[发明专利]用于光学制品的可聚合组合物

说明书

可聚合组合物包含至少一种第一单体和至少一种第二单体，其中所述至少一种第一单体包括异己糖醇双(烯丙基碳酸酯)单体，并且其中所述至少一种第二单体包括一个或多个烯属不饱和度。另一种可聚合组合物包含异己糖醇双氯甲酸酯、至少一种多元醇、烯丙醇和任选地至少一种多氯甲酸酯的反应产物。示例性可聚合组合物包含异己糖醇、二烯丙基碳酸酯、和至少一种多元醇的酯交换反应产物。还提供了包含可聚合组合物的聚合产物和包含可聚合组合物的光学制品。

相关申请的交叉引用

2016年8月16日提交的美国临时申请No.62/375,594的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

发明背景

发明领域

本发明通常涉及特别适用于光学制品的可聚合组合物。

技术考虑

烯丙基碳酸酯单体组合物可以聚合以用作透明涂层，光学透镜和其他光学元件。二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体组合物是通过使二甘醇与光气在0℃至20℃之间的温度下反应形成相应的双氯甲酸酯，然后在合适的酸受体例如吡啶、叔胺或者碱金属或碱土金属氢氧化物存在下与烯丙醇反应而制备的。或者，烯丙醇与光气反应。所得氯甲酸酯在碱性试剂存在下与二甘醇反应。

与已知的二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体组合物的聚合相关的一个问题是聚合材料的相对高的收缩，其发生在聚合过程到最终的热固性聚合物。例如，在常规二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体的聚合中可能存在大于13％的收缩。这种程度的收缩在浇注操作中特别有害，例如用于生产眼科镜片和眼科镜片坯件的那些，其中液体单体组合物被引入模具中然后聚合形成热固性聚合物。这种收缩会导致商业上不可接受必须报废的产品，从而降低了制造过程的产量。

已知通过将液体预聚物引入模具中然后将预聚物聚合为最终的热固性聚合物可以减少模具中的收缩。在该已知方法中，预聚物通过使二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体组合物部分聚合以消耗一部分可聚合的烯属双键来制备。

通过在部分聚合中使用大量可聚合的烯属双键来制备被引入模具中的预聚物，有利于模具中的低收缩。然而，在二甘醇双(烯丙基碳酸酯)单体组合物的部分聚合期间，粘度通常随着可聚合的烯属双键被消耗而增加。出于实际目的，粘度不应变得太高以至于所得预聚物不能合理地容易地流入模具中。因此，预聚物的粘度为模具中的收缩提供了实际的下限。制备预聚物也可能导致加工困难，例如反应器的潜在凝胶化。通过消除预增稠步骤，可以降低生产成本并可以避免许多问题。

常规低收缩组合物的另一个挑战是，当聚合时，它们通常在交联之间具有增加的长度，这导致软聚合产物。

因此，希望提供组合物，其增强或优化最终聚合物的物理性质例如刚度与聚合收缩之间的平衡，使得最终聚合物足够刚性以用于各种应用，例如常规的光学应用。

发明概述

据信本发明导致了可聚合组合物，其提供具有改善刚度的改进收缩的聚合产物。

一种可聚合组合物包含至少一种第一单体，所述至少一种第一单体包括异己糖醇双(烯丙基碳酸酯)单体，和至少一种烯属不饱和第二单体。

另一种可聚合组合物包含：(a)异己糖醇双氯甲酸酯；(b)至少一种多元醇；(c)烯丙醇；和(d)任选地至少一种多氯甲酸酯的反应产物。

另一种可聚合组合物包含：(a)异己糖醇；(b)二烯丙基碳酸酯；和(c)至少一种多元醇的酯交换反应产物。

向用于浇注光学透镜的目的的包括一个或多个烯属不饱和度的单体或单体混合物中添加异己糖醇双(烯丙基碳酸酯)有望改善刚度(例如，Fischer显微硬度，或在室温或升高的温度下通过动态力学分析(DMA)测量的储能模量)，和/或有助于减少聚合收缩。特别地，添加异己糖醇双(烯丙基碳酸酯)有望改善用已被改变以降低聚合收缩的单体体系(例如，本说明书中所公开的反应产物1)浇注的透镜的刚性。