JP2008231323A - Polymerizable composition, polymer and plastic lens - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymerizable composition capable of manufacturing a plastic lens with a high refractive index, a polymer and a plastic lens comprising this polymer. <P>SOLUTION: The polymerizable composition comprises a polymerizable monomer having a functional group and metal oxide fine particles having a functional group. The functional group of the polymerizable monomer and the functional group of the metal oxide fine particles can react with each other. When polymerization is carried out using this polymerizable composition as the raw material, the metal oxide fine particles can be uniformly dispersed in the polymer. It is possible, therefore, to provide the plastic lens being optically uniform and having a high refractive index. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、重合性組成物、重合体およびプラスチックレンズに関する。   The present invention relates to a polymerizable composition, a polymer, and a plastic lens.

プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて軽量であり、成形性や加工性に優れ、しかも割れにくく安全性も高いため、眼鏡レンズ分野において急速に普及し、その大部分を占めている。また、近年では薄型化、軽量化のさらなる要求に応えるべく、チオウレタン系樹脂やエピスルフィド系樹脂等の高屈折率素材が開発されている。例えば、エピチオ基を有する化合物(エピスルフィド化合物)を硫黄の存在下で重合させることにより非常に屈折率の高いエピスルフィド系樹脂を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。あるいはまた、高屈折率化の一つの手法として、レンズ素材中に屈折率の高い金属酸化物微粒子を含有させる方法も知られている(例えば、特許文献3参照)。   Plastic lenses are lighter than glass lenses, have excellent moldability and processability, are hard to break, and have high safety. Therefore, plastic lenses have rapidly spread in the spectacle lens field and occupy most of them. In recent years, high refractive index materials such as thiourethane resins and episulfide resins have been developed in order to meet further demands for reduction in thickness and weight. For example, a method for producing an episulfide resin having a very high refractive index by polymerizing a compound having an epithio group (episulfide compound) in the presence of sulfur has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Alternatively, as one method for increasing the refractive index, a method of incorporating metal oxide fine particles having a high refractive index in a lens material is also known (see, for example, Patent Document 3).

特開2001−163978号公報JP 2001-163978 A 特開2004−197005号公報JP 2004-197005 A 特開平7−207086号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-207086

しかしながら、特許文献1のような、エピスルフィド系樹脂からなるプラスチックレンズでは、硫黄成分を非常に高い割合で含有しているため、屈折率は向上するが、主鎖同士の結びつきが非常に弱いため、熱が加わったときに変形が大きく、耐熱性が低い。また、特許文献2では、無機硫黄成分を含有しているため、屈折率は向上するが、架橋密度が低下するため、耐熱性が低い。さらに、耐熱性が低いことに起因して、表面処理層として用いられている無機反射防止層が、下地となるプラスチックレンズ基材の熱膨張変形に追随できず、結果としてクモリやクラックなどを生じるおそれがある。また、特許文献3のように、レンズ素材中に屈折率の高い金属酸化物微粒子を含有させようとしても、レンズ素材が有機物(樹脂)であるため、金属酸化物微粒子との親和性が低く、レンズ素材中に金属酸化物微粒子を均一に分散させることが困難であり透明性なレンズを得ることが困難であった。
そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、レンズ素材に制限を受けず、透明で耐熱性の優れた高屈折率のプラスチックレンズを製造することができる重合性組成物、重合体、およびこの重合体からなるプラスチックレンズを提供することを目的とする。
However, since the plastic lens made of an episulfide-based resin, such as Patent Document 1, contains a sulfur component at a very high ratio, the refractive index is improved, but the bonds between the main chains are very weak, Deformation is large when heat is applied, and heat resistance is low. Moreover, in patent document 2, since an inorganic sulfur component is contained, although a refractive index improves, since a crosslinking density falls, heat resistance is low. Furthermore, due to the low heat resistance, the inorganic antireflection layer used as the surface treatment layer cannot follow the thermal expansion deformation of the plastic lens base material as a base, resulting in spiders, cracks, etc. There is a fear. In addition, as in Patent Document 3, even when trying to contain metal oxide fine particles having a high refractive index in the lens material, since the lens material is an organic substance (resin), the affinity with the metal oxide fine particles is low, It was difficult to uniformly disperse the metal oxide fine particles in the lens material, and it was difficult to obtain a transparent lens.
Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, a polymerizable composition that is capable of producing a plastic lens having a high refractive index that is transparent and excellent in heat resistance without being limited by the lens material. It is an object of the present invention to provide a polymer and a plastic lens made of the polymer.

前記の課題を解決すべく、本発明は、官能基を有する重合性モノマーと、官能基を有する金属酸化物微粒子とを含む重合性組成物であって、前記重合性モノマーが有する官能基と、前記金属酸化物微粒子が有する官能基とが互いに反応し得ることを特徴とする。
本発明によれば、重合性モノマーと金属酸化物微粒子のいずれも、互いに反応し得る官能基を有しているため互いに親和性があり、金属酸化物微粒子を重合性組成物中に均一に分散させることができる。それ故、この重合性組成物を原料として重合を行うと、金属酸化物微粒子を重合体中に均一に分散させることができる。
また、重合性モノマーよりも官能基の数が多い金属酸化物微粒子を含有させることもできるため、架橋密度をより上げることも可能となる。従って、このような金属酸化物微粒子を分散させずに重合してなる重合体自身の屈折率よりも高屈折率とすることができ、さらに、重合体の耐熱性をより向上させることが可能となる。従って、前記金属酸化物微粒子を用いると、光学的にも透明で高屈折率かつ耐熱性の高いレンズ基材を容易に製造することができる。
In order to solve the above problems, the present invention is a polymerizable composition comprising a polymerizable monomer having a functional group and metal oxide fine particles having a functional group, the functional group possessed by the polymerizable monomer, The functional group of the metal oxide fine particles can react with each other.
According to the present invention, both the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles have functional groups capable of reacting with each other, so that they have an affinity for each other, and the metal oxide fine particles are uniformly dispersed in the polymerizable composition. Can be made. Therefore, when the polymerization is performed using this polymerizable composition as a raw material, the metal oxide fine particles can be uniformly dispersed in the polymer.
Moreover, since the metal oxide fine particles having a larger number of functional groups than the polymerizable monomer can be contained, the crosslinking density can be further increased. Therefore, it is possible to make the refractive index higher than the refractive index of the polymer itself obtained by polymerizing without dispersing such metal oxide fine particles, and it is possible to further improve the heat resistance of the polymer. Become. Therefore, when the metal oxide fine particles are used, a lens substrate that is optically transparent, has a high refractive index, and high heat resistance can be easily manufactured.

本発明では、前記重合性モノマーおよび前記金属酸化物微粒子が有する官能基が、イソシアナート基、イソチオシアナート基、チオール基、水酸基、エポキシ基、チオエポキシ基およびエピスルフィド基から選ばれる少なくともいずれかの官能基であることが好ましい。
この発明によれば、前記した重合性モノマーや金属酸化物微粒子の有する官能基がいずれも反応性の高い官能基であるので、金属酸化物微粒子を重合体中により均一に分散させることができる。
In the present invention, the functional group of the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles is at least one functional selected from an isocyanate group, an isothiocyanate group, a thiol group, a hydroxyl group, an epoxy group, a thioepoxy group, and an episulfide group. It is preferably a group.
According to this invention, since the functional groups of the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles are both highly reactive functional groups, the metal oxide fine particles can be more uniformly dispersed in the polymer.

本発明では、前記重合性モノマーが、チオウレタン樹脂またはチオエポキシ樹脂製造用のモノマーであることが好ましい。
チオウレタン樹脂やチオエポキシ樹脂は高屈折率のレンズ素材として知られているが、本発明の重合性モノマーとして使用することで、さらに高屈折率の高いレンズ基材を製造することが可能となる。
In the present invention, the polymerizable monomer is preferably a monomer for producing a thiourethane resin or a thioepoxy resin.
A thiourethane resin or a thioepoxy resin is known as a lens material having a high refractive index, but by using it as a polymerizable monomer of the present invention, a lens substrate having a higher refractive index can be produced.

本発明は、官能基を有する重合性モノマーと、官能基を有する金属酸化物微粒子とを含む重合性組成物であって、前記重合性モノマーと、前記金属酸化物微粒子とが、互いに同一の官能基を有することを特徴とする。
重合性モノマーの官能基と金属酸化物微粒子の官能基とが同じであると、たとえ官能基間の反応性が低くとも、物理的な親和性が高いため、金属酸化物微粒子を重合性組成物中に均一に分散することができる。
The present invention relates to a polymerizable composition comprising a polymerizable monomer having a functional group and metal oxide fine particles having a functional group, wherein the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles have the same functionality. It has a group.
If the functional group of the polymerizable monomer and the functional group of the metal oxide fine particle are the same, even if the reactivity between the functional groups is low, the physical affinity is high. It can be uniformly dispersed in.

本発明の重合体さらには、この重合体からなるプラスチックレンズは、上述のいずれかに記載の重合性組成物から製造されているため、金属酸化物微粒子がその内部に均一に分散しており、所望の屈折率を発現することができるとともに光学的にも均一である。
さらに、この重合体からなるプラスチックレンズのポリマーネットワーク中には、無機成分が含まれているため、すべて有機成分で構成されるプラスチックレンズよりも熱膨張率を低下させることができる。またさらに、金属酸化物微粒子の表面には、重合性モノマーが有する官能基よりも非常に多くの官能基を結合させることができるため、プラスチックレンズの架橋密度を上げて耐熱性をより向上させることが可能となる。
Furthermore, since the polymer lens of the present invention and the plastic lens made of this polymer are manufactured from the polymerizable composition described in any of the above, the metal oxide fine particles are uniformly dispersed therein, It can exhibit a desired refractive index and is optically uniform.
Furthermore, since the polymer network of the plastic lens made of this polymer contains an inorganic component, the coefficient of thermal expansion can be lowered as compared with a plastic lens composed entirely of organic components. Furthermore, since the surface of the metal oxide fine particles can be bonded with a larger number of functional groups than the functional groups of the polymerizable monomer, the crosslink density of the plastic lens can be increased to further improve the heat resistance. Is possible.

本発明の第1発明の重合性組成物は、官能基を有する重合性モノマーと、官能基を有する金属酸化物微粒子とを含んで構成され、重合性モノマーが有する官能基と、金属酸化物微粒子が有する官能基とが互いに反応し得ることを特徴とする。また、本発明の第2発明の重合性組成物は、官能基を有する重合性モノマーと、官能基を有する金属酸化物微粒子とを含み、前記重合性モノマーと、前記金属酸化物微粒子とが、互いに同一の官能基を有することを特徴とする。
以下に、本発明の重合性組成物、重合体およびプラスチックレンズについて実施形態を詳細に説明する。
ここで、重合性モノマーが有する官能基としては、イソシアナート基、イソチオシアナート基、チオール基(メルカプト基)、水酸基、エポキシ基、チオエポキシ基およびエピスルフィド基から選ばれる少なくともいずれかの官能基が好適に挙げられる。
例えば、イソシアナート基を持つ重合性モノマーとしては、公知の化合物を用いることができる。イソシアナート基を持つ化合物の具体例としては、エチレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、m−キシリレンジイソシアナート等が挙げられる。
The polymerizable composition of the first invention of the present invention comprises a polymerizable monomer having a functional group and metal oxide fine particles having a functional group, and the functional group possessed by the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles. It is characterized in that the functional group possessed by can react with each other. The polymerizable composition of the second invention of the present invention includes a polymerizable monomer having a functional group and metal oxide fine particles having a functional group, and the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles are: It has the same functional group mutually.
Hereinafter, embodiments of the polymerizable composition, polymer and plastic lens of the present invention will be described in detail.
Here, the functional group of the polymerizable monomer is preferably at least one functional group selected from an isocyanate group, an isothiocyanate group, a thiol group (mercapto group), a hydroxyl group, an epoxy group, a thioepoxy group, and an episulfide group. It is mentioned in.
For example, a known compound can be used as the polymerizable monomer having an isocyanate group. Specific examples of the compound having an isocyanate group include ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate and the like. It is done.

また、メルカプト基を持つ重合性モノマーとしても、公知の化合物を用いることができる。例えば、1,2−エタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,1−シクロヘキサンジチオール等の脂肪族ポリチオール、1,2−ジメルカプトベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン等の芳香族ポリチオールが挙げられる。
なお、プラスチックレンズの高屈折率化のためには、メルカプト基以外に、硫黄原子を含むポリチオールをより好ましく用いることができる。具体例としては、1,2−ビス(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−ビス((2−メルカプトエチル)チオ)−3−メルカプトプロパン等が挙げられる。
Moreover, a well-known compound can be used also as a polymerizable monomer which has a mercapto group. For example, 1,2-ethanedithiol, 1,6-hexanedithiol, aliphatic polythiol such as 1,1-cyclohexanedithiol, 1,2-dimercaptobenzene, 1,2,3-tris (mercaptomethyl) benzene, etc. Aromatic polythiols are mentioned.
In addition, in order to increase the refractive index of a plastic lens, a polythiol containing a sulfur atom can be more preferably used in addition to a mercapto group. Specific examples include 1,2-bis (mercaptomethylthio) benzene, 1,2,3-tris (mercaptoethylthio) benzene, 1,2-bis ((2-mercaptoethyl) thio) -3-mercaptopropane, and the like. Is mentioned.

エピスルフィド基を持つ重合性モノマーの具体例としては、公知のエピスルフィド基を持つ化合物が何ら制限なく使用できる。例えば、既存のエポキシ化合物のエポキシ基の一部あるいは全部の酸素を硫黄で置き換えることによって得られるエピスルフィド化合物が挙げられる。なお、このようなエピスルフィド基を持つ重合性モノマーとしては、特開2004−345123号公報の段落[0038]、[0039]に記載されたものが好適に使用できる。   As a specific example of the polymerizable monomer having an episulfide group, a known compound having an episulfide group can be used without any limitation. For example, an episulfide compound obtained by replacing part or all of the oxygen of an epoxy group of an existing epoxy compound with sulfur can be used. As the polymerizable monomer having an episulfide group, those described in paragraphs [0038] and [0039] of JP-A No. 2004-345123 can be preferably used.

特に、プラスチックレンズの高屈折率化のためには、下記のような硫黄原子を含有する重合性モノマーを好ましく用いることができる。具体例としては、1,2−ビス(β−エピチオプロピルチオ)エタン、ビス−(β−エピチオプロピル)スルフィド、1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、2,5−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)−1,4−ジチアン、ビス−(β−エピチオプロピル)ジスルフィド等が挙げられる。   In particular, in order to increase the refractive index of plastic lenses, the following polymerizable monomers containing sulfur atoms can be preferably used. Specific examples include 1,2-bis (β-epithiopropylthio) ethane, bis- (β-epithiopropyl) sulfide, 1,4-bis (β-epithiopropylthiomethyl) benzene, 2,5 -Bis (β-epithiopropylthiomethyl) -1,4-dithiane, bis- (β-epithiopropyl) disulfide and the like.

次に、官能基を有する金属酸化物微粒子について説明する。
ベースとなる金属酸化物微粒子としては、高屈折率を有する金属酸化物を好適に使用することができる。
高屈折率を有する金属酸化物微粒子として、Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In、Tiから選ばれる1種または2種以上の金属の酸化物(これらの混合物を含む)、および/または2種以上の金属を含む複合酸化物からなる無色透明の金属酸化物微粒子が好適に用いられる。このうち、屈折率、透明性、分散安定性等の点から酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子が好ましい。
Next, metal oxide fine particles having a functional group will be described.
As the metal oxide fine particles serving as a base, a metal oxide having a high refractive index can be preferably used.
As metal oxide fine particles having a high refractive index, oxides of one or more metals selected from Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, In, and Ti (these And / or colorless and transparent metal oxide fine particles comprising a composite oxide containing two or more metals are suitably used. Among these, metal oxide fine particles containing titanium oxide are preferable from the viewpoints of refractive index, transparency, dispersion stability, and the like.

しかしながら、酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子を、プラスチックレンズ基材に分散させる金属酸化物として用いた場合には次のような問題がある。酸化チタンは、光(紫外線)エネルギーを受けると活性を帯び、強い酸化分解力により、有機物を分解するという特性を有する(以降、光活性と表す)。その結果、酸化チタンがプラスチックレンズの構成成分として含有されている場合、光活性によりレンズを構成する素材樹脂を分解して、耐久品質が低下するおそれがある。   However, when metal oxide fine particles containing titanium oxide are used as a metal oxide dispersed in a plastic lens substrate, there are the following problems. Titanium oxide is active when it receives light (ultraviolet light) energy, and has a property of decomposing organic matter by a strong oxidative degradation power (hereinafter referred to as photoactivity). As a result, when titanium oxide is contained as a constituent component of the plastic lens, there is a possibility that the material resin constituting the lens is decomposed by photoactivity, and the durability quality is deteriorated.

それ故、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物を用いることが好ましい。すなわち、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子を使用することで、酸化チタンの光活性に起因する種々の不具合点を改善することができる。酸化チタンを含有する金属酸化物の結晶構造をアナターゼ型に代えてルチル型にすることによってレンズの耐候性や耐光性がより向上し、かつ屈折率はアナターゼ型の結晶よりもルチル型の結晶の方が高いので、比較的屈折率の高い金属酸化物微粒子が得られる。   Therefore, it is preferable to use a metal oxide containing titanium oxide having a rutile crystal structure. That is, by using metal oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile-type crystal structure, various problems caused by the photoactivity of titanium oxide can be improved. By changing the crystal structure of the metal oxide containing titanium oxide to the rutile type instead of the anatase type, the weather resistance and light resistance of the lens are further improved, and the refractive index of the rutile type crystal is higher than that of the anatase type crystal. Therefore, metal oxide fine particles having a relatively high refractive index can be obtained.

ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンは、アナターゼ型の酸化チタンが光(紫外線)エネルギーを受けると活性を帯び、強い酸化分解力により、有機物を分解するという特性を有するのと異なり、このような光活性が低い。これは、光(紫外線)を照射すると酸化チタンの価電子帯の電子が励起されて、OHフリーラジカルとHOフリーラジカルができ、この強力な酸化力により有機物を分解するが、アナターゼ型酸化チタンよりルチル型酸化チタンの方が熱エネルギー的に安定であるため、フリーラジカルの生成量が極めて少ないためである。よって、ルチル型の結晶構造の酸化チタンを配合したレンズ基材のほうが耐候性や耐光性に優れているため、結果的に耐候性や耐光性に優れたプラスチックレンズが得られる。 Titanium oxide having a rutile-type crystal structure is active when anatase-type titanium oxide receives light (ultraviolet light) energy, and has the property of decomposing organic substances by strong oxidative degradation power. Low photoactivity. This is because, when irradiated with light (ultraviolet rays), electrons in the valence band of titanium oxide are excited to form OH free radicals and HO 2 free radicals, which decompose organic substances by this strong oxidizing power. This is because rutile type titanium oxide is more stable in terms of thermal energy, and the amount of free radicals produced is extremely small. Therefore, since a lens base material containing titanium oxide having a rutile crystal structure is superior in weather resistance and light resistance, a plastic lens excellent in weather resistance and light resistance can be obtained as a result.

ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを得る手法はいくつか考えられるが、酸化スズとの複合酸化物、さらに酸化ケイ素を加えた複合酸化物とすることが好ましい。酸化スズとの複合酸化物を加えた場合、金属酸化物微粒子中に含まれる酸化チタンおよび酸化スズの量は、酸化チタンをTiOに換算し、酸化スズをSnOに換算したとき、TiO/SnOの質量比が1/3〜20/1、好ましくは1.5/1〜13/1の範囲にあることが望ましい。 Although several methods for obtaining titanium oxide having a rutile-type crystal structure are conceivable, it is preferable to use a composite oxide with tin oxide and a composite oxide with addition of silicon oxide. If you make a composite oxide of tin oxide, when the amount of titanium oxide and tin oxide contained in the metal oxide fine particles, which converts the titanium oxide TiO 2, by converting the tin oxide SnO 2, TiO 2 It is desirable that the mass ratio of / SnO 2 is in the range of 1/3 to 20/1, preferably 1.5 / 1 to 13/1.

SnOの量を上記質量比の範囲よりも少なくしていくと、結晶構造がルチル型からアナターゼ型にシフトしていき、ルチル型の結晶とアナターゼ型の結晶を含む混晶になる、あるいはアナターゼ型の結晶となる。また、SnOの量を上記質量比の範囲よりも多くしていくと、酸化チタンのルチル型結晶と酸化スズのルチル型結晶の中間にあるルチル型の結晶構造となり、いわゆる酸化チタンのルチル型結晶とは異なる結晶構造を示すようになり、しかも得られる金属酸化物微粒子の屈折率も低下する。 When the amount of SnO 2 is made smaller than the above mass ratio range, the crystal structure shifts from the rutile type to the anatase type, resulting in a mixed crystal containing the rutile type crystal and the anatase type crystal, or anatase. It becomes a type crystal. Further, when the amount of SnO 2 is made larger than the range of the above mass ratio, a rutile type crystal structure intermediate between the rutile type crystal of titanium oxide and the rutile type crystal of tin oxide is obtained, so-called rutile type of titanium oxide. A crystal structure different from that of the crystal is exhibited, and the refractive index of the obtained metal oxide fine particles is also lowered.

また、酸化スズとの複合酸化物、さらに酸化ケイ素を加えた複合酸化物を加えた場合、金属酸化物微粒子中に含まれる酸化チタン、酸化スズ、および酸化ケイ素の量は、酸化チタンをTiOに換算し、酸化スズをSnOに換算し、酸化ケイ素をSiOに換算したとき、TiO/SnOの質量比が1/3〜20/1、好ましくは1.5/1〜13/1の範囲にあり、かつ(TiO+SnO)/SiOの質量比が50/45〜99/1、好ましくは70/30〜98/2の範囲にあることが望ましい。 In addition, when a composite oxide with tin oxide and a composite oxide with silicon oxide added are added, the amount of titanium oxide, tin oxide, and silicon oxide contained in the metal oxide fine particles is such that titanium oxide is TiO 2. When the tin oxide is converted to SnO 2 and the silicon oxide is converted to SiO 2 , the mass ratio of TiO 2 / SnO 2 is 1/3 to 20/1, preferably 1.5 / 1 to 13 /. 1 and the mass ratio of (TiO 2 + SnO 2 ) / SiO 2 is 50/45 to 99/1, preferably 70/30 to 98/2.

SnOの含有量については、酸化スズとの複合酸化物を加えた場合と同様であるが、これに酸化ケイ素を含ませることにより、得られる金属酸化物微粒子の安定性と分散性を向上させることができる。ここで、SiOの量を上記質量比の範囲よりも少なくしていくと、安定性と分散性が低下する。また、SiOの量を上記質量比の範囲よりも多くしていくと、この安定性と分散性はより向上するが、得られる金属酸化物微粒子の屈折率が低下するので好ましくない。しかし、このルチル型酸化チタンにおいてもフリーラジカルは生成される。これについては、酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子として、酸化チタンを含有する2種以上の複合酸化物を含む金属酸化物微粒子を使用した場合も同様である。 The content of SnO 2 is the same as that when a composite oxide with tin oxide is added, but by adding silicon oxide to this, the stability and dispersibility of the resulting metal oxide fine particles are improved. be able to. Here, when the amount of SiO 2 is made smaller than the range of the mass ratio, stability and dispersibility are lowered. Further, when the amount of SiO 2 is increased from the above mass ratio range, the stability and dispersibility are further improved, but the refractive index of the obtained metal oxide fine particles is lowered, which is not preferable. However, free radicals are also generated in this rutile titanium oxide. The same applies to the case where metal oxide fine particles containing two or more composite oxides containing titanium oxide are used as the metal oxide fine particles containing titanium oxide.

酸化チタン等からなる金属酸化物微粒子の平均粒径は、1〜200nm、好ましくは5〜30nmの径の範囲が望ましい。平均粒径が1nm未満であると、重合性組成物を調製する際に粒子同士がブリッジ化して均一に分散しなくなるおそれがある。一方、平均粒径が200nmを超えると、レンズとなったときに白色化し、光学部品の用途には適さなくなる。   The average particle diameter of the metal oxide fine particles made of titanium oxide or the like is in the range of 1 to 200 nm, preferably 5 to 30 nm. When the average particle size is less than 1 nm, the particles may be bridged and not uniformly dispersed when preparing the polymerizable composition. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 200 nm, the lens becomes white when it becomes a lens and becomes unsuitable for use as an optical component.

また、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子は単独で用いても良く、あるいは他の金属酸化物微粒子と併用してもよい。他の金属酸化物微粒子としては、Si,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,Inから選ばれる1種または2種以上の金属の酸化物(これらの混合物を含む)、および/または2種以上の金属を含む複合酸化物からなる金属酸化物微粒子を例示することができる。   The metal oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile crystal structure may be used alone or in combination with other metal oxide fine particles. Other metal oxide fine particles include one or more metal oxides selected from Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W, Zr, and In (a mixture thereof) And / or metal oxide fine particles composed of a composite oxide containing two or more metals.

ここで、本発明の金属酸化物微粒子は、重合性組成物における分散安定性を高め、かつ架橋密度を向上させるために、前記した重合性モノマーの有する官能基と反応し得る官能基か、あるいは重合性モノマーの有する官能基と同じ官能基を有するものでなければならない。
例えば、金属酸化物微粒子表面を有機ケイ素化合物で処理することで、該表面に水酸基(−OH基)を結合させることができる。この際に用いられる有機ケイ素化合物としては、単官能性シラン、二官能性シラン、三官能性シラン、四官能性シラン等が挙げられる。
同様に、金属酸化物微粒子表面をメルカプト系化合物で処理することで、該表面にチオール基(−SH基)を備えさせることができる。この際に用いられるメルカプト系化合物としては、公知の化合物を用いることができる。例えば、1,2−エタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,1−シクロヘキサンジチオール等の脂肪族ポリチオール、1,2−ジメルカプトベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン等の芳香族ポリチオールが挙げられる。
また、金属酸化物微粒子表面をイソシアネート系化合物で処理することで、該表面にイソシアネート基(−NCO基)を備えさせることが出来る。この際に用いられるイソシアネート系化合物としては、公知の化合物を用いることができる。例えば、エチレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、m−キシリレンジイソシアナート等が挙げられる。
Here, the metal oxide fine particle of the present invention is a functional group capable of reacting with the functional group of the polymerizable monomer described above in order to increase the dispersion stability in the polymerizable composition and improve the crosslinking density, or It must have the same functional group as the functional group of the polymerizable monomer.
For example, by treating the surface of the metal oxide fine particle with an organosilicon compound, a hydroxyl group (—OH group) can be bonded to the surface. Examples of the organosilicon compound used in this case include monofunctional silane, bifunctional silane, trifunctional silane, and tetrafunctional silane.
Similarly, by treating the surface of the metal oxide fine particle with a mercapto compound, the surface can be provided with a thiol group (—SH group). A known compound can be used as the mercapto compound used in this case. For example, 1,2-ethanedithiol, 1,6-hexanedithiol, aliphatic polythiol such as 1,1-cyclohexanedithiol, 1,2-dimercaptobenzene, 1,2,3-tris (mercaptomethyl) benzene, etc. Aromatic polythiols are mentioned.
Further, by treating the surface of the metal oxide fine particles with an isocyanate compound, an isocyanate group (—NCO group) can be provided on the surface. A known compound can be used as the isocyanate compound used in this case. Examples thereof include ethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate and the like.

金属酸化物微粒子の種類や配合量は、目的とするレンズの屈折率等により決定されるものであるが、配合量は重合体組成物中に固形分で1〜5質量%、特に5〜30質量%の範囲であることが望ましい。配合量が少なすぎると、屈折率の制御が不十分となる場合がある。一方、配合量が多すぎると、レンズの物性(比重、耐衝撃性など)に悪影響をおよぼすおそれがある。   The type and blending amount of the metal oxide fine particles are determined by the refractive index of the target lens, etc., but the blending amount is 1 to 5% by mass, particularly 5 to 30% in solid content in the polymer composition. It is desirable to be in the range of mass%. If the blending amount is too small, the refractive index may not be sufficiently controlled. On the other hand, if the amount is too large, the physical properties (specific gravity, impact resistance, etc.) of the lens may be adversely affected.

本発明における重合性組成物の重合方法としては、特に限定されることなく、一般にレンズ用の重合体を得るために用いられる重合方法を適用することができる。
例えば、重合体としてチオウレタン樹脂を製造する場合には、イソシアナート基またはイソチオシアナート基を持つモノマーと、メルカプト基を持つモノマー、さらにはこれらの少なくともいずれかの官能基を有する金属酸化物微粒子を混合する。そして、ウレタン樹脂用の硬化触媒を添加、混合し、加熱により重合硬化を行うことによって目標とする屈折率を有するチオウレタン樹脂を製造できる。硬化触媒の具体例としては、エチルアミン、エチレンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン等のアミン化合物、ジブチル錫ジクロライド、ジメチル錫ジクロライド等が挙げられる。
The polymerization method of the polymerizable composition in the present invention is not particularly limited, and a polymerization method generally used for obtaining a polymer for a lens can be applied.
For example, when producing a thiourethane resin as a polymer, a monomer having an isocyanate group or an isothiocyanate group, a monomer having a mercapto group, and metal oxide fine particles having at least one of these functional groups Mix. And the thiourethane resin which has the target refractive index can be manufactured by adding and mixing the curing catalyst for urethane resins, and performing polymerization hardening by heating. Specific examples of the curing catalyst include amine compounds such as ethylamine, ethylenediamine, triethylamine, and tributylamine, dibutyltin dichloride, dimethyltin dichloride, and the like.

また、エピスルフィド系樹脂の場合には、エピスルフィド基を持つモノマーとエピスルフィド基と反応可能な官能基を有する金属酸化物微粒子を混合した後、エポキシ樹脂用の硬化触媒を添加、混合し、加熱により重合硬化を行うことによって製造できる。なお、エピスルフィド基と反応(共重合)可能な他のモノマーを共存させてもよい。その場合は、該他のモノマーの有する官能基と反応し得る官能基を有する金属酸化物粒子を用いてもよい。あるいは、前記したモノマーが有する官能基と同一の官能基(例えば、エピスルフィド基)を有する金属酸化物微粒子を用いてもよい。   In the case of an episulfide resin, after mixing a monomer having an episulfide group and a metal oxide fine particle having a functional group capable of reacting with the episulfide group, an epoxy resin curing catalyst is added, mixed, and polymerized by heating. It can be manufactured by curing. Other monomers capable of reacting (copolymerizing) with episulfide groups may coexist. In that case, metal oxide particles having a functional group capable of reacting with a functional group of the other monomer may be used. Or you may use the metal oxide microparticles | fine-particles which have the same functional group (for example, episulfide group) as the functional group which the above-mentioned monomer has.

エポキシ樹脂用の硬化触媒は特に制限なく用いることができる。具体例としては、ジメチルベンジルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、トリジメチルアミノメチルフェノール等の3級アミン、エチルメチルイミダゾール等のイミダゾール類、などが挙げられる。
また、エピスルフィド基と反応可能な官能基としては、水酸基、メルカプト基、1級または2級アミノ基、カルボキシル基などが挙げられる。
The curing catalyst for epoxy resin can be used without particular limitation. Specific examples include dimethylbenzylamine, dimethylcyclohexylamine, diethylethanolamine, dibutylethanolamine, tertiary amines such as tridimethylaminomethylphenol, imidazoles such as ethylmethylimidazole, and the like.
Examples of the functional group capable of reacting with an episulfide group include a hydroxyl group, a mercapto group, a primary or secondary amino group, and a carboxyl group.

なお、エピスルフィド基を持つモノマーと反応(共重合)可能なモノマーとしては、水酸基を持つモノマーの具体例として、イソプロピルアルコール、n−ヘキシルアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の多価アルコール類が挙げられる。メルカプト基を持つ化合物の具体例としては、チオフェノール、エチルチオグリコレート、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン等が挙げられる。   In addition, as a monomer capable of reacting (copolymerizing) with a monomer having an episulfide group, specific examples of the monomer having a hydroxyl group include alcohols such as isopropyl alcohol and n-hexyl alcohol, ethylene glycol, 1,6-hexanediol, Examples include polyhydric alcohols such as pentaerythritol dimethacrylate and pentaerythritol diacrylate. Specific examples of the compound having a mercapto group include thiophenol, ethylthioglycolate, bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, and the like.

上述した重合体からなるレンズ基材は、所定の屈折率を持った金属酸化物微粒子が均一に重合体中に分散しているため、光学的に透明であるとともに所望の屈折率を有している。
また、このレンズ基材に対して、必要に応じて、プライマー層、ハードコート層、反射防止層および防汚層が形成され、所望のプラスチックレンズとなる。以下、簡潔にこれらの各層についても説明する。
The lens base material made of the above-mentioned polymer is optically transparent and has a desired refractive index because the metal oxide fine particles having a predetermined refractive index are uniformly dispersed in the polymer. Yes.
In addition, a primer layer, a hard coat layer, an antireflection layer, and an antifouling layer are formed on the lens base material as necessary to obtain a desired plastic lens. Hereinafter, each of these layers will be briefly described.

(プライマー層)
プライマー層は、レンズ基材の最表面に形成され、レンズ基材と後述するハードコート層双方の界面に存在して、レンズ基材とハードコート層双方への密着性を発揮する性質を有し、表面処理膜全体の耐久性を向上させる役割を担う。さらに外部からの衝撃吸収層としての性質も併せ持ち、耐衝撃性を向上させる性質も有する。
このようなプライマー層としては、極性を有する有機樹脂ポリマーと、酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子とを含むコーティング組成物を用いて形成されることが好ましい。
(Primer layer)
The primer layer is formed on the outermost surface of the lens substrate and is present at the interface between both the lens substrate and the hard coat layer described later, and has the property of exhibiting adhesion to both the lens substrate and the hard coat layer. It plays a role of improving the durability of the entire surface treatment film. Furthermore, it also has the property as an external shock absorbing layer and has the property of improving impact resistance.
Such a primer layer is preferably formed using a coating composition containing an organic resin polymer having polarity and metal oxide fine particles containing titanium oxide.

また、プライマー層の膜厚は、0.01〜50μm、特に0.1〜30μmの範囲が好ましい。プライマー層が薄すぎると耐水性や耐衝撃性などの基本性能が実現できず、逆に厚すぎると、表面の平滑性が損なわれたり、光学的歪や白濁、曇りなどの外観欠点を発生する場合がある。なお、プライマー層の屈折率は、干渉縞の発生を避けるため、レンズ基材の屈折率に合わせることが好ましい。   Moreover, the film thickness of a primer layer is 0.01-50 micrometers, Especially the range of 0.1-30 micrometers is preferable. If the primer layer is too thin, basic performance such as water resistance and impact resistance cannot be realized. Conversely, if the primer layer is too thick, the smoothness of the surface may be impaired, or appearance defects such as optical distortion, white turbidity, and cloudiness may occur. There is a case. In addition, in order to avoid generation | occurrence | production of an interference fringe, it is preferable to match | combine the refractive index of a primer layer with the refractive index of a lens base material.

(ハードコート層)
ハードコート層は、レンズ基材表面に形成されたプライマー層上に形成される。ハードコート層は、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子と、下記式(1)で示される化合物(B成分)とを含むコーティング組成物を用いて形成されることが好ましい。 R SiX 3−n (1)
(式中、Rは、重合可能な反応基を有する有機基であり、Rは炭素数1〜6の炭化水素基であり、Xは加水分解基であり、nは0または1である。)
(Hard coat layer)
The hard coat layer is formed on the primer layer formed on the lens substrate surface. The hard coat layer may be formed using a coating composition containing metal oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile-type crystal structure and a compound (component B) represented by the following formula (1). preferable. R 1 R 2 n SiX 1 3-n (1)
(In the formula, R 1 is an organic group having a polymerizable reactive group, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, X 1 is a hydrolytic group, and n is 0 or 1. is there.)

金属酸化物微粒子としては、例えば、酸化チタンおよび酸化スズ、または酸化チタン、酸化スズおよび酸化ケイ素からなるルチル型の結晶構造を有する複合酸化物を含む平均粒径1〜200nmの金属酸化物微粒子を挙げることができる。
ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンを含有する金属酸化物微粒子を使用することで、耐候性や耐光性がより向上し、また屈折率はアナターゼ型の結晶よりもルチル型の結晶の方が高いので、比較的屈折率の高い金属酸化物微粒子(複合微粒子)が得られる。
Examples of the metal oxide fine particles include metal oxide fine particles having an average particle diameter of 1 to 200 nm including a composite oxide having a rutile type crystal structure composed of titanium oxide and tin oxide, or titanium oxide, tin oxide and silicon oxide. Can be mentioned.
By using metal oxide fine particles containing titanium oxide having a rutile-type crystal structure, weather resistance and light resistance are further improved, and the refractive index is higher for rutile-type crystals than for anatase-type crystals. Therefore, metal oxide fine particles (composite fine particles) having a relatively high refractive index can be obtained.

なお、ハードコート層の膜厚は、0.05〜30μmであることが好ましい。膜厚が0.05μm未満では、基本性能が実現できない。また、膜厚が30μmを越えると表面の平滑性が損なわれたり、光学歪みが発生してしまう場合がある。なお、ハードコート層の屈折率は、干渉縞の発生を避けるため、レンズ基材、プライマー層の屈折率に合わせることが好ましい。   In addition, it is preferable that the film thickness of a hard-coat layer is 0.05-30 micrometers. If the film thickness is less than 0.05 μm, the basic performance cannot be realized. On the other hand, if the film thickness exceeds 30 μm, the smoothness of the surface may be impaired or optical distortion may occur. The refractive index of the hard coat layer is preferably matched to the refractive indexes of the lens substrate and the primer layer in order to avoid generation of interference fringes.

(反射防止層)
反射防止層は、ハードコート層上に形成される。形成される反射防止層は、ハードコート層の屈折率よりも0.10以上低い屈折率を有し、かつ50nm〜150nmの層厚の、無機薄層、有機薄層の単層または多層で構成される。無機薄層の材質としては、SiO、SiO、ZrO、TiO、TiO、Ti、Ti、Al、Ta、CeO、MgO、Y、SnO、MgF、WO等の無機物が挙げられ、これらを単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。プラスチックレンズの場合は、低温で真空蒸着が可能なSiO、ZrO、TiO、Taが好ましい。また、多層層構成とした場合は、最外層はSiOとすることが好ましい。
(Antireflection layer)
The antireflection layer is formed on the hard coat layer. The formed antireflection layer has a refractive index lower by 0.10 or more than the refractive index of the hard coat layer, and is composed of a single layer or multiple layers of an inorganic thin layer or an organic thin layer having a layer thickness of 50 nm to 150 nm. Is done. The material of the inorganic thin layer, SiO 2, SiO, ZrO 2 , TiO 2, TiO, Ti 2 O 3, Ti 2 O 5, Al 2 O 3, Ta 2 O 5, CeO 2, MgO, Y 2 O 3 , SnO 2 , MgF 2 , WO 3 and the like, and these can be used alone or in combination of two or more. In the case of a plastic lens, SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , and Ta 2 O 5 that can be vacuum-deposited at a low temperature are preferable. Also, if a multi layer structure, the outermost layer is preferably a SiO 2.

無機薄層の成層方法は、例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CVD法、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法等を採用することができる。真空蒸着法においては、蒸着中にイオンビームを同時に照射するイオンビームアシスト法
を用いてもよい。
有機薄層の材質は、プラスチックレンズやハードコート層の屈折率を考慮して選定され、真空蒸着法の他、スピンコート法、ディップコート法などの量産性に優れた塗装方法で成層することができる。
As a method for forming the inorganic thin layer, for example, a vacuum deposition method, an ion plating method, a sputtering method, a CVD method, a method of depositing by a chemical reaction in a saturated solution, or the like can be employed. In the vacuum vapor deposition method, an ion beam assist method in which an ion beam is simultaneously irradiated during vapor deposition may be used.
The material of the organic thin layer is selected in consideration of the refractive index of the plastic lens and the hard coat layer, and it can be formed by a coating method excellent in mass productivity such as spin coating method and dip coating method in addition to the vacuum evaporation method. it can.

(防汚層)
以上のように、レンズ基材上にプライマー層、ハードコート層および反射防止層が形成されたプラスチックレンズには、さらにプラスチックレンズ表面の撥水撥油性能を向上させる目的で、反射防止層上にフッ素を含有する有機ケイ素化合物からなる防汚層を形成することが好ましい。フッ素を含有する有機ケイ素化合物としては、例えば、特開2005−301208号公報や特開2006−126782号公報に記載されている含フッ素シラン化合物合物を好適に使用することができる。
(Anti-fouling layer)
As described above, the plastic lens in which the primer layer, the hard coat layer and the antireflection layer are formed on the lens substrate is further provided on the antireflection layer for the purpose of improving the water and oil repellency of the plastic lens surface. It is preferable to form an antifouling layer made of an organosilicon compound containing fluorine. As the organosilicon compound containing fluorine, for example, fluorine-containing silane compound compounds described in JP-A-2005-301208 and JP-A-2006-126782 can be suitably used.

次に、本発明の実施形態に基づく実施例および比較例を説明する。具体的には、以下に示す方法でプラスチックレンズを製造して、金属酸化物微粒子の分散性および屈折率と線膨張率を評価した。
〔実施例1〕
レンズ製造用の原料モノマーとして、m−キシレンジイソシアナートを40質量部、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンおよび5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンからなる混合モノマーを40質量部、紫外線吸収剤として商標名「SEESORB701」(シプロ化成工業製)を1.2質量部、内部離型剤として商標名「ゼレックUN」(Stepan社製)を0.1質量部添加し、混合した後、十分に撹拌して、完全に分散させた原料組成物中に、表面にイソシアナート基(−NCO)を有する酸化チタンを主成分とする金属酸化物微粒子を20質量部の濃度で添加したところ、均一に分散させることができた。
次に、触媒としてジブチル錫ジクロライドを0.01質量部添加し、室温で十分に撹拌して均一液とした。ついでこの重合性組成物を5mmHgに減圧して攪拌しながら30min脱気を行った。そして、この組成物を、2枚のガラス型を用いて、粘着テープで保持した鋳型中に注入し、大気重合炉中で30℃から120℃まで24時間かけて昇温を行い、重合硬化させた。その後、型よりレンズを取り外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行い、レンズAを得た。
Next, examples and comparative examples based on the embodiment of the present invention will be described. Specifically, plastic lenses were produced by the following method, and the dispersibility, refractive index, and linear expansion coefficient of the metal oxide fine particles were evaluated.
[Example 1]
40 parts by mass of m-xylene diisocyanate, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl as a raw material monomer for lens production 40 parts by mass of a mixed monomer composed of -1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane and 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, UV After adding 1.2 parts by mass of a trade name “SEESORB701” (manufactured by Sipro Kasei Kogyo) as an absorbent and 0.1 parts by weight of a trade name “Zelec UN” (manufactured by Stepan) as an internal mold release agent, mixing, In a raw material composition which is sufficiently stirred and completely dispersed, a metal oxide fine particle mainly composed of titanium oxide having an isocyanate group (—NCO) on the surface thereof is used. Was added at a concentration of 20 parts by weight of the child, it was possible to uniformly disperse.
Next, 0.01 parts by mass of dibutyltin dichloride was added as a catalyst, and the mixture was sufficiently stirred at room temperature to obtain a uniform solution. Subsequently, this polymerizable composition was deaerated for 30 minutes while reducing the pressure to 5 mmHg and stirring. Then, this composition was poured into a mold held by an adhesive tape using two glass molds, and the temperature was raised from 30 ° C. to 120 ° C. over 24 hours in an atmospheric polymerization furnace to polymerize and cure. It was. Thereafter, the lens was removed from the mold and heated at 120 ° C. for 1 hour for annealing treatment to obtain lens A.

(屈折率の評価)
レンズの屈折率は、アタゴ社のアッベ屈折率計を用いてe線(波長546nm)により20℃で測定した。屈折率を測定するために、2mm厚のフラット板を製造して、測定に供した。具体的には、厚みが2mmとなる様にテープにて外周部を封止した2枚のガラス平板中に、レンズ原料となるモノマー、金属酸化物微粒子等を注入し、上述の重合条件で、重合硬化、離型およびアニール処理してフラット板を製造した。
この方法により測定したレンズAの屈折率は、1.736であった。
(Evaluation of refractive index)
The refractive index of the lens was measured at 20 ° C. by e-line (wavelength 546 nm) using an Abbe refractometer manufactured by Atago. In order to measure the refractive index, a 2 mm-thick flat plate was manufactured and used for measurement. Specifically, in two glass flat plates whose outer peripheral portions are sealed with a tape so that the thickness is 2 mm, a monomer that is a lens raw material, metal oxide fine particles, and the like are injected, and under the above polymerization conditions, A flat plate was produced by polymerization curing, mold release and annealing.
The refractive index of the lens A measured by this method was 1.736.

(線膨張率の評価)
レンズの線膨張率は、熱機械分析装置((株)島津製作所製:TMA60)を用いて、荷重5g、針入プローブ(2mmφ)、昇温スピードが10℃/minの条件により測定した。線膨張率を測定するために、屈折率の測定と同様の2mm厚のフラット板を製造して、測定に供した。
この方法により測定したレンズAの線膨張率は4.4×10−5/℃であった。
(Evaluation of linear expansion coefficient)
The linear expansion coefficient of the lens was measured using a thermomechanical analyzer (manufactured by Shimadzu Corp .: TMA60) under the conditions of a load of 5 g, a needle probe (2 mmφ), and a temperature rising speed of 10 ° C./min. In order to measure the linear expansion coefficient, a 2 mm-thick flat plate similar to the measurement of the refractive index was manufactured and used for the measurement.
The linear expansion coefficient of the lens A measured by this method was 4.4 × 10 −5 / ° C.

〔実施例2〕
表面にチオール基(メルカプト基 −SH)を有する酸化チタンを主成分とする金属酸化物微粒子を20質量部の濃度で添加した以外は、実施例1と同様の方法でレンズBを得た。重合性組成物の調製において、金属酸化物微粒子は均一に分散させることができた。
レンズBの屈折率は1.736であった。また、レンズBの線膨張率は4.4×10−5/℃であった。
[Example 2]
A lens B was obtained in the same manner as in Example 1 except that metal oxide fine particles mainly composed of titanium oxide having a thiol group (mercapto group -SH) on the surface were added at a concentration of 20 parts by mass. In the preparation of the polymerizable composition, the metal oxide fine particles could be uniformly dispersed.
The refractive index of the lens B was 1.736. The linear expansion coefficient of the lens B was 4.4 × 10 −5 / ° C.

〔実施例3〕
レンズ製造用の原料モノマーとして、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィドを72質量部、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンおよび5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンからなる混合モノマーを8質量部、紫外線吸収剤として商標名「SEESORB701」(シプロ化成工業製)を1.0質量部添加し、混合した後、十分に撹拌して、完全に分散させた原料組成物中に、表面にチオエポキシ基を有する酸化チタンを主成分とする金属酸化物微粒子を20質量部の濃度で添加したところ、均一に分散させることができた。
次に、触媒としてN,N−ジメチルシクロヘキシルアミンを0.1質量部添加し、室温で十分に撹拌して均一液とした。ついでこの重合性組成物を5mmHgに減圧して攪拌しながら30min脱気を行った。そして、この組成物を、2枚のガラス型を用いて、粘着テープで保持した鋳型中に注入し、大気重合炉中で30℃から120℃まで24時間かけて昇温を行い、重合硬化させた。その後、型よりレンズを取り外し、130℃で2時間加熱してアニール処理を行い、レンズCを得た。
レンズCの屈折率は1.792であった。また、レンズCの線膨張率は6.4×10−5/℃であった。
Example 3
As raw material monomers for lens production, 72 parts by mass of bis (2,3-epithiopropyl) disulfide, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4, A mixed monomer comprising 7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane and 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane 8 parts by mass, 1.0 part by mass of the trade name “SEESORB701” (manufactured by Sipro Kasei Kogyo Co., Ltd.) as an ultraviolet absorber was added, mixed, and then sufficiently stirred to completely disperse the surface of the raw material composition. When metal oxide fine particles mainly composed of titanium oxide having a thioepoxy group were added at a concentration of 20 parts by mass, uniform dispersion was possible.
Next, 0.1 part by mass of N, N-dimethylcyclohexylamine was added as a catalyst, and the mixture was sufficiently stirred at room temperature to obtain a uniform liquid. Subsequently, this polymerizable composition was deaerated for 30 minutes while reducing the pressure to 5 mmHg and stirring. Then, this composition was poured into a mold held by an adhesive tape using two glass molds, and the temperature was raised from 30 ° C. to 120 ° C. over 24 hours in an atmospheric polymerization furnace to polymerize and cure. It was. Thereafter, the lens was removed from the mold and heated at 130 ° C. for 2 hours for annealing treatment to obtain lens C.
The refractive index of the lens C was 1.792. Further, the linear expansion coefficient of the lens C was 6.4 × 10 −5 / ° C.

〔実施例4〕
表面にチオール基(メルカプト基)を有する酸化チタンを主成分とする金属酸化物微粒子を20質量部の濃度で添加した以外は、実施例3と同様の方法でレンズDを得た。重合性組成物の調製において、金属酸化物微粒子は均一に分散させることができた。
レンズDの屈折率は1.792であった。また、レンズDの線膨張率は6.4×10−5/℃であった。
Example 4
A lens D was obtained in the same manner as in Example 3 except that metal oxide fine particles mainly composed of titanium oxide having a thiol group (mercapto group) on the surface were added at a concentration of 20 parts by mass. In the preparation of the polymerizable composition, the metal oxide fine particles could be uniformly dispersed.
The refractive index of the lens D was 1.792. The linear expansion coefficient of the lens D was 6.4 × 10 −5 / ° C.

〔比較例1〕
官能基を持たない金属酸化物微粒子を20質量部の濃度で添加した以外は、実施例1と同様の方法で重合を行うことを試みたが、金属酸化物微粒子が原料組成物中に均一に分散せず、沈殿してしまったため、重合硬化を断念した。
[Comparative Example 1]
An attempt was made to carry out polymerization in the same manner as in Example 1 except that the metal oxide fine particles having no functional group were added at a concentration of 20 parts by mass, but the metal oxide fine particles were uniformly in the raw material composition. Since it did not disperse and settled, it gave up polymerization hardening.

〔比較例2〕
レンズ製造用の原料モノマーとして、m−キシレンジイソシアナートを50質量部、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンおよび5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンからなる混合モノマーを50質量部とし、金属酸化物微粒子を添加しない以外は、実施例1と同様の方法でレンズEを得た。
得られたレンズEの屈折率は1.667と低く、レンズEの線膨張率は8.0×10−5/℃と高かった。
[Comparative Example 2]
50 parts by mass of m-xylene diisocyanate, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,7-dimercaptomethyl as a raw material monomer for lens production 50 parts by mass of a mixed monomer composed of -1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane and 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, A lens E was obtained in the same manner as in Example 1 except that the metal oxide fine particles were not added.
The obtained lens E had a low refractive index of 1.667 and the lens E had a high linear expansion coefficient of 8.0 × 10 −5 / ° C.

本発明の重合性組成物は、高屈折率のプラスチックレンズ製造用として好適に利用することができる。   The polymerizable composition of the present invention can be suitably used for producing a plastic lens having a high refractive index.

Claims (6)

官能基を有する重合性モノマーと、官能基を有する金属酸化物微粒子とを含む重合性組成物であって、
前記重合性モノマーが有する官能基と、前記金属酸化物微粒子が有する官能基とが互いに反応し得ることを特徴とする重合性組成物。
A polymerizable composition comprising a polymerizable monomer having a functional group and metal oxide fine particles having a functional group,
A polymerizable composition, wherein a functional group of the polymerizable monomer and a functional group of the metal oxide fine particles can react with each other.
請求項1記載の重合性組成物において、
前記重合性モノマーおよび前記金属酸化物微粒子が有する官能基が、
イソシアナート基、イソチオシアナート基、チオール基、水酸基、エポキシ基、チオエポキシ基およびエピスルフィド基から選ばれる少なくともいずれかの官能基であることを特徴とする重合性組成物。
The polymerizable composition of claim 1, wherein
The functional group that the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles have,
A polymerizable composition comprising at least one functional group selected from an isocyanate group, an isothiocyanate group, a thiol group, a hydroxyl group, an epoxy group, a thioepoxy group, and an episulfide group.
請求項1または請求項2に記載の重合性組成物において、
前記重合性モノマーが、チオウレタン樹脂またはチオエポキシ樹脂製造用のモノマーであることを特徴とする重合性組成物。
The polymerizable composition according to claim 1 or 2,
The polymerizable composition is a monomer for producing a thiourethane resin or a thioepoxy resin.
官能基を有する重合性モノマーと、官能基を有する金属酸化物微粒子とを含む重合性組成物であって、
前記重合性モノマーと、前記金属酸化物微粒子とが、互いに同一の官能基を有することを特徴とする重合性組成物。
A polymerizable composition comprising a polymerizable monomer having a functional group and metal oxide fine particles having a functional group,
The polymerizable composition, wherein the polymerizable monomer and the metal oxide fine particles have the same functional group.
請求項1〜請求項4のいずれかに記載の重合性組成物から製造されたことを特徴とする重合体。   A polymer produced from the polymerizable composition according to any one of claims 1 to 4. 請求項5に記載の重合体から形成されたことを特徴とするプラスチックレンズ。   A plastic lens formed from the polymer according to claim 5.
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