Brevet FR2480948A1 — publié le 19811023

La présente invention se rapporte aux lentilles en matière plastique et plus particulièrement à un matériau à indice de réfraction élevé qui est réticulé suivant les trois dimensions. Les lentilles en matière plastique ont pris beaucoup d'essort parce quelles sont légères et parce qu'elles peuvent être moulées facilement. Elles se sont imposées en particulier comme lentilles de correction de la vue, puisque le poids des verres eux-mêmes a une grande in- fluence sur celui qui les porte et c'est pourquoi de ce point de vue, il est souhaitable que les lentilles soient légères. La principale résine qui est utilisée actuellement pour constituer des lentilles pour la vue est à base de bisallylcarbonate de diéthylèneglycol, ce qui permet de diviser par deux le poids d'une lentille par rapport à une lentille en verre minéral. Mais la bisallylcarbonate de diéthylèneglycol a un indice de réfraction de 1,49 à 1,50, de sorte qu'il faut augmenter l'épaisseur de cette lentille en matière plastique par rapport à une lentille en verre minéral. C'est pourquoi on recherche une lentille en matière plastique ayant un indice de réfraction élevé. Comme résine ayant un indice de réfraction élevé, on peut trouver les polycarbonates (nD = 1,58) et le polystyrène (nD = i,6o) ainsi que d'autres résines telles que mentionnées à la page 243 de Polymer Handbook seconde édition, J.Brandrup E.H. Immergut Editors Wiley-Interscience 1975. Mais toutes les résines ayant un indice de réfraction relativement élevé présentent une certaine thermoplasticité et sont difficiles à fabriquer, de sorte qu'elles ne conviennent pas pour constituer des lentilles ophtalmiques ou autres, de sorte que ces résines ne sont appliquées que pour des lunettes de sécurité ou des lunettes de soleil peu coûteuses. Au brevet français 79 18386, on décrit un copolymère utilisable comme verre organique pour lentilles ayant une bonne transparence et exempt de coloration, constitué essentiellement du produit de copolymérisation d'un monomère de formule dans laquelle R1 désigne l'atome d'hydrogène ou un radical méthyle, R2 désigne l'atome d'hydrogène ou un radical méthyle, et m et n sont des entiers de 0 à 4 au total, et d'un monomère de formule dans laquelle R1 a la même signification que ci-dessus, X désigne l'atome d'hydrogène, de chlore ou de brome, ou un radical méthoxy, amino, nitro, phényle où phénoxy et a est égal à I ou 2, ou de formule dans laquelle R1 et X ont les mêmes significations que ci-dessus et b est égal à I ou 2, ou encore de formule CH2 = Éx (1v) II I Xc 9 c étant égal à 1 ou à 2 Ce copolymère est présenté comme ayant un indice de réfraction égal ou supérieur à 1,55, ce qui constitue un progrès remarquable par rapport au meilleur verre organique pour lentilles connues jusqu'ici dont l'indice de réfraction est voisin de 1,50. Aux exemples, on mentionne des indices de réfraction compris entre 1,556 et 1,604. Or on a maintenant trouvé des matières plastiques légères résistant aux chocs, faciles à couler et à fabriquer ayant une bonne résistance au solvant, à la chaleur, à la rayure et une bonne dureté superficielle dont l'indice de réfraction dépasse nettement 1,60 pour atteindre couramment 1,630 et davantage. L'invention a donc pour objet un matériau destiné à constituer des lentilles en matière plastique, ayant un indice de réfraction supérieur à 1,60,constitué d'un polymère réticulé suivant les trois dimensions dont la channe continent# M-O # ou --; M-O # , M étant un atome métallique, tel que notamment Ti, Zr, Pb, Ta, La, Cu, Zn, Sn, Cr ou Tl. On obtient ainsi un verre pour lentilles ayant un indice de réfraction élevé, une résistance améliorée à la rayure, de bonnes propriétés de résistance aux intempéries et de bonnes propriétés de polissage. De préférence, le polymère est halogéné, sans entre fluoré cependant, et notamment est chloré. Les exemples suivants illustrent l'invention. Exemple 1 En utilisant du tétra-n-butoxy titane ri-# O-nC4Hg)4 et de l'acide méthacrylique comme matière première, on prépare du méthacrylate monomère incorporant du titane et on y ajoute du phtalate de diallyle en une proportion équipondérale, puis on mélange bien. Après avoir ajouté et mélangé au mélange 0,3% en poids de peroxydicarbonate de di-isopropyle-servant d'agent de polymérisation, on verse le monomère-dans l empreinte 4 comprise entre les parties supérieure 2 et inférieure 2' d'un moule pour du verre, qui sont placées de manière à prendre en sandwich une courroie 1, comme indiqué à la figure 1. Les parties 2 et 2' sont maintenues pressées l'une vers l'autre par un ressort 3. Comme les réactions sont plus rapides en compa- raison de celles que l'on obtient avec du bisallylcarbonate de diéthylèneglycol, et afin d'accélérer la dissipation de la chaleur, on effectue la polymérisation à 600C pendant 5 heures au bain-marie. On obtient un polymère réticulé suivant les trois dimensions. La réaction effectuée est une réaction d'élimination d'alcool telle qu'illustrée par le schéma réactionnel suivant Comme catalyseur on utilise de l'acide paratoluènesulfonique. On effectue la réaction d'élimination d'alcool tout en distillant sous vide et on obtient ainsi un monomère. Après quoi on polymérise le monomère suivant le processus de polymérisation mentionné ci-dessus. On utilise du phtalate de diallyle comme agent de réticulation. Le polymère ainsi obtenu a une résistance à la rayure égale à celle du bisallylcarbonate de diéthylèneglycol et il peut etre poli par un polissoir à diamant. Ce polymère, qui a un indice de réfraction de 1,634 et un nombre d'Abbe de 34,a des propriétés optiques qui sont suffisamment bonnes pour servir de lentilles ophtalmiques. Exemple 2 On mélange eut on agite i monomère contenant du métal, obtenu par le schéma ci-dessus de la même manière qu'à l'exemple 1 et du 2,6 - dichlorostyrène dans la proportion pondérale de 7 : 3 puis on y ajoute 0,3% en poids de peroxydicarbonate de di-isopropyle et l'on mélange. Ensuite, on verse le mélange dans le moule à verre et on polymérise. La lentille obtenue est quelque peu jaunâtre et a un indice de réfraction de 1,658. Bien que dans ces modes de réalisation, on ait utilisé Ti et Zr, il est manifeste que l'on peut obtenir le même effet en utilisant d'autres métaux,parce que le polymère incorporant un oxyde métallique a un indice de réfraction élevé. On a utilisé du phtalate de diallyle et du dichlorostyrène comme résine pour la polymérisation. On peut aussi utiliser les polymères représentés par les formules suivantes en même temps que ces résines. On peut obtenir des polymères ayant les propriétés souhaitées, ayant notamment un indice de réfraction élevé et un nombre d'Abbe élevé, en introduisant une liaison oxyde métallique dans les polymères mentionnés ci-dessus. On utilise comme agent de polymérisation et comme agent de réticulation ceux qui sont employés en général. Quand on dépose un revêtement anti-reflet et un revêtement destiné à conférer de la dureté sur les lentilles obtenues, et quand on en mesure l'adhérence, on trouve que tant le revêtement anti-reflet d'oxyde métallique que le revêtement destiné à donner de la dureté et mettant en oeuvre un agent de pontage silanique ou un titanate organique ondes propriétés d'adhérence améliorées. Ainsi l'introduction de la liaison oxyde métallique dans le polymère, outre qu'elle donne un indice de réfraction plus élevé, a d'autres effets bénéfiques. Comme on l'a mentionné ci-dessus, on peut obtenir une lentille en matière plastique ayant un indice de réfraction élevé en introduisant # M- O ;- ou # M - O #- dans des chaînes polymères. Le rapport de mélange est déterminé en fonction des propriétés requises pour les lentilles fabriquées. L'invention s'applique non seulement à un matériau pour des lentilles ophtalmiques, mais d'une manière générale à d'autres lentilles et est donc d'une très grande valeur marchande. REVENDICATIONS 1. Matériau de constitution d'une lentille en matière plastique, ayant un indice de réfraction supérieur à 1,60, caractérisé en ce qu'il comprend un polymère réticulé suivant les trois dimensions dont la chaîne polymère contient des groupes -- ( M-O ) ou ( M-O 9 , M étant un atome métallique. 2. Matériau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que M est Ti, Zr, Pb, Ta, La, Cu, Zn, Sn, Cr ou Tl. 3. Matériau suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polymère inclut un halogène autre que le fluor. 4. Matériau suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'halogène est le chlore.