[其他]具有高折射系数的塑料透镜树脂

说明书

本发明涉及一种塑料透镜树脂，该树脂具有高折射率（下文也可称之为“折射系数”），低色散和极好的耐热性。

由于塑料透镜与无机透镜相比质轻，不易碎且可染色，因而近年来已广泛地用作目镜、照相机镜头和光学仪器。

通过使二甘醇烯丙基碳酸酯进行自由基聚合所获得的树脂可作为广泛用于这些用途的一种树脂。但是，它的折射率（n₀＝1.50）比无机透镜的折射率（n₀＝1.52）低。为了获得等同于无机透镜的光学特性，必需增大透镜的曲率，这使得该透镜的中心厚度和边缘厚度增大，且不可避免地增大了该透镜的总厚度。为了克服这种不利因素，突出需要开发一种具有更高折射率的透镜树脂。为此，有人建议，在各种单体的化学结构中引入1个或多个芳环、氯原子或溴原子。可是，单独引入一个或多个芳环可能难以获得高折射率，而单独引入一个或多个卤原子会导致比重增大，并削弱了塑料透镜有利的轻质特性。

因为在单体的化学结构中引入一个或多个硫原子能预期获得高折射系数、低色散和低比重，日本专利公开194401/1985号和217229/1985号提出采用含硫的聚氨酯树脂。但是，这些含硫的聚氨酯树脂在耐热性方面不如常规自由基聚合的烯烃树脂，它们在诸如透镜染色和表面镀层后加工时易变形，因此在该后加工期间，加工温度必须控制得较低，从而限制了它们的广泛使用。

鉴于上述情况，本发明人对各种具有至少三官能度的多元醇和多元硫醇进行了广泛的研究，以便找到能提供含硫的聚氨酯树脂的单体，所述树脂的耐热性在后加工如染色和表面镀层时足以经受加热条件，同时保持作为透镜的良好物理性质，如高折射系数、低色散和低比重。结果发现，上述目的可通过使至少一种下列通式表示的多元硫醇

（式中K为取代基，其中R为氢原子或甲基，m为0-3的整数，n为0-1的整数，p为0-1的整数，g为1-3的整数）与至少一种具有至少二官能度的聚异氰酸酯聚合来达到，从而完成了本发明。这里所用的术语“至少二官能度”是指二官能度或者任何更高的官能度。

因此，本发明提供了一种具有高折射系数的塑料透镜树脂，该树脂可通过使至少一种通式（Ⅰ）表示的多元硫醇与至少一种具有至少二官能度的聚异氰酸酯聚合而获得，并具有高折射系数、低色散、低比重和极好的耐热性，还提供了一种用该树脂生产的透镜。

本发明的透镜树脂是无色且透明的，具有高折射系数、低色散和低比重，甚至在后加工如染色和表面镀层加热时也不变形。因此，它适宜用作目镜和照像机镜头和其它光学仪器所用的树脂。

实施本发明所用的通式（Ⅰ）的多元硫醇的例子有三聚异氰酸三（2-巯基乙基）酯、三聚异氰酸三（3-巯基-正-丙基）酯、三聚异氰酸三（2-甲基-3-巯基-正-丙基）酯、三聚异氰酸三（巯基甲基）酯、巯基丙酸与三聚异氰酸三（2-羟乙基）酯形成的酯，巯基乙酸与三聚异氰酸三（2-羟乙基）酯形成的酯，巯基丙酸与三聚异氰酸三（2-羟甲基）酯形成的酯，巯基乙酸与三聚异氰酸三羟甲基酯形成的酯等。

具有至少二官能度且适用于实施本发明的聚异氰酸酯的例子有亚二甲苯基二异氰酸酯、环上氯代的亚二甲苯基二异氰酸酯、α，α，α′，α′-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯（下文简称为四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯）、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的缩二脲反应产物、六亚甲基二异氰酸酯和三羟甲基丙烷的加成反应产物、六亚甲基二异氰酸酯的三聚体（异氰酸酯）、甲基环己烷二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、乙基赖氨酸异氰酸酯-β-异氰酸酯等。考虑到所得树脂的耐候性，优选的是用一个或多个异氰酸酯基取代相应数目的作为芳环支链的烷基所获得的芳族异氰酸酯，如亚二甲苯基二异氰酸酯和四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯;脂族异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯也是较理想的。

本发明中，所述的至少一种具有至少二官能度的异氰酸酯与所述的至少一种用通式（Ⅰ）表示的多元硫醇可以一定的比例使用，其NCO/SH摩尔比范围为0.5-3.0，优选的为0.5-1.5（NCO/SH摩尔比是指聚异氰酸酯的-NCO基与多元硫醇的-SH基的比例;该比例将应用于所有后面的摩尔比）。