[发明专利]紫外光吸收性光学元件及其形成方法

说明书

本申请要求于2006年9月6日提交的澳大利亚临时专利申请号2006904855的优先权，该文献的内容结合到本文中作为参考。

发明领域

本发明涉及紫外(紫外光)光吸收性性塑料光学元件，和制造此种光学元件的组合物和方法。更具体地说，本发明涉及吸收波长高达大约380nm-400nm的长波紫外光光的塑料光学元件，和制造此种光学元件的组合物和方法。

从以下描述将明白，在透镜的制造方面开发了本发明。然而，还将明白，本发明可以应用于其中要求紫外光阻滞性透明光学材料的其它领域。

发明背景

波长为200nm-400nm的紫外光光对眼睛可能具有损害性短期和长期影响。例如，紫外光光，特别是高波长紫外光光被视网膜的吸收认为加速或引起视网膜伤害例如黄斑变性。

在透镜，例如眼科透镜和太阳镜透镜领域，仍需要保护人眼睛不受紫外光光伤害的透镜。在透镜中添加紫外光光吸收性化合物(“紫外光吸收剂”)以通过吸收大约290nm-400nm的光使紫外光光的任何有害影响最小化是已知的。

塑料光学元件，例如透镜等通常由透明塑料材料，例如基于二乙二醇双烯丙基碳酸酯单体的聚合物，和聚碳酸酯制成。制备紫外光光吸收性塑料光学元件的各种方法是已知的，包括：

(i)将紫外光吸收剂引入单体接着将该单体聚合而获得塑料光学元件。

(ii)通过将所形成的塑料光学元件浸入含紫外光吸收剂的溶液用紫外光吸收剂浸润塑料光学元件以致该紫外光吸收剂浸入该光学元 件。

(iii)将紫外光吸收剂引入塑料光学元件表面上的硬涂层中。

塑料透镜常用的紫外光吸收剂尤其是二苯甲酮和苯并三唑和它们的衍生物，例如具有以下结构的那些：

2，2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮(Cyasorb紫外光24)

2-(2H-苯并三唑-2-基)-4，6-二叔戊基苯酚(Tinuvin 328)

能够吸收紫外光光的许多可商购的塑料透镜是根据上述浸润方法制备的。然而，浸润导致制造过程中的额外步骤。另外，可能难以精确地控制使用这种方法引入透镜的紫外光吸收剂的量。至于上述的第三种方法，对硬涂层厚度的限制意味着要求较高浓度的紫外光吸收剂来提供大于大约380nm的紫外光截止。然而，硬膜的耐磨性通常在此种高浓度下受损害。

由于第二和第三种方法遇到上述困难，所以第一种方法已经变成制造具有紫外光保护的塑料透镜的常规方法。

基于二乙二醇双烯丙基碳酸酯(CR-39)单体的塑料透镜尤其是广泛应用的。然而，将紫外光吸收剂引入CR-39透镜存在问题，主要因为用来使CR-39单体聚合的引发剂也可以与单体混合物中存在的紫外光吸收剂反应。更具体地说，为了使该单体聚合，高浓度的过氧化物引发剂例如过氧化二碳酸二异丙酯(还称作过氧化异丙基(IPP))、过氧化二碳酸二环己酯或过氧化苯甲酰是需要的。通常使用的浓度是大约3wt％。然而，这些引发剂也是氧化剂，它们可以与该紫外光吸收剂反应，从而降低引发剂的有效浓度，这导致不完全的聚合。这导致各 种透镜缺陷，包括软化和/或泛黄。

与CR-39透镜中使用紫外光吸收剂有关的附加问题尤其是制备的透镜通常极端地带黄色的，导致差的外观。

仍制造光学元件，例如透镜的组合物和方法，该光学元件能够吸收在300nm至380-400nm的波长范围中的紫外光光，而该透镜不会不可接受软化或泛黄。

在整个说明书中，可以参考文献以便描述本发明的各个方面。然而，不承认本说明书中引用的任何参考文献构成现有技术。具体来说，应当理解，对本文任何文献的参考不构成承认任何这些文献在任何国家形成本领域中公知常识的一部分。

在本说明书的所有描述和权利要求中，单词“包含(comprise)”和该单词的变型例如“包含(comprising)”和“包含(comprises)”没有排除其它添加物、组分、整体或步骤的意图。

发明内容

本发明出自以下发现：可以按在成品透镜中在聚合之后足以吸收波长从300nm至380-400nm的紫外光光的量将三芳基三嗪基紫外光吸收剂引入透镜基体单体组合物，而不会显著地影响该透镜的形成。另外，发现可以使用三芳基三嗪基紫外光吸收剂，而不会导致商业上不可接受的透镜泛黄。发现三芳基三嗪基紫外光吸收剂在某些塑料透镜中，尤其是在CR-39或CR-39/基于烯丙基的聚合物的透镜中具有优越的性能。