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    公开号:WO1989001952A1
    申请号:PCT/DE1988/000518
    申请日:1988-08-25
    公开日:1989-03-09
    发明作者:Nanning Arfsten；Karl Heinz Wiesner；Birgit Lintner；Helmut Dislich
    申请人:Schott Glaswerke；Carl-Zeiss-Stiftung；Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Schott Glaswerke；
    IPC主号:G02B1-00
    专利说明:
    [0001] Beschreibung
    [0002] Farbloses transparentes Polymermaterial
    [0003] Die vorliegende Erfindung betrifft transparente Kunststoffe, die für Anwendungen in der Optik geeignet sind. Für transparente Kunststoffe sind die niedrige Dichte und die bessere Bruchfestigkeit erhebliche Vorteile gegenüber Gläsern, aber hinsichtlich der optischen Daten und anderen physikalischen Eigenschaften sind Gläser den bisher bekannten transparenten Kunststoffen überlegen.
    [0004] Glas erlaubt aufgrund der vielfältigen Zusammensetzungs- möglichkeiten die Erreichung von gewünschten optischen Daten in weiten Bereichen. Dabei sind als wichtigste physikalische Größen der Brechwert und die Abbe-Zahl zu nennen, wobei die Kombination hoher Brechwerte bei gleichzeitig hoher Abbe- Zahl besonders hervorzuheben ist. Die Nachteile der Gläser sind die hohen Dichten und das damit verbundene hohe Gewicht und die kritische Bruchfestigkeit, so daß zunehmend in vielen Bereichen Glas durch Kunststoff ersetzt wird.
    [0005] Die Erreichung hoher Brechwerte bei gleichzeitig hoher Abbe-Zahl stellt dabei ein besonderes Problem dar: So hat zum Beispiel PMMA (Poly(methylmethacrylat)) wegen seines aliphatischen Aufbaus einen vergleichsweise niedrigen Brechwert von nD = 1,49 aber eine hohe Abbe-Zahl von vD ≥ 50. Im Gegensatz dazu besitzen Polystyrol (nD = 1,59, vD = 30) und übliche Polycarbonate (nD ~1,59, VD ~30) hohe Brechwerte aber niedrige Abbe-Zahlen. Auch sind Oberflächenhärte und Lösungsmittelbeständigkeit von Polystyrol und Polycarbonat nicht voll befriedigend.
    [0006] Bisher wird neben Glas das spezifisch leichtere Polydiäthylenglykoldiäthylcarbonat (kurz CR 39 genannt) in zunehmendem Maße für Brillenlinsen verwendet. CR 39 besitzt einen Brechwert von nD = 1,498 und eine Abbe-Zahl vD = 55 sowie eine hervorragende Wischfestigkeit, die sich im Taber-Reibrad-Gerät (DIN 53734) als fast allen anderen transparenten Kunststoffen überlegen erweist. Im Taber- Reibrad-Gerät wird eine Scheibe des zu prüfenden Kunststoffes unter definierten und reproduzierbaren Bedingungen mit Schleifpapier abgerieben. Die Wischfestigkeit wird durch volumetrische Bestimmung des Abriebbetrages ermittelt.
    [0007] Üblicherweise ordnet man neue Kunststoffe zwischen CR 39 und PMMA ein. Dabei stellt die Wischfestigkeit von PMMA einen mittleren Wert dar, der nötig ist, um mittels einer aufzubringenden Wischfestschicht (heute Stand der Technik) den Wischfestigkeitsstand von CR 39 noch zu übertreffen. Ist das Substrat wesentlich wischempfindlicher als PMMA, mißlingt dies, weil die Schicht vom Abrasivum "durchgedrückt" wird. Ähnlich pragmatisch wird die Solarisationsstabilität neuer Kunststoffe durch Vergleich mit CR 39 bestimmt in Freilandversuchen oder im Xenotestgerät. Die Solarisationsstabilität kann im Xenontestgerät (DIN 53387, Entwurf 1987) unter definierten und reproduzierbaren Bedingungen durch künstliche Bestrahlung der Probekörper mit gefilterter Xenonbogenstrahlung ermittelt erden. Verglichen wird bei transparenten Kunststoffen die Änderung der Transmission (Farbänderung) eines Probekörpers mit der Bestrahlung gegenüber einem dunkel gelagerten Vergleichsprobekörper. Alle bisher in der (Patent)-literatur beschriebenen neuen Polymere für optische Zwecke, insbesondere zur Herstellung von Brillenlinsen, weisen deutliche Nachteile auf, da sie die hohen Brechwerte entweder durch hohe Anteile an Halogenen im Polymeren erreichen, was die Gefahr der Solarisationsinstabilität beinhaltet, oder durch hohe Aroma- tenanteile, wodurch die Abbe-Zahl stark beeinträchtigt wird. Eine Modifikation auf der Basis von. CR 39, wie sie im Patent F 2480948 beschrieben wird, bedeutet die bekannten Nachteile einer Allylpolymerisation mit niedriger Polymerisationsge- schwindigkeit, hohen Radikalbildnerkonzentrationen und damit verbundenen niedrigen Kettenlängen.
    [0008] In dem Patent EP 0 027 857 A3 werden ionisch vernetzte Polymere beschrieben, die durch unmittelbare Mischpolymerisation von Acryl - bzw. Methacrylsäure hergestellt werden. Hiernach ist bekannt,daß vernetzte Polymere im allgemeinen eine höhere mechanische Festigkeit, eine erhöhte
    [0009] Erweichungstemperatur und eine verbesserte Beständigkeit gegen thermische Zersetzung und Korrosion als unvernetzte Polymere haben. Beschrieben werden die thermischen Eigenschaften des Schubmoduls von gegossenen Platten. Besondere Polymerzusammensetzungen zur Erzielung günstiger optischer Eigenschaften sind hiernach nicht bekannt.
    [0010] Die Herstellung der Polymeren erfolgt entweder durch Lösen oder technisch zugänglichen Metallsal∑e der Acryl- oder Methacrylsäuren in einem Monomerengemisch, in den meisten Fällen aber durch Lösen von Metallsalzen in einer Mischung aus Acryl bzw. Methacrylsäure und einem Monomergemisch. In der Regel wird die Metallverbindung in einer solchen Menge eingesetzt, daß die Ladungsäqui valente der Metall kationen den Säureäquivalenten der Acryl- bzw. Methacrylsäure gleich sind. Die Polymere werden in einem einzigen Verfahrensschritt und durch Polymerisation in Substanz hergestellt.
    [0011] Es können nur Salze eingesetzt werden, die im Monomerenge- roisch löslich sind; die Anionen verbleiben nach der Vernetzung im Polymer.
    [0012] Im Patent EP 0 108 985 AI werden metallhaltige transparente
    [0013] Materialien beschrieben, die eine Transmission von 80 % besitzen und einen Breehwert nD 25 = 1,55 oder darüber aufweisen. Diese Polymerisate sind sehr langwierig herzustellen, da Nebenprodukte wie H2O erst umständlich abdestilliert werden müssen, bevor die eigentliche Polymerisation stattfinden kann. Außerdem enthalten die von Brtchwert und Abbe-Zahl interessanten Materialien Halogene bzw. gesundheitsschädliche Stoffe wie Blei- oder Bariumverbindungen. Zur Herstellung der Polymeren wird allgemein wie folgt vorgegangen:
    [0014] Aus copolymerisierbaren Vinylmonomeren, aromatischen und aliphatischen Carbonsäuren und einer oder mehreren Metallverbindungen wird eine Mischung hergestellt, die dann nach Wärmebehandlung und gegebenenfalls Abdestillieren der entstandenen Nebenprodukte polymeri siert werden kann. Dabei wird immer mit einem Überschuß an Carbonsäure gearbeitet.
    [0015] Die Copolymerisation von Tricyclo-(5.2.2.102'6)-deca-8-ylacrylat- oder methacrylat mit einem oder mehreren ungesättigten Monomeren wird im Patent EP 0 141 610 A2 beschrieben. Diese Polymere haben ausgezeichnete Transparenz, gute Wasser- und Hitzebeständigkeit und sollen als optische Formkörper mit einer Abbe-Zahl vD = 45 Verwendung finden. Es werden Brechwerte bis zu nD = 1,54 angegeben, die für aliphatische Systeme sehr hoch liegen.
    [0016] Im Patent BE 770 192 werden Terpolymere aus (Methyl)Styrol und/oder (cyclo)aliphatisches Methacrylat mit Acrylsäure und einem Epoxyester einer Epoxycarbonsäure beschrieben. Diese Polymere haben eine gute Wischfestigkeit und hohe Transmission. Optische Daten wie Brechungsindex und Abbe-Zahl sind jedoch nicht beschrieben.
    [0017] In EP 126 397 werden für optische Zwecke verwendbare naphthylhaltige Polymere beschrieben. Diese Polymere, die auch Acrylgruppen enthalten können, haben einen hohen Brechungsindex von zum Beispiel 1,58; Abbe-Zahlen sind nicht angegeben. Hohe Brechungsindizes aufgrund eines hohen Aromatenanteils stehen jedoch in Relation mit niedrigen Abbe-Zahlen von ca. 30. In den Patenten US 4 426 505, JA 59 7901, JA 58 142931, JA 53 162651 werden transparente Polymere beschrieben, die Norbonan, Nαrbonanderivate, Decahalopenticyclodecyl- Gruppen und Adamantan als molekulare Bausteine enthalten. Den eingesetzten Verbindungen ist gemeinsam, daß sie alle sehr teuer sind und somit als Rohstoffe für ein Massenprodukt ungeeignet sind.
    [0018] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines farblosen, transparenten Polymermaterials mit einer Brechzahl nD ≥ 1,55 und einer Abbe-Zahl vD ≥ 35, sowie einer Wischfestigkeit, die zumindest gleich oder größer ist, als die des PMMA (Poly(methylmethacrylat)) und einer Solarisationsstabilität, die wenigstens der des CR 39 entspricht. Das zu schaffende Polymermaterial soll außerdem über eine gegenüber den bisher bekannten Materialien erhöhte Bruchfestigkeit verfügen, sowie kostengünstig und einfach herzustellen sein. Außerdem soll bei der Herstellung dieses Materials auf den Einsatz umweltbel astender Stoffe verzichtet werden können.
    [0019] Es wurde nun gefunden, daß ein farbloses, transparentes Polymermaterial, das den angegebenen Forderungen genügt, durch radikalische Polymerisation eines Monomerengemisches, wobei die Polymerisation in Substanz durchgeführt wird, hergestellt werden kann, wobei das Monomerengemi seh als Komponenten
    [0020] a) Zirkonium(IV)-acrylverbindung in einem Mengenanteil von 20 bis 40 Gew.-%,
    [0021] b) mindestens eine polymerisierbare aromatische Verbindung in einem Mengenanteil von 20 bis 50 Gew.-%,
    [0022] c) mindestens einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Methacrylsäureester in einem Mengenanteil von 20 bis 40 Gew.-%, sowie
    [0023] d) mindestens eine bifunktionelle (vernetzungsfähige) Komponente aus b) oder c),
    [0024] enthält und bei den Komponenten außer a) das molare Verhältnis der Funktionalitäten aromatisch : aliphatisch 2 - 1,4 beträgt, wobei ein Naphthylrest gegenüber dem Phenylrest mit einem Faktor 1,3 bis 1,5 zu gewichten ist, und das Polymermaterial eine Brechzahl nD ≥ 1,55 sowie eine Abbe-Zahl vD ≥ 35 besitzt. Das Gewichtsverhältnis der aromatischen zu aliphatischen Bestandteile nach b) und c) beträgt entsprechend 1,4 - 0,6. Die erfindungsgemäßen Kunststoffe unterscheiden sich von früheren Kunststoffen dadurch, daß sie neben ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften auch eine hohe Brechkraft und eine hohe Abbe-Zahl aufweisen, so daß sie für optische Formkörper, insbesondere Brillenlinsen, besonders geeignet sind. Es muß dabei weder auf halogenierte und damit für die So! arisationsstabi 1 ität problematische noch auf für die Umwelt kritische Stoffe zurückgegriffen werden. Um die notwendige Brechkraft zu erreichen, kann ebenfalls auf einen zu hohen Aromatenanteil verziehtet werden, so daß die Abbe-Zahl auf vD ≥ 35 gehalten werden kann. Weiterhin kann die Radikalbildnerkonzentration aufgrund katalytischer Effekte der Metallverbindungen gering gehalten werden. Ebenfalls kann auf peroxidische Radikalbildner verzichtet werden, so daß Additive wie
    [0025] organische Farbstoffe direkt mit einpolymerisiert werden können, welches bei der Verwendung von Peroxiden problematisch ist.
    [0026] Es hat sich gezeigt, daß Kunststoffe in den angegebenen Zusammensetzungsbereichen der Monomerenmischung aufgrund der vorher genannten vorteilhaften Eigenschaften der sehr einfachen Durchführung der Polymerisation, der optischen Daten und der Verwendung gängiger und billiger Ausgangsmono- mere einen deutlichen Vorteil gegenüber den in der gängigen Literatur beschriebenen Kunststoffe aufweisen.
    [0027] Die Polymerisation wird in Substanz und nach üblichen Verfahren durchgeführt. Man verwendet beispielsweise eine Menge von 0,01 bis 5 Stoffmengenanteile radikalbildende Initiatoren wie Dibenzoylperoxid, Dil auroylperoxid, tert.- Butylperbenzoat, -peroctat oder -percarbonat, Cumolhydroperoxid, Dicyclohexylperoxiddicarbonat usw. und vorzugsweise Azobisi sobutyronitril. Die Polymerisationstemperaturen liegen je nach Zerfalltemperatur des Initiators im Bereich zwischen 30°C und 120°C.
    [0028] Es ist zu beachten, daß der eingesetzte Metallester einen beschleunigenden Effekt auf den Initiator ausüben kann, so daß die Polymerisation schon bei niedrigeren Temperaturen in Gang kommt als in Abwesenheit der Metallverbindung. Die Polymerisation wird vorzugsweise in Linsenformen durchgeführt, die aus zwei geschliffenen Formteilen in einem Abstand von 2 bis 20 mm und einem umlaufenden elastischen Dichtungsring aufgebaut sind. Sowohl die- Formteile als auch die Dichtungsschnüre bestehen aus einem gegenüber dem Monomerengemi seh inerten Werkstoff. Die als Komponente a) verwendete Zirkonium (iv)-acryl- verbindung ist zwischen 20 und 40 Gew . -% bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomerenlösung (und somit auch des fertigen Polymeren) in dieser enthalten.
    [0029] Vorteilhafterweise wird Zirkoniummethacrylat verwendet und zwar vorzugsweise in einer Menge von 28 bis 32 Gew . -% besonders bevorzugt ist eine Menge von 31,5 Gew . -%
    [0030] Zirkonmethacryl at zeichnet sich gegenüber anderen Salzen der Methacrylsäure dadurch aus, daß es
    [0031] 1. in erforderlichen Mengen ohne Verfärbung im restlichen Monomerengemisch vollständig und leicht löslich ist,
    [0032] 2. den besten Kompromiß von Brechwert und Abbe-Zahl darstellt,
    [0033] 3. sich klar, transparent und schnell copolymerisieren läßt und
    [0034] 4. einpolymerisiert unter UV-Bestrahlung nicht zu Verfärbungen neigt bzw. Effekte ähnlicher Art im Polymer induziert.
    [0035] Die Herstellung der Metallester erfolgt durch Lösen der Metallausgangsverbindungen in einer Mischung aus Methacrylsäure und Wasser. Von den so hergestellten klaren Lösungen werden die flüchtigen Bestandteile abdestilliert und bis zur Trockne eingedampft. Dabei erhält man farblose Pulver, die sich in organischen Monomeren und Monomerenmischungen, wie in den in den Komponenten b), c) und d) des Anspruchs 1 enthaltenen Verbindungen, sehr gut lösen.
    [0036] Die in der Komponente b) eingesetzten polymerisierbaren aromatischen Verbindungen sind in dem Monomerengemisch mit einem Mengenanteil von 20 bis 50 Gew . -% enthalten, vorzugsweise von 30 bis 45 Gew . -%
    [0037] Vorzugsweise kommen für b) aromatische Verbindungen mit einer Vinylfunktion zur Verwendung. Dabei ist Styrol unter anderem aufgrund seines günstigen Preises bevorzugt. Aber auch andere Verbindungen, die die aromatische Funktion und mindestens eine zur Polymerisation befähigte Funktion enthalten, können zusätzlich verwendet werden, beispielsweise Vinyltoluol, Methylstyrol, Divinylbenzol, Diphenyldi(meth- acryloxy)silan , mit zur Polymerisation fähigen Funktion(en) substituierte Diphenyläther.
    [0038] Als Komponente c) ist in dem Monomerengemi seh mindestens ein aliphatischer Methacrylsäureester enthalten, und zwar in einem Mengenanteil von 20 bis 40 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Monomerengemisches, vorzugsweise in einem Mengenanteil von 25 bis 40 Gew.-%. Als Verbindungen, die einzeln oder kombiniert für die Komponente c) verwendbar sind, sind zu nennen:
    [0039] Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cyclo- octyl-, Cyclodecyl-, Cyclodocecyl-, Adamantyl-, Glycidylpro- pylmethacrylat.
    [0040] In einigen Fällen können die Funktionen der Komponenten b) und c) in einer Verbindung realisiert werden, indem aromatische Methacrylsäureester verwendet werden, wie z.B. α-Naphthylmethacrylat, Benzylmethacrylat, Phenylmethacrylat, phenooxyphenylmethacrylat und ähnliche Verbindungen. Es sei jedoch betont, daß auch die hier nicht genannten ungesättigten, als radikalisch polymeri si erbare oder mischpolymerisierbare bekannten Monomeren mitverwendet werden können. Die optischen Eigenschaften dieses Polymerisats werden durch die Natur der verwendeten Monomeren und der entstehenden Bindungsverhältnisse und übergeordneter Strukturen im Polymeren bestimmt.
    [0041] Ein Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, aufgrund der sehr breiten Mischbarkeit des "Grundsystems" Zirkonmethacrylat/Styrol dieses mit den unterschiedlichsten Methacrylaten zu copolymerisieren. Diese Möglichkeit erlaubt es, optische Formkörper in den interessanten optischen Bereichen, insbesondere in Hinsicht auf Brechwert und Abbe-Zahl, herzustellen.
    [0042] Insbesondere durch Verwendung von Zirkonmethacrylat gelang es, den Brechwert des Materials anzuheben, ohne daß die Abbe-Zahl in den optisch uninteressanteren Bereich < 35 abfällt. Die besonderen Schwierigkeiten bei der Entwicklung geeigneter optiseher Materialien für Brillenlinsen liegen in der Kombination der optischen Daten Brechwert, Abbe-Zahl, Transparenz und Farblosigkeit mit den notwendigen mechanischen Materialeigenschaften, wie Härte, Bruchfestigkeit, Kratzfestigkeit. Es hat sieh nun gezeigt, daß es einen technisch einfachen und vorteilhaften Weg, nämlich die unmittelbare Mischpolymerisation von ungesättigten aromatischen Verbindungen, wie Styrol, Metallsalze der Methacrylsäure und ausgewählte Methacrylsäureester in definierten Mengenverhältnissen in Substanz zur direkten Herstellung optischer Formkörper mit Brechwerten nD≥1,55 und einer Abbe-Zahl vD ≥ 35 gibt.
    [0043] Es hat sieh ebenfalls gezeigt, daß das Verhältnis der aromatischen zu den aliphatischen Anteilen weitgehend konstant gehalten werden muß; das molare Verhältnis der Funktionalitäten aromatisch : aliphatisch muß im Bereich von 2 bis 1,4 liegen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß beispielsweise ein Naphthylrest bei der Berechnung des aromatischen Anteils gegenüber dem Phenylrest ungefähr mit dem Faktor 1.3 - 1.5 zu gewichten ist.
    [0044] Die Einhaltung dieses Verhältnisses ist dafür verantwortlich, daß die optischen und mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Kunststoffe erzielt werden können. Das wird aus den beschriebenen Beispielen deutlich.
    [0045] An den Beispielen 2 und 4 wird deutlich, wie ein verminderter Anteil an Styrol durch Zugabe eines aromatischen Methacrylsäureesters, nämlich α -Naphthylmethacrylat, kompensiert wird, damit die geforderten optischen Daten erhalten bleiben.
    [0046] Beispiel 1
    [0047] 31,5 Gew.-% Zirkonmethacrylat, 31,5 Gew.-% Styrol, 5,0 Gew.-% Divinylbenzol, 8,0 Gew.-% Methacrylsäuremethylester und 24,0 Gew.-% Methacrylsäurecyclohexylester werden zusammengegeben und gemischt, bis ein homogenes Flüssigkeitsgemisch entstanden ist. In dieses Flüssigkeitsgemisch werden 0,045 Gew.-% Azobisisobutyronitril gegeben. Nach Durchmischung zu einem homogenen Gemenge wird dieses in Linsenform gegossen und dann 8 Stunden auf 80°C, T Stunde auf 70°C und schließlich 2 Stunden auf 80°C erhitzt. Das gewonnene, ausgeformte Polymer ist farblos, transparent und hart und es besitzt eine Brechzahl von nD = 1,56 und eine Abbe-Zahl von vD = 40. Die Wischfestigkeit ist vergleichbar der von PMMA.
    [0048] Beispiel 2
    [0049] 30,0 Gew.-% Zirkonmethacrylat, 15,0 Gew.-% Styrol, 20,0 Gew.-% α-Naphthylmethacrylat, 20,0 Gew.-% Cycloäthylmethacrylat und 15,0 Gew.-% Epoximethacryl at werden gemischt, wobei sich das Metallsalz löst und eine homogene Flüssigkeit entsteht. Dieser Flüssigkeit werden 0,03 Gew.-% Azobisisobutyronitril als Polymerisationsinitiationsmittel zugesetzt und beides zu einer homogenen Mischung vermengt. Diese Mischung wird in Linsenform gegossen, 8 Stunden auf 60°C, 1 Stunde auf 70°C, und dann 2 Stunden auf 80°C erwärmt. Das ausgeformte Polymer, das man erhält, ist transparent und hart. Es hat eine Brechzahl von nD = 1,5720, eine Abbe-Zahl von vD = 36 und besitzt eine Wischfestigkeit, die mit der von PMMA vergleichbar
    [0050] Beispiel 3
    [0051] 30 Gew.-% Zirkonmethacryl at, 30 Gew.-% Styrol, 25 Gew.-% Methylmethacrylat und 15 Gew.-% Diphenylsiliciumdimethacrylat werden gemischt und eine homogene Lösung hergestellt. In dieser Lösung werden 0,03 Gew.-% Azobisisobutyronitril gelöst, nach guter Durchmischung in eine Linsenform gegossen, 8 Stunden auf 60°C, danach 1 Stunde auf 70°C und dann 2 Stunden auf 80°C erhitzt. Das erhaltene Polymerstück ist transparent und hart. Es hat eine Brechzahl von nD = 1,5620 und eine Abbe-Zahl von vD = 36. Die Wischfestigkeit ist gleich der von PMMA.,
    [0052] Beispiel 4
    [0053] 30 Gew.-% Zirkonmethacrylat, 15 Gew.-% Styrol, 20 Gew.-%α-Naphthylmethaerylat, 15 Gew.-% Slycidylmethacrylat und 20 Gew.-% Cyclohexylmethacrylat werden gemischt, bis das Metallsalz gelöst und eine homogene Mischung entstanden ist. Dieser Mischung werden 0,03 Gew.-% Azobisisobutyrenitril als Polymerisationsinitiator zugesetzt und wiederum gerührt, bis eine homogene Mischung entstanden ist. Diese Flüssigkeit wird in eine Linsenform gegossen und 8 Stunden auf 60°C, 1 Stunde auf 70°C und dann 2 Stunden auf 80 °C erwärmt.
    [0054] Das erhaltene Polymerformstück ist transparent und hart. Es hast eine Brechzahl von nD = 1,5710 und eine Abbe-Zahl von vD = 35,5. Die Wischfestigkeit ist vergleichbar der von PMMA. Bei spi el 5
    [0055] 33 Gew.-% Zirkonmethacrylat, 33 Gew.-% Styrol, 16,5 Gew.-% Methylmethacrylat und 16,5 Gew.-% Glycidylmethacry- lat werden unter Rühren gemischt, bis eine homogene Mischung entstanden ist. Unter Rühren werden 0,03 Gew.-% Azobisisobutyronitri 1 als Radikalbildner zugesetzt. Nach dem Auflösen des Azobisisobutyronitril wird die Mischung in eine Linsenform gegossen und 8 Stunden auf 60°C, 1 Stunde auf 70°C und dann 2 Stunden auf 80°C erwärmt. Das auspolymerisierte Forrastück ist transparent und klar. Es hat eine Brechzahl von nD = 1,5625 und eine Abbe-Zahl von vD = 36. Die Wischfestigkeit liegt zwischen der von PMMA und CR 39.
    [0056] Beispiel 6
    [0057] 30 Gew.-% Zirkonmethacryl at, 30 Gew.-% Styrol, 30 Gew.-% Methylmethacrylat und 10 Gew.-% Glycidylmethacrylat werden zusammengegeben und solange gerührt, bis eine homogene Mischung erreicht ist. In dieser Mischung werden 0,03 Gew.-% Azobisisobutyronitril als Polymerisationsinitiator ebenfalls unter Rühren gelöst. Die gut durchmischte farblose Lösung wird in eine Linsenform gegossen und 8 Stunden bei 60°C, 1 Stunde bei 70°C und dann 2 Stunden bei 80°C gehalten.
    [0058] Das gewonnene transparente, harte, ausgeformte Polymer hat eine Brechzahl von nD = 1,5510 und eine Abbe-Zahl von vD = 41. Die Wischfestigkeit liegt zwischen der von PMMA und CR 39.
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Farbloses transparentes Polymermaterial, vorzugsweise für optische Zwecke, hergestellt durch radikalische Polymerisation eines Monomerengemisches, wobei die Polymerisation in Substanz durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomerengemisch als Komponenten enthält
    a) Zirkonium(IV)-acrylverbindung in einem Mengenanteil von 20 bis 40 Gew.-%,
    b) mindestens eine polymersierbare aromatische Verbindung in einem Mengenanteϊl von 20 bis 50 Gew.-%,
    c) mindestens einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Methacrylsäureester in einem Mengenanteil von 20 bis 40 Gew.-%, sowie
    d) mindestens eine bifunktionelle (vernetzungsfähige) Komponente aus b) oder c),
    daß bei den Komponenten außer a) das molare Verhältnis der Funktionalitäten aromatisch : aliphatisch 2 - 1,4 beträgt, wobei ein Naphthylrest gegenüber dem Phenylrest mit einem Faktor 1,3 bis 1,5 zu gewichten ist, und das Polymermaterial eine Brechzahl nD ≥ 1,55 sowie eine Abbe-Zahl vD ≥ 35 besitzt.
    2. Polymermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente a) Zirkoniummethacrylat ist.
    3. Polymermaterial nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) mindestens eine vinylhaltige aromatische Verbindung enthält.
    4. Polymermaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vinylhaltige aromatische Verbindung Styrol ist.
    5. Polymermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Gehalt der Komponente b) an mindestens einer Verbindung aus der Gruppe Divinylbenzol, Diphe- nyldi (methacryloxy)si lan, mit zur Polymerisation fähigen Funktion(en) substituierte Diphenylether.
    6. Polymermaterial nach einem der. Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) außerdem einen aromatischen Methacrylsäureester enthält.
    7. Polymermaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aromatische Methacrylsäureester α-Naphthylmethacry- lat ist.
    8. Polymermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente c) mindestens eine Verbindung aus der Gruppe Adamantylmethacrylat, Methylmethacrylat, Cyclooctylmethacrylat, Glycidylpropylmeth- acrylat, Cyclopentylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat enthält.
    9. Polymermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Monomerengemisch die Komponente a) zu 28 bis 32 Gew.-% vorliegt.
    10. Polymermaterial nach einem der vorhe rgehenden An s prüche , dadurch gekennze ichnet , daß in dem Monomerengemisch die Komponente b) zu 30 bis 45 Gew.-% vorliegt.
    11. Polymermaterial nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Monomerengemisch die Komponente c) zu 25 bis 40 Gew.-% vorliegt.
    12. Polymermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomerengemisch aus 31,5 Gew.-% Zirkoniummethacrylat, 31,5 Gew.-% Styrol, 5,0 Gew.-% Divinylbenzol, 8,0 Gew.-% Methylmethacrylat und 24,0 Gew.-% Cyciohexylmethacrylat besteht und das Polymermaterial eine Brechzahl nD, = 1,56 und eine Abbe-Zahl vD= 40 besitzt.
    13. Polymermaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Komponenten b) und c) wenigstens teilweise in einer Substanz vereinigt sind.
    14. Verwendung von Polymermaterialien gemäß den Ansprüchen 1 bis 13 zur Herstellung von optischen Linsen.
    15. Verwendung von Polymermaterialien gemäß den Ansprüchen 1 bis 13 zur Herstellung von Brillenlinsen.
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    公开号 | 公开日
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    DE3728720A1|1989-03-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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    法律状态:
    1989-03-09| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1989-03-09| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1989-03-29| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988907237 Country of ref document: EP |
    1989-09-20| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988907237 Country of ref document: EP |
    1991-03-22| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1988907237 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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