JP2759321B2 - 合成樹脂製レンズ用組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な組成物であり、かつ比較的屈折率が
高く、耐衝撃性，耐候性などの特性が優れた合成樹脂製
レンズに用いられる組成物に関する。 〔従来の技術〕 合成樹脂製レンズ、特にジエチレングリコールビス
（アリルカーボネート）樹脂レンズは、ガラスレンズに
比較し、安全性、易加工性、フアツシヨン性などにおい
て優れており、また近年反射防止技術，ハードコート技
術，ハードコート＋反射防止技術の開発に伴い、急速に
普及している。眼鏡レンズのプラスチツク化は、より高
級レンズ，即ち、高屈折率樹脂材料による薄型プラスチ
ツクレンズへの要望を高めている。ジエチレングリコー
ルビス（アリルカーボネート）樹脂の屈折率は1.50とレ
ンズ用ガラスの1.53に比べて低く、同じ度数で比べると
ガラスレンズに比べて厚みが厚くなるという欠点があっ
た。 従来、屈折率の高い合成樹脂としては、ポリスチレ
ン，ポリカーボネート，ポリウレンタンなどがあるが、
耐衝撃性、耐候性、透明性などの性能をすべて同時に満
たすものは得られていない。 一般に屈折率を高めるためには、分子構造中にベンゼ
ン環を導入したり、ハロゲン原子を付加させたりする方
法が有効であるが、ベンゼン環の導入は、樹脂を脆くす
る傾向があり、耐衝撃性を低下させる原因となる。ハロ
ゲン原子を付加させた場合は、耐候性試験における紫外
線の照射により、結合が切れ、ハロゲン原子が遊離する
ため、レンズが着色したり、表面に設けた被膜の密着性
が劣化したりする。 これらの欠点を改善するために、いくつかの技術提案
がなされている。例えば、特開昭55−13747のビスフエ
ノールＡジメタクリレートとフエニルメタクリレートあ
るいはベンジルメタクリレートとの共重合体の例、特開
昭57−54901,特開昭58−18602のスチレン系モノマーと
核ハロゲン置換芳香環を有するジ（メタ）アクリレート
とジ（メタ）アクリレートとの共重合体の例、および特
開昭60−146845のサリチル酸（メタ）アクリルエステル
誘導体の例などのように、ベンゼン環あるいはハロゲン
原子を導入していながら、分子を長くしたり、反応性の
近い官能基を持ったモノマーと共重合させたりすること
により、耐衝撃性や重合度を改善する例がある。しか
し、これらの例では、レンズ製造上の管理が非常に難し
いという問題がある。つまり、（メタ）アクリル基，ビ
ニル基の反応は、反応が速いため、キヤステイング条件
の制御が難しく、レンズ内部や表面に歪が発生し、光学
的な欠陥を生じやすいこと、また（メタ）アクリル基、
ビニル基は、反応面で非常に敏感であり、外部からの影
響を受けやすく、重合条件以外でのコントロールが非常
に困難なことが問題になる。 また、製造上の欠点を改善した例としては、核ハロゲ
ン置換芳香環を有するジアリル化合物と、ジアリルフタ
レートとの共重合体の例があげられる。しかし、主成分
の核ハロゲン置換芳香環を有するジアリル化合物の比重
が大きい（ポリマーとして1.7以上）ため、レンズが重
くなり、高屈折率レンズとしてのメリツトが損われると
いう欠点を有している。 さらに、以上の例において用いられている核ハロゲン
置換芳香環を有するジ（メタ）アクリレートまたはジア
リル化合物、あるいは特開昭60−137912および特開昭60
−166307に例示されている化合物などのように、ハロゲ
ン原子を付加させることにより屈折率を高めようとする
方法に共通する問題として、レンズの着色があげられ
る。原因としては、重合時の加熱または、紫外線の照射
によるハロゲン原子の遊離が考えられる。そのため重合
反応の制御、および完結化が離しく、未反応モノマーに
よる耐熱性や耐溶剤性への悪影響も問題である。また、
レンズを耐候性試験した場合、紫外線エネルギーによ
り、ハロゲン原子の結合が切れ、遊離してくるために、
着色が増長されるという問題もある。同様の現象とし
て、レンズの表面をプラズマ処理する場合も、ハロゲン
原子が遊離するので、表面加工の際の悪影響も考えられ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 以上のように、従来の技術はレンズ品質（性能）の問
題、およびレンズ製造上の管理の問題などがあった。 本発明は、以上のような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、比較的屈折率が高く、耐衝撃
性、耐熱性、耐溶剤性、耐候性等の耐久性に優れ、また
比重が小さいなどのレンズとしての諸特性を満たし、か
つ製造上の管理が簡単で成形が容易な合成樹脂製レンズ
用組成物を得ることである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の合成樹脂製レンズ用組成物は、主成分が、下
記の一般式〔１〕からなることを特徴とする。 （式中R₁は、水素またはメチル基を表わし、R₂は、 −（CH₂）_ｎ−， −（CH₂CH₂O）_ｍ−CH₂CH₂−， −〔CH₂CH（CH₃）Ｏ〕_ｍ−CH₂CH（CH₃）−， を表わす。担し、n,m,lは各々２≦ｎ≦10,1≦ｍ≦10,1
≦ｌ≦10の整数を表わす。） 次に、本発明を詳細に説明する。 本発明において用いる一般式〔１〕からなる組成物と
して、代表的なものを例示すれば次のとおりである。 エチレングリコールビス（アリルオルソフタレー
ト），エチレングリコールビス（メタリルオルソフタレ
ート），ジエチレングリコールビス（アリルオルソフタ
レート），ジエチレングリコールビス（メタリルオルソ
フタレート），トリエチレングリコールビス（アリルオ
ルソフタレート），トリエチレングリコールビス（メタ
リルオルソフタレート），ポリエチレングリコールビス
（アリルオルソフタレート），ポリエチレングリコール
ビス（メタリルオルソフタレート），プロピレングリコ
ールビス（アリルオルソフタレート），プロピレングリ
コールビス（メタリルオルソフタレート），ポリプロピ
レングリコールビス（アリルオルソフタレート），ポリ
プロピレングリコールビス（メタリルオルソフタレー
ト）,2,2−ビス｛４′−（２″−アリルオキシカルボニ
ルフエニルカルボニルオキシ）フエニル｝プロパン,2,2
−ビス〔４′−｛２″−（２−アリルオキシカルボニ
ルフエニルカルボニルオキシ）エトキシ｝フエニル〕プ
ロパン,2,2−ビス〔４′−｛４′−｛２″−（２−ア
リルオキシカルボニルフエニルカルボニルオキシ）プロ
ポキシ｝フエニル〕プロパン、2,2−ビス｛４′−
（２″−アリルオキシカルボニルフエニルカルボニルオ
キシ）フエニル｝ブタン。 本発明で用いる、前記一般式〔１〕で示したビスフタ
レート化合物は、下記の方法により合成することができ
る。 たとえば、方法１では、無水フタル酸（Ａ）２モルと
ジエチレングリコール（B,R₂は、CH₂−CH₂−Ｏ−CH₂−C
H₂）を反応させて、ジエチレングリコールビス（フタレ
ート）ハーフエステル（Ｃ）を製造し、これにアリルア
ルコール（Ｄ）を非極性溶媒、たとえばトルエン中でパ
ラトルエンスルホン酸を用いて反応させると、ジエチレ
ングリコールビス（アリルオルソフタレート）（Ｅ）が
得られる。 また方法２によれば、ジエチレングリコールビス（フ
タレート）ハーフエステル（Ｃ）に、トリエチルアミン
（Ｆ）２モルを反応させることにより、 で表わされる中間体を合成し、これにアリルクロライド
（Ｈ）２モルを反応させて脱塩化水素することにより、
方法１と同様にジエチレングリコールビス（アリルオル
ソフタレート）が得られる。 こうして得られる本発明における一般式〔１〕の化合
物は、R₁およびR₂の種類により、室温で液体のものと、
結晶体のものがある。室温で結晶体のものは、他のラジ
カル重合性モノマーに溶解し、液状にした後に共重合さ
せることが好ましい。また、合成樹脂製レンズとしての
種々の特性、性能に加えて、ある特定の性能を付加させ
るため、本発明における一般式〔１〕の化合物に他のラ
ジカル重合性モノマーを混合させて共重合させることが
できる。その場合に用いるモノマーとしては、屈折率を
著しく低下させず、レンズとしての諸特性に悪影響を及
ぼさないもので、本発明における一般式〔１〕の化合物
と交互共重性の良いものが好ましい。さらに、架橋構造
をとるため二官能以上のモノマーを選択することがより
好ましい。 本発明で用いられる重合開始剤としては、特に限定さ
れず、公知のラジカル重合開始剤でよい。例えば、ｔ−
ブチルハイドロパーオキサイドのようなハイドロパーオ
キサイド，ジ−ｔ−ブチルパーオキシサイドのようなジ
アルキルパーオキサイド，ベンゾイルパーオキサイドの
ようなジアシルパーオキサイド，ジイソプロピルパーオ
キシジカーボネートのようなパーオキシジカーボネー
ト,t−ブチルパーオキシビバレートのようなパーオキシ
エステルやケトンパーオキサイド，パーオキシケタール
等のパーオキサイド類、あるいはアゾビス（イソブチリ
ロニトリル）などのアゾ化合物などがある。ラジカル重
合開始剤の使用量は、モノマー組成、重合条件等によっ
て異なり、一概に限定できないが、0.1から7.0重量パー
セントの範囲で用いるのが好適である。 キヤステイング成形を行う際には、レンズに種々の特
性を賦与したり、工程の改善をするために、モノマーの
混合液に、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、染
料、顔料、螢光剤、フオトクロミツク物質、各種安定
剤、離型剤等の添加物を必要に応じて使用することがで
きる。 〔実施例〕 以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。なお、実施例中の部は、すべて重量部を表わす。 （実施例１） 下記反応式に示すようにして、前記製造方法１に従
い、ジエチレングリコールビス（アリルオルソフタレー
ト）（Ｅ）を製造した。 すなわち、無水フタル酸（Ｉ）30部をジエチレングリ
コール（Ｊ）11部中に加え、撹拌しながら90℃に加熱
し、２時間保つことにより、ジエチレングリコールビス
（フタレート）ハーフエステル（Ｋ）30部を得た。次に
この化合物（Ｋ）20部にアリルアルコール（Ｌ）６部を
加え、トルエン50部と混合し、パラトルエンスルホン酸
の存在下で、撹拌しながら60℃で２時間還流した。その
後トルエンおよび未反応物を留去し、ジエチレングリコ
ールビス（アリルオルソフタレート）（Ｍ）15部を得
た。収率62％。 こうして得られたジエチレングリコールビス（アリル
オルソフタレート）（Ｍ）37部と、ジアリルイソフタレ
ート60部を混合・撹拌し、２−ヒドロキシ−４−オクト
キシベンゾフエノン0.2部を添加した。その後ジイソプ
ロピルパーオキシカーボネート2.8部を加えてよく混合
した。この混合物の不溶物をろ過した後、度数で−6.00
D（D:ジオプトリー）が出るように設計されたガラスモ
ールドと、中心厚が2.0mmとなるように設計されたエチ
レン酢酸ビニル共重合体からなるガスケツトで作られる
空間に注入した。重合は、恒温槽中で、40℃で５時間、
40℃から50℃まで10時間、50℃から100℃まで５時間、1
00℃で２時間行った。その後ガラスモールドとガスケツ
トをレンズから分離した。この方法で直径65mmφ，−6.
00Dのレンズを注型重合した時の、ガラスモールドとレ
ンズの間の密着不良の発生率は、0.1％未満であった。
次に、110℃で２時間ポストキユアーし、レンズ内部の
歪をとった。得られたレンズの光学的面状態は良好で、
内部歪もなく、光学材料として満足できるものであっ
た。 （実施例２） 下記反応式に示すようにして、前記製造方法２に従
い、トリエチレングリコールビス（メタリルオルソフタ
レート）（Ｓ）を製造した。 すなわち、無水フタル酸（Ｉ）30部をトリエチレング
リコール（Ｎ）15部中に加え、撹拌しながら90℃に加熱
し、２時間保つことにより、トリエチレングリコールビ
ス（フタレート）ハーフエステル（Ｏ）36部を得た。 この化合物（Ｏ）24部に、トリエチルアミン10部を加
え、60℃で１時間加熱することにより、中間体（Ｑ）を
得た。これにトルエン96部を加えた後、氷水で冷却し
た。その後撹拌しながらメタリルクロライド10部を１時
間かけて滴下した。滴下終了後、室温でさらに２時間撹
拌した後、トルエンおよび未反応物を留去し、トリエチ
レングリコールビス（メタリルオルソフタレート）
（Ｓ）18部を得た。収率58％。 こうして得られたトリエチレングリコールビス（メタ
リルオルソフタレート）（Ｓ）37部と、ジアリルイソフ
タレート60部を混合・撹拌し、２（２′−ヒドロキシ−
５′−メチルフエニル）ベンゾトリアゾール0.2部を添
加した。その後、ｔ−ブチルパーオキシピバレート2.8
部を加えてよく混合した。この混合物の不溶物をろ過し
た後、実施例１と同様の操作により注型重合を行った。
ガラスモールドとレンズの間の密着不良の発生率は、0.
1％未満であった。次に110℃で２時間ポストキユアー
し、レンズ内部の歪をとった。得られたレンズの光学的
面状態は良好であり、内部歪もなく、光学材料として満
足できるものであった。 （実施例３） 下記反応式に示すようにして、前記製造方式２に従
い、2,2−ビス｛４′−（２″−アリルオキシカルボニ
ルフエニルカルボニルオキシ）フエニル｝プロパン
（Ｘ）を製造した。 すなわち、無水フタル酸（Ｉ）30部をビスフエノール
Ａ（Ｔ）25部中に加え、撹拌しながら90℃に加熱し、２
時間保つことにより、ビスフエノールＡビス（フタレー
ト）ハーフエステル（Ｕ）45部を得た。この化合物
（Ｕ）28部にトリエチルアミン（Ｐ）12部を加え、60℃
で時間加熱することにより、中間体（Ｖ）を得た。 これにトルエン96部を加えた後、氷水で冷却した。そ
の後撹拌しながらアリルクロライド10部を１時間かけて
滴下した。滴下終了後、室温でさらに２時間撹拌した
後、トルエンおよび未反応物を留去し、2,2−ビス
｛４′−（２″−アリルオキシカルボニルフエニルカル
ボニルオキシ）フエニル｝プロパン（Ｘ）20部を得た。
収率62％， こうして得られた2,2−ビス｛４′−（２″−アリル
オキシカルボニルフエニルカルボニルオキシ）フエニ
ル｝プロパン（Ｘ）38部と、ジアリルイソフタレート60
部を混合・撹拌し、エチル−２−シアノ−3,3−ジフエ
ニルアクリレート0.2部を添加した。その後、ベンゾイ
ルパーオキサイド1.8部を加えてよく混合した。この混
合物の不溶物をろ過した後、度数で−6.00Dが出るよう
に設計されたガラスモールドと、中心厚が2.0mmとなる
ようにエチレン酢酸ビニル共重合体からなるガスケツト
で作られる空間に注入した。重合は、恒温槽中で、50℃
で４時間、55℃から75℃まで9.5時間、75℃から90℃ま
で4.5時間、90℃で２時間行った。その後ガラスモール
ドとガスケツトをレンズから分離した。この方法で直径
65mmφ，−6.00Dのレンズを注型重合した時のガラスモ
ールドとレンズの間の密着不良の発生率は、0.1％未満
であった。次に、110℃で２時間ポストキユアーし、レ
ンズ内部の歪をとった。得られたレンズの光学的面状態
は良好であり、光学材料として満足できるものであっ
た。 （実施例４） 実施例１で製造したジエチレングリコールビス（アリ
ルオルソフタレート）（以下DEBAPと略す）47部と、ト
リアリルトリメリツトエート50部を混合・撹拌し、２−
ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフエノン0.2部を添加
した。その後ジ−２−エチルヘキシルパーオキシカーボ
ネート2.8部を加えてよく混合した。この混合物の不溶
物をろ過した後、実施例１と同様の操作により注型重合
およびポストキユアーを行い、レンズを得た。 （実施例５） 実施例２で製造したトリエチレングリコールビス（メ
タリルオルソフタレート）（以下TEBMPと略す）47部
と、トリアリルトリメリツトエート50部を混合・撹拌
し、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフエノン0.
2部を添加した。その後ジミリスチルパーオキシジカー
ボネート2.8部を加えてよく混合した。この混合物の不
溶物をろ過した後、実施例１と同様の操作により注型重
合およびポストキユアーを行い、レンズを得た。 （実施例６） 実施例３で製造した2,2−ビス｛４′−（２″−アリ
ルオキシカルボニルフエニルカルボニルオキシ）フエニ
ル｝プロパン（以下BAPPPと略す）48部と、トリアリル
トリメリツトエート50部を混合・撹拌し、２（２′−ヒ
ドロキシ−５′−メチルフエニル）ベンゾトリアゾール
0.2部を添加した。その後、ベンゾイルパーオキサイド
1.8部を加えてよく混合した。この混合物の不溶物をろ
過した後、実施例３と同様の操作により注型重合および
ポストキユアーを行い、レンズを得た。 （実施例７） 実施例１で製造したDEBAP37部と、ジメタリルイソフ
タレート48部と、アリルベンゾエート12部を混合・撹拌
し、エチル−２−シアノ−3,3−ジフエニルアクリレー
ト0.2部を添加した。その後、ジイソプロピルパーオキ
シジカーボネート2.8部を加えてよく混合した。この混
合物の不溶物をろ過した後、実施例１と同様の操作によ
り注型重合およびポストキユアーを行い、レンズを得
た。 （実施例８） 実施例２で製造したTEBMP37部と、ジメタリルイソフ
タレート48部と、アチルベンゾエート12部を混合・撹拌
し、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフエノン0.2
部を添加した。その後、ｔ−ブチルバーオキシピパレー
ト2.8部を加えてよく混合した。この混合物の不溶物を
ろ過した後、実施例１と同様の操作により注型重合およ
びポストキユアーを行い、レンズを得た。 （実施例９） 実施例３で製造したBAPPP38部と、ジメタリルイソフ
タレート48部と、アリルベンゾエート12部を撹拌し、２
−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフエノン0.2部を
添加した。その後、ベンゾイルパーオキサイド1.8部を
加えてよく混合した。この混合物の不溶物をろ過した
後、実施例３と同様の操作により注型重合およびポスト
キユアーを行い、レンズを得た。 （実施例10） 実施例１で製造したDEBA25部と、ジアリルイソフタレ
ート62部と、ジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート10部を混合・撹拌し、２（２′−ヒドロキシ−５′
−メチルフエニル）ベンゾトリアゾール0.2部を添加し
た。その後、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカー
ボネート2.8部を加えてよく混合した。この混合物の不
溶物をろ過した後、実施例１と同様の操作により注型重
合およびポストキユアーを行い、レンズを得た。 （実施例11） 実施例２で製造したTEBMP25部と、ジアリルイソフタ
レート62部と、ジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート10部を混合・撹拌し、エチル−２−シアノ−3,3
−ジフエニルアクリレート0.2部を添加した。その後、
ジミリスチルパーオキシカーボネート2.8部を加えてよ
く混合した。この混合物の不溶物をろ過した後、実施例
１と同様の操作により注型重合およびポストキユアーを
行い、レンズを得た。 （実施例12） リルイソフタレート62部と、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネート10部を混合・撹拌し、２−ヒドロ
キシ−４−メトキシベンゾフエノン0.2部を添加した。
その後、ベンゾイルパーオキサイド1.8部を加えてよく
混合した。この混合物の不溶物をろ過した後、実施例３
と同様の操作により注型重合およびポストキユアーを行
い、レンズを得た。 以上の実施例１から12の方法により成形した合成樹脂
製レンズにつき、屈折率（20％），耐熱性（130℃の温
風中に１時間放置），耐衝撃性（FDA規格．レンズの中
心厚は2mm），被染色性（市販のポリエステル用分散染
料使用）の試験を行い、評価した。結果を第一表に示
す。 〔発明の効果〕 以上の述べたように、本発明における組成物を用いる
ことにより、高屈折率はもちろんであるが、分子が架橋
構造をとるため、耐熱性、耐溶剤性、寸法安定性などの
特性が良好で、かつ耐衝撃性や被染色性に優れた合成樹
脂製レンズを得ることができる。また、本発明における
組成物は、比較的反応速度が遅く、反応制御がし易いた
め、重合開始剤の選択の巾が広く、また、重合操作およ
び工程管理を容易にすることができる。その結果、製造
コストが低くなり、一般普及性の高いものとなったこと
も、本発明による効果の一つである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 敬重 茨城県新治郡桜村梅園２−24−５ (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 1/04 G08F 18/16 G08F 290/06 G08F 299/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．主成分が、下記の一般式〔１〕からなることを特徴
   とする合成樹脂製レンズ用組成物。 （式中R₁は、水素またはメチル基を表わし、R₂は、−
   （CH₂）ｎ−，−（CH₂CH₂O）ｍ−CH₂CH₂−，−〔CH₂CH
   （CH₃）Ｏ〕ｍ−CH₂CH（CH₃）−， を表わす。ただし、n,m,lは各々２≦ｎ≦10,1≦ｍ≦10,
   1≦ｌ≦10の整数を表わす。）