JPS61254625A - 光学用架橋シロキサンポリマ− - Google Patents

光学用架橋シロキサンポリマ−

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JPS61254625A
JPS61254625A JP9763385A JP9763385A JPS61254625A JP S61254625 A JPS61254625 A JP S61254625A JP 9763385 A JP9763385 A JP 9763385A JP 9763385 A JP9763385 A JP 9763385A JP S61254625 A JPS61254625 A JP S61254625A
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JP
Japan
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siloxane polymer
refractive index
organic compound
carbon
substituent
Prior art date
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Pending
Application number
JP9763385A
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English (en)
Inventor
Takafumi Uemiya
崇文 上宮
Yoshitaka Osawa
大沢 良隆
Yutaka Shibata
豊 柴田
Akira Nishimura
昭 西村
Shinichiro Niwa
真一郎 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、架橋シロキサンポリマーに関し、更に詳しく
は屈折率を制御する為の置換基を有する架橋シロキサン
ポリマーに関する。
[従来技術] 光学材料としては、古くからガラスが広く用いられてお
り、屈折率、分散の値などに関して豊富な種類が揃って
いる。しかし、ガラスはいずれも屈折率が大きい為、低
屈折率で高分散の材料は知られていない。加えて、ガラ
ス材料は加工性が悪く、形状に自由度がないから、非対
称レンズなどの製作は困難であり、得られた製品は高価
である。
比較的安価な光学材料としてプラスチックがあるが、利
用可能な素材は4〜5種類と少なく、またプラスチック
は耐熱性に劣る。
シロキサンポリマーは、透明性、耐熱性に優れ、架橋硬
化後にゴム状弾性を示すことから、興味ある光学材料と
して注目されている。
古くは、たとえば米国特許第3,228,741号(1
966年1月11日)では、ガス透過性のよい透明シリ
コーンゴムから成るコンタクトレンズが示されている。
米国特許第3,996,189号(1976年12月7
日)では、シリカ系充填剤の屈折率とシロキサンポリマ
ーの屈折率とを整合させるために、フェニル基を含むシ
ロキサンポリマーを適量用いて、組成中のシロキサンポ
リマーの屈折率とシリカ系充填剤の屈折率とを整合させ
、これにより光学的に透明なシロキサンポリマーを作る
方法が開示されてる。すなわち、ともに6〜16モル%
のフェニル基を含有した両末端ビニル基を有するシロキ
サンポリマーと両末端水素けい素結合(msiH)を有
するシロキサンポリマーとを白金触媒を用いた付加反応
(ヒドロシリル化反応)により光学的に透明な架橋シロ
キサンポリマーを得ている。
次に、25℃における粘度が100〜15,000CP
の両末端ビニル基封鎖のフェニル基を含有したシロキサ
ンポリマー(メチル基/フェニル基のモル比t/1−1
o、/l)と25℃における粘度が0.5〜5,000
cPであるけい素−水素結合(SiH)を有するシロキ
サンポリマーと白金化合物とからなる光通信ガラスファ
イバー用被覆材[クラツド材(コア材より屈折率が大き
い)]が特開昭55−130844号公報(1980年
IO月11日公開)などに示されている。
一方、米国特許第3,341,490(1967年lO
月12日)においては、主としてジメチル/フェニルメ
チルシロキサンコポリマーとジメチル/メチルビニルシ
ロキサンコポリマーとのブレンドによって補強性シリカ
系充填剤を混合した透明なシロキサンポリマーが得られ
ている。
以上の公知技術は、いずれも光学的に透明な架橋シロキ
サンポリマーに関するものであり、その中で屈折率の制
御舎フェニル基含有シロキサンにより行うものである。
その具体的な方法としては、1.3.5−トリメチル−
1,3,5−トリフェニルシクロトリシロキサン、1,
3,5.7−テトラメチル−1,3,5,フーチトラフ
エニルシクロテトラシロキサン、ヘキサフェニルシクロ
トリシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサ
ンなどのフェニル基含有環状シロキサンモノマーを用い
、かつ付加反応による架橋のためのビニル基、けい素−
水素結合を導入したジメチル/ジフェニルシロキサンコ
ポリマー、ジメチル/メチルフェニルシロキサンコポリ
マー、メチルフェニルシロキサンポリマーなどの重合物
ないしはこれらのブレンド物を付加反応により架橋した
シロキサンポリマーである。
以上の従来技術には次のような欠点がある。
l)屈折率の制御が主としてフェニル基によるため、屈
折率の制御範囲が限定される。
2)フェニル基含有シロキサンモノマーの合成と精製が
困難であり、高純度のモノマーを得るには高価になった
り、あるいは得られたシロキサンポリマーの透明性が劣
る。
3)フェニル基含有シロキサンモノマーの共重合によっ
て屈折率の制御を精度よく行うためには、共重合工程か
ら何回かの試作を繰返す必要があるため、不経済であり
、かつ時間がかかる。
4)屈折率が異なる数種類の架橋シロキサンポリマーを
得たい場合には、その各々について、フェニル基含有シ
ロキサンポリマーの仕込み量を変えた共重合を行なう必
要があり、品質管理、在庫のどの面モ種々の不都合が生
じる。
5)ポリマーブレンドによる屈折率制御は、両ポリマー
の相溶性からの制限と同時に、たとえ相溶性のあるポリ
マー同志を用いても、レーリー散乱が大きくなるため、
透明性がそこなわれる。
また、以上の公知技術は、いずれも光学的に透明なシロ
キサンポリマーに関するもので、用途としてはコンタク
トレンズなどであり、屈折率を精度よく制御しようとい
うものではない。光伝送路、光ファイバー、レンズ等の
基本原理となる屈折率の制御技術は重要である。また良
好な光透過特性を得るためには、材料あるいは素子間の
屈折率を整合する必要があり、このためには屈折率の精
度よい制御が必要になってくる。
[発明の目的] 本発明の1つの目的は、自由に、しかも大きく屈折率を
変化させ得る置換基を有する光学用架橋シロキサンポリ
マーを提供することにある。
本発明の他の目的は、屈折率を制御する為の置換基を持
つシロキサンモノマーを合成、重合することなく、その
ような置換基を持つ光学用架橋シロキサンポリマーを提
供することにある。
本発明のらう一つの目的は、屈折率を制御するための置
換基をシロキサンポリマーに導入するとともに該シロキ
サンポリマーの架橋をら進行せしめて光学用架橋シロキ
サンポリマーを得ることである。
[発明の構成] 本発明のこれら目的は、(a)少なくとも1つの炭素−
炭素不飽和結合および屈折率を制御する為の置換基を有
する有機化合物と(b)水素化ケイ素を宵するシロキサ
ンポリマーとのヒドロシリル化反応により側鎖に該置換
基を導入したシロキサンポリマーを、ヒドロシリル化反
応において反応せずに残った該シロキサンポリマー中の
水素化ケイ素と、 (c)少なくとも2個の炭素−炭素不飽和結合を有する
有機化合物とのヒドロシリル化反応により架橋したこと
を特徴とする光学用架橋シロキサンポリマーにより達成
することができる。
水素化ケイ素を有するシロキサンポリマー(b)として
は、たとえば式: [式中、R1は水素または炭素数1−12のアルキル基
またはアルコキシ基、R−よびR3は同一または異なる
炭素数1−12のアルキル基またはアルコキシ基、Xお
よびyは正の整数を表す。]。
アルキル基としては、メチル、エチルなどの低級アルキ
ル基、特にメチル基が好ましい。アルコキシ基としては
、メトキシ、エトキシなどの低級アルコキシ基が好まし
い。
有機化合物(a)の屈折率を制御するための置換基とし
ては芳香族炭化水素基またはフッ素置換炭フチル基、ア
ントリル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基、フッ
素置換アルキル基たとえばトリフルオロプロピル基など
が好ましい。
有機化合物(a)としては、種々の有機化合物を用いる
ことができ、たとえば式: [式中、R4、R5、R6およびR7は同一または異な
る置換基を表し、その内の少なくとも1つは屈折率を制
御するための置換基である]。
で表される化合物であり、好ましくは少なくとも1つ以
上の非共役型不飽和結合を有する化合物である。
有機化合物(a)とけい素−水素結合を有するシロキサ
ンポリマー(b)とのヒドロシリル化反応は次の形で進
行する 少なくとも2個の炭素−炭素不飽和結合を有する有機化
合物(c)としては、たとえば側鎖または鎖端にビニル
基を有する下式で示されるものを用いることができる。
CHt = CHCH= CHt    (m )CH
=CH。
(ただし、MM−N:化学構造部) 例えば、 また、有機化合物(c)としては、たとえば式:[式中
、R8〜R”は、ビニル基以外の置換基である。] で表される末端または側鎖にビニル基を持つシロキサン
ポリマーを例示することができる。置換基としては、メ
チル基、エチル基などのアルキル基、アルコキシ基、シ
アノ基が例示される。
さらに有機化合物(c)としては、たとえばなどのごと
く、非共役型不飽和結合を2つ以上有するものであれば
よい。
すなわち有機化合物(c)は、水素化けい素とのヒドロ
シリル化反応を生じさせうる少なくとも2つ以上の炭素
−炭素不飽和結合を有するものであればよく、また、シ
ロキサン単位、屈折率を制御するための置換基を含んで
いてもよい。
次にヒドロシリル化反応による架橋は下図のように進行
する。
CH2=CH帛−咋CH=CH1 + 2=SiH−〉 =S t  CHt CHt MPMACHt CHt
  S tミ架橋は、有機化合物(a)とシロキサンポ
リマー(b)とのヒドロシリル化反応終了後に行っても
よく、あるいは、該ヒドロシリル化反応時に有機化合物
(c)を共存さ妊゛て両ヒドロシリル化反応を競争的に
行わせてもよい。
[発明の効果] 本発明によれば、ヒドロシリル化反応により任意の置換
基をシロキサンポリマーに導入すること意に制御するこ
とができる。また、屈折率を制御する置換基を持つモノ
マーをそれぞれ作る必要がなく、安価なモノマーを使用
することができる。
本発明によれば、また屈折率を制御するための置換基を
シロキサンポリマーに導入するとともに該シロキサンポ
リマーの架橋をも進行せしめることができ、簡単に屈折
率の異なる光学用架橋シロキサンポリマーを得ることが
できる。
以上のごとき効果を有するため、良好な光透過特性を得
るための材料風るいは素子間の屈折率の整合が必要とさ
れる、たとえば先導波路、光ファイバーとその接合部、
分岐部、レンズ、光素子との接合部などに用いることが
できる。
実施例 [実施例1] (Mw= 2900、n”= 1.3990)12c+
、2−ビニルナフタレン2.4gをそれぞれクロロホル
ムIOmρに溶かし、両溶液を混合したこの混合液に塩
化白金酸/メタノール溶液(濃度4.72x 10−’
M)10m12を加え試験管に入れ、ヨ<混合シタ後、
70”Cで73時間反応させた。
反応生成物をメタノールで沈澱させた後、再びトルエン
に溶解し、メタノールで沈澱させて透明な液状物を得た
この液状物1g11,3.5−トリビニル−1,1゜3
.5.5−ペンタメチルトリシロキサンo 、 t g
塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液(3,8XI
O″″’M)0.1mgをよく混合し、50℃で24時
間反応させた結果、透明な架橋硬化物を得た。
この硬化物の20℃での屈折率を測定したところ、1.
593であった。
また同じ手順でヒドロシリル化反応を行い、反応液の溶
媒を減圧にて除去して得られた液状物に水を加え放置し
た結果、3日後に架橋硬化物が得られた。
[実施例2] (Mv= 2920、n”= 1.3990)73g1 CMw= 23800、no’ =1−4053 )5
gおよびスチレン3g、ならびに塩化白金酸のイソプロ
ピルアルコール溶液(3,8X l O−’M)0.1
5m12をよく混合し、60℃で3時間反応させた。透
明な架橋硬化物が得られた。この硬化物の20℃での屈
折率を測定したところ、1.462であった。
[実施例3] (Mw= 2900、 ”= 1.3990)D 2g1ジビニルベンゼン4.7g、塩化白金酸のイソプ
ロピルアルコール溶液(3,8X10−3M)O。
1mgをよく混合し、50℃で24時間反応させた結果
透明な架橋硬化物を得た。この硬化物の20℃での屈折
率を測定したところ、1.469でありた。
[実施例4] (Mw=4700.12=32.2%、no’ =1−
4018 ) 2 、0 g、ジビニルベンゼン0.66g、塩化白金
酸のイソプロピルアルコール溶液(3,8X10−3M
)0.111172をよく混合し、50℃で6時間反応
させた結果、透明な架橋硬化物を得た。この硬化物の2
0℃での屈折率を測定したところ、1.455であった
[実施例5] (Mw= 9900SQ= 3%、n6°=1.404
8)3 、0 g、ジビニルベンゼン0.17g、塩化
白金酸のイソプロピルアルコール溶液(3,8X 10
”−M)0 、1 mQをよく混合し、50℃で2.5
時間反応させ、透明な架橋硬化物を得た。この硬化物の
20℃での屈折率を測定したところ、1.413であっ
た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)少なくとも1つの炭素−炭素不飽和結合およ
    び屈折率を制御する為の置換基を有する有機化合物と(
    b)水素化ケイ素を有するシロキサンポリマーとのヒド
    ロシリル化反応により側鎖に該置換基を導入したシロキ
    サンポリマーを、ヒドロシリル化反応において反応せず
    に残った該シロキサンポリマー中の水素化ケイ素と、(
    c)少なくとも2個の炭素−炭素不飽和結合を有する有
    機化合物とのヒドロシリル化反応により架橋したことを
    特徴とする光学用架橋シロキサンポリマー 2、有機化合物(a)の屈折率を制御するための置換基
    が芳香族炭化水素基である特許請求の範囲第1項記載の
    光学用架橋シロキサンポリマー。 3、有機化合物(a)の屈折率を制御するための置換基
    がフッ素含有炭化水素基である特許請求の範囲第1項記
    載の光学用架橋シロキサンポリマー。 4、有機化合物(a)の炭素−炭素不飽和結合が非共役
    型不飽和結合である特許請求の範囲第1〜3項のいずれ
    かに記載の光学用架橋シロキサンポリマー。 5、有機化合物(c)が少なくとも2個の非共役型不飽
    和結合を有し、かつ屈折率を制御するための置換基を有
    する特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の光学
    用架橋シロキサンポリマー。 6、有機化合物(c)が少なくとも2個の非共役型不飽
    和結合を有し、かつシロキサン単位を有する特許請求の
    範囲第1〜4項のいずれかに記載の光学用架橋シロキサ
    ンポリマー。 7、有機化合物(c)が少なくとも2個の非共役型不飽
    和結合を有し、かつ屈折率を制御するための置換基とシ
    ロキサン単位を有する特許請求の範囲第1〜4項のいず
    れかに記載の光学用架橋シロキサンポリマー。 8、有機化合物(a)と有機化合物(c)とが同一の化
    合物である特許請求の範囲第1〜7項のいずれかに記載
    の光学用架橋シロキサンポリマー。
JP9763385A 1985-05-07 1985-05-07 光学用架橋シロキサンポリマ− Pending JPS61254625A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002235006A (ja) * 2001-02-13 2002-08-23 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光学用材料用組成物、光学用材料およびその製造方法
JP2002235005A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 光学用材料用組成物、光学用材料およびその製造方法
JP2005516702A (ja) * 2002-02-08 2005-06-09 オプテック ビー.ヴイ. 高屈折率の可撓性シリコーン

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