[發(fā)明專利]可固化樹脂及由其制造的物品

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080035648.2
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102482423A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設計）人: 丹尼爾·羅伊特曼;迪利普·戈亞
• 申請（專利權）人: 東數(shù)碼光學有限公司
• 主分類號: C08G77/14
• 分類號: C08G77/14;G02B1/04;C08F220/18;C08F220/68
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年6月12日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/268,488的權益，其公開通過參照并入本文。

背景技術

已知的材料經(jīng)常不能令人滿意地平衡用作光學裝置必需的許多要求。的確，對成功的光學聚合物的經(jīng)常競爭的標準有很多且包括：(1)材料必須具有幾乎沒有或沒有黃化的高透明度(在400納米與700納米之間大于90％的透射)；(2)低固化收縮率(小于4％，且在其他實施例中，小于2％線性收縮率)；(3)低“回流”收縮率，也被稱為低熱后收縮率(在室溫與高達280℃之間溫度漂移時小于2％的線性收縮率，在另一個實施例中，在這些條件下小于1％的線性收縮率)；(4)高斷裂韌性(不是脆性的或易碎的，＞1.0MPa)；(5)高折射率(大于1.47，且在另一個實施例中，大于1.49)；(6)低色散(比較高的“阿貝”數(shù)Vd-大于45，且在另一個實施例中，大于53)；(7)易于從模具中釋放；(8)對襯底(典型地石英、玻璃或SiO₂，其可以用添加劑進一步優(yōu)化)的良好附著力；(9)低熱膨脹系數(shù)(120ppm/℃的CTE，且在另一個實施例中，小于80ppm/℃的CTE)；(10)折射率隨溫度變化低(小于100×10^-6RIU/℃的dn/dT)；以及(11)必須通過熱沖擊(在2.5分鐘期間-40℃至85℃循環(huán)100次(即，50℃/min))，而沒有開裂或分層且具有小于1％的收縮率。可能這些標準中最難以滿足的是低固化收縮率、低色散、高折射率、以及高斷裂韌性的要求。

環(huán)氧環(huán)己基-硅氧烷雜化樹脂以前已由Crivello和其他人提出(參見，例如，Crivello等，Chemistry?ofMaterials(2001)vol.13，p.1932)。它們的主要優(yōu)點是它們的低固化收縮率、以及高透明度。雖然由Polyset制造的基于100％(環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(ECHETMS)的一些樹脂具有接近56或更高的阿貝數(shù)值或Vd以及1.5或更高的折射率，但是固化的ECHETMS樹脂幾乎沒有顯示出玻璃化轉(zhuǎn)變且顯示出低斷裂韌性(脆性)。當在玻璃襯底上支撐的薄膜或其他制造的部件(光學裝置)經(jīng)受熱退火(到在室溫與130℃之間)、回流、或熱沖擊時，這導致開裂和破壞。克服大體上陽離子的基于環(huán)氧環(huán)己基的樹脂，且尤其是基于ECHETMS的樹脂，的低斷裂韌性是在已經(jīng)公布的文獻中受到廣泛關注的具有挑戰(zhàn)性的問題。

參見Wu等，“Siloxane?modified?cycloaliphatic?epoxide?UV?coatings，”36?Progress?in?Organic?Coatings(1999)89-101，其教導了用硅氧烷多元醇類改性脂環(huán)族環(huán)氧化物/己內(nèi)酯多元醇涂層。參見Dworak?&?Soucek，“Synthesis?of?cycloaliphatic?substituted?silane?monomers?and?polysiloxanes?for?photocuring，”37Macromolecules(2004)9402-17，其描述了可光固化的材料，所述可光固化的材料包括脂環(huán)族環(huán)氧化物封端的聚(二甲基硅氧烷-CO-甲基氫硅氧烷)和氫化物官能團化的聚(二脂環(huán)族硅氧烷-CO-脂環(huán)族氫氧化環(huán)氧乙烷)。也參見Soucke等，“A?new?class?of?silicone?resins?for?coatings，”4J.Coat?Techn.Res.Vol.3(2007)263-74。

發(fā)明內(nèi)容

在一個方面，本發(fā)明提供了一種可光固化的和/或可熱固化的樹脂(“PT可固化樹脂”)，所述可光固化的和/或可熱固化的樹脂具有優(yōu)良的光學性質(zhì)，能夠用于制造光學裝置或者用于光學裝置的涂層，具有大于1.48的折射率以及以阿貝數(shù)測量的大于45的光色散。在本發(fā)明的另一個方面，提供了一種PT可固化樹脂，所述PT可固化樹脂具有優(yōu)良的光學性質(zhì)，能夠用于制造光學裝置或者用于光學裝置的涂層，具有大于1.49的折射率以及大于53的阿貝數(shù)。也考慮由這些PT可固化樹脂制造的光學裝置或者用于包括這些PT可固化樹脂的光學裝置的涂層。

本發(fā)明的另一個方面是一種為具有優(yōu)良的光學性質(zhì)而不過分地損害這些光學性質(zhì)的PT可固化樹脂提供斷裂韌性和耐久性的方法，所述方法包括：用有效量的至少兩種添加劑固化PT可固化樹脂，所述至少兩種添加劑選自由羥基氧雜環(huán)丁烷類、二縮水甘油醚類、醇類和二乙烯醚類構成的組，且在一個具體實施例中，使用羥基氧雜環(huán)丁烷和縮水甘油醚以制備交聯(lián)的固體雜化聚合物材料。也考慮使用這種方法制造的光學裝置以及用于光學裝置的涂層。