JPS6234101A - 高屈折率プラスチツクレンズ - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高屈折率で透明性、耐熱性などの優れたプラス
チックレンズに関するものである。

［従来の技Ｎ・↑ｊ］ プラスチックレンズはカラスレンズに比べて軽量性、加
工性、耐衝撃性、染色性などの点て優れるため、近年光
学製品に広く用いられるようになってきている。中でも
眼鏡用レンズにおいては、軽量化の要求が特に高く、現
在約４０％がプラスチックに置き替わっている。

眼鏡プラスチックレンズ用樹脂としては、従来ジエヂレ
ングリコールビスアリルカーホネ−１へ法］脂（ＣＲ−
３９とも称する）やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）が主として用いられている。

特に、ジエチレングリコールビスアリルカ−ボネート 架橋構造を有するため表面硬度か高く、また加工性に優
れており、視力矯正用眼鏡用レンズとして今日最も多く
使われている。

更に本願の先行技術としては、特公昭５８−１４４４９
号公報、特公昭６０−１　７０８１号公報、特開昭５５
−１３７４７号公報、特開昭５６−３　　−６６０１号
公報、特開昭６０−６９１１４号公報などがある。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
樹脂は屈折率が１．４９〜１．５０であり通常のガラス
レンズの屈折率（１．５〜１．６）に比べて低いため、
この樹脂をレンズにした場合、ガラスに比べてレンズの
外周部の厚みが大きくなり、見ばえが悪いという欠点が
ある。これはレンズの度数が大きくなると特に顕著でお
る。

また、ＰＭＭＡは前記ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート樹脂と同様の問題点を有する上に、二次元
高分子でかつ熱可塑性であるため、加工性が劣り一部サ
ングラスや安全メガネに使用されるにとどまっている。

一方、先行技術においてはいずれも屈折率（ＩＩ，）が
１．６０前後のかなり高屈折率な樹脂が得られ、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート樹脂やＰＰＭＡ
が有するところの、レンズの外周部の厚みが大きくなる
という欠点をほぼ解決できた。しかし、中〜高屈折率が
ラスレンズ（屈折率＝１．６〜１．８〉に比べるとまだ
不十分でおり、さらに改良が望まれていた。

先行技術との比較を具体的に示すと、例えば、特公昭５
８−１　４４４９号公報の実施例１においてテトラブロ
モごスフエノールＡ誘導体のジメタクリレートとクロス
チレンの共重合体が最高屈折率１．６０８を有すること
が記載されている。

また特開昭６０＝６９１１４号公報の実施例３において
、テトラブロモビスフェノールＡｇ４体のジメタクリレ
ートと核ハロゲン置換フェノール誘導体のメタクリレー
トの共重合体が最高屈折率（ＩＩｏ）１．６０８を有す
ることが記載されている。しかし、いずれの樹脂も屈折
率が１．６３以下である。

本発明は上記欠点に鑑み、屈折率（ＩＩＤ〉が１、６３
以上と非常に高く、かつ重合成型性、耐熱性に優れたプ
ラスチレンズを提供することを目的としたものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明はモ記の構成からなる。

「一般式ＩおよびＩＩで示される繰返し構造単位を主成
分とし、かつ三次元架橋構造を有する樹脂からなること
を特徴とする高屈折率プラスチックレンズ。

一般式Ｉ （式中、×はフッ素を除くハロゲン原子、ｍ＝１〜５の
整数を表わす。） 一般式■ （式中、Ｒは水素またはメチル基、Ｘはフッ素を除くハ
ロゲン原子、Ｙは ＯＣ８２ＣＨ２−１ から）パばれた１種以上の繰返し単位、ｍ＝３〜５、ｎ
＝Ｑ〜２の整数を表わす。） 本発明において好ましくは、核ハロゲン置換スチレンと
核ハロゲン置換フェノール誘導体の（メタ）アクリレー
トを主成分とし、共重合成分として２，２−ビスフェノ
ールスルホン（以下ヒスフェノールＳとと略す）誘導体
のジ（メタ〉アクリレート、２，２−ビスフェノールプ
ロパン（以下ビスフェノールＡと略す）誘導体のジ（メ
タ）アクリレート、ジビニルベンゼンから選ばれた１種
以上の単量体を反応して得られる共重合体構造を有する
プラスチックレンズで必る。

本発明において、核ハロゲン置換スチレン残塁は２０〜
８５歪開部の範囲が可能であるが、好ましくは３０〜８
０単は部である。２０重組部未満では１．６３以上の高
屈折率が得られにくく、一方８５重量部を越える範囲で
は架橋不足となってレンズの加工性が低下しやすい。

核ハロゲン置換フェノール誘導体の（メタ）アクリレー
ト残塁は５〜７０重量部の範囲が可能でおり、２０〜６
０重量部が好適である。核ハロゲン置換フェノール誘導
体の（メタ）アクリレート残基を有しない樹脂において
も、１．６３台の高屈折率レンズは得られるが、アツベ
数が低くなりやすく、５重量部以上が好ましい。

一方、７０重量部を越える範囲では溶解性不十分となっ
て実用化が困難となりやすい。

架橋剤として必要な多官能性単量体の残基すなわちビス
フェノールＳ誘導体のジ（メタ）アクリレート残基、ビ
スフェノールＡ誘導体のジ（メタ）アクリレート、ジビ
ニルベンゼン残基、単独もしくはこれらの混合物での量
は１０〜６０重伊部の範囲が可能であるが、望ましくは
１５〜５０重量部である。１０重缶部未満では架橋不十
分と耐熱性や耐衝撃性の優れたレンズが得られにくい。

一方、６０重量部を越える範囲ではビスフェノールＳ誘
導体のジ（メタ〉アクリレートやビスフェノールＡ誘導
体のジ（メタ）アクリレートの残基を含む系では各々の
単量体が溶解不十分となって実用化が困難となりやすい
。

本発明の共重合体を構成する各成分の組成内容および比
率はＦＴ−ＩＲ，ＮＭＲ，ＧＬ、ＧＣ−ＭＳ、ＨＰＬＣ
元素分析などの通常の分析手数を用いて容易に確認する
ことができる。

本発明を構成する核ハロゲン置換スチレン残基は下記の
単量体を用いて重合することによって達成することがで
きる。例えば、モノブロムスチレン、ジブロムスチレン
、トリブロムスチレン、モノクロルスチレン、ジクロル
スチレン、トリクロルスチレン、モノヨードスチレン、
ショートスチレンなど、およびこれらの混合物でおる。

これらの中で特に好ましいものは、モノブロムスチレン
、ジブロムスチレン、ジクロルスチレンおよびこれらの
混合物である。

本発明を構成する核ハロゲン置換フェノール誘導体の（
メタ）アクリレート残基は下記の単ｍ体を用いて重合す
ることによって達成することがでぎる。例えば、３−ト
リブロモフェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ〉
アクリレート、３−ペンタブロモフェノキシ−２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−トリクロロ
フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ
ート、ペンタクロロフェノキシ−２−ヒドロキシプロピ
ル（メタ）アクリレート、トリブロモフェノキシ（メタ
〉アクリレート、トリブロモフェノキシエチル（メタ）
アクリレ−１〜、ペンタブロモフェノキシ（メタ）アク
リレート、ペンタブロモフェノキシエチル（メタ）アク
リレート、トリクロロフェノキシ（メタ）アクリレート
、トリクロロフェノキシエチル（メタ）アクリレート、
ペンタクロロフェノキシエチル（メタ）アクリレ−１〜
、ペンタクロロフェノキシエチル（メタ）アクリレート
など、およびこれらの混合物である。

これらの中で特に好ましいのは、トリブロモフェノキシ
エチル（メタ）アクリレート、ペンタブロモフェノキシ
エチル（メタ）アクリレート、３−ドリブロモフエノキ
シー２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートであ
る。

本発明の好ましい構成成分であるビスフェノールＳ誘導
体のジ（メタ）アクリレート残塁は下記の単量体を用い
て手合することによって連成することができる。例えば
、２，２−ビス（１４−アクリロイルオキシエトキシ−
３，５−ジブロモフェニル）スルホン、２，２−ビス（
４−メタクリロイルオキシエトキシ−３，５−ジブロモ
フェニル）スルホン、２，２−ビス（４−アクリロイル
オキシジェトキシ−３，５−ジブロモフェニル〉スルホ
ン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシジェトキ
シ−３，５−ジブロモフェニル）スルホン、２，２−ビ
ス（４−アクリロイルオキシエト−＋シー３．５−ジク
ロロフェニル〉スルホン、２゜２−ビス（４−メタクリ
ロイルオキシエトキシ−３，５−ジクロロフェニル）ス
ルホンなど、およびこれらの混合物である。これらの中
で特に好ましいものは、２，２−ビス（４−アクリロイ
ルオキシ上１〜キシ−３，５−ジブロモフェニル）スル
ホン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシエトキ
シ−３，５−ジブロモフェニル）スルホンである。

本発明を構成する好ましい成分であるビスフェノールＡ
誘導体のジ（メタ）アクリレート残基は、下記の単量体
を用いて重合することによって達成することができる。

例えば、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシエトキ
シ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２．２−ビ
ス（４−メタクリロイルオキシジェトキシ−３，５−ジ
ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アクリ
ロイルオキシジェトキシ−３，５−ジブロモフェニル）
プロパン、２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシジ
ェトキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパン、２，
２−ビス（４−メタクリロイルオキシジェトキシ−３，
５−ジクロロフェニル）プロパンなど、およびこれらの
混合物である。これらの中で特に好ましいものは、２．
２−ビス（４−アクリロイルオキシエトキシ−３，５−
ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−メタ
クリロイルオキシエトキシ−３，５−ジブロモフェニル
）プロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシエ
トキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパンである。

本発明の好ましい構成成分でおるジビニルベンゼン残塁
は、ジビニルベンビン単量体を用いて手合することによ
って得られる。

本発明は上記の単量体と共重合可能な単利体を２０重量
部以下の範囲で使用することが可能である。本発明のプ
ラスチックレンズ用樹脂は、その構成成分として核ハロ
ゲン置換スチレンおよび核ハロゲン置換フェノール誘導
体の（メタ）アクリレートを多用するため、屈折率が約
１．６３以上の非常に高いレンズが得られる。また、共
重合成分を適宜選択することによって屈折率の調整が可
能であるという特徴を有する。

もちろん、本発明のレンズ用樹脂は、多官能性単量体を
併用するため架橋度が高くなって、優れた耐熱性、耐衝
撃性、加工性も併せて有している。

本発明のプラスチックレンズの製造方法は、注型手合に
より行なう。すなわら、核ハロゲン＠換スヂレンおよび
咳ハロゲン首換フェノール誘導体の（メタ〉アクリレー
トを混合し、ざらに架橋剤成分である、たとえばビスフ
ェノールＳ誘導体のジ（メタ〉アクリレ−１〜、ジビニ
ルベンゼンからｊ薫ばれた１種以上の単量体を加え、混
合溶解する。

溶解は温湿から８０’Ｃの温度範囲か可能である。

溶解後、ラジカル重合開始剤や各種の添加剤を添加し混
合後する。ラジカル重合開始剤の種類は公知の各種のも
のか使用可能でおる。例えば、シイソプロピルパーオギ
シジカーホネート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、
ｔ−プチルパーオキシイソブチレ−１・、ｔ−ブチルパ
ーオキシイソプロピルカーボネートなどでおる。好まし
くは、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチ
ルパーオキシイソプロピルカーボネートて゛ある。

使用量は０９００５〜３重量％の範囲で使用可能でおる
が、０．０１〜０．１ｆｆｉｆｆｉ％が好適でおる。

添加剤の種類は紫外線吸収剤、酸化防止剤、脱臭剤、芳
香付子剤等がありいずれも公知のものが使用できる。本
発明者らは各種の添加剤を検討した結果、紫外線吸収剤
としてチヌビン３２８（ヂハガイギー社商品名）を０．
１〜１．０ｆｆｉｆｆｉ％の範囲酸化防止剤としてイル
ガノックス１０７６（チバカイギー社商品名）を０．１
〜１．０重量％の範囲で添加することが良好であること
を見出した。

各種添加剤を添加し混合溶解した後、メンブランフィル
タ−を用いて口過した単量体混合液はその後、空気等の
溶存ガスを真空脱気し、モールドに注入する。モールド
はレンズの凹面と凸面を形成する２枚のカラス板と、こ
れを保持するポリエヂレン製ガスケツ１へより構成され
ている。

モールドに注入した後、手合槽中て加熱千合覆る。重合
条イ１は使用する架（ＩＩ剤や重合開始剤等の種類によ
って異なるが、一般的には４０’Ｃから１２０’Ｃまで
の温度範囲を１５〜４０時間かけて徐々に界温しで重合
させる。例えば、ビスフェノールＳジ（メタ）アクリレ
ート系では、６０’Ｃで２０時間、７０°Ｃで５時間、
１００’Ｃで１０時間かけて重合し、除冷後離型する。

本発明のプラスチックレンズはハードコート、反射防止
、防雪性付子、耐摩耗性、耐薬品性向上などの公知の表
面改質を施すことが可能である。

［実施例］ 次に本発明を実施例で示す。実施例において得られた重
合体の諸物性は下記の試験方法により測定した。

（１）　　屈折率およびアツベ数 プルフリッヒ屈折率を用いて、温度２０’Ｃで波長５８
９．３大のＤ線、５４６．１人のＥ線、４８６．１人の
下線の条イ′↑で測定した。

（２）　　色調 レンズ成形品の色調を目視により判定した。

（３）曲げ剛性率 ＪＩＳ　　Ｋ　　７２０３に準じた。ただし、試験片の
形状は、３０ｍｍＸ１０ｍｉＸ３ｍｍ、支点間距離は２
２ＴｒｌｒｒＩとした。

（４）後加工性 成形レンズに研磨、染色し、ハードコート、反射防止、
防曇性付与などを施した時の、レンズの外観ａ５よび光
学的安定性 実施例１ ジブロムスチレン５０重は部、ペンタプロ上フェノキシ
エチルアクリレ−１〜２０重量部、２，２−ビス（４−
アクリロイルオキシエトキシ−３゜５ジブロモフエニル
）スルホン３０重量部からなる混合液を５０’Ｃで溶解
後、重合開始剤としてｔ−プチルパーオキシイソプロピ
ルカーボネート０゜０３重量％を加えよく混合した。ざ
らに、紫外線吸収剤ヂヌビン３２８（チバガイギ社商品
名）０゜３重量％、酸化防止剤イルガノックス１０７６
（チバガイギー社商品名）０．３重量％を加え充分溶解
混合した。さらに、紫外線吸収剤チヌヒン３２８（ヂバ
ガイギ社商品名）０．３重」％、酸化防止剤イルガノッ
クス１０７６（チバガイギー社商品名）０．３型組％、
を加え充分溶解混合した。

この調整液を口過後、真空脱気した溶存空気を除去した
。注型は直径８０ｍｍのレンズ成型用ガラス型とポリエ
ステル装ガスケットで開成されたモ−ルドの中へ注射器
を用いて注ぎ込んだ。

重合は最初６０’Ｃで２０時間かけて内容物を固化させ
た後、７０°Ｃて５時間、１００’Ｃで１０時間かけて
完結した。重合終了後、徐々に冷却し重合体をモールド
から取り出した。得られた重合体の諸物性を表１に示し
た。ｊｑられだレンズは強靭で剛性が高く屈折率ｎＤは
１．６６と高く、アツベ数は３０で必った。

実施例２ 実施例１に用いた２、２−ビス（４−アクリロイルオキ
シエトキシ−３，５−ジブロモフェニル〉スルホンに代
えて、２，２−ビス（４−アクリロイルオキシエトシー
３，５−ジブロモフェニル）プロパンを用いた以外は実
施例１と同一の組成、添加剤および操作方法で重合成型
した。得られた重合体の諸物性を表１に示した。

実施例３〜４、比較例１〜２ 実施例１と同様の手法によって、組成を変えてレンズを
作製し、その結果を表１に示した。表１より明らかなよ
うに、本発明に係るレンズは、屈折率が非常に高く、か
つ注型作業性、耐熱性や後加工性にもすぐれた性能を有
していた。

［発明の効果１ 本発明のプラスチックレンズは、従来のプラスチックレ
ンズと比へて次のような特性を有する。

■　超高屈折率なため、レンズの外周部の厚みをざらに
薄くてきる。

■　耐熱性、加工性などのすぐれたレンズが（７られる
。

■　核ハロゲン置換フェノール誘導体のジ（メタ）アク
リレート化合物に７ＪＯえて、））変状の杉ハロゲン置
換ススヂレンを必須成分として用いるため、注を作業性
が良好である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 I およびIIで示される繰返し構造単位を
   主成分とし、かつ三次元架橋構造を有する樹脂からなる
   ことを特徴とする高屈折率プラスチックレンズ。 一般式 I ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（ I ） （式中、Ｘはフッ素を除くハロゲン原子、ｍ＝１〜５の
   整数を表わす。） 一般式II ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（II） （式中、Ｒは水素またはメチル基、Ｘはフッ素を除くハ
   ロゲン原子、Ｙは −Ｏ−ＣＨ＿２−ＣＨ＿２−、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼ から選ばれた１種以上の繰返し単位、ｍ＝３〜５、ｎ＝
   ０〜２の整数を表わす。）
2. （２）三次元架橋構造を有する化合物が多官能性ビニル
   化合物の残基を有する化合物であることを特徴とする特
   許請求範囲第（１）項記載の高屈折率プラスチックレン
   ズ。
3. （３）多官能性ビニル化合物の残基が一般式IIIで示さ
   れることを特徴とする特許請求範囲第（２）項記載の高
   屈折率プラスチックレンズ。 一般式III ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（III） （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２は水素またはメチル基、Ｘはフ
   ッ素を除くハロゲン原子、Ａは▲数式、化学式、表等が
   あります▼または▲数式、化学式、表等があります▼、
   ｍ＝０〜２、ｎ＝０〜１の整数を表わす。
4. （４）多官能性ビニル化合物の残基が一般式IVで示され
   ることを特徴とする特許請求範囲第（２）項記載の高屈
   折率プラスチックレンズ。 一般式IV ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・（IV）
5. （５）一般式（ I ）が２０〜８５重量部、一般式（II
   ）が５〜７０重量部、三次元架橋構造を有するユニット
   が１０〜６０重量部の範囲で含有されていることを特徴
   とする特許請求範囲第（１）項記載の高屈折率プラスチ
   ックレンズ。