DE60304935T2

DE60304935T2 - Verfahren zur Herstellung von Kunststofflinsen und die hergestellte Kunststofflinse

Info

Publication number: DE60304935T2
Application number: DE60304935T
Authority: DE
Inventors: Masahisa Shinjyuku-ku Kosaka
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2023-05-24
Also published as: CN1467510A; CN1302295C; EP1369709B1; KR20030094093A; US7001974B2; EP1369709A3; EP1369709A2; ATE325356T1; JP4255752B2; US20030225202A1; DE60304935D1; JP2004059901A; KR100566035B1

Description

Technisches Gebiet, zu dem die Erfindung gehört
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststofflinsen für Brillen mit hohem Brechungsindex und einer hohen Abbe-Zahl und mit ausgezeichneter Transparenz und Kunststofflinsen, die mit dem Verfahren erhalten wurden.
Stand der Technik
Auf dem Markt für Kunststofflinsen werden Kunststofflinsen mit höherem Brechungsindex und höherer Abbe-Zahl ohne bedeutend verschlechterte grundlegende physikalische Eigenschaften, wie mechanische Festigkeit und Stoßfestigkeit, nachgefragt.
Als Beispiel für solche Kunststofflinsen offenbart JP-A-2001-330701 eine Kunststofflinse mit einem Brechungsindex von etwa 1,70, die aus einer epithiogruppenhaltigen Verbindung, einer Polythiolverbindung und einer Polyisocyanatverbindung aufgebaut ist.
Kunststofflinsen mit einem höheren Brechungsindex als dem der Kunststofflinse, die in JP-A-2001-330701 offenbart wird, sind jedoch auf dem Markt gefragt.
Optische Materialien mit einem hohen Brechungsindex und einer hohen Abbe-Zahl werden in EP-A-1 046 931 offenbart. Diese optischen Materialien werden aus einer Zusammensetzung erhalten, die eine Mischung aus einer Verbindung, die Schwefel enthält, und einer anorganischen Verbindung, die mindestens ein Atom ausgewählt aus Schwefelatomen und Seleniumatomen enthält, aufweist. Kunststofflinsen, die Schwefel enthalten, zeigen jedoch häufig eine unzureichende Transparenz und neigen dazu, gefärbt zu sein, insbesondere gelblich.
Eine Zusammensetzung für optische Materialien, die eine anorganische Verbindung mit einem Schwefelatom und/oder einem Seleniumatom enthält, ist auch bekannt aus JP-A-2002-122701.
Probleme, die die Erfindung lösen soll
Die Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und ihr Gegenstand besteht darin, Kunststofflinsen bereitzustellen mit hohem Brechungsindex und hoher Abbe-Zahl, die weniger gefärbt sind und nicht merklich in den grundphysikalischen Eigenschaften beeinträchtigt sind, wie der mechanischen Festigkeit und der Stoßfestigkeit.
Mittel, um die Probleme zu lösen
Um den oben beschriebenen Gegenstand zu erzielen, unternahmen die vorliegenden Erfinder umfangreiche und intensive Forschungen. Als Ergebnis fanden Sie, dass die Probleme mit folgenden Mitteln gelöst werden können. Das Mittel ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse, das beinhaltet, dass (a) ein Präpolymer mit b) einer Mischung, die Schwefel mit einer Reinheit von 98% oder mehr, aus dem die Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger im Wesentlichen entfernt wurden, in einer epithiogruppenhaltigen Verbindung aufweist und c) einem Katalysator vermischt wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform 1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse, das eine Stufe beinhaltet, bei der drei Arten von Ausgangsmaterialien der Linse hergestellt werden, (1) ein Präpolymer, das erhalten wird, indem eine Polyisocyanatverbindung und eine Polythiolverbindung in einer epithiogruppenhaltigen Verbindung umgesetzt werden, (2) eine gemischte Lösung, die erhalten wird, indem eine epithiogruppenhaltige Verbindung und Schwefel mit einer Reinheit von 98% oder mehr, aus dem Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger im Wesentlichen entfernt wurden, ver mischt wurden und (3) eine gemischte Lösung, die erhalten wurde, indem eine epithiogruppenhaltige Verbindung und/oder eine Polythiolverbindung und ein Katalysator vermischt wurden; und eine Stufe, bei der die drei Arten von Ausgangsmaterialien der Linse vermischt werden und die Mischung polymerisiert wird.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind:

Ausführungsform 2: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 1, wobei ein Verhältnis von Polythiolverbindung zu Polyisocyanatverbindung in dem Präpolymer von 1,75 oder mehr vorliegt im Hinblick auf das molare Verhältnis von -SH/-NCO.
Ausführungsform 3: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 1, wobei das Gewicht der epithiogruppenhaltigen Verbindung in dem Präpolymer 50 Gew.-% oder mehr ist bezogen auf die Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien des Präpolymers.
Ausführungsform 4: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 3, wobei der Gehalt an Schwefel in einem Bereich von 5 bis 30 Gew.-% liegt bezogen auf die Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien (1) bis (3) der Linse.
Ausführungsform 5: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 4, wobei der Gehalt aller Polyisocyanat- und Polythiolverbindungen, die für die Ausgangsmaterialien (1) und (3) der Linse verwendet werden, 15 Gew.-% oder weniger ist bezogen auf die Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien (1) bis (3) der Linse.
Ausführungsform 6: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 1, wobei die Viskosität des Präpolymers 5.000 mPa·s (25°C) oder weniger ist.
Ausführungsform 7: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 1, wobei die Polyisocyanatverbindung eine oder mehrere Mitglieder ausgewählt aus Bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptan, Cyclohexandiisocyanat und Bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithian umfasst.
Ausführungsform 8: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 1, wobei die Polythiolverbindung mindestens ein Mitglied ausgewählt aus Bis(mercaptomethyl)-1,4-dithian, Bis(mercaptoethyl)sulfid, Bis(mercaptoethyl)disulfid und 1,2-Bis(mercaptoethyl)thio-3-mercaptopropan aufweist.
Ausführungsform 9: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 1, wobei die epithiogruppenhaltige Verbindung Bis-(β-epithiopropyl)sulfid und/oder Bis(β-epithiopropyl)disulfid ist.
Ausführungsform 10: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse nach einer der Ausführungsformen 1 bis 9, wobei ein Katalysator einer Flüssigkeit zur Herstellung des Präpolymers zugegeben wird.
Ausführungsform 11: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 10, wobei der Katalysator durch die folgende allgemeine Formel (I) dargestellt wird:
worin R₁ bis R₄, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Ausführungsform 12: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß Ausführungsform 11, wobei der in der allgemeinen Formel (I) dargestellte Katalysator mindestens ein Mitglied ist ausgewählt aus Tetramethyldiacetoxydistannoxan, Tetraethyldiacetoxydistannoxan, Tetrapropyldiacetoxydistannoxan und Tetrabutyldiacetoxydistannoxan.
Ausführungsform 13: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 12, das weiterhin eine Stufe aufweist, in der ein gehärteter Film auf der Kunststofflinse gebildet wird.
Ausführungsform 14: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse nach Ausführungsform 13, wobei der gehärtete Film aus einer Organosiliciumverbindung als Ausgangsmaterial gebildet wird.
Ausführungsform 15: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse nach Ausführungsform 13 oder 14, das weiterhin eine Stufe beinhaltet, bei der ein Antireflexionsfilm gebildet wird, der aus einer anorganischen Substanz auf dem gehärteten Film erstellt wird.
Ausführungsform 16: Das Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse nach Ausführungsform 15, das weiterhin eine Stufe aufweist, bei der ein Wasser abweisender Film aus einer fluoratomhaltigen Organosiliciumverbindung auf dem Antireflexionsfilm gebildet wird.
Ausführungsform 17: Kunststofflinse, die mit einem Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 1 bis 16 erhalten wurde.

Art und Weise zur Ausführung der Erfindung
Das Ergebnis der Erfindung ist eine farbunterdrückende Kunststofflinse, die bevorzugt eine epithiogruppenhaltige Verbindung, eine Polythiolverbindung, eine Polyisocyanatverbindung und Schwefel mit einer Reinheit von 98% oder mehr, aus dem Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder darunter entfernt worden sind, enthält.
Bisher gab es in JP-A-2001-2783 und JP-A-2001-2933 Vorschläge, Kunststofflinsen herzustellen, indem Schwefel den Linsenmonomeren zugegeben wird,. Sogar wenn die oben zitierte Technik von JP-A-2001-330701 mit der von JP-A-2001-2783 und JP-A-2001-2933 kombiniert wurde, war es jedoch unmöglich, eine transparente Kunststofflinse zu erhalten, die eine epithiogruppenhaltige Verbindung, eine Polythiolverbindung, eine Polyisocyanatverbindung und Schwefel enthält. Wie in der Erfindung offenbart, ist es möglich, eine transparente Kunststofflinse zu erhalten, die eine epithiogruppenhaltige Verbindung, eine Polythiolverbindung, eine Polyisocyanatverbindung und Schwefel enthält, indem vorher die drei Arten von Ausgangsmaterialien der Linse hergestellt werden, diese drei Arten von Ausgangsmaterialien der Linse vermischt werden und die Mischung polymerisiert wird.
Das Präpolymer, das eine der drei Arten von Ausgangsmaterialien der Linse ist, kann ein Polythiourethanpräpolymer sein, das erhältlich ist, indem eine Polyisocyanatverbindung und eine Polythiolverbindung, bevorzugt in einer epithiogruppenhaltigen Verbindung umgesetzt werden.
Beispiele für geeignete Polyisocyanatverbindungen schließen Xyliloldiisocyanat, 3,3'-Dichlordiphenyl-4,4'-diisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, 2,5-Bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithian, Bis(isocyanatomethyl)sulfid, Bis(isocyanatoethyl)sulfid, Bis(isocyanatomethyl) disulfid, Bis(isocyanatoethyl)disulfid, 2,2',5,5'-Tetrachlordiphenyl-4,4'-diisocyanat und Tolylendiisocyanat ein. Polyisocyanate mit einer oder mehreren alicyclischen Gruppen können auch verwendet werden. Spezifische Beispiele schließen Bis(isocyanatomethyl)cyclohexan, Bis-(4-isocyanatocyclohexyl)methan, Bis-(4-isocyanatomethylcyclohexyl)methan, Cyclohexandiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 2,5-Bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,2]octan, 2,5-Bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptan, 2-Isocyanatomethyl-3-(3-isocyanatopropyl)-5-isocyanatomethylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Isocyanatomethyl-3-(3-isocyanatopropyl)-6-isocyanatomethylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Isocyanatomethyl-2-[3-isocyanatopropyl]-5-isocyanatomethylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Isocyanatomethyl-2-(3-isocyanatopropyl)-6-isocyanatomethylbicyclo[2,2,1]heptan, 2-Isocyanatomethyl-3-(3-isocyanatopropyl)-6-(2-isocyanatoethyl)bicyclo[2,2,1]heptan, 2-Isocyanatomethyl-3-(3-isocyanatopropyl)-6-(2-isocyanatoethyl)bicyclo[2,2,1]heptan, 2-Isocyanatomethyl-2-(3-isocyanatopropyl)-5-(2-isocyanatoethyl)bicyclo[2,2,1]heptan und 2-Isocyanatomethyl-2-(3-isocyanatopropyl)-6-(2-isocyanatoethyl)bicyclo[2,2,1]heptan ein.
Von diesen werden Bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptan, Cyclohexandiisocyanat und Bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithian als bevorzugte Polyisocyanate aufgezählt.
Beispiele für geeignete Polythiolverbindungen schließen Verbindungen mit anderem Schwefel, als einer Mercaptogruppe ein, wie z.B. Methandithiol, Ethandithiol, Propandithiol, 1,6-Hexandithiol, 1,2,3-Propantrithiol, Tetrakis(mercaptomethyl)methan, Cyclohexandithiol, 2,2-Dimethylpropan-1,3-dithiol, 3,4-Dimethoxybutan-1,2-dithiol, 2-Methylcyclohexan-2,3-dithiol, Bis(mercaptomethyl)cyclohexan, 2,3-Dimercapto-1-propanol-(2-mercaptoacetat), 2,3-Dimercapto-1-propanol-(3-mercaptoacetat), Diethylenglycolbis-(2-mercaptoacetat), Diethylenglycolbis-(3-mercaptopropionat), 1,2-Dimercaptopropylmethylether, 2,3-Dimercaptopropylmethylether, 2,2- Bis(mercaptomethyl)-1,3-propandithiol, Bis-(2-mercaptoethyl)ether, Ethylenglycolbis-(2-mercaptoacetat), Ethylenglycolbis(3-mercaptopropionat), Trimethyloylpropantris-(2-mercaptoacetat), Trimethylolpropantris-(3-mercaptopropionat), Pentaerythritoltetrakis-(2-mercaptoacetat), Pentaerythritoltetrakis-(3-mercaptopropionat), 1,2-Bis-(2-mercaptoethylthio)-3-mercaptopropan, Bis(mercaptomethyl)sulfid, Bis(mercaptoethyl)sulfid, Bis(mercaptopropyl)sulfid, Bis(mercaptomethylthio)methan, Bis-(2-mercaptoethylthio methan, Bis-(3-mercaptopropyl)methan, 1,2-Bis(mercaptomethylthio)ethan, 1,2-(2-Mercaptoethylthio)ethan, 1,2-(3-Mercaptopropyl)ethan, 1,3-Bis(mercaptomethylthio)propan, 1,3-Bis-(2-mercaptoethylthio)propan, 1,3-Bis-(3-mercaptopropylthio)propan, 1,2-Bis-(2-mercaptoethylthio)-3-mercaptopropan, 2-Mercaptoethylthio-1,3-propandithiol, 1,2,3-Tris(mercaptomethylthio)propan, 1,2,3-Tris-(2-mercaptoethylthio)propan, 1,2,3-Tris-(3-mercaptopropylthio)propan, Tetrakis(mercaptomethylthiomethyl)methan, Tetrakis-(2-mercaptoethylthiomethyl)methan, Tetrakis-(3-mercaptopropylthiomethyl)methan, Bis(mercaptomethyl)disulfid, Bis(mercaptoethyl)disulfid, Bis (mercaptomethyl)-3,6,9-trithia-1,11-undecandithiol, Bis-(1,3-dimercapto-2-propyl)sulfid, 3,4-Thiophendithiol, Tetrahydrothiophen-2,5-dimercaptomethyl, 2,5-Dimercapto-1,3,4-thiadiazol, 2,5-Dimercapto-1,4-dithian, 2,5-Bis(mercaptomethyl)-1,4-dithian und 2,5-Bis(mercaptoethyl)-1,4-dithian ein.
Von diesen werden Bis(mercaptomethyl)-1,4-dithian, Bis(mercaptoethyl)sulfid, Bis(mercaptoethyl)disulfid und 1,2-Bis(mercaptoethyl)thio-3-mercaptopropan als Polythiolverbindung, die für die Erfindung verwendet wird, bevorzugt.
Die epithiogruppenhaltige Verbindung wird auch ein auf Episulfid basierendes Monomer genannt. Beispiele für geeignete Monomere schließen Episulfidverbindungen mit einem alicyclischen Gerüst ein, wie 1,3- und 1,4-Bis-(β-epithiopropylthio)cyclohexane, 1,3- und 1,4-Bis-(β-epithiopropylthio methyl)cyclohexane, Bis-[4-(β-epithiopropylthio)cyclohexyl]methan, 2,2-Bis-[4-(β-epithiopropylthio)cyclohexyl]propan und Bis-[4-(β-epithiopropylthio)cyclohexyl]sulfid; Episulfidverbindungen mit einem aromatischen Gerüst, wie 1,3- und 1,4-Bis-(β-epithiopropylthio)benzole, 1,3- und 1,4-Bis-(β-epithiopropylthiomethyl)benzole, Bis-[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]methan, 2,2-Bis-[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]propan, Bis-[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]sulfid, Bis-[4-(β-epithiopropylthio)phenyl]sulfin und 4,4-Bis-(β-epithiopropylthio)biphenyl; Episulfidverbindungen mit einem Dithianringgerüst, wie 2,5-Bis-(β-epithiopropylthiomethyl)-1,4-dithian, 2,5-Bis-(β-epithiopropylthioethylthiomethyl)-1,4-dithian, 2,5-Bis-(β-epithiopropylthioethyl)-1,4-dithian und 2,3,5-Tri(β-epithiopropylthioethyl)-1,4-dithian; und Episulfidverbindungen mit einem aliphatischen Gerüst, wie 2-(2-β-Epithiopropylthioethylthio)-1,3-bis-(β-epithiopropylthio)propan, 1,2-Bis-[(2-β-epithiopropylthioethyl)thio]-3-(β-epithiopropylthio)propan, Tetrakis-(β-epithiopropylthiomethyl)methan, 1,1,1-Tris-(β-epithiopropylthiomethyl)propan und Bis-(β-epithiopropyl)sulfid.
Weiterhin sind viele epithiogruppenhaltige Verbindungen üblicherweise bekannt und spezifische Beispiele davon werden z.B. in JP-A-09-071580, JP-A-09-110979, JP-A-09-255781, JP-A-03-081320, JP-A-11-140070, JP-A-11-183702, JP-A-11-189592, JP-A-11-180977, Japanische erneute Inlandsveröffentlichung Nr. 01-810575 und U.S.-Patente Nr. 5 807 975 und 5 945 504 offenbart. Die auf Episulfid basierenden Monomere, die in diesen Patenten offenbart werden, sind auch für die vorliegende Erfindung anwendbar.
Von diesen Verbindungen ist Bis-(β-epithiopropyl)sulfid als epithiogruppenhaltige Verbindung, die für die vorliegende Erfindung verwendet werden soll, bevorzugt.
Außerdem ist es, um die Reaktion zwischen der Polyisocyanatverbindung und der Polythiolverbindung zu fördern, bevorzugt, der Flüssigkeit der Ausgangsmaterialien zur Herstellung des Präpolymers einen Katalysator zuzufügen.
Als bevorzugter Katalysator wird eine Zinnverbindung mit der folgenden allgemeinen Formel (I):
worin R₁ bis R₄, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, angegeben.
Spezifische Beispiele des in der allgemeinen Formel (I) dargestellten Katalysators schließen Tetramethyldiacetoxydistannoxan, Tetraethyldiacetoxydistannoxan, Tetrapropyldiacetoxydistannoxan und Tetrabutyldiacetoxydistannoxan ein. Die Menge des Katalysators, die zugegeben werden soll, liegt bevorzugt in einem Bereich von 0,0005 Gew.-% bis 0,1 Gew.-% auf Basis der Gesamtmenge an Ausgangsmaterialien des Präpolymers.
In dem Präpolymer ist es im Hinblick auf ein Mischungsverhältnis von Polyisocyanatverbindungen zu Polythiolverbindungen bevorzugt, dass die Polythiolverbindung im Überschuss formuliert wird, so dass die endständigen Reste des Präpolymers soweit möglich thioliert werden. Das Mischverhältnis ist bevorzugt 1,75 oder mehr im Hinblick auf das molare Verhältnis von -SH/-NCO.
Weiterhin kann die epithiogruppenhaltige Verbindung verwendet werden, um eine Rolle als reaktives Verdünnungsmittel während der Herstellung des Präpolymers zu spielen. Wenn die Viskosi tät, bei der das Präpolymer während der Auflösung des Schwefels behandelt werden kann, in Betracht gezogen wird, ist die Menge der epithiogruppenhaltigen Verbindung, die während der Herstellung des Präpolymers zugegeben werden sollte, bevorzugt 50 Gew.-% oder mehr bezogen auf die Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien des Präpolymers. In dem Fall, in dem die Viskosität des Präpolymers groß ist, kann eine epithiogruppenhaltige Verbindung geeigneterweise zugegeben werden, um die Viskosität des Präpolymers zu regeln. Wenn die epithiogruppenhaltige Verbindung als Ausgangsmaterial des Präpolymers verwendet wird, ist zu beachten, dass dann, wenn ein Polythiourethan durch Reaktion der Polyisocyanatverbindung und der Polythiolverbindung gebildet wird, die epithiogruppenhaltige Verbindung das gebildete Polythiourethan darin löst, so dass es möglich wird, den Anstieg der Viskosität zu kontrollieren.
Wenn die Arbeit des Vermischens mit anderen Ausgangsmaterialien der Linse und das Gießen in Betracht gezogen werden, ist die Viskosität des Präpolymers bevorzugt 5.000 mPa·s oder weniger bei 25°C.
Die Temperatur und Reaktionszeit zur Herstellung des Präpolymers sind nicht besonders beschränkt. Es ist jedoch vom Standpunkt der Bearbeitung bevorzugt, dass die Reaktion bei 10 bis 80°C 1 bis 48 Stunden lang durchgeführt wird. Weiterhin kann, um die Lagerstabilität des Präpolymers nach der Herstellung aufrechtzuerhalten, das Präpolymer auf etwa –5°C bis Raumtemperatur gekühlt werden.
Es ist bevorzugt aus der Überlegung heraus, eine gute Wärmebeständigkeit zu erhalten und eine stabile Linsenform aufrechtzuerhalten, dass ein Gehalt aller Polyisocyanatverbindungen und Polythiolverbindungen 15 Gew.-% oder weniger ist bezogen auf die Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien der Linse.
Als nächstes wird das zweite Ausgangsmaterial der drei Arten von Ausgangsmaterialien der Linse beschrieben, das erhalten wird, indem eine epithiogruppenhaltige Verbindung und Schwefel mit einer Reinheit von 98% oder mehr, aus dem die Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger im Wesentlichen entfernt worden sind, erhalten wird.
Ein Ziel des Vermischens von Schwefel und epithiogruppenhaltiger Verbindung besteht darin, Schwefel effizient zu lösen. In dem Fall, in dem Schwefel zu der Polythiolverbindung und der Polyisocyanatverbindung als anderen Ausgangsmaterialien zugefügt wird, ist es wahrscheinlich, dass während der Auflösung Gase erzeugt werden oder der Schwefel nicht gelöst wird, so dass die erhaltene Linse in der Transparenz schlechter ist, und somit ist dies nicht bevorzugt. Es ist bevorzugt vom Standpunkt, eine verbesserte Wirkung des Brechungsindex zu erhalten und sicher transparente Linse zu erhalten, dass die Menge an Schwefel, die zugegeben wird, in einem Bereich von 5 bis 30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien der Linse liegt.
Der Schwefel, der für die vorliegende Erfindung verwendet wird, ist einer mit einer Reinheit von 98% oder mehr, aus dem Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger im Wesentlichen entfernt worden sind. Der Siedepunkt wird bei atmosphärischem Druck bestimmt.
Der Ausdruck "im Wesentlichen entfernt", wie er hier verwendet wird, bedeutet, dass die Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger in einem solchen Ausmaß entfernt worden sind, dass die erhaltene Linse weniger gefärbt ist, bevorzugt nicht gefärbt ist, wenn sie visuell von dem unbewaffneten Auge beurteilt wird. Vorteilhafterweise wurden die Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger in einem Ausmaß entfernt, dass der Gelbwert der erhaltenen Linse (wenn gemessen wird, wie in JIS K7103-1977 defi niert) < 15, bevorzugt < 10 ist, noch bevorzugter < 5 und am meisten bevorzugt < 2 ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Schwefel, der in der vorliegenden Erfindung, verwendet wird, einen Gehalt an Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger von weniger als 0,0001 Gew.-%, bevorzugt weniger als 0,00001 Gew.-% und am meisten bevorzugt 0,000001 Gew.-% oder weniger auf Basis des Gesamtgewichts des Schwefels.
Der für die Erfindung zu verwendende Schwefel wird im Detail unten beschrieben.
Schwefel oder Schwefelblüte mit einer Reinheit von 99% oder mehr ist z.B. von Wako Pure Chemical Industries Ltd. im Handel erhältlich. Wenn ein solcher Schwefel so verwendet wird, wie er vorliegt, sogar wenn im Handel erhältlicher Schwefel mit einer Reinheit von 99,9999% verwendet wird, können die entstehenden Linsen möglicherweise gelb gefärbt sein. Aus diesem Grund wird, um solche Linsen als Linsen für Brillengläser zu vermarkten, erwartet, dass es notwendig ist, die Linsen weniger gefärbt zu machen. Um weniger gefärbte Linsen zu erhalten, unternahmen die vorliegenden Erfinder umfassende und intensive Untersuchungen. Als Ergebnis wurde gefunden, dass weniger gefärbte Linsen erhalten werden können, indem Schwefel verwendet wird, der erhalten wurde, indem im Handel erhältlicher Schwefel (einschließlich Schwefelblüte) z.B. mit einer Reinheit von 99% oder mehr, erhitzt wird und im Wesentlichen Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger, die darin enthalten sind, entfernt werden.
Das Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger ist nicht besonders beschränkt. Beispiele schließen ein Verfahren ein, bei dem die Verunreinigungen entfernt werden bei Erwärmen bei atmosphärischem Druck oder bei vermindertem Druck, einem Verfahren, bei dem der Schwefel sublimiert und umkristallisiert, und ein Verfahren, bei dem der Schwefel beim Erhitzen gelöst wird und umkristallisiert.
Von diesen Methoden ist die Methode, bei der der Schwefel beim Erwärmen sublimiert und umkristallisiert, um im Wesentlichen die Verunreinigungen zu entfernen, unten beschrieben.
Als eine Vorrichtung wird eine Vorrichtung, wie in den 1 und 2 gezeigt, aufgeführt. In 2 wird Stickstoffgas in das Rohr geblasen, um eine Evakuierung zu bewirken. Dies wird gemacht, damit Verunreinigungen oder Schwefel nicht mit Sauerstoff etc. reagieren und um die Verunreinigungen zu evakuieren. Weiterhin wird ein Kühlschlauch (z.B. ein Vinylschlauch) um das Rohr gewickelt und das Rohr wird mit Wasser gekühlt. Dies erfolgt zu dem Zweck, sublimierten Schwefel abzuscheiden. Da die Sublimationstemperatur von Schwefel 444,6°C ist, ist es bevorzugt, die Temperatur nach und nach von etwa 300°C zu erhöhen. In der Vorrichtung, wie in 1 gezeigt, wird die Sublimierung erreicht, indem die Temperatur eines horizontalen elektrischen Röhrenofens kontrolliert wird, während nach und nach die Temperatur auf 460°C erhöht wird.
Als nächstes wird die Methode, bei der der Schwefel beim Erwärmen gelöst wird und dann umkristallisiert wird, um die Verunreinigungen zu entfernen, unten beschrieben. Wie in 3 gezeigt, ist eine Vorrichtung so ausgebildet, dass ein Magnetrührer, der mit einer erwärmbaren Heizplatte ausgestattet ist, verwendet wird, Schwefel in ein Gefäß, wie einen Erlenmeyer-Kolben gegeben wird, und Stickstoffgas in das Gefäß geblasen wird, wodurch eine Evakuierung ermöglicht wird. Der Schwefel wird beim Erwärmen gelöst und dann zur Umkristallisation gekühlt. Im Hinblick auf die Erwärmungstemperatur bei der Hitze- und Auflösungsmethode, gibt es keine speziellen Beschränkungen, soweit die Verunreinigungen beim Erwärmen auf diese Temperatur entfernt werden können. In dem Fall, wo es vorgesehen ist, die Erwärmungszeit zu verkürzen, ist es bevorzugt, eine hohe Temperatur anzuwenden, die die Siedepunkte der Verunreinigungen stark übersteigt, aber nicht die Sublimationstemperatur des Schwefels.
Anfangs hat der Schwefel, der für die vorliegende Erfindung verwendet wird, eine Reinheit von 98% oder mehr. Von dem Standpunkt aus, Linsen zu erhalten, die transparent sind, weniger gefärbt sind und einen hohen Brechungsindex und eine hohe Abbe-Zahl haben, ist es bevorzugt, dass der Schwefel vor der Entfernung von Verunreinigungen eine Reinheit von 98% oder mehr hat.
Als epithiogruppenhaltige Verbindung, die mit dem Schwefel gemischt werden soll, können Verbindungen, die gleich oder verschieden sind von den epithiogruppenhaltigen Verbindungen, die während der Herstellung des Präpolymers verwendet werden, verwendet werden.
Um die Mischung zu erhalten, indem Schwefel mit der epithiogruppenhaltigen Verbindung gemischt wird und darin gelöst wird, ist es bevorzugt, dass die gemischte Flüssigkeit bei 40 bis 70°C erhitzt und gelöst wird und dann 1 bis 24 Stunden bei 30 bis 50°C gerührt wird, um die Abscheidung von Schwefel zu verhindern. Weiterhin kann während des Vermischens der drei Arten von Ausgangsmaterialien die Mischung auf 10 bis 25°C gekühlt werden.
Die Mischung, die das bevorzugte dritte Ausgangsmaterial der Linse ist, die erhalten wird, indem eine epithiogruppenhaltige Verbindung und/oder eine Polydiolverbindung und ein Katalysator vermischt werden, wird nun beschrieben.
Als epithiogruppenhaltige Verbindung können die epithiogruppenhaltigen Verbindungen, die während der Herstellung des Präpolymers und der Mischung mit Schwefel verwendet werden, auch verwendet werden. In diesem Fall können die epithiogruppenhaltigen Verbindungen gleich oder verschieden sein von denen, die für das Präpolymer und für die Mischung mit Schwefel verwendet werden.
In gleicher Weise können als Polythiolverbindung die Polythiolverbindungen, die für das Präpolymer verwendet werden, eingesetzt werden. In diesem Fall können die Polythiolverbindungen die gleichen sein oder verschieden von denen sein, die zur Herstellung des Präpolymers verwendet werden.
Der Katalysator, der zur Herstellung des dritten Ausgangsmaterials oder als drittes Ausgangsmaterial verwendet wird, wird mit der Absicht zugegeben, dass die epithiogruppenhaltige Verbindung oder das Polythiol und die epithiogruppenhaltige Verbindung reagieren. Als Katalysator können Amine, Phosphine, quaternäre Ammoniumsalze, quaternäre Phosphoniumsalze, tertiäre Sulfoniumsalze, sekundäre Iodoniumsalze, Mineralsäuren, Lewis-Säuren, organische Säuren, Silicate und Tetrafluorborate aufgezählt werden.
Besonders bevorzugte Beispiele des Katalysators schließen Aminoethanol, 1-Aminopropanol, 2-Aminopropanol, Aminobutanol, Aminopentanol, Aminohexanol, Tetramethylphosphoniumchlorid, Tetramethylphosphoniumbromid, Tetraethylphosphoniumchlorid, Tetraethylphosphoniumbromid, Tetra-n-butylphosphoniumchlorid, Tetra-n-butylphosphoniumbromid, Tetra-n-butylphosphoniumiodid, Tetra-n-hexylphosphoniumbromid und Tetra-n-octylphosphoniumbromid ein.
Weiterhin ist es im Hinblick auf den als oder in dem dritten Ausgangsmaterial zu verwendenden Katalysator notwendig, dass der Katalysator, der verwendet werden soll, ausgewählt wird und dass die Menge abhängig von den zu verwendenden Monomeren eingestellt wird. Die Menge liegt aber allgemein zwischen 0,001 Gew.-% und 0,1 Gew.-% auf Basis der Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien der Linse.
Diese drei Arten von Ausgangsmaterialien werden hergestellt und vermischt. Das Mischverfahren ist nicht besonders beschränkt. Beim Vermischen können die Härtungstemperatur, die dafür erforderliche Zeit und dgl. grundsätzlich solche Bedingungen sein, unter denen die jeweiligen Komponenten sorgfältig vermischt werden. Eine übermäßig hohe Temperatur und überlange Zeit werden wahrscheinlich eine nicht bevorzugte Reaktion unter den jeweiligen Ausgangsmaterialien und Additiven verursachen und zusätzlich einen Anstieg der Viskosität bewirken, was den Gießarbeitsschritt schwierig macht und somit nicht geeignet ist.
Aus diesen Gründen ist die Mischtemperatur bevorzugt im Bereich von –30 bis 50°C und bevorzugter im Bereich von –5 bis 30°C. Die Mischzeit ist etwa 5 Minuten bis 2 Stunden und bevorzugt etwa 5 Minuten bis 15 Minuten.
Weiterhin ist es bevorzugt, einen Entgasungsarbeitsschritt im Vakuum vor, während oder nach dem Vermischen der jeweiligen Ausgangsmaterialien und Additive durchzuführen, um die Erzeugung von Blasen während der Gusspolymerisationshärtung, die später ausgeführt wird, zu verhindern. Zu diesem Zeitpunkt liegt der Grad des Vakuums bevorzugt in einem Bereich von etwa 0,1 mm Hg bis 50 mm Hg, und besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm Hg bis 20 mm Hg.
Außerdem ist es bevorzugt, diese Mischungen oder Haupt- und Unterausgangsmaterialien vor dem Vermischen durch Filtration von Verunreinigungen mit einem Filter mit einem Porendurchmesser von etwa 0,05 bis 3 μm zu reinigen, um die Qualität der optischen Materialien der Erfindung weiter zu verbessern.
Die gemischten Ausgangsmaterialien und dgl. werden in eine Glas- oder metallische Form gegossen und der Polymerisationshärtung in einem elektrischen Ofen oder dgl. unterzogen. Es ist bevorzugt, dass die Härtungstemperatur 5 bis 120°C ist und dass die Härtungszeit im Allgemeinen etwa 1 bis 72 Stunden ist. Weiterhin ist, um das Material nach Abschluss der Härtung einem Tempern zu unterziehen, eine Bearbeitung bei einer Temperatur von 50 bis 150°C etwa 10 Minuten bis 5 Stunden lang, bevorzugt, um Spannungen aus den optischen Materialien der Erfindung zu entfernen.
In dem Fall, wo nach der Polymerisation die Kunststofflinse der Erfindung kaum aus der Form geschält werden kann, kann die Verwendung oder Zugabe bekannter externer und/oder interner Trennmittel die Entformungseigenschaften verbessern. Um das Harz oder die Augen vor Ultraviolettstrahlen zu schützen, können weiterhin UV-Absorber verwendet werden und um die Augen vor Infrarotstrahlen zu schützen, können IR-Absorber verwendet werden. Deren Mengen variieren abhängig von der Absorptionsfähigkeit und der maximalen Absorptionswellenlänge der zu verwendenden Additive, liegen aber in einem Bereich von etwa 0,03 bis 3 Gew.-%. Es ist auch ein Verfahren anwendbar, bei dem das Harz später mit diesen Absorbern imprägniert wird.
Um das Aussehen des Harzes zu erhalten oder zu verbessern, kann zusätzlich ein Antioxidans zugegeben werden oder eine Blaufärbung mit einer geringen Menge eines färbenden Materials angewendet werden.
Die erfindungsgemäß erhaltene Kunststofflinse kann einer färbenden Verarbeitung mit einem Farbstoff unterzogen werden. Um die Kratzfestigkeit zu verbessern, kann ein gehärteter Film auf der Kunststofflinse gebildet werden unter Verwendung einer Beschichtungsflüssigkeit, die eine Organosiliciumverbindung oder eine Acrylverbindung mit darin fein verteilten an organischen Materialien, wie Zinnoxid, Siliciumoxid, Zirkoniumoxid und Titanoxid enthält.
Weiterhin kann, um die Stoßfestigkeit zu verbessern, eine Grundierungsschicht, die hauptsächlich aus Polyurethan aufgebaut ist, auf der Kunststofflinse gebildet werden.
Um eine Entspiegelung zu leisten, kann ein entspiegelnder Film aus einem anorganischen Material, wie Siliciumoxid, Titandioxid, Zirkoniumoxid und Tantaloxid auf dem gehärteten Film gebildet werden. Zusätzlich kann, um die Wasser abweisenden Eigenschaften zu verbessern, ein Wasser abweisender Film aus einer Fluoratome enthaltenden Organosiliciumverbindung auf dem entspiegelnden Film gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Kunststofflinse, die Schwefel mit einer Reinheit von 98% oder mehr enthält, aus dem die Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger im Wesentlichen entfernt worden sind. Solche Linsen sind mit dem oben beschriebenen Verfahren erhältlich ebenso wie durch Reaktion einer Polyisocyanatverbindung, einer Polythiolverbindung, einer epithiogruppenhaltigen Verbindung und von Schwefel mit einer Reinheit von 98% oder mehr, aus dem Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder weniger im Wesentlichen entfernt worden sind.
Bevorzugt ist die Kunststofflinse der vorliegenden Erfindung transparent, d.h. bevorzugt hat sie die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Transparenz, wie die Kunststofflinse mit gleicher Dicke, die aus den gleichen Ausgangsmaterialien in den gleichen Mengen hergestellt wurde, aber ohne Schwefel.
Die Transparenz der Linse wird definiert durch ihren Transmissionsfaktor bzw. Transmissionsgrad τ = Φ_ex/Φ_in, worin Φ_ex der Strahlungsflux eines Lichtstrahls ist, der aus der Linse austritt, und Φ_in der Strahlungsflux des Lichtstrahls ist, der in die Linse scheint, wobei der Lichtstrahl sichtbar ist (d.h. eine Wellenlänge im Bereich von 400 bis 750 nm hat).
Der Wert für die Transparenz der Linse hängt ab von dem Wert des Brechungsindex der Linse, ohne Beschichtung mit irgendeinem entspiegelnden Film, da eine Linse mit hohem Brechungsindex eine hohe Reflexion zeigt.
Die transparente Linse der vorliegenden Erfindung hat, wenn sie einen Brechungsindex von 1,55 bis 1,65 hat, bevorzugt eine Transparenz im Bereich von 0,80 bis 0,92, bevorzugter im Bereich von 0,85 bis 0,92 und am meisten bevorzugt im Bereich von 0,88 bis 0,92, wenn eine Linse mit einer Dicke von 1,8 mm bei irgendeiner Wellenlänge im Bereich von 500 nm bis 600 nm gemessen wird.
Die transparente Linse der vorliegenden Erfindung mit einem Brechungsindex von 1,66 bis 1,76 hat bevorzugt eine Transparenz im Bereich von 0,80 bis 0,91, bevorzugter im Bereich von 0,85 bis 0,91 und am meisten bevorzugt im Bereich von 0,88 bis 0,91, wenn eine Linse mit einer Dicke von 1,8 mm bei irgendeiner Wellenlänge im Bereich von 500 nm bis 600 nm gemessen wird.
Die Zeichnungen werden kurz unten beschrieben.
1: Eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zeigt, bei dem Schwefel beim Erwärmen sublimiert und umkristallisiert wird, um Verunreinigungen zu entfernen.
2: Eine detaillierte Ansicht, die ein Verfahren zeigt, bei dem Schwefel beim Erwärmen sublimiert und umkristallisiert wird, um Verunreinigungen zu entfernen.
3: Eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zeigt, bei dem Schwefel beim Erwärmen gelöst wird und umkristallisiert wird, um Verunreinigungen zu entfernen.
Beschreibung der Bezugsziffern und Bezeichnungen

1: Elektrische Ofenvorrichtung
2: Elektrische Ofenkontrollvorrichtung
3: Horizontaler röhrenförmiger elektrischer Ofen
4: Quarztestrohr (74 ϕ × 800 mm)
5: Kühlschlauch
6: Schwefelkristalle
7: Kaowool
8: Stickstoffinhalationsrohr
9: Stickstoffentnahmerohr
10: Erlenmeyer-Kolben
11: Heizplatte
12: Magnetrührer

Die Erfindung wird nun detaillierter unter Bezugnahme auf die Beispiele beschrieben, diese sollten aber nicht so ausgelegt werden, dass die Erfindung durch diese Beispiele beschränkt wird.
Anfangs wurden die physikalischen Eigenschaften der Kunststofflinsen für Brillen, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhalten wurden, auf die folgende Art und Weise ausgewertet.

(1) Brechungsindex und Abbe-Zahl: gemessen bei 20°C unter Verwendung eines Präzisionsrefraktometers, Modell KPR-200, hergestellt von Kalnew Optical Industrial Co. Ltd.
(2) Transparenz: visuell gemessen
(3) Messung des YI-Werts: gemessen gemäß dem Gelbwert von Kunststoffen und der Vergilbungs- bzw. Gelbwerttestmethode, wie in JIS K7103-1977 definiert.

Beispiel 1
(a) Herstellung des Präpolymers (Komponente A):
In einen Dreihalskolben wurden 14,40 Gewichtsteile Bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithian, 33,20 Gewichtsteile Bis(mercaptomethyl)-1,4-dithian, 0,024 Gewichtsteile Tetra-n-butyl-1,3-diacetoxydistannoxan und 47,60 Gewichtsteile Bis-(β-epithiopropyl)sulfid gegeben und die Mischung wurde unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre 24 Stunden lang umgesetzt, während sie auf 50°C gehalten wurde. Danach wurde die Reaktionsmischung auf eine Temperatur in der Nähe der Raumtemperatur gekühlt.
(b) Herstellung der Mischung mit Schwefel (Komponente B):
Schwefelkristalle, die von Wako Pure Chemical Industries Ltd. hergestellt wurden (Reinheit 99,9999%) wurden in einem Mörser zerkleinert und dann 24 Stunden in einem Vakuumtrockner in der Wärme behandelt (bei 55°C und 10 mm Hg).
In einen Dreihalskolben wurden 14,29 Gewichtsteile des so in der Wärme getrockneten pulverförmigen Schwefels und 75,19 Gewichtsteile Bis-(β-epithiopropyl)sulfid gegeben und die Mischung wurde auf 60°C erwärmt und in Stickstoffatmosphäre gelöst und anschließend etwa 12 Stunden lang bei 40°C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde vor dem Vermischen auf etwa 25°C gekühlt.
(c) Herstellung der Mischung mit Katalysator (Komponente C):
Tetrabutylphosphoniumbromid (0,04 Gewichtsteile) und Bis-(β-epithiopropyl)sulfid (2,00 Gewichtsteile) wurden eingewogen und gelöst, um eine Lösung herzustellen.
(d) Mischen und Polymerisation von Komponente A, Komponente B und Komponente C:
In einen Dreihalskolben, der mit 89,48 Gewichtsteilen Komponente B, 9,52 Gewichtsteilen der Komponente A (die gesamte Menge, von Bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithian und Bis(mercaptomethyl)-1,4-dithian als Urethankomponente waren 4,76 Gewichtsteile) wurden zugegeben und vermischt. Zu dieser gemischten Flüssigkeit wurden 1,02 Gewichtsteile der Komponente C zugegeben und gemischt und die Mischung wurde einem Entgasen unterzogen. Danach wurde die Mischung in Linsenformen von 0,00 D und –3,00 D gegossen, wobei durch ein 1,0-μm-Filter aus PTFE (Polytetrafluorethylen) filtriert wurde. Die Polymerisation und das Härten wurden ausgeführt, indem 24 Stunden lang nach und nach die Temperatur von 35 auf 95°C erhöht wurde. Nach dem Härten wurden die gehärteten Produkte auf eine Temperatur im Bereich von 70°C gekühlt und aus den Formen entformt, um eine Linse mit 0,00 D (ct: 1,8 mm) und eine Linse mit –3,00 D zu erhalten. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die erhaltenen Linsen waren transparent und hatten physikalische Eigenschaften eines YI-Werts von 1,81, eines Brechungsindex von 1,73 und einer Abbe-Zahl von 33.
Beispiel 2
Linsen wurden hergestellt und auf gleiche Art, wie in Beispiel 1 ausgewertet, außer dass Schwefelkristalle, die von Wako Pure Chemical Industries Ltd. hergestellt wurden (Reinheit 99,9999%) anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Schwefels sublimiert wurden und zur Reinigung weiter umkristallisiert wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Beispiele 3 bis 9:
Die gleichen Verfahren, wie in Beispiel 1, wurden ausgeführt, außer dass die Arten und Mischverhältnisse der Polyisocyanat verbindung und der Polythiolverbindung und die Menge der epithiogruppenhaltigen Verbindung, die zugegeben wurde, verändert wurden, wie in Tabelle 1 gezeigt. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Wie in Beispiel 2 wurden Linsen erhalten, die transparent waren, weniger gefärbt waren und die Eigenschaften eines hohen Brechungsindex und einer hohen Abbe-Zahl hatten.
Referenzbeispiele 1 bis 3:
Linsen wurden hergestellt und auf gleiche Art und Weise ausgewertet, wie in den Beispielen 1, 3 bzw. 4, außer dass Schwefelkristalle, die von Wako Chemical Industries Ltd. hergestellt wurden (Reinheit: 99,9999) so verwendet wurden, wie sie waren, ohne dass sie behandelt wurden, anstelle des Schwefels, der in den Beispielen 1, 3 und 4 verwendet wurde. Die entstehenden Harze waren gelb gefärbt im Vergleich zu denen der entsprechenden Beispiele. Tabelle 2

BIMD:: Bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithian
DIMB:: Bis(isocyanatomethyl)bicyclo[2,2,1]heptan
BMMD:: Bis(mercaptomethyl)-1,4-dithian
DMES:: Bis(mercaptoethyl)sulfid
DMTMP:: 1,2-Bis(mercaptoethylthio)-3-mercaptopropan
BEPS:: Bis-(β-epithiopropyl)sulfid
TBPB:: Tetrabutylphosphoniumbromid
TK-1:: Tetrabutyldiacetoxydistannoxan

Mit dem Herstellungsverfahren der Erfindung können ausgezeichnete Kunststofflinsen für Brillen erhalten werden, die einen hohen Brechungsindex, eine hohe Abbe-Zahl haben, und die transparent und weniger gefärbt sind.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Kunststofflinse, das beinhaltet, dass a) ein Präpolymer mit b) einer Mischung, die Schwefel mit einer Reinheit von 98 % oder mehr enthält, aus der Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder darunter im Wesentlichen entfernt worden sind, in einer epithiogruppenhaltigen Verbindung und c) einem Katalysator vermischt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Präpolymer eine epithiogruppenhaltige Verbindung enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Präpolymer erhältlich ist, indem eine Polyisocyanatverbindung und eine Polythiolverbindung zu einer epithiogruppenhaltigen Verbindung umgesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Katalysator c) als Mischung des Katalysators mit einer epithiogruppenhaltigen Verbindung und/oder einer Polythiolverbindung zugegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis von Polythiolverbindung zu Polyisocyanatverbindung in dem Präpolymer 1,75 oder mehr ist bezogen auf das molare Verhältnis von -SH/-NCO.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewicht der epithiogruppenhaltigen Verbindung in dem Präpolymer 50 Gew.-% oder mehr der Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien des Präpolymers beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehalt an Schwefel im Bereich von 5 bis 30 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien a), b) und c) liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gesamtheit von Polyisocyanat- und Polythiolverbindungen, die für die Ausgangsmaterialien a) und c) der Linse verwendet werden, 15 Gew.-% oder weniger der Gesamtmenge der Ausgangsmaterialien a), b) und c) beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polyisocyanatverbindung von einer oder mehreren der Verbindungen der Gruppe bestehend aus Bis-(isocyanatomethyl)-bicyclo[2.2.1]heptan, Cyclohexandiisocyanat und Bis(isocyanatomethyl)-1,4-dithian gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Polythiolverbindung mindestens ein Mitglied aufweist ausgewählt aus Bis-(mercaptoethyl)-1,4-dithian, Bis-(mercaptoethyl)-sulfid, Bis-(mercaptoethyl)-disulfid und 1,2-Bis-(mercaptoethyl)-thio-3-mercaptopropan.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die epithio-gruppenhaltige Verbindung Bis-(β-epithiopropyl)-sulfid und/oder Bis-(β-epithiopropyl)-disulfid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, wobei ein Katalysator zu der Reaktionsmischung zur Herstellung des Präpolymers zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Katalysator durch folgende allgemeine Formel (I) dargestellt wird:
worin R₁ bis R₄, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Katalysator, der durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wird, mindestens ein Mitglied ist ausgewählt aus Tetramethyl-diacetoxy-distannoxan, Tetraethyl-diacetoxy-distannoxan, Tetrapropyl-diacetoxy-distannoxan und Tetrabutyl-diacetoxy-distannoxan.
Kunststofflinse erhältlich mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
Kunstofflinse enthaltend Schwefel mit einer Reinheit von 98 % oder mehr, aus dem Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder darunter im Wesentlichen entfernt worden sind.
Kunststofflinse nach Anspruch 16, erhältlich, indem eine Polyisocyanatverbindung, eine Polythiolverbindung, eine epithiogruppenhaltige Verbindung und Schwefel mit einer Reinheit von 98 % oder mehr, aus dem Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder darunter im Wesentlichen entfernt worden sind, umgesetzt werden.
Kunststofflinse nach Anspruch 16 oder 17, die transparent ist.
Kunststofflinse enthaltend Schwefel, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofflinse einen Gelbwert < 15 hat.
Verwendung von Schwefel mit einer Reinheit von 98 % oder mehr, aus dem Verunreinigungen mit einem Siedepunkt von 120°C oder darunter im Wesentlichen entfernt worden sind, zur Herstellung von Kunststofflinsen.