環氧樹脂的胺催化硫醇固化的制作方法

環氧樹脂的胺催化硫醇固化的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種組合物，所述組合物含有：具有兩個以上環氧基的環氧化合物，具有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫醇酯和/或具有兩個以上硫醇基的硫醚和基于組合物的總重量0.005?2重量％的包含5或6元脂族氮雜環的叔胺，其中所述組合物含有少于1重量％伯胺。本發明還涉及所述組合物作為顯微用包埋介質和作為粘合劑的用途且還涉及包含該組合物的光學元件。
【專利說明】環氧樹脂的胺催化硫醇固化
[0001] 本發明涉及基于可以使用胺催化劑聚合的環氧樹脂和硫醇的組合物，并且涉及其 作為顯微用包埋介質、作為粘合劑和作為膠接劑的用途，以及涉及包含該組合物的光學元 件。
[0002] 對于粘合劑，特別是用于精密機械和光學的結構粘合劑，對于短固化時間存在日 益增加的需求。具有短固化時間的反應粘合劑通常也具有短的加工時間。然而，出于技術觀 點，通常需要足夠長的加工時間，例如，為了精密對準要粘合的工件。聚氨酯粘合劑和胺固 化環氧樹脂已知作為在室溫固化的可商購的粘合劑。在約一小時的加工時間的情況下，達 到最終強度的室溫固化時間在約一至二天的范圍內。
[0003] 可以通過使用光-固化粘合劑實現固化時間的減少，條件是被粘合表面足夠半透 明并且沒有陰影區域。在大的粘合劑表面的情況下，必須實現均勻的照度水平使得粘合劑 可以均勻且以低的應力固化。另外，已知混合體系或雙固化粘合劑作為替代者，其除UV固化 之外，也可以在通過濕度或通過熱在黑暗中固化。然而，在本發明的框架內進行的關于可商 購的雙固化結構粘合劑的研究已經顯示，通過黑暗固化形成的聚合物顯著不同于通過UV聚 合形成的聚合物。沒有例外地，所研究的固化粘合劑的應用性能不令人滿意。此外，黑暗反 應所需的條件對于粘合精密機械和光學器件是不利的，因為在凈室內的濕度通常低于至少 50 %相對濕度的所需濕度，另外，為了干燥常常用氮氣沖洗光室。
[0004] 對于熱后固化反應，常需要80°C以上的溫度，這可能導致應力或者有時導致對部 件的損害。在無氧黑暗固化的情況下，出現的問題是適合它的材料在精密機械光學器件中 常常不存在且在粘合工序之前必須涂覆特定的底涂料作為活化劑。
[0005] 在可商購的基于環氧化物的快速固化粘合劑的情況下，盡管加工時間常常只有幾 分鐘，但是僅僅在約5-20小時(在室溫固化的情況下）后才實現最終的強度。在這樣的短加 工時間的情況下，還存在的問題是粘合表面的潤濕迅速變得不足，由此粘合強度顯著劣化， 特別是在暴露于濕熱之后。
[0006] 對于樣品例如組織切片的顯微檢查，通常將樣品嵌入透明介質中。包埋介質形成 用于顯微檢查的光學環境，防止樣品受到機械損害并且用于長期儲存樣品。對于高圖像質 量來說，包埋介質的光學性質具有決定性的重要性，特別是包埋介質的可以適配于所用的 顯微鏡技術和所研究的制品類型的折射率和色散，以及高透射率和低殘余熒光。包埋介質 的折射率能夠適配為盡可能接近所用的樣品玻片和蓋玻片的玻璃的折射率，或者，在浸泡 式顯微的情況下，接近浸泡介質的折射率，以實現盡可能低的球面像差。在這樣的包埋介質 的情況下，與足夠長的加工時間相伴的短固化時間、用以保護被包埋的生物樣品的室溫固 化以及對被包埋樣品的良好粘合也是需要的。然而，在特定的制品的情況下，（固化的）包埋 介質也可能必須具有盡可能高的折射率，由此之后在顯微檢查中產生高成像質量。
[0007] 此外，在特定的光學應用的情況下，在所用的粘合劑的固化狀態的情況下屈光力 (refractive power)可能必須適配于所用的光學部件的屈光力。用于光學部件的粘合劑也 被稱為膠接劑。例如，在用作分束器的棱鏡組中，在膠接兩個棱鏡時通過膠接劑層不可避免 地產生的楔形誤差可以通過使屈光力適配而消除。可以由此顯著地提高棱鏡組的成像質 量。
[0008] 因此，本發明的目的是提供一種組合物，其克服所述的現有技術的缺陷且具有與 足夠長的加工時間相伴的短固化時間，在室溫可固化，提供良好的粘合并且出色地用作粘 合劑、膠接劑和顯微用包埋介質。
[0009] 該目的是根據本發明由一種組合物實現的，該組合物包含(A)具有兩個以上環氧 基的環氧化物，（B)具有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫醇酯和/或具有兩個以上硫醇 基的硫醚和(C)基于組合物的總重量0.005-2重量％的包含5或6元脂族氮雜環的叔胺，其中 所述組合物含有少于1重量％伯胺。
[0010]該目的進一步通過使用該組合物作為粘合劑、特別是作為膠接劑和作為顯微用包 埋介質實現。該目的還通過其中通過根據本發明的組合物將部件粘合的光學元件而實現。 [0011]令人驚奇地，根據本發明的組合物提供與足夠長的加工時間同時相伴的短固化時 間，其中在室溫已經有完全充分的固化且該組合物具有出色的粘合性。因此根據本發明的 組合物特別適合作為粘合劑。另外，令人驚奇地，使用根據本發明的組合物，要被顯微研究 的樣品特別是生物樣品的非常良好的包埋是可能的，在這些樣品的顯微研究中實現了出色 的圖像質量，且根據本發明的組合物可以非常良好地用作膠接劑。
[0012] 所開發的聚合物體系基于環氧化物與硫醇的堿催化開環的原理。這里，環氧化物， 也稱為環氧樹脂，是用硫醇作為硬化劑組分聚合的。通常而言，環氧樹脂僅僅可以用硫醇從 約80°C的溫度固化。然而，如果增加胺作為堿性催化劑，已經可以在室溫固化。
[0013] 使用胺和硫醇作為用于固化環氧化物的交聯劑是已知的。這里，硫醇組分承擔共 交聯增韌劑的任務。存在具有三組分的粘合劑體系，其由環氧樹脂、硫醇增韌劑和胺硬化劑 組成。這三種組分必須單獨儲存，因為伯胺和硫醇的混合物不是儲存穩定的。聚硫化物，也 稱作硫塑料，在粘合劑配方中用作已確定的硫醇增韌劑。
[0014] 相反，所開發的聚合物體系用通常作為環氧樹脂粘合劑中的硬化劑組分的伯胺分 散。專門用多官能化硫醇進行環氧化物的固化，其中叔胺起著催化劑的作用。硫醇與催化量 的叔胺的混合物在室溫足夠儲存穩定，如我們的研究已經顯示的。因此可以配制雙組分粘 合劑，其中硬化劑組分為聚硫醇，以叔胺為催化劑。
[0015] 在根據本發明的組合物中，在根據本發明的組合物中以催化量所含的包含基于5 或6元環的脂族氮雜環的組分(C)叔胺，即吡咯烷或哌啶衍生物，特別是N-烷基吡咯烷衍生 物或N-烷基哌啶衍生物，具有中心作用。該環脂族叔胺具有足夠高的堿性和親核性以催化 環氧化物與硫醇的開環，但是它不經歷不適宜的副反應，例如與環氧化物的反應。此外，根 據本發明的組合物包含少于1重量％伯胺，優選少于0.1重量％，以避免這樣的副反應，特別 是與環氧化物的反應。令人驚奇地，在聚合中組合物的足夠長的加工時間和短的固化時間 方面所需的性質特點可以用基于與硫醇酯組合使用的基于5或6元脂族氮雜環的叔胺實現， 所述硫醇酯由于酯分類(ester grouping)具有足夠的SH基的反應性。
[0016] 所用的環氧化合物、硫醇酯(硫醇酯）和叔胺在每一種情況下為有機化合物，即使 用有機環氧化合物、有機硫醇酯和有機叔胺。在本發明的含義內，如在現有技術中通常的， 有機化合物是指含碳化合物。
[0017] "含有化合物"如例如環氧化合物、硫醇酯或叔胺通常是指組合物可以含有或包含 這些化合物中的一種以上。在這方面，本發明涉及一種組合物，其包含一種以上在每一種情 況下具有兩個以上環氧基的環氧化合物，一種以上在每一種情況下具有兩個以上酯基和兩 個以上硫醇基的硫醇酯和/或一種以上在每一種情況下具有兩個以上硫醇基的硫醚和基于 組合物的總重量0.005-2重量％的一種以上包含5或6元脂族氮雜環的叔胺，其中所述組合 物含有基于組合物的總重量少于1重量％的伯胺。
[0018] 如在現有技術中也是通常的，脂族化合物是指非芳族有機化合物。脂族化合物可 以是飽和的或不飽和的。環氧化物、硫醇酯、硫醚和胺對于本領域技術人員是已知的，異氰 酸酯和硫代氨基甲酸酯也一樣。在這方面，硫醇酯是含有硫醇基(-SH)和酯基(-C00R)的化 合物，硫醚含有基團RSf (R和V =烷基或芳基)且硫代氨基甲酸酯含有基團RSC(NH)0R'，如 在預聚物/低聚物前體的情況下使用的。
[0019] 在本發明的含義內，聚合物是指由單體的重復單元構成的有機化合物。
[0020] 在本發明的含義內，光潛(photolatent)堿為根據EP 2 145 231 B1權利要求1的 光潛堿化合物。EP 2 145 231 B1的內容因此通過引用結合在本申請中。下面再現了EP 2 145 231 B1的權利要求1:
[0021 ]式(I)，（II)或（III)的光潛堿化合物
[0023] 其中
[0024] Ar為亞苯基、亞聯苯基、亞萘基、亞蒽基或亞蒽醌基，它們全部是未取代的或者被 一個以上&-〇4_ 烷基、C2-C4-烯基、CN、ORn、SRn、CH20Rn、C00R12、CONR 12R13或鹵素取代；
[0025] 、R2、R?和Rs相互獨立地為氫或&-C6-烷基；
[0026] 1?3和1?5-起形成&-〇5_亞烷基橋，其是未取代的或者被一個以上&-C4-烷基取代；
[0027] R4和R6-起形成&-〇5_亞烷基橋，其是未取代的或者被一個以上&-C4-烷基取代；
[0028] Rn為氫、d-C6-烷基或苯基；
[0029] R12和R13相互獨立地為氫、苯基、&-& 8-烷基、被一個以上0間斷的&-&8-烷基;或
[0030] R12 和 R13 為
[0032] n 為 1-10;[0033] X 為直接鍵、0、S或 NR10;[0034] 如果η為1，貝IJA為非間斷的&-&8-烷基或被一個以上0或N(R'13)間斷的&-& 8-烷基 且所述非間斷的或間斷的Q-&8-烷基為未取代的或者被一個以上Q-&8-烷基、Q-C6-羥基 烷基、CN、ORn、SRn、NR12R13、COOR12、OCORw或鹵素取代;或者A為C 2-C18-烯基或為被一個以上 0間斷C3-C18-烯基且所述C2-C18-烯基或間斷的C 3-C18-烯基為未取代的或者被一個以上Q-C8-烷基、&-C6-羥基烷基、CN、ORn、SRn、NR 12R13、C00R12、鹵素或C7-C15-芳烷基取代;或者 [0035] 如果η為1，則A為以下基團
[0037]或
[0038] 如果η為1，則A表示以下基團
[0040] 或者，如果X為0，另外X-A表示X-Y+;
[0041 ] 如果η大于1，
[0042] 則Α為η價飽和的或者不飽和的C2-C5Q-烴基團，其任選地被一個以上0、S、N(R' 13)、 亞苯基、亞萘基間斷，
[0046]且所述非間斷的η價飽和的或不飽和的C2-C5Q-烴基團為未取代的或被一個以上 Ci-C8-烷基、&-C6-羥基烷基、CN、ORn、SRn、NR12R13、〇)01? 12或者鹵素取代；
[0047] 或者如果乂為順10，則六為11價多亞烷基-亞胺(口〇15^11^16116-；[111；[116);其中所述11價 多亞烷基-亞胺為非間斷的或被一個以上(CO)、（C0)0或雙鍵間斷且其中所述非間斷或被間 斷的η價多亞烷基-亞胺為未取代的或者被以下基團取代：
[0049] 或者，如果X為0,另外一個以上Χ-Α表示Χ_η，Υη+或Χ_ η ηΥ+;
[0050] y 為整數 1-20;
[0051 ] z 為整數 1-8;
[0052] 1?'13具有與對R12和R13所給的含義相同的含義中的一個或者為基團（TX);
[0053] 如果η為1，R1Q具有與對A所給的含義相同的含義中的一個；
[0054] 如果η為1，則六:為氫、CrCis-烷酰基、被一個以上0和/或⑶間斷的C2-C 18_烷酰基， 且所述非間斷或被間斷的C2-C18_烷酰基為未取代的或者被一個以上Q-C4-烷基、C 2-C4_烯 基、苯基、^01?11、31?11、順21? 13、0)01?12或者鹵素取代;或者所述非間斷或被間斷的(：2-(^-烷 酰基被C 6-C1Q-芳基取代，C6-C1Q-芳基是未取代的或者被一個以上&-C4-烷基、C 2-C4_烯基、 CN、0Rn、SRn、冊121?13或者鹵素取代；
[0055] 或者A^C3-C18-烯酰基，其是未取代的或者被一個以上Q-C4-烷基、C2-C4_烯基、 CN、ORn、SRn、NR12R13、C00R12、鹵素或者被C 6-C1Q-芳基取代，C6-C1Q-芳基是未取代的或者被 一個以上&-〇4_烷基、C 2-C4-烯基、CN、ORn、SRn、冊121?13或者鹵素取代；
[0056] C2-C18_烷基氨基羰基，其為未取代的或者被一個以上&-C4-烷基、C2-C4-烯基、CN、 ORii、SRn、NR12R13、〇)01?12或者鹵素取代；
[0057] C6-C2Q-芳基氨基羰基，其為未取代的或者被一個以上Q-C4-烷基、C2-C4_烯基、 ORn、NR12R13或者鹵素取代;C7-C2〇-芳基烷基氨基羰基，其是未取代的或者被一個以上&-C4-烷基、C 2-C4-烯基、ORii、順也13或者鹵素取代；
[0058] C7_C15-芳酰基或者C5_C15-雜芳酰基，兩者都是未取代的或者被一個以上(^-〇4-烷 基、C 2-C4-烯基、CN、0Rn、SRn、順121?13或者鹵素取代；
[0059] 或者
[0060] 如果η為1，心表示以下基團
[0062] 如果η大于1，貝烷酰基，其任選地被一個以上0間斷且所述非間斷 或被間斷的C2-C3Q-烷酰基為未取代的或者被一個以上Q-C4-烷基、C 2-C4-烯基、CN、0Rn、 SRn、NR12R13、C00R12、或者鹵素取代；
[0063] η價C8-C2Q-芳酰基或者C6-C2Q-雜芳酰基，兩者都是未取代的或者被一個以上&_〇4_ 烷基、C 2-C4-烯基、CN、0Rn、SRn、NR12R13、〇)01? 12或者鹵素取代；
[0064] η價C1Q-C2Q-芳烷酰基，其是未取代的或者被一個以上&-C4-烷基、C 2-C4-烯基、CN、 ORn、SRn、NR12R13、〇)01?12或者鹵素取代;或者為
[0065] 11價&-(：3()-烷基氨基羰基，其為未取代的或者被一個以上Ci-Cf烷基，C 2-C4_烯基， ^01?11，31?11，冊121?13,0)01? 12或者鹵素取代，其中所述未取代的或者取代11價(：1-(：3()-烷基氨 基羰基任選地由
[0066]經由異氰酸酯的二聚體或三聚體或其衍生物連接的若干單價Q-C30-烷基氨基羰 基組成;或者為
[0067] η價C6-C2Q-芳基氨基羰基，其為未取代的或者被一個以上Q-C4-烷基、C2-C4_烯基、 CN、ORn、SRn、NR12R13、〇)01?12或者鹵素取代；
[0068] 或者
[0069] 如果η大于1，心表示以下基團
[0071] L為:直接鍵;未取代的&-&()-亞烷基，被苯基或一個以上0Η取代的Q-C20-亞烷基； 被一個以上〇、S、0 (CO)、（ C0) 0間斷的&-C20-亞烷基；
[0072] 或者為Cl-C2Q-亞烷基-0-(C0)、 Cl-C2Q-亞烷基-N(Rl9)(⑶）、Cl- C2Q-亞烷基-S、Cl-C20_亞烷基-(K&-C20-亞烷基_(NR 19)或者&-C20-亞烷基-(co)-n(r19)，其中在所述基團&-C20 -亞烷基_0 ( C0 )、Cl-C2Q_亞烷基_N( Rl9 ) ( C0 )、Cl-C2Q_亞烷基_S、Cl-C2Q _亞烷基_0、Cl-C20_ 亞烷基-(冊19)和&-(：2()-亞烷基-(C0)-N(R19)中，與二苯甲酮基的連接意在經由雜原子N、S 或0或者經由C0基進行;或者
[0073] L為（CO)-Q;
[0074] Q為直接鍵、&-C8-亞烷基或者被一個以上0間斷的&-C8-亞烷基；
[0075] L!為直接鍵、C0;未取代的(^-(：2()-亞烷基、被苯基或一個以上0H取代的&-C20-亞烷 基;被一個以上〇、S或NR24間斷的&-C20-亞烷基;被一個以上0、S或NR24間斷且被0H取代的&-C20-亞烷基；
[0076] 或者為未取代的&-(：2()-亞烷基-0-(C0)或者被0H取代的&-C20-亞烷基-0-(C0)，或 者為&-C20-亞烷基-o-(co)，其中亞烷基被一個以上0間斷亞烷基-NUmKCO)、^-c20-亞烷基-SXi-C^o-亞烷基-(KCi-Gio-亞烷基 _(NR19)或者 Ci-Gio-亞烷基-(C0)-N(R19)，其 中，所述基團&-C20-亞烷基-0-(C0)或者被0H取代的&-C20-亞烷基-0-(⑶），或者為&-C20-亞烷基-0- (C0)，其中所述亞烷基被一個以上0間斷;&-C20-亞烷基-N(R19) (C0)、&-C20-亞烷 基-SA-Cm-亞烷基-〇、&-&〇-亞烷基_(NR19)或者&-C20-亞烷基-(C0)-N(R 19)，與噻噸酮基 的連接意在經由雜原子N、S或0或者經由C0基進行;或者
[0077] 亞烷基_0,其中與噻噸酮基的連接意在經由0原子進行;或者
[0078] 1^為（〇))-0;
[0079] Υ為η價陽離子抗衡離子；
[0080] R14 為-CH=CH2 或-C(CH3)=CH2;
[0081 ] Rl5、Rl6、Rl7和Rl8相互獨立地為氛、鹵素、Cl_Cl2-烷基、ORll、SRll、NRl2Rl3、或（C0) ORii;
[0082] R19為氫或d-C6-烷基；
[0083] R2Q、R21、R22和R23相互獨立地具有與對Rl5、Rl6、Rl7和Rl8所定義的含義相同的含義之 ，
[0084] R24為氫、烷基或者被0H取代的烷基;且
[0085] 1?25、1?26、1?27、1?28和1?29相互獨立地為&-〇4-烷基。
[0086] 根據本發明，二縮水甘油醚優選作為環氧化物，因為在它們之中，環氧基為充分反 應性的且位阻對于被硫醇酯打開來說足夠低。特別優選的環氧化物為雙酚A二縮水甘油醚 (Araldite F，Rutapox 0162)，雙酸F二縮水甘油釀（Rutapox 0158)，Nanopox F 440(具有 約40%納米級Si02的雙酚A/F二縮水甘油醚），無色樹脂粘合劑52A(結合有丁二烯-丙烯腈 共聚物的雙酚A/F二縮水甘油醚），雙酚A丙氧基化物二縮水甘油醚，雙酚A乙氧基化物二縮 水甘油醚，雙酚(氫化的)A二縮水甘油醚(Epalloy 5000)，間苯二酚二縮水甘油醚，1，4_環 己烷二甲醇二縮水甘油醚(Erisys GE-22)，1，4-丁二醇二縮水甘油醚，1，6-己二醇二縮水 甘油醚，新戊二醇二縮水甘油醚，二丙二醇二縮水甘油醚，聚丙二醇二縮水甘油醚，三羥甲 基丙烷三縮水甘油醚，三羥甲基乙烷三縮水甘油醚，季戊四醇聚縮水甘油醚（ΙΡ0Χ CL-16) 和1，3-亞二甲苯基四縮水甘油基胺(Erisys GA-240)。雙酚A二縮水甘油醚和雙酚F二縮水 甘油釀是最優選的。
[0087]此外，可以有利的是將環氧化的苯酚酚醛清漆樹脂(例如Epalloy 8330)加入至環 氧組分(環氧化合物）。
[0088] 巰基乙酸酯、2-巰基丙酸酯和3-巰基丙酸酯優選作為硫醇酯，因為根據本發明這 些化合物與叔脂族胺組合具有特別適合的反應性，結果是長的加工時間和短固化階段變得 可能。具有3個以上硫醇基和3個以上酯基的硫醇酯是更優選的。特別優選的是季戊四醇四 (3-巰基丙酸酯）（PTMP)，三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯）（TPMP)，乙二醇二（3-巰基丙酸 酯）（GDMP)，季戊四醇四（巰基乙酸酯）（PTMA)，三羥甲基丙烷三(巰基乙酸酯）（TPMA)，乙二 醇二(巰基乙酸酯）（GDMA)，三[2-(3-巰基丙酰基氧基）乙基]異氰脲酸酯(TEMPIC)和三-[2-(2-巰基丙酰基氧基）乙基]異氰脲酸酯(TETLIC)。其中，季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）已經證 明是特別有利的。雙酚A二縮水甘油醚和季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）的組合和雙酚F二縮水 甘油醚和季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）的組合是特別優選的。作為所述的具有硫醚結構的聚 酯、脂族或環脂族硫醇的備選，例如MR7B(4-巰基甲基-3，6-二硫-1，8-辛烷二硫醇)或MR10 B(生產商:Mitsui Toatsu Chemicals)也可以用于特定的應用。這些硫醚硫醇特別適用于 高折射光學粘合劑和顯微用高折射包埋介質，固化時屈光力n e(2(TC )彡1.60。脂族二硫醇 化合物如例如雙-(2-巰基乙基)醚或雙-(2-巰基乙基)硫醚可以作為反應性稀釋劑添加。
[0089] 在根據本發明的組合物中，作為組分(C)，使用包含5或6元脂族氮雜環的叔胺。月旨 族氮雜環為優選飽和的。優選的是任選取代的N-KrCd-烷基吡咯烷、任選取代的N-Kr C4)_烷基吡咯烷酮、Ν-(&-〇4)_烷基哌啶、Ν-(&-〇4)_烷基哌嗪、任選取代的Ν，Ν-(&-〇4)_二 烷基哌嗪、任選取代的.(CrCU-烷基嗎啉、任選取代的1，4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷 (DABC0)、任選取代的1，5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(DBN)和任選取代的1，8-二氮雜雙環 [5.4.0H^一碳-7-烯(DBU)。(&-C4)-烷基表示具有1 _4個碳原子的脂族基團，即甲基、乙基、 丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基。烷基優選為未取代的或者被羥基取代。
[0090] 下列化合物特別優選作為具有5或6元脂族氮雜環的叔胺：1-(2-羥乙基）吡咯烷、 1-(2-羥乙基)吡咯烷酮、1-(2-羥乙基）哌啶、1-乙基哌嗪、1-(2-羥乙基)哌嗪、1，4_雙-(2- 羥乙基)哌嗪、1-甲基咪唑、4-(2-羥乙基）嗎啉、1，4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABC0)、1，5-二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(08"和1，8-二氮雜雙環[5.4.0]^碳-7-烯(DBU)。
[0091] 在根據本發明的組合物中的環氧化合物和硫醇酯之間的反應速率以及因此的加 工時間和固化時間由所加的叔胺的堿度和濃度控制。一方面為了足夠的加工時間而另一方 面為了短固化時間，已經證實0.005-2重量％的具有5或6元脂族氮雜環的叔胺是適合的。 0.01-2重量％叔胺為優選的，特別是0.02-1.5重量％。在更少的強堿的情況下，某種程度上 在該范圍內更高的量是有利的，且在更強的堿的情況下，某種程度上更小的量是有利的。
[0092] 作為催化有效性的量度的叔胺的堿度可以受在胺氮上電子對的空間可行性 (steric availability)影響。對由Araldite F和PTMP組成的模型粘合劑，研究了適用于胺 催化的環氧化物的硫醇固化的叔胺的相對反應性。這得到：
[0093] a)與強胺堿，在共混的粘合劑中的胺濃度0.2 %
[0094] DBN:反應性1.0
[0095] DBU:反應性1.0
[0096] DABC0:反應性0.2
[0097] b)具有平均堿度的胺，在共混的粘合劑中的胺濃度2%
[0099]針對該背景，特別優選使用基于組合物的總重量0.005-0.3重量％，特別是0.01-0.2重量％的一種以上選自由以下各項組成的組中的叔胺：1，5_二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯（DBN)、1，8-二氮雜雙環[5.4.0]^碳-7-烯（DBU)和1，4_二氮雜雙環[2 · 2 · 2]辛烷 (DABC0)，或使用基于組合物的總重量0.3-2重量％，特別是0.5-1重量％的一種以上選自由 以下各項組成的組中的叔胺：1-(2-羥乙基)吡咯烷、1-(2-羥乙基)吡咯烷酮、1-(2-羥乙基） 哌啶、1-乙基哌嗪、1-(2-羥乙基）哌嗪、1，4_雙-(2-羥乙基)哌嗪、1-甲基咪唑和4-(2-羥乙 基)嗎啉。
[0100] 粘合劑組合物和包埋介質的更需要的性質是在固化的組合物中出現盡可能小的 應力。如果在聚合之前將低聚物添加至組合物中，如上所述由環氧化合物、硫醇酯和環脂族 叔胺制成的根據本發明的組合物可以設計為特別低應力的配方。在本發明的含義內，低聚 物意思是由單體的重復單元構成的有機化合物，其中單體的數量平均數(全部單體的總和） 為3-100，優選5-80，特別是3-45，更優選5-25，特別優選7-15。下面該低聚物也稱為預聚物。 據認為應力的降低基于以下事實:所添加的低聚物減少固化中的收縮。流變和熱分析研究 確定低聚物具有以下優勢:與單體硫醇相比，與環氧組分的固化反應更均勻地開始。其原因 可以是由預聚合結構給出的單個硫醇官能的反應性分布。
[0101] 另外，使用額外的低聚物，可以使粘度適配于所需的預期應用。優選的是組合物含 有基于組合物的總重量10-50重量％的低聚物，特別是基于組合物的總重量20-40重量％。 在根據本發明的組合物的一個優選的實施方案中，除了上述組分(A)至(C)還可以包含低聚 物或者硫醇酯(B)可以是所述低聚物。
[0102] 低聚物，下面也被稱為預聚物，優選為低聚硫代氨基甲酸酯。硫代氨基甲酸酯類對 于本領域技術人員是已知的。它們可以由硫醇和異氰酸酯制備。根據本發明，優選的是這樣 的低聚硫代氨基甲酸酯:其可以通過使至少一種含有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫 醇酯與至少一種二-或聚異氰酸酯反應和/或可以通過使至少一種含有兩個以上硫醇基的 硫醚與至少一種二-或聚異氰酸酯反應獲得，其中所述低聚硫代氨基甲酸酯包含兩個以上 自由硫醇基。在低聚物中的硫醇和異氰酸酯單體的數量的數量平均總和為優選3-100,更優 選5-80,特別是3-45,進一步優選5-25和特別優選7-15。在這方面，低聚物PTMP-XDI-PTMP-XDI-PTMP應包含5個單體。
[0103] 對于低聚硫代氨基甲酸酯的制備，優選相對于異氰酸酯過量使用硫醇酯，以在低 聚硫代氨基甲酸酯中具有自由硫醇基以及避免聚合結構。低聚硫代氨基甲酸酯優選含4個 以上，特別是6個以上和特別優選8個以上和進一步優選10個以上（自由）硫醇基。低聚物摩 爾質量的數量平均值為優選1，000-15，000，特別是1，500-8，000，特別優選2，000-5，000。
[0104] 在一個優選的實施方案中，根據本發明的組合物的硫醇酯和/或硫醚為低聚硫代 氨基甲酸酯。低聚硫代氨基甲酸酯可以優選通過使至少一種含有兩個以上酯基和兩個以上 硫醇基的硫醇酯與至少一種二-或聚異氰酸酯反應(其中低聚硫代氨基甲酸酯包含兩個以 上自由硫醇基)和/或優選通過使至少一種含有兩個以上硫醇基的硫醚與至少一種二-或聚 異氰酸酯反應獲得(其中這里低聚硫代氨基甲酸酯也含有兩個以上自由硫醇基）。
[0105] 在更優選的實施方案中，根據本發明的組合物的硫醇酯表示兩個以上低聚硫代氨 基甲酸酯的混合物。在每一種情況下均可以優選如上所述獲得低聚硫代氨基甲酸酯。
[0106] 在低聚硫代氨基甲酸酯中含有的單體的數量平均值為優選3-100個，更優選5-80 個，特別是3-45個，更優選5-25個，特別優選7-15個。低聚硫代氨基甲酸酯或多個低聚硫代 氨基甲酸酯的比例，基于組合物的總重量，為10-60重量％，優選10-50重量％，特別是20-50 重量％。
[0107] 優選的是：由季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）（PTMP)與苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI) 制成，由季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）與降冰片基二異氰酸酯(NBDI)制成或由季戊四醇四 (3-巰基丙酸酯)與異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)制成的低聚物或低聚硫代氨基甲酸酯，以及 由三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯）（TPMP)與苯二亞甲基二異氰酸酯制成，由三羥甲基丙烷 三（3-巰基丙酸酯）與降冰片基二異氰酸酯（NBDI)制成或由三羥甲基丙烷三（3-巰基丙酸 酯)與異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)制成的低聚物。在這些低聚物中，巰基丙酸酯和二異氰酸 酯的比率為優選20:1至5:1，使得二異氰酸酯基完全反應。
[0108] 實例 PTMP/XDI:
[0109] PTMP 分子量488g/mol，4個SH基
[0110] XDI 分子量 188g/mol，2個NC0基
[0111] 低聚物的制備：聚硫醇與異氰酸酯在惰性氣體下以化學計量過量完全反應。通過 IR光譜監測(在約2260CHT1的NC0帶）。當在IR光譜中不再可以檢測NC0帶時，通常而言，自由 異氰酸酯的比例為<0.05重量％。
[0112] 預聚物 PTMP/XDI 100+10:13.0% 的 SH 基反應。
[0113] 預聚物 PTMP/XDI 100+15:19.5% 的 SH 基反應。
[0114] 預聚物 PTMP/XDI 100+20:26.0% 的 SH 基反應。
[0115] PTMP與XDI的比例與在反應中制備的預聚物/低聚物的粘度相關，因此顯著地影響 所得的粘合劑的粘度。
[0116]含有下列物質的組合物已經證實是特別有益的：
[0117] (A)雙酸A二縮水甘油醚和/或雙酸F二縮水甘油醚，
[0118] (B)基于組合物的總重量，10-50重量％，特別是20-40重量％的硫醇酯，其為一種 以上低聚硫代氨基甲酸酯形式，其在每一種情況下可以由季戊四醇四（3-巰基丙酸酯） (PTMP)和/或三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯）（TPMP)與苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、降冰 片基二異氰酸酯(nbdi)和/或異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)獲得，其中每一種低聚硫代氨基 甲酸酯含有兩個以上自由硫醇基，和
[0119] (C)基于組合物的總重量，0.005-0.3重量％的一種以上選自以下由各項組成的組 中的叔胺：1，5_二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(08幻、1，8-二氮雜雙環[5.4.0]^碳_7_烯 (DBU)和1，4_二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABC0)，或基于組合物的總重量、0.3-2重量％的一 種以上選自由以下各項組成的組中的叔胺：卜(2-羥乙基)啦咯烷、卜(2-羥乙基)啦咯烷酮、 1-(2-羥乙基)哌啶、1-乙基哌嗪、1-(2-羥乙基)哌嗪、1，4_雙-(2-羥乙基)哌嗪、1-甲基咪唑 和4-(2-羥乙基）嗎啉，
[0120] 其中所述組合物含有少于1重量％伯胺。
[0121] 除了上述組分(A)-(C)之外附加包含低聚物特別是上述低聚硫代氨基甲酸酯的組 合物也已經被證實是有益的。特別有益的是，其為含有下列物質，優選由以下物質組成的組 合物：
[0122] (A)雙酸A二縮水甘油醚和/或雙酸F二縮水甘油醚，
[0123] (B)季戊四醇四（3-巰基丙酸酯)和/或三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯）以及
[0124] (C)基于組合物的總重量，0.005-2重量％的1_(2_羥乙基）吡咯烷、1-(2-羥乙基） 吡咯烷酮、1-(2-羥乙基）哌啶、1-乙基哌嗪、1-(2-羥乙基）哌嗪、1，4_雙-(2-羥乙基)哌嗪、 1-甲基咪唑、4-(2-羥乙基）嗎啉、1，4_二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DAB⑶）、1，5_二氮雜雙環 [4 · 3 · 0 ]壬-5-烯(DBN)和/或 1，8-二氮雜雙環[5 · 4 · 0 ] ^碳_7_烯(DBU)，和任選
[0125] (D)基于組合物的總重量，10-50重量％，特別是20-40重量％的由季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）（PTMP)和/或三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯）（TPMP)與苯二亞甲基二異氰酸 酯(XDI)、降冰片基二異氰酸酯(NBDI)和/或異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)制成的低聚物，
[0126] 其中組合物含有少于1重量％，優選少于0.1重量％的伯胺。
[0127] 在一個有益的實施方案中，根據本發明的組合物含有基于組合物的總重量10-85 重量％，特別是30-70重量％，優選40-60重量％的具有兩個以上環氧基的環氧化合物，和基 于組合物的總重量30-70重量％，優選40-60重量％的具有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基 的硫醇酯。
[0128] 在根據本發明的組合物的另一實施方案中，其不另外含有可以與環氧化物經歷開 環反應的化合物。特別是，根據本發明的組合物優選含有基于組合物的總重量少于1重 量％，優選少于0.1重量％的醇和/或苯酚。
[0129] 在更有益的實施方案中，組合物為UV可固化的且另外還含有下列組分:基于組合 物的總重量0.5-2重量％的光潛堿和光引發劑。組分(C)優選為光潛堿且以基于組合物的總 重量0.5-2重量％的量包含于組合物中。
[0130] 如上所解釋的，在本發明的含義內，光潛堿意思是根據EP 2 145 231 B1的權利要 求1的光潛堿化合物。在本發明的含義內，光引發劑為通過光的吸收分解為反應性部分的化 合物。在根據本發明的組合物中，這些反應性部分然后從光潛堿脫除保護基，結果是強堿性 脒結構由光潛堿形成，所述光潛堿作為堿催化環氧化物和硫醇酯的SH基之間的聚合反應。 以這種方式，在UV光的作用區域內局部加速與環氧化物的胺催化硫醇反應，由此大大縮短 組合物的固化時間。
[0131] 除了光引發劑之外，還可以含有染料。染料加入至樹脂組分(A)中以使UV激活可 見。當使用Sudan Blue時，通過用UV光（365nm)照射，觀察到從藍至黃的顏色變化。該過程是 不可逆的。它可以用于使粘合劑的激活可見。
[0132] 確定的是，在黑暗固化和根據本發明的組合物的UV激活之后的固化之間，在聚合 物及其應用性能方面沒有顯著的差別。
[0133] 優選使用任選取代的5_(羰基芳基甲基)-1，5_二氮雜雙環[4.3.0]壬烷或任選取 代的8_(羰基芳基甲基)-1，8_二氮雜雙環[5.4.0]十一烷作為光潛堿。作為組分(C)和作為 光潛堿，任選取代的5-(4-烷酰基羰基芐基甲基)-1，5_二氮雜雙環[4.3.0]壬烷或任選取代 的8-(4-烷酰基羰基芐基甲基)-1，8_二氮雜雙環[5.4.0]十一烷是特別優選的。從這些優選 的光潛堿，通過用UV光(波長為約200-450nm的光）照射，形成1，5-二氮雜雙環[4.3.0 ]壬-5-烯(DBN)或 1，8-二氮雜雙環[5 · 4 · 0 ] ^碳-7-烯(DBU)。
[0134] 根據本發明優選的光引發劑為二苯甲酮和羥基二苯甲酮衍生物，如例如Darocur 1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮）和1找8(311代 1700(0&1'〇(3111'1173+雙-(2,6-二甲氧 基苯甲酰基)-2,4,4_三甲基戊基氧化膦）。使用這些化合物優選作為組分(C)以基于組合物 的總重量0.5-2重量％的量用于組合物中，優選用于包含環氧化物的組分中。
[0135] 當使用根據本發明的組合物作為包埋介質或用于粘合玻璃時，有益的是組合物還 含有烷氧基硅烷。其中，烷氧基硅烷有助于對玻璃的粘合性，例如，在包埋介質和通常使用 的樣品載玻片和蓋玻片之間的粘合性。
[0136] 在本發明的含義內，烷氧基硅烷為(RbhSiRYnR3形式的化合物，其中n=l-3,優 選11 = 3 41和R2,相互獨立地為具有1-10個碳原子的脂族、環脂族或芳族基團，優選具有1-4 個碳原子的脂族基團，即甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基，且R 3 為可聚合基團。R3優選為具有一個以上環氧基或硫醇基的有機基團。優選的烷氧基硅烷為 三烷氧基硅烷，特別是式(Rb^SiR 3的那些。三甲氧基硅烷是特別優選的。烷氧基硅烷優選 以基于組合物的總重量0.3-3重量％，特別是0.5-2重量％的量被包含在組合物中。
[0137] 當烷氧基硅烷還包含可聚合基團時，實現了特別良好的對玻璃的粘合性。由于這 樣通過聚合結合烷氧基硅烷，實現了特別尚的粘合性和穩定性。烷氧基硅烷優選含有環氧 基或硫醇基。3-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷(GLYM0)和3-巰基丙基三甲氧基硅烷 (ΜΤΜ0)是特別優選的。
[0138] 此外，根據本發明的組合物還可以含有增塑劑，固體增塑劑(熔點多40°C )，合成樹 月旨(例如合成樹脂SK和合成樹脂CA);染料(例如Sudan Blue或Seripas Red)和/或聚合物如 例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。另外，可以使用填充劑如石英粉(Silbond)和細粒硅酸 作為添加劑。有益地，可以使用鄰苯二甲酸聚酯、己二酸聚酯和磷酸酯作為增塑劑，可以使 用苯甲酸甲酯、甘油三苯甲酸酯、1，4_環己烷二甲醇二苯甲酸酯、季戊四醇四苯甲酸酯、對 苯二甲酸雙（2-羥乙基）酯和磷酸三苯酯作為固體增塑劑且可以使用酮樹脂、醛樹脂、丙烯 酸類樹脂、多萜樹脂和改性苯酚類樹脂作為合成樹脂。
[0139] 在一個優選的實施方案中，組合物為雙組分體系，其中第一組分包含環氧化物(A) 且第二組分包含硫醇酯(B)和叔胺(C)和任選的低聚物(D)。根據本發明使用UV激活的組合 物類似地優選雙組分體系，其中第一組分包含(A)和(F)且第二組分包含(B)、（C)和(E)和任 選(D)。烷氧基硅烷(G)可以是第一或第二組分的一部分，條件是它不與其他組分反應。如果 (G)為環氧化物，第一組分包含(A)、(F)和(G)，如果(G)為硫醇，第二組分包含(B)、（C)、(E)、 (G)和任選(D)。
[0140] 本發明還涉及根據本發明的組合物作為粘合劑，特別是用于精密機械和光學器件 的用途，和作為顯微用包埋介質的用途。優選的用途為根據本發明的組合物用于粘合精密 機械或光學器件的用途。這里，為了降低應力，上述額外的低聚物(預聚物)是特別令人感興 趣的。
[0141] 根據本發明的組合物作為粘合劑配方的應用優選在雙盒(按體積2+1份或按體積1 + 1份）中使用靜態混合管進行。這樣使得粘合劑的混合過程對于使用者變得顯著地更容易。 當作為光功能聚合物體系用于膠接光學部件或用于包埋顯微制劑時，主要將樹脂和硬化劑 用精密天平稱重到干凈的混合容器，然后混合直至它們沒有條紋。由于對于光學粘合劑存 在的要求，可能常常實現不了為了雙盒的應用而預定的固定的混合比。
[0142] 在本發明框架內所設想的粘合劑可以通過使用光學質量的組分制備成具有光功 能性能如確定的折射率、色散、高透射率、低殘余熒光和沒有應力。為了達到這些質量，還可 以必要的是純化所用的原料，例如，在精密真空中用分子蒸餾或者通過在活性炭上或在活 性氧化鋁上清潔。
[0143] 可以通過選擇所用的組分特別是其基團將這樣粘合劑的所需的折射率或色散(阿 貝數)調節至所需的目的。用于光學部件的粘合劑(膠接劑)的屈光力的適配，特別是使屈光 力對被粘合的光學組件的適配可以對確定的波長(例如在光學測量系統的情況下）或在多 色應用的情況下對確定的波長范圍（例如450nm-700nm)進行。在屈光力的多色適配的情況 下，重要的是使膠接劑和光學部件彼此的色散（屈光力的波長依賴性)盡可能接近匹配。在 這樣的情況下，通常限定光譜矩心，例如546nm(n e)。膠接劑的色散可以通過所用的膠接劑 組分控制，因為單體物質的化學結構對屈光力和色散具有顯著的影響。使（固化的）膠接劑 的屈光力精確適配于光學部件也稱為"折射率匹配"。
[0144] 具體應用是膠接光學部件，其部分地包括在組件表面上的衍射、反射和/或其它微 光學元件。例如，如果將屈光力適配為A n<0.0005,在膠接劑層中封閉的衍射結構不再是 可光學識別的。
[0145] 具有盡可能精確的屈光力的膠接劑組分應用于非常準確的折射率匹配。膠接劑的 樹脂組分，以及硬化劑，應優選可再現地制備成精確度A n<0.0002。為了達到這一精確度， 優選至少兩種具有差別屈光力的主要成分，例如硫醇酯或硫代氨基甲酸乙酯用于樹脂組分 (環氧化合物，組分(A))和/或用于硬化劑組分(硫醇酯(B)或低聚硫代氨基甲酸酯）。
[0146] 根據本發明的組合物已經令人驚奇地證實特別適合作為具有高的屈光力適配度 的膠接劑。有益的是使用上述低聚物，特別是低聚硫代氨基甲酸酯（降低的體積收縮率，固 化時的低應力，適合樹脂組分的粘度-從而更好的樹脂和硬化劑的混合性）。預聚合聚硫醇 可以通過聚硫醇與不足的二異氰酸酯的完全反應制備。通過以溫度控制方式進行反應，這 些預聚物可以特別可重復地制備。
[0147] 本發明還涉及用于粘合工件的方法，所述方法包括以下步驟:混合(A)具有兩個以 上環氧基的環氧化合物，（B)具有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫醇酯，（C)基于組合 物的總重量0.005-2重量％的包含5或6元脂族氮雜環的叔胺，和任選(D)基于組合物的總重 量10-50重量％的低聚物且然后使混合物與要粘合的工件接觸。
[0148] 另外，本發明涉及一種用于粘合工件的方法，所述方法包括以下步驟:混合(A)具 有兩個以上環氧基的環氧化合物，（B)具有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫醇酯，（C) 基于組合物的總重量0.005-2重量％的包含5或6元脂族氮雜環的叔胺，0.5-2重量％的光潛 堿和光引發劑以及基于組合物的總重量任選10-50重量％的低聚物，使混合物與要粘合的 工件接觸，然后用波長為200至450nm的光照射，其中混合物固化。
[0149] 此外，提供一種用于制備對預定波長范圍透明且其中包埋光學活性結構的光學元 件的方法，所述方法包括以下步驟：
[0150] a)提供第一殼體，所述第一殼體對預定波長范圍透明，以單件形式形成且在其上 側包括結構化部分，
[0151] b)向所述結構化部分涂覆對所述預定波長范圍是光學活性的的涂層以形成光學 活性結構，
[0152] c)提供第二殼體，所述第二殼體對預定波長范圍透明，以單件形式形成且包括平 滑下側，所述下側具有與所述上側的形狀互補的形狀，
[0153] d)在所述第一殼體的上側和/或所述第二殼體的下側上涂覆對所述預定波長范圍 透明的根據本發明的組合物作為粘合劑，和
[0154] e)通過所述粘合劑將所述第一殼體的上側膠接至所述第二殼體的下側，結果制備 了其中包埋所述光學活性結構的雙殼體光學元件。
[0155] 使用根據本發明的該方法，可以用僅僅兩個殼體(特別是精確用兩個殼體）以所需 的精確度大規模制備光學元件。然而，光學元件還可以包括用根據本發明的組合物相互粘 合和膠接的多于兩個殼體以及兩個以上部件。
[0156] 特別是，第一和第二殼體可以在步驟a)和c)中在每一種情況下制備作為尺寸穩定 的殼體。尺寸穩定的殼體具體是指當除了重力外沒有其它的力作用于其上時保持其形狀的 殼體。
[0157] 此外，第一和第二殼體可以在步驟a)和c)中制備使得上側和下側形成為彎曲的。 另外，可以提供第一和第二殼體，使得在每一種情況下不面向上側和下側的側面形成為彎 曲的。曲率可以是球面曲率，非球面曲率或其他曲率。
[0158] 可以在步驟a)中提供第一殼體，使得除了結構化部分之外上側形成為平滑表面。
[0159] 另外，在步驟b)之后，可以用材料填充由結構化部分形成的至少一個凹部直至上 偵L當制備第一殼體時優選使用相同的材料。此外，根據本發明的組合物可以用于填充。
[0160] 填充可以一步進行或者在若干填充步驟中進行。特別是，填充進行使得存在一個 平滑的連續的上側。填充的結構化部分因此與上側的其余部分一起形成連續的表面。
[0161] 在根據本發明的方法中，在步驟d)中，可以將粘合劑作為粘合劑層涂覆在第一殼 體的整個上側和/或第二殼體的整個下側上。特別是，結構化部分(優選當用材料將其填充 至上側時)也可以設置有粘合劑層。
[0162] 第一殼體，也可以稱為第一部分體或第一半成品部件，可以由第一聚合物材料制 備，且第二殼體，也可以稱為第二部分體或第二半成品部件，可以由第二聚合物材料制備。 第一聚合物材料和第二聚合物材料在每一種情況下可以為熱塑性材料和/或熱固性材料。 作為熱塑性材料，可以使用例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，例如Plexiglas )，PA(聚酰胺，例 如Trogamid CX)，⑶P(環稀經聚合物，例如Zeonex)，PC(聚碳酸酯，聚（雙酸A碳酸鹽），例如 1^1〇'〇1〇11，特別是1^ 2647)，1^1?(液體硅氧烷橡膠，例如3;[1(^代1141381:08；[1)，？31](聚砜， 例如Ultrason)，PES(聚醚砜)和/或PAS(聚（亞芳基砜））。作為熱固性材料，可以使用例如 ADC(烯丙基雙二醇碳酸酯，例如CR-39)，丙烯酸酯（例如Spectralite)，PUR(聚氨酯，例如 RAVo 1 ut i on)，PU/PUR (聚脲，聚氨酯，例如Tr i veX)，PTU (聚硫代氨基甲酸乙酯，例如MR-8， MR-7)和/或基于環硫醚/聚硫醇的聚合物(例如MR-174)。
[0163] 特別是，可以將光學活性結構完全包埋在光學元件中使得其不延伸至光學元件的 外邊界表面。光學活性結構的尺寸優選小于光學元件的尺寸。也可以說光學活性結構僅僅 形成于光學元件的一部分中。包埋的光學活性結構可以具有小于光學元件的最大橫向尺寸 的最大橫向尺寸。特別是，它可以小于光學元件的橫向尺寸的50%或者也小于光學元件的 橫向尺寸的40%，30%或20%。光學活性結構因此優選設置成包埋在光學元件中但是僅僅 在一部分中。
[0164] 在根據本發明的方法中，在步驟b)之后和在步驟d)之前，可以將由熱固性材料制 成的保護層通過傾倒涂覆至光學活性涂層。為此，特別是可以使用RIM方法(反應注射成型 方法）。這里，例如可以在注射之前直接將兩種組分在模具中混合，結果是組分相互反應且 可以形成所需的化學交聯聚合物。第一殼體優選定位在相應的模型中，使得可以形成所需 的保護層。
[0165] 光學活性結構可以例如形成為折射和/或衍射結構。特別是，光學活性結構可以形 成為部分折射結構和/或波長依賴性折射結構。
[0166] 第一和/或第二殼體的形成可以特別是在每一種情況下在至少兩個相繼的部分步 驟中進行。這導致在第一或第二殼體的制備中降低的收縮率。
[0167] 在根據本發明的方法中，可以使用這樣的材料:對于至少一個選自預定波長范圍 的波長來說折射率相差不大于〇. 005或0.001的第一和第二聚合物材料。特別是，折射率可 以相差不大于0.0005。在這樣小的折射率差別的情況下，在兩種聚合物材料之間的邊界表 面對于預定波長范圍幾乎在光學上消失。特別是，可以選擇聚合物材料，使得在預定波長范 圍內它們具有相同的色散。
[0168] 預定波長范圍可以是可見光波長范圍、近紅外線范圍、紅外線范圍和/或UV范圍。
[0169] 為了根據步驟a)提供第一殼體和根據步驟c)提供第二殼體，在每一種情況下，可 以使用模塑方法(如例如注射成型、注射壓縮成型、RIM、流延）、成形方法(如例如熱成形、熱 壓花），移除和/或分離方法(如例如金剛石切割、離子轟擊、蝕刻）。當然，還可以將用于提供 第一或第二殼體的這些方法相互結合。
[0170] 第一殼體和第二殼體在每一種情況下特別是形成為通過粘合劑層相互膠接的尺 寸穩定的半成品部件。
[0171] 特別是，第一殼體可以具有(例如3.5mm)的范圍內的平均厚度且第二殼體 可以具有0.15mm至2mm范圍內的平均厚度，或者0.15mm至0.25mm(例如0.17mm)范圍內的平 均厚度。第一殼體平均厚度與第二殼體平均厚度的比率可以位于5-40、10-35、15-25或IS-SSC 例如 20、20.5 或 21) 的范圍內。
[0172] 第一殼體可以在邊緣(或邊際區域)具有厚度大于第一殼體的平均厚度的區域。在 確定第一殼體平均厚度時優選不考慮邊際區域。另外，邊際區域可以與第一殼體以單件形 式形成或者其可以為膠接至第一殼體的單獨元件。例如，邊際區域可以粘合或膠接至第一 殼體。邊際區域可以形成使得其提供至少一種另外的光功能。這可以特別是衍射和/或折射 光功能。特別是，具有邊際區域的第一殼體可以形成使得其為L-形狀。
[0173] 根據步驟b)涂覆光學活性涂層可以例如，通過氣相涂布、濺射、CVD(化學氣相沉 積）、濕法涂布等進行。涂層可以是單層。然而，其還可以涂覆數層。特別是，還可以涂覆干涉 層體系。此外，還可以涂覆至少一個用于粘合的層、一個用于機械補償的層和保護層(擴散/ 迀移、熱保護、化學保護、UV保護等）。光學活性涂層可以設計為用于特定的波長或特定的范 圍。此外，其功能可以另外或備選地依賴于入射角度、極化和/或另外的光學性質。光學活性 結構可以是反射的，特別是高反射的（例如反射鏡式），部分透明/部分反射的和/或可以提 供濾光器效應。此外，光學活性涂層可以是衍射光學元件。
[0174] 光學活性涂層可以僅僅涂覆至結構化部分。備選地可以在整個表面上涂覆光學活 性涂層，然后在不需要表面部分中將其移除。例如，化學蝕刻或離子蝕刻可以用于這樣的移 除。
[0175] 至少一種金屬、至少一種金屬氧化物或至少一種金屬氮化物可以用用于光學活性 涂層。也可以使用有機材料和/或聚合物材料。此外，可以使用通常所說的混合材料，如例如 有機-無機混合體系或有機改性的硅烷/聚硅氧烷。
[0176] 此外，可以進行步驟a)_e)使得光學活性結構包括提供所需的光學功能的相互隔 開的表面件。表面件可以是例如，反射表面件。反射表面件可以引起全反射(幾乎100%)或 也可以僅僅引起部分反射(部分反射表面件）。特別是，反射表面件不位于共同的平面內。它 們可以相互平行偏置。
[0177] 反射表面件一起可以提供偏轉效果，且任選地，它們還可以另外提供成像效應。
[0178] 表面件可以在每一種情況下單獨地形成為平的表面件或形成為彎曲成形的表面 件。
[0179] 在根據本發明的方法中，光學元件可以在進行步驟e)之后精加工。然而，也可以進 行至少一個或多個材料移除加工步驟以例如機加工或者切掉不面向第一殼體的第二殼體 的邊界表面。這同樣適用于不面向第二殼體的第一殼體邊界表面。
[0180] 當然，也可以進行至少一個或多個表面精加工方法步驟，如例如涂覆抗反射涂層、 硬涂層等。特別是，可以進行由眼鏡透鏡的制備已知的精加工方法。
[0181] 因此可以用根據本發明的方法提供精加工的光學元件。然而，對于更多的方法步 驟，為了精加工光學元件以使其可以用于預期的應用，還可能需要更多的方法步驟。
[0182] 此外，提供一種對預定波長范圍透明且其中包埋光學活性結構的光學元件，其中 光學元件通過根據本發明的方法的步驟(還包括其發展)制備。
[0183] 特別是，光學元件可以形成為眼鏡透鏡用于顯示裝置，其可以裝配在使用者的頭 部且產生圖像以及包括前側面和后側面，接入部和與接入部隔開的脫離部和光導通道，其 將通過光學元件的接入部接入到光學元件中的產生的圖像的像素的光束在光學元件中引 導至脫離部，光束由脫離部從眼鏡透鏡脫離，其中脫離部包括光學活性結構，其引起光束的 偏轉以脫離，且其中前側面由不面向第一殼體的第二殼體側面形成和后側面由不面向第二 殼體的第一殼體形成。
[0184] 此外，可以提供用于顯示裝置的光學元件，該顯示裝置可以裝配在使用者的頭部 且產生圖像，所述光學元件包含:前側面和后側面，接入部和與接入部隔開的脫離部，和光 導通道，其適合用于將經由光學元件的接入部接入到光學元件中的產生的圖像的像素的光 束在光學元件中引導至脫離部，光束由脫離部從光學元件脫離，其中光學元件包括用根據 本發明的組合物相互結合、優選粘合的若干部件。此外，光學元件優選眼鏡透鏡。
[0185] 另外，提供顯示裝置，其具有:可以裝配在使用者的頭部的支架，固定至支架的產 生圖像的圖像產生模塊，和固定至支架的成像光學系統，其包括根據本發明的光學元件，且 其在將支架裝配在使用者的頭部上時將產生的圖像成像為使得使用者可以觀察到它為虛 像。
[0186] 成像光學系統可以包括光學元件作為唯一的光學元件。然而，對于成像光學系統 除了所述光學元件還可以包括至少一個其他的光學元件。
[0187] 顯示裝置可以包括激活圖像產生模塊的控制單元。
[0188] 圖像產生模塊可以特別是包括二維成像系統，如例如LCD模塊，LCoS模塊、0LED模 塊或傾斜鏡矩陣。成像系統可以包括多個像素，其可以例如按行和按列排列。成像系統可以 是自發光的或者不是自發光的。
[0189] 圖像產生模塊可以特別形成為使得其產生單色或多色圖像。
[0190]根據本發明的顯示裝置可以包括本領域技術人員已知的對于其操作必需的其他 元件。
[0191]此外，提供用于制備所述顯示裝置的方法。根據本發明的制備方法制備根據本發 明的光學元件且將以這種方式制備的根據本發明的光學元件與顯示裝置的其他元件結合 (或組裝)使得制備根據本發明的顯示裝置(包括其另外的顯影）。
[0192] 應理解上述特征和下面要解釋的那些不僅可以以所述的組合使用，而且可以以其 他組合或單獨使用，而不偏離本發明的范圍。
[0193] 下面參考附圖通過實例更詳細地說明本發明，所述附圖也公開了對本發明必要的 特征。為清楚起見，在圖中至少部分地省略了在比例和比率上精確的圖示且沒有陰影。在以 下圖中顯不有：
[0194]圖1根據本發明的顯示裝置的實施方案；
[0195] 圖2根據本發明的光學元件1的放大部分截面圖，包括圖像產生模塊的示意圖；
[0196] 圖3-7說明根據本發明的光學元件的制備的部分截面圖；和
[0197] 圖8說明制備根據本發明的光學元件的替代方法的部分截面圖。
[0198] 在圖1所示的實施方案中，根據本發明的顯示裝置1包括:支架2,其可以裝配在使 用者的頭部上，可以以例如常規的眼鏡框的方式形成；以及第一和第二眼鏡透鏡3、4,其可 以固定在支架2上。具有眼鏡透鏡3、4的支架2可以形成例如為運動眼鏡、墨鏡和/或用于糾 正視覺缺陷的眼鏡，其中如下所述虛像可以通過第一眼鏡透鏡3被反射到使用者的視場中。
[0199] 為了這個目的，顯示裝置1包括圖像產生模塊5,其可以排列在支架2的右手太陽穴 柄(temple stem)區域內，如在圖1中示意性顯示的。圖像產生模塊5可以包括二維圖像產生 元件6(圖2)，如例如OLED、LCD或LcoS芯片或傾斜鏡矩陣，其中多個像素以例如按列和按行 排列。
[0200] 眼鏡透鏡3和4,特別是第一眼鏡透鏡3,僅僅是作為實例與根據本發明的顯示裝置 1 一起描述的。眼鏡透鏡3、4,或至少第一眼鏡透鏡3是在每一種情況下單獨地形成為根據本 發明的眼鏡透鏡3、4或形成為根據本發明的光學元件。根據本發明的光學元件也可以用在 與上述顯示裝置1不同的環境中。因此，光學元件，當其形成為眼鏡透鏡時，當然也可以形成 為第二眼鏡透鏡4。
[0201] 如可以從在圖2中的放大示意部分截面圖中所見的，顯示裝置1包括成像光學系統 7,其包含在圖像產生元件6或成像系統6與第一眼鏡透鏡3之間安置的光學元件8。另外，第 一眼鏡透鏡3本身也用作成像光學系統7的部件。
[0202] 光束9可以出自成像系統6的每一個像素。通過借助于控制單元10相應地激活成像 系統6的像素產生所需的圖像，控制單元10可以是圖像產生模塊5的一部分。在圖2中，光束 的光束路徑繪制為顯示光束9,結果是光束9也在下面論述。
[0203] 出自成像系統6的光束9通過光學元件8且通過接入部11進入第一眼鏡透鏡3(這里 第一眼鏡透鏡3的端面），且在其中沿著光導通道12引導至脫離部13。脫離部13包括若干反 射偏轉表面14(也可以稱為反射小面），它們相互鄰接地排列，在其上光束9的反射在第一眼 鏡透鏡3的后側面15的方向上進行，結果是光束9經由后側面15從第一眼鏡透鏡3出來。
[0204] 因此，當使用者根據需要在其頭部佩戴根據本發明的顯示裝置1時，他在觀看脫離 部13時可以觀察到作為虛像通過成像系統6產生的圖像。在這里描述的實施方案中，使用者 必須相對直視的觀察方向G朝右約40°觀看。在圖2中，為了清楚起見，繪出了使用者眼睛的 旋轉中心16,以及成像光學系統7的眼盒(eyebox) 17或出射光瞳17。眼盒17由顯示裝置1提 供且使用者的眼睛可以在其中移動且他始終可以看到作為虛像產生的圖像的區域。
[0205] 盡管在所述的實施方案中接入是經由第一眼鏡透鏡3的端面進行的且因此接入部 11形成于第一眼鏡透鏡3的端面，但也可以經由第一眼鏡透鏡的后側面15進行接入。
[0206] 如在圖2中以示意圖所示的，第一眼鏡透鏡3的后側面15和前側面18形成為彎曲 的。
[0207] 此外，如特別是可以從圖2中圖示所知道的，第一眼鏡透鏡3形成為具有兩個殼體， 且包括具有第一和第二側面20和21的外殼體19和具有第一和第二側面23和24的內殼體22。
[0208] 外殼體19的第一側面20形成第一眼鏡透鏡3的前側面18,且內殼體22的第一側面 23形成第一眼鏡透鏡3的后側面15。外殼體18的第二側面21和內殼體22的第二側面24彼此 相對，具有互補曲面并經由粘合劑層31相互平坦連接。為了形成粘合劑層31，可以使用根據 本發明的組合物作為用于粘合兩個殼體19、22的粘合劑。
[0209] 形成光導通道12,使得光束9所需的引導從接入部11進行至脫離部13。這可以通過 例如在前側面18(=外殼體19的第一側面20)和后側面15(=內殼體22的第一側面23)上的 全內反射進行。當然，對于引起所需的光束9的反射的反射涂層，其還可以形成于光導通道 12的區域內的前側面18和/或后側面15上。反射涂層的反射性可以例如盡可能高(約100%) 或較低。反射涂層因此可以形成為反射鏡層或作為部分反射層。
[0210] 在這里所述的實施方案中，外殼體19的兩個側面20、21為球面式彎曲的，且外殼體 19的第一側面20具有94mm的曲率半徑，且外殼體19的第二側面21具有92mm的曲率半徑。外 殼體的厚度因此為2mm。然而，外殼體19也可以形成為具有更小的厚度。外殼體19的厚度因 此可以在0.15mm至小于2mm的范圍內。特別是，外殼體19可以形成為尺寸穩定的膜。這里，尺 寸穩定的具體是指膜如果沒有其他的力作用于其上，至少承受重力且因此保持其形狀。 [0211]內殼體22的第二側面24為球面式彎曲的，且具有與外殼體19的第二側面21的半徑 相應的曲率半徑。這里，其因此為92_半徑。內殼體22的第一側面23為球面式彎曲的且具有 糾正使用者視覺缺陷所需的曲率半徑(例如當使用PMMA作為內殼體22的材料時150mm)。當 然，內殼體的第一側面23也可以是非球面式彎曲的。外殼體19的材料優選與內殼體22的材 料相同。內殼體22的厚度基本上取決于內殼體22的第二側面24的半徑與內殼體22的第一側 面23的半徑的差別且在上述實例中為約3mm。
[0212] 如已經提及的，內和外殼體22和19的材料優選相同，結果是它們具有相等的折射 率。內和外殼體22和19優選經由粘合劑層31粘合在整個表面上，結果是提供了緊湊的第一 眼鏡透鏡3。
[0213] 這里描述的實施方案的第一眼鏡透鏡3提供了+2屈光度的糾正。
[0214] 根據本發明的光學元件可以如下制備；
[0215] 在第一步驟中，在注射模型中由熱塑性聚合物制備第一半成品部件25。如從圖3的 放大局部截面圖所示的，第一半成品部件25包括第一側面23和第二側面24。模擬反射小面 14所需的形狀的微結構26形成于第二側面24上。
[0216]在微結構26的區域中，然后用光學活性層27涂覆第一半成品部件25,其用虛線表 示(為了簡化圖示，層27未畫在圖2中）。已知的涂覆方法可以用于此，如例如化學氣相沉積 (CVD)或物理氣相沉積(PVD)。選擇光學活性層27(在圖4中用點表示），使得提供所需的反射 小面14。
[0217] 在下列步驟中填充由于微結構26而存在的從第二側面24延伸進入至半成品部件 25的凹部，使得產生連續的平滑第二側面24(圖5)。為了填充凹部，可以使用與用于制備半 成品部件25的材料相同的材料28或光學膠接劑或光學粘合劑28。特別是，可以使用根據本 發明的組合物。
[0218] 然后，外殼體19在注射模塑中由熱塑性聚合物制備作為第二半成品部件30使得其 包括第一和第二側面20、21。備選地，第二半成品部件30可以在制備第一半成品部件25之前 制備或者在與第一半成品部件25相同的時間制備。然后將該第二半成品部件28在整個表面 上粘合至第一半成品部件25。為此，可以用光學粘合劑或光學膠接劑涂覆第二半成品部件 30的第二側面21和/或第一半成品部件25的第二側面24,以形成粘合劑層31。在圖6中，顯示 了以下例子:其中第一半成品部件25的第二側面24涂覆有粘合劑層31。然后，將兩個半成品 部件在其表面21和24經由粘合劑層31(也可以稱為粘合層)彼此接觸，如在圖6中由箭頭P1 所示的，且將粘合劑層31固化以制備根據本發明的光學元件3,如在圖7中所示的。這樣，提 供了根據本發明的光學元件3,其以雙殼體形式制成，其中雙殼體19和22的外側面23和20形 成第一眼鏡透鏡3的后側面15和前側面18。
[0219]可以使用不同的材料作為用于兩個半成品部件25和30的材料。然而，優選使用相 同的材料用于兩個半成品部件25和30。特別是，使用熱塑性聚合物和/或熱固性聚合物。
[0220] 作為熱塑性聚合物，可以使用例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，例如Plexiglas)，PA (聚酰胺，例如Trogamid CX)，⑶P(環稀經聚合物，例如Zeonex)，PC(聚碳酸酯，聚(雙酸A碳 酸酯），例如1&1〇'〇1〇11)，1^1?(液體硅氧烷橡膠，例如5;[1(^代1141381:08；[1)，？51](聚砜，例如 Ultrason)，PES(聚醚砜)和/或PAS(聚(亞芳砜））。作為熱固性聚合物，可以使用例如ADC(稀 丙基雙二醇碳酸酯，例如〇1?-39)，丙烯酸酯（例如5? 6(^^11以），？1]1?(聚氨酯，例如 RAVo 1 ut i on)，PU/PUR (聚脲，聚氨酯，例如Tr i veX)，PTU (聚硫代氨基甲酸乙酯，例如MR-8， MR-7)和/或基于環硫化物/聚硫醇的聚合物(例如MR-174)。
[0221] 在圖8中，在放大的截面圖示中，顯示第一半成品部件25具有微結構26和光學活性 層27。與前述的微結構26的一步填充不同的是，在根據圖8的變型中，其在兩個步驟中進行。 以這種方式，可以最小化可能在填充層28^282(填充層28:和之后填充層28 2)的材料固化時 發生的不宜的收縮。當然，填充也可以在多于兩個步驟中進行，例如在三個、四個、五個或六 個步驟中進行。
[0222] 在根據本發明的顯示裝置1中，經由第一眼鏡透鏡3將虛像反射到使用者的視野 中。當然，經由第二眼鏡透鏡4反射也是可能的。此外，可以形成顯示裝置1使得可以經由兩 個眼鏡透鏡3、4反射信息項目或虛像。反射可以進行使得產生三維圖像效果。然而，這并不 是絕對必須的。
[0223] 眼鏡透鏡3、4可以具有0的屈光力或不同于0的屈光力（特別是為了糾正視覺缺 陷）。如在圖中所示的，眼鏡透鏡3的兩個前側面11和后側面12形成為彎曲的。特別是，前側 面11可以是球面式彎曲的。如果眼鏡透鏡具有不同于0的屈光力，為了糾正視覺缺陷，通常 地，適當地選擇后側面15的曲率，以實現相應的糾正。后側面15可以具有不同于球面形狀不 同的曲面。
[0224] 支架2不必須形成為眼鏡型支架。在其上顯示裝置可以裝配或佩戴在使用者的頭 部的任何其他類型的支架也是可以的。
[0225] 在所述的實施方案實例中，眼鏡透鏡3形成為具有兩個殼體。然而，也可以制備具 有多于兩個殼體例如至少三個殼體的眼鏡透鏡。特別是，眼鏡透鏡可以由兩個部件制備(其 未必需要是殼體)或者由多于兩個部件制備。然后殼體或部件優選用根據本發明的組合物 粘合在一起。
[0226] 下列實施例說明本發明。
[0227] 下面提及的組合物通過以下方法制備：以所述的樹脂順序混合組分以及通過以所 述的硬化劑順序混合組分單獨制備硬化劑，并隨后將樹脂和硬化劑以所述的比率混合。在 所述之處，如在粘合劑技術中通常的是，樹脂和硬化劑的混合在雙盒中進行，其中將樹脂和 硬化劑通過將其推動通過螺旋結構形式的混合部(靜態混合管)而混合，其中比率x+y，例如 2+1，表示樹脂與硬化劑的重量比。
[0228] 使用下述粘合劑，可以獲得約60-120min.的足夠長的加工時間，伴隨有在4-6小時 之內（在室溫）的完全充分固化且實現出色的粘合性。使用所述的包埋介質，可以在組織切 片的微觀檢查時獲得出色的圖像質量。
[0229 ] 1.粘合劑:結構粘合劑，固化粘合劑
[0230] 實施例1:
[0231] 樹脂：1〇〇 重量份 Araldite F
[0232] 3 重量份 Glymo
[0233] 0.02 重量份 Seripas Red
[0234] 硬化劑：100重量份預聚物PTMP/XDI( 100+10重量份）
[0235] 3重量份1-(2-輕乙基)吡咯烷作為胺堿
[0236] 批料：100重量份樹脂+80重量份硬化劑
[0237] 實施例2:
[0238] 樹脂：75 重量份 Araldite F
[0239] 20重量份無色樹脂粘合劑52A(增塑的環氧樹脂）
[0240] 5重量份甘油三苯甲酸酯
[0241] 3 重量份 Glymo
[0242] 0.02 重量份 Seripas Red
[0243] 硬化劑:40重量份預聚物PTMP/XDI( 100+10重量份）
[0244] 60 重量份 PTMP
[0245] 5重量份1-乙基哌嗪作為胺堿
[0246] 適用于2+1雙盒應用
[0247] 實施例3:
[0248] 樹脂：50 重量份 Araldite F
[0249] 50 重量份 Nanopox F 440
[0250] 3重量份甘油三苯甲酸酯
[0251] 3 重量份 Glymo
[0252] 0.02 重量份 Seripas Red
[0253] 硬化劑：100重量份PTMP
[0254] 0.35重量份DABC0作為胺堿
[0255] 適用于2+1雙盒應用
[0256] 實施例4:
[0257] 樹脂：100 重量份 Araldite F
[0258] 3 重量份 Glymo
[0259] 0.02 重量份 Sudan Blue
[0260] 50重量份Silbond FW 12 EST(熔融二氧化硅粉，硅烷化的）
[0261] 硬化劑：100重量份預聚物PTMP/XDK100+10重量份）
[0262] 0.5重量份DABC0作為胺堿
[0263] 批料：100重量份樹脂+55重量份硬化劑
[0264] 實施例5:
[0265] 樹脂：1〇〇 重量份 Epalloy 5000
[0266] 3 重量份 Glymo
[0267] 0.02 重量份 Sudan Blue
[0268] 硬化劑：100重量份PTMP
[0269] 0.5重量份DABC0作為胺堿
[0270] 適用于2+1雙盒應用
[0271] 實施例6:
[0272] 樹脂：30 重量份 Rutapox 0158
[0273] 30 重量份 Rutapox 0162
[0274] 40重量份1，4-丁二醇二縮水甘油醚
[0275] 3 重量份 Glymo
[0276] 0.02 重量份 Sudan Blue
[0277] 硬化劑：100重量份預聚物PTMP/XDI( 100+10重量份）
[0278] 0.1重量份DBU作為胺堿
[0279] 適用于1+1雙盒應用
[0280] 實施例7:
[0281] 樹脂：50 重量份 Rutapox 0158
[0282] 50 重量份 Rutapox 0162
[0283] 3 重量份 Glymo
[0284] 0.02 重量份 Sudan Blue
[0285] 硬化劑:70重量份預聚物PTMP/XDI( 100+10重量份）
[0286] 30 重量份 Thioplast G44
[0287] 0.25重量份DABC0作為胺堿
[0288] 適用于1+1雙盒應用
[0289] 實施例8:
[0290] 樹脂：20 重量份 Araldite F
[0291 ] 60 重量份 Nanopox F 440
[0292] 20 重量份 ΙΡ0Χ CL 16
[0293] 0.02 重量份 Sudan Blue
[0294] 硬化劑：100重量份PTMP
[0295] 4重量份ΜΤΜ0(3-巰基丙基三甲氧基硅烷）
[0296] 0.3重量份DABC0作為胺堿
[0297] 適用于2+1雙盒應用
[0298] 2.具有光學性能的粘合劑:膠接劑，用于顯微鏡檢查的包埋介質
[0299] 實施例9:
[0300] 樹脂：60 重量份 Rutapox 0158
[0301] 40 重量份 Rutapox 0162
[0302] 2重量份Glymo,蒸餾的
[0303] 硬化劑：100重量份PTMP
[0304] 0.12重量份DABC0作為胺堿
[0305] 批料：100重量份樹脂+70重量份硬化劑
[0306] 在2〇°C的屈光力（固化的）：ne = 1 ·5%
[0307] 實施例10:
[0308] 樹脂：35 重量份 Rutapox 0158
[0309] 25 重量份 Rutapox 0162
[0310] 40重量份1，4-丁二醇二縮水甘油醚，蒸餾的
[0311] 2重量份Glymo,蒸餾的
[0312] 硬化劑：1〇〇重量份PTMP
[0313] 0.25 重量份 DABC0(胺堿）
[0314] 批料：100重量份樹脂+85重量份硬化劑
[0315] 在20°C的屈光力（固化的）：ne = 1.571
[0316] 實施例11:
[0317] 樹脂:40重量份Epalloy 5000,蒸餾的
[0318] 60 重量份 Erisys GE 22,蒸餾的
[0319] 3重量份Glymo,蒸餾的
[0320] 硬化劑：100重量份預聚物TPMP/XDI(100+5.6重量份）
[0321] 4重量份1-(2-輕乙基)哌嗪，蒸餾的作為胺堿
[0322] 批料：100重量份樹脂+90重量份硬化劑
[0323] 在2〇°C的屈光力（固化的）：ne = 1 · 540
[0324] 實施例12:
[0325] 樹脂：60 重量份 Rutapox 0158
[0326] 40 重量份 Rutapox 0162
[0327] 2重量份Glymo,蒸餾的
[0328] 硬化劑:50重量份PTMP
[0329] 50 重量份 TEMP 1C
[0330] 0.2重量份DABC0作為胺堿
[0331] 批料：100重量份樹脂+85重量份硬化劑
[0332] 在2〇°C的屈光力（固化的）：ne = 1 · M2
[0333] 實施例13:
[0334] 樹脂：62 重量份 Rutapox 0158
[0335] 38 重量份 Rutapox 0162
[0336] 2重量份Glymo,蒸餾的
[0337] 硬化劑：100重量份MR7B
[0338] 0.12重量份DABC0作為胺堿
[0339] 批料：100重量份樹脂+50重量份硬化劑
[0340] 在2〇 °C的屈光力（固化的）：ne = 1 · 637
[0341] 3.可UV激活的粘合劑體系：
[0342] UV激活通過用高壓汞蒸氣燈照射或者用UV LED優選在365nm進行。照射速率為約 80-120mW/cm230至120秒。在UV激活期間，會有混合的粘合劑從藍至黃的快速顏色變化(UV 激活的顏色指示）。
[0343] 實施例14:
[0344] 樹脂：1〇〇 重量份 Araldite F
[0345] 3 重量份 Glymo
[0346] 5重量份Darocur 1173(自由基引發劑）
[0347] 0.02 重量份Sudan Blue
[0348] 硬化劑：100重量份預聚物PTMP/XDI( 100+10重量份）
[0349] 5重量份甲氧基羰基芐基DBN作為光潛胺堿
[0350] 2重量份1-乙基哌嗪作為附加的胺堿
[0351 ] 批料：100重量份樹脂+80重量份硬化劑
[0352] 實施例15:
[0353] 樹脂：40 重量份 Araldite F
[0354] 60 重量份Nanopox F 440
[0355] 3 重量份 Glymo
[0356] 6重量份Darocur 1173(自由基引發劑）
[0357] 0.02 重量份Sudan Blue
[0358] 硬化劑:80重量份PTMP
[0359] 20 重量份 TEMP 1C
[0360] 5重量份甲氧基羰基芐基DBN作為光潛胺堿
[0361] 適用于2+1雙盒應用
[0362] 實施例16:
[0363] 樹脂：30 重量份Epalloy 8330*
[0364] 70 重量份 Araldite F
[0365] 8 重量份 Darocur 1173
[0366] 5 重量份 Glymo
[0367] 0.02 重量份 Sudan Blue
[0368] 35 重量份 Silbond FW 12 EST
[0369] 30 重量份 Silbond FW 600 EST
[0370] *環氧化的苯酸酸醛清漆樹脂，生產商CVC Specialty Chemicals
[0371] 硬化劑：100重量份預聚物PTMP/XDI( 100+12重量份）
[0372] 5 重量份 PL-DBN**
[0373] 0.1重量份DABC0(胺催化劑）
[0374] #PL_DBN=光潛胺堿 DBN
[0375] 可光激活的，適用于2+1雙盒
[0376] 4.屈光力高度適配于聚碳酸酯的膠接劑：
[0377] 實施例17:
[0378] 樹脂：90 重量份 Araldite F
[0379] 10 重量份 Epalloy 5000
[0380] 3 重量份 Glymo
[0381] ne21 = 1.5649 ,D2〇= 1.175g/cm3
[0382] 硬化劑:90重量份預聚物PTMP/XDI( 100+10重量份）
[0383] 10重量份預聚物MR7B/XDI( 100+20重量份）
[0384] 0.1重量份DABC0(胺催化劑）
[0385] ne21 = 1.5568, D2〇 = 1.300g/cm3
[0386] 批料：100體積份樹脂
[0387] 60體積份硬化劑(用混合設備加工）
[0388] 混合物 ne21 = 1.5609
[0389] 保存期（2g)約 60min.
[0390] 固化的 ne21 = 1.5912
[0391] 聚碳酸酯（LQ 2647)ne21 = 1.5912
[0392] 目標波長為546nm(ne)
[0393] 根據實施例16的固化的混合物的測量值：
[0394] ng(435.8nm) = 1.6078
[0395] nF(480.0nm) = l .5996
[0396] n(508.5nm) = 1.5955
[0397] ne(546.1nm) = 1.5910,在另外 5 天/RT 后 1.5912(其后屈光力穩定）
[0398] n(578.0nm) = 1.5880
[0399] ng(589.3nm) = 1.5870
[0400] nc(643.8nm) = 1.5826
[0401] (nF<-nc1)=0.0170
[0402] 0e = 34.8
[0403] 與Makrolon(聚碳酸酯；LQ 2647)，平板D = 80mm，d = 2mm比較
[0404] ng(435.8nm) = 1.6123
[0405] nF'（480.Onm)=1.6017
[0406] n( 508.5nm) = 1.5966
[0407] ne(546·lnm)=1·5912
[0408] n(578. Onm) = 1.5875
[0409] nD(589.3nm) = 1.5864
[0410] nc(643.8nm) = 1.5819
[0411] (nF<-nc1)=0.0198
[0412] 0e = 29.9
[0413] 膠接劑還可以另外含有添加劑，例如通常所說的UV吸收劑的形式的抵抗通過日 光/太陽光的作用的黃化的，例如Tinuvin P，Tinuvin 109，Tinuvin 900或2,4_二羥基二苯 甲酮。
【主權項】
1. 組合物，所述組合物含有： (A) 具有兩個以上環氧基的環氧化合物， (B) 具有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫醇酯和/或具有兩個以上硫醇基的硫醚； 和 (C) 基于所述組合物的總重量0.005-2重量％的包含5或6元脂族氮雜環的叔胺， 其中所述組合物含有基于所述組合物的總重量少于1重量％的伯胺。2. 根據權利要求1所述的組合物，其特征在于所述組合物含有： (A) 具有兩個以上環氧基的環氧化合物， (B) 具有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫醇酯，和 (C) 基于所述組合物的總重量0.005-2重量％的包含5或6元脂族氮雜環的叔胺， 其中所述組合物包含基于所述組合物的總重量少于1重量％的伯胺。3. 根據權利要求1或2所述的組合物，其特征在于所述叔胺選自1-(2-羥乙基）吡咯烷、 1-(2-羥乙基)吡咯烷酮、1-(2-羥乙基）哌啶、1-乙基哌嗪、1-(2-羥乙基)哌嗪、1，4_雙-(2-羥乙基)哌嗪、1-甲基咪唑、4-(2-羥乙基）嗎啉、1，4_二氮雜雙環[2·2·2]辛烷(DABC0)、l，5-二氮雜雙環[4·3·0]壬-5-烯(DBN)和l，8-二氮雜雙環[5·4·0]^^一碳-7-烯(DBU)。4. 根據權利要求1至3中任一項所述的組合物，其特征在于所述組分(B)為低聚硫代氨 基甲酸酯，所述低聚硫代氨基甲酸酯可以通過使至少一種含有兩個以上酯基和兩個以上硫 醇基的硫醇酯與至少一種二-或聚異氰酸酯反應和/或通過使至少一種含有兩個以上硫醇 基的硫醚與至少一種二-或聚異氰酸酯反應獲得，其中所述低聚硫代氨基甲酸酯含有兩個 以上自由硫醇基。5. 根據權利要求1-4中任一項所述的組合物，其特征在于所述組分(B)為兩種以上低聚 硫代氨基甲酸酯的混合物，其中所述低聚硫代氨基甲酸酯在每一種情況下可以通過使至少 一種含有兩個以上酯基和兩個以上硫醇基的硫醇酯與至少一種二-或聚異氰酸酯反應和/ 或通過使至少一種含有兩個以上硫醇基的硫醚與至少一種二-或聚異氰酸酯反應獲得，其 中每一種低聚硫代氨基甲酸酯含有兩個以上自由硫醇基。6. 根據權利要求4或5所述的組合物，其特征在于在所述低聚硫代氨基甲酸酯中含有的 單體的數量平均值為5-25,且所述低聚硫代氨基甲酸酯或所述多種低聚硫代氨基甲酸酯的 比例基于所述組合物的總重量為10-50重量％。7. 根據權利要求1-6中任一項所述的組合物，其特征在于所述硫醇酯為季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯）、乙二醇二(3-巰基丙酸酯）、季戊四醇四（巰 基乙酸酯）、三羥甲基丙烷三(巰基乙酸酯）、乙二醇二(巰基乙酸酯）、三[2-(3-巰基丙酰基 氧基）乙基]異氰脲酸酯、三-[2-(2-巰基丙酰基氧基）乙基]異氰脲酸酯或其混合物和/或所 述硫醚為2，3-雙(2-巰基乙硫基)丙烷-1 -硫醇。8. 根據權利要求1-7中任一項所述的組合物，所述組合物含有： (A) 雙酸A二縮水甘油醚和/或雙酚F二縮水甘油醚， (B) 基于所述組合物的總重量，10-50重量％，特別是20-40重量％的硫醇酯，所述硫醇 酯為一種以上低聚硫代氨基甲酸酯的形式，所述低聚硫代氨基甲酸酯在每一種情況下可以 由季戊四醇四（3-巰基丙酸酯）（PTMP)和/或三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯）（TPMP)與苯二 亞甲基二異氰酸酯(XDI)、降冰片基二異氰酸酯(NBDI)和/或異佛爾酮二異氰酸酯（iroi)獲 得，其中每一種低聚硫代氨基甲酸酯含有兩個以上自由硫醇基，和 (C)基于所述組合物的總重量，0.005-0.3重量％的一種以上選自以下由各項組成的組 中的叔胺：1，5_二氮雜雙環[4.3.0]壬-5-烯(08幻、1，8-二氮雜雙環[5.4.0]^碳_7_烯 (DBU)和1，4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷(DABCO);或基于所述組合物的總重量，0.3-2重量％ 的一種以上選自以下由各項組成的組中的叔胺：1-(2-羥乙基）吡咯烷、1-(2-羥乙基）吡咯 烷酮、1-(2-羥乙基)哌啶、1-乙基哌嗪、1-(2-羥乙基）哌嗪、1，4_雙-(2-羥乙基)哌嗪、1-甲 基咪唑和4-( 2-羥乙基)嗎啉，其中所述組合物含有少于1重量％的伯胺。9. 根據權利要求1-8中任一項所述的組合物，其特征在于所述組合物附加地含有： (E) 0.5-2重量％的光潛堿，其選自由以下各項組成的組:取代的5-(羰基芳基甲基)-1， 5_二氮雜雙環[4.3.0 ]壬烷和任選取代的8-(羰基芳基甲基)-1，8-二氮雜雙環[5.4.0 ]十一 燒;和 (F) 光引發劑。10. 根據權利要求1-9中任一項的組合物作為粘合劑的用途。11. 根據權利要求10的作為膠接劑的用途。12. 根據權利要求1-9中任一項的組合物作為顯微用包埋介質的用途。13. 用于顯示裝置（1)的光學元件，所述顯示裝置可以裝配在使用者的頭部且產生圖 像，所述光學元件包含 前側面（18)和后側面（15)， 接入部（11)和與所述接入部（11)隔開的脫離部（13)，和 光導通道（12)，所述光導通道（12)適合用于將經由光學元件（3)的所述接入部（11)接 入到光學元件(3)中的產生的圖像的像素的光束(9)在所述光學元件(3)中引導至所述脫離 部(13)，所述光束(9)由所述脫離部(13)從所述光學元件(3)脫離， 其中所述光學元件包含用根據權利要求1-9中任一項的組合物相互結合的若干部件 (19,22)〇14. 顯示裝置，所述顯示裝置具有 可以裝配在使用者的頭部上的支架(2)， 固定至所述支架(2)的產生圖像的圖像產生模塊(5)，和 固定至所述支架(2)的成像光學系統(7)，所述顯示裝置包括根據權利要求13的光學元 件(3)，且所述顯示裝置在將所述支架(2)裝配在使用者的頭部上時將產生的圖像成像為使 得所述使用者可以觀察到它為虛像。
【文檔編號】C08K5/3462GK105980443SQ201580008210
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月12日
【發明人】漢斯-約阿希姆·魏佩特
【申請人】卡爾蔡司斯馬特光學有限公司