用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物及其制备方法

文档序号:1676597 发布日期:2019-12-31 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物及其制备方法 (Resin composition for epoxy acrylic medium refractive optical lens and preparation method thereof ) 是由 张东奎 卢守均 于 2018-04-09 设计创作,主要内容包括:本发明涉及环氧丙烯酸类光学透镜,尤其,涉及用于固相折射率为1.53~1.58、且离型性、热稳定性、耐光性及压缩强度优秀的环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物及其制备方法。本发明提供包含50重量百分比至70重量百分比的酸价为0.01~2.5的双酚A环氧丙烯酸酯、21重量百分比至45重量百分比的甲基丙烯酸甲酯、1重量百分比至17重量百分比的反应性稀释剂的用于固相折射率1.53~1.58的环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物。根据本发明,通过抑制环氧丙烯酸酯的酸价并在组合物中包含大量MMA,从而能够以良好状态维持透明性及阿贝数,且能够以低生产费用制备离型性、热稳定性、耐光性优秀且压缩强度高的环氧丙烯酸类中等折射光学透镜。本发明的氧丙烯酸类中等折射光学透镜可代替以往的中等折射光学透镜而在各种领域中被广泛利用。(The present invention relates to an epoxy acrylic optical lens, and more particularly, to a resin composition for an epoxy acrylic medium refractive optical lens having a solid phase refractive index of 1.53 to 1.58 and excellent release properties, thermal stability, light resistance and compressive strength, and a method for preparing the same. The invention provides a resin composition for an epoxy acrylic medium refractive optical lens having a solid phase refractive index of 1.53-1.58, which comprises 50-70 wt% of bisphenol A epoxy acrylate having an acid value of 0.01-2.5, 21-45 wt% of methyl methacrylate, and 1-17 wt% of a reactive diluent. According to the present invention, an epoxy acrylic medium refractive optical lens having excellent releasability, thermal stability, light resistance and high compressive strength can be produced at low production cost while maintaining transparency and abbe number in a good state by suppressing the acid value of an epoxy acrylate and by including a large amount of MMA in the composition. The intermediate refractive optical lens of the present invention can be widely used in various fields instead of the conventional intermediate refractive optical lens.)

用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物及其制备 方法

技术领域

本发明涉及环氧丙烯酸类光学透镜,尤其,涉及用于折射率为1.53~1.58、且离型性、压缩强度、热稳定性、透明性、颜色优秀的环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物及其制备方法。

背景技术

1936年公开的利用作为丙烯酸树脂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,polymethyl-methacrylate)的透镜也被称为丙烯酸酯透镜,阿贝数为57,从而具有高透明度,折射率低为1.49,与相近折射率的CR-39相比,耐热性和表面强度低。

1992年,日本的DISO公司在四溴双酚A二丙烯酸酯(diacrylate oftetrabromobisphenol A)混合如苯乙烯的反应性稀释剂来首次开发了丙烯酸类高折射树脂透镜,但因利用其透镜的热稳定性和耐光性不充分,而未被实用化。

之后,在日本公开专利特开平6-49133和特开平7-206974中只不过公开了在四溴双酚A二丙烯酸酯混合二乙烯苯、苯乙烯、甲基丙烯酸苯酯、异氰酸酯等来制备透镜的方法。这种光学透镜耐光性和耐热性得到了改善,但由于热稳定性低,从而,当进行硬涂时将会发生颜色变化的问题。

为了解决这些问题,在韩国公开专利10-2004-0083942中公开了在四溴双酚A二丙烯酸酯混合如苯乙烯、甲基苯乙烯的反应性稀释剂并添加酸性磷酸酯来大幅度提高眼镜镜片的热稳定性和耐光性且折射率为1.58-1.61的透镜。这种环氧丙烯酸酯透镜具有较高的折射率且阿贝数也高,透明性、轻量性、耐热性等光学特性很优秀,材料价格也低廉。

但是,当制备环氧丙烯酸酯透镜时,因不明原因而导致离型性、热稳定性及耐光性的降低。并且,需要用于调节黏度和反应速度的反应性稀释剂,这种反应性稀释剂单独或混合使用苯乙烯、二乙烯苯、α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体、甲基丙烯酸苄酯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、甲氧基苯乙烯、马来酸二苄酯等中的一种或两种以上。所选择的这种稀释剂会对透镜的生产性和光学特性产生影响,且还会影响生产成本。例如,当前经常使用且在树脂中的含量高的苯乙烯会降低强度。

另一方面,以往的中等折射率范围的光学透镜使用聚乙二醇双丙烯基碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等多种树脂。

在欧洲专利06905A2中提供的在15重量份至50重量份的苯乙烯混合5重量份至40重量份的丙烯酸和双酚A型环氧反应物、5重量份至40重量份的丙烯酸和双四溴双酚A型的环氧反应物、5重量份至20重量份的二苯甲酸二烯丙酯(phenate)、乙烯基甲苯及聚苯乙烯的光学树脂组合物,但所述组合物存在热稳定性不充分的问题。

在日本公开专利昭和53-7787号中提供了将85重量百分比的间苯二甲酸二烯丙酯与15重量百分比的二乙二醇双烯丙基碳酸酯进行聚合的光学透镜,在这种透镜的情况下,成功地实现了透镜的轻薄化,但依然存在抗冲击性脆弱的缺点。

在日本公开专利昭和62-235901及昭和64-45412和日本专利平成1-60494中提供了通过由改性邻苯二甲酸二丙烯酯和富马酸二苄酯形成的共聚体制备的塑料透镜及通过由苯二甲酸二丙烯酯和丙烯酸甲酯形成的共聚体制备的透镜,它们也依然存在抗冲击性脆弱的问题。

在韩国授权专利第10-0431434中公开了由二烯丙基酯低聚物、马来酸二烷基酯、二乙二醇双烯丙基碳酸酯及己二酸二烯丙酯形成且折射率的范围处于1.53~1.55的中等折射光学透镜用单体组合物。与以往的中等折射透镜相比,所述光学透镜虽然抗冲击性得到改善,但阿贝数和透明性反而降低且耐热性低。

在环氧丙烯酸酯类透镜的情况下,透明性、阿贝数等光学特性良好,因此,在离型性、压缩强度、热稳定性、耐光性方面的质量得到了提高且降低了生产成本,与其他材料的透镜相比,在折射率为1.53~1.58左右的中等折射透镜中更有竞争力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本公开专利公报昭和53-7787

专利文献2:日本公开专利公报昭和62-235901

专利文献3:日本公开专利公报昭和64-45412

专利文献4:日本专利公报平成1-60494

专利文献5:欧洲专利06905

专利文献6:韩国授权专利公报10-0431434

专利文献7:韩国授权专利公报10-0496911

专利文献8:韩国授权专利公报10-0498896

专利文献9:韩国公开专利公报10-2015-0071170

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于,表明当制备环氧丙烯酸酯类透镜时所发生的不知原因的离型性、热稳定性及耐光性降低的问题与在环氧丙烯酸酯的酸价有关并解决这个问题。

甲基丙烯酸甲酯与以往的苯乙烯、二乙烯苯、α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体等一同作为反应性稀释剂使用,在在树脂中的含量为20重量百分比以上的情况下,在白化、聚合不均匀等多个侧面发生物性问题,从而大部分仅能少量使用。但是,与使用苯乙烯的情况相比,在大量使用甲基丙烯酸甲酯的情况下,压缩强度将会变得更加良好,因此,在不追加生产成本的情况下可以提高压缩强度。本发明的目的在于,提供如下的环氧丙烯酸酯类中等折射光学透镜用树脂组合物,即,在透镜树脂组合物中包含20重量百分比以上的甲基丙烯酸甲酯,且透明性、阿贝数、热稳定性、耐光性及离型性均良好,而且压缩强度卓越且非常经济。

用于解决问题的手段

为了实现如上所述的目的,本发明提供用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物,环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的固相折射率为1.53~1.58,所述树脂组合物包含:50重量百分比至70重量百分比的由下述化学式1表示且酸价为0.01~2.5的双酚A环氧丙烯酸酯;21重量百分比至45重量百分比的甲基丙烯酸甲酯;1重量百分比至17重量百分比的反应性稀释剂:

化学式1:

其中,n=0~15。

所述用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物还可包含0.001重量百分比至10重量百分比的内部离型剂。

并且,所述用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物还可包含0.01重量百分比至5重量百分比的热稳定剂。

本发明提供通过在铸模中对光学透镜用树脂组合物进行聚合来获得的固相折射率1.53~1.58的环氧丙烯酸类中等折射光学透镜,所述光学透镜用树脂组合物包含:50重量百分比至70重量百分比的由下述化学式1表示且酸价为0.01~2.5的双酚A环氧丙烯酸酯;21重量百分比至45重量百分比的甲基丙烯酸甲酯;1重量百分比至17重量百分比的反应性稀释剂:

化学式1:

其中,n=0~15。

并且,本发明提供丙烯酸类中等折射光学透镜的制备方法,其包括在模具中放入用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物并进行聚合的步骤。

发明效果

本发明可提供通过抑制双酚A二缩水甘油醚的酸价并在组合物中包含20重量百分比以上的多量MMA来降低生产费用,大大提高固相折射率1.53~1.58的中等折射透镜的压缩强度且离型性、热稳定性、耐光性、透明性、阿贝数优秀的用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物。

具体实施方式

本发明所述的用于环氧丙烯酸酯类中等折射光学透镜的树脂组合物包含:通过以下化学式1表示的双酚A环氧丙烯酸酯树脂(BPDA);甲基丙烯酸甲酯(MMA);以及反应性稀释剂。

化学式1:

其中,n=0~15。

通常通过使由以下化学式2表示的双酚A二缩水甘油醚与丙烯酸发生如下反应式1的反应来获得所述双酚A环氧丙烯酸酯:

化学式2

其中,n=0~15。

反应式1

如此制备的双酚A环氧丙烯酸酯的酸价根据制备过程而具有差异。本发明人发现当制备环氧丙烯酸酯类透镜时经常发生的不知原因的离型性、热稳定性及耐光性下降的问题与双酚A环氧丙烯酸酯的酸价有关系。在本发明中,双酚A环氧丙烯酸酯的酸价优选为0.01~2.5,更优选为0.05~2.4。在制备双酚A环氧丙烯酸酯时可通过调节丙烯酸的当量来抑制酸价。在本发明中确认到,在环氧化合物(YD128)与丙烯酸的反应中,若以1:0.9~1.0的比例使环氧当量与丙烯酸当量发生反应,则在部分反应中会生成低聚或者变质为聚合物,因此存在反应性问题。然而,若调节成1:1.005~1.06的比例来使环氧当量与丙烯酸当量发生反应,就不存在如上所述的问题,而且可以获得酸价为0.01~2.5的双酚A环氧丙烯酸酯。并且,利用该双酚A环氧丙烯酸酯制备的光学透镜的离型性、热稳定性、耐光性、透明性及颜色优秀。

在本发明中,通过如下方法来测定双酚A环氧丙烯酸酯的酸价。

酸价(acid number)的测定

向清洗干净的干燥的200mL的烧杯中放入100mL的以1:1的体积比混合乙醇及甲苯的溶液并进行搅拌。在此溶液中添加3滴酚酞(与乙醇以1%的浓度配制),并投入2滴0.5N的KOH(aq.)。此时,溶液变为浅粉色,若添加3.0g的样品,颜色就会消失。通过加热此溶液来使其完全溶解并进行冷却后,用0.5N的KOH(aq.)溶液滴定。

式1

本发明的用于环氧丙烯酸类中等折射光学透镜的树脂组合物包含50重量百分比至70重量百分比的所述双酚A环氧丙烯酸酯(BPDA),优选地,包含55重量百分比至65重量百分比。

本发明的树脂组合物中所包含的甲基丙烯酸甲酯(MMA)与苯乙烯或二乙烯苯、α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体等一起在以往的环氧丙烯酸类光学树脂中被作为反应性稀释剂来使用。但是,MMA不像苯乙烯或二乙烯苯等以多量包含,而是通常仅使用至少3%左右至最多小于20%。其原因在于,在光学透镜用树脂中包含20重量百分比以上的MMA的情况下,在白化、聚合不均匀等多种方面上产生透镜的物性问题。然而,在本发明中,在树脂中包含20重量百分比以上的多量MMA,且将双酚A环氧丙烯酸酯的酸价限制在0.01~2.5,同时使树脂包含50重量百分比至70重量百分比含量的双酚A环氧丙烯酸酯,从而可提高离型性、热稳定性及耐光性。同时,包含多量MMA来代替苯乙烯,从而即使不增加生产费用也可以提高压缩强度。优选地,本发明的树脂组合物包含21重量百分比至45重量百分比的MMA,更优选地,可包含25重量百分比至40重量百分比。

本发明的树脂组合物中所包含的所述反应性稀释剂具有适当调节组合物的黏度和聚合速度的作用,只要是在用于环氧丙烯酸类光学透镜的树脂中用作反应性稀释剂的,都可以适用,而无特别限制。

优选地,作为所述反应性稀释剂可以单独或混合选自由从苯乙烯、二乙烯苯、α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体、甲基丙烯酸苄酯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、甲氧基苯乙烯、马来酸单苄酯、富马酸单苄酯、马来酸二苄酯、富马酸二苄酯、马来酸甲基苄基酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、富马酸二丁酯、马来酸单丁酯、马来酸单戊酯、马来酸二戊酯、富马酸单戊酯、富马酸二戊酯及碳酸二乙二醇二芳基酯组成的组中的一种或两种以上来使用。更优选地,所述反应性稀释剂为选自由苯乙烯、二乙烯苯、α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体组成的组中的一种或两种以上的化合物。

本发明的树脂组合物必须包含的MMA具有反应性稀释剂作用,因此,优选地,包含1重量百分比至17重量百分比的少量其他反应性稀释剂。在包含MMA和其他反应性稀释剂的反应性稀释剂的总含量为大于60重量百分比的情况下,因组合物的黏度过低而会使胶带粘结剂熔化,在此情况下,可能产生胶带白化现象及在注入后固化过程中的漏液现象,因此,在透镜会产生白化及条文等。

包含MMA及反应性稀释剂的本发明的树脂组合物的液相黏度为适合铸模聚合的在25℃温度下的20~200cps,树脂组合物的液相折射率(nD,20℃)为1.48~1.55,固相折射率(nE,20℃)为1.53~1.58。若液相黏度小于20cps,则当向由合成树脂垫片组装的玻璃模具中注入液相树脂组合物来成型时,存在组合物向模具外部流出的问题,若液相的黏度大于200cps,则存在难以将组合物注入模具中的问题。更优选的黏度为30~100cps。

本发明的树脂组合物还可包含内部离型剂。在铸模聚合之前,向树脂组合物中添加内部离型剂,从而在聚合之后可大大提高离型性。优选地,聚合性组合物可包含0.001重量百分比至10重量百分比的内部离型剂。

作为内部离型剂可以单独或混合磷酸酯化合物、硅类表面活性剂、氟类表面活性剂、烷基季铵盐等中的两种以上来使用。

氟类非离子表面活性剂为在分子内具有全氟烷基的化合物,Unitine DS-401TM(日本,大金工业株式会社)、Unitine DS-403TM(日本,大金工业株式会社)、Eftof EF 122ATM(日本,新秋田化成株式会社)、Eftof EF 126TM(日本,新秋田化成株式会社)、Eftof EF301TM(日本,新秋田化成株式会社)等。

硅类非离子表面活性剂为在分子内具有二甲基聚硅氧烷基的化合物,包括美国陶氏Q2-120ATM等。

烷基季铵盐通常作为阳离子表面活性剂,包括卤盐、磷酸盐、硫酸盐等,其中,作为氯化盐例,包括十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、二甲基乙基十六烷基氯化铵、三乙基癸基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、癸基氯化铵等。

优选地,内部离型剂可以使用磷酸酯化合物。磷酸酯化合物作为具有磷酸酯基的化合物,例如,包括磷酸异丙酯、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、磷酸三癸酯、双磷酸三癸酯及它们的两种以上的混合物等。优选地,作为磷酸酯化合物,可以使用选自由壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(5重量百分比的附加5摩尔环氧乙烷的物质、80重量百分比的附加4摩尔环氧乙烷的物质、10重量百分比的附加3摩尔环氧乙烷物质及5重量百分比的附加1摩尔环氧乙烷物质)、聚氧乙烯壬基酚磷酸酯(5重量百分比的附加9摩尔环氧乙烷的物质、80重量百分比的附加8摩尔环氧乙烷的物质、10重量百分比的附加7摩尔环氧乙烷的物质及5重量百分比的附加6摩尔以下的环氧乙烷的物质)、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(3重量百分比的附加11摩尔环氧乙烷的物质、80重量百分比的附加10摩尔的物质、5重量百分比的附加9摩尔的物质、6重量百分比的附加7摩尔的物质、6重量百分比的附加6摩尔的物质)、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(3重量百分比的附加13摩尔环氧乙烷的物质、80重量百分比的附加12摩尔的物质、8重量百分比的附加11摩尔的物质、3重量百分比的附加9摩尔的物质、6重量百分比的附加4摩尔的物质)、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(3重量百分比的附加17摩尔环氧乙烷的物质、79重量百分比的附加16摩尔的物质、10重量百分比的附加15摩尔的物质、4重量百分比的附加14摩尔的物质、4重量百分比的附加13摩尔的物质)、壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(5重量百分比的附加21摩尔环氧乙烷的物质、78重量百分比的附加20摩尔的物质、7重量百分比的附加19摩尔的物质、6重量百分比的附加18摩尔的物质、4重量百分比的附加17摩尔的物质)及磷酸二辛酯以及杰力科尤恩TM(Zelec UNTM)组成的组中的一种或两种以上的化合物。

本发明的树脂组合物还可包含热稳定剂。优选地,在本发明的树脂组合物中的热稳定剂的含量为0.01重量百分比至5.00重量百分比。当使用小于0.01重量百分比的热稳定剂时,热稳定剂的效果微弱,当使用大于5.00重量百分比的热稳定剂时,固化时的聚合不良率高,固化物的热稳定性反而降低。

例如,热稳定剂可以使用选自作为金属脂肪酸盐类的硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸镉、硬脂酸铅、硬脂酸镁、硬脂酸铝、硬脂酸钾、辛酸锌等的化合物中的一种或两种以上的化合物。

优选地,可以使用选自作为磷类的亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基癸酯、亚磷酸苯基二癸酯、亚磷酸二苯基十二烷基酯、磷酸二苯基异癸酯、亚磷酸三壬基苯基酯、亚磷酸二苯基异辛酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三丙酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三甲酯、三(亚磷酸单癸酯)、三(单苯基)亚磷酸酯等的一种或两种以上的化合物。更优选地,可以使用磷酸二苯基异癸酯。

并且,可以使用选自作为铅类的3PbO.PbSO4.4H2O、2PbO.Pb(C8H4O4)、3PbO.Pb(C4H2O4).H2O等的化合物中的一种或两种以上。

并且,可以使用选自作为有机锡类的二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡、双(异辛基马来酸)二丁基锡、马来酸二辛基锡、双(单甲基马来酸)二丁基锡、双(月桂酸硫醇)二丁基锡、双(异辛基巯基乙酸酯)二丁基锡、三(异辛基巯基乙酸酯)单丁基锡、双(异辛基巯基乙酸酯)二甲基锡、三(异辛基巯基乙酸酯)、双(异辛基巯基乙酸酯)二辛基、双(2-巯基乙酸酯)二丁基锡、三(2-巯基乙酸酯)丁基锡、双(2-巯基乙酸酯)二甲基锡、三(2-巯基乙酸酯)甲基锡等的化合物中的一种或两种以上。

并且,在所述热稳定剂中,可以混合不同类的2种以上的热稳定剂来使用。最为优选地,使用作为磷类的热稳定剂,由此,不仅可以提高成型透镜的初期颜色,而且在没有透明性、冲击强度、耐热性、聚合收率等光学特性降低的情况下可以大幅度提高光学透镜的热稳定性。

此外,根据塑料光学透镜领域的普通技术且根据需要,本发明所述的树脂组合物还可以包含紫外线吸收剂、有机染料、无机颜料、抗着色剂、抗氧化剂、光稳定剂、催化剂等。

将所述本发明树脂组合物放入铸模并进行聚合,由此,可以制备本发明的环氧丙烯酸类中等折射透镜。根据本发明的优选实施例,将所述树脂组合物注入铸模之后,将铸模放入强制循环烤箱并从30℃的温度缓慢加热至120℃并进行固化之后,将其冷却至70±10℃温度并拆除铸模来获得透镜。优选地,在此情况下,所有原材料使用纯度为70%~99.99%的高纯度化合物。优选地,确认所有原材料的纯度并对纯度低的化合物进行提纯,而直接使用将纯度高的化合物。

通过所述制备方法制备的环氧丙烯酸酯类中等折射光学透镜为固相折射率为1.53~1.58的中等折射透镜,可以代替以往的中等折射透镜使用在多个领域中。具体地,可用于塑料树脂眼镜镜片、在眼镜镜片安装偏光片的三维偏光透镜、摄像头透镜等,此外,可用于在棱镜、光纤维、光盘等中使用的记录介质基板或着色滤镜、紫外线吸收滤镜等多种光学产品。

实施方式

以下,通过具体实施例对本发明进行更详细的说明。但是,这些实施例仅用于更详细地说明本发明,本发明的范围并不局限于这些实施例。

酸价(acid number)的测定

向清洗干净的干燥的200mL的烧杯中放入100mL的以1:1的体积比混合乙醇及甲苯的溶液并进行搅拌。在此溶液中添加3滴酚酞(与乙醇以1%的浓度配制),并投入2滴0.5N的KOH(aq.)。此时,溶液变为浅粉色,若添加3.0g的样品,颜色就会消失。通过加热此溶液来使其完全溶解并进行冷却后,用0.5N的KOH(aq.)溶液滴定。通过下式求酸价。

式1:

环氧丙烯酸酯化合物(BPDA)的合成

合成例1

向当量为187的国都化工BPDE(561g)的化合物中添加丙烯酸(436g,6.06mol.)、甲基二苄胺(5g)及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4g),将反应温度从60℃缓慢提升至105℃并反应20小时,从而获得丙烯酸酯化的化学反应式1的化合物(BPDA 1)。酸价为0.11。

反应式1:

合成例2

除了向当量为187的国都化工BPDE(561g)的化合物中添加丙烯酸(440g,6.10mol.)、甲基二苄胺(5g)及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4g)之外,以与合成例1相同的方法反应来获得丙烯酸酯化的化合物(BPDA 2)。酸价为0.63。

合成例3

除了向当量为187的国都化工BPDE(561g)的化合物中添加丙烯酸(445g,6.17mol.)、甲基二苄胺(5g)及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4g)之外,以与合成例1相同的方法反应来获得丙烯酸酯化的化合物(BPDA 3)。酸价为1.32。

合成例4

除了向当量为187的国都化工BPDE(561g)的化合物中添加丙烯酸(451g,6.25mol.)、甲基二苄胺(5g)及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4g)之外,以与合成例1相同的方法反应来获得丙烯酸酯化的化合物(BPDA 4)。酸价为2.16。

合成例5

除了向当量为187的国都化工BPDE(561g)的化合物中添加丙烯酸(455g,6.31mol.)、甲基二苄胺(5g)及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4g)之外,以与合成例1相同的方法反应来获得丙烯酸酯化的化合物(BPDA 5)。酸价为2.38。

比较合成例1

除了向当量为187的国都化工BPDE(561g)的化合物中添加丙烯酸(459g,6.36mol.)、甲基二苄胺(5g)及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4g)之外,以与合成例1相同的方法反应来获得丙烯酸酯化的化合物(BPDA 6)。酸价为2.63。

比较合成例2

除了向当量为187的国都化工BPDE(561g)的化合物中添加丙烯酸(465g,6.45mol.)、甲基二苄胺(5g)及2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(4g)之外,以与合成例1相同的方法反应来获得丙烯酸酯化的化合物(BPDA 2)。酸价为2.95。

实施例1

向60g的环氧丙烯酸酯类化合物(BPDA 1)中添加作为聚合调节剂的0.5g的α-甲基苯乙烯二聚体,并添加作为反应稀释剂的5g的苯乙烯及35g的甲基丙烯酸甲酯,搅拌约30分钟。之后,用0.45μm以下的过滤纸过滤,其中添加作为催化剂的0.05g的V65、0.12g的3-M,并添加作为内部离型剂的0.05g的4-PENPP及0.2g的8-PENPP并进行混合来制备光学透镜用树脂组合物后,通过如下的方法制备光学透镜,并测定光学透镜的物性。

(1)搅拌以如上所述的方式制备的光学透镜用树脂组合物1小时后,进行减压脱泡10分钟并过滤后,注入由聚酯黏胶带组装的玻璃模具中。

(2)在强制循环式烘箱中将注入有眼镜镜片用树脂组合物的玻璃模具从35℃加热固化20小时至110℃后,冷却至70℃并移除玻璃模具来获得透镜。以72㎜的直径加工所获得的透镜后,用碱性水性清洗液进行超声波清洗后,在120℃的温度下进行退火处理2小时。通过如下的方法测定物性,其结果如表1所示。

物性实验方法

通过如下的实验方法测定在实施例中制备的光学透镜的物性,其结果记载在表1中。

1)折射率及阿贝数:使用Atago公司的型号为DR-M4的阿贝折设计来进行测定。

2)比重:利用分析天平并通过水中置换法来进行测定。

3)离型性:当制备光学透镜时对环氧丙烯酸类树脂组合物进行热固化,并根据对在70℃的温度下去除模具时的光学透镜与模具进行分离时的透镜或模具的破损用“◎”、“○”、“Δ”及“×”来表示。“◎”表示100个光学透镜与模具的分离过程中透镜或模具完全没有被破损或者其中1个被破损的情况,“○”表示100个光学透镜与模具的分离过程中透镜或模具中的2~3个被破损的情况,“Δ”表示100个光学透镜与模具的分离过程中透镜或模具中的4~5个被破损的情况,“×”表示100个光学透镜与模具的分离过程中透镜或模具中的6个以上被破损的情况。

4)压缩强度:利用LLOYD Instruments的LR5K-Plus万能材料试验机并通过ISO14889及JIS T57331的方法对眼镜镜片的直径为75mm,中心厚度为1.2,频数为8.00的眼镜镜片进行测定,直到眼镜镜片被破损,并用N(Newton)表示其测定值。

5)热稳定性:在100℃的温度下维持所固化的光学透镜10小时,若在颜色变化测定中,APHA值变化为小于1,则用“◎”表示,若APHA值变化为1~2,则用“○”表示,若APHA值变化为3以上,则用“×”表示。

6)透明性:在USHIO USH-10D的汞弧灯(Mercury Arc Lamp)下用肉眼观察100个透镜,若发现1个以下的产生浑浊的光学透镜,则用“◎”表示,若发现2个,则用“○”表示,若发现3个以上,则用“×”表示。

7)耐光性:使用Q-Lab.公司的型号为QUV/SE的Accelerated Weathering Tester。在QUV试验中,在UVA-340(340nm)、光量为0.76W/m2、4小时的BPT(Black PanelTemperature)(60℃)、4小时的condensation(50℃)条件下照射1.2mm的平板透镜48小时后,若在颜色变化的测定中,APHA值变化为小于0~2,则用“◎”表示,若APHA值变化为2~4,则用“○”表示,若APHA值变化为5以上,则用“×”表示。

实施例2~实施例5

通过与实施例1相同的方法并根据表1中所记载的组成来制备光学透镜,测定其物性之后将结果记载在表1中。

比较例1

向60g的环氧丙烯酸酯类化合物(BPDA6)中添加作为聚合调节剂的0.5g的α-甲基苯乙烯二聚体,并添加作为反应稀释剂的5g的苯乙烯及35g的甲基丙烯酸甲酯,搅拌约30分钟。之后,用0.45μm的过滤纸过滤,其中添加作为催化剂的0.05g的V65、0.12g的3-M,并添加作为内部离型剂的0.05g的4-PENPP及0.2g的8-PENPP并进行混合来制备学透镜用树脂组合物后,通过与实施例1相同的方法制备光学透镜,并测定其物性之后将结果记载在表1中。

比较例2~比较例3

通过与比较例1相同的方法并根据表1中所记载的组成来制备光学透镜,测定其物性之后将结果记载在表1中。

表1

缩略语

MMA:甲基丙烯酸甲酯

4-PENPP:聚氧乙烯壬基苯基醚磷酸盐(5重量百分比的附加5摩尔环氧乙烷的物质、80重量百分比的附加4摩尔环氧乙烷的物质、10重量百分比的附加3摩尔环氧乙烷的物质、5重量百分比的附加1摩尔环氧乙烷的物质)

8-PENPP:聚氧乙烯壬基苯基醚磷酸盐(5重量百分比的附加9摩尔环氧乙烷的物质、80重量百分比的附加8摩尔环氧乙烷的物质、10重量百分比的附加7摩尔环氧乙烷的物质、5重量百分比的附加6摩尔以下的环氧乙烷的物质)

V65:2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile)

3-M:1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷(1,1-bis(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethyl cyclohexane)

产业可利用性

根据本发明,通过调节环氧丙烯酸酯的酸价并在组合物中包含大量MMA并以良好状态维持透明性及阿贝数,且能够以低生产费用制备离型性、热稳定性、耐光性优秀且压缩强度高的环氧丙烯酸类中等折射光学透镜。本发明的光学透镜可代替以往的中等折射透镜而在各种领域中被广泛利用。尤其,可利用在塑料眼镜镜片、在眼镜镜片安装偏光片的3D偏光透镜、相机透镜领域中,此外,可利用在使用于棱镜、光纤维、光盘等的记录介质基板或着色滤光片和紫外线吸收滤光片等多种光学产品中。

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