JP4860644B2 - Plastic lens - Google Patents
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Description
本発明は、プラスチックレンズに係り、特に、屈折率とアッベ数のバランスを良好に保持し、吸水や熱に対する寸法安定性、成形性等に優れた軽量プラスチックレンズに関するものである。 The present invention relates to a plastic lens, and more particularly to a lightweight plastic lens that maintains a good balance between a refractive index and an Abbe number and is excellent in water absorption, heat dimensional stability, moldability, and the like.
従来より、カメラ、光ディスクプレーヤー、ビデオカメラ、電子黒板、ファクシミリ、コピーマシン等の民生用機器には、多種多用なレンズが使用されて来ている。そして、それらのレンズには、これまで、ガラスが使用されていたが、軽量化、小型化、コストダウン等の目的から、そのようなレンズのプラスチック化が進んでいる。プラスチックは、種々の形状をインジェクションで簡単に成形することが出来るので、レンズの非球面化を容易にし、またガラスでは数個のレンズを組み合わせる必要があったものを、一つのレンズで、その機能を持たせる等の工夫や様々な形状の実現が容易となるため、デザインの自由度が大幅に高められる等のメリットを生じさせるからである。また、以上のことより、レンズを使用した機器の小型化、軽量化も達成される等のメリットも生じさせている。 Conventionally, a wide variety of lenses have been used in consumer devices such as cameras, optical disc players, video cameras, electronic blackboards, facsimiles, and copy machines. For these lenses, glass has been used so far, but plastics of such lenses are being promoted for the purpose of weight reduction, size reduction, cost reduction, and the like. Plastics can be easily molded into various shapes by injection, making it easy to make aspherical lenses, and with glass, it is necessary to combine several lenses with one lens. This is because it is easy to realize a variety of shapes and the like, such as having a shape, so that the degree of freedom in design is greatly increased. In addition, due to the above, there are merits such as reduction in size and weight of the device using the lens.
このような理由から、各種機器に用いられているレンズは、そのプラスチック化が進んでいるのであるが、従来からレンズ用として用いられているプラスチック材料は、ポリメチルメタクリレート(特許文献1及び2参照)やポリカーボネート(特許文献3参照)であるために、それらの材料の欠点から、用途分野が大きく制限されていたのである。 For these reasons, plastics are being used for lenses used in various devices. However, the plastic material conventionally used for lenses is polymethyl methacrylate (see Patent Documents 1 and 2). ) And polycarbonate (see Patent Document 3), the field of application is greatly limited due to the disadvantages of these materials.
すなわち、レンズ材料としてのポリメチルメタクリレートは、光学特性には優れているが、吸湿性が大きく、また耐熱性も小さいので、熱によって変形が生じたり、吸湿によって光学特性が変化する等の問題があり、このため、精密性が要求され、且つ高温状態で使用する可能性のある機器のレンズとしては、使用されていないのが実情である。また、ポリカーボネートは、吸湿による寸法変化は小さいものの、成形性が悪く、精密レンズや大型のレンズを使用するための実用特性を満足せず、且つ歩留りが悪い等の欠点を有しており、更に、屈折率は高いがアッベ数が低いために、色収差の問題が出易く、屈折率とアッベ数のバランスが悪いという欠点を有している。このようなことから、優れた光学特性を有し、成形が容易で、且つ過酷な環境下においても寸法安定性を保つべく、耐熱性に優れ、吸湿性の小さい材料の出現が、待ち望まれているのである。 That is, although polymethyl methacrylate as a lens material is excellent in optical properties, it has high hygroscopicity and low heat resistance, so there are problems such as deformation due to heat and changes in optical properties due to moisture absorption. For this reason, the lens is not used as a lens of a device that requires precision and may be used in a high temperature state. In addition, although the dimensional change due to moisture absorption is small, the polycarbonate has poor moldability, does not satisfy practical characteristics for using a precision lens or a large lens, and has a defect such as poor yield. However, since the Abbe number is high although the refractive index is high, the problem of chromatic aberration is likely to occur, and the balance between the refractive index and the Abbe number is poor. For this reason, the emergence of materials with excellent optical properties, easy molding, and excellent heat resistance and low hygroscopicity in order to maintain dimensional stability even in harsh environments is awaited. It is.
このような状況下、脂環式飽和炭化水素系重合体であるシクロオレフィンポリマーやシクロオレフィンコポリマーが見出されている(特許文献4及び5参照)。これらのプラスチックは、耐熱性が高く、吸水性が低く、また透明性に優れており、前述のプラスチックと比較して、光学材料に適した性能を有するものの、比重が大きいために重く、また耐光性が充分でなく、更にアッベ数が小さい等といった問題を内在し、そこに改善の余地を残している。 Under such circumstances, cycloolefin polymers and cycloolefin copolymers, which are alicyclic saturated hydrocarbon polymers, have been found (see Patent Documents 4 and 5). These plastics have high heat resistance, low water absorption, and excellent transparency. Although they have performances suitable for optical materials compared to the above-mentioned plastics, they are heavy due to their high specific gravity and light resistance. There are inherent problems, such as insufficient properties and a small Abbe number, leaving room for improvement.
ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、吸水や熱に対する寸法安定性、成形性等に優れ、屈折率及びアッベ数がバランス良く共に良好な水準を有し、且つ光弾性定数が低い軽量プラスチックレンズを提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is excellent dimensional stability against water absorption and heat, moldability, etc., and the refractive index and Abbe number are balanced. It is an object of the present invention to provide a lightweight plastic lens that has both good levels and low photoelastic constants.
そして、本発明者等は、そのような課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、所定のβ−ピネン重合体を用いることによって、目的とするプラスチックレンズが有利に得られることを見出し、本発明を完成するに至ったのである。 And as a result of intensive studies to solve such problems, the present inventors have found that the intended plastic lens can be advantageously obtained by using a predetermined β-pinene polymer, The present invention has been completed.
すなわち、本発明は、比重が0.85以上、1.0未満であり、全光線透過率が90%以上であるβ−ピネン重合体からなることを特徴とするプラスチックレンズを、その要旨とする。 That is, the gist of the present invention is a plastic lens comprising a β-pinene polymer having a specific gravity of 0.85 or more and less than 1.0 and a total light transmittance of 90% or more. .
なお、このような本発明に従うところのプラスチックレンズの望ましい態様の一つによれば、前記屈折率は、1.450〜1.600の範囲にあり、また別の望ましい態様の一つによれば、前記アッベ数は、55〜65の範囲にある。 According to one of the desirable modes of the plastic lens according to the present invention, the refractive index is in the range of 1.450 to 1.600, and according to another desirable mode. The Abbe number is in the range of 55-65.
また、このような本発明に従うところのプラスチックレンズの好ましい態様の一つによれば、前記β−ピネン重合体は水素添加されたものであって、且つその([水素添加されたオレフィン性二重結合の数]/[水素添加前の重合体中のオレフィン性二重結合の数])×100の値は、95%以上であるものである。 Further, according to one of the preferred embodiments of the plastic lens according to the present invention, the β-pinene polymer is hydrogenated and ([hydrogenated olefinic double The number of bonds] / [number of olefinic double bonds in the polymer before hydrogenation]) × 100 is 95% or more.
このように、本発明に従うプラスチックレンズにあっては、その形成材料として、所定のβ−ピネン重合体を用いているところから、かかるβ−ピネン重合体の有する優れた特性により、以下の如き効果を奏することが出来る。 As described above, in the plastic lens according to the present invention, since the predetermined β-pinene polymer is used as the forming material, the following effects are obtained due to the excellent characteristics of the β-pinene polymer. Can be played.
(1)プラスチックレンズ材料として用いられるβ−ピネン重合体は、比重が小さい重合体であるところから、目的とするプラスチックレンズの重量を、効果的に軽量化することが可能となる。
(2)かかるβ−ピネン重合体は、耐熱性が高く、吸水率が小さいので、プラスチックレンズが光源の熱により変形したり、水の吸脱着により変形したりすることを有利に防ぐことが出来る。
(3)本発明に従うプラスチックレンズは、廃棄された後、焼却しても、有害なガスを発生しない特徴を有している。
(4)本発明に従うプラスチックレンズは、透明性が高いところから、鮮明な映像を得ることが可能である。
(5)本発明に従うプラスチックレンズは、耐光性が高いために、長時間使用における性能の低下が少ない利点を有している。
(6)本発明において用いられるβ−ピネン重合体は、天然物由来の原料から得ることが可能なため、カーボンニュートラルな材料であり、環境にやさしい特徴を有している。
(7)本発明に従うプラスチックレンズは、アッベ数が大きい重合体にて形成することが出来るため、色収差の小さいレンズとなる特徴を有する。
(1) Since the β-pinene polymer used as the plastic lens material is a polymer having a small specific gravity, it is possible to effectively reduce the weight of the target plastic lens.
(2) Since such β-pinene polymer has high heat resistance and low water absorption, it is possible to advantageously prevent the plastic lens from being deformed by the heat of the light source or from being absorbed and desorbed by water. .
(3) The plastic lens according to the present invention is characterized in that no harmful gas is generated even if it is discarded and then incinerated.
(4) The plastic lens according to the present invention can obtain a clear image because of its high transparency.
(5) Since the plastic lens according to the present invention has high light resistance, it has an advantage that the performance is not deteriorated when used for a long time.
(6) Since the β-pinene polymer used in the present invention can be obtained from a raw material derived from a natural product, it is a carbon neutral material and has environmentally friendly characteristics.
(7) Since the plastic lens according to the present invention can be formed of a polymer having a large Abbe number, it has a feature of becoming a lens with small chromatic aberration.
ところで、かかる本発明においてプラスチックレンズ形成材料として用いられるβ−ピネン重合体は、比重が0.85以上、1.0未満であり、且つ全光線透過率が90%以上であるβ−ピネン重合体である。ここで、本明細書及び特許請求の範囲におけるβ−ピネン重合体とは、重合体(ポリマー)中のβ−ピネンの含有量が50質量%以上のものをいう。本発明に係るプラスチックレンズにおいては、β−ピネンの含有量が60質量%以上のβ−ピネン重合体が有利に用いられ、更に有利には、β−ピネンの含有量が70質量%以上のβ−ピネン重合体が用いられる。 By the way, the β-pinene polymer used as a plastic lens forming material in the present invention has a specific gravity of 0.85 or more and less than 1.0 and a total light transmittance of 90% or more. It is. Here, the β-pinene polymer in the present specification and claims refers to a polymer (polymer) having a β-pinene content of 50% by mass or more. In the plastic lens according to the present invention, a β-pinene polymer having a β-pinene content of 60% by mass or more is advantageously used, and more preferably a β-pinene content of 70% by mass or more. -A pinene polymer is used.
かかるβ−ピネン重合体を製造する際の原料となるβ−ピネンとしては、従来より公知のものが何れも使用可能である。例えば、松や柑橘類等の植物から採取されたものを、精製した後、直接、用い得ることは勿論のこと、植物から採取されたα−ピネン等のテルペン類や石油由来の化合物を用いて、従来より公知の手法(例えば、米国特許第3278623号明細書に開示の手法)に従って製造されたβ−ピネン等も、用いることが可能である。このような植物由来のβ−ピネンを用いて得られたβ−ピネン重合体は、カーボンニュートラルな材料であり、この点において、本発明に係るプラスチックレンズは、循環型社会の形成や地球温暖化防止に寄与し得るものとなっているのである。 As the β-pinene used as a raw material for producing such β-pinene polymer, any conventionally known one can be used. For example, it is possible to use a terpene such as α-pinene collected from a plant or a petroleum-derived compound, as well as it can be directly used after purification from a plant such as pine or citrus. Β-pinene and the like produced according to a more known technique (for example, the technique disclosed in US Pat. No. 3,278,623) can also be used. The β-pinene polymer obtained by using such plant-derived β-pinene is a carbon neutral material, and in this respect, the plastic lens according to the present invention is capable of forming a recycling society and global warming. It can contribute to prevention.
また、本発明で使用されるβ−ピネン重合体は、上記したβ−ピネンの単独重合体であっても、また、β−ピネンと他の共重合可能な単量体の少なくとも1種以上との共重合体であっても、何等差支えない。β−ピネンと共重合可能な単量体としては、カチオン重合性単量体、ラジカル重合性単量体、配位重合性単量体及び植物由来のテルペン類等を挙げることが出来る。 Further, the β-pinene polymer used in the present invention may be a homopolymer of the above-described β-pinene, or at least one kind of other copolymerizable monomers with β-pinene. There is no problem even if it is a copolymer of. Examples of monomers copolymerizable with β-pinene include cationic polymerizable monomers, radical polymerizable monomers, coordination polymerizable monomers, and plant-derived terpenes.
なお、本発明において、β−ピネン重合体を製造する際に用いられる、カチオン重合性単量体、ラジカル重合性単量体及び配位重合性単量体としては、従来より一般的に用いられているものを使用することが可能である。また、植物由来のテルペン類も、カチオン重合法、ラジカル重合法又は配位重合法の何れかの重合法において、重合性単量体として用いることが可能である。具体的には、カチオン重合性単量体としては、イソブチレン、イソプレン、ブタジエン、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−t−ブトキシスチレン、インデン、アルキルビニルエーテル、ノルボルネン等を、また、ラジカル重合性単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル基含有ビニルモノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド基含有ビニルモノマー;酢酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、フマル酸エステル、マレイミド等を挙げることが出来る。また、配位重合性単量体としては、エチレン、プロピレン、1−ヘキセン、シクロペンテン、ノルボルネン等を例示することが出来、更に、植物由来のテルペン類としては、ミルセン、アロオシメン、オメシン、α−ピネン、ジペンテン、リモネン、α−フェランドレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、2−カレン、3−カレン等を、例示することが出来る。これらの中から、β−ピネンの使用量等に応じて、一種又は二種以上のものが適宜に選択されて用いられることとなる。β−ピネン重合体はカチオン重合法によって有利に得られることから、上述の如き重合性単量体の中でも、特にカチオン重合性単量体が有利に用いられる。 In the present invention, the cationically polymerizable monomer, radically polymerizable monomer, and coordination polymerizable monomer that are used when producing the β-pinene polymer are generally used conventionally. It is possible to use what is. Plant-derived terpenes can also be used as the polymerizable monomer in any of the cationic polymerization method, radical polymerization method and coordination polymerization method. Specifically, as the cationic polymerizable monomer, isobutylene, isoprene, butadiene, styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, pt-butoxystyrene, indene, alkyl vinyl ether, norbornene Further, as the radical polymerizable monomer, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate (Meth) acrylates such as 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate; nitrile group-containing vinyl monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile; amide group-containing vinyl monomers such as acrylamide and methacrylamide Chromatography; vinyl acetate, vinyl pivalate, vinyl esters such as vinyl benzoate, vinyl chloride, vinylidene chloride, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, fumaric acid esters, may be mentioned maleimide. Examples of coordination polymerizable monomers include ethylene, propylene, 1-hexene, cyclopentene, norbornene, and plant-derived terpenes include myrcene, alloocimene, omesin, α-pinene. , Dipentene, limonene, α-ferrandrene, α-terpinene, γ-terpinene, 2-carene, 3-carene and the like. Among these, one or more types are appropriately selected and used according to the amount of β-pinene used. Since the β-pinene polymer is advantageously obtained by the cationic polymerization method, among the polymerizable monomers as described above, the cationic polymerizable monomer is particularly advantageously used.
また、上記共重合可能な単量体をβ−ピネンと共重合する場合において、その共重合量は、ポリマー中の0.001〜50質量%が好ましく、中でも0.01〜20質量%がより好ましく、特に0.05〜10質量%が最も好ましい。なお、その共重合量が多過ぎると、吸水率が増加したり、耐熱性が低下してしまう等の問題を生じるため、好ましくない。 In the case where the copolymerizable monomer is copolymerized with β-pinene, the amount of copolymerization is preferably 0.001 to 50% by mass in the polymer, and more preferably 0.01 to 20% by mass. Particularly preferred is 0.05 to 10% by mass. If the amount of copolymerization is too large, problems such as increased water absorption and reduced heat resistance are undesirable.
一方、前記した共重合性単量体と共に、或いは前記共重合性単量体に代えて、少量の2官能以上の架橋性の単量体(以下、架橋性単量体という)を共重合することが出来る。かかる架橋性単量体は、重合体を製造する際に、分岐剤若しくは架橋剤として一般的に用いられているが、その使用量を少量とすることにより、所謂、長鎖分岐構造を有し、有機溶媒への不溶部が生じない程度の分子量を有するβ−ピネン重合体が、有利に得られる。本発明において用いられ得る架橋性単量体としては、具体的に、m−ジイソプロペニルベンゼン、p−ジイソプロペニルベンゼン、m−ジビニルベンゼン、p−ジビニルベンゼン、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル等の2官能性ビニル化合物を挙げることが出来、それらの中でも、経済性や反応性の観点から、m−ジイソプロペニルベンゼンが、好ましく用いられる。 On the other hand, a small amount of bifunctional or higher crosslinkable monomer (hereinafter referred to as a crosslinkable monomer) is copolymerized together with or in place of the above copolymerizable monomer. I can do it. Such a crosslinkable monomer is generally used as a branching agent or a crosslinking agent in the production of a polymer, but has a so-called long chain branching structure by reducing the amount used. A β-pinene polymer having a molecular weight that does not cause an insoluble part in an organic solvent is advantageously obtained. Specific examples of the crosslinkable monomer that can be used in the present invention include m-diisopropenylbenzene, p-diisopropenylbenzene, m-divinylbenzene, p-divinylbenzene, and 1,4-cyclohexanedimethanoldi. Bifunctional vinyl compounds such as vinyl ether and ethylene glycol divinyl ether can be mentioned, and among them, m-diisopropenylbenzene is preferably used from the viewpoints of economy and reactivity.
そのような架橋性単量体をβ−ピネン(及びβ−ピネンと共重合可能な単量体)と共重合する場合に、その共重合量は、ポリマー中の0.001〜7質量%が好ましく、中でも0.01〜5質量%がより好ましく、特に0.05〜4質量%が最も好ましい。その共重合量が多過ぎると、得られるβ−ピネン重合体がゲル状となり、熱可塑性を失ってしまい、好ましくない。 When such a crosslinkable monomer is copolymerized with β-pinene (and a monomer copolymerizable with β-pinene), the copolymerization amount is 0.001 to 7% by mass in the polymer. Among them, 0.01 to 5% by mass is more preferable, and 0.05 to 4% by mass is most preferable. If the amount of copolymerization is too large, the resulting β-pinene polymer becomes gel and loses thermoplasticity, which is not preferable.
ところで、本発明で使用されるβ−ピネン重合体の重合方法は、特に限定されるものではなく、用いられる各重合性単量体に適した公知の重合手法を適宜に選択することが出来る。例えば、アニオン重合法、カチオン重合法、ラジカル重合法及び配位重合法のうちの何れかを、選択して用いることが出来るが、一般に、カチオン重合法が採用されることとなる。 By the way, the polymerization method of the β-pinene polymer used in the present invention is not particularly limited, and a known polymerization method suitable for each polymerizable monomer used can be appropriately selected. For example, any one of an anionic polymerization method, a cationic polymerization method, a radical polymerization method and a coordination polymerization method can be selected and used, but in general, a cationic polymerization method is adopted.
なお、かかるカチオン重合法に従って、本発明で使用されるβ−ピネン重合体を得る場合において、その重合触媒としては、公知のカチオン重合触媒が、適宜に用いられる。具体的には、BF3 、BF3 OEt2 、BBr3 、BBr3 OEt2 、AlCl3 、AlBr3 、AlI3 、TiCl4 、TiBr4 、TiI4 、FeCl3 、FeCl2 、SnCl2 、SnCl4 、WCl6 、MoCl5 、SbCl5 、TeCl2 等の、周期律表3族〜16族の金属のハロゲン化合物;HF、HCl、HBr等の水素酸;H2 SO4 、H3 BO3 、HClO4 、CH3 COOH、CH2 ClCOOH、CHCl2 COOH、CCl3 COOH、CF3 COOH、パラトルエンスルホン酸、CF3 SO3 H、H3 PO4 、P2 O5 等のオキソ酸、及びこれらの基を有するイオン交換樹脂等の高分子化合物;燐モリブデン酸、燐タングステン酸等のヘテロポリ酸;SiO2 、Al2 O3 、SiO2 −Al2 O3 、MgO−SiO2 、B2 O3 −Al2 O3 、WO3 −Al2 O3 、Zr2 O3 −SiO2 、硫酸化ジルコニア、タングステン酸ジルコニア、H+ 又は希土類元素と交換したゼオライト、活性白土、酸性白土、γ−Al2 O3 、P2 O5 をケイソウ土に担持させた固体燐酸等の固体酸等を挙げることが出来る。 In addition, when obtaining the beta-pinene polymer used by this invention according to this cationic polymerization method, a well-known cationic polymerization catalyst is used suitably as the polymerization catalyst. Specifically, BF 3 , BF 3 OEt 2 , BBr 3 , BBr 3 OEt 2 , AlCl 3 , AlBr 3 , AlI 3 , TiCl 4 , TiBr 4 , TiI 4 , FeCl 3 , FeCl 2 , SnCl 2 , SnCl 4 , WCl 6 , MoCl 5 , SbCl 5 , TeCl 2, etc., Group 3-16 group metal halogen compounds; HF, HCl, HBr, etc. hydrogen acids; H 2 SO 4 , H 3 BO 3 , HClO 4 , oxo acids such as CH 3 COOH, CH 2 ClCOOH, CHCl 2 COOH, CCl 3 COOH, CF 3 COOH, p-toluenesulfonic acid, CF 3 SO 3 H, H 3 PO 4 , P 2 O 5 , and these Polymer compounds such as ion exchange resins having a group; heteropolyacids such as phosphomolybdic acid and phosphotungstic acid; SiO 2 , Al 2 O 3 , SiO 2 -Al 2 O 3 , MgO-SiO 2 , B 2 O 3 —Al 2 O 3 , WO 3 —Al 2 O 3 , Zr 2 O 3 —SiO 2 , sulfated zirconia, tungstate zirconia, zeolite exchanged with H + or rare earth elements, activated clay, acidic Examples thereof include solid acids such as solid phosphoric acid in which clay, γ-Al 2 O 3 , and P 2 O 5 are supported on diatomaceous earth.
これらのカチオン重合触媒は、組み合わせて用いても良く、また他の化合物等を重合系に添加しても良い。かかる他の化合物等は、例えばそれを添加することにより触媒の活性を向上させることが出来る化合物等である。そして、金属ハロゲン化合物の酸性化合物としての活性を向上させる化合物の例としては、MeLi、EtLi、BuLi、Et2 Mg、EtMgBr、Et3 Al、Et2 AlCl、EtAlCl2 、Et3 Al2 Cl3 、(i−Bu)3 Al、Et2 Al(OEt)、Me4 Sn、Et4 Sn、Bu4 Sn、Bu3 SnCl等の金属アルキル化合物;2−メトキシ−2−フェニルプロパン、t−ブタノール、1,4−ビス(2−メトキシ−2−プロピル)ベンゼン、2−フェニル−2−プロパノール等の、リビングカチオン重合における重合開始剤として用いられる化合物等が、例示される。 These cationic polymerization catalysts may be used in combination, and other compounds may be added to the polymerization system. Such other compounds are compounds that can improve the activity of the catalyst, for example, by adding them. Examples of compounds that improve the activity of metal halide compounds as acidic compounds include MeLi, EtLi, BuLi, Et 2 Mg, EtMgBr, Et 3 Al, Et 2 AlCl, EtAlCl 2 , Et 3 Al 2 Cl 3 , (I-Bu) 3 Al, Et 2 Al (OEt), metal alkyl compounds such as Me 4 Sn, Et 4 Sn, Bu 4 Sn, Bu 3 SnCl; 2-methoxy-2-phenylpropane, t-butanol, 1 , 4-bis (2-methoxy-2-propyl) benzene, 2-phenyl-2-propanol, and the like are exemplified as compounds used as a polymerization initiator in living cationic polymerization.
また、本発明で使用されるβ−ピネン重合体の重合方法として、溶媒を用いた溶液重合法を用いてもよい。使用可能な溶媒としては、採用される重合法により異なるため、一義的に規定することは困難であるが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素系溶媒;塩化メチル、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒;エステル、エーテル等の含酸素系溶媒等を挙げることが出来る。なお、反応性を考慮すると、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒等の使用が、好ましい。これらの溶媒は、単独で使用しても、2種類以上を組み合わせて使用しても良い。 Further, as a polymerization method of the β-pinene polymer used in the present invention, a solution polymerization method using a solvent may be used. The solvent that can be used varies depending on the polymerization method employed, and thus it is difficult to define it uniquely. For example, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, etc .; pentane, hexane, heptane, Aliphatic hydrocarbon solvents such as octane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, decalin; halogenated hydrocarbon solvents such as methyl chloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethylene; esters, Examples thereof include oxygen-containing solvents such as ether. In view of reactivity, it is preferable to use an aromatic hydrocarbon solvent, an aliphatic hydrocarbon solvent, a halogenated hydrocarbon solvent, or the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
かくの如き溶媒の使用量は特に限定されないが、β−ピネン等の単量体100質量部に対して、通常100〜10000質量部程度、好ましくは150〜5000質量部、より好ましくは200〜3000質量部である。この溶媒量が少ないと、重合触媒の均一な混合が困難になるため、反応が不均一となり、均一な重合体が得られなかったり、反応の制御が困難になる。一方、溶媒量が多いと、生産性が低下してしまう問題がある。 Although the usage-amount of such a solvent is not specifically limited, About 100-10000 mass parts normally with respect to 100 mass parts of monomers, such as (beta) -pinene, Preferably it is 150-5000 mass parts, More preferably, it is 200-3000. Part by mass. When the amount of the solvent is small, uniform mixing of the polymerization catalyst becomes difficult, so that the reaction becomes non-uniform, and a uniform polymer cannot be obtained, or the control of the reaction becomes difficult. On the other hand, when the amount of solvent is large, there is a problem that productivity is lowered.
そして、重合反応を行う場合、反応温度は通常−80℃〜100℃が好ましく、中でも−40℃〜80℃がより好ましく、特に−20℃〜80℃が最も好ましい。この反応温度が低過ぎると、反応の進行が遅く、また高過ぎると、反応の制御が困難となり、再現性が得られ難い。 And when performing a polymerization reaction, -80 degreeC-100 degreeC is preferable normally, -40 degreeC-80 degreeC is more preferable especially, -20 degreeC-80 degreeC is the most preferable especially. If this reaction temperature is too low, the progress of the reaction is slow, and if it is too high, it becomes difficult to control the reaction and it is difficult to obtain reproducibility.
また、重合反応を行うための反応圧力は、特に限定されるものではないが、0.5〜50気圧が好ましく、中でも0.7〜10気圧がより好ましい。通常、1気圧前後で、重合反応が行われることとなる。 The reaction pressure for carrying out the polymerization reaction is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 50 atm, and more preferably 0.7 to 10 atm. Usually, the polymerization reaction is performed at around 1 atm.
さらに、重合反応を行う反応時間は、特に限定されず、反応温度、反応圧力等の条件に応じて、収率良く、β−ピネン重合体が得られるように、反応時間を適宜に決定すればよい。通常は0.01時間〜24時間程度、好ましくは0.2時間〜10時間である。 Furthermore, the reaction time for conducting the polymerization reaction is not particularly limited, and the reaction time may be appropriately determined so that a β-pinene polymer is obtained in good yield according to conditions such as reaction temperature and reaction pressure. Good. Usually, it is about 0.01 to 24 hours, preferably 0.2 to 10 hours.
ところで、重合反応によって生成したβ−ピネン重合体は、例えば、再沈殿、加熱下での溶媒除去、減圧下での溶媒除去、水蒸気による溶媒の除去(スチーム・ストリッピング)等の、重合体を溶液から単離する際の通常の操作によって、反応混合物から分離、取得することが出来る。 By the way, the β-pinene polymer produced by the polymerization reaction can be obtained by, for example, reprecipitation, solvent removal under heating, solvent removal under reduced pressure, solvent removal with steam (steam stripping), etc. It can be separated and obtained from the reaction mixture by a normal operation in isolation from the solution.
本発明で使用されるβ−ピネン重合体は、耐光性、耐衝撃性、耐熱性等の観点から、そのオレフィン性二重結合が水素添加されていることが好ましい。そして、この水素添加率としては、一般に90%以上水素添加されていることが好ましく、中でも95%以上水素添加されていることがより好ましく、特に99%以上水素添加されていることが、最も好ましい。本発明にあっては、前記β−ピネン重合体は、水素添加されたものであって、その水素添加率を示す([水素添加されたオレフィン性二重結合の数]/[水素添加前の重合体中のオレフィン性二重結合の数])×100の値が、95%以上であることが、望ましいのである。なお、水素添加された重合体における不飽和二重結合(炭素−炭素二重結合)の水素添加率は、ヨウ素価滴定法、赤外分光スペクトル測定、核磁気共鳴スペクトル(1H−NMRスペクトル) 測定等の分析手段を用いて、算出することが可能である。 The β-pinene polymer used in the present invention preferably has hydrogenated olefinic double bonds from the viewpoints of light resistance, impact resistance, heat resistance and the like. The hydrogenation rate is generally preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and most preferably 99% or more. . In the present invention, the β-pinene polymer is hydrogenated and indicates the hydrogenation rate ([number of hydrogenated olefinic double bonds] / [prior to hydrogenation]. The number of olefinic double bonds in the polymer]) × 100 is desirably 95% or more. The hydrogenation rate of the unsaturated double bond (carbon-carbon double bond) in the hydrogenated polymer is determined by iodine titration method, infrared spectroscopic spectrum measurement, nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR spectrum). It can be calculated using an analysis means such as measurement.
ここにおいて、本発明で使用されるβ−ピネン重合体の水素添加の方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることが出来る。例えば、ウィルキンソン錯体、酢酸コバルト/トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート/トリイソブチルアルミニウム等の均一系触媒、ケイソウ土、マグネシア、アルミナ、シリカ、アルミナ−マグネシア、シリカ−マグネシア、シリカ−アルミナ、合成ゼオライト等の担持体に、ニッケル、パラジウム、白金等の触媒金属を担持させた不均一系触媒等による公知の方法を用いることが出来る。 Here, the method for hydrogenating the β-pinene polymer used in the present invention is not particularly limited, and a known method can be used. For example, homogeneous catalysts such as Wilkinson complex, cobalt acetate / triethylaluminum, nickel acetylacetonate / triisobutylaluminum, diatomaceous earth, magnesia, alumina, silica, alumina-magnesia, silica-magnesia, silica-alumina, synthetic zeolite, etc. A known method using a heterogeneous catalyst or the like in which a catalyst metal such as nickel, palladium, or platinum is supported on a support can be used.
また、かかる水素添加する場合に用いることの出来る溶媒としては、重合体が溶解され、且つ水素添加触媒に不活性な有機溶媒であれば、使用することが可能である。具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素系溶媒;塩化メチル、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエチレン等のハロゲン化炭化水素系溶媒;エステル、エーテル等の含酸素系溶媒等を用いることが出来る。なお、反応性を考慮すると、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒等が好ましい。これらの溶媒は、単独で使用しても、2種類以上を組み合わせて使用しても、何等差支えない。 As a solvent that can be used for hydrogenation, any organic solvent that dissolves the polymer and is inert to the hydrogenation catalyst can be used. Specifically, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as pentane, hexane, heptane, octane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, decalin; methyl chloride, methylene chloride Halogenated hydrocarbon solvents such as 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethylene; oxygen-containing solvents such as esters and ethers. In view of reactivity, aromatic hydrocarbon solvents, aliphatic hydrocarbon solvents and the like are preferable. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
さらに、水素添加反応の反応温度は、使用する水素添加触媒や水素圧力に依存するが、一般に20℃〜250℃程度が好ましく、中でも25℃〜150℃がより好ましく、更には40℃〜100℃が最も好ましい。反応温度が低くなり過ぎると、反応が円滑に進行し難く、また反応温度が高過ぎると、副反応や分子量低下が起こり易い。なお、水素圧力としては、好ましくは常圧〜200kgf/cm2 程度、より好ましくは5〜100kgf/cm2 を用いることが出来る。この水素圧力が低過ぎると、反応が円滑に進行し難く、また水素圧力が高過ぎると、装置上の制約がかかってしまう。 Furthermore, although the reaction temperature of the hydrogenation reaction depends on the hydrogenation catalyst used and the hydrogen pressure, it is generally preferably about 20 ° C to 250 ° C, more preferably 25 ° C to 150 ° C, and even more preferably 40 ° C to 100 ° C. Is most preferred. If the reaction temperature is too low, the reaction will not proceed smoothly, and if the reaction temperature is too high, side reactions and molecular weight will tend to occur. The hydrogen pressure is preferably about normal pressure to about 200 kgf / cm 2 , more preferably 5 to 100 kgf / cm 2 . If the hydrogen pressure is too low, the reaction does not proceed smoothly, and if the hydrogen pressure is too high, there are restrictions on the apparatus.
なお、そのような水素添加反応系中におけるβ−ピネン重合体の濃度は、通常2質量%〜40質量%程度であり、好ましくは3質量%〜30質量%、より好ましくは5質量%〜20質量%である。β−ピネン重合体の濃度が低いと、生産性の低下が起こり易く、好ましくない。また、β−ピネン重合体の濃度が高過ぎると、水素化重合体が析出したり、反応混合物の粘度が高くなり、攪拌が円滑に行い難くなる場合が生じ、好ましくない。 In addition, the density | concentration of (beta) -pinene polymer in such a hydrogenation reaction system is about 2 mass%-40 mass% normally, Preferably it is 3 mass%-30 mass%, More preferably, it is 5 mass%-20 % By mass. If the concentration of β-pinene polymer is low, productivity is likely to decrease, which is not preferable. Moreover, when the density | concentration of (beta) -pinene polymer is too high, the hydrogenated polymer may precipitate or the viscosity of a reaction mixture may become high and it may become difficult to perform stirring smoothly, and is unpreferable.
また、水素添加反応の反応時間は、使用する水素添加触媒や水素圧力、反応温度に依存するが、通常、0.1時間〜50時間程度、好ましくは0.2時間〜20時間、より好ましくは0.5時間〜10時間が採用されることとなる。 The reaction time of the hydrogenation reaction depends on the hydrogenation catalyst used, the hydrogen pressure, and the reaction temperature, but is usually about 0.1 to 50 hours, preferably 0.2 to 20 hours, more preferably 0.5 hours to 10 hours will be employed.
さらに、水素添加反応後のβ−ピネン重合体は、例えば、再沈殿、加熱下での溶媒除去、減圧下での溶媒除去、水蒸気による溶媒の除去(スチーム・ストリッピング)等の、重合体を溶液から単離する際の通常の操作によって、反応混合物から分離、取得されることとなる。 Furthermore, the β-pinene polymer after the hydrogenation reaction may be polymerized by, for example, reprecipitation, solvent removal under heating, solvent removal under reduced pressure, or solvent removal with steam (steam stripping). The product is separated and obtained from the reaction mixture by a normal operation for isolation from the solution.
ところで、本発明で使用されるβ−ピネン重合体の分子量は、重合溶液の粘度や溶融粘度、成形性、プラスチックレンズの強度、耐熱性の観点から、重量平均分子量で3万〜100万程度であることが好ましく、4万〜50万がより好ましく、特に6万〜25万が好ましく、中でも9万〜20万が最も好ましい。なお、重合体の重量平均分子量は、ポリスチレン換算で求めるゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)や、静的光散乱測定(SLS)等の公知の分析手法を用いて、算出することが出来る。 By the way, the molecular weight of the β-pinene polymer used in the present invention is about 30,000 to 1,000,000 in terms of weight average molecular weight from the viewpoint of the viscosity and melt viscosity of the polymerization solution, moldability, strength of the plastic lens, and heat resistance. It is preferably 40,000 to 500,000, more preferably 60,000 to 250,000, and most preferably 90,000 to 200,000. The weight average molecular weight of the polymer can be calculated using a known analysis method such as gel permeation chromatography (GPC) obtained in terms of polystyrene or static light scattering measurement (SLS).
また、本発明で使用されるβ−ピネン重合体のガラス転移温度(Tg)は、プラスチックレンズの使用環境から高い方が好ましく、一般に80℃以上であり、特に光源の熱による悪影響を避ける上において、100℃以上であることが望ましく、中でも、より好ましくは110℃以上である。このガラス転移温度の上限は特に定めないが、200℃程度であることが望ましい。本発明に用いられるβ−ピネン重合体のような非晶性重合体においては、ガラス転移温度が高過ぎると、高分子の絡み合いが少なくなり、成形品が脆くなる場合があるからである。 In addition, the glass transition temperature (Tg) of the β-pinene polymer used in the present invention is preferably higher from the use environment of the plastic lens, and is generally 80 ° C. or higher. The temperature is preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 110 ° C. or higher. The upper limit of the glass transition temperature is not particularly defined, but is preferably about 200 ° C. This is because in an amorphous polymer such as the β-pinene polymer used in the present invention, if the glass transition temperature is too high, the entanglement of the polymer is reduced, and the molded product may become brittle.
さらに、本発明で使用されるβ−ピネン重合体の全光線透過率は、レンズとして用いる上において高い方が好ましく、一般に、厚さ:3.2mmの平板状試験片において90%以上である必要がある。この全光線透過率が低くなると、レンズとしての機能を充分に奏し得なくなる。 Further, the total light transmittance of the β-pinene polymer used in the present invention is preferably higher when used as a lens, and generally 90% or more in a flat specimen having a thickness of 3.2 mm is required. There is. When this total light transmittance is lowered, the function as a lens cannot be sufficiently achieved.
更にまた、本発明で使用されるβ−ピネン重合体は、寸法安定性の観点から、吸水率が低い方が好ましい。かかるβ−ピネン重合体の吸水率は、60℃、90%RH(相対湿度)雰囲気下に置いたときの飽和吸水率として0.2%以下が好ましく、中でも0.1%以下がより好ましく、特に0.05%以下が最も好ましい。このような吸水率を与えるβ−ピネン重合体が、有利に選定されることとなる。 Furthermore, the β-pinene polymer used in the present invention preferably has a lower water absorption rate from the viewpoint of dimensional stability. The water absorption of the β-pinene polymer is preferably 0.2% or less as a saturated water absorption when placed in an atmosphere of 60 ° C. and 90% RH (relative humidity), more preferably 0.1% or less. In particular, 0.05% or less is most preferable. A β-pinene polymer giving such a water absorption rate is advantageously selected.
このような本発明で使用されるβ−ピネン重合体は、比重が小さいことが特徴である。比重が小さいことで、より軽いプラスチックレンズを得ることが出来るのである。従って、本発明で使用されるβ−ピネン重合体の比重は、0.85以上、1.0未満である必要があり、特に、0.85〜0.98がより好ましい。0.85よりも小さな比重の重合体を得ることは困難であり、また比重が1.0以上となると、軽量化の目的を充分に達成し得なくなるからである。 Such a β-pinene polymer used in the present invention is characterized by a low specific gravity. Because the specific gravity is small, a lighter plastic lens can be obtained. Accordingly, the specific gravity of the β-pinene polymer used in the present invention needs to be 0.85 or more and less than 1.0, and more preferably 0.85 to 0.98. This is because it is difficult to obtain a polymer having a specific gravity smaller than 0.85, and when the specific gravity is 1.0 or more, the object of weight reduction cannot be sufficiently achieved.
また、かかる本発明で使用されるβ−ピネン重合体は、その光弾性係数が小さいことが特徴となっている。特に、Tg以上の温度における光弾性係数が小さい特徴を有しているのである。なお、Tg以上の温度における光弾性係数が大きいと、一般に得られる成形品の光学歪みが大きくなる問題がある。また、この光学歪みの小さい成形品を得ようとする場合、成形条件の選択出来る範囲が狭く、また生産性が低くなってしまう。好ましいTg以上の温度(例えば、Tg+20℃)における光弾性係数は、用途により一概に規定出来ないが、−3.0×10-10 〜3.0×10-10 cm2 /dynであることが好ましく、特に−1.0×10-10 〜1.0×10-10 cm2 /dynがより好ましい。この範囲の光弾性係数を有することで、光学歪みの小さい成形体を、生産性良く得ることが出来る。 The β-pinene polymer used in the present invention is characterized by a small photoelastic coefficient. In particular, it has a feature that the photoelastic coefficient at a temperature equal to or higher than Tg is small. In addition, when the photoelastic coefficient at a temperature equal to or higher than Tg is large, there is a problem that optical distortion of a generally obtained molded product increases. Further, when trying to obtain a molded product having a small optical distortion, the range in which molding conditions can be selected is narrow, and the productivity is lowered. The photoelastic coefficient at a preferable temperature equal to or higher than Tg (for example, Tg + 20 ° C.) cannot be generally specified depending on the use, but is −3.0 × 10 −10 to 3.0 × 10 −10 cm 2 / dyn. Particularly preferred is −1.0 × 10 −10 to 1.0 × 10 −10 cm 2 / dyn. By having a photoelastic coefficient in this range, a molded product having a small optical distortion can be obtained with high productivity.
さらに、本発明で使用されるβ−ピネン重合体は、そのJIS−K−7142に準拠した屈折率:nD(25℃)が、一般に1.450〜1.600の範囲内のものであることが望ましい。屈折率が低いと、レンズを厚くしなければならないからである。 Furthermore, the β-pinene polymer used in the present invention has a refractive index in accordance with JIS-K-7142: nD (25 ° C.) generally in the range of 1.450 to 1.600. Is desirable. This is because if the refractive index is low, the lens must be thick.
加えて、本発明で用いられるβ−ピネン重合体は、アッベ数が高い特徴を有しており、プラスチックレンズに好適である。そのようなβ−ピネン重合体のアッベ数は、通常55〜65の範囲と、低分散性を示す。中でも、より好ましくは、アッベ数が57〜63であるβ−ピネン重合体が有利に用いられる。このアッベ数が小さいと、色収差が大きくなる問題を惹起する。従って、本発明に係るプラスチックレンズは、屈折率及びアッベ数がバランスよく共に良好な水準を有するものとなるのである。 In addition, the β-pinene polymer used in the present invention has a high Abbe number and is suitable for plastic lenses. The Abbe number of such β-pinene polymer is usually in the range of 55 to 65 and exhibits low dispersibility. Of these, β-pinene polymers having an Abbe number of 57 to 63 are more preferably used. If this Abbe number is small, a problem of increasing chromatic aberration is caused. Therefore, the plastic lens according to the present invention has a good balance of refractive index and Abbe number.
なお、本発明に係るプラスチックレンズを成形する為のβ−ピネン重合体には、本発明の目的を損わない範囲において、更に必要に応じて、公知の各種の配合剤が、単独で或いは2種以上を組み合わせて、混合せしめられ得る。 In addition, the β-pinene polymer for molding the plastic lens according to the present invention may contain various known compounding agents alone or in accordance with necessity within a range not impairing the object of the present invention. More than one species can be combined and mixed.
そして、そのような各種配合剤の具体例としては、樹脂工業において通常用いられているものであれば、格別な制限はなく、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、近赤外線吸収剤、染料や顔料等の着色剤、滑剤、可塑剤(柔軟化剤)、帯電防止剤、蛍光増白剤、充填材等の配合剤を挙げることが出来る。 Specific examples of such various compounding agents are not particularly limited as long as they are usually used in the resin industry. For example, antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, near infrared absorption And compounding agents such as a colorant such as a colorant, a dye and a pigment, a lubricant, a plasticizer (softening agent), an antistatic agent, a fluorescent brightening agent, and a filler.
その中で、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等が挙げられるが、これらの中でも、フェノール系酸化防止剤が好ましく、アルキル置換フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。 Among them, examples of antioxidants include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, etc. Among them, phenolic antioxidants are preferable, and alkyl-substituted phenolic oxidations. Inhibitors are particularly preferred.
ここで用いられるフェノール系酸化防止剤としては、具体的には、従来から公知のものが使用でき、例えば、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレート等の特開昭63−179953号公報や特開平1−168643号公報に記載されている如きアクリレート系化合物;オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス(メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニルプロピオネート)メタン[即ちペンタエリスリメチル−テトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート)]、トリエチレングリコールビス(3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート)等のアルキル置換フェノール系化合物;6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、2−オクチルチオ−4,6−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−オキシアニリノ)−1,3,5−トリアジン等のトリアジン基含有フェノール系化合物等が挙げられる。 As the phenolic antioxidant used here, specifically, conventionally known ones can be used. For example, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methyl Benzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2,4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate, etc. Acrylate compounds such as those described in JP-A-179953 and JP-A-1-168463; octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2′-methylene -Bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5- Limethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis (methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxy) Phenylpropionate) methane [i.e. pentaerythrimethyl-tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate)], triethylene glycol bis (3- (3-t-butyl- Alkyl-substituted phenolic compounds such as 4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate); 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bisoctylthio-1,3,5 -Triazine, 4-bisoctylthio-1,3,5-triazine, 2-octylthio-4,6-bis- (3,5-di-t-butyl-4-oxyani Roh) triazine group-containing phenol compounds such as 1,3,5-triazine.
また、リン系酸化防止剤としては、一般の樹脂工業で通常使用されるものであれば、格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等のモノホスファイト系化合物;4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,4’−イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジ−アルキル(C12〜C15)ホスファイト)等のジホスファイト系化合物等が挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等が特に好ましい。 The phosphorus antioxidant is not particularly limited as long as it is usually used in the general resin industry. For example, triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris ( Nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)- Monophosphite compounds such as 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tri Decylphosphite), 4,4′-isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C 12 -C 15 ) phosphite) And diphosphite-based compounds. Among these, monophosphite compounds are preferable, and tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and the like are particularly preferable.
更にまた、イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等を挙げることが出来る。 Furthermore, examples of the sulfur antioxidant include dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3. -Thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- (β-lauryl-thiopropionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5 ] Undecane etc. can be mentioned.
そして、これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、或いは2種以上を組み合わせて、用いることが出来る。このような酸化防止剤の配合量は、本発明の目的が損われない範囲内で適宜に決定されることとなるが、β−ピネン重合体の100質量部に対して、通常、0.001〜5質量部程度、好ましくは0.01〜1質量部の範囲である。 And these antioxidant can be used individually or in combination of 2 or more types, respectively. The amount of such an antioxidant is appropriately determined within a range that does not impair the purpose of the present invention, but is usually 0.001 with respect to 100 parts by mass of the β-pinene polymer. It is about -5 mass parts, Preferably it is the range of 0.01-1 mass part.
また、紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)2H−ベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、5−クロロ−2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;4−t−ブチルフェニル−2−ヒドロキシベンゾエート、フェニル−2−ヒドロキシベンゾエート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミジルメチル)フェノール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等のベンゾエート系紫外線吸収剤;2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸3水和物、2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノン、4−ドデシルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンジルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2’−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート等のアクリレート系紫外線吸収剤;[2,2’−チオビス(4−t−オクチルフェノレート)]−2−エチルヘキシルアミンニッケル等の金属錯体系紫外線吸収剤等を用いることが出来る。 Examples of the ultraviolet absorber include 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) 2H-benzotriazole, 2- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl) -5-chloro- 2H-benzotriazole, 2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) ) -2H-benzotriazole, 5-chloro-2- (3,5-di-t-butyl-2-hydroxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (3,5-di-t-amyl-2-) Benzotriazole ultraviolet absorbers such as hydroxyphenyl) -2H-benzotriazole; 4-t-butylphenyl-2-hydroxybenzoate, phenyl-2-hydroxy Zoate, 2,4-di-tert-butylphenyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate, hexadecyl-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzoate, 2- (2H- Benzotriazol-2-yl) -4-methyl-6- (3,4,5,6-tetrahydrophthalimidylmethyl) phenol, 2- (2-hydroxy-5-t-octylphenyl) -2H-benzotriazole Benzoate ultraviolet absorbers such as 2- (2-hydroxy-4-octylphenyl) -2H-benzotriazole; 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone -5-sulfonic acid trihydrate, 2-hydroxy-4-octyloxybenzophenone, 4 Benzophenone series such as dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 4-benzyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone UV absorbers; acrylate UV absorbers such as ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2′-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate; [2,2′-thiobis (4- t-octylphenolate)]-2-ethylhexylamine nickel and other metal complex ultraviolet absorbers and the like can be used.
さらに、光安定剤としては、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルベンゾエート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、4−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)−1−(2−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等のヒンダードアミン系光安定剤を挙げることが出来る。 Furthermore, examples of the light stabilizer include 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidylbenzoate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, and bis (1,2 , 2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butylmalonate, 4- (3- (3,5 -Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy) -1- (2- (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy) ethyl) -2,2, Examples thereof include hindered amine light stabilizers such as 6,6-tetramethylpiperidine.
加えて、近赤外線吸収剤としては、例えば、シアニン系近赤外線吸収剤;ピリリウム系近赤外線吸収剤;スクワリリウム系近赤外線吸収剤;クロコニウム系近赤外線吸収剤;アズレニウム系近赤外線吸収剤;フタロシアニン系近赤外線吸収剤;ジチオール金属錯体系近赤外線吸収剤;ナフトキノン系近赤外線吸収剤;アントラキノン系近赤外線吸収剤;インドフェノール系近赤外線吸収剤;アジ系近赤外線吸収剤等が挙げられる。また、市販品の近赤外線吸収剤として、SIR−103、SIR−114、SIR−128、SIR−130、SIR−132、SIR−152、SIR−159、SIR−162(以上、三井東圧染料株式会社製)、Kayasorb IR−750、Kayasorb IRG−002、Kayasorb IRG−003、Kayasorb IR−820B、Kayasorb IRG−022、Kayasorb IRG−023、Kayasorb CY−2、Kayasorb CY−4、Kayasorb CY−9(以上、日本化薬株式会社製)等を挙げること出来る。 In addition, as the near-infrared absorber, for example, cyanine-based near-infrared absorber; pyrylium-based near-infrared absorber; squarylium-based near-infrared absorber; croconium-based near-infrared absorber; azurenium-based near-infrared absorber; phthalocyanine-based near Infrared absorbers; dithiol metal complex-based near infrared absorbers; naphthoquinone near infrared absorbers; anthraquinone near infrared absorbers; indophenol near infrared absorbers; As commercially available near infrared absorbers, SIR-103, SIR-114, SIR-128, SIR-130, SIR-132, SIR-152, SIR-159, SIR-162 (above, Mitsui Toatsu Dye Co., Ltd.) Company-made), Kayasorb IR-750, Kayasorb IRG-002, Kayasorb IRG-003, Kayasorb IR-820B, Kayasorb IRG-022, Kayasorb IRG-023, Kayasorb CY9, Kayasorb CY9, , Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
また、染料としては、用いられるβ−ピネン重合体に均一に分散・溶解するものであれば、特に限定されるものではないが、本発明で用いられるβ−ピネン重合体との相溶性が優るところから、油溶性染料(各種C.I.ソルベント染料)が広く用いられる。この油溶性染料の具体例としては、The Society of Dyers and Colourists 社刊の「Color Index」、Vol.3に記載されている各種のC.I.ソルベント染料が、挙げられる。 The dye is not particularly limited as long as it is uniformly dispersed / dissolved in the β-pinene polymer to be used, but has excellent compatibility with the β-pinene polymer used in the present invention. Therefore, oil-soluble dyes (various CI solvent dyes) are widely used. Specific examples of the oil-soluble dye include “Color Index” published in The Society of Dyers and Colorists, Vol. 3. Various C.I. I. Solvent dyes may be mentioned.
さらに、顔料のうち、有機系顔料としては、例えば、ピグメントレッド38等のジアリリド系顔料;ピグメントレッド48:2、ピグメントレッド53、ピグメントレッド57:1等のアゾレーキ系顔料;ピグメントレッド144、ピグメントレッド166、ピグメントレッド220、ピグメントレッド221、ピグメントレッド248等の縮合アゾ系顔料;ピグメントレッド171、ピグメントレッド175、ピグメントレッド176、ピグメントレッド185、ピグメントレッド208等のベンズイミダゾロン系顔料;ピグメントレッド122等のキナクリドン系顔料;ピグメントレッド149、ピグメントレッド178、ピグメントレッド179等のペリレン系顔料;ピグメントレッド177等のアントラキノン系顔料が挙げられる。また、無機系顔料としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、べんがら、クロムレッド、モリブデンレッド、リサージ、酸化鉄等が挙げられる。 Further, among the pigments, organic pigments include, for example, diarylide pigments such as Pigment Red 38; azo lake pigments such as Pigment Red 48: 2, Pigment Red 53, Pigment Red 57: 1; Pigment Red 144, Pigment Red 166, Pigment Red 220, Pigment Red 221, Pigment Red 248, and other condensed azo pigments; Pigment Red 171, Pigment Red 175, Pigment Red 176, Pigment Red 185, Pigment Red 208, and other benzimidazolone pigments; Quinacridone pigments such as Pigment Red 149, Pigment Red 178, and Pigment Red 179; and anthraquinone pigments such as Pigment Red 177. Examples of inorganic pigments include titanium oxide, carbon black, red pepper, chrome red, molybdenum red, resurge, and iron oxide.
なお、本発明のプラスチックレンズに着色が必要とされるときは、上記した染料と顔料の何れでも、本発明の目的の範囲内で使用することが出来、特に限定されるものではないが、ミクロな光学特性が問題となるようなプラスチックレンズの場合には、染料による着色が好ましい。また、紫外線吸収剤が目視では黄色〜赤色の色を示すこともあり、近赤外線吸収剤が目視では黒色の色を示すこともあるため、これらと染料を厳密に区別して使用する必要は無く、また、組み合わせて使用しても、何等差支えない。 When the plastic lens of the present invention is required to be colored, any of the dyes and pigments described above can be used within the scope of the present invention and is not particularly limited. In the case of a plastic lens in which such optical characteristics are problematic, coloring with a dye is preferable. In addition, the ultraviolet absorber may show a yellow to red color visually, and the near infrared absorber may show a black color visually, so there is no need to use these and dyes strictly, Moreover, there is no problem even if they are used in combination.
また、滑剤としては、脂肪族アルコールのエステル、多価アルコールのエステル或いは部分エステル等の有機化合物や無機微粒子等を用いることが出来る。ここで、有機化合物としては、例えば、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート等が挙げられる。 As the lubricant, organic compounds such as aliphatic alcohol esters, polyhydric alcohol esters or partial esters, inorganic fine particles, and the like can be used. Here, examples of the organic compound include glycerol monostearate, glycerol monolaurate, glycerol distearate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, and the like.
さらに、他の滑剤としては、一般に無機微粒子を用いることが出来る。ここで、無機微粒子としては、周期律表の1族、2族、4族、6〜14族元素の酸化物、硫化物、水酸化物、窒化物、ハロゲン化物、炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、燐酸塩、亜燐酸塩、有機カルボン酸塩、珪酸塩、チタン酸塩、硼酸塩及びそれらの含水化物、それらを中心とする複合化合物、天然化合物等の微粒子が挙げられる。 Further, as other lubricants, generally inorganic fine particles can be used. Here, the inorganic fine particles include oxides, sulfides, hydroxides, nitrides, halides, carbonates, sulfates, acetic acids of the elements of Groups 1, 2, 4, and 6-14 of the periodic table. Examples thereof include fine particles of salts, phosphates, phosphites, organic carboxylates, silicates, titanates, borates and their hydrates, composite compounds centered on them, natural compounds, and the like.
また、可塑剤としては、例えば、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリエチルフェニルフォスフェート、ジフェニルクレジルフォスフェート、モノフェニルジクレジルフォスフェート、ジフェニルモノキシレニルフォスフェート、モノフェニルジキシレニルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート等の燐酸トリエステル系可塑剤;フタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸オクチルデシル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル系可塑剤;オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル等の脂肪酸一塩基酸エステル系可塑剤;二価アルコールエステル系可塑剤;オキシ酸エステル系可塑剤等が使用出来るが、これらの中でも、燐酸トリエステル系可塑剤が好ましく、トリクレジルフォスフェート、トリキシレニルフォスフェートが特に好ましい。 Examples of the plasticizer include tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, triphenyl phosphate, triethylphenyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, monophenyl dicresyl phosphate, diphenyl monoxylenyl phosphate. Phosphate triester plasticizers such as phosphate, monophenyldixylenyl phosphate, tributyl phosphate, triethyl phosphate; dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, di-n-octyl phthalate, di-phthalate Phthalate plasticizers such as 2-ethylhexyl, diisononyl phthalate, octyldecyl phthalate, and butylbenzyl phthalate; fatty acid monobasic acids such as butyl oleate and glycerol monooleate Plasticizers; dihydric alcohol ester plasticizers; oxyester plasticizers and the like can be used. Of these, phosphate triester plasticizers are preferred, and tricresyl phosphate and trixylenyl phosphate are preferred. Particularly preferred.
さらに、他の可塑剤の具体例として、スクアラン(C30H62、Mw=422.8)、流動パラフィン(ホワイトオイル、JIS−K−2231に規定されるISO VG10、ISO VG15、ISO VG32、ISO VG68、ISO VG100、ISO VG8及びISO VG21等)、ポリイソブテン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン等が挙げられる。これらの中でも、スクアラン、流動パラフィン及びポリイソブテンが、好ましく用いられる。 Furthermore, as specific examples of other plasticizers, squalane (C 30 H 62 , Mw = 422.8), liquid paraffin (white oil, ISO VG10, ISO VG15, ISO VG32, ISO VG32 as defined in JIS-K-2231) VG68, ISO VG100, ISO VG8 and ISO VG21), polyisobutene, hydrogenated polybutadiene, hydrogenated polyisoprene, and the like. Among these, squalane, liquid paraffin, and polyisobutene are preferably used.
更にまた、帯電防止剤としては、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の長鎖アルキルアルコール、グリセリンモノステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート等の多価アルコールの脂肪酸エステル等が挙げられるが、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールが、特に好ましい。 Furthermore, examples of the antistatic agent include long-chain alkyl alcohols such as stearyl alcohol and behenyl alcohol, fatty acid esters of polyhydric alcohols such as glycerin monostearate and pentaerythritol monostearate, and stearyl alcohol and behenyl alcohol. Particularly preferred.
これらの配合剤は、単独で、又は2種以上を混合して用いることが出来、その混合割合は、本発明の目的を損わない範囲で適宜に選択される。また、上記した配合剤の配合量も、本発明の目的を損わない範囲で適宜に選択されるが、各配合剤につき、β−ピネン重合体の100質量部に対して、通常、0.001〜5質量部程度、好ましくは0.01〜1質量部の範囲である。 These compounding agents can be used alone or in admixture of two or more, and the mixing ratio is appropriately selected within a range not impairing the object of the present invention. The amount of the compounding agent described above is also appropriately selected within a range that does not impair the object of the present invention. However, for each compounding agent, the amount is usually 0. It is about 001-5 mass parts, Preferably it is the range of 0.01-1 mass part.
ところで、本発明に従うβ−ピネン重合体を用いたプラスチックレンズの成形に際しては、かかるβ−ピネン重合体を、本発明の効果を損わない量の他の安定剤、帯電防止剤等の添加剤と共に、リボンブレンダー、タンブラーブレンダー、ヘンシェルミキサー等で混合し、或いは混合した後、押出機、バンバリーミキサー、二本ロール等で溶融混合するか、適当な炭化水素や芳香族溶媒に溶解してポリマー溶液の状態で混合し、その後、単軸押出機、ベント付き押出機、二軸押出機、三軸押出機、円錐型二本スクリュー押出機、コニーダー、プラティフィケーター、ミクストケーター、二軸コニカルスクリュー押出機、遊星ねじ押出機、歯車型押出機、スクリューレス押出機等を用いて、レンズ形状のキャビティーを有する金型内に射出乃至は押出して、そこで冷却固化させ、そして金型から取り出すことにより、目的とする成形品を得るようにするのである。要するに、これらの押出機の加熱シリンダ内で、スクリューにより均一に溶融可塑化された適量の樹脂を、高速で金型内に射出乃至は押出保持し、冷却固化させるようにするものである。 By the way, when molding a plastic lens using the β-pinene polymer according to the present invention, the β-pinene polymer is added to other stabilizers, antistatic agents and the like in amounts that do not impair the effects of the present invention. At the same time, mixing with a ribbon blender, tumbler blender, Henschel mixer, etc., or after mixing, melt-mix with an extruder, Banbury mixer, two rolls, etc., or dissolve in an appropriate hydrocarbon or aromatic solvent to form a polymer solution , Then single-screw extruder, vented extruder, twin-screw extruder, tri-screw extruder, conical twin-screw extruder, kneader, platificator, mixed categorizer, twin-screw conical screw extrusion Machine, planetary screw extruder, gear-type extruder, screwless extruder, etc., to be injected into a mold having a lens-shaped cavity It is extruded, cooled and solidified there, and taken out from the mold to obtain the desired molded product. In short, in a heating cylinder of these extruders, an appropriate amount of resin uniformly melt-plasticized by a screw is injected or extruded and held in a mold at high speed to be cooled and solidified.
また、本発明のプラスチックレンズには、上記の射出成形等を行った後、その直後等に、反射防止、表面硬化、防曇、撥水等の、公知の表面処理を施すことが出来る。それらの処理は、具体的には、金属酸化物、金属フッ化物、無機化合物等の真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング法、シリコン化合物の熱硬化、多官能アクリレート系樹脂の熱硬化、紫外線硬化若しくは電子線硬化等の手法によって、行われる。中でも、反射防止性、光透過性の向上のために、SiO、SiO2 、ZrTiO4 等の無機化合物、金属酸化物によって表面処理膜を形成させることが好ましく、特に、これらの無機化合物、金属酸化物を多層膜として成膜することが好ましい。 The plastic lens of the present invention can be subjected to known surface treatments such as antireflection, surface hardening, antifogging, water repellency, etc. immediately after the above injection molding or the like. Specifically, these treatments include vacuum deposition of metal oxides, metal fluorides, inorganic compounds, etc., sputtering, ion plating methods, thermal curing of silicon compounds, thermal curing of polyfunctional acrylate resins, ultraviolet curing or This is performed by a method such as electron beam curing. Among these, in order to improve antireflection properties and light transmittance, it is preferable to form a surface treatment film with an inorganic compound such as SiO, SiO 2 , ZrTiO 4, or a metal oxide. It is preferable to form the product as a multilayer film.
なお、本発明におけるプラスチックレンズとは、レンズ機能を有するプラスチック成形体を意味し、特に限定されるものではないが、眼鏡レンズ、カメラレンズ、双眼鏡レンズ、顕微鏡レンズ、プロジェクターレンズ、fθレンズ又はピックアップレンズ等の各種レンズが、該当する。 The plastic lens in the present invention means a plastic molded body having a lens function, and is not particularly limited, but is a spectacle lens, a camera lens, a binocular lens, a microscope lens, a projector lens, an fθ lens, or a pickup lens. Various lenses such as are applicable.
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解されるべきである。 Hereinafter, some examples of the present invention will be shown and the present invention will be more specifically clarified, but the present invention is not limited by the description of such examples. It goes without saying. In addition to the following examples, the present invention can be subjected to various changes, corrections, improvements and the like based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Should be understood.
先ず、本発明に従うプラスチックレンズ材料として、β−ピネン重合体水素添加物を、以下の如くして合成した。 First, as a plastic lens material according to the present invention, a hydrogenated β-pinene polymer was synthesized as follows.
十分に乾燥させたガラス製コック付フラスコについて、その内部を充分に窒素置換した後、これに、脱水したN−ヘキサン:184質量部と、脱水した塩化メチレン:210質量部と、脱水したジエチルエーテル:0.5質量部とを加え、−78℃に冷却した。それらの混合物を−78℃にて撹拌しながら、二塩化エチルアルミニウムのヘキサン溶液(濃度:1.0mol/L):7.2質量部を更に加えた。次いで、フラスコ内を−78℃に保持した状態にて、p−ジクミルクロライドのヘキサン溶液(濃度:0.1mol/L):3.0質量部を添加したところ、赤燈色に変化した。その後、直ちに蒸留精製したβ−ピネン:60質量部を、1時間かけてフラスコ内に添加したところ、次第に濃燈色になり、溶液の粘度が上昇した。β−ピネンの添加終了後、メタノール:30質量部を添加して、反応を終了させた。フラスコ内に、蒸留水:100質量部にクエン酸:5質量部を添加してなる水溶液を添加し、5分撹拌した後、水層を抜き取り、蒸留水を加えて水層が中性になるまで洗浄し、アルミ化合物を除去した。得られた有機層をメタノール/アセトン(50/50vol%)の混合溶媒:5000質量部に再沈せしめた後、十分に乾燥して、β−ピネン重合体(A1):60質量部を得た。得られたβ−ピネン重合体(A1)の重量平均分子量は116,000、数平均分子量は51,000、ガラス転移温度は95℃であった。 About the fully dried glass flask with a cock, after the inside was sufficiently substituted with nitrogen, dehydrated N-hexane: 184 parts by mass, dehydrated methylene chloride: 210 parts by mass, and dehydrated diethyl ether : 0.5 part by mass was added and cooled to -78 ° C. While stirring the mixture at -78 ° C, hexane solution of ethylaluminum dichloride (concentration: 1.0 mol / L): 7.2 parts by mass was further added. Next, in a state where the inside of the flask was kept at −78 ° C., when 3.0 parts by mass of a hexane solution of p-dicumulyl chloride (concentration: 0.1 mol / L) was added, the color changed to red amber. Thereafter, 60 parts by mass of β-pinene that was immediately purified by distillation was added to the flask over 1 hour. The solution gradually became dark blue and the viscosity of the solution increased. After the addition of β-pinene, 30 parts by mass of methanol was added to terminate the reaction. In the flask, an aqueous solution obtained by adding 5 parts by mass of citric acid to 100 parts by mass of distilled water is added and stirred for 5 minutes. Then, the aqueous layer is extracted, and the aqueous layer becomes neutral by adding distilled water. Until the aluminum compound was removed. The obtained organic layer was reprecipitated in a mixed solvent of methanol / acetone (50/50 vol%): 5000 parts by mass and then sufficiently dried to obtain 60 parts by mass of β-pinene polymer (A1). . The obtained β-pinene polymer (A1) had a weight average molecular weight of 116,000, a number average molecular weight of 51,000, and a glass transition temperature of 95 ° C.
窒素置換した撹拌装置付き耐圧容器に、シクロヘキサン:70質量部と、上述の如くして得られたβ−ピネン重合体(A1):30質量部を加え撹拌することにより、β−ピネン重合体(A1)を完全に溶解した。次いで、水素添加触媒として5%パラジウム担持アルミナ(N.E.ChemCat製):30質量部を加え、撹拌して十分に分散させた後、耐圧容器内を十分に水素で置換し、室温下、1000rpmで撹拌しながら、100℃、水素圧40kgf/cm2 で、6時間反応させた後、常圧に戻した。反応後の溶液をシクロヘキサン200質量部加えて希釈した後、0.5μmのテフロン(登録商標)フィルターによりろ過して触媒を分離除去した後、メタノール/アセトン(50/50vol%)の混合溶媒:5000質量部に再沈せしめた後、十分に乾燥して、β−ピネン重合体水素添加物(H1):29質量部を得た。得られたβ−ピネン重合体水素添加物(H1)の水素添加率を 1H−NMRから求めたところ、99.9%であり、重量平均分子量は112,000、数平均分子量は50,800、ガラス転移温度は130℃、比重は0.930であった。 By adding 70 parts by mass of cyclohexane and 30 parts by mass of the β-pinene polymer (A1) obtained as described above to a pressure vessel equipped with a stirrer substituted with nitrogen, and stirring the mixture, a β-pinene polymer ( A1) was completely dissolved. Next, 5% palladium-supported alumina (manufactured by NE ChemCat) as a hydrogenation catalyst: 30 parts by mass was added and sufficiently dispersed by stirring, and then the inside of the pressure vessel was sufficiently replaced with hydrogen. While stirring at 1000 rpm, the mixture was reacted at 100 ° C. and hydrogen pressure of 40 kgf / cm 2 for 6 hours, and then returned to normal pressure. The reaction solution was diluted by adding 200 parts by mass of cyclohexane, filtered through a 0.5 μm Teflon (registered trademark) filter to separate and remove the catalyst, and then a mixed solvent of methanol / acetone (50/50 vol%): 5000 After re-precipitation in parts by mass, it was sufficiently dried to obtain 29 parts by mass of β-pinene polymer hydrogenated product (H1). When the hydrogenation rate of the obtained β-pinene polymer hydrogenated product (H1) was determined from 1 H-NMR, it was 99.9%, the weight average molecular weight was 112,000, and the number average molecular weight was 50,800. The glass transition temperature was 130 ° C. and the specific gravity was 0.930.
更にその後、かくして得られた高分子量のβ−ピネン重合体水素添加物(H1)の100質量部に対して、紫外線吸収剤である2−(5−メチル−2ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾールの0.1質量部と、フェノール系酸化防止剤であるイルガノックス1010(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製)の0.1質量部とを、ヘンシェルミキサーで混合した後、押出機を用いて溶融混練して、ペレット状のβ−ピネン重合体水素添加物組成物(M1)を得た。 Further thereafter, 100 parts by mass of the high molecular weight β-pinene polymer hydrogenated product (H1) thus obtained was added in an amount of 0.2% of 2- (5-methyl-2hydroxyphenyl) benzotriazole as an ultraviolet absorber. 1 part by mass and 0.1 part by mass of Irganox 1010 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), which is a phenolic antioxidant, are mixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded using an extruder. A pellet-like β-pinene polymer hydrogenated composition (M1) was obtained.
なお、上記した各工程で得られる材料について、また下記の工程で製造される材料について、その物性測定は、以下の如くして行った。 In addition, about the material obtained at each above-mentioned process, and the material manufactured at the following process, the physical-property measurement was performed as follows.
−分子量−
数平均分子量及び重量平均分子量は、何れも、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)による測定に基づき、ポリスチレン換算値で求められたものである。ここでは、GPC装置として、東ソー株式会社製のHLC−8020(品番)を用い、カラムとして、東ソー株式会社製のTSKgel・GMH−Mの2本とG2000Hの1本とを直列に繋いだものを用いた。
-Molecular weight-
The number average molecular weight and the weight average molecular weight are both determined in terms of polystyrene based on measurement by gel permeation chromatography (GPC). Here, HLC-8020 (product number) manufactured by Tosoh Co., Ltd. is used as the GPC device, and TSKgel / GMH-M manufactured by Tosoh Co., Ltd. and one G2000H are connected in series as the column. Using.
−水素添加率−
1H−NMRスペクトルから、原料樹脂のオレフィン性二重結合プロトン(4〜6ppm)の減少率(%)により、水素添加率{([水素添加されたオレフィン性二重結合の数]/[水素添加前の重合体中のオレフィン性二重結合の数])×100(%)}を求めた。
-Hydrogenation rate-
From the 1 H-NMR spectrum, the hydrogenation rate {([number of hydrogenated olefinic double bonds] / [hydrogen] is determined by the reduction rate (%) of olefinic double bond protons (4 to 6 ppm) of the raw material resin. The number of olefinic double bonds in the polymer before addition]) × 100 (%)} was determined.
−ガラス転移温度(Tg)−
充分に乾燥して、溶媒を除去したサンプルを用いて、示差走査熱量測定法(DSC)により、測定した。先ず、サンプルを、窒素100ml/分の気流下、25℃から10℃/分の昇温速度で200℃まで加熱して、DSCカーブを得る。次に、この得られたDSCカーブを用い、図1に示される如く、その中央接線Bと転移前のベースラインCの交点を通り温度軸に対して平行な平行線Eと、中央接線Bと転移後のベースラインDの交点を通り温度軸に対して平行な平行線Fを引く。本明細書では、この2本の平行線E、Fを2等分する平行線GとDSCカーブの交点における温度Aを、ガラス転移温度(Tg)とした。また、ここでは、測定装置としては、メトラー・トレド株式会社製のDSC30(品番)を用いた。
-Glass transition temperature (Tg)-
It measured by the differential scanning calorimetry (DSC) using the sample which fully dried and removed the solvent. First, a sample is heated from 25 ° C. to 200 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min under a stream of nitrogen of 100 ml / min to obtain a DSC curve. Next, using the obtained DSC curve, as shown in FIG. 1, a parallel line E passing through the intersection of the center tangent B and the base line C before the transition and parallel to the temperature axis, and the center tangent B A parallel line F passing through the intersection of the base line D after the transition and parallel to the temperature axis is drawn. In this specification, the temperature A at the intersection of the parallel line G that bisects the two parallel lines E and F and the DSC curve is defined as the glass transition temperature (Tg). In addition, here, DSC30 (product number) manufactured by METTLER TOLEDO Co., Ltd. was used as a measuring device.
−全光線透過率−
厚さ:3.2mmの平板状試験片について、株式会社村上色彩研究所製のHR−100(品番)を用いて、JIS−K−7361−1に準拠して、測定した。
-Total light transmittance-
Thickness: About 3.2 mm flat test piece, it measured based on JIS-K-7361-1 using HR-100 (product number) by Murakami Color Research Laboratory.
−吸水率−
プレス成形した、長さ:140mm、幅:60mm、厚さ:0.8mmの板を用い、それを、60℃、90%RHの雰囲気下に10日間置き、初期重量からの増加した重量の割合を、吸水率とした。演算式は、以下の通りである。
吸水率(%) = 重量増加分×100/初期重量
-Water absorption rate-
A press-molded plate having a length of 140 mm, a width of 60 mm, and a thickness of 0.8 mm was placed in an atmosphere of 60 ° C. and 90% RH for 10 days, and the weight ratio increased from the initial weight. Was the water absorption. The arithmetic expression is as follows.
Water absorption (%) = Weight increase x 100 / initial weight
−屈折率(nD)−
株式会社アタゴ製のRX−2000(品番)を用いて、JIS−K−7142に準拠して、25℃で測定した。
-Refractive index (nD)-
It measured at 25 degreeC based on JIS-K-7142 using RX-2000 (product number) made from Atago Co., Ltd ..
−アッベ数−
株式会社アタゴ製のアッベ屈折計DR−M2(品番)により、25℃で測定した。判定基準は、以下の通りである。
○:アッベ数≧57
△:57>アッベ数≧55
×:55>アッベ数
-Abbe number-
Measurement was performed at 25 ° C. using an Abbe refractometer DR-M2 (product number) manufactured by Atago Co., Ltd. Judgment criteria are as follows.
○: Abbe number ≧ 57
Δ: 57> Abbe number ≧ 55
×: 55> Abbe number
−比重−
JIS−K−7112:1999のA法に準じて、測定した。判定基準は、以下の通りである。
○:比重<1.0
△:1.0≦比重<1.1
×:1.1≦比重
-Specific gravity-
It measured according to A method of JIS-K-7112: 1999. Judgment criteria are as follows.
○: Specific gravity <1.0
Δ: 1.0 ≦ specific gravity <1.1
×: 1.1 ≦ specific gravity
−光弾性係数−
厚さ:200μmのフィルムを、Tgよりも20℃低い温度で、一晩アニールした後、Tgよりも20℃高い温度で、長軸方向に引っ張り応力をかけ、その際のレターデーションを、エリプソメーターM220(日本分光株式会社製)で測定し、応力に対するレターデーションの変化量から、光弾性係数を算出した。
-Photoelastic coefficient-
Thickness: A 200 μm film was annealed overnight at a temperature 20 ° C. lower than Tg, and then subjected to a tensile stress in the major axis direction at a temperature 20 ° C. higher than Tg. It was measured with M220 (manufactured by JASCO Corporation), and the photoelastic coefficient was calculated from the amount of change in retardation with respect to stress.
−耐光性−
プレス成形した、厚さ:1.0mmの板を用いて、ASTM−G53に準じて、100時間の促進暴露試験を行い、YI(イエロー・インデックス)の試験前と試験後における黄変度(ΔYI)を測定した。ここでは、紫外線曝露試験機(株式会社東洋精機製作所製ATLAS−UVCON)を用いた。YIの測定は、JIS−K−7103に準じて行った。そして、以下の判定基準に従って、評価した。
ΔYI=(紫外線暴露100時間後のYI)−(紫外線暴露前のYI)
○:ΔYI ≦ 1 長期の耐光性が非常に良好
×:1 < ΔYI 長期の耐光性が不良
-Light resistance-
A press-molded plate with a thickness of 1.0 mm was subjected to an accelerated exposure test for 100 hours in accordance with ASTM-G53, and the yellowing degree (ΔYI) before and after the YI (yellow index) test. ) Was measured. Here, an ultraviolet exposure tester (ATLAS-UVCON manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) was used. YI was measured according to JIS-K-7103. And it evaluated according to the following criteria.
ΔYI = (YI after 100 hours of UV exposure) − (YI before UV exposure)
○: ΔYI ≦ 1 Long-term light resistance is very good ×: 1 <ΔYI Long-term light resistance is poor
−耐湿性−
80℃、90%RHの条件下で、1000時間の耐久試験を行い、その外観変化を、目視で観察した。判定基準は、以下の通りである。
○:目視で変化なし
×:白濁または変形が見られる
-Moisture resistance-
A durability test for 1000 hours was performed under conditions of 80 ° C. and 90% RH, and the appearance change was visually observed. Judgment criteria are as follows.
○: No visual change ×: Cloudiness or deformation is observed
−実施例1−
上記で得られたβ−ピネン重合体水素添加物組成物(M1)を原料として、住友重機械工業株式会社製の射出成形機SG−75を用い、外径:7.4mmΦ、レンズ面厚み:2.7mm、周辺部厚み:3.0mmのCD(コンパクトディスク)用ピックアップ非球面対物レンズを、射出成形した。この際の樹脂温度は260℃、金型温度は100℃、圧力:60Kg/cm2 とした。原料樹脂及びレンズの評価結果を、下記表1に示す。
Example 1
Using the β-pinene polymer hydrogenated composition (M1) obtained above as a raw material, an injection molding machine SG-75 manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., outer diameter: 7.4 mmΦ, lens surface thickness: A pickup aspheric objective lens for CD (compact disc) having a thickness of 2.7 mm and a peripheral portion thickness of 3.0 mm was injection molded. At this time, the resin temperature was 260 ° C., the mold temperature was 100 ° C., and the pressure was 60 kg / cm 2 . The evaluation results of the raw resin and lens are shown in Table 1 below.
−実施例2−
上記で得られたβ−ピネン重合体水素添加物組成物(M1)を原料として、アイダエンジニアリング株式会社製の射出成形機MAX100を用い、外寸:135mm×20mm×18mm、曲率半径設定値:R1=360mm,R2=150mmのレーザービームプリンター用大型レンズを、射出成形した。得られたレンズは、ヒケやソリ、又は充填不良もなく、良好な外観を有していた。
-Example 2-
Using the β-pinene polymer hydrogenated composition (M1) obtained above as a raw material, using an injection molding machine MAX100 manufactured by Aida Engineering Co., Ltd., outer dimensions: 135 mm × 20 mm × 18 mm, radius of curvature setting value: R1 = Large lens for laser beam printer with 360 mm and R2 = 150 mm was injection molded. The obtained lens had a good appearance without sinks, warpage or poor filling.
−比較例1−
β−ピネン重合体水素添加物組成物(M1)の替わりに、日本ゼオン株式会社製脂環式ポリオレフィン樹脂(ゼオノア1060R)を用い、射出成形時の樹脂温度を260℃、金型温度を80℃とした以外は、実施例1と同様にして、CD(コンパクトディスク)用ピックアップ非球面対物レンズを、射出成形した。原料樹脂及びレンズの評価結果を、下記表1に示す。
-Comparative Example 1-
Instead of the β-pinene polymer hydrogenated composition (M1), an alicyclic polyolefin resin (ZEONOR 1060R) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. was used, the resin temperature during injection molding was 260 ° C, and the mold temperature was 80 ° C. A pickup aspheric objective lens for CD (compact disc) was injection molded in the same manner as in Example 1 except that. The evaluation results of the raw resin and lens are shown in Table 1 below.
−比較例2−
β−ピネン重合体水素添加物組成物(M1)の替わりに、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ポリカーボネート(S3000)を用い、射出成形時の樹脂温度を300℃、金型温度を120℃とした以外は、実施例1と同様にして、CD(コンパクトディスク)用ピックアップ非球面対物レンズを、射出成形した。原料樹脂及びレンズの評価結果を、下記表1に示す。
-Comparative Example 2-
Instead of the β-pinene polymer hydrogenated composition (M1), polycarbonate (S3000) manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. was used, except that the resin temperature during injection molding was 300 ° C. and the mold temperature was 120 ° C. In the same manner as in Example 1, a pickup (spherical objective lens) for CD (compact disc) was injection molded. The evaluation results of the raw resin and lens are shown in Table 1 below.
−比較例3−
β−ピネン重合体水素添加物組成物(M1)の替わりに、株式会社クラレ製ポリメチルメタクリレート(パラペットGH1000S)を用い、射出成形時の樹脂温度を260℃、金型温度を80℃とした以外は、実施例1と同様にして、CD(コンパクトディスク)用ピックアップ非球面対物レンズを、射出成形した。原料樹脂及びレンズの評価結果を、下記表1に示す。
-Comparative Example 3-
Instead of the β-pinene polymer hydrogenated composition (M1), Kuraray Co., Ltd. polymethyl methacrylate (parapet GH1000S) was used, except that the resin temperature during injection molding was 260 ° C. and the mold temperature was 80 ° C. In the same manner as in Example 1, a pickup (spherical objective lens) for CD (compact disc) was injection molded. The evaluation results of the raw resin and lens are shown in Table 1 below.
かかる表1の結果から明らかな如く、本発明のプラスチックレンズに使用する重合体は、比較例1〜3と比較して、極めて低比重であり、アッベ数が大きく良好で、屈折率とのバランスも良いことが認められる。また、光弾性定数の絶対値も低いことから、低い複屈折を有していることが分かる。 As apparent from the results in Table 1, the polymer used in the plastic lens of the present invention has a very low specific gravity, a large Abbe number, and a balance with the refractive index as compared with Comparative Examples 1 to 3. It is recognized that it is also good. Moreover, since the absolute value of a photoelastic constant is also low, it turns out that it has low birefringence.
Claims (4)
The β-pinene polymer is hydrogenated, and its ([number of hydrogenated olefinic double bonds] / [number of olefinic double bonds in the polymer before hydrogenation] 4. The plastic lens according to claim 1, wherein a value of × 100 is 95% or more.
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