[发明专利]制备得自多异氰酸酯的聚合物片材的方法

说明书

交叉参考的相关申请

本申请要求2011年11月1日申请的美国临时申请No.61/554023的优先权权益，其在此以其全部引入作为参考。

发明领域

本发明涉及一种制备固化的、非弹性体的聚合物片材的方法。

发明背景

聚氨酯，聚脲和聚硫脲制品(其提供可接受的光学品质，同时保持了耐久性和耐磨性)被寻求用于多种应用，例如显示器、挡风玻璃、太阳镜、流行镜头、非处方和处方透镜、运动护具、面罩和护目镜。

具有更大尺寸例如至少900cm²和具有至少¹/₂英寸厚度的流延聚合物片材已经被证实是具有挑战性的，这归因于由于反应物的流线引起的最终产品中的条纹和固化周期中的放热曲线。

含聚氨酯的材料和聚氨酯-脲在制造光学制品中是令人期望的，这归因于它们优异的性能例如回弹性和耐化学品和耐冲击性。它们已经用于模具浇铸件中，用于透镜、屏幕等。但是，它们的用途被限于这些小规模的应用中，这归因于制备类似品质的含聚氨酯的聚合物的较大的片材中存在的困难。这样的困难包括低凝胶时间和高粘度，其导致了慢的传热，使得这些材料的常规浇铸非常困难。

令人期望的是提供一种制备在大片材中无缺陷的多异氰酸酯来源的材料的方法，用于光学元件和制品，来利用它们优异的光学和机械性能。

发明内容

根据本发明，提供了一种制备固化的非弹性体的聚合物片材的方法。该聚合物片材得自多异氰酸酯。该方法允许制备这样的聚合物片材，其面积是至少900cm²和体积是至少1600cm³。该方法包含下面的步骤：

(a)提供第一组分，其包含具有异氰酸酯官能团的材料和任选的催化剂；

(b)提供第二组分，其包含具有与异氰酸酯是反应性的活性氢官能团的材料和任选的催化剂，其中该催化剂存在于第一和第二组分的至少一种中，和其中当该第二组分中的活性氢官能团包括羟基时，将该第一和第二组分初始加热到至少50℃的温度；

(c)将该第一和第二组分合并来形成反应混合物；

(d)将该反应混合物以至少3000g/min的填充速率以基本均匀的厚度引入片材模具中，其中该片材模具已经预热到至少50℃的温度；

(e)在不另外加热到更高温度的情况下，将该反应混合物保持足够的时间来使得该反应混合物凝胶化；

(f)将该反应混合物加热到一定温度和时间，其足以产生厚度为至少6.35mm(0.25英寸)的固化的片材；和

(g)从该模具中除去固化的片材，来产生非弹性体的聚合物片材。

附图说明

图1是具有侧壁入口的开放顶部矩形模具的前透视图；图2是具有底部入口的开放顶部矩形模具的前透视图；图3是具有底部入口的倾斜的开放顶部矩形模具的前透视图。

具体实施方式

要注意的是，作为这个说明书和附加的权利要求中所用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括了复数指示物，除非明确的和毫无疑义的限制到一种指示物之外。

在这个说明书中，除非另有指示，否则表示说明书和权利要求中所用的成分、反应条件和其他参数的量的全部数字被理解为在全部的情况中是用术语“大约”修饰的。因此，除非有相反的指示，否则下面的说明书和附加的权利要求中阐明的数字参数是近似的，其可以根据本发明所寻求获得的期望的性能而变化。最起码，和并非打算使用等价原则来限制权利要求的范围，每个数字参数应当至少按照所报告的有效数字的数值和通过使用通常的四舍五入技术来解释。

这里全部的数字范围包括全部的数值和处于所述数字范围内的全部数值的范围。虽然阐明本发明宽的范围的数字范围和参数是近似的，但是在具体实施例中所述的数值是尽可能精确来报告的。但是任何数值本质上包含了由它们各自的测试测量中存在的标准偏差所必然形成的某些误差。

在此提出的本发明不同的实施方案和实施例每个被理解为不限制本发明的范围。

作为下面的说明书和权利要求中所用的，下面的术语具有所示的含义：