JP3128210B2 - ポリウレタンレンズ - Google Patents
ポリウレタンレンズInfo
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Description
する。
ル化合物を反応させて得られるポリウレタンレンズの製
造において、例えば架橋度を上げるために2官能のチオ
ール基を有するポリチオール化合物とともにペンタエリ
スリトールテトラキス(メルカプトアセテート)、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)などの4官能のポリチオール化合物を用いているこ
とは特開昭63−130614号公報などによって知ら
れている。またポリチオール化合物のポリイソシアネー
ト化合物との反応速度はポリチオール化合物ごとに異な
るということも知られている。このような2種以上のポ
リチオール化合物を用いて光学歪のないポリウレタンレ
ンズを製造する方法としてはポリイソシアネート化合物
との反応速度が大きいポリチオール化合物に重合条件を
合せて、初期重合温度を低温にして、重合温度を時間を
かけて徐々に上昇させて重合する方法が一般的である。
シアネート化合物との反応速度が大きいポリチオール化
合物に重合条件を合せて初期重合温度を低温にし、重合
温度を時間をかけて徐々に上昇させて重合する方法は重
合時間が長くなり製造上効率が悪くなるという問題があ
る。また例えばポリイソシアネート化合物との反応速度
が大きいポリチオール化合物として知られるペンタエリ
スリトールテトラキス(メルカプトアセテート)(以
下、PETMAと記す)を用いて中心厚、周縁厚が大き
いレンズを作製する場合には、PETMAの量が多くな
ると、ポリイソシアネート化合物との反応による反応熱
が高くなり、重合熱の熱制御だけでは光学歪及び脈理の
発生のないポリウレタンレンズを得るのは困難である。
されたもので、その目的は、重合時間を短くして、中心
厚、周縁厚が大きいプラスチックレンズを製造する場合
においても光学歪及び脈理が生じないポリウレタンレン
ズを提供することにある。
本発明のポリウレタンレンズは、下記工程(A)、
(B)および(C)を実施することにより得られること
を特徴とする。
合物を、基準となるポリイソシアネート化合物であるm
−キシリレンジイソシアネートと、−NCO基/−SH
基の混合比が1.0となるように混合し、20℃におけ
る混合終了直後の混合物の粘度値と、混合後2時間後の
混合物の粘度値を測定し、粘度の変化量を求める操作、
(ii)種々のポリチオール化合物について前記(i)と
同様にして粘度の変化量を求める操作、および(iii)
測定された任意の2種のポリチオール化合物における粘
度の変化量を比較し、その差が100cps以上のとき、
標準ポリイソシアネート化合物との反応速度が異なる2
種のポリチオール化合物として選定する操作を行うこと
により、ポリイソシアネート化合物との反応速度が異な
る2種以上のポリチオール化合物を選択する工程; 工程(B):工程(A)で選択された2種以上のポリチ
オール化合物を、ポリイソシアネート化合物および式
(I) (R1)c−Sn−X4-c (I) (式中 R1はメチル基、エチル基、プロピル基又はブ
チル基であり、Xはフッ素原子、塩素原子又は臭素原子
であり、cは1〜3の整数である)で示されるアルキル
錫ハライド化合物との混合物に添加する工程;および 工程(C):工程(B)で得られた混合物を複数個のレ
ンズ成形型に注入し、混合物注入レンズ成形型を同一の
重合炉で加熱して混合物を反応させることにより、複数
個の透明ポリウレタンレンズを得る工程。
する。
(A)、(B)および(C)を実施することにより得ら
れるものである。先ず工程(A)を説明する。
との反応速度が異なる2種のポリチオール化合物を選択
する工程であり、この工程は下記操作(i)、(ii)お
よび(iii)を行うことにより実施される。
となるポリイソシアネート化合物であるm−キシリレン
ジイソシアネートと、−NCO基/−SH基の混合比が
1.0となるように混合し、20℃における混合終了直
後の混合物の粘度値と、混合後2時間後の混合物の粘度
値を測定し、粘度の変化量を求める操作、(ii)種々の
ポリチオール化合物について前記(i)と同様にして粘
度の変化量を求める操作、および(iii)測定された任
意の2種のポリチオール化合物における粘度の変化量を
比較し、その差が100cps以上のとき、標準ポリイソ
シアネート化合物との反応速度が異なる2種のポリチオ
ール化合物として選定する操作。
との反応速度が異なる2種以上のポリチオール化合物が
選定されるが、2種以上のポリチオール化合物の組み合
せとしては、例えば以下のものが挙げられる。
速度が大きいことが知られている特開昭60−1990
16号公報に開示されたポリチオール化合物(S1)
と、ポリイソシアネート化合物との反応速度が比較的穏
やかなことが知られている特開昭63−46213号公
報に開示されたポリチオール化合物(S2)との組み合
せ。
ールビス(メルカプトアセテート)、トリメチロールプ
ロパントリス−(メルカプトアセテート)、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)が挙
げられる。
スリトールテトラキス(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(メルカプトプロピオネ
ート)、トリメチロールエタントリス(メルカプトプロ
ピオネート)、ジクロロネオペンチルグリコールビス
(メルカプトプロピオネート)、ジブロモネオペンチル
グリコールビス(メルカプトプロピオネート)が挙げら
れる。
速度が大きい、式(II) (R2)a−C(CH2OCOCH2SH)b (II) (式中、R2はメチル基、エチル基を表し、aは0〜1
の整数、bは3〜4の整数を表し、a+b=4であ
る。)または式(III)
アネート化合物との反応速度が比較的穏やかな特開平3
−236386号公報に開示されているポリチオール化
合物(S4)との組み合せ。
化合物としては、例えばトリメチロールプロパントリス
−(メルカプトアセテート)、トリメチロールエタント
リス−(メルカプトアセテート)、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)等が挙げられ
る。
は、ジペンタエリスリトールヘキサキス−(メルカプト
アセテート)である。
ルジチアン等が挙げられる。
物との反応速度が異なる2種以上のポリチオール化合物
間の添加割合は特に限定されない。ポリイソシアネート
化合物との反応速度が大きいと知られている前述した式
(II)、式(III)のポリチオール化合物を全量の20
モル%以上添加することも可能である。
(B)は、工程(A)で選定された2種以上のポリチオ
ール化合物を、ポリイソシアネート化合物および式
(I) (R1)c−Sn−X4-c (I) (式中 R1はメチル基、エチル基、プロピル基又はブ
チル基であり、Xはフッ素原子、塩素原子又は臭素原子
であり、cは1〜3の整数である)で示されるアルキル
錫ハライド化合物との混合物に添加する工程である。
ト化合物は特に限定されるものでなく、特開昭60−1
99016号公報、特開昭57−136601号公報、
特開昭63−46213号公報、特開平1−30220
2号公報などに開示されたポリイソシアネート化合物を
適宜用いることができる。
て、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘ
キサン、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シ
クロヘキサンジイソシアネート、ビス(イソシアネート
メチル)ビシクロヘプタン、キシリレンジイソシアネー
ト、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、リジン
エステルトリイソシアネート、トリス(イソシアネート
メチル)シクロヘキサン、メシチレントリイソシアネー
ト、ビシクロヘプタントリイソシアネート、ヘキサメチ
レントリイソシアネート等のポリイソシアネート化合物
及びそれらの化合物のアロファネート変性体、ビュレッ
ト変性体、イソシアヌレート変性体、ポリオール又はポ
リチオールとのアダクト変性体が挙げられ、単独で用い
てもよいし、必要に応じて2種以上の混合物としてもよ
い。その他公知のイソシアネート化合物を用いることが
できるが、主成分となるイソシアネート化合物は2官能
以上のものでなければならない。公知の芳香環を分子内
にもつ脂肪族イソシアネート化合物にCl又はBr等の
ハロゲン原子を導入してもよい。特に好ましいポリイソ
シアネート化合物としては、ビス(イソシアネートメチ
ル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ビ
シクロヘプタン、キシリレンジイソシアネート、メシチ
レントリイソシアネート等が挙げられる。
ド化合物は、式(I) (R1)c−Sn−X4-c (I) (式中 R1はメチル基、エチル基、プロピル基又はブ
チル基であり、Xはフッ素原子、塩素原子又は臭素原子
であり、cは1〜3の整数である)で表わされる化合物
である。
ネート化合物に式(I)で示されるアルキル錫ハライド
化合物を添加して得た混合物にポリチオール化合物を添
加することを要する。その理由は、ポリイソシアネート
化合物とポリチオール化合物との混合後に一般式(I)
のアルキル錫ハライド化合物を添加すると、中心厚、周
縁厚が大きいポリウレタンレンズを製造した場合、光学
歪が生じるのに対し、ポリチオール化合物と混合する前
のポリイソシアネート化合物にアルキル錫ハライド化合
物を添加することにより、アルキル錫ハライド化合物が
容易に溶解し、中心厚、周縁厚の大きいプラスチックレ
ンズを製造するために使用モノマー量が多くなる場合で
も光学歪及び脈理が極めて少ないレンズが得られる。ま
た精密な温度制御を必要とせず重合時間の短縮が可能
で、一つの重合炉に数百枚から数千枚のレンズを重合す
ることが可能となるという顕著な効果が得られるからで
ある。
ては、例えばモノメチル錫トリクロリド、ジメチル錫ジ
クロリド、トリメチル錫クロリド、ジブチル錫ジクロリ
ド、トリブチル錫クロリド、トリブチル錫フロリド、ジ
メチル錫ジブロミド等が挙げられる。使用量は、用いる
モノマーの種類や重合温度にも左右されるが、一般には
モノマー混合物中に10〜10000ppm、好ましく
は50〜8000ppmの範囲になるように添加する。
10〜10000ppmの範囲を外れると重合速度の調
整がむずかしくなり、光学歪や脈理が多くなり光学用途
に適さない。アルキル錫ハライド化合物の添加は0℃〜
室温の如く比較的低温で行なうのが好ましい。
キル錫ハライド化合物の添加により前述の効果が奏せら
れるのであり、このアルキル錫ハライド化合物の代り
に、従来、ポリウレタンレンズの製造分野において、触
媒として同等的に取扱われているジブチル錫ジラウレー
トなどのハロゲン非含有錫化合物を用いても本発明の効
果を達成することはできない。
ち、ポリイソシアネート化合物との反応速度が低いポリ
チオール化合物にもアルキル錫ハライド化合物を添加す
ることもできる。
物性を得るために、ポリイソシアネート化合物とポリチ
オール化合物の混合比は、−NCO基/−SH基モル比
が0.9〜1.2、特に好ましくは0.95〜1.10
の比率の範囲が好ましい。
剤、酸化防止剤などの添加剤を必要に応じて加えてもよ
い。
る。この工程(C)は、工程(B)で得られた混合物を
複数個のレンズ成形型に注入し、混合物注入レンズ成形
型を同一の重合炉で加熱して混合物を反応させることに
より、複数個のポリウレタンレンズを得る工程である。
製のモールドと樹脂製のガスケットを組み合わせた成形
型を用いるのが望ましい。モールドと成形レンズとの離
型性を良くするため、モールドを離型剤処理したり、モ
ノマーに離型剤を添加してもよい。反応時間、反応温度
は、使用するモノマーの種類にもよるが、一般に3〜9
6時間、0〜130℃である。
のが好ましく、ポリウレタンレンズを量産するという本
発明の目的を好ましく達成するためには、数百個から数
千個の成形型を収納できる重合炉を用いるのが好まし
い。
次説明してきたが、本発明によれば、光学歪や脈理の極
めてすくないポリウレタンレンズを精密な温度制御を必
要とせずに短い重合時間で、同一の重合炉で数多く量産
することができる。
ート)(以下PETMAと記す)を、基準となるポリイ
ソシアネート化合物であるm−キシリレンジイソシアネ
ート(以下XDIと記す)と、−NCO基/−SH基の
混合比が1.0になるように混合し、20℃における混
合終了直後の混合物の粘度値及び混合後2時間後の混合
物の粘度値を測定し、それぞれ45cps及び450cpsで
あること、従って粘度の変化量(ΔV1)が415cpsで
あることを確認した。
Dと記す)についてもPETMAの場合と同様にして混
合直後および混合後2時間後の混合物の粘度値を測定
し、12cpsおよび13cpsであること、従って粘度の変
化量(ΔV2)が1cpsであることを確認した。
4cpsであり、100cps以上であることから、PETM
AとDMMDはXDIとの反応速度が異なると判定さ
れ、ポリイソシアネート化合物との反応速度が異なる2
種のポリチオール化合物として選定された。
ド(以下DMTDClと記す)0.01重量部を混合撹
拌して混合物を得た。
DMMD53重量部、ジブトキシエチルアシッドフォス
フェート及びブトキシエチルアシッドフォスフェートの
混合物0.10重量部を添加して十分混合した。
リウレタン製ガスケットよりなる、200個の成形型中
にそれぞれ注入し、次いで単一の重合炉に入れた。混合
物注入成形型をしばらく放置して、120℃まで12時
間かけて昇温し、120℃にて3時間加熱した後、成形
型を重合炉から取り出し、成形型からレンズを取り出し
た。なお成形型は、上型曲率600mm、下型曲率12
0mmのガラス型を用い、レンズの中心厚が5mm、径
が75mmになるようにしたものである。なお本実施例
では一つの重合炉で200枚のレンズを製造した。得ら
れたレンズの評価結果を表1及び表2に示す。
たすべてのポリウレタンレンズはくもりがなく、脈理、
光学歪がないものであった。
る。
折率計2Tを用いて20℃にて測定した。 透明性: 得られたレンズを暗所にて蛍光灯下で目視観
察し、レンズの曇り及び不透明物質の析出がないものを
(○)とし、明らかにあるものを(×)とした。 耐熱性: リガク社製TMA装置により測定した。加圧
ピンは径0.5mmのものを使用し、TMA(ペネトレ
ーション法)により昇温速度10℃/min、加重10
gの条件で、得られたチャートピーク温度により評価し
た。 耐候性: サンシャインカーボンア−クランプを装備し
たウェザーメーターにレンズをセットし200時間経過
したところで、試験前との色相を比較した。評価基準
は、ほとんど変化なしを(○)とし、わずかに黄変を
(△)、黄変を(×)とした。なお(△)の評価はわず
かに黄変しているものの実用上何ら支障のないものをい
う。 光学歪: ストレインスコープによる目視観察を行なっ
た。歪みが無いものを(○)とし、歪みが多いものを
(×)とした。 脈理: シュリーレン法による目視観察を行なった。脈
理がほとんどないものを(○)とし、脈理が多いものを
(×)とした。
リチオール化合物の組成を変えた以外はすべて実施例1
と同様に行い、ポリウレタンレンズを得た。2種のポリ
チオール化合物の粘度変化量ΔV1とΔV2との差(|Δ
V1−ΔV2|)は表1,2に示すように、いずれも10
0cps以上であった。表1,表2に示すように、得られ
たすべてのポリウレタンレンズはくもり、脈理、光学歪
が生じないものであった。
ライド化合物の代りにジブチル錫ラウレートを用いた以
外はすべて実施例1と同様にしてポリウレタンレンズを
作製した。表3に示すように得られたポリウレタンレン
ズは光学歪、脈理が大きく生じた。
MTDClを加えた以外はすべて実施例1と同様にして
プラスチックレンズを作製した。表3に示すように、本
比較例で得られたポリウレタンレンズは光学歪、脈理が
多く見られた。
くても光学歪み、脈理の発生が極めて少ないポリウレタ
ンレンズが提供される。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記工程(A)、(B)および(C)を
実施することにより得られることを特徴とするポリウレ
タンレンズ。 工程(A):(i)1種のポリチオール化合物を、基準
となるポリイソシアネート化合物であるm−キシリレン
ジイソシアネートと、−NCO基/−SH基の混合比が
1.0となるように混合し、20℃における混合終了直
後の混合物の粘度値と、混合後2時間後の混合物の粘度
値を測定し、粘度の変化量を求める操作、(ii)種々の
ポリチオール化合物について前記(i)と同様にして粘
度の変化量を求める操作、および(iii)測定された任
意の2種のポリチオール化合物における粘度の変化量を
比較し、その差が100cps以上のとき、標準ポリイソ
シアネート化合物との反応速度が異なる2種のポリチオ
ール化合物として選定する操作を行うことにより、ポリ
イソシアネート化合物との反応速度が異なる2種以上の
ポリチオール化合物を選択する工程; 工程(B):工程(A)で選択された2種以上のポリチ
オール化合物を、ポリイソシアネート化合物および式
(I) (R1)c−Sn−X4-c (I) (式中 R1はメチル基、エチル基、プロピル基又はブ
チル基であり、Xはフッ素原子、塩素原子又は臭素原子
であり、cは1〜3の整数である)で示されるアルキル
錫ハライド化合物との混合物に添加する工程;および 工程(C):工程(B)で得られた混合物を加熱して混
合物を反応させることにより、ポリウレタンレンズを得
る工程。 - 【請求項2】 前記2種以上のポリチオール化合物のう
ち、1種のポリチオール化合物は、下記の式(II)また
は式(III)で表わされるポリチオール化合物であり、
他のポリチオール化合物は、ポリイソシアネート化合物
との反応速度が式(II)または式(III)で表わされる
前記ポリチオール化合物と異なるポリチオール化合物で
あることを特徴とする請求項1記載のポリウレタンレン
ズ。 式(II) (R2)a−C(CH2OCOCH2SH)b (II) (式中、R2はメチル基、エチル基を表し、aは0〜1
の整数、bは3〜4の整数を表し、a+b=4であ
る。) 式(III) 【化1】 - 【請求項3】 2種以上のポリチオール化合物のうち、
ポリイソシアネート化合物との反応速度が低いポリチオ
ール化合物にもアルキル錫ハライド化合物を添加するこ
とを特徴とする請求項1に記載のポリウレタンレンズ。 - 【請求項4】 ポリチオール化合物として2,5−ジメ
ルカプトメチル−1,4−ジチアンとペンタエリスりト
ールテトラキス(チオグリコレート)を用い、ポリイソ
シアネート化合物として1,3−ビス(イソシアナート
メチル)シクロヘキサンを用いることを特徴とする請求
項1に記載のポリウレタンレンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09136692A JP3128210B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | ポリウレタンレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09136692A JP3128210B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | ポリウレタンレンズ |
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JPH1082901A JPH1082901A (ja) | 1998-03-31 |
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JP09136692A Expired - Fee Related JP3128210B2 (ja) | 1997-05-27 | 1997-05-27 | ポリウレタンレンズ |
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Country | Link |
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-
1997
- 1997-05-27 JP JP09136692A patent/JP3128210B2/ja not_active Expired - Fee Related
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