DE3248838C2 - Kunstoffbrillenlinse - Google Patents

Description

Es sind Kunststofflinsen durch Gußpolymerisation eines Monomers wie Diäthylenglycolbiallylcarbonat (nachfolgend als CR-39 bezeichnet) oder Methylmethacrylat hergestellt worden. Diese Kunststofffinsen sind hinsichtlich geringeren Gewichts, Sicherheit und Färbbarkeit günstiger, hinsichtlich der Brechkraft jedoch ur._o'3nstiger als gewöhnliche Linsen aus anorganischem Glas wie Kronglas. Die Brechkraft der ersteren liegt bei 1,50. die der letzteren bei 1323, so daß Kunststofflinsen in der Mitte und am Rand dicker als Linsen aus anorganischem Glas sein müssen. Es bestand daher der Wunsch nach der Entwicklung einer Kunststofflinse mit hoher Brechkraft

Es ist ein Verfahren zur Erhöhung der Brechkraft bekannt, bei dem ein Comonomer zur Erhöhung der Brechkraft mit einem Monomer wie CR-39 copolymerisiert wird. Solch ein Comonomer muß jedoch zu einem Copolymer führen, das nicht nur eine hohe Brechkraft besitzt, sondern außerdem gute physikalische und chemische Eigenschaften hat und gut bearbeitet werden kann. Ein solches Comonomer konnte jedoch bislang nicht angegeben werden. Das Copolymer von CR-39 und Diallylisophthalat, das in der JP-A 7787/1978 offenbart ist oder ein Copolymer von CR-39 und Benzylmethacrylat, das in der JP-A 41965/1979 offenbart ist, sind als Copolymer für Kunststoffbrillengläser bekannt Beide Copolymere besitzen aber nicht nur gute Eigenschaften. Das erstgenannte Copolymer kann eine im Bereich von 1,50 bis 1,57 schwankende Brechkraft aufweisen, jedoch führt eine Erhöhung der Brechkraft zu einer Verschlechterung der Bearbeitbarkeit, und ein zunehmender

30- Gehalt an Diallylisophthalat bewirkt eine erhebliche Abnahme der Oberflächenhärte, der Stoßfestigkeit und der Färbbarkeit Das zweitgenannte Copolymer kann ebenfalls eine im Bereich von 1,50 bis 1,57 schwankende Brechkraft besitzen, weist jedoch eine Oberflächenhärte auf, die erheblich unter der des CR-39-Homopolymers iit, und besitzt eine Oberfläche, auf der eine Glasbeschichtung durch Vakuumverdampfung nicht ausgeführt werden kann. Eine erhöhte Menge von Benzylmethacrylat bewirkt eine Trübung des Copolymere, die für Brillengläser ungünstig ist Die JP-A 41965/1979 offenbart, daß der Zusatz eines quervernetzenden Mittels in einer Menge bis zu 20 Gew.-% zum System von CR-39-Benzyimethacryiat zu einer Verbesserung der Kratzfestigkeit des resultierenden Polymers führt Wenn dieser Zusatz auch tatsächlich die Kratzfestigkeit verbessert, so neigt er jedoch gleichzeitig dazu, in aus diesem Polymer hergestellten Linsen eine Trübung oder Schlieren zu verursachen, und zwar selbst in Mengen, die nicht zur Erzielung einer hochen Brechkraft ausreichen.

Die Druckschrift JP-A-55-15118 beschreibt Copolymere für Kunststofflinsen mit hoher Brechzahl und erwähnt in einer Tabelle unter anderem ein Terpolymer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Zusammensetzung mit 50 Gew.-% CR-39,25 Gew.-% BzMA und 25 Gew.-% DAIP. Die für dieses Terpolymer erzielte Brechzahl ist mit 1,538 angegeben. Das bekannte Terpolymer soll darüber hinaus eine gute Oberflächenhärte, Stoßfestigkeit Wetterfestigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Bearbeitbarkeit Färbbarkeit und Beschichtungsfähigkeit aufweisen. Das Problem der Trübung und Schlierenbildung ist in dieser Druckschrift nicht angesprochen.

In der Druckschrift »Proceedings of the London Conference on optical instruments«, 1950, John Wiley, 1952, Seiten 243—257, sind die Brechzahlen der Homopolymere aus CR-39 und BzMA angegeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kunststofflinse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art mit

so einer Brechkraft von wenigstens 134 zu schaffen, die ausgezeichnete physikalische und chemische Eigenschaften aufweist und weitgehend trübungs- und schlierenfrei ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst
Es hat sich nun gezeigt, daß ein Terpolymer, enthaltend CR-39, Benzylmethacrylat und Diallylisophthalat in einem bestimmten Zusammensetzungsbereich zu einer Kunststofflinse mit einer Brechkraft von über 1,54 ohne Trübung und Schlieren und mit ausgezeichneten physikalischen und chemischen Eigenschaften führen kann, die für Brillengläser geeignet ist

Die Verwendung von CR-39 in einer Menge von mehr als 40 Gew.-% ermöglicht es, die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Terpolymers wie Kratzfestigkeit, Stoßfestigkeit, Lösungsmittelfestigkeit, Wetterfestigkeit usw. zu verbessern, neigt aber andererseits dazu, bei einer aus diesem Terpolymer hergestellten Linse die Brechkraft unter 134 zu senken, sowie eine Trübung und Schlieren hervorzurufen, was für Brillengläser ungünstig ist Die Verwendung von CR-39 in einer Menge unter 20 Gew.-°/o kann zu schlechten physikalischen und chemischen Eigenschaften des Terpolymers sowie zu einer schlechten Bearbeitbarkeit führen, was für die praktische Verwendung ungünstig ist Die Verwendung von Benzylmethacrylat in einer Menge von über 40 Gew.-% kann zur Trübung und zu Schlieren im Terpolymer sowie zu sehr schlechter Bearbeitbarkeit führen. Die Verwendung von Diallylisophthalat in einer Menge von über 90 Gew.-% kann schlechte physikalische und chemische Eigenschaften und eine schlechte Bearbeitbarkeit des Terpolymers mit sich bringen, was ungünstig ist.
Die erfindungsgemäße Linse hoher Brechkraft kann nach folgendem Verfahren hergestellt werden. Es wird

eine Mischlösung, enthaltend CR-39, Benzylmethacrylat, Diallylisophthalat und einem Polymerisationsanreger in eine Gußform aus zwei Platten einer Glasform und einer Kunststoffdichtung gegossen und zur Aushärtung erhitzt oder mit ultravioletten Strahlen bestrahlt

Die mit hoher Brechkraft ausgestattete Kunststofflinse dieser Erfindung unterscheidet sich von früheren Kunststofflinsen, die nur eine hohe Brechkraft besaßen, dadurch, daß sie keine Trübung und keine Schlieren besitzt und daß sie eine bessere Verarbeitbarkeit sowie bessere optische, chemische und physikalische Eigenschaften aufweist, so daß sie als Brillenglas besser geeignet ist

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele noch klarer verständlich, in denen Teile Gewichts'eile sind.

Beispiel 1

Eine Mischlösung, bestehend aus 30 Teilen von CR-39,10 Teilen Benzylmethacrylat, 60 Teilen Diallylisophthalat und 3 Teilen Diisopropylperoxidcarbonat wurde in eine Gußform aus zwei Platten einer Glasform und einer Kunststoffdichtung gegossen und das Ergebnis dann zur Herstellung einer Linse unter allmählicher Temperaturerhöhung von 40°C auf 90°C in 24 Stunden erhitzt Die erhaltene Linse wurde aus der Gußform genommen und dann 1 Stunde bei 120⁰C erhitzt Die Linse besaß eine Brechkraft von 1,549, eine Ltchtdurchlässigkeit von 91%, keine Trübung (Flecken) und keine Schlieren, die für ein Brillenglas ungünstig wären, und besaß darüber hinaus Eigenschaften wie Oberflächenhärte, Färbbarkeit usw, die gleich gut wie jene des Homopolymers aus CR-39 waren.

Beispiele 2bis8 Vergleichsbeispiele 1 bis 4

Die Linsen wurden in gleicher Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die in der Tabelle aufgeführten Zusammensetzungen verwendet wurden. Das Ergebnis ist der Tabelle zu entnehmen.

Tabelle 1	Zusammensetzung (Teile)	BzMA	DAIP	Brechzahl	% Durch	Trübung	Schlieren
	CR-39				lässigkeit
		10	60
Beispiel	30	20	50	1,549	91	keine	keine
1	30	30	40	1,549	Si	keine	keine
2	30	15	50	1,548	91	keine	keine
3	35	10	50	1^46	91	keine	keine
4	40	20	60	1,542	91	keine	keine
5	20	30	50	1,556	90	keine	keine
6	20	10	70	1,554	90	keine	keine
7	20			1,557	90	keine	keine
8
Vergleichs		0	30
beispiel	70	0	70	1,522	92	keine	exist
1	30	30	10	1,551	90	keine	exist
2	60	30	0	1,524	92	exist.	exist.
3	70		1321	92	exist.	exist.
4

Anmerkung 1

BzMA: Benzylmethacrylat

DAIP: Diallylisophthalat Anmerkung 2

Brechzahl: Gemessen mit einem Abbe-Refraktometer

% Durchlässigkeit: Gemessen mit einem Spektrofotometer Trübung (Verschmierung): Geprüft mit den Augen Schlieren: Gemessen mit einem spannungsoptischen Meßverfahren

55

60

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kunststoff-Brillenlinse, hergestellt aus einem Terpolymer, erhalten durch Radikalpolymerisatkra einer Monomennischung aus Diäthylenglycolbiallylcarbonat Benzylmethacrylat und Diallylisophthalat in sich zu 100 Gewichtsprozent addierenden Anteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Diäthylenglycolbiallylcarbonats 20 bis 40 Gewichtsprozent, derjenige des Benzyunethacryiats 5 bis 40 Gewichtsprozent und derjenige des Diallylisophthalats 20 bis 90 Gewichtsprozent beträgt, wobei der Anteil des Benzylmethacrylats nicht größer als der des Diallylisophthalats ist

2. linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Benzylmethacrylats 10 bis 30 Gewichtsprozent und derjenige des Diallylisophthalats 40 bis 70 Gewichtsprozent beträgt