SE444948B - Sampolymer och anvendning derav for framstellning av linser med hogt brytningsindex - Google Patents

Description

__-”~”wH”'“““ 10 Kl5_ 2:5 25 30 35à 7906120-se 2 lägsna värmebeständighet, låga motståndskraft mot lös- ningsmedel och låga väderbeständighet samt lågafärgbar- het; ehuru det har ett relativt högt brytningsindex av l,59i Ett sätt att förbättra polystyrens ythârdhet och väderbeständighet genom sampolymerisering därav med metylmetakrylat eller akrylonitril ar¿š§§ag_ " I genomrdeggaiförbättring"hâí"dÉɧqvärmebeständighet och _ __._._....__._....,i_ _..._.,--e mbtståndskraft mot lösningsmedel knappast förbättrats, 'ehuru.ythârdhet och väderbeständighet i viss grad för- bättrats; Vidare sjunker brytningsindexet gradvis i den förbättrade produkten när proportionen av den andra komponentenfi sampolymerisationen ökar. Ehuru brytnings- index för organiskt glas gjort av polyvinylnaftalen, polyvinylkarbazol och polynaftyl-metakrylat är relativt höga, har de~en hög grad av självfärgning och mycket _, lâg*slagtâlighet.och väderbeständighet. Därför kan dessa substanser aldrig användas som ett material för linser.

Föreliggande uppfinnare har gjort omfattande gransk- 'ning av olika' försök att :förbätta organiska glas. Som ett resnltat av granskningen av tidigare försök att över- vinna bristerna i den tidigare kända tekniken på orga- niska glasområdet, har man nu funnit att ett organiskt glas med högt brytningsindex, som har utmärkt ythårdhet, motståndskraft mot lösningsmedel, värmebeständighet, slagtålighet, god överdragningsförmåga och liknande, kan erhållas genom sampolymerisering av ett specifikt bifunktionellt akrylat eller dimetakrylat med radikal-~ polymeriserbar monomer, varvid homopolymeren därav har ett brytningsindex lika med eller högre än 1,55. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en organisk-glassampolymer med ett brytningsindex lika med eller högre än.l,55 och användning därav för linser samt enlins-framställd därav.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en organisk glassampolymer för linser med önskvärd klar- het samt färglöshet och linser gjorda därav.

Ett ytterligare föremål för föreliggande uppfinning är att åstadkoma en organisk sampolymer för linser med' -._,..-, '15 20 25 30 35 7906120-6 3 en utmärkt ythårdhet, hög motståndskraft mot lösnings- medel och värme samt god bearbetbarhet och en lins framställd därav.

Sampolymeren för linser enligt föreliggande uppfin- ning kan erhållas genom-sampolymerisering av 3-70 vikt% av en första monomerkomponent med den allmänna formeln m H1 *fa 0 CH R R n - 3 . 'z 'l gga-sc.. g+qcppcfiz+í o-@- |-©-0-é-CH2-CH0àï-ï-C=CH2 (I) cna 0 ' i vilken R1 betecknar en väteatom eller metylradikal, lR2 betecknar en väteatom eller metylradikal och m samt n anger heltal av 0-4, med 30-97 vikt% av en radikal- polymeriserbar andra monomerkomponent, vars homopolymer har ett brytningsindex lika med eller högre än 1,55.

Den första monomerkomponenten med den allmänna formeln (I) användes i föreliggande uppfinning som huvud- komponent och användes i en mängd av ca 3 till 70 vikt%, företrädesvis ca 5 till 40 vikt%. När den första monomer- komponenten användes i en mängd som är mindre än 3 vikt% kan inte ythårdheten, motstândskraften mot lösningsmedel, värmebeständigheten, överdragbarheten och bearbetbar- heten av den erhållna sampolymeren förbättras. När å andra sidan den första monomerkomponenten användes i en mängd över 70 vikt% sjunker den erhållna sampolymerens slagtå- lighet och bearbetbarhet kraftigt, ythårdhet i hög grad förbättras.

I föreliggande uppfinning kan vilka som helst poly- merer användas som den radikalpolymeriserbara andra mono- meren om de uppfyller de ovan angivna kraven och är i sig själva färglösa och klara. Bland dem är emellertid mono- merkomponenterna med nedanstående formler (II) till (IV) särskilt föredragna för användning i föreliggande uppfin- ning som den andra monomerkomponenten. ehuru sampolymerens ID l5> 20. 25* 30f 35 ¿790s12o-ett ia) q..._;q_ _ eng _ (in _ _ p Xa ~°@/ i vilken Rl har samma betydelse som ovan, X betecknar I 010, väte-, klor- eller.bromatom eller metoxi-, amino-, nitro-; fenyl- eller fenoxiradikal och a betecknar 1 eller 2; f . _ (b) i vilken Rl och X har sama betydelser som ovan och _b betecknar 1 eller 2. a(c)ju ca” 2 'CH Xc (IV) ' i.vilken X har samma betydelse som ovan och c betecknar l eller 2.

Förutom de ovannämnda föreningarna kan andra föreningar tillföras i uppfinningen. Följande föreningar. kan sättas till sampolymerisationen enligt uppfinningen som tredje komponenter, exempelvis naftylmetakrylater såsom drnaftylmetakrylat, B-naftylmetakrylat; fenoxi- etylakrvlat; fenoxietylmetakrylat; vinylnaftalener såsom l-vinylnaftalen, 2-vinylnaftalen etc; och andra mono- merer såsom 4fvinylbifenyl, di-vinylbensen eller vinyl- fenylsulfid etc. ' g Ehuru mängden av den i föreliggande uppfinning använda andra komponenten varierar beroende på typerna och mängderna av de.använda första komponenterna, och sålunda inte kan exakt bestämmas, användes den andra komponenten företrädesvis i en mängd som sträcker sig från 30 till 97 vikt%. När den andra komponenten användes 10 15 20 _æ 7906120-6 5 i en mängd som är mindre än 30 vikt% blir produktens slagtålighet lägre beroende på dess höga tvärbindnings- grad, och när den andra komponenten användes i en mängd över 97 vikt% kan inte ythârdheten och motståndskraften mot lösningsmedel ytterligare förbättras.

Ehuru den önskade sampolymeren enligt uppfinningen för linser med ett högt brytningsindex lätt kan erhållas genom sampolymerisering av den första monomerkomponenten och den andra monomerkomponenten är det föredraget att vidare sampolymerisera med den ovan nämnda tredje mono- merkomponenten för att förbättra sampolymerens färgbar- het,s1agtålighet, väderbeständighet etc. Den tredje komponenten är radikalpolymeriserbar och har ett bryt- _ ningsindex av lägre än 1,55. Den användes i.sampolyme- risationen i en mängd av 0 till 67 vikt%. I allmänhet sänker den från sampolymerisationen erhållna sampoly- meren snabbtsin slagtålighet när brytningsindexet blir högre. För att hindra sänkningen av sampolymerens slag- tålighet är det föredraget att sätta alkyl(meta)-akry1syra- ester såsom butylmetakrylat till sampolymerisationen. För att förbättra sampolymerens färgbarhet och väderbestän- dighet är det därtill föredraget att sampolymerisera dietylenglykolbis~allylkarbonat, metylmetakrylat etc.

För att initiera sampolymerisationen enligt upp- finningen kan konventionella sampolymerisationsiniti- atorer såsom bensoylperoxid, diisopropylperoxidikarbonat, 2,2'-azobisisobutyronitril etc användas. K För att framställa sampolymeren för linser enligt uppfinningen blandas den första monomeren, den andra monomeren och initiatorn, efter behov tillsammans med den tredje monomeren för att framställa en gjut- sirap och denna sirap hälles sedan i en gjutform sam- mansatt av formar (gjorda av glas eller metall) och packningar, och härdas sedan medelst upphettning eller bestràlning med ultraviolett ljus etc. Det är även möjligt att hårda gjutsirapen genom bestrálning utan initiatorn. 10 15. 20' 251 30f 35? '79oe12n45g ' s 6 I Den organiska glassampolymeren för linser enligt föreliggande uppfinning har sådana karaktäristika var- igenom den har förmåga att ge hög styrka åt sampolymeren, medan den övervinner bristerna ifråga om högt brytnings- index hos tidigare kända organiska glas, i vilka flera brister,såsom djup självfärgning, sprödhet, otillräck- lig ythårdhet, otillfredsställande motståndskraft mot lösningsmedel, otillräcklig värmebeständighet och dålig överdragbarhet,blir uppenbara under försök att förbättra de organiska glasens brytningsindex. g 7 Eftersom sampolymeren för linser enligt förelig- ägande uppfinning inte endast kan användas för linser avkor- rekturglas utan även.kan sträcka sitt användningsområde till.linser för kamera samt andra optiska element finner föreliggande uppfinning tillämpning pâ många områden inom industrin. ' I Uppfinningen kommer att belysas med hänvisning till utföringsexempel och referensexempel. Följande be- skrivningar göres emellertid endast som illustration utan någon avsikt.att begränsa användningsområdet för föreliggande uppfinning. _ I det följande anges procentsatser ooh delar på vikthasis utan något specifikt omnämnande därav. l ' _ En blandning av 20 delar bisfenol A dimetakrylat, 80 delar fenylmetakrylat och 0,1 del bensoylperoxid hälldes isen gjutform, som bestod av en glasform för formning av lins med en diameter av 65 cm och en packning gjord av polyeten, och hölls i 24 h i en varmluftsugn vid en.temperatur.av 65°C. Efter det att den hållits i ugnen under 2 h vid 80°C och under 2 h vid l0O°C avlägs- nades sampolymeren från formen och brytningsindexet, hårdheten,slagtâligheten¿ motståndskraften mot lösnings- medel, värmeheständigheten, bearbetbarheten och över- dragbarheten därav bestämdes. Den erhållna linsen var -färglös och klar och hade ett brytningsindex av 1,572 samt en blyertshårdhet av 4 H. Värmebeständigheten, slagtâligheten¿ motstândskraften mot lösningsmedel, 10 15 20 25 30 35 7906120-6 7 bearbetbarheten och överdragbarheten var överlägsna de för homopolymer av fenylmetakrylat.

Brytningsindexet mättes medelst en Abbe's refrakto- meter och blyertshårdheten mättes enligt JIS K-5400.

De övriga egenskaperna uppskattades genom de nedan be- skrivna metoderna., Värmebeständighet: Den erhållna linsen undersöktes med blotta ögat efter det att den fått stå som den var i - 3 h i en het ugn med en temperatur av l20°C, och de som inte hade någon självfärgning eller någon förvridning av ytan ansågs motsvara den önskade standarden.

Motståndskraft mot lösningsmedel: Den erhållna linsen doppades under flera dygn i vart och ett av lösnings- medlen metanol, aceton, bensen och toluen vid rumstem- peratur, och de som inte hade suddighet på ytan ansågs motsvara den önskade standarden.

Bearbetbarhet: en linsslipmaskin, och de som inte hade några flisade^ Den erhållna linsen bearbetades medelst kanter och hade en slät slipyta klarade testet. glagtålighet; Ett test enligt FDA-standard gjordes på en lins med en centrumtjocklek av 2 mm. överdragbarhet: vakuumförstoftning med glas på linsens yta och ned- Den erhållna linsen underkastades sänktes därefter i varmt vatten med en temperatur av .80°C under 24 h, och de som inte hade någon avflagníng av det överdragna glasskiktet klarade testet.

EXEMPEL 2-14 Linser med olika sammansättningar framställdes genom samma metod som i exempel l, och de undersöktes med sam- ma testmetoder. Dessa exempel innehöll emellertid sådana som framställts med kontinuerlig temperaturökningssam- polymerisationsmetod. Resultaten visas i tabell l.

Såsom framgår ur tabell l är linser erhållna genom föreliggande förfarande mycket överlägsna de konventionel- la linserna,som visas i jämförelsetestet,ifråga om olika för optiska linser nödvändiga egenskaper såsom brytnings- åindex, hårdhet, motståndskraft mot lösningsmedel, värme- beständighet, bearbetbarhet,slagtålighet, överdragbarhet och liknande. 79os12oés |m:«:uummuHow| _ _ _ ^oo\xo x x x x x moxwxxx m oooJ ooouoäzoom .o ._ SoS »oäoäx x x x x x ._ ä nä. _ x Lxufïz w ._ _ SoS ä: x x x x x ._ ä NS . H Löomoxxoäå x _. x x x x x _ Emm ä nä; Sot .sàxmno o ___ x x _ x x x _. xx So; SoS äoë m .__ x o o x x ._ o NRJ SoS .šxo .o _. x o x x x ._ ä ma; God om x _. x o __o x x. _. ä _ 23; SoS âš N ._ _ _ _ _ _ _ H Hmafiwxw .o o o o o åxwpxx .xx ...mix _ SoS omèo oooopwoamo oëäo än _ owofio _ ___¶o»___. _ o.. »íåß o _ rmmuv lmxxmu umnuwn I mumun Immzmnwæfl v__ om _ wnxuuumw »G |Hw>n |wmfim luunummn lwExw> u©E_uwmux _ uufi xuwux lømaämw __ _ Imwnmuwuoz wumm lwxmm umwfixduhum luwäocoä awmâmxm xwamxwmmwmwnxa _ _ ~ aQmm4 7906120-6 nwflwduumuuuowl c mwawuwh H:w.uwm>m mmfiwumm I mu mm mm MN NN o>W.fl [email protected] o~m.H Hmn.~ owm.~ o~n.H m~m.H «[email protected] wwn.H -m.~ ^om\cmv ^Oo\O«v umOQ\ ^o«\o@v ^om\omv umo|o\m~mzm ^cm\ømV uw\-wzm ^om\omv <::m\mmmzm ^om\omv ^o@\oNv umu|°\ ^Ow\ONv uw\ ^ow\o~v Oflflumflmxm 79øe12oë5V¶ umw>uzmH>uwH:ocww umflnnamuuB~>nuwoEoun|«um@ uuflauxmuoëflæuøn :wmoum^Hhcuwwxouwwxoflmouxmuufinevmwnuu.N umflhuxmuoäwd < flocuumwø ummfluwauun Uvømfiflmumwwwuwfififluo u x uv-HWEUU u O uuumfluwmuwß mwcmwflmw »ms »v:umnwmuv»m>m zoo uwzwfiflmummfim .umnumnuwnumun .uwsw«wømuwunusum> .HwwwEmwc«ømm~ »os ummuxmunmumuoë www mnuwøflfiox M :mxuuu wucwwuwcmvuz ÅNV n " H 4z:m N mmëâ n :uu>umouo~x«u|ø.w umfiæuxmuuäaämumn umflænxmumiflßfiuw dønhumouofißlowuo flwamuw , umfimuxmuwäwäuwfi umcomumxH>~flmmwnlaoxæflmfiwflhuuwu n umüø u <2nm u æänm uumuno n , um u 4:2 “mm mb ufldmwwmw »mn :mcnfloxmwcwcuuwmømaiwmumëocoi A msumwswcuuoxuwm Afiv "acc o Q o 0 Q 0 Q íø 0 x O o Ham uw«>m __m@fiw~fi@ IN :~ xw w« ømm.~ oßmffl -m.H °wn.H ~°~\o~\Q~v @@mu\<=;~\ ^o~\o<\o«v . 1,1 \ ^o~s.w,ah.wv ¶ _ ^°~\@mvH uwO|O\<2Qmm wa mfl N* Ü*

Claims (10)

10f 15 20 25 30 7906120-6 11 PATENTKRAV

1. Sampolymer för linser med högt brytningsindex, k ä n n e t e c k n a d därav, att den erhållits genom sampolymerisering av 3-70 vikt% av en första monomerkomponent med formeln *'11 72 ('33 *fa 1:1 ena-c-fi-ç-ocfl-cnzaío-©-ï-@-o-(-cnz-cnoàà-í-cæaz (1) o cH3 o i vilken R1 betecknar en väteatom eller metylradikal, R2 betecknar en väteatom eller metylradikal och m samt n betecknar heltal av 0-4, samt 30-97 vikt% av en radikalpolymeriserbar andra monomerkomponent, vars homopolymer har ett brytningsindex lika med eller högre än 1,55, och eventuellt 0-67 vikt% av en radikal- polymeriserbar tredje monomer, vars homopolymer har ett brytningsindex av lägre än 1,55.

2. Sampolymer för linser med högt brytningsindex enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra monomerkomponenten är en monomer med formeln (11) ?1 Xa _ cn2=c-|c':-o-@/ (II) i vilken R1 har samma betydelse som i kravet l, X betecknar en väte-, klor- eller bromatom eller en metoxi-, amino-, nitro-, fenyl- eller fenoxiradikal och a betecknar 1 eller 2.

3. Sampolymer för linser med högt brytningsindex enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra monomerkomponenten är en monomer med formeln 10 151 20 30 35 _ enligt kravet l, 7906120-6 12 H1 ' «» wo CH2 = C - ñ - - 2 I . 0 i vilken R1 har samma betydelse som i kravet 1, X har samma betydelse som i kravet 2 samt b betecknar l eller 2. _

4. -4. Sampolymer för linser med högt brytningsindex Ib, (III) enligt kravet l, k ä n n e t e'c k n a d därav, att den andra monomerkomponenten är en monomer med förmeln (IV) I CH2 = CH Xc (IV) i vilken X har samma betydelse som i kravet 2 och c betecknar l eller 2. _ ' _ 5- Samgolymer för linser med högt brytningsindex k ä n n e t*e c k n a d därav, att den första monomeren med formeln (I) är bisfenol

5. A dimetakrylat eller 2,2-bis(4~metakryloyloxi-etoxi- fenyl)propan; ' I

6. Sampolymer för linser med högt brytningsindex enligt kravet.2, k ä n n e t e'c k n a d därav, att den andra monomeren med formeln (II) är fenylmet- akrylat, fenoxietylakrylat eller p-bromofenylmetakry- Klat;

7. ; Sampolymer för linser med högt brytningsindex enligt:kravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra monomeren med formeln (III) är bensyl- metakrylat; I

8. Sampolymer för linser med högt brytningsindex enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra monomeren med formeln (IV) är styren, O-klorostyren eller 2,6-diklorostyren.

9. ; Sampolymer för linser med högt brytningsindex enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, 7906120-6 13 att den tredje monomeren är a-naftylmetakrylat, B-naf- tylmetakrylat, fenoxietylakrylat, fenoxietylmetakrylat, 1-vinylnaftalen, 2~viny1nafta1en, 4-vinylbifenyl, divinylbensen eller vinylfenylsulfid.

10. Användning av en sampolymer enligt något av kraven 1-9 för framställning av linser.