[发明专利]用于增强聚碳酸酯着色的亚芳基载体

说明书

本发明涉及一种用于染色基底以获得着色的基底或物品(例如着色的光学或眼用镜片)的方法。本发明具体地涉及由包含聚碳酸酯(PC)的基底获得的物品。具体地，本发明涉及用于眼科工业的聚碳酸酯镜片着色的问题，考虑了在这个光学领域中必要的高透明度、低雾度和机械特性。

透明有机材料(有机玻璃)的眼用镜片比无机玻璃更轻并且更不易碎并且现在被广泛地使用。作为用于眼用镜片的有机玻璃使用的聚合物之一是聚碳酸酯。事实上，由于其与其重量相比高的耐破损性，它是一种广泛用于制造塑料固体的聚合物。此外，它具有在低雾度、高透明度组合物中呈现的优点并且由于它是一种热塑性材料它可相对便宜地制造。

然而，使用常规的方法如常规的直接浴着色对聚碳酸酯材料基底难以着色，这是由于其具有密实表面形貌以及高的玻璃化温度。水浴着色通常是不合适的，因为其即使在延长的时间过程中也有限的染料吸收量。因此眼科工业难以生产具有眼用等级镜片必需的着色品质的基于聚碳酸酯的镜片。

一些已知的技术是将可着色或着色过的硬涂层沉积在聚碳酸酯基底的顶部上。然而，不仅许多现有技术的可着色的硬涂层与无机玻璃相比仍然缺乏耐磨性，而且此类步骤需要一个附加的层，该附加的层可能增加生产成本。

此外，一些技术已经提出了在染料溶液中使用有机溶剂或者在着色之前使用如UV照射的预处理。有机溶剂的使用使得着色方法是对环境有害的并且UV预处理需要附加的处理时间和基础设施。

此外，EP 2319981提出了在着色浴中使用附加的硫醇载体。然而，使用此类含硫的载体所产生的着色浴在一些情况下可能产生有臭味的且有时刺激性的散发物。

因此，需要用于着色聚碳酸酯镜片的基底的方法，该方法克服已知方法的限制，而不损害着色的均匀性。有利地，本发明披露了一种解决以上讨论的问题的方法。

本发明提供了一种用于在短时间内着色聚碳酸酯基底并且以良好的均匀性实现较高的着色强度的解决方案。这些和其他优点根据如下描述的本发明来实现。

本发明披露了一种着色组合物，该着色组合物包含在至少一种溶剂中的至少一种染料、或染料前体，以及至少一种载体，该载体选自由以下式(1)表示的化合物：

(1)     [AL1-Sp2-Ar-Sp1]_2-y-X-Ak_y

其中

X表示O或S，

Sp1和Sp2是相同或不同的并且表示化学键合或由直链或支链的(C1-C2)亚烷基组成的间隔基之一，

Ar表示(C5-C12)亚芳基和(C5-C12)亚杂芳基之一，

AL1表示–SH或–OH基团之一或者–O-CH2-OH、–S-CH2-OH、–O-CH2-SH、–S-CH2-SH基团之一，

Ak表示直链或支链的(C1-C6)烷基，其中0至2个非连续的非末端碳原子被O或S替代，

y是0或1，并且当y＝0时，这两个AL1-Sp2-Ar-Sp1-支链可以是相同或不同的。

在一些实施方案中，在y＝0时，这两个AL1-Sp2-Ar-Sp1-支链是相同的。

在一些实施方案中，所有Sp1、Sp2和Ak(如果存在的话)一起不使所述结构具有多于四个、优先地两个选自由C、S、O组成的组中的原子。

Ar基团可以是亚苯基或甲代亚苯基。

不受理论的限制，认为这些载体引起纤维的一定膨胀。它们似乎可以进入聚碳酸酯的精细结构中并且推动临近的长链分子分开。这疏松了分子模式并且促进大染料分子的进入并且似乎充当至聚碳酸酯表面的开口孔。然而，还认为的是该载体在使聚碳酸酯的表面对染料开口之后不与聚碳酸酯基体反应。事实上，在基底浸入组合物中之后并且在冲洗步骤之后，通过在大于30个着色过程之后监测该着色浴中的载体浓度观察到非常少的载体化合物被捕获至聚碳酸酯中。载体浓度使用质谱法进行测量。

当溶剂是水时，水不溶性载体经常看起来在纤维上形成表面膜，其中分散染料是高度可溶的。在此类情况下，染料的转移不在水相与纤维之间发生而是在载体中所溶解的染料与纤维之间发生。

该组合物含有0.05％至2％(包含端点)的载体，优选0.2％至1％、例如0.5％。这个最佳的载体浓度与饱和该体系的纤维和染料浴相两者所需要的量大致对应。过量将引入第三相，即未披露的载体，其将与纤维竞争染料。

该组合物含有0.1％至2％(包含端点)的染料，优选0.5％至1％。

该染料可以是任何已知的染料或着色剂。

该组合物含有0.1％至5％的表面活性剂，优选0.5％至2％。