[发明专利]光学材料用组合物及其用途

说明书

本发明涉及光学材料用组合物及其用途。本发明的光学材料用组合物是可用于制备折光指数非常高且耐热性极佳的光学制品如塑料透镜、滤光片、记录介质的基材和光学纤维的组合物。

与无机透镜相比，塑料透镜质轻、不易碎裂、可染色并且在切割、抛光等加工性能方面性能极佳，因此，近年来已将它们的应用迅速扩展到光学元件领域例如眼镜片透镜和摄影机透镜。然而，为满足高度时新性的需要，需要将透镜的中心厚度、边缘厚度和透镜的曲率降低，换句话说，就是透镜在整体上要薄。鉴于此，对于可用作光学材料的树脂材料来说，要求具有较高的折光指数。

人们已知含硫聚氨酯透镜为具有高折光指数的透镜。例如美国专利第4775733号(日本专利公告第46213/1988号)的说明书提出了包含二甲苯二异氰酸酯化合物和多元硫醇化合物的聚合物的聚氨酯透镜，这些透镜已被广泛用作光学透镜例如眼镜片透镜。此外，关于具有更高的折光指数的其它透镜，例如美国专利第5191055号(日本专利申请公开第270859/1990)的说明书提出了包含1,2-二〔(2-巯基乙基)硫基〕-3-巯基丙烷和多异氰酸酯化合物的聚合物的聚氨酯透镜。此树脂组合物据认为具有高度的实用性，尤其是高折光指数，因此它已被许多透镜制造厂家商品化。

这些聚氨酯树脂具有高折光指数，但它们的耐热性比烯类自由基聚合型树脂如DAC(二甘醇双芳基碳酸酯)树脂差。因此，通常在后处理例如需要在约60-90℃进行热处理的透镜的染色或表面涂布中，聚氨酯树脂透镜容易产生形变，因此必须特别注意热处理的温度。

关于改善这些聚氨酯树脂的耐热性的技术，日本专利申请公开第275901/1990号、美国专利第5310847号(日本专利申请公开第56525/1991号)等描述了一些方法．然而，日本专利申请公开第275901/1990中的包含两种脂族多元硫醇化合物与芳族多异氰酸酯化合物的聚合物的聚氨酯树脂在耐热性方面得到改善，但此聚氨酯树脂的折光指数低至约1.57-1.61。因此这种树脂无疑丧失了聚氨酯透镜的优点。此外，美国专利第5310847号(日本专利申请公开第56525/1991)号的说明书中也披露了一个方法，它包括将特殊的高硫含量的多元硫醇与多异氰酸酯结合以改善聚氨酯树脂的耐热性。然而在此方法中，可用的多元硫醇仅限于具有低分子量且高硫含量的化合物。更槽糕的是，这些低分子量的多元硫醇具有强烈的秽臭气味，这使得难于将其在工业上使用。

对于眼镜片透镜树脂来说，对其可染色性性能的获取已极为重要，以满足高度时新性的需要。在具有高折光指数的聚氨酯树脂中，可染色性与耐热性是不相容的，因此，特别是在将聚氨酯树脂用作眼镜片透镜的情况下，一直需要将待用的树脂的耐热性调节在适宜的范围内。

然而，新近开发出使用各种载体的树脂染色技术能将耐热性极强而仅使用染料经常规染色法尚无法染色的树脂象耐热性差的树脂一样染色。对于作为光学材料的树脂而言，当今的趋热是，不仅需要具有高折光指数而且还需要具有高耐热性。

对于用在各种光学透镜例如眼镜片透镜中的塑料透镜和可用于制备这些透镜的组合物来说，同时满足强耐热性和高折光指数的要求变得越来越强烈。改进多元硫醇化合物不足以达到此目的，仍需要能达到高耐热性和高折光指数的多异氰酸酯化合物。

关于主要用来获得高折光指数的多异氰酸酯及其组合物，例如日本专利申请公开第153302/1990号披露了由具有硫醚结构或二硫醚结构的含硫多异氰酸酯衍生物与多元硫醇衍生物反应获得的硫代氨基甲酸S -烷基酯透镜。然而，在用此多异氰酸酯衍生物制备聚氨酯透镜的情况下，通过适当地选择该多异氰酸酯衍生物与聚合反应的参与者多元硫醇衍生物的组合可以获得高折光指数，但近来所需的极强的耐热性却未获得。

日本专利申请公开第65193/1994号又披露了一种通过将具有硫原子的三异氰酸酯衍生物和多元硫醇衍生物的混合物聚合所获得的光学材料。但是，该含硫三异氰酸酯衍生物的三个可聚合的官能团在某种程度上有助于改进耐热性，但具有高原子折射度的硫原子的含量降低，因此从折光指数的角度看，该被披露的光学材料不总能提供令人满意的树脂组合物。特别是，该公开中披露的多异氰酸酯化合物具有长的亚甲基链，此链是能在耐热性和折光指数方面起不利作用的分子结构。因此，所披露的光学材料不足以获得具有高折光指数的树脂组合物。