[发明专利]用于光学应用和涂布应用的含镧聚丙烯酸酯

说明书

技术领域

本发明涉及在眼科应用，例如偏振透镜、光波导、光纤等中使用和作为用于涂布膜的清漆组合物的聚合物材料的制备方法。

背景技术

塑料透镜近年来流行在光学元件，例如透镜中使用。广泛用于生产塑料透镜的树脂是二甘醇双烯丙基(basally)碳酸酯(1.50)和聚丙烯酸酯(1.45)。由它们制备的透镜具有比玻璃透镜(nd＝1.52)低的折射指数。为了获得与玻璃透镜相当的性能，需要增加中心厚度、周围厚度和透镜的曲率，其结果是透镜变得非常厚。

其他缺点是硬度差和冲击强度低。

发明目的

本发明的目的是提出在光学透镜和涂层中使用的聚合物材料的制备方法。

本发明另一目的是提出在光学透镜和涂层中使用的聚合物材料的制备方法，其折射指数高于已知的现有技术。

本发明再一目的是提出在光学透镜和涂层中使用的聚合物材料的制备方法，其具有相当高的硬度。

本发明又一目的是提出在光学透镜和涂层中使用的聚合物材料的制备方法，其具有比已知的现有技术高的冲击强度。

本发明进一步的目的是提出在光学透镜和涂层中有效地使用的聚合物材料的制备方法。

根据下述说明，本发明进一步的目的和优点将变得更加显而易见。

发明内容

根据本发明，提供在光学透镜和涂层中使用的塑料材料的制备方法，该方法包括下述步骤：

a)在丙烯酸系物质内分散氧化镧，形成单体混合物；

b)添加选自苯基乙酸或肉桂酸中的芳族羧酸到这一单体混合物中；

c)添加交联剂，例如苯乙烯到步骤c的混合物中，和

d)通过γ射线，对步骤(c)的混合物进行聚合的步骤。

根据本发明，该方法包括在丙烯酸内分散14-17wt％的氧化镧。已发现，若大于17wt％的氧化镧加入到丙烯酸中，则该混合物不再均匀，因为一些金属盐沉淀析出。在25-30℃的温度下搅拌该混合物，以获得均匀混合物。由此制备的该混合物是单体混合物。

当相对于丙烯酸，添加17wt％的金属盐时，该单体混合物的折射指数为1.461，和相对于丙烯酸，添加14wt％的金属盐时，折射指数为1.493，相比之下丙烯酸的折射指数为1.420。

向这一混合物中添加芳族羧酸，以增加折射指数。芳族羧酸选自苯基乙酸或肉桂酸。已发现，肉桂酸，一种黄色物质赋予该材料黄色。因此，在其中不希望颜色，例如眼镜透镜的情况下，苯基乙酸用于透镜，和对于诸如涂层之类的应用来说，使用肉桂酸。已发现，存在金属离子造成聚合物冲击强度的显著改进，尽管存在这种金属离子仅仅在一定程度上会增加丙烯酸的折射指数。

如上所述，首先添加金属盐，并搅拌，形成均匀的混合物。然而，若首先添加芳族羧酸，紧跟着添加金属离子，则分散性下降。

还在搅拌条件下和在环境温度下添加芳族羧酸。添加用量为丙烯酸重量的19-21％的苯基乙酸和用量为丙烯酸重量的9-11％的肉桂酸。若相对于丙烯酸，大于21wt％的苯基乙酸，或者相对于丙烯酸，大于11wt％的肉桂酸加入到该混合物中，则折射指数没有增加。然而，若小于19wt％的苯基乙酸或9wt％的肉桂酸加入到该混合物中，则折射指数下降。

交联剂，例如苯乙烯最后加入到混合物中且用量为0.3-0.4mol。苯乙烯还辅助改进单体单元的交联。

在钴60作为辐射源存在下，通过使用γ射线，对这一混合物进行聚合步骤。在其中要求透镜的情况下，对混合物在玻璃模具内进行铸塑聚合的步骤。实现完全聚合所使用的剂量为0.8-1.2兆拉德。

根据下述实施例，本发明进一步的目的和优点变得更加显而易见，这些实施例不打算赋予对本发明范围的任何限制。

实施例1

将在丙烯酸和苯基乙酸内分散的5g含13％氧化镧的混合物加入到3.12g苯乙烯中。将该混合物倾入到由两块玻璃坯料和垫片制成的模具内，并在钴60存在下，在0.8兆拉德剂量下进行γ辐射。铸塑的透镜具有下述性能：

折射指数            1.565

透光率              >90％

肖氏D硬度           85

阿贝值(Abbey no)    35

冲击强度            通过FDA(美国食品药品管理局)标准

实施例2

将4.20g苯乙烯加入到在丙烯酸和苯基乙酸内分散的5g含氧化镧的混合物中。将这一混合物注入到玻璃模具内，并在钴60存在下，在1.2兆拉德剂量下进行γ辐射。获得下述性能：