DE3146075C2

DE3146075C2 - Linse aus Kunststoffmaterial mit hohem Brechungsindex und geringer Streuung

Info

Publication number: DE3146075C2
Application number: DE3146075A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Akishima Tokio/Tokyo Komiya; Mitsuo Fussa Tokio/Tokyo Sugimura; Niro Tarumi
Original assignee: Hoya Lens Corp
Current assignee: Hoya Lens Corp
Priority date: 1980-12-15
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1985-09-19
Also published as: IT8125613A0; GB2089523B; JPS5799601A; US4393184A; CA1167198A; FR2496278B1; NL8105059A; AU7849181A; SE8107433L; IT1140337B; DE3146075A1; JPS6017404B2; GB2089523A; AU543708B2; SE450882B; FR2496278A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Linse mit hohem Brechungsindex und geringer Streuung, die durch Copolymerisieren eines polyfunktionellen Allylmonomeren mit wenigstens einem Monomeren, ausgewählt aus der Monomerengruppe der allgemeinen Formel A, hergestellt worden ist: (Formel) in welcher bedeuten: X: H, CH ↓3, Cl Y: H, CH ↓3, C ↓2H ↓5, n-C ↓3H ↓7, iso-C ↓3H ↓7, OCH ↓3, C ↓6H ↓1 ↓1, Cl, Br, CH ↓2Cl, CH ↓2Br, C ↓6H ↓5, CH ↓2C ↓6H ↓5, SCH ↓3, m = 0, 1, 2 und n = 0, 1, 2, 3, 4, 5. Diese Linse besitzt eine ausgezeichnete Durchlässigkeit, Bleistifthärte, Schlagfestigkeit, Färbbarkeit, Überzugshaftung, Lösungsmittelbeständigkeit, Be- und Verarbeitbarkeit, etc.

Description

CH,= C—COO—(CH

in welcher bedeuten:

X H, CH₃, Cl

Y H, CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇, iso-C₃H₇, OCH₃, C₆H₁₁, Cl, Br, CH₂Cl, CH₂Br, C₆H₅, CH₃C₆H₅, SCH,

m 0, 1, 2 und

η 0, 1, 2, 3, 4, 5.

Die Erfindung betrifft eine Linse aus Kunststoffmaterial mit hohem Brechungsindex und geringer Streuung. Linsen aus Kunststoffmaterialien sind anstelle von anorganischen Glaslinsen in jüngerer Zeit in größerem Umfang eingesetzt worden, da Linsen aus Kunststoffmaterialien im Hinblick auf zahlreiche Eigenschaften vorteilhafter sind als anorganische Glaslinsen, wie zum Beispiel bezüglich Helligkeit, Sicherheit, Bc- und Vcrarbcilbarkeit, Färbbarkeit etc. Beispielsweise sind Linsen aus Diäthylenglykolbisallylcarbonat (nachfolgend als CR 39 bezeichnet) in weitem Umfange eingesetzt worden. Solche Linsen aus CR39 haben jedoch den Nachteil, daß diese Linsen dicker sein müssen als anorganische Glaslinsen, da sie einen relativ niedrigen Brechungsindex von 1,499 aufweisen. Als Material für Kunststofflinsen mit hohem Brechungsindex sind Polystyrol oder Polycarbonat bekannt. Diese sind einem Polymeren aus CR39 hinsichtlich Oberflächenhärte, Lösungsmittclbcsländigkeit, Wetterbeständigkeit, Schneidbarkeit, Färbbarkeit etc. beträchtlich unterlegen. Darüber hinaus haben sie

35 eine so hohe Streuung, daß sie als Brillenlinsen ungeeignet sind.

Aus der DE-OS 27 30 730 ist eine Linse bekannt, die durch Copolymerisation von Phenylmethacry lat mit weiteren Comonomeren hergestellt ist. Diese Linse zeigt zwar relativ gute Eigenschaften in bezug aufStreuung und Brechungsindex, läßt aber in bezug auf Härte, Lösungsmittelbeständigkeit, Überzugshaftung und Bearbeitbarkeit zu wünschen übrig, wie sich aus den nachstehenden Versuchsergebnissen ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Kunstsiofflinse zur Verfügung zu stellen, die einen hohen Brechungsindex und eine geringe Streuung aufweist und außerdem sich in bezug auf Härte, Lösungsmittelbeständigkeit, Überzugshaftung und Bearbeitbarkeit günstig verhält.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Linse, die aus einem Copolymeren, das einen Acryl- und/oder Methacrylsäurearylester als Comonomeres enthält, hergestellt ist und dadurch gekennzeichnet ist, daß das Copolymere durch Copolymerisieren eines polyfunktionellen Allylmonomeren mit wenigstens einem Monomeren, ausgewählt aus der Monomerengruppe der allgemeinen Formel A, erhalten worden ist

so CH₂=C-COO—(CH₂₇^f /J (A)

in welcher bedeuten:

55 X H, CH₃, CI

Y H, CH₃, C₂H₅, n-C,H₇, iso-C,H₇, OCH,, C₆H_n, Cl, Br, CH₂Cl, CH₂Br, C₆H₅, CH₂Q₁H₅, SCH.,

m 0, 1, 2 und

η 0,1,2,3,4,5.

Als erfindungsgemäß geeignete polyfunktionelle Allylmonomere können genannt werden: Diallylorthophthalat, Diallylisophthalat, Diallylterephthalat, Diallylchlorendat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat etc. Diese können allein oder in Mischung von zwei oder mehreren eingesetzt werden. In einer Mischung aus einem Dial'\ !monomeren und einem Triallylmonomeren wird das Tiallylmonomere vorzugsweise in einer Menge von höchstens 10Gew.-% eingesetzt. Die Verwendung eines Triallylmonomeren in einer Menge von mehr als

to IO Gew.-"/,. ist aus praktischer Sicht ungünstig, da dies die Schlagfestigkeit einer daraus hergestellten Linse verringert.

Die erfindungsgemäße Linse kann durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem man die gemischte Lösung, bestehend aus den obengenannten Monomeren und einem Polymerisationsinitiator, in eine Form

gießt, die aus zwei Glasformplatten und einer Kunstsioffdichtung besteht, und dann erhitzt oiUt mit 11\-Strahlung bestrahlt.

Die erfindungsgemäße Linse hat eine verbesserte Streuung, verglichen mit bekannten Linsen aus Polycarbonat oder Polystyrol, so daß trotz des hohen Brechungsindex der Linse nur eine sehr geringe chromatische Aberration auftritt, was eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist Die Oberflächenhärte, die Lösungsmittelbeständigkeit und die Be- und Verarbeitbarkeit einer solchen erfindungsgemäßen Linse sind erheblich besser, verglichen mit Polycarbonat- oder Polystyrollinsen sowie verglichen mit Linsen aus Phenylmelhacrylal-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisaten. Durch Vakuumvcrdampfungsbcschichtung läßt sich leicht ein Glasüberzugsfilm darauf aufbringen, so daß die Antireflektionseigenschaften der Linse ausgezeichnet sind. Die Erfindung wird anschließend durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Eine gemischte Lösung, bestehend aus 30 Gewichtsteilen Phenylmethacrylat, 70 Gewichtsteilen Diallylisophthalat und 2,5 Gewichtsteilen Diisopropylperoxydicarbonat, wurde in eine Form gegossen, die aus zwei Glasformenplatten und einer Dichtung aus einem Älhylen/Vinylacetat-Copolymeren bestand, und die erhaltene Form wurde dann erhitzt, indem man nach und nach die Temperatur während 24 Stunden von 40⁰C auf 90⁰C erhöhte. Nach der Polymerisation wurde die Linse aus der Form herausgenommen und während einer Stunde bei 120⁰C nachgehärtet. Die erhaltene Linse hatte einen Brechungsindex von 1,569, eine Abbe'sche Zahl von 35, eine Durchlässigkeit von 91% (550 nm), eine Bleistifthärte von 2 H, eine hohe Schlagfestigkeit, die dem FDA-Standard entsprach, eine gute Lösungsmittelbeständigkeit, eine gute Färbbarkeit, eine gute Glasüberzugsfil mhaftung und eine gute Be- und Verarbeitbarkeit, so daß Schleif- und Schneidearbeiten leicht durchgeführt werden konnten.

Beispiele 2-11 und Vergleichsbeispiele 1-6

Die Linsen wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel I hergestellt, mit der Ausnahme, daß die in Tabelle 1 angegebenen Bedingungen gewählt wurden. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.

Tabelle 1

Monomeren-Zusammensetzung

Eigenschaften der Linse

% Durch- Brechungslässigkeit index

Abbo'sche Bleistift-Zahl härte

Lösungs- Überzugs- Bearbeitmittelbe- haltung barkeit ständigkeit

Beispiel	vgl. DE-OS	PhMA/DAIP (^0/70)	91	1,569	35	2H	O	O	O
1	27 30 370	PhMA/DAIP (20/80)	91	1,570	35	2H	O	O	Ö
2		BzMA/DAIP (30/70)	91	1,568	35	H	O	O	O
3		BzMA/DAIP (20/80)	91	1,569	35	H	O	O	O
4		ClPhMA/DAIP (20/80)	91	1,570	36	2H	O	O	O
5		ClBzMA/DAIP (30/70)	90	1,570	36	H	O	O	O
6	ClsPhMA/DATP (10/90)	91	1,570	35	2H	O	O	O
7	BrPhMA/DAIP (20/80)	90	1,571	35	2H	O	O	O
8	Br₃PhMA/DAIP (10/90)	89	1,571	34	2 H	O	O	O
9	BzMA/DAIP/TAIC (30/65/5)	91	1,563	35	2H	O	O	O
10	ClBzMA/DAIP/TAC (30/67/3)	90	1,570	36	2H	O	O	O
11
Vergleichsbeispiel	Polycarbonat	89	1,584	29	HB	X	X	X
1	Polystyrol	89	1,589	31	HB	X	X	X
2	Cyclohexylmethacrylat/Malein-	92	1,505	61	H	X	Δ	O
3	säureanhydrid (90/10)
	Cyclohexylmethacrylat/Styrol/	90	1,547	42	HB	X	X	X
4	Maleinsäureanhydrid (45/45/10)
	BzMA/Maleinsäureanhydrid (90/10)	90	1,563	38	B	X	X	X
5	PhMA/Maleinsäureanhydrid (90/10)	90	1,566	36	HB	X	Δ	X
6

Anmcrkuni: 1	o-l'hloroplK'n\liiu^>th.u°r\l:it.	Gemesi
(.ΊΙΊιΜΛ:	o-C'hloroben/ylmelliacrylat.
CIH/ΜΛ:	Pcntachlorophenylnicthacryliil.
CI,PhMA:	Phcnylmethacrylat,
PhM Λ:	p-Bromophenylmethacrylat.
BrPhMA:	2,4.6-Tribromophenylmethacrylat,
Br₁PhMA:	Triallylisocyanurat.
TAIC:	Diallyllercphthalat,
DATP:	Triallylcyanurat,
TAC:	Diallylisophthalat,
DAIP:	Benzylmethacrylat
BzMA:
Anmerkung 2
Durchlässigkeit (%):

Brechungsindex und Abbe'sche Zahl: Bleistifthärte: Lösungsmittelbcständigkeit:

Bearbeitbarkeit: O: x_:

Über/ugshaftung:

(Verhalten der Linsen nach Aufbringen eines rcflcktionsvcrhindcrnden Films durch Vakuumbedampfung)

Gemessen mit Licht einer Wellenlänge von 550 nm unter Verwendung einer Linse mit einer Dicke von 2,0 mm

Gemessen mit einem Abbe'schen Refraktometer Gemessen gemäß JIS K 5400 Gemessen durch Eintauchen in Aceton, Methanol und Benzol während

24 Stunden

Die Oberfläche wurde nicht matt Die Oberfläche wurde matt

Konnte mit einer Linsenschleifvorrichtung geschliffen werden Konnte mit einer Linsenschleifvorrichtung nicht geschliffen werden

Gute Haftung und gute Transparenz Beschichtung möglich, aber schiechte Haftung Haftung und Transparenz schlecht

Claims

Patentanspruch:

Linse aus Kunststoffinaterial mit geringer Streuung und hohem Brechungsindex, hergestellt aus einem Copolymeren, das einen Acryl- und/oder Methacrylsäurearylester als Comonomeres enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere durch Copolymerisieren eines polyfunktionellen Allylmonomeren mit wenigstens sinem Monomeren, ausgewählt aus der Monomerengruppe der allgemeinen Formel A, erhalten worden ist