JP2003098301A - プラスチックレンズ、及びその製造方法 - Google Patents

プラスチックレンズ、及びその製造方法

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JP2003098301A
JP2003098301A JP2001287943A JP2001287943A JP2003098301A JP 2003098301 A JP2003098301 A JP 2003098301A JP 2001287943 A JP2001287943 A JP 2001287943A JP 2001287943 A JP2001287943 A JP 2001287943A JP 2003098301 A JP2003098301 A JP 2003098301A
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Toshiaki Sasahara
俊昭 笹原
Mitsunari Ikemoto
満成 池本
Yoshizumi Kataoka
良純 片岡
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 屈折率・耐熱性・耐湿性・耐衝撃性に優れ、
脱泡が容易であるために生産効率も良く、かつ、良好な
硬化性を有するプラスチックレンズ、及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 (A)有機ポリイソシアネート、及び
(B)2個以上の活性水素基を有する化合物、を有する
組成物から得られるプラスチックレンズにおいて、
(A)の有機ポリイソシアネートがヘキサメチレンジイ
ソシアネートのイソシアヌレート変性体を含有し、か
つ、該変性体の25℃における粘度が1600mm 2
s 以下であることにより、解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘキサメチレンジ
イソシアネートのイソシアヌレート変性体を含有する有
機ポリイソシアネートと、活性水素基含有化合物からな
るプラスチックレンズ、及びその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】プラスチックレンズは、無機ガラス製レ
ンズに比べて、軽量性・安全性・成形性等に有利である
ため、広く利用されている。特に眼鏡用レンズにおいて
は、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネート
(CR−39)等が広く使用されていた。しかし、CR
−39は屈折率が低いため、レンズが厚くなるという欠
点がある。そこで、プラスチックレンズの高屈折率化の
提案が、種々なされている。例えば、特開昭63−46
213号公報に記載されている芳香族ポリイソシアネー
ト化合物とポリチオール化合物とを反応させて得られる
ポリチオウレタン樹脂は、屈折率が高いことから、広く
利用されるようになってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
55−13747号公報、特開昭63−23908号公
報の方法では、プラスチックレンズの高屈折率化には限
界があり、また耐水性、耐衝撃性も不十分であった。
【0004】特開昭63−46213号公報に記載され
ているプラスチックレンズは、屈折率のよいポリチオウ
レタン系樹脂を用いている。しかし、ポリチオウレタン
系樹脂は、耐湿性が十分でないことから、長期間の使用
で吸水によりレンズの白濁や変形が生じることがあり、
また耐衝撃性も不十分であった。
【0005】プラスチックレンズの耐衝撃性を改良する
手段として、脂環族イソシアネートと多官能ポリチオー
ルからなるポリチオウレタン系樹脂を用いる方法や、脂
肪族イソシアネートのイソシアヌレート変性体を用いた
ポリウレタン系樹脂を用いる方法が提案されている。し
かし、このような方法で得られたプラスチックレンズの
屈折率等の性能面で不十分であり、更に、該イソシアヌ
レート変性体が高粘度であるため、プラスチックレンズ
の作成時において混入した気泡の除去(いわゆる”脱
泡”)に時間がかかるという生産効率の悪さという問題
があり、実用上、まだ不十分なものであった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、特定の有機ポリイソシアネートを使用すること
等により、上記の欠点を改良し、屈折率・耐熱性・耐湿
性・耐衝撃性に優れ、脱泡が容易であるために生産効率
も良く、かつ、良好な硬化性を有するプラスチックレン
ズ、及びその製造方法を見いだした。
【0007】すなわち本発明は、(A)有機ポリイソシ
アネート、及び(B)2個以上の活性水素基を有する化
合物、を有する組成物から得られるプラスチックレンズ
において、(A)がヘキサメチレンジイソシアネート
(以下”HDI”と略称する)のイソシアヌレート変性
体を含有し、かつ、該変性体の25℃における粘度が1
600mm2/s 以下であること、を特徴とするプラス
チックレンズである。
【0008】本発明は、前記の(A)のイソシアネート
基含量が22.3質量%以上であること、を特徴とする
プラスチックレンズである。
【0009】本発明は、前記の(B)における活性水素
基が、水酸基、メルカプト基から選択されること、を特
徴とするプラスチックレンズである。
【0010】本発明は、前記の(A)及び(B)を有す
る組成物をモールドに注入して、該組成物を加熱して硬
化させること、を特徴とするプラスチックレンズの製造
方法である。
【0011】本発明の最大の特徴は、(A)有機ポリイ
ソシアネートとして、HDIのイソシアヌレート変性体
を含有し、かつ、該変性体の25℃における粘度が16
00mm2/s 以下である有機ポリイソシアネートを用
いることである。本発明者等は、プラスチックレンズを
作成する際に混入するバブルが容易に脱泡することによ
り生産性を向上させ、かつ、従来とほぼ同等若しくはそ
れ以上の、屈折率・耐熱性・耐湿性・耐衝撃性といった
要求される性能を十分に満たす、良好なプラスチックレ
ンズ、及びその製造方法を発明するに至ったのである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明を更に詳しく説明する。本
発明で使用する(A)有機ポリイソシアネートは、25
℃における粘度が1600mm2/s 以下であるHDI
のイソシアヌレート変性体を主成分としたものである。
粘度が25℃における粘度が1600mm2/s を越え
る場合は、数平均分子量が高くなる場合が多く、そのた
め高粘度となり、脱泡に要する時間が長くなる等の問題
を生じやすい。
【0013】また、前記(A)のイソシアネート含量
は、22.3質量%以上が好ましく、より好ましくは2
2.5〜24.5質量%である。イソシアネート含量が
22.3質量%未満の場合は、数平均分子量が高くなる
場合が多く、そのため高粘度となり、脱泡に要する時間
が長くなる等の問題が生じやすい。
【0014】このHDIのイソシアヌレート変性体の製
造方法としては、HDIを含有する有機ポリイソシアネ
ートに、イソシアヌレート化触媒を添加してイソシアヌ
レート化反応を行い、所定の反応率となったときに触媒
毒を加えて反応を停止し、更に好ましくは蒸留や抽出等
により、残存モノマーを除去するという方法である。な
お、後述する活性水素基含有化合物とのイソシアネート
末端プレポリマーを用いる場合は、プレポリマー化反応
とイソシアヌレート化反応との前後関係は、特に制限は
ないが、プレポリマー化反応を行ってからイソシアヌレ
ート化反応を行うほうが、反応をコントロールしやすい
ので好ましい。
【0015】イソシアヌレート反応時に用いる有機ポリ
イソシアネートは、HDIの純モノマーの他に、後述す
る数平均分子量62〜1,000、好ましくは62〜5
00のポリオール、ポリチオール、ヒドロキシチオー
ル、チオエーテルポリオールとHDIを主成分とした有
機ポリイソシアネートを反応させて得られるイソシアネ
ート基末端プレポリマーも使用できる。これらは単独で
も、二種類以上を混合して使用してもよい。また、HD
I以外の有機ポリイソシアネートを併用してもよい。
【0016】前記プレポリマーに用いられるポリオール
としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオ
ール(以下”1,2−PD”と略称する)、1,3−プ
ロパンジオール、1,2−ブタンジオール(以下”1,
2−BD”と略称する)、1,3−ブタンジオール(以
下”1,3−BD”と略称する)、1,4−ブタンジオ
ール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジ
オール、2−メチル−1,5−ペンタンジオール(以
下”2−MPD”と略称する)、3−メチル−1,5−
ペンタンジオール(以下”3−MPD”と略称する)、
ネオペンチルグリコール(以下”NPG”と略称す
る)、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、デカメチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、2,2−ジエチル−1,
3−プロパンジオール(以下”DEPD”と略称す
る)、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパン
ジオール(以下”BEPD”と略称する)、2,2,4
−トリメチル−1,3−ペンタンジオール(以下”TM
PD”と略称する)、2−エチル−1,3−ヘキサンジ
オール(以下”EHD”と略称する)、2−n−ヘキサ
デカン−1,2−エチレングリコール、2−n−エイコ
サン−1,2−エチレングリコール、2−n−オクタコ
サン−1,2−エチレングリコール、シクロヘキサン−
1,4−ジオール、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチル
プロピル−3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプロピオ
ネート、ダイマー酸ジオール、ビスフェノールA、ビス
フェノールF、ビスフェノールS、水素添加ビスフェノ
ールA、水素添加ビスフェノールF、水素添加ビスフェ
ノールS、1,2−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼ
ン、1,3−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、1,
4−ビス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、1,2−ビス
(ヒドロキシエチル)ベンゼン、1,3−ビス(ヒドロ
キシエチル)ベンゼン、1,4−ビス(ヒドロキシエチ
ル)ベンゼン、1,2−ビス(ヒドロキシメチル)シク
ロヘキサン、1,3−ビス(ヒドロキシメチル)シクロ
ヘキサン、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘ
キサン、1,2−ビス(ヒドロキシエチル)シクロヘキ
サン、1,3−ビス(ヒドロキシエチル)シクロヘキサ
ン、1,4−ビス(ヒドロキシエチル)シクロヘキサ
ン、トリメチロールプロパン(以下”TMP”と略称す
る)、グリセリン、ヘキサントリオール、クオドロー
ル、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ヘキサント
リオール、クオドロール等が挙げられる。また、これら
のエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアル
キレンオキサイド付加物も使用できる。これらは単独で
も、二種類以上を混合して使用してもよい。
【0017】前記プレポリマーに用いられるポリチオー
ルとしては、メタンジチオール、1,2−エタンジチオ
ール、1,1−プロパンジチオール、1,2−プロパン
ジチオール、1,3−プロパンジチオール、2,2−プ
ロパンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,
2,3−プロパントリチオール、テトラキス(メルカプ
トメチル)メタン、1,1−シクロヘキサンジチオー
ル、1,2−シクロヘキサンジチオール、2,2−ジメ
チルプロパン−1,3−ジチオール、3,4−ジメトキ
シブタン−1,2−ジチオール、3,6−ジオキサオク
タン−1,8−ジメルカプタン、2−メチルシクロヘキ
サン−2,3−ジチオール、ビシクロ〔2,2,1〕ヘ
プタ−exo−cis−2,3−ジチオール、1,1−
ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、チオリンゴ
酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)、2,3−ジ
メルカプトコハク酸(2−メルカプトエチルエステ
ル)、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール(メル
カプトアセテート)、2,3−ジメルカプト−1−プロ
パノール(メルカプトアセテート)、ジエチレングリコ
ールビス(メルカプトアセテート)、ジエチレングリコ
ールビス(メルカプトプロピオネート)、1,2−ジメ
ルカプトプロピルメチルエーテル、2,3−ジメルカプ
トプロピルメチルエーテル、2,2−ビス(メルカプト
メチル)−1,3−プロパンジチオール、ビス(2−メ
ルカプトエチル)エーテル、エチレングリコールビス
(2−メルカプトアセテート)、エチレングリコール−
ビス(メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプ
ロパントリス(メルカプトアセテート)、トリメチロー
ルプロパントリス(メルカプトプロピオネート)、ペン
タエリスリトールテトラキス(メルカプトアセテート)
(以下PETMAと略称する)、ペンタエリスリトール
テトラキス(メルカプトプロピオネート)、1−(1′
−メルカプトメチルチオ)−2,3−ジメルカプトプロ
パン、1−(2′−メルカプトエチルチオ)−2,3−
ジメルカプトプロパン、1−(3′−メルカプトプロピ
ルチオ)−2,3−ジメルカプトプロパン、1−(4′
−メルカプトブチルチオ)−2,3−ジメルカプトプロ
パン、1−(5′−メルカプトペンチルチオ)−2,3
−ジメルカプトプロパン、1−(6′−メルカプトヘキ
シルチオ)−2,3−ジメルカプトプロパン、1,2−
ビス(1′−メルカプトメチルチオ)−3−メルカプト
プロパン、1,2−ビス(2′−メルカプトエチルチ
オ)−3−メルカプトプロパン(以下BMETMPと略
称する)、1,2−ビス(3′−メルカプトプロピルチ
オ)−3−メルカプトプロパン、1,2−ビス(4′−
メルカプトブチルチオ)−3−メルカプトプロパン、
1,2−ビス(5′−メルカプトペンチルチオ)−3−
メルカプトプロパン、1,2−ビス(6′−メルカプト
ヘキシルチオ)−3−メルカプトプロパン、1,2,3
−トリス(1′−メルカプトメチルチオ)プロパン、
1,2,3−トリス(2′−メルカプトエチルチオ)プ
ロパン(以下TMETPと略称する)、1,2,3−ト
リス(3′−メルカプトプロピルチオ)プロパン、1,
2,3−トリス(4′−メルカプトブチルチオ)プロパ
ン、1,2,3−トリス(5′−メルカプトペンチルチ
オ)プロパン、1,2,3−トリス(6′−メルカプト
ヘキシルチオ)プロパン等の脂肪族ポリチオール、1,
2−ジメルカプトベンゼン、1,3−ジメルカプトベン
ゼン、1,4−ジメルカプトベンゼン、1,2−ビス
(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカ
プトメチル)ベンゼン(以下m−MXTと略称する)、
1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2−
ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3−ビス(メ
ルカプトエチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプト
エチル)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプトメチルオ
キシ)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチルオキ
シ)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチルオキ
シ)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプトエチルオキ
シ)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトエチルオキ
シ)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトエチルオキ
シ)ベンゼン、1,2,3−トリメルカプトベンゼン、
1,2,4−トリメルカプトベンゼン、1,3,5−ト
リメルカプトベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプ
トメチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプト
メチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメ
チル)ベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトエチ
ル)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトエチ
ル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトエチ
ル)ベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチル
オキシ)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトメ
チルオキシ)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプ
トメチルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(メル
カプトエチルオキシ)ベンゼン、1,2,4−トリス
(メルカプトエチルオキシ)ベンゼン、1,3,5−ト
リス(メルカプトエチルオキシ)ベンゼン、1,2,
3,4−テトラメルカプトベンゼン、1,2,3,5−
テトラメルカプトベンゼン、1,2,4,5−テトラメ
ルカプトベンゼン、1,2,3,4−テトラキス(メル
カプトメチル)ベンゼン、1,2,3,5−テトラキス
(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4,5−テト
ラキス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3,4
−テトラキス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,
3,5−テトラキス(メルカプトエチル)ベンゼン、
1,2,4,5−テトラキス(メルカプトエチル)ベン
ゼン、1,2,3,4−テトラキス(メルカプトエチ
ル)ベンゼン、1,2,3,5−テトラキス(メルカプ
トメチルオキシ)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキ
ス(メルカプトメチルオキシ)ベンゼン、1,2,3,
4−テトラキス(メルカプトエチルオキシ)ベンゼン、
1,2,3,5−テトラキス(メルカプトエチルオキ
シ)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(メルカプ
トエチルオキシ)ベンゼン、2,2′−ジメルカプトビ
フェニル、4,4′−ジメルカプトビフェニル、4,
4′−ジメルカプトジベンジル、2,5−トルエンジチ
オール、3,4−トルエンジチオール、1,4−ナフタ
レンジチオール、1,5−ナフタレンジチオール、2,
6−ナフタレンジチオール、2,7−ナフタレンジチオ
ール、2,4−ジメチルベンゼン−1,3−ジチオー
ル、4,5−ジメチルベンゼン−1,3−ジチオール、
9,10−アントラセンジメタンチオール、1,3−ジ
(4′−メトキシフェニル)プロパン−2,2−ジチオ
ール、1,3−ジフェニルプロパン−2,2−ジチオー
ル、フェニルメタン−1,1−ジチオール、2,4−ジ
(4′−メルカプトフェニル)ペンタン等の芳香族ポリ
チオール、また、2,5−ジクロロベンゼン−1,3−
ジチオール、1,3−ジ(4′−クロロフェニル)プロ
パン−2,2−ジチオール、3,4,5−トリブロモ−
1,2−ジメルカプトベンゼン、2,3,4,6−テト
ラクロル−1,5−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン
等の塩素置換体、臭素置換体等のハロゲン置換芳香族ポ
リチオール、また、2−メチルアミノ−4,6−ジチオ
ール−sym−トリアジン、2−エチルアミノ−4,6
−ジチオール−sym−トリアジン、2−アミノ−4,
6−ジチオール−sym−トリアジン、2−モルホリノ
−4,6−ジチオール−sym−トリアジン、2−シク
ロヘキシルアミノ−4,6−ジチオール−sym−トリ
アジン、2−メトキシ−4,6−ジチオール−sym−
トリアジン、2−フェノキシ−4,6−ジチオール−s
ym−トリアジン、2−チオベンゼンオキシ−4,6−
ジチオール−sym−トリアジン、2−チオブチルオキ
シ−4,6−ジチオール−sym−トリアジン等の複素
環を含有したポリチオール、更には1,2−ビス(メル
カプトメチルチオ)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプ
トメチルチオ)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメ
チルチオ)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプトエチル
チオ)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトエチルチ
オ)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトエチルチオ)
ベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチルチ
オ)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトメチル
チオ)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチ
ルチオ)ベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトエ
チルチオ)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプト
エチルチオ)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプ
トエチルチオ)ベンゼン、1,2,3,4−テトラキス
(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,2,3,5−
テトラキス(メルカプトメチルチオ)ベンゼン、1,
2,4,5−テトラキス(メルカプトメチルチオ)ベン
ゼン、1,2,3,4−テトラキス(メルカプトエチル
チオ)ベンゼン、1,2,3,5−テトラキス(メルカ
プトエチルチオ)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキ
ス(メルカプトエチルチオ)ベンゼン、ビス(4−メル
カプトフェニル)スルフィド等、及びこれらの核アルキ
ル化物等のメルカプト基以外に硫黄原子を含有する芳香
族ポリチオール、ビス(メルカプトメチル)スルフィ
ド、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、ビス(メル
カプトプロピル)スルフィド、ビス(メルカプトメチル
チオ)メタン、ビス(2−メルカプトエチルチオ)メタ
ン、ビス(3−メルカプトプロピル)メタン、1,2−
ビス(メルカプトメチルチオ)エタン、1,2−(2−
メルカプトエチルチオ)エタン、1,2−(3−メルカ
プトプロピル)エタン、1,3−ビス(メルカプトメチ
ルチオ)プロパン、1,3−ビス(2−メルカプトエチ
ルチオ)プロパン、1,3−ビス(3−メルカプトプロ
ピルチオ)プロパン、1,2−ビス(2−メルカプトエ
チルチオ)−3−メルカプトプロパン、2−メルカプト
エチルチオ−1,3−プロパンジチオール、1,2,3
−トリス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,2,
3−トリス(2−メルカプトエチルチオ)プロパン、
1,2,3−トリス(3−メルカプトプロピルチオ)プ
ロパン、テトラキス(メルカプトメチルチオメチル)メ
タン、テトラキス(2−メルカプトエチルチオメチル)
メタン、テトラキス(3−メルカプトプロピルチオメチ
ル)メタン、ビス(2,3−ジメルカプトプロピル)ス
ルフィド、2,5−ジメルカプト−1,4−ジチアン、
ビス(メルカプトメチル)ジスルフィド、ビス(メルカ
プトエチル)ジスルフィド、ビス(メルカプトプロピ
ル)ジスルフィド等、及びこれらのチオグリコール酸及
びメルカプトプロピオン酸のエステル、ヒドロキシメチ
ルスルフィド−ビス(メルカプトアセテート)、ヒドロ
キシメチルスルフィド−ビス(メルカプトプロピオネー
ト)、ヒドロキシエチルスルフィド−ビス(メルカプト
アセテート)、ヒドロキシエチルスルフィド−ビス(メ
ルカプトプロピオネート)、ヒドロキシプロピルスルフ
ィド−ビス(メルカプトアセテート)、ヒドロキシプロ
ピルスルフィド−ビス(メルカプトプロピオネート)、
ヒドロキシメチルジスルフィド−ビス(メルカプトアセ
テート)、ヒドロキシメチルジスルフィド−ビス(メル
カプトプロピオネート)、ヒドロキシエチルジスルフィ
ド−ビス(メルカプトアセテート)、ヒドロキシエチル
ジスルフィド−ビス(メルカプトプロピオネート)、ヒ
ドロキシプロピルジスルフィド−ビス(メルカプトアセ
テート)、ヒドロキシプロピルジスルフィド−ビス(メ
ルカプトプロピオネート)、2−メルカプトエチルエー
テル−ビス(メルカプトアセテート)、2−メルカプト
エチルエーテル−ビス(メルカプトプロピオネート)、
1,4−ジチアン−2,5−ジオール−ビス(メルカプ
トアセテート)、1,4−ジチアン−2,5−ジオール
−ビス(メルカプトプロピオネート)、チオグリコール
酸−ビス(2−メルカプトエチルエステル)、チオジプ
ロピオン酸−ビス(2−メルカプトエチルエステル)、
4,4−チオジブチル酸−ビス(2−メルカプトエチル
エステル)、ジチオジグリコール酸−ビス(2−メルカ
プトエチルエステル)、ジチオジプロピオン酸−ビス
(2−メルカプトエチルエステル)、4,4−ジチオジ
ブチル酸−ビス(2−メルカプトエチルエステル)、チ
オジグリコール酸−ビス(2,3−ジメルカプトプロピ
ルエステル)、チオジプロピオン酸−ビス(2,3−ジ
メルカプトプロピルエステル)、ジチオグリコール酸−
ビス(2,3−ジメルカプトプロピルエステル)、ジチ
オジプロピオン酸(2,3−ジメルカプトプロピルエス
テル)等のメルカプト基以外に硫黄原子を含有する脂肪
族ポリチオール、3,4−チオフェンジチオール、2,
5−ビス(メルカプトメチル)テトラヒドロチオフェ
ン、ビス(メルカプトメチル)−1,3−ジチオラン、
2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、
2,5−ジメルカプト−1,4−ジチアン、2,5−ジ
メルカプトメチル−1,4−ジチアン等のメルカプト基
以外に硫黄原子を含有する複素環化合物等が挙げられ
る。これらは単独でも、二種類以上を混合して使用して
もよい。
【0018】前記プレポリマーに用いられるヒドロキシ
チオールとしては、チオグリセロール、2,3−ジヒド
ロキシ−1−メルカプトブタン、2,3−ジヒドロキシ
−1−メルカプトペンタン、3,4−ジヒドロキシ−1
−メルカプトブタン、3,4−ジヒドロキシ−1−メル
カプトペンタン、3,4−ジヒドロキシ−1−メルカプ
トヘキサン等のメルカプトジオ−ル化合物、2−ヒドロ
キシ−1,3−ジメルカプトプロパン、1−ヒドロキシ
−2,3−ジメルカプトプロパン、2−ヒドロキシ−
1,3−ジメルカプトブタン、1−ヒドロキシ−2,3
−ジメルカプトブタン、2−ヒドロキシ−1,3−ジメ
ルカプトペンタン、2−ヒドロキシ−1,3−ジメルカ
プトヘキサン、3−ヒドロキシ−1,4−ジメルカプト
ブタン、3−ヒドロキシ−1,4−ジメルカプトペンタ
ン、3−ヒドロキシ−1,4−ジメルカプトヘキサン等
のジメルカプトアルコール化合物等が挙げられる。これ
らは単独でも、二種類以上を混合して使用してもよい。
【0019】前記プレポリマーに用いられるチオエーテ
ルポリオールとしては、ジヒドロキシメチルチオエーテ
ル、チオジエチレングリコール、チオジプロピレングリ
コール、前述のポリチオールのエチレンオキサイド又は
プロピレンオキサイド付加物、前述のポリヒドロキシチ
オールのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド
付加物等が挙げられる。これらは単独でも、二種類以上
を混合して使用してもよい。
【0020】イソシアヌレート変性有機ポリイソシアネ
ートに導入する活性水素基含有化合物としては、官能基
数が2であるものが好ましい。官能基数が2未満のとき
は、得られる有機ポリイソシアネートの官能基数が小さ
くなる。このため、レンズ成形時におけるポリウレタン
系樹脂中の架橋密度が小さくなり、物性が低下しやすく
なる。官能基数が2を越える場合は、イソシアヌレート
化反応時において、ゲル化しやすくなる。
【0021】併用できるその他の有機ポリイソシアネー
トとしては、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、2,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
2,2′−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4
−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソ
シアネート、4,4′−ジフェニルエーテルジイソシア
ネート、2−ニトロジフェニル−4,4′−ジイソシア
ネート、2,2′−ジフェニルプロパン−4,4′−ジ
イソシアネート、3,3′−ジメチルジフェニルメタン
−4,4′−ジイソシアネート、4,4′−ジフェニル
プロパンジイソシアネート、o−フェニレンジイソシア
ネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニ
レンジイソシアネート、1,4−ナフタレンジイソシア
ネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、3,
3′−ジメトキシジフェニル−4,4′−ジイソシアネ
ート等の芳香族ジイソシアネート、1,4−テトラメチ
レンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂
肪族ジイソシアネート、o−キシレンジイソシアネー
ト、m−キシレンジイソシアネート、p−キシレンジイ
ソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート
等の芳香脂肪族ジイソシアネート、水素添加キシレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添
加トルエンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジ
イソシアネート等の脂環族ジイソシアネートがある。ま
た、これらの有機ジイソシアネートのアダクト変性体、
ビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、ウレトン
イミン変性体、ウレトジオン変性体、カルボジイミド変
性体等のいわゆる変性有機ポリイソシアネートも使用で
きる。更に、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシア
ネート、クルードトルエンジイソシアネート等のよう
な、いわゆるポリメリック体といわれるものも使用でき
る。これらの有機ポリイソシアネートは単独又は2種以
上の混合物で使用することができる。また、これらの有
機ポリイソシアネートは、HDIと混合してからイソシ
アヌレート化反応してもよいし、HDIのイソシアヌレ
ート変性体と混合してもよい。
【0022】イソシアヌレート化反応に用いられるイソ
シアヌレート化触媒としては、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド、テトラエチルアンモニウムハイ
ドロオキサイド、テトラブチルアンモニウムハイドロオ
キサイド等のテトラアルキルアンモニウムハイドロオキ
サイド、酢酸テトラメチルアンモニウム塩、酢酸テトラ
エチルアンモニウム塩、酢酸テトラブチルアンモニウム
塩等の有機弱酸塩、トリメチルヒドロキシプロピルアン
モニウムハイドロオキサイド、トリメチルヒドロキシエ
チルアンモニウムハイドロオキサイド、トリエチルヒド
ロキシプロピルアンモニウムハイドロオキサイド、トリ
エチルヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド等のトリアルヒドロキシキルアンモニウムハイドロオ
キサイド、酢酸トリメチルヒドロキシプロピルアンモニ
ウム塩、酢酸トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム
塩、酢酸トリエチルヒドロキシプロピルアンモニウム
塩、酢酸トリエチルヒドロキシエチルアンモニウム塩等
の有機弱酸塩、トリエチルアミン、トリエチレンジアミ
ン等の三級アミン、酢酸、カプロン酸、オクチル酸、ミ
リスチン酸等のアルキルカルボン酸の金属塩等、公知の
物は全て使用可能である。
【0023】イソシアヌレート化触媒の添加量は、イソ
シアヌレート化するものに対して10〜1,000pp
mの範囲から選択される。また、イソシアヌレート化反
応が進みすぎると、ゲル化しやすくなるため、目的とす
る形状のものが得られなくなる。また、イソシアヌレー
ト化反応は、初期の反応速度が非常に速いため、反応の
進行を初期で停止することは、非常に難しい。このた
め、反応温度、触媒添加量、触媒添加方法等の反応条件
を伸張に選択しなければならない。なお、イソシアヌレ
ート化の反応温度は、20〜120℃、好ましくは30
〜100℃、更に好ましくは40〜80℃である。ま
た、触媒の添加方法としては、一括仕込みの他に、一定
時間毎の分割添加等が挙げられる。
【0024】イソシアヌレート化反応の停止に使用する
触媒毒としては、リン酸、塩酸等の無機酸、スルホン
酸、スルファミン酸基等を有する有機酸及びこれらのエ
ステル類、アシルハライド等公知の物が使用できる。
【0025】更に、このようにして得られた有機ポリイ
ソシアネートに、前述のイソシアヌレート変性体の導入
できる活性水素基含有化合物を反応させて、一部チオウ
レタン化又はウレタン化したものも本発明における
(A)成分として使用できる。
【0026】前述のような方法で、(A)に活性水素基
含有化合物を導入する場合、1,2−PD、1,2−B
D、1,3−BD、2−MPD、3−MPD、NPG、
DEPD、BEPD、TMPD、EHD、1,2−ビス
(ヒドロキシメチル)ベンゼン、1,3−ビス(ヒドロ
キシメチル)ベンゼン、1,4−ビス(ヒドロキシメチ
ル)ベンゼン、1,2−ビス(ヒドロキシエチル)ベン
ゼン、1,3−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン、
1,4−ビス(ヒドロキシエチル)ベンゼン、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビス
フェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェ
ノールFのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノー
ルSのアルキレンオキサイド付加物、テトラキス(メル
カプトメチル)メタン、ジエチレングリコールビス(3
−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパ
ントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエ
リスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネー
ト)、1,2−ビス(1′−メルカプトメチルチオ)−
3−メルカプトプロパン、BMETMP、1,2,3−
トリス(1′−メルカプトメチルチオ)プロパン、TM
ETP、1,2,3−トリス(3′−メルカプトプロピ
ルチオ)プロパン、チオグリセロール、ジチオグリセロ
ール、ジメルカプトプロパノール、PETMA、m−M
XTを用いると、好ましい結果を与えることが多い。
【0027】本発明に用いる(B)2個以上の活性水素
基を有する化合物は、数平均分子量が62〜1,00
0、好ましくは62〜500のものである。(B)の活
性水素基は、反応性等を考慮して、水酸基、メルカプト
基から選択されるものが好ましい。具体的には、前述の
HDIのイソシアヌレート変性体に導入できるポリオー
ル、ポリチオール、ヒドロキシチオール、チオエーテル
ポリオールの単品又は混合物である。
【0028】本発明に用いる(B)活性水素基含有化合
物に、1,2−PD、1,2−BD、1,3−BD、2
−MPD、3−MPD、NPG、DEPD、BEPD、
TMPD、EHD、テトラキス(メルカプトメチル)メ
タン、ジエチレングリコールビス(3−メルカプトプロ
ピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メ
ルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテト
ラキス(3−メルカプトプロピオネート)、1,2−ビ
ス(1′−メルカプトメチルチオ)−3−メルカプトプ
ロパン、BMETMP、1,2,3−トリス(1′−メ
ルカプトメチルチオ)プロパン、TMETP、1,2,
3−トリス(3′−メルカプトプロピルチオ)プロパ
ン、チオグリセロール、ジチオグリセロール、ジメルカ
プトプロパノール、PETMA、m−MXTを用いた場
合は、好ましい結果を与えることが多い。
【0029】更には、1,2−PD、1,2−BD、
1,3−BD、2−MPD、3−MPD、NPG、DE
PD、BEPD、TMPD、EHD、BMETMP、T
METP、PETMA、m−MXTを用いると、高屈折
率のレンズが得られるので、特に好ましい。
【0030】プラスチックレンズの成型方法は、(A)
有機ポリイソシアネート、(B)活性水素基含有化合
物、及び必要に応じてウレタン化触媒、添加剤を配合
し、必要に応じて脱泡して、ガラス製又は金属製のモー
ルドと樹脂ガスケットを組み合わせたモールドの中に注
入して加熱硬化させるという方法等、公知の注型成型方
法を用いることができる。なお、原料配合時に、成型品
の取り出しを容易にするために、モールドを離型剤処理
したり、(A)及び/又は(B)中に離型剤を混合して
もよい。
【0031】(A)有機ポリイソシアネートと(B)活
性水素基含有化合物の混合比は、イソシアネート基/活
性水素基の比率が0.9〜1.2の範囲が好ましく、
0.92〜1.18の範囲が特に好ましい。イソシアネ
ート基/活性水素基の比率が0.9〜1.2の範囲外の
ときは、高分子化、架橋構造導入量が不十分であり、本
発明の目的とする高物性のプラスチックレンズが得られ
ない。
【0032】反応時間及び反応温度は、20〜150℃
で0.5〜72時間、好ましくは30〜130℃で1〜
50時間である。反応は、1段反応でもよいし、2段以
上の多段反応でもよいが、熱履歴等を考慮すると多段反
応が好ましい。反応温度や反応時間が上限を越えるとレ
ンズに着色等の問題が生じ、プラスチックレンズとして
は好ましくなくなる。
【0033】本発明に用いることのできるウレタン化触
媒としては、ジブチルチンジラウレート、ジメチルチン
ジクロライド、ステアリン酸ビスマス、オレイン酸ビス
マス等の有機金属塩、トリエチルアミン、トリエチレン
ジアミン等の三級アミン等、公知のものが挙げられる。
【0034】本発明に用いることのできる添加剤として
は、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、蛍光染
料、分散性染料、潤滑剤、界面活性剤等が挙げられる。
【0035】
【実施例】本発明について、実施例、比較例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定され
るものではない。なお、実施例、比較例において「%」
は全て「質量%」を意味する。
【0036】実施例、比較例で得られた樹脂の屈折率、
耐熱性、耐湿性、及び耐衝撃性は、下記の試験法によっ
た。 屈折率 :プルフリッヒ屈折計を用い,20℃で測定し
た。 耐湿性 :直径70mm、厚さ2mmの成型品を85℃
温水中に浸漬し1時間後、100時間後及び150時間
後の吸水量を測定した。 耐衝撃性:デュポン衝撃試験機((株)安田精機製作所
製)によって、サンプルサイズ3.5×3.5cmで、
300gの錘を用い、50%が破壊される高さ(cm)
を表した。 耐熱性 :得られたレンズを90℃雰囲気下で1週間加
熱し、上記と同様の方法で耐衝撃性を測定した。 また、実施例、比較例で樹脂を得る際に、プラスチック
レンズの生産性を確認すべく、室温で混合し始めた時点
から混合液が完全に脱泡するまでに要する時間(以
下、”脱泡時間”と略称する)を測定した。
【0037】 (HDIのイソシアヌレート変性体の合成) 合成例1 撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素ガス導入管を備え
た反応器に、HDIを2,000g仕込み、2−エチル
ヘキサン酸カリウムを0.20gを添加し、窒素雰囲気
下で55℃にて3時間反応させ、イソシアネート含量が
43%になった時点で、触媒毒としてリン酸を0.12
g添加し、更に2時間攪拌した。得られた反応液を、1
50℃・0.7kPaにて薄膜蒸留を行い、未反応のH
DIを除去して、HDIのイソシアヌレート変性体を得
た。これをイソシアネートAとする。イソシアネートA
の25℃における粘度は1,200mm2/s 、イソシ
アネート含量は23.0%であった。
【0038】合成例2 合成例1と同様な装置に、HDIを2,000g仕込
み、1,3−ブタンジオールを2g加えて窒素雰囲気下
で55℃にて1時間反応させた。その後、2−エチルヘ
キサン酸カリウムを0.20gを添加し、窒素雰囲気下
で55℃にて3時間反応させ、イソシアネート含量が4
5.5%になった時点で、触媒毒としてリン酸を0.1
2g添加し、更に2時間攪拌した。得られた反応液を、
150℃・0.7kPaにて薄膜蒸留を行い、未反応の
HDIを除去して、HDIのイソシアヌレート変性体を
得た。これをイソシアネートBとする。イソシアネート
Bの25℃における粘度は1,000mm2/s 、イソ
シアネート含量は23.3%であった。
【0039】比較合成例 合成例1と同様な装置に、HDIを2,000g仕込
み、1,3−ブタンジオールを32g加えて窒素雰囲気
下で55℃にて2時間反応させた。その後、2−エチル
ヘキサン酸カリウムを0.10gを添加し、窒素雰囲気
下で55℃にて2時間反応させ、イソシアネート含量が
42%になった時点で、触媒毒としてリン酸を0.06
g添加し、更に2時間攪拌した。得られた反応液を、1
50℃・0.7kPaにて薄膜蒸留を行い、未反応のH
DIを除去して、HDIのイソシアヌレート変性体を得
た。これをイソシアネートCとする。イソシアネートC
の25℃における粘度は2,500mm2/s 、イソシ
アネート含量は21.2%であった。
【0040】実施例1 イソシアネートAを100gと、TMPを24.4g、
室温で混合し均一とした後、シリコン系焼付タイプの離
型剤で処理したガラスモールドとテフロン(登録商標)
製ガスケットからなるモールドに注入した。注入後、4
0℃で3時間、60℃で2時間、80℃で2時間、10
0℃で2時間加熱を行い、硬化させた。その際の脱泡時
間、更に、得られたレンズの屈折率、耐湿性、耐衝撃
性、及び耐熱性を表1に示した。
【0041】実施例2〜6、比較例1〜6 表1に示した原料を使用し、実施例1と同様の方法でプ
ラスチックレンズを得た。得られたレンズの諸特性につ
いて、実施例を表1、比較例を表2に示す。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】表1及び表2において用いた略号の意味は
以下の通りである。 HDI :ヘキサメチレンジイソシアネート TMP :トリメチロールプロパン PETMA:ペンタエリスリトールテトラキス(メルカ
プトアセテート) m−MXT:1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼ
ン DBTDL:ジブチルチンジラウレート
【0045】
【発明の効果】本発明によって得られたプラスチックレ
ンズは、屈折率、耐熱性、耐湿性、耐衝撃性に優れ、眼
鏡レンズ、カメラレンズ及びその他の光学素子に好適で
ある。また、脱泡が容易であることから、光学素子に好
適なプラスチックレンズの生産性が著しく向上した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 11:00 B29L 11:00 Fターム(参考) 4F204 AA42 AH74 EA03 EA04 EB01 EF01 4J034 AA01 AA04 AA06 BA02 BA06 CA01 CA03 CA04 CA05 CA31 CA32 CB02 QB08 QB14 QD03 RA13

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)有機ポリイソシアネート、及び
    (B)2個以上の活性水素基を有する化合物、を有する
    組成物から得られるプラスチックレンズにおいて、
    (A)の有機ポリイソシアネートがヘキサメチレンジイ
    ソシアネートのイソシアヌレート変性体を含有し、か
    つ、該変性体の25℃における粘度が1600mm 2
    s 以下であること、を特徴とするプラスチックレン
    ズ。
  2. 【請求項2】 前記の(A)有機ポリイソシアネートの
    イソシアネート基含量が22.3質量%以上であるこ
    と、を特徴とする請求項1に記載のプラスチックレン
    ズ。
  3. 【請求項3】 前記の(B)2個以上の活性水素基を有
    する化合物における活性水素基が、水酸基、メルカプト
    基から選択されること、を特徴とする請求項1及び請求
    項2に記載のプラスチックレンズ。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれか1項に
    記載の組成物をモールドに注入して、該組成物を加熱し
    て硬化させること、を特徴とするプラスチックレンズの
    製造方法。
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