[发明专利]由高折光率可熔融加工热塑性材料成形的光学器件

说明书

发明领域

本发明总地说涉及光学器件，如镜片(单焦点及多焦点的)、累进镜片(progressive lenses)、镜片坯件及镜片预成型坯。

发明背景

由热塑性材料成形的镜片正日渐普及。在此种镜片的生产方面的进步包括采用更轻和没有不希望颜色的材料。

令人感兴趣和重要的优化塑料镜片的途径是采用具有高折光率的材料。这使得镜片设计者能够设计出表面曲率半径更大、更薄的镜片。

芳族热塑性塑料已被认为是制作光学用途，特别是眼镜类领域用高折光率材料制品的潜在候选材料。芳族聚碳酸酯是此种光学用途用材的典型，具有约1.59的折光率。然而，已知这类材料存在不理想的色差。

文献中描述了重复单元中包含三苯基氧化膦部分的芳族聚醚。美国专利4,108,837和4,175,175展示、建议并描述了含氧化膦基团的芳族聚醚。已就此种材料作为短距离光纤以及作为抗等离子体涂层的应用做了某些工作。

此类材料可通过各种各样双酚与4，4’-双(氟代苯基)苯基氧化膦(BFPPO)在诸如碳酸钾之类的碱存在下，在诸如N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)之类偶极非质子溶剂中的反应来合成。此类化合物的合成技术是已知的，它们的许多物理性质也在文献中有大量记载。例如参见C.D.Smith等人《SAMPE Symps Exib.》卷35，第1期，pp.108～22(1990)；R.L.Holzberlein等人，《聚合物制备》，卷30，第1期，p.293(1989)；D.B.Priddy等人，《聚合物制备》，卷34，第1期，pp.310～11(1993)；D.B.Priddy等人，《聚合物制备》，卷33，第2期，pp.231～32(1992)；C.D.Smith等人，《聚合物制备》，卷32，第1期，pp.93～5(1991)；C.D.Smith等人，《高性能聚合物》，卷3，第4期，pp.211～29(1991)。具有非活性端基的受控分子量，例如可通过采用诸如4-叔丁基酚之类的单官能单体来产生。

发明概述

本发明涉及由带非活性端基的含氧化膦芳族聚醚及共聚物成形的光学器件。此种分子量受控的聚醚表现出优良的机械性能以及优良的光学性质，如折光率至少是1.63，透明度优良及色泽浅。这些对于优质、轻薄眼用镜片的开发来说都是至关重要的。由此种材料制作的光学器件的色差也比较小。

非活性链端，据信，有助于维持加工操作期间熔体粘度的稳定，并保证熔体粘度不会因加工期间的链延伸或支化而发生改变，而这类改变将导致光学性质的损失。此类材料的优越的热-机械稳定性允许它们在相当高的温度进行加工而不出现热及机械降解。

发明详述

聚合物链的主链中含有氧化膦部分的芳族聚醚具备使其成功地应用于眼用镜片领域的关键性质。氧化膦部分在聚合物链的主链中的存在提供了较高的折光率并改善其热及机械性能。此类材料表现出200～225℃的高玻璃化转变温度，因此必须在例如325～350℃的高温进行加工。此类材料的机械性能表明，它们坚韧、可延展，然而在环境条件下如玻璃一般，因此有利于制作既薄又具有优良耐冲击性的镜片。

恰当封端的、含有非活性氧化膦的芳族聚醚可由下式I表示：

该聚合物可通过如下所示的BFPPO、双酚A及4-叔丁基酚，在实施例1中所描述的条件下起反应制成。

其他均聚物可通过以各种各样的双酚来代替双酚′A′，例如用氢醌、双酚、4，4’-氧双酚(oxy diphenol)或双(4-羟苯基)砜来制备。

通过将部分氧化膦单体改换为4，4’-二氯二苯基砜或4，4’-二氟二苯酮，可设想制成多种多样的聚醚共聚物。此类共聚物的一般结构可这样来表示：

其中R＝-H，

然而，必须保持无水的形态。

由此类材料制作的光学器件为光学透明，且其边缘处比传统塑料眼用镜片薄，因为其折光率数值较高。

实施例1

(聚合物制备)