JP2001040044A - 硬化性樹脂組成物 - Google Patents
硬化性樹脂組成物Info
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Abstract
える硬化性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 硬化性樹脂組成物が、(A)少なくとも
一種の芳香族ジアリル化合物、(B)少なくとも一種の
マレイン酸ジエステルまたは/及びフマル酸ジエステ
ル、(C)少なくとも一種の(メタ)アリルカーボネー
ト化合物、および(D)少なくとも一種のラジカル連鎖
移動剤からなる。
Description
及び透明度等について良好な光学的特性を有し、かつ種
々の機械的特性に優れたプラスチックレンズ、カメラレ
ンズ等の光学部品、さらには、接着剤、コーティング剤
等の光学関連製品を提供し得る光学用硬化性樹脂組成物
に関する。
であるため光学材料、特にレンズ材料として注目され、
現在ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)
等の重合体からなる有機ガラスが使用されている。ジエ
チレングリコールビス(アリルカーボネート)よりなる
有機ガラスは、軽量であるとともに、耐衝撃性、寸法安
定性、機械加工性、染色性、ハードコート性に優れてお
り、眼鏡用レンズとして無機ガラスに代る材料として多
く使用されている。
(アリルカーボネート)からなる有機ガラスは屈折率が
1.50程度と低く、このため実用面においてレンズの
厚みを大きくせざるを得ず、軽量化のメリットがなくな
り、かつ見栄えも悪いという欠点があった。特に度の強
いレンズになるとこの傾向は著しく眼鏡用レンズ材料と
して必ずしも好適とはいえない。
タレートモノマー、あるいは、ビスフェノールAの誘導
体を主体とする、より高屈折率のレンズ材料が提案され
ている(特開昭53−7787号公報等)。しかし、こ
れらは透明性、耐衝撃性、加工性等に少なからず欠点が
あった。例えば、ジアリルフタレートモノマーは、高沸
点、不揮発性架橋剤として有用であり、高い屈折率を持
つことから、光学材料として注目されているが、そのも
の単独の硬化物は、高い屈折率と硬化度をもつにもかか
わらず、もろく、着色が大きいため、そのままでは光学
材料、特にレンズ材料としては使うことが困難であっ
た。
ステル、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネー
ト)およびマレイン酸ジエステルとの共重合体からなる
高屈折率プラスチックレンズが提案されている(特開平
1−246501号公報)。この技術により、重合成形
後の初期着色が軽減されている。しかし、レンズとして
の実用性を考えると無色透明性が重視されるところ、こ
の技術はそれを実現するものではなく、また、成形レン
ズの周囲にクラックが高頻度に発生する等、樹脂のもろ
さが改良できたとはいえなかった。
ンスのとれた良好な光学物性(屈折率、アッベ数等)、
並びに、力学的および熱的物性(耐熱性、衝撃性等)を
有し、かつ、無色透明性および硬化物のもろさが改良さ
れた光学材料(プラスチックレンズ)を調製し得る光学
用樹脂組成物を提供することである。
とも一種の芳香族ジアリル化合物、(B)一般式
(1): R1−OOCCH=CHCOO−R2 (1) [式中、R1及びR2は同一または異なっていてもよく、
炭素数1〜15のアルキル基、シクロアルキル基、アラ
ルキル基、アリール基、アルケニル基またはアルキニル
基を表わす。]で表わされる少なくとも一種のマレイン
酸ジエステルまたは/及びフマル酸ジエステル、(C)
一般式(2):
く、水素原子またはメチル基である。R5は酸素原子を
有していてよい二価の有機基を示す。繰り返し単位数n
は1〜10である。]で表わされる少なくとも一種の
(メタ)アリルカーボネート化合物、および(D)少な
くとも一種のラジカル連鎖移動剤からなる硬化性樹脂組
成物に関する。
(A)は、芳香環を有するアリルアルコールの多塩基酸
エステルであってよい。芳香族ジアリル化合物(A)と
して、ジアリルイソフタレート、ジアリルオルソフタレ
ート、ジアリルテレフタレート等が挙げられる。これら
は単独で、または混合して用いられる。ジアリルイソフ
タレートが特に好ましい。芳香族ジアリル化合物(A)
の配合量としては、成分(A)〜(D)の合計量中、4
0〜90重量%が好ましく、さらに望ましくは45〜8
5重量%が好ましい。
/フマル酸ジエステル(B)は、一般式(1)中R1ま
たはR2が、炭素数1〜15の飽和の炭化水素基(即
ち、アルキル基、シクロアルキル基)、アラルキル基、
アリール基、アルケニル基またはアルキニル基である。
R1およびR2の炭素数が1〜8、特に4〜6であること
が好ましい。R1およびR2は飽和であることが好まし
い。
マレイン酸ジフェニル、マレイン酸ベンジル−フェニ
ル、マレイン酸ジベンジル、マレイン酸ジメチル、マレ
イン酸エチル−ベンジル、マレイン酸ジエチル、マレイ
ン酸ジ−n−ブチル、マレイン酸ジ(2−エチルヘキシ
ル)、マレイン酸ジノニル、マレイン酸シクロヘキシル
−フェニル、マレイン酸アリル−ベンジル、マレイン酸
ジアリル、マレイン酸メタリル−ベンジル等が挙げられ
る。
マル酸ジフェニル、フマル酸ベンジル−フェニル、フマ
ル酸ジベンジル、フマル酸ジメチル、フマル酸エチル−
ベンジル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジ−n−ブチ
ル、フマル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フマル酸ジノ
ニル、フマル酸シクロヘキシル−フェニル、フマル酸ア
リル−ベンジル、フマル酸ジアリル、フマル酸メタリル
−ベンジル等が挙げられる。
ベンジル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジ−n−ブチ
ル、フマル酸ジベンジル、フマル酸ジエチルが好まし
い。ジエステル(B)としては、マレイン酸ジエステル
であっても、フマル酸ジエステルであっても、それらの
混合物であってもよいが、マレイン酸ジエステルが好ま
しい。
ル(B)の配合量としては、成分(A)〜(D)の合計
量中、1〜30重量%が好ましく、さらに望ましくは3
〜20重量%が好ましい。
おいて、R3及びR4が共に水素原子であることが好まし
い。R5は、酸素原子を有していてよい二価の有機基で
あり、例えば −A1− −A2−O−A3− [式中、A1、A2およびA3は、直鎖状または分枝状の
炭素数1〜6個のアルキレン基である。]で示される有
機基であってよい。A1、A2およびA3の具体例として
は、エチレン基、1−メチルエチレン基、トリメチレン
基、テトラメチレン基、1−メチルプロピレン基、2,
2−ジメチルプロピレン基が挙げられる。nの数は、1
〜10、例えば1〜5である。
具体例としては、エチレングリコールビス(アリルカー
ボネート)、プロピレングリコールビス(アリルカーボ
ネート)、1,3−プロパンジオールビス(アリルカー
ボネート)、1,4−ブタンジオールビス(アリルカー
ボネート)、1,3−ブタンジオールビス(アリルカー
ボネート)、ネオペンチルグリコールビス(アリルカー
ボネート)、ジエチレングリコールビス(アリルカーボ
ネート)、ジプロピレングリコールビス(アリルカーボ
ネート)が挙げられる。ジエチレングリコールビス(ア
リルカーボネート)が好ましい。
のモノマー以外に、ダイマーまたはトリマーを使用して
もよい。(メタ)アリルカーボネート化合物(C)は、
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネートダイマー、ジエ
チレングリコールビスアリルカーボネートトリマーが特
に好ましい。
の配合量としては、成分(A)〜(D)の合計量中、5
〜50重量%が好ましく、さらに望ましくは10〜40
重量%が好ましい。
(D)としては、メルカプタン類、ハロゲン化炭化水
素、フェニル含有モノオレフィン類が挙げられる。メル
カプタン類は、1個のメルカプト基を有する化合物であ
ってよい。メルカプタン類として、オクチルメルカプタ
ン、ラウリルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタ
ン、n−ヘキサデシルメルカプタン、n−テトラデシル
メルカプタン、m−チオクレゾール、チオフェノール、
チオグリコール(2−メルカプトエタノール)、チオグ
リコール酸2−エチルヘキシル、β−ナフタレンチオー
ル等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素は、少なくとも
1個のハロゲン原子(例えば、塩素、臭素、ヨウ素)で
置換された炭化水素である。ハロゲン化炭化水素とし
て、四塩化炭素、臭化エチレン等が挙げられる。
とも1個のフェニル基を有するモノオレフィンである。
フェニル基含有モノオレフィンは、式(i)、(i
i)、(iii)または(iv):
素、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、
カルボキシル基またはエステル基であり、Phはフェニ
レン基であり、p=0または1、q=0〜3の整数、r
=0〜5の整数である。]であってよい。
ては、2−フェニル−1−プロペン(α−メチルスチレ
ン)、2−フェニル−1−ブテン等が挙げられる。フェ
ニル基含有モノオレフィン(ii)としては、2,4−
ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(α−メチルス
チレンダイマー)、3,5−ジフェニル−5−メチル−
2−へプテン、2,4,6−トリフェニル−4,6−ジ
メチル−1−へプテン、3,5,7−トリフェニル−5
−エチル−7−メチル−2−ノネン等が挙げられる。フ
ェニル基含有モノオレフィン(iii)としては、1,
3−ジフェニル−1−ブテン、2,4−ジフェニル−4
−メチル−2−ペンテン、3,5−ジフェニル−5−メ
チル−3−へプテン等が挙げられる。フェニル基含有モ
ノオレフィン(iv)としては、1,1−ジフェニルエ
チレンが挙げられる。2,4−ジフェニル−4−メチル
−1−ペンテン、2−フェニル−1−プロペン、1,3
−ジフェニル−1−ブテンが好ましい。ラジカル連鎖移
動剤(D)の配合量としては、成分(A)〜(D)の合
計量中、0.01〜1.5重量%が好ましく、さらに望
ましくは0.05〜1.0重量%が好ましい。
(A)〜(D)各成分からなる混合物を重合開始剤の存
在下で、注型法等の公知の成型法を用いて加熱共重合さ
せることによって得られる。また、上記(A)〜(D)
各成分からなる混合物に重合開始剤を添加後、所定の温
度下で前もって若干重合あるいは共重合させておいた
後、所望の型内に仕込み加熱硬化させて重合させること
もできる。あるいは、X線、α線等の電離性放射線ある
いは紫外線を用いて共重合させることもできる。
合させる際に用いることのできる重合開始剤としては、
1種または2種以上の有機過酸化物またはアゾ化合物が
使用される。たとえば、過酸化べンゾイル、ジイソプロ
ピルぺルオキシジカーボネート、t−ブチルぺルオキシ
ピバレート、t−ブチルペルオキシネオデカノエート、
アゾビスイソブチロニトリル等があげられる。重合開始
剤の使用量としては原料モノマー(すなわち、成分
(A)、(B)、(C)および(D))の総重量に対し
て10重量%以下、例えば2〜8重量%が望ましい。
料、顔料等の着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、各種
安定剤、帯電防止剤、フォトクロミック化合物等を配合
することもできる。また、低比重や、可とう性を更に向
上する為に(メタ)アクリル酸エステルを添加すること
もできる。
行うことができる。 (A)芳香族ジアリル化合物 (B)マレイン酸ジエステルまたは/及びフマル酸ジエ
ステル (C)(メタ)アリルカーボネート化合物 (D)ラジカル連鎖移動剤、必要な重合開始剤、必要な
添加剤を混合、攪拌の後、脱泡する。次いで選られた組
成物を、窒素あるいは空気の圧力で、モールドとガスケ
ットから組み立てられた型に流し込む。重合は、20〜
100℃で1〜48時間加熱して行い、離型をし、レン
ズが得られる。更にレンズの外周を削ったり、汚れを洗
浄する仕上げを行い製品が得られる。
クレンズの製造工程を以下に述べるが、これのみに限定
されるものではない。攪拌は、震盪機などを用いてシェ
イクしてもよい。攪拌時間は、原料によって異なるが系
の粘度が100cps以下であれば、3〜30分程度で
ある。
している空気を追い出す。脱泡を怠ると、成型品に微少
な泡が多数発生して製品不良の原因になることがある。
500mlの立方体で、100cpsの系であれば、3
〜30分程度である。注入する型は、カーブの異なるガ
ラスモールドを平行に配置し、適当な樹脂でできたリン
グ状のガスケットで支えられている。ガスケットには、
適当な注入可能部分があり、注入針のついている注入器
を使用して組成物を注入する。
々に温度を上昇させて行う。ただし、重合開始剤の半減
期を考慮して温度の上昇速度は、重合時間とともに速く
させることが好ましい。離型工程では、重合完了後、6
0℃程度にまで冷却したガラスモールドとガスケットを
分解して取り外す。仕上げでは、製品レンズの外周を削
り取り大きさを整え、また表面汚物を除去する。
説明する。なお、例中、組成(部)はいずれも重量単位
である。例における測定は、次のようにして行なった。屈折率及びアッベ数 アッベの屈折率計(アタゴ社製)を用い、中間液として
アルファブロモナフタリンを用いて25℃で行なった。熱変形温度(℃) JISK7206、7207に準じて、 ヒートディス
トーションテスター(東洋精機製作所製)を用いて行な
った。
8インチの直径を有する16.2gの鋼球をレンズ上方
50インチ(約127cm)の高さから落下させる方法
で行なった。なお、30枚のサンプル数にてテストを行
い、硬化物が、一枚も割れないものを合格(○印で示
す)とした。初期着色性 硬化物の外観を観察して、着色していないものを合格
(○印で示す)とした。黄色に着色したものを△、茶色
に着色したものを×とした。クラック 硬化物のクラックのないものを合格(○印で示す)とし
た。耐光性 キセノンウエザォメータ(東洋精機製)を用いて、照射
(波長340nmの照射強度0.35W/m2)100時
間後、初期と比較して硬化物が着色していないものを合
格(○印で示す)とした。初期と比べてやや着色したも
の(色の濃度がやや上がったもの)を△、初期と比べて
著しく着色したもの(色の濃度が著しく上がったもの)
を×とした。
ブチル9.1重量部、ジエチレングリコールビス(アリ
ルカーボネート)18.8重量部、2,4−ジフェニル
−4−メチル−1−ペンテン0.6重量部、重合開始剤
としてのジイソプロピルパーオキシジカーボネート3.
5重量部の混合物を2枚のガラスとEVA(三井・デュ
ポンポリケミカル製P-1407)で作成されたガスケ
ットよりなる型中に注入し、恒温槽中に入れ30℃から
80℃まで20時間かけて徐々に昇温加熱した。次い
で、離型した後、さらに110℃で2時間加熱して後重
合を行い、硬化物(レンズ)を得た。この硬化物は初期
着色の見られない無色透明で、屈折率1.550、アッ
ベ数37、熱変形温度100℃であった。注型重合後の
脱型工程においてもレンズ周囲にクラックの発生は見ら
れなかった。また、中心厚み1.6mmのマイナス5ジ
オプターのレンズで、米国FDA規格のドロップボール
テスト、すなわち5/8インチの直径を有する16.2
gの鋼球をレンズ上方50インチ(127cm)の高さ
から落下させる方法で行いレンズが割れないことを確認
した。
同様に注型重合を行ない、硬化物の物性を測定した。そ
の結果を表2に示す。
リルカーボネート) AMSD:2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペン
テン 2ME:2−メルカプトエタノール DPET:1,1−ジフェニルエチレン IPP:ジイソプロピルパーオキシジカーボネート
例1と同様に注型重合を行なった。比較例1と2におい
て濃茶色の硬化物となり、透明性が無かった。また脱型
時においてレンズ周囲にクラックの発生が見られた。硬
化物の物性を測定した。その結果を表4に示す。
ルカーボネート) AMSD:2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペン
テン 2ME:2−メルカプトエタノール DPET:1,1−ジフェニルエチレン IPP:ジイソプロピルパーオキシジカーボネート
少量添加しただけで従来の硬化物の初期着色、もろさが
改善された。
Claims (8)
- 【請求項1】 (A)少なくとも一種の芳香族ジアリル
化合物、(B)一般式(1): R1−OOCCH=CHCOO−R2 (1) [式中、R1及びR2は同一または異なっていてもよく、
炭素数1〜15のアルキル基、シクロアルキル基、アラ
ルキル基、アリール基、アルケニル基またはアルキニル
基を表わす。]で表わされる少なくとも一種のマレイン
酸ジエステルまたは/及びフマル酸ジエステル、(C)
一般式(2): 【化1】 [式中、R3およびR4は同一または異なっていてもよ
く、水素原子またはメチル基である。R5は酸素原子を
有していてよい二価の有機基を示す。繰り返し単位数n
は1〜10である。]で表わされる少なくとも一種の
(メタ)アリルカーボネート化合物、および(D)少な
くとも一種のラジカル連鎖移動剤からなる硬化性樹脂組
成物。 - 【請求項2】 芳香族ジアリル化合物(A)40〜90
重量%、マレイン酸/フマル酸ジエステル(B)1〜3
0重量%、(メタ)アリルカーボネート化合物(C)5
〜50重量%、ラジカル連鎖移動剤(D)0.01〜1.
0重量%である請求項1記載の硬化性樹脂組成物。 - 【請求項3】 芳香族ジアリル化合物(A)がジアリル
オルソフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリル
テレフタレートから選ばれる少なくとも一種の化合物で
ある請求項1または2記載の硬化性樹脂組成物。 - 【請求項4】 ジエステル(B)がマレイン酸ジブチ
ル、マレイン酸ジベンジル、マレイン酸ジエチル、フマ
ル酸ジブチル、フマル酸ジベンジル、フマル酸ジエチル
から選ばれる少なくとも一種の化合物である請求項1〜
3のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 - 【請求項5】 (メタ)アリルカーボネート化合物(C)
がジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジエ
チレングリコールビスアリルカーボネートダイマー、ジ
エチレングリコールビスアリルカーボネートトリマーか
ら選ばれる少なくとも一種の化合物である請求項1〜4
のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 - 【請求項6】 ラジカル連鎖移動剤(D)がフェニル基
含有モノオレフィン類である請求項1〜5のいずれかに
記載の硬化性樹脂組成物。 - 【請求項7】 ラジカル連鎖移動剤(D)が2,4−ジ
フェニル−4−メチル−1−ペンテン、2−フェニル−
1−プロペン、1,3−ジフェニル−1−ブテンから選
ばれる少なくとも一種の化合物である請求項6記載の硬
化性樹脂組成物。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の硬化性
樹脂組成物を硬化してなるプラスチックレンズ。
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