[发明专利]用于光学应用和涂料应用的含铅聚丙烯酸酯

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。

技术领域

塑料透镜近年来流行在光学元件，例如透镜等中使用。广泛用于 生产塑料透镜的树脂是二甘醇双烯丙基碳酸酯(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一氧化铅，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辐射线，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19％-21wt％的一氧化 铅。已发现，若大于21wt％的一氧化铅加入到丙烯酸中，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。

当添加21wt％的一氧化铅时，该单体混合物的折射指数为1.473， 和当添加19wt％的金属盐时，折射指数为1.442，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，肉桂酸赋予塑料材料一定的颜色。因此， 在其中不希望颜色的情况下，苯基乙酸用于透镜，和对于涂层来说， 使用肉桂酸。已发现，存在金属离子造成产物冲击强度的提高。存在 金属离子，例如铅离子仅仅在一定程度上会增加产品的折射指数。

如上所述，首先添加一氧化铅，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11％ -13wt％的苯基乙酸和用量为9％-11wt％的肉桂酸。若大于13wt％的 苯基乙酸，或者大于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11wt％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之间的交联。

在钴60作为辐射源存在下，通过γ辐射线，对这一混合物进行聚 合步骤。在其中要求透镜的情况下，对混合物进行铸塑聚合的步骤。 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含一氧化铅的混合物加入到 3.12g苯乙烯中。将该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。聚合的透镜具有下述性能：

折射指数                1.595

透光率                  >90％

肖氏D硬度               85

阿贝值(Abbey no)        36

冲击强度                通过FDA(美国食品药品管理局)标准。

实施例2

重复实施例1，所不同的是使用肉桂酸替代苯基乙酸。在1.2兆 拉德剂量下进行γ辐射。聚合材料具有颜色，和被用作涂层。

要注意，对于本领域的技术人员来说，本发明对各种改性、修正 和变化敏感。使用本发明概念和特征的这种变通实施方案拟落在本发 明的范围内，其中本发明的范围进一步通过下述权利要求列出。