二苯醚，双(异氰酸根乙基)邻苯二甲酸酯，均三甲苯三异氰酸酯和2，5-二(异氰酸根甲基)呋喃。
脂肪族多异氰酸酯(其中R2是它的残基)可以选自，例如，亚乙基二异氰酸酯，三亚甲基二异氰酸酯，四亚甲基二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯，1，8-亚辛基二异氰酸酯，1，9-亚壬基二异氰酸酯，2，2’-二甲基戊烷二异氰酸酯，2，2，4-三甲基己烷二异氰酸酯，十亚甲基二异氰酸酯，2，4，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯，1，6，11-十一烷三异氰酸酯，1，3，6-六亚甲基三异氰酸酯，1，8-二异氰酸根-4-(异氰酸根甲基)辛烷，2，5，7-三甲基-1，8-二异氰酸根-5-(异氰酸根甲基)辛烷，双(异氰酸根乙基)-碳酸酯，双(异氰酸根乙基)醚，2-异氰酸根丙基-2，6-二异氰酸根己酸酯，赖氨酸二异氰酸酯甲酯和赖氨酸三异氰酸酯甲酯。
在本发明的实施方案中，通式II的R2是环脂族多异氰酸酯的残基。环脂族多异氰酸酯(其中R2是它的残基)的例子包括，但不局限于，异氟尔酮二异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，甲基环己烷二异氰酸酯，双(异氰酸根甲基)环己烷，双(异氰酸根环己基)甲烷，双(异氰酸根环己基)-2，2-丙烷，双(异氰酸根环己基)-1，2-乙烷，2-异氰酸根甲基-3-(3-异氰酸根丙基)-5-异氰酸根甲基-双环[2.2.1]-庚烷，2-异氰酸根甲基-3-(3-异氰酸根丙基)-6-异氰酸根甲基-双环[2.2.1]-庚烷，2-异氰酸根甲基-2-(3-异氰酸根丙基)-5-异氰酸根甲基-双环[2.2.1]-庚烷，2-异氰酸根甲基-2-(3-异氰酸根丙基)-6-异氰酸根甲基-双环[2.2.1]-庚烷，2-异氰酸根甲基-3-(3-异氰酸根丙基)-6-(2-异氰酸根乙基)-双环[2.2.1]-庚烷，2-异氰酸根甲基-2-(3-异氰酸根丙基)-5-(2-异氰酸根乙基)-双环[2.2.1]-庚烷和2-异氰酸根甲基-2-(3-异氰酸根丙基)-6-(2-异氰酸根乙基)-双环[2.2.1]-庚烷。在本发明的优选实施方案中，R2是环脂族二异氰酸酯的残基，该二异氰酸酯选自例如，异氟尔酮二异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，甲基环己烷二异氰酸酯，双(异氰酸根甲基)环己烷，双(异氰酸根环己基)甲烷，双(异氰酸根环己基)-2，2-丙烷，双(异氰酸根环己基)-1，2-乙烷，和它们的混合物。当R2是二异氰酸酯如环脂族二异氰酸酯的残基时，通式II的j是2。
多胺(其中R2是它的残基)的种类包括各自具有至少两个伯胺的芳族多胺、脂族多胺、环脂族多胺和它们的混合物。正如现有技术领域中的那些技术人员所已知的，多异氰酸酯典型地是从具有两个或多个伯胺基团的相应多胺前体制备的。因此，在这些列举的种类当中的多胺的特定例子包括，但不局限于，与前面列举的那些多异氰酸酯对应的多胺前体。
进一步参考通式II，R3是具有单个羟基和一个或多个烯丙基的物质的残基。单羟基官能化物质(R3是它的残基)不含丙烯酰基和甲基丙烯酰基。该烯丙基可以是未被取代的烯丙基或取代的烯丙基，由下面的通式III表示，
其中R4是氢，卤素或C1-C4烷基。更典型地，R4是氢和因此通式III表示未被取代的烯丙基，H2C＝CH-CH2-。更具体地说，具有单个羟基的物质(R3是它的残基)的烯丙基可以是烯丙基醚，烯丙基碳酸酯或烯丙基酯基团。R3是其残基的物质典型地具有至少一个烯丙基醚基团。
R3是其残基的单羟基官能化物质可以选自各自具有至少一个烯丙基的芳族醇、脂族醇、环脂族醇、聚(亚烷基二醇)和它们的结合物。具有至少一个烯丙基的芳族醇的例子包括，但不局限于，烯丙氧基苯酚，例如，4-烯丙氧基苯酚，烯丙氧基苄基醇，例如，4-烯丙氧基苄基醇，和4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚。具有至少一个烯丙基的环脂族醇(R3是它的残基)包括，例如，烯丙氧基甲基环己基甲醇，例如，4-烯丙氧基甲基环己基甲醇。
具有至少一个烯丙基的脂族醇(R3是它的残基)的例子包括，但不局限于，烯丙醇，取代的烯丙醇，例如，甲基烯丙醇，亚烷基二醇例如C2-C4亚烷基二醇的烯丙基醚，如，乙二醇烯丙基醚和1，2-或1，3-丙二醇烯丙基醚。其中R3是其残基的脂族醇的优选种类是脂族多元醇的聚(烯丙基醚)，例如，三羟甲基丙烷二(烯丙基醚)，三羟甲基乙烷二(烯丙基醚)，季戊四醇三(烯丙基醚)，和双-三羟甲基丙烷三(烯丙基醚)。
其中R3是其残基的聚(亚烷基二醇)包括，例如，具有单个烯丙基醚基团和单个羟基的均聚物型，嵌段共聚物型，例如二嵌段和三嵌段共聚物型，和无规共聚物型的聚(亚烷基二醇)，如聚(C2-C4亚烷基二醇)。其中R3是其残基的聚(亚烷基二醇)烯丙基醚的例子包括，例如，聚(乙二醇)烯丙基醚，聚(1，2-丙二醇)烯丙基醚，聚(1，2-丁二醇)烯丙基醚，聚(乙二醇)-b-聚(1，2-丙二醇)烯丙基醚，聚(1，2-丙二醇)-b-聚(乙二醇)烯丙基醚，聚(1，2-丁二醇)-b-聚(乙二醇)烯丙基醚，聚(乙二醇)-b-聚(1，2-丁二醇)烯丙基醚和聚(乙二醇)-b-聚(1，2-丙二醇)-b-聚(1，2-丁二醇)烯丙基醚。
其中R3是其残基的聚(亚烷基二醇)烯丙基醚可以是具有至少两个亚烷基醚单元的残基。例如，二甘醇烯丙基醚具有两个(2)亚乙基醚单元，即，H2C＝CHCH2O-(-CH2CH2-O-)2-H。典型地，该聚(亚烷基二醇)烯丙基醚具有低于100个的亚烷基醚单元，例如，低于50个，低于20个或低于15个亚烷基醚单元。该聚(亚烷基二醇)烯丙基醚可具有数量在这些值的任何结合之间的亚烷基醚单元，包括所列举的值，例如2到100，2到50，2到20或2到15个亚烷基醚单元。
在本发明的一个实施方案中，其中R3是其残基的物质选自C2-C4亚烷基二醇烯丙基醚，聚(C2-C4亚烷基二醇)烯丙基醚，三羟甲基丙烷二(烯丙基醚)，三羟甲基乙烷二(烯丙基醚)，季戊四醇三(烯丙基醚)，双-三羟甲基丙烷三(烯丙基醚)和它们的混合物。在本发明的优选实施方案中，其中R3是其残基的物质选自聚(乙二醇)烯丙基醚，聚(1，2-丙二醇)烯丙基醚和它们的混合物。
本发明的可聚合的有机组合物还包括以上对于通式I所述的自由基可聚合的第一种单体，它进一步描述为多元醇(烯丙基碳酸酯)单体。可在前述可聚合的有机组合物中使用的多元醇(烯丙基碳酸酯)单体是例如直链或支链脂肪族多元醇的烯丙基碳酸酯，例如，脂肪族二醇双(烯丙基碳酸酯)化合物，和环脂族多元醇的烯丙基碳酸酯。本发明的范围还包括芳族多元醇的烯丙基碳酸酯，例如，4，4’-异丙叉基二苯酚双(烯丙基碳酸酯)。这些单体可以进一步描述为多元醇(例如二醇)的不饱和聚碳酸酯。多元醇(烯丙基碳酸酯)单体可由现有技术领域中已知的操作程序制备，例如按照美国专利2,370,567和2,403,113中所述。
关于通式I，R1是烯丙基，它可参考通式III进行描述。通式I的烯丙基R1可以在2-位上被卤素(尤其是氯或溴)或含有1或4个，例如1-2个碳原子的烷基所取代，在这种情况下R1是被取代的烯丙基。更一般，和参考通式III，R4是氢和因此通式I的R1是未被取代的烯丙基，H2C＝CH-CH2-。
参见通式I，R是多元醇的多价残基，它例如是含有2、3或4个羟基的脂肪族或环脂族多元醇。典型地，该多元醇含有2个羟基，即，二醇。当该多元醇是脂肪族多元醇时，它可以是直链或支链的和含有2到10个碳原子。一般，该脂肪族多元醇是具有2-4个碳原子的亚烷基二醇，例如，乙二醇，丙二醇，三亚甲基二醇，四亚甲基二醇，或聚(C2-C4亚烷基二醇)，例如，二甘醇，三甘醇，等等。
可在本发明中使用的多元醇(烯丙基碳酸酯)单体的特定例子包括，但不局限于，乙二醇双(2-氯烯丙基碳酸酯)，乙二醇双(烯丙基碳酸酯)，二甘醇双(2-甲基烯丙基碳酸酯)，二甘醇双(烯丙基碳酸酯)，三甘醇双(烯丙基碳酸酯)，丙二醇双(2-乙基烯丙基碳酸酯)，1，3-丙二醇双(烯丙基碳酸酯)，1，3-丁二醇双(烯丙基碳酸酯)，1，4-丁二醇双(2-溴烯丙基碳酸酯)，二丙二醇醚双(烯丙基碳酸酯)，三亚甲基二醇双(2-乙基烯丙基碳酸酯)，五亚甲基二醇双(烯丙基碳酸酯)，1，4-环己二醇双(烯丙基碳酸酯)和4，4’-异丙叉基双环己醇双(烯丙基碳酸酯)。
在本发明的组合物中的优选的多元醇(烯丙基碳酸酯)单体是二甘醇双(烯丙基碳酸酯)。二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体的市场上可买到的例子包括CR-39单体和HIGH ADC CR-39单体，Chemical Abstracts(CAS)No.142-22-3，可以从PPG Industries，Inc.购得。
可在本发明的可聚合的有机组合物中使用的多元醇(烯丙基碳酸酯)单体的详细说明见于美国专利No.4,637,698，从3栏，33行到5栏，61行。它的公开内容被引入供参考，并在以上加以总结。
在关于由通式I表示的自由基可聚合的单体的叙述中使用的术语“多元醇(烯丙基碳酸酯)单体”和类似名称例如二甘醇双(烯丙基碳酸酯)，意指和包括该名称的单体或它的预聚物和其中所含的任何相关的单体或低聚物物质。
多元醇(烯丙基碳酸酯)单体以主要量，例如51wt％-99.9wt％的量存在于本发明的可聚合的组合物中，基于可聚合的组合物的总重量。典型地，多元醇(烯丙基碳酸酯)单体以至少90wt％，优选至少95wt％，和更优选至少97wt％的量存在于本发明的可聚合的组合物中，基于可聚合的组合物的总重量。同时，该多元醇(烯丙基碳酸酯)单体典型地以不大于99.9wt％，优选不大于99.8wt％，和更优选不大于99.7wt％的量存在于该组合物中，基于可聚合的组合物的总重量。多元醇(烯丙基碳酸酯)单体能够以一种在这些值的任何结合(包括所列举的值)之间的量存在于本发明的组合物中。
本发明的可聚合的组合物的聚合反应可通过向组合物中添加引发量的能够产生自由基的物质，如有机过氧化合物，即引发剂来实现。聚合该多元醇(烯丙基碳酸酯)组合物的方法是所属技术领域中的那些技术人员所熟知的，而且这些众所周知的技术中的任何一种都可用于聚合前述的可聚合的组合物。
可用作引发剂的有机过氧化合物的合适例子包括：过氧基单碳酸酯，如叔丁基过氧异丙基碳酸酯；过氧二碳酸酯，如二(2-乙基己基)过氧二碳酸酯，二(仲丁基)过氧二碳酸酯和二异丙基过氧二碳酸酯；二酰基过氧化物，如过氧化2，4-二氯苯甲酰，过氧化异丁酰，过氧化癸酰，过氧化月桂酰，过氧化丙酰，过氧化乙酰，过氧化苯甲酰，过氧化对-氯苯甲酰基；过氧化酯如叔丁基过氧基新戊酸酯，叔丁基过氧基辛酸酯，和叔丁基过氧异丁酸酯；甲乙酮过氧化物，乙酰基环己烷磺酰基过氧化物，和偶氮二异丁腈。优选的引发剂是不使所形成的聚合产物变色的那些。优选的引发剂是过氧化二碳酸二异丙酯。
用于引发和聚合本发明的可聚合的组合物的引发剂的量可以有变化并且取决于具体所用的引发剂。仅仅需要为了引发和维持聚合反应所需要的量，即引发量。对于优选的过氧化合物而言，使用过氧化二碳酸二异丙酯，典型地在2.0和5.0份引发剂/每100份可聚合的有机组合物(phm)之间。更通常，在2.5和4.0phm之间的量用于引发聚合反应。引发剂的量和因此固化周期应该足以生产出具有至少1，优选至少4(例如从4到35)的15秒巴氏硬度(Barcol hardness)的聚合产物。典型地，该固化周期包括在引发剂存在下将可聚合的有机组合物经过15小时-30小时的一段时间从室温加热至85℃。
可将各种普通的添加剂引入到本发明的可聚合的组合物中。此类普通的添加剂可包括光稳定剂，热稳定剂，紫外线吸收剂，脱模剂，颜料和不可自由基聚合的增韧剂例如烷氧基化苯酚苯甲酸酯和聚(亚烷基二醇)二苯甲酸酯。普通添加剂典型地以总计低于10wt％，更典型低于5wt％和一般低于3wt％的量存在于本发明的组合物中，基于可聚合的组合物的总重量。
从本发明的可聚合的有机组合物的聚合反应获得的聚合产物将是固体的、透明的和基本上没有着色缺陷。可从本发明的可聚合的组合物制备的固体制品包括，但不局限于，光学透镜，如平透镜和眼科透镜，太阳镜或墨镜，窗，汽车的透明部件，例如，挡风玻璃，侧灯和后灯，和飞行器透明部件，等等。
本发明在下面的实施例中更具体地描述，这些实施例仅仅是举例说明，因为许多修改和变化对于本技术领域中的那些人员是显而易见的。除非另作说明，全部的份和百分数是按重量计。
                      铸塑组合物实施例
下面总结了对比的可聚合的铸塑组合物和根据本发明的组合物。铸塑组合物A是对比组合物，和铸塑组合物B和C表示本发明的组合物。
铸塑组合物
成分 铸塑组合物A  铸塑组合物B    铸塑组合物C
CR-39单体(a)过氧二碳酸二异丙酯(b)第二单体(c)第二单体(d)     100.0       99.0         99.02.6         3.0          3.20           1.0          00           0            1.0
(a)可从PPG Industries，Inc.商购的CR-39二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体。
(b)在铸塑组合物B和C中的每一种中，调节过氧化二碳酸二异丙酯引发剂的量以使得从这些组合物获得的着色聚合产物具有与从组合物A获得(在相同着色条件下)的着色的聚合产物基本上相同的透光百分率，例如具有35％透光率。通过使用采用CIE Tristimulus XYZ坐标，发光体D65和10℃观测器的HunterLab Model ColorQuest II色度计来测得透光百分率。
(c)从Sartomer Company，Inc.获得并具有名称NTX-4434的二烯丙基脲烷单体。
(d)从Sartomer Company，Inc.获得并具有名称NTX-4439的四烯丙基脲烷单体。
                      铸塑透镜实施例
铸塑组合物A-C各自在室温下混合和分别注塑到用于制备具有+5屈光度和6.5cm外轮缘直径的圆形透镜的玻璃透镜模具中。二十只(20)透镜模具一次填充，它们的内容物使用同样的固化周期来聚合。所使用的固化周期包括在电力热空气干燥炉中分阶段经过18小时的一段时间将模具从48℃加热至85℃，随后冷却到并保持在60℃，直至透镜的脱模为止。
铸塑的透镜然后通过用黑色染料浸透来着色。1份BPIMolecularCatalyticTM黑色染料(购自Brain Power Incorporated)，和10份去离子水的水性着色溶液被加热至和保持在94℃-95℃的温度下。从铸塑组合物A-C铸塑而成的透镜完全浸泡在该加热的染料溶液中达5分钟的一段时间，在此之后它们用去离子水彻底地漂洗。该着色透镜被评价着色缺陷，评价结果总结在表1中。
                              表1
                           着色透镜的评价
  铸塑组合物 被评价的着色  具有着色缺陷的着色  具有着色缺陷的着色透镜的数目    透镜的数目(e)    透镜的百分数(f)
    ABC     228             57                25529             30                5.7436             23                5.3
(e)利用肉眼检查，该透镜被评价为着色缺陷。着色缺陷被观察为：具有浅着色的血管状或蕨类植物外观，相对于着色透镜的剩余部分。
(f)100×(被观察具有着色缺陷的着色透镜的数目/被评价的着色透镜的数目)。例如，对于铸塑组合物A：100×(57/228)＝25百分比(％)。
列于表1中的结果显示，从本发明的可聚合组合物(如组合物B和C)铸塑的制品例如透镜比从对比组合物如组合物A铸塑的透镜具有少得多的着色缺陷。
本发明已经参考其具体的实施方案的详情进行了描述。但不希望这些细节被认为是对本发明范围的限定，除非它们被包括在所附的权利要求中。

Claims (17)

1.可聚合的组合物，包括：
(a)主要量的由下面通式表示的自由基可聚合的第一种单体，
                 R-[-O-C(O)-O-R1]i
其中R是具有至少两个羟基的多元醇的多价残基，R1是烯丙基，和i是2到4的一个整数；和
(b)次要量的由下面通式表示的自由基可聚合的第二种单体，
Figure A0081785400021
其中R2是不含脲烷键的多价连接基；R3是具有单个羟基和至少一个烯丙基的物质的残基，R3不含脲烷键；和j是2到4的一个数。
2.权利要求1的可聚合的组合物，其中第二种单体(b)以至少足以使得该组合物的聚合产物基本上不含着色缺陷的量存在于该组合物中。
3.权利要求2的可聚合的组合物，其中第二种单体(b)以0.1wt％到10wt％的量存在于该组合物中，基于可聚合的组合物的总重量。
4.权利要求1的可聚合的组合物，其中R2是从芳族多异氰酸酯，脂肪族多异氰酸酯，环脂族多异氰酸酯和它们的混合物中选择的多异氰酸酯的残基；和其中R3是其残基的物质是选自各自具有至少一个烯丙基的芳族醇，脂族醇，环脂族醇，聚(亚烷基二醇)，和它们的混合物。
5.权利要求4的可聚合的组合物，其中R2是环脂族二异氰酸酯的残基，该二异氰酸酯选自异氟尔酮二异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，甲基环己烷二异氰酸酯，双(异氰酸根甲基)环己烷，双(异氰酸根环己基)甲烷，双(异氰酸根环己基)-2，2-丙烷，双(异氰酸根环己基)-1，2-乙烷，和它们的混合物，和j是2。
6.权利要求4的可聚合的组合物，其中R3是其残基的物质选自C2-C4亚烷基二醇烯丙基醚，聚(C2-C4亚烷基二醇)烯丙基醚，三羟甲基丙烷二(烯丙基醚)，三羟甲基乙烷二(烯丙基醚)，季戊四醇三(烯丙基醚)，双-三羟甲基丙烷三(烯丙基醚)和它们的混合物。
7.权利要求6的可聚合的组合物，其中R3是其残基的物质选自聚(乙二醇)烯丙基醚，聚(1，2-丙二醇)烯丙基醚和它们的混合物。
8.权利要求1的可聚合的组合物，其中R是聚(C2-C4亚烷基二醇)的二价残基，和i是2。
9.权利要求8的可聚合的组合物，其中R是二甘醇的残基。
10.可聚合的组合物，包括：
(a)主要量的由下面通式表示的自由基可聚合的第一种单体，
R-[-O-C(O)-O-R1]i
其中R是聚(C2-C4亚烷基二醇)的二价残基，R1是烯丙基，和i是2；和
(b)次要量的由下面通式表示的自由基可聚合的第二种单体，
其中R2是不含脲烷键的二价连接基；R3是具有单个羟基和至少一个烯丙基的物质的残基，R3不含脲烷键；和j是2。
11.权利要求10的可聚合的组合物，其中第二种单体(b)以至少足以使得该组合物的聚合产物基本上不含着色缺陷的量存在于该组合物中。
12.权利要求10的可聚合的组合物，其中R2是环脂族二异氰酸酯的残基，该二异氰酸酯选自异氟尔酮二异氰酸酯，环己烷二异氰酸酯，甲基环己烷二异氰酸酯，双(异氰酸根甲基)环己烷，双(异氰酸根环己基)甲烷，双(异氰酸根环己基)-2，2-丙烷，双(异氰酸根环己基)-1，2-乙烷，和它们的混合物。
13.权利要求12的可聚合的组合物，其中R3是其残基的物质选自聚(C2-C4亚烷基二醇)烯丙基醚，三羟甲基丙烷二(烯丙基醚)，三羟甲基乙烷二(烯丙基醚)，和它们的混合物。
14.权利要求13的组合物，其中R是二甘醇的残基，和其中R3是其残基的物质是聚(1，2-丙二醇)烯丙基醚。
15.权利要求1的聚合产物。
16.权利要求10的聚合产物。
17.权利要求16的聚合产物，其中该聚合产物是具有正屈光度的透镜。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104641262A (zh) * 2012-09-14 2015-05-20 Ppg工业俄亥俄公司 着色的能聚合的组合物和由其制备的光学制品

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7214754B2 (en) * 1999-12-13 2007-05-08 Ppg Industries Ohio, Inc. Polymerizable polyol (allyl carbonate) compositions
DE10145193C1 (de) 2001-09-13 2003-03-13 Sachtler Gmbh & Co Kg Körpermontierbares Kameratragesystem mit einem multifunktionalen Verbund elektrischer Komponenten

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443588A (en) * 1981-02-19 1984-04-17 Toray Industries, Inc. Highly refractive urethane polymers for use in optical lenses and lenses prepared therefrom
IT1207518B (it) * 1985-12-19 1989-05-25 Enichem Sintesi Composizione liquida e polimerizzabile per la produzionedi sostituiti di vetri ottici.
US5236978A (en) * 1991-09-27 1993-08-17 Ppg Industries, Inc. Resin composition of polyol (allyl carbonate) and allyl terminated aliphatic urethane
US5235014A (en) * 1992-04-29 1993-08-10 Industrial Technology Research Institute High-refractivity plastic lens resin
US6077921A (en) * 1998-12-07 2000-06-20 Ppg Industries Ohio, Inc. Polymerizable polyol (allyl carbonate) compositions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104641262A (zh) * 2012-09-14 2015-05-20 Ppg工业俄亥俄公司 着色的能聚合的组合物和由其制备的光学制品
CN104641262B (zh) * 2012-09-14 2019-10-15 Ppg工业俄亥俄公司 着色的能聚合的组合物和由其制备的光学制品

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