JPS6063214A - プラスチツクレンズ材料 - 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】 発明の背景 本発明は、プラスチックレンズ羽料、更に詳しく言えば
高屈折率低分散を有するプラスチックレンズ材料、に関
するものである。

従来、光学機器には種々の無機ガラスレンズが使用され
てきたが、プラスチックレンズがその軽量性、加工性、
安定性、染色性、大量生産性、低コストの可能性などか
ら無機ガラスレンズと共に広く使用され始めている。

レンズにめられる様々な物性の中で、高屈折率であるこ
とおよび低分散であることは極めて重要なものである。

高屈折率を有することは、例えば、顕微鏡、写真機、望
遠鏡等の光学機器や眼鏡レンズ等において重要な位置を
占めるレンズ系をコンノぞクトにし、また軽量化するだ
けでなく、球面等の収差を小さく抑える利点を有する。

一方、低分散であることが色収差を小さくできる点で極
めて重要であることは言うまでもない。

しかし一般にプラスチックレンズにおいても、無機ガラ
スレンズと同様に、高屈折率レンズは高分散、低屈折率
レンズは低分散という傾向がある。

例えば、現在眼鏡用プラスチックレンズとして最も普及
しているレンズ材料にジエチレングリコールビスアリル
カーぽネート樹脂（以下ＣＲ−３９）という）があるが
、ＣＲ−３９はアツベ数がν＝（イ）と高い（即ち分散
は低い）けれども屈折率は０ ｎＤ＝１，５０と極めて低いものである。レンズ材料と
して一部使用されているポリメチルメタクリレートも、
ＣＲ−３９と同様にアツベ数がν＝（イ）と高いが、屈
折率はｎＤ＝１．４９と低い。比較的高屈折率で低分散
と言われるポリスチレ／（ｎＤ＝１．５９、ν＝３０．
４）および、］ｅリカーゼネート（ｎＤ＝１．５９、ν
＝２９．５）は、レンズ材料として必要とされる他の物
性において不潤足である。例えば、ポリスチレンは表面
硬度および耐溶剤性等に欠けるし、ポリカーヂネートは
表面硬度および耐衝撃性に欠けるものである。高屈折率
であるポリナフチルメタクリレート（ｎ　ｏ　＝１．６
４　）およびポリビニルナフタレノ（ｎＤ＝１．６８）
は、アツベ数がそれぞれν＝加と低いものになっており
、いずれの拐料拠も１用題が多い。

近時、高屈折率を目的としてハロゲン置換ビスフェノー
ルＡ誘導体をプラスチックレンズ旧料に使用することが
提案されており、例えば特開昭５８−２８１１７号、特
開昭５７−５４９０１号各公報等が知られている。しか
し、そこで開示されている共重合体は該ハロゲン置換ビ
スフェノールＡ誘導体の成分割付が少な（、この共貞什
体は高屈折率であることケ特徴とするもののアツベ数に
ついては例等の言及がない。

このようなところから、高屈折率、低分散、透ψ」性、
耐溶剤性等にすぐれたプラスチックレンズ材料か装望さ
れていた。

発明の（既安 要旨 本発明者は上記の点に解決を与えることを目的とし、特
定の架橋共重合体によってこの目的を達成しようとする
ものである。

すなわち、本発明による屈折率ｎ　Ｄ０＝１．５７以上
で低分散のプラスチックレンズ材料は、式Ｃ１１で示さ
れる単量体（１）の単独重合体もしくは単量体（１１を
８０　ｉｉｊ　ｊｆｊ、１％以上含む共重合体からなる
ものである。

Ｃｆ■２＝ＣＣ＋　ＯＣＨ２ＣＨ２＋−ｎＩ （ＣＨ２ＣＨ２０＋ｎＣＣ＝ＣＨ２（ｔ１１ （式中、Ｒは水床またはＣ□〜ｃ２のアルキル晶、Ｘは
フッ素を除くハロゲン、ｎ＝０〜４の整数を表わす。そ
れぞれ複数個存在するＲＳＸおよびｎは、同一でも異な
ってもよい） 効果 本発明の単量体（１）の単独重合体または共重合体から
なるプラスチックレンズ材料は高い屈折率２０ （ｎＤ＝Ｌ５７以上）を有しかつ低分散であって（例え
ばν＝３０以上）、シかも透明性、耐溶剤性、耐熱性お
よび表面硬度にすぐれたレンズ拐料である。本発明の単
独重合体または共重合体がレンズ椙料としてこのような
ずぐれた性質を有することは本発明者等により始めて見
出されたものであって、このような性質は単量体（Ｉ）
の単独重合体もしくは単量体（Ｉｌを８０重量％以上有
する共重合体であることに基づくものである。

３、発明の詳細な説明 本発明によるプラスチックレンズ材料を構成する重合体
は、特定の共単量体（式（■））からの単位を少なくと
も８０重量％含むものである。

重付体 単量体（Ｉ） 本発明におけるプラスチックレンズ材料を構成する重合
体すなわち単独重合体または共重合体の成分である単量
体（Ｉ）は、上述のｆＩ）式で示される極めて粘稠な液
体もしくは固体状の単量体である。

ハロゲン原子Ｘとしては塩素、臭素またはヨウ素が用い
られるが、生成重合体の経時的な安定性の点で臭素もし
くは塩素が好ましい。Ｒは水素または０１〜Ｃ２のアル
キル基である。ＲＩＪ″−Ｃ３以上のアルキル基となる
と、生成重合体の屈折率が低下する。ｎはθ〜４の整数
である６ｎの値が小さいほど表面硬度の大きい重合体が
得られる反面衝撃性が低下する傾向があるので、使用目
的に応じて０〜４の中から〕裔当な整数が選択される。

ｎが５以」二になると生成重合体は表面硬度が低下する
のでプラスチックレンズ材料として好ましくない。

式ＣＩ）中にはＲ，ｎおよびＸがそれぞれ複数存在する
が各々同一であっても異っていてもよい。

単量体（Ｉ）の具体例としては、例えば２，２−ビス＝
（４−メタクリロキシエトキシ−３，５−ジブロモフェ
ニル）フロパン、２．２−ビス−（４−メタクリロキシ
ジェトキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロノりへ２
，２−ビス−（４−アクリロキシエトキシ−３，５−ジ
ブロモフェニル）ゾロノセン、２，２−ビス−（４−ア
クリロキシジェトキシ−３，５−ジブロモフェニル）フ
ロパン、２．２−ビス−（４−メタクリロキシエトキシ
−３，５−０ロロフエニル）プロパン、２．２−アクリ
ロキシジェトキシ−３、５−７クロロフエニル）プロ・
ぐン、等を挙げられる。

単量体（Ｉ）は、一般に使用されるラジカル重合開始剤
により容易に重付して、単独重合体を作ることができる
。単量体ｆＩ）は式ＣＩ）から判るように二官能性なの
で、重合により三次元的な架橋構造が作られ、その結果
、この重合体は耐熱性および表面硬度にすぐれていると
共に例えば実施例１に示ずようにｎ：０＝ｌ、６　およ
びアツベ数３２程度の極めてすぐれた光学物性を示す。

共単量体 との単量体（Ｉ）８０Ｍ量−以上とこれと共重合し得る
単量体少なくとも１種との共重合によって得られる共重
合体も高屈折率および低分散のプラスチックレンズ材料
として有用である。

単量体ｆＩ）と共重合し得る共単量体としては多くの単
量体をあげることができるが、これ等の共単量体はそれ
を共重合させたときに単量体（Ｉ）由来の高屈折率およ
び低分散の性質を損うものであってはならず、換言すれ
ば屈折率ｎ、）’＝１．５７以上で低分散、（望ましく
はアツベ数カ以上）の共重合体が得られるような単量体
を選ぶ必要がある。なお、共重合体中の単量体ｆＩ）の
割合は８０重量％以上を有することが必要である。この
割合が８０重ｉ％未満では、高Ｊｆｆｌ折率および低分
散で表面硬度、耐熱性および耐沼剤性を満足する共重合
体を与えることが困難となる。

単量体（１）と共重合可能な単量体としては例えば−官
能性または二官能性以上の多官能性（ここでいう「官能
性」は、エチレン性不飽和を意味する）の（イ）各種ア
クリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、すなわ
ち、−価または多価アルコールとアクリル酸またはメタ
クリル酸とのエステル、（ロ）スチレン、ジビニルベン
ゼン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物、（ハ）
ジアタリルフタレート、ＣＲ−３９のような各種アリル
化合物等多種にわたるものがある。生成共重合体に期待
する性質あるいは使用目的に応じて、これらの共単量体
が２０重ｊＪ　％の範囲内で適宜選択される。

これらの共単量体のうち、次式ＣＩｔ）または（ＩＩＩ
）で表わされる三官能性のトリアジン環構造を有する単
量体が特に共Ｒ６体の表面硬度および耐溶剤性の向上の
点から極めて好ましい。

１ （ＩＩ）　’　（ＩＩＩ） （Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、　ＣＨ２Ｃ１（＝ＣＨ２、
ＩＩ３ ＣＨ２Ｃ＝ＣＨおよび＝ＣＨ２Ｃ＝ＣＨ２よりプ引ずれ
た同一もしくは少なくとも一つが異なる基）上記トリア
ジン環構造を有する単量体の代表的な例としてはトリア
リルイソシアヌレート、シアヌルＢｌ　）　ＩＪアリル
、ジアリルゾロパルギルシアヌレート等があげられる。

上記トリアジン系単量体と同じ観点から好ましい共単量
体は、芳香族ビニル化付物である。この群の単量体の具
体例のいくつかは前記した通りである。

Ｍ　台 上記の単量体の重付は、通常のラジカル重合開始剤で進
行する。重付方式も、通常のラジカル重台に慣用される
ものでありうる。しかし、生成共重合体が架橋し−Ｃい
て溶融ないし溶解を伴なう処理が事実上不可能であるか
ら、プラスチックレンズに利用の観点から注型重合が一
般的に好ましい。

注型重付法は周知の技術である。注型Ｍ曾容器としては
、板状、レンズ状、円筒状、角柱状、円錐状、球状、そ
の他用途に応じて設計された鋳型または型枠その他が使
用される。その材質は、無機ガラス、プラスチック、金
属など甘口的的な任意なものでありうる。重合は、この
ような容器内に投入した単量体と重合開始剤との混合物
を必要に応じて加熱することによって行なう場会の外に
、別の容器である程度の重合を行なわせて得たプレポリ
マーないしシロップを重合容器に投入して重合を完結さ
せる態様によって行なうこともできる。

所要単量体および重付開始剤は、その全量を一時に混合
しても、段階的に混合してもよい。また、この混合物は
、生成共Ｍ合体に期待する用途に応じで、帯電防止剤、
着色料、充填剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤
、その他の補助資材を含んでいてもよい。

本発明重合法の具体例の他の一つは、所要単量体および
重付開始剤の混合物またはプレポリマーを水中に懸濁さ
せてＭ会を行なわせる方法、ずなわらＭ　／ｌｉｔ重曾
、重付る。この方法は、各種粒径の球状のレンズを得る
のに適している。懸濁型仕法も周知の技術であり、本発
明でも周知の知見に従って適宜実施すればよい。

得られた無重合体は完結していないかも知れない重合を
完結させるためないし硬度をあげるために加熱し、ある
いは注型重合によって内包された歪を除去するためアニ
ーリングを行なう等の後処理を行なうことができること
はいうまでもない。

レ　ン　ズ 本発明によるレンズは、レンズ材料が本発明架橋共重合
体であるという点を除けば、従来のプラスチックレンズ
と本質的には変らない。従って、注型重付法によって本
共重合体を直接にレンズとして得るかあるいは板材その
他から削り出すかし、必要に応じて表面研磨、帯電防止
処理、その他の後処理を行なえば、本発明架重合体生得
の緒特性を有するレンズが得られる。更に表面硬度を上
げるべく無機質劇料を表面に蒸着等により塗被すること
も勿論可能である。

なお、本発明で使用する重付体は一般に架橋し℃いるの
で可塑性を持たないといえるが、それでもこの重付体を
「プラスチックレンズ材料」というものとする。

実　験　例 実施例１ ２．２−ビス−（４−メタクリロキシエトキシ−３，５
−ジブロモフエニル）プロパン１００Ｍ１部と重合開始
剤としてラウロイルパ−オキサイド１重量部とをガラス
答器内に入れ、容器内を充分に脱気しかつよく窒素置換
した後、’ｆＮ”Ｇで１時間、６０℃で１５時間、（資
）℃で２時間、１１０℃で１時間加熱して、重合を完結
させた。このようにして得られたｆｆｌｆ体のアツベ屈
折率で測定した加℃における屈折率およびアツベ数は、
それぞれｎ２０＝１．６０７おり よびν＝　３２．３　であって、極めてバランスの良い
値を示した。また、この重合体は無色透明であり、アセ
トン、ベンゼン等の溶剤に溶解することなく、表面硬度
はＪＩＳ（Ｋ５４００）に基づく鉛筆硬度で２Ｈを示し
、耐熱性もすぐれていた。

実施例２ ２．２−ビス−（４−メタクリロキシエトキシ−３、５
−シゾロモフェニル）フロノぞンｓｏ　重量＆（（およ
びスチシン２０Ｍ量部と重合開始剤としてのうに入れて
、実施例１と同様に重台を行なった。このようにして得
られた共重廿体のアツベ屈折率で測定した屈折率および
アツベ数は、それぞれｎ　ｎ　に１　、５９５およびν
＝　３３．０であった。この共重せ体ははｇ無色透明で
あり、東京［佳色昨）製散乱光度計ＴＣ−ＩＩ　ｍ型で
測定した全町視光の透過率は３冊厚さで９０．２％であ
った。また、この共ＭＢ体はアセトンおよびトルエンに
それぞれ溶解することなく、鉛筆イ梗度は２Ｈであり、
耐熱性もすぐれていた。

実施例３ ２．２−ビス−（４−メタクリロキシエトキシ−３，５
−Ｊブロモフェニル）プロパｙ　８５　Ｎ　４１　部と
トリアリルインシアヌレートＪ５ｚ置部とに重合開始剤
としてラウロイルパーオキサイド１重量部を添加し、９
素置換ののち、はぼ実施例１に準じてｊｆＬ台を行なっ
た。

生成重付体の実施例２に準じた光線透過率は９２係を示
し、透明性は極めて良好であった。また、屈折率はｎ　
ｏ　−１、５９２でアツベ数は３３．８と極めてノ々ラ
ンスのとれた光学特性を示した。この重合体は耐浴剤性
も良好であって、アセトンおよびベンゼン中でそれぞれ
表面が溶ける等の変化は全くなかった。表面硬度も極め
て良好で、鉛筆硬度で３Ｈを示した。

この様に、本実施例３のようにドリア・り／構造を有す
る三１イ能性モノマーで架橋されたｉ？す［２゜２−ビ
ス−（４−メタクリロキシエトキシ−３゜５−７プロモ
フエニル）フロ、ａンＩ　Ｉｔ’！、！　ラスチックレ
ンズ月料として有用であることが判る。

比較例１ ２．２−ビス＝（４−メタクリロキシエトキシ−３，５
−ジブロモフエニル）プロパン：幻ｗｒ置部と２，２−
ビス−（４−メタクリロキシエトキシフェニル）プロパ
ン７０重量部とに、重合開始剤としてラウロイルパーオ
キサイド１重量部を添加し、窒素置換ののち、はぼ実施
例１に準じて重付を行なった。この様にして得られた重
酋体のアツベ屈折率で測定した２０℃における屈折率は
１．５６　と低いものであった。

出ルＩへ代理人　猪　股　清 手続袖正書 昭和５９年２月））　ｒ、１ 特許庁長官　若　杉　相　夫　殿 昭和５８年　特許願第１７０４５１号 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （１１０）呉羽化学工業株式会社 ６、補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ７、補正の内容 明細書第１８頁＠ｉ行の下に、下記を加入する。

［実施例４ ２．２−ビス−（４−メタクリロキシエトキシ−３，５
−ジブロモフェニル）プロパン８８［ｉ［、ジビニルベ
ンゼン１２重級部および重合開始剤としてラウロイルツ
ク−オキシド１１１部を用いて、実施例２に準じて重合
を行なった。

このようにして得られた共重合体のアツベ屈折計で測定
した屈折率およびアツベ数はそれぞれｎ２０＝１．６１
２およびν＝（資）であった。この共重合り 体は無色透明であり、光線透過率は９８チを示した。

また、この共重合体はモノマー組成からみて完全に三次
元架橋していると考えられ、アセトン、メタノール、ト
ルエン等の有機溶媒には全く不溶であった。鉛筆表面硬
度も２Ｈ〜３Ｈを示し、極めて硬い有用なものであった
。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記の式（１）で示される単量体（１１の単独重合
   体もしくは単量体（１）を８０重量多以北含む共重合体
   からなる屈折率ｎ　”　＝　ＩＪ？’ｌ”＜氏分散のプ
   ラスチック月料。 ＣＨ２＝　ＣＣ＋ＯＣＨ２Ｃ１（２士 （１ ＋　Ｃ）Ｉ２　ＣｌＩ２０＋ｎＣＣ＝ＣＨ２（１）１ （式中、Ｒは水素またはＣ０〜Ｃ２のアルキル基、Ｘは
   フッ素を除く）１０ゲン、ｎは０〜４の整数を表わす。 それぞれ複数個存在するＲ、Ｘおよびｎは、同一でも異
   なってもよい） ２、単量体（１）を８０重重量風上含む共重合体におい
   て単量体（１）と共重合する単量体が次式［ｎ）または
   （ＩＩｌ）で示される三官能性トリアジン環構造を有す
   る単量体である、特Ｗ１情１求の範囲第１項記載のプラ
   スチックレンズ４１月。 （１ （ＩＩ）　ｆｉｌｌ） （Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、　ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ２、Ｃ
   Ｈ２Ｃ＝ＣＨおよび−ＣＩ−Ｉ　Ｃ＝ＣＨ２から選ばれ
   たＣＨ３ 同一もしくは少なくとも一つが異ｌよる基）３６単量体
   （１）を８０重量％以上含む共重合体において単量体（
   １１と共重合する単量体が芳香族ビニル化合物である、
   特許請求の範囲＠１項記載のゾラスチックレンズ材料。