JPS59166550A - 光学部材用共重合体組成物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明、且つ高屈折率の光学部材用共重合体組成
物及びその製造方法に関する。

近年、光学部材用素材として、従来のガラスに加えて、
プラスチックが注目されている。これはプラスチックが
無機ガラスにはない軽量。

耐衝撃性、加工性などに優れていることがその理由であ
る。例えば、サングラス、眼鏡用レンズ、カメラ用レン
ズ、拡大鏡、フレネルレンズ。

偏光レンズ、光伝送用ファイバー、防滴・防塵マスク用
透明板などにおいては既に無機ガラスに代ってプラスチ
ックが使用されている。

光学部材用素材のプラスチックとして、現在実用に供さ
れているものは主として２種類である。即ち、ポリメタ
クリル酸メチル（以下、ＰＭＭＡと略す）及びジエチレ
ングリコールビスアリルカーボネート（以下、カーボネ
ートと略す）である。ＰＭＭＡは良好な透明性を有し、
且つ射出成形が可能であるため生産性の点で優れている
が、表面硬度は無機ガラスに比鮫して著るしく低いため
傷がつき易く、又、成形中に発生する歪のために光学的
に不均質となり、精密な光学用材料として使用するのに
は適していない。カーボネートは表面硬度、光学的均質
性などにおいて、ＰＭＭＡより優れた点が多く、更に無
機ガラスと同様に精密研磨力ロエが可能であることから
無機ガラスに代るプラスチックとして最も実用化が進ん
でいる。

しかしながら、かかるプラスチックは一般に屈折率（以
下、ｎｄと略す）が１．５前後と低く、例えばレンズに
おいては無機ガラスと同程度の度数とするにはレンズを
厚くシカければならないという欠点があり、需用者の薄
いレンズへの潜在的要求を満足するには至っていない。

最近、レンズ用素材としてのプラスチックに関し、高屈
折率を有する新規重合体が開発され（特開昭５５−１３
７４７号公報、特開昭５６−１６６２１４号公報、特開
昭５７−２３１２号公報及び英国特許第２，０７６，８
３６号）、それらのｎｄは１．５５〜１．６１と高屈折
率を示してはいるが、カーボネートに比べて脆いという
欠点を有し実用的には問題がある。

現状では、プラスチックレンズ用素材としては、カーボ
ネートが最も優れていることから、高屈折率化はカーボ
ネートと、重合体が高屈折率を示す他の単量体との共重
合体が種々提案されている。例へばカーボネートとジア
リルイソフタレート（特開昭５３−７７８７号公報）が
知られているが、カーボネート単独重合体とは色調が異
なるという欠点を有している。これに対して、カーボネ
ートとジアリルフタレート又はジアリルイソフタレート
に第３成分として他の単量体を加えて重合体とした三元
共重合体（特公昭５７−４２８４１号公報、特公昭５７
−４４６８６号公報、特開昭５３−７７９０号公報）、
あるいは、カーボネートと他の高屈折率単量体とからな
る三元共重合体（特開昭５７−２３９０１号公報）など
が改良重合体として開示されている。しかしながら、か
かる三元共重合体のｎａは１．５０７〜１．５４８であ
って、高屈折率化とりう目的は必らずしも達成されてい
ない。

一方、カーボネートとビニルカルバゾール。

ビニルナフタレン、あるいはスチレンなどの高屈折率単
量体との共重合体は高屈折率化は達成されるが、乳白濁
不透明となシ、レンズ特性を満足しないことが公知（特
公昭５７−４４６８６号公報）である。

本発明者は、前記の問題点の認識に基すき、カーボネー
トと共重合が可能であって、屈折率１．５以上の重合体
を形成する単量体との共重合体において、色調変化、あ
るいは乳白濁化などを生ずることがない高屈折率の光学
部材用共重合体組成物について種々研究、検討を重ねた
結果、前記共重合体において、クリプタンド化合物を含
有せしめることによって、カーボネート単独重合体の優
れた特性を損なわず、高屈折率の光学部材用共重合体組
成物が得られることを見い出し、本発明を完成したもの
である。

本発明の目的は、カーボネート重合体の透明性、耐衝撃
性、耐候性、耐薬品性、コーティング性、染色性などの
優れた物性を損なわずに、高屈折率の光学部材用共重合
体組成物を提供することにある。又、本発明の他の目的
はカーボネートとの共重合体において、色調変化あるい
は乳白濁によシ、光学部材用素材として適さない高屈折
率単量体の使用を可能とした高屈折率の光学部材用共重
合体組成物を提供することにある。更に、本発明の他の
目的は該光学部材用共重合体の製造方法を提供するとと
にある。

本発明は、ジエチレングリコールビスアリルカーボネー
ト及び該カーボネートと共重合が可能であって、屈折率
１．５以上の重合体を形成する単量体とから力る共重合
体においてクリプタンド化合物を含有せしめることを特
徴とする特に屈折率１．５以上の重合体を形成する単量
体がビニルカルバゾール、スチレン、スチレン誘導体の
少なくとも１種である光学部材用共重合体組成物及びそ
の重合体の製造方法である。

本発明に使用するカーボネートは単量体のみに限定され
ず、二量体、三量体などの低重合体を含有していてもよ
い。該カーボネートと共重合が可能の屈折率１．５以上
の重合体を形成する単ｉ体ｔｒｉビニルカルバゾールあ
るいはスチレン又はスチレン誘導体など、カーボネート
との共重合体において乳白濁化するものが、クリプタン
ド化合物の含有による効果が著るしいが、これらに限定
されるものではない。例えば、フェニルメタクリレート
、ジフェニルメタクリレ−）、Ｐ−７”ロモフェニルメ
タクリレート、〇−クロロジフェニルメタクリレート、
ペンタクロロフェニルメタクリレート、ペンタブロモフ
ェニルメタクリレート、フェニルα−ブロモアクリレー
ト、β−ナフチルメタクリレート、ｐ−ヨードスチレン
メタクリレート、ジアリルフタレーＦ、ジアリルイソフ
タレート、ジアリルテトラクロロイソフタレート、ジア
リルテトラブロモイソフタレート、ジアリルマレート、
トリアリルシアヌレート、）’ｌアリルイソシアヌレー
ト、ビニルナフタレンなどであってもよい。

、又、スチレン誘導体としでは、０−メトキシスチレン
、Ｐ−メトキシスチレン、Ｏｌロロスチレン、２．６−
ジクロロスチレンなどが挙げられる。かかる単量体は２
種以上を併用して用いることもできる。

共重合体に含有せしめるクリプタンド化合物は、有機化
学において、ゲスト・ホスト現象を示す化合物として知
られているが、例えば、などを挙げることができる。か
かるクリプタンド化合物は米国メルク社よシ商品名“ク
リプトフィックス″として市販されている。

本発明にかかる光学部材用重合体の製造方法はカーボネ
ート、該カーボネートと共重合が可能であって、屈折率
１．５以上の重合体を形成する単量体の１種又は２種以
上、クリプタンド化合物及び重合開始剤とを混合、溶解
して、例えばガラスモールドとガスケットにより組立て
られた鋳型の中に注入し、加熱あるいは紫外線照射など
の方法を用いて硬化させることによシ行なわれる。この
場合カーボネートと共重合が可能の単量体の使用量は、
共重合体の所望屈折率によシ異なるので特に限定されな
いが、５〜６０重量係、好ましくは１０〜５０重量％で
ある。

該単量体の使用量が５重量％未満であると共重合体の高
屈折率化は困難であシ、６０％以上では耐衝撃性、表面
硬度が低下し、本発明の目的を達成しない。

クリプタンド化合物はカーボネートと共重合（１０） が可能の単量体との混合物に対し、０．０１〜３０重量
％、好ましくは０．１〜２０重量受を加えるが、単量体
混合物の組成、組成比彦どによって上記範囲内から適宜
選択される。クリプタンド化合物はあらかじめカーボネ
ートに加えて溶解せしめるのが好ましく、この際加熱す
°ることによって溶解を促進してもよい。

重合開始剤としては、金属ナトリウム、金属カリウム、
金属リチウムなどのアニオン重合開始剤、無水塩化アル
ミニウム、塩化第二爲、塩化チタン、三フッ化硼素など
のカチオン重合開始剤、過酸化水素、過酸化ベンゾイル
、ジイソプロピルパーオキシジカーボネートなどの有機
過敏化物、アゾイソブチロニトリルなどのアゾ化合物が
用いられ、単量体の混合物に対し０．１〜１０重量％が
使用される。

重合温度及び重合時間は使用する単量体混合物の組成、
反応性及び重合開始剤の銚類と量によシ異なるため一律
には限定できないが、大略５〜１００℃で１時間〜１０
０時間を費して重合（１１） を完結するのが好ましい。

又、光重合触媒、例えば、ベンゾイン、２−メチルベン
ゾイン、ベンゾインメチルエーテル。

ベンゾインインプロピルエーテル、アセトイン。

ブチロイン、トルオイン、ベンジルベンゾフェノン、テ
トラメチルチウラムスルフィドを０．０１〜１０重量係
混合して紫外線灯、水銀灯などの照射によ多重合せしめ
ることができる。この場合前記の重合開始剤を併用して
もよい。

このような本発明に係る光学部材用共重合体は、従来、
公知であった高屈折率レンズ用重合体の著るしい着色、
白濁化などによる透過率の減少を改善し、且つ耐衝撃性
１表面硬度、コート性などカーボネート単独重合体と遜
色ないと゛いう特徴があり１、従来のプラスチックレン
ズ（ｎｄ　＝　１．５　）に比較して、薄く、しかも軽
量となることから、光学部材として眼鏡レンズを始め、
カメラ用レンズ、拡大鏡、フレネルレンズ、偏光レンズ
、その他の各種レンズ及び光学素子にまで利用範囲が拡
大されるものである。

（１２） 以下に本発明を実施例により、更に具体的に説明するが
、これらは本発明の実施態様の一例であシ、本発明を限
定するものでないことは勿論である。なお、実施例中、
部は重量部である。

実施例１ ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（旭硝子
社製品）８０部に下記構造式で示されるクリプタンド化
合物（゛′クリプトフィックスナ５”：メルク社製品） ０．２部を加えて、５０℃に加温しながら溶解させ、次
いでＮ−ビニルカルバゾール２０部を加えて溶解させ、
更に過酸化ベンゾイル１，２部を加えて、ガラスモール
ドとガスケットからなるレンズ成形型に注入し、７５℃
の熱風炉中に２５時間保持し共重合せしめた。冷却後レ
ンズを成形型から取出し透明なプラスチックレンズ（１
３） を得た。得られたプラスチックレンズの透過率は９１　
％　（５５０ｎｍ　）であり、レンズとして好ましくな
い濁り、脈理などけ認められず、屈折率をアツベ屈折計
により測定したところｎｄ＝１．５８１であり、表面硬
度はＪ工Ｓ（Ｋ　５４００）に従った鉛筆硬度Ｈを有し
ていて、光学レンズとして必要とされる多くの性能にお
いて優れていた。

実施例２ ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（旭硝子
社製品）８０部に下記構造式で示されるクリプタンド化
合物（１クリプトフイツクス＋２３”：メルク社製品） ０．５部を加えて、約６０℃に加温しながら溶解させ、
次にＮ−ビニルカルバゾール５０部を加えて溶解させ、
更にジイソプロピルパーオキシ（１４） カーボネート８部を加えて、ガラスモールドとガスケッ
トからなるレンズ成形型に注入し４０℃の熱風炉中に５
時間、６０℃に６時間、８０℃に１５時間保持し共重合
せしめた。冷却後、レンズを成形型から取出し透明なプ
ラスチックレンズを得た。得られたプラスチックレンズ
の透過率は９０チ（５５’Ｏｎｍ）であって、濁シ、脈
理は認められず、屈折率はアツベ屈折計による測定でｎ
♂’＝１．６１１であシ、表面硬度は鉛畑硬度ＨＢを有
していて、光学レンズとしての性能が優れていた。

実施例３ ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（旭硝子
社製品）８０部に実施例１と同様のクリプタンド化合物
０．３部を加えて、５０℃に加温しながら溶解させ、次
いでスチレン２０部と、ジイソプロピルパーオキシド８
部を加えて、実施例２と同様の方法で共重合せしめ、プ
ラスチックレンズを得た。得られたプラスチックレンズ
の透過率は９１％、屈折率は１．５２３　、鉛（１５） 華硬度はＨであり光学レンズとしての性能が優れていた
。

実施例４ 実施例３においてスチレンを０−クロルスチレンに変え
た他は実施例３と同様の方法で共重合せしめ、プラスチ
ックレンズを得た。得うれたプラスチックレンズの透過
率は９０％、屈折率は１．５２７、鉛臨硬度は■であり
、光学レンズとしての性能は優れたものであった。

比較例１〜４ 実施例１〜４においてクリプタンド化合物を加えない他
は実施例１〜４と同様の方法で共重合せしめ、プラスチ
ックレンズを得た。得られたプラスチックレンズの性能
を第１表に示すが、光学レンズとしては全く不適渦なも
のであった。

（１６） （１７）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ジエチレングリコールビスアリルカーボネート及
   び該カーボネートと共重合が可能であって、屈折率１．
   ５以上の重合体を形成する単量体とからなる共重合体に
   クリプタンド化合物を含有せしめることを特徴とする光
   学部材用共重合体組成物。
2. （２）屈折率１．５以上の重合体を形成する単量体がビ
   ニルカルバゾール、スチレン、スチレン誘導体の少なく
   とも１種であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の共重合体組成物。
3. （３）　　ジエチレングリコールビスアリルカーボネー
   ト、該カーボネートと共重合が可能であって、屈折率１
   ．５以上の重合体を形成する単量体、及びクリプタンド
   化合物とを共重合せしめることを特徴とする光学部材用
   共重合体の製造方法。