[其他]具有高折射系數的塑料透鏡樹脂

無效

• 申請號: 87107908
• 申請日: 1987-11-21
• 公開（公告）號: CN87107908A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 金村芳信;笹川勝好;今井雅夫;永田輝幸;梶本延之
• 申請（專利權）人: 三井東壓化學株式會社
• 主分類號: G02B1/04
• 分類號: G02B1/04;C08G18/50
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊麗琴

本發明涉及一種塑料透鏡樹脂，該樹脂具有高折射率（下文也可稱之為“折射系數”），低色散和極好的耐熱性。

由于塑料透鏡與無機透鏡相比質輕，不易碎且可染色，因而近年來已廣泛地用作目鏡、照相機鏡頭和光學儀器。

通過使二甘醇烯丙基碳酸酯進行自由基聚合所獲得的樹脂可作為廣泛用于這些用途的一種樹脂。但是，它的折射率（n₀＝1.50）比無機透鏡的折射率（n₀＝1.52）低。為了獲得等同于無機透鏡的光學特性，必需增大透鏡的曲率，這使得該透鏡的中心厚度和邊緣厚度增大，且不可避免地增大了該透鏡的總厚度。為了克服這種不利因素，突出需要開發一種具有更高折射率的透鏡樹脂。為此，有人建議，在各種單體的化學結構中引入1個或多個芳環、氯原子或溴原子。可是，單獨引入一個或多個芳環可能難以獲得高折射率，而單獨引入一個或多個鹵原子會導致比重增大，并削弱了塑料透鏡有利的輕質特性。

因為在單體的化學結構中引入一個或多個硫原子能預期獲得高折射系數、低色散和低比重，日本專利公開194401/1985號和217229/1985號提出采用含硫的聚氨酯樹脂。但是，這些含硫的聚氨酯樹脂在耐熱性方面不如常規自由基聚合的烯烴樹脂，它們在諸如透鏡染色和表面鍍層后加工時易變形，因此在該后加工期間，加工溫度必須控制得較低，從而限制了它們的廣泛使用。

鑒于上述情況，本發明人對各種具有至少三官能度的多元醇和多元硫醇進行了廣泛的研究，以便找到能提供含硫的聚氨酯樹脂的單體，所述樹脂的耐熱性在后加工如染色和表面鍍層時足以經受加熱條件，同時保持作為透鏡的良好物理性質，如高折射系數、低色散和低比重。結果發現，上述目的可通過使至少一種下列通式表示的多元硫醇

（式中K為取代基，其中R為氫原子或甲基，m為0-3的整數，n為0-1的整數，p為0-1的整數，g為1-3的整數）與至少一種具有至少二官能度的聚異氰酸酯聚合來達到，從而完成了本發明。這里所用的術語“至少二官能度”是指二官能度或者任何更高的官能度。

因此，本發明提供了一種具有高折射系數的塑料透鏡樹脂，該樹脂可通過使至少一種通式（Ⅰ）表示的多元硫醇與至少一種具有至少二官能度的聚異氰酸酯聚合而獲得，并具有高折射系數、低色散、低比重和極好的耐熱性，還提供了一種用該樹脂生產的透鏡。

本發明的透鏡樹脂是無色且透明的，具有高折射系數、低色散和低比重，甚至在后加工如染色和表面鍍層加熱時也不變形。因此，它適宜用作目鏡和照像機鏡頭和其它光學儀器所用的樹脂。

實施本發明所用的通式（Ⅰ）的多元硫醇的例子有三聚異氰酸三（2-巰基乙基）酯、三聚異氰酸三（3-巰基-正-丙基）酯、三聚異氰酸三（2-甲基-3-巰基-正-丙基）酯、三聚異氰酸三（巰基甲基）酯、巰基丙酸與三聚異氰酸三（2-羥乙基）酯形成的酯，巰基乙酸與三聚異氰酸三（2-羥乙基）酯形成的酯，巰基丙酸與三聚異氰酸三（2-羥甲基）酯形成的酯，巰基乙酸與三聚異氰酸三羥甲基酯形成的酯等。

具有至少二官能度且適用于實施本發明的聚異氰酸酯的例子有亞二甲苯基二異氰酸酯、環上氯代的亞二甲苯基二異氰酸酯、α，α，α′，α′-四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯（下文簡稱為四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯）、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯的縮二脲反應產物、六亞甲基二異氰酸酯和三羥甲基丙烷的加成反應產物、六亞甲基二異氰酸酯的三聚體（異氰酸酯）、甲基環己烷二異氰酸酯、4，4′-二環己基甲烷二異氰酸酯、乙基賴氨酸異氰酸酯-β-異氰酸酯等。考慮到所得樹脂的耐候性，優選的是用一個或多個異氰酸酯基取代相應數目的作為芳環支鏈的烷基所獲得的芳族異氰酸酯，如亞二甲苯基二異氰酸酯和四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯;脂族異氰酸酯如異佛爾酮二異氰酸酯、甲基環己烷二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯也是較理想的。

本發明中，所述的至少一種具有至少二官能度的異氰酸酯與所述的至少一種用通式（Ⅰ）表示的多元硫醇可以一定的比例使用，其NCO/SH摩爾比范圍為0.5-3.0，優選的為0.5-1.5（NCO/SH摩爾比是指聚異氰酸酯的-NCO基與多元硫醇的-SH基的比例;該比例將應用于所有后面的摩爾比）。