JP3101879B2 - 高屈折率レンズ用樹脂 - Google Patents

高屈折率レンズ用樹脂

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JP3101879B2 JP02284467A JP28446790A JP3101879B2 JP 3101879 B2 JP3101879 B2 JP 3101879B2 JP 02284467 A JP02284467 A JP 02284467A JP 28446790 A JP28446790 A JP 28446790A JP 3101879 B2 JP3101879 B2 JP 3101879B2
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、プラスチックレンズ用樹脂、特に高屈折率
でかつ耐衝撃性に優れたレンズ用樹脂に関する。
(従来の技術) 従来、プラスチックレンズ用樹脂としてはジエチレン
グリコールビスアリールカーボネート樹脂が広く用いら
れている。この樹脂は、耐衝撃性、透明性に優れ、かつ
光分散特性が良好であるなどの長所を有しているが、屈
折率が1.50と低く、ガラスと同等の屈折を得るにはレン
ズが肉厚になる欠点があった。
一方、種々のジアクリレート又はジメタアクリレート
は、容易にラジカル重合して透明性に優れたレンズを与
えることが知られている。たとえば、臭素含有ビスフェ
ノールA骨格を有するジ(メタ)アクリレート(特開昭
59−184210号、特開昭59−193915号公報)、イオウ含有
芳香族骨格を有するジ(メタ)アクリレート(特開昭60
−26010号、特開昭62−195357号公報)などから得られ
るレンズ用樹脂は、高屈折率でかつ高アツベ数のバラン
スに優れた光学特性を示すことが知られている。
一般に、このような種々のジ(メタ)アクリレート化
合物の重合によって得られる高度の架橋構造体からなる
硬化樹脂は、耐熱性、研磨性、透明性等に優れている
が、その反面において硬化樹脂が脆い傾向を示す欠点が
あった。この欠点を改良する手段として、臭素含有ビス
フェノールA誘導体をウレタン(メタ)アクリレート化
したものの使用が提案されたが(特開昭60−51706号公
報)、この樹脂は臭素原子を含有するために比重が大き
くなり、かつ耐候性が悪くなるなどの問題点があった。
また、特開平2−141702号公報においては、ビス−
(メタ)アクリロキシメチル−トリシクロデカンに、ペ
ンタエリスリトールテトラキス(β−チオプロピオネー
ト)等の多官能チオールを添加して重合させた衝撃性を
改良した樹脂が提案されたが、この樹脂はアツベ数も高
いが、屈折率が1.55以下と比較的に低い欠点がある。ま
た、特開昭63−309509号公報では、チオールとジビニル
ベンゼンとの反応によって得られる重合性単量体を用い
る提案がされているが、この場合にはラジカル末端をピ
ロガロールで処理する必要があるなどの克服すべき問題
点がある。
(発明の課題) 本発明は、従来のレンズ用樹脂の種々の欠点を改良し
た、軽量で高屈折率であり、かつ透明性及び耐衝撃性に
優れたレンズ用樹脂を提供しようとするものである。
(課題の解決手段) 本発明の高屈折率レンズ用樹脂は、一般式 (式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は炭素数
1〜6のアルキレン基を示し、Arは炭素数がいずれも6
〜30であるアリーレン基、アラルキレン基、又はフッ素
を除くハロゲン原子で置換されたそれらの基を示し、X
は−O−または−S−を示し、Yは、Xが−O−を示す
場合には−S−又は−SO2−を示し、Xが−S−を示す
場合には−S−,−SO2−,−CO−、又は炭素数がいず
れも1〜12であるアルキレン基又はアラルキレン基、も
しくは−ArY−Ar(式中、R3は炭素数1〜12の、鎖中にエーテル結合を有
していてもよいアルキレン基を示し、lは平均オリゴマ
ー化度を表わす1〜5の数である。) で表わされるオリゴマーまたは、 (式中、lは平均オリゴマー化度を表わす1〜5の数で
ある。) で表わされるオリゴマーから選ばれた基を示し、m及び
nはそれぞれ1〜5の整数を示し、pは0〜10の数を示
す。但しpが0の場合、Xは−S−を示す。
で表わされる含イオウ芳香族(メタ)アクリレート70〜
99重量部と、一般式 〔式中、Xは (式中、m、nはそれぞれ1〜8の整数を示し、lは0
〜2の整数を示す。)を示す。〕で表わされる三価チオ
ール1〜30重量部とを共重合させてなる高屈折率レンズ
用樹脂である。
本明細書に記載の「(メタ)アクリレート」とは、ア
クリレートとメタアクリレートとの総称である。
本発明で用いる前記一般式〔I〕で表わされる含イオ
ウ芳香族(メタ)アクリレートは、アクリル酸、メタク
リル酸又はそれらのメチルエステルを、イオウを含む鎖
で連続した構造を有するものであり、2種以上を併用す
ることもできる。
その(メタ)アクリレート〔I〕の具体例としては、
たとえばp−ビス(β−アクリロイルオキシエチルチ
オ)キシリレン、p−ビス(β−メタクリロイルオキシ
エチルチオ)キシリレン、m−ビス(β−アクリロイル
オキシエチルチオ)キシリレン、m−ビス(β−メタク
リロイルオキシエチルチオ)キシリレン、α,α′−ビ
ス(β−アクリロイルオキシエチルチオ)−2,3,5,6−
テトラクロロ−p−キシリレン、α,α′−ビス(β−
メタクリロイルオキシエチルチオ)−2,3,5,6−テトラ
クロロ−p−キシリレン、4,4′−ビス(β−アクリロ
イルオキシエトキシ)ジフェニルスルフィド、4,4′−
ビス(β−メタクリロイルオキシエトキシ)ジフェニル
スルフィド、4,4′−ビス(β−アクリロイルオキシエ
トキシエトキシ)ジフェニルスルホン、4,4′−ビス
(β−メタクリロイルオキシエトキシエトキシ)ジフェ
ニルスルホン、4,4′−ビス(β−アクリロイルオキシ
エチルチオ)ジフェニルスルフィド、4,4′−ビス(β
−メタクリロイルオキシエチルチオ)ジフェニルスルフ
ィド、4,4′−ビス(β−アクリロイルオキシエチルチ
オ)ジフェニルスルホン、4,4′−ビス(β−メタクリ
ロイルオキシジエチルチオ)ジフェニルスルホン、4,
4′−ビス(β−メタクリロイルオキシエチルチオ)ジ
フェニルケトン、及び前記式〔I〕におけるXが−S−
の場合の式 −ArY−Arが、一般式 (式中、R3は炭素数1〜12、好ましくは1〜6の、鎖中
にエーテル結合を有していてもよいアルキレン基を示
し、lは平均オリゴマー化度を表わす1〜5の数であ
る。) で表わされるオリゴマー、又は一般式 (式中、lは平均オリゴマー化度を表わす1〜5の数で
ある。) で表わすオリゴマーがあげられる。
次に、本発明で用いる前記の一般式〔II〕で表わされ
る三価チオールは2種以上を併用してもよい。
その三価チオール〔II〕の具体例としては、たとえば
トリス〔2−(β−チオプロピオニルオキシ)エチル〕
トリイソシアヌレート、トリス(2−チオグリコニルオ
キシエチル)イソシアヌレート、トリス〔2−(β−チ
オプロピオニルオキシエトキシ)エチル〕トリイソシア
ヌレート、トリス(2−チオグリコニルオキシエトキシ
エチル)トリイソシアヌレート、トリス〔3−(β−チ
オプロピオニルオキシ)プロピル〕トリイソシアヌレー
ト、トリス(3−チオグリコニルオキシプロピル)トリ
イソシアヌレートなどがあげられる。
前記一般式〔I〕で表わされる含イオウ芳香族(メ
タ)アクリレートは、それ単独でも重合させることがで
きるが、得られる硬化樹脂は耐衝撃性に劣る欠点があ
る。しかるに、本発明にしたがって含イオウ芳香族(メ
タ)アクリレート〔I〕と、三価チオール〔II〕とを共
重合させることにより、得られる硬化樹脂は着色を防止
でき、硬化物の面精度を向上できるばかりでなく、耐衝
撃性を著しく向上できる。
本発明における含イオウ芳香族(メタ)アクリレート
〔I〕と、三価チオール〔II〕との組成割合は、前者の
70〜99重量部に対して後者が1〜30重量部、好ましくは
前者の80〜98重量部に対して後者が2〜20重量部の範囲
である。一般に、三価チオール〔II〕の割合が少なすぎ
ると硬化樹脂の耐衝撃性の改良効果が得られなくなる
し、逆に多すぎると硬化樹脂の耐熱性が低くなる。
本発明における含イオウ芳香族(メタ)アクリレート
〔I〕と化合物〔II〕とからなる組成物の硬化は、加
熱、紫外線、電子線等によりラジカルを発生する開始剤
を添加する公知のラジカル重合により行なわせることが
できるが、その生産性を向上させるために紫外線硬化と
加熱重合とを併用するのが望ましい。すなわち、組成物
に光重合開始剤及び熱重合開始剤を添加したものを型内
に注入し、紫外線照射により脱型するに充分な程度まで
硬化させ、次いで脱型後オーブンでさらに加熱重合させ
る。
その際に用いる光重合開始剤としては、たとえばベン
ゾフエノン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ジエチ
ルチオキサンソン、ジエトキシアセトフエノン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,4,6−トリ
メチルベンゾイルジフェニルフオスフインオキサイドな
どがあげられる。
また、その熱重合開始剤としては、ベンゾイルパーオ
キサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、ラ
ウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ(2−
エチルヘキサノエート)、アゾイソブチロニトリルなど
があげられる。
光重合開始剤及び熱重合開始剤の使用量は、組成物の
総重量に対して0.01〜20%、好ましくは0.03〜10%の範
囲である。その使用量が少なすぎると硬化が不充分とな
るし、多すぎると硬化樹脂が黄変しやすいし、かつ重合
制御が困難となる。
本発明のレンズ用樹脂は、その硬化前の組成物に比較
的に少量のラジカル重合可能な他の単量体を混合して共
重合させることも可能である。その際に用いる他の単量
体としては、たとえばスチレン、クロルスチレン、ジク
ロルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ジ
ビニルベンゼン、α−メチルスチレンなどの核及び/又
は側鎖置換、及び非置換スチレン、フェニル(メタ)ア
クリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、
及びそれらのフッ素以外のハロゲンのハロゲン置換体、
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、2,
2−ビス〔4(β−メタクロイルオキシエトキシ)フェ
ニル〕プロパン、2,2−ビス〔4(β−アクロイルオキ
シエトキシ)フェニル〕プロパン、トリエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレートなどがあげられる。これら
の他の単量体の中でも、スチレン、クロルスチレン、ジ
ブロモスチレン、ジビニルベンゼン、4,4′−ビス(メ
タクロイルオキシエトキシ)ジフェニルプロパン、及び
これらの混合物が特に好ましい。
本発明においては、硬化前の組成物に酸化防止剤、紫
外線吸収剤等を添加して硬化させることができるし、硬
化樹脂、特にレンズ状に成形した硬化樹脂にハードコー
ト、反射防止コートなどの表面処理を行なうことも可能
である。
(実施例等) 以下に、実施例及び比較例をあげてさらに詳述する。
これらの例における「部」は重量部を意味する。また、
これらの例における樹脂の諸物性は、下記の試験方法に
より測定したものである。
外観 目視による。
光線透過率 厚さ2mmの試験片を用いた500nmの光線透過率を示す。
屈折率 アツベ屈折計で、25℃で測定した値である。
耐衝撃性 厚さ2.0mmの平板にFDA規格に基づき、鋼球(重さ16.3
g、直径15.9mm)を高さ127cmより垂直に落下させ、破損
の発生がなかった場合を○、破損をした場合を×とし
た。測定温度は25℃。
硬度 鉛筆硬度による。
実施例1 p−ビス(β−メタクリロイルオキシエチルチオ)キ
シリレン85部、トリス〔2−(β−チオプロピオニルオ
キシ)エチル〕トリイソシアヌレート15部、ベンゾフエ
ノン0.05部、及びt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘ
キサノエート(日本油脂社商品名 パーブチルO)0.3
部を加え、40℃で加熱して均一に攪拌混合した。次い
で、この混合物を脱泡し、ガラス板とシリコーンゴムと
で構成された直径40mm、厚さ2mmの円板形スペーサー内
に注入し、出力80W/cm2の高圧水銀灯を用いて高さ40cm
から、ガラス片面より1回3分ずつ、表裏交互に合計6
回照射した。得られた硬化物を脱型後、オーブン内で80
℃で1時間、次いで100℃で2時間加熱重合、硬化させ
た。
得られた硬化物の物性測定結果は、表1に示すとおり
であった。
実施例2 p−ビス(β−メタクロイルオキシエチルチオ)キシ
リレン90部、トリス〔2−(β−チオプロピオキシ)エ
チル〕トリイソシアヌレート10部を用い、そのほかは実
施例1と同様にして組成物を得、同様にして重合硬化さ
せた。
得られた硬化物の物性測定結果は、表1に示すとおり
であった。
実施例3〜6 樹脂組成を表1に示すように変更し、そのほかは実施
例1と同様にして組成物を調製し、同様にして重合硬化
させた。
得られた各硬化物の物性測定結果は、表1に示すとお
りであった。
比較例1 p−ビス(β−メタクリロイルオキシエチルチオ)キ
シリレン100部を用い、実施例1と同様にして硬化させ
た。
得られた硬化物の物性測定結果は表1に示すとおりで
あった。
比較例2 p−ビス(β−メタクリロイルオキシエチルチオ)キ
シリレン50部、トリス〔2−(βーチオプロピオニルオ
キシ)エチル〕トリイソシアヌレート50部を用い、その
ほかは実施例1と同様にして重合硬化させた。
得られた硬化物は非常に柔らかくて、レンズ用樹脂と
して用いることができなかった。
(発明の効果) 本発明の高屈折率レンズ用樹脂は、下記の優れた効果
を奏する。
屈折率が1.57〜1.60程度と高い。
脆さが改良され、耐衝撃力に富む。
ハロゲン原子の含有を必須としないので、比重が小
さい。
硬化前の組成物が熱重合及び紫外線重合が可能であ
るので、硬化時間を短縮できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 75/00 - 75/10

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (式中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は炭素数
    1〜6のアルキレン基を示し、Arは炭素数がいずれも6
    〜30であるアリーレン基、アラルキレン基、又はフッ素
    を除くハロゲン原子で置換されたそれらの基を示し、X
    は−O−または−S−を示し、Yは、Xが−O−を示す
    場合には−S−又は−SO2−を示し、Xが−S−を示す
    場合には−S−、−SO2−、−CO−、又は炭素数がいず
    れも1〜12であるアルキレン基又はアラルキレン基、も
    しくは−ArY−Ar(式中、R3は炭素数1〜12の、鎖中にエーテル結合を有
    していてもよいアルキレン基を示し、lは平均オリゴマ
    ー化度を表わす1〜5の数である。) で表わされるオリゴマーまたは、 (式中、lは平均オリゴマー化度を表わす1〜5の数で
    ある。) で表わされるオリゴマーから選ばれた基を示し、m及び
    nはそれぞれ1〜5の整数を示し、pは0〜10の数を示
    す。但しpが0の場合、Xは−S−を示す。 で表わされる含イオウ芳香族(メタ)アクリレート70〜
    99重量部と、一般式 〔式中、Xは (式中、m、nはそれぞれ1〜8の整数を示し、lは0
    〜2の整数を示す。)を示す。〕で表わされる三価チオ
    ール1〜30重量部とを共重合させてなる高屈折率レンズ
    用樹脂。
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