JP3167132B2 - 共重合法及びそれにより製造された光学共重合体 - Google Patents

共重合法及びそれにより製造された光学共重合体

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    • C08F220/305Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety
    • C08F220/306Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety and polyethylene oxide chain in the alcohol moiety

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光学部品での使用に適した有機共重合体の
製造のための共重合法及びこれらの共重合体を含む縞模
様のない光学部品に関する。
近年、有機ガラスレンズが無機ガラスレンズに取って
代わり始めた。有機ガラスは、より軽量、より安全、よ
り簡単な加工性及び良好な染色性を含むいくつかの好ま
しい特性を有し、そしてそれら特性は無機ガラスを越え
る利点を提供する。
眼鏡用レンズとして使用するための有機ガラスの性質
を完全にするための試みがなされた。例えば、少なくと
も1.55の屈折率が適切な厚さのレンズを供給するために
必要であることがわかった。そのような高い屈折率を有
する重合体、例えばポリカーボネートやポリスチレン
は、注型によって加工できない。従って、英国特許公報
第2,034,721号には、1.55を越える屈折率を有する有機
重合体を製造するために特定の二官能アクリレート又は
ジメタクリレートをスチレンのようなラジカル的に重合
可能なモノマーと共重合する解決策が提案された。
上記の重合体系は屈折率問題に対する解決を提供した
が、その一方、それは比較的深い鋳型を使用したとき非
常に不均質なレンズを製造した。これらの不均質なレン
ズは、レンズの光学的透過率を妨げる流れ線(光学歪
み)を含んでいた。
この問題に答えて、特開昭61−134,701号公報におい
てα−メチルスチレン二量体の存在下で重合を実施する
ことが提案された。この解決策は共重合体注の光学歪み
を減少させたが、その一方、この方法によって製造され
た共重合体が僅かな光学歪みを示したことを述べている
日本国特許中で指摘されたように、それは問題を全て解
決した訳ではなかった。
この日本国特許出願はまた、「もし他の連鎖移動剤又
は重合度調節剤、例えば種々のメルカプタン、ジアルキ
ルジサルファイド、チウラムジサルファイド、クロロホ
ルム、四塩化炭素及び四臭化炭素が使用されれば、連鎖
移動剤又は重合度調節剤としてのそれらの活性が非常に
強いので、得られる樹脂の重合度が必要以上に低下され
る。結果として、種々の物性、例えば表面硬度、耐熱
性、耐衝撃性、耐化学薬品性及び加工性が低下し、ある
いは光学的なゆがみが増加し、またこれらの連鎖移動剤
又は重合度調節剤による変色が生じる。この様に、眼鏡
用のプラスチックレンズは得られない。」と述べてい
る。
この記述は、光学部品として使用するための特定の共
重合体を作るために強い連鎖移動剤(即ち、高い連鎖移
動係数を有する連鎖移動剤)を使用することに対して当
業者間において強い先入観があることを明らかに証明し
ている。それゆえ、本発明は当該技術における驚くべき
前進を表している。なぜなら、本発明は、先入観が正し
くなく、そのような強い連鎖移動剤の特定の量の使用に
より克服され得ることを示しているからである。
その上、連鎖移動剤の特定の量が本明細書の請求の範
囲中に記載されている故に、本明細書の請求の範囲に記
載された主体は上記開示に関して新規である。日本国特
許出願の上記文中で述べられた強い連鎖移動剤の量は開
示されていない。更に、強い連鎖移動剤の先行技術の使
用は共重合体の特性に著しい悪影響を生じせしめたのに
対し、本明細書の請求の範囲に記載された方法が共重合
体の特性に受入れ難い悪影響を生じせしめないのである
から、本明細書の請求の範囲に記載された量は従来使用
できなかった。このように、本発明の方法は先行技術の
方法と異なった結果を生じる故に、新規なはずである。
また特開昭58−217,511号公報は、モノマーを含むア
リル基から光学的に均一なレンズを製造するために、α
−メチルスチレン二量体の存在下の重合を示唆してい
る。更に、特開昭57−104,901号公報は、耐衝撃性を有
するプラスチックレンズを製造するために、ジ不飽和モ
ノマーの存在下でのジ(メタ)アクリレートモノマー及
びアリルモノマーの重合を開示している。
しかし、上記の方法のいずれも、厚いレンズ注型物中
においてさえ光学歪みを本質的に示さないレンズのため
の適切な共重合体組成物を提供することができない。
従って、均質で、かつ光学歪みを本質的に示さないレ
ンズのための共重合体を作るための方法を提供すること
が本発明の第一の目的である。
この方法を用いて得られる共重合体からなる、光学歪
みを本質的に有していない厚いレンズを提供することが
本発明の他の目的である。
本発明のこれらの及び他の目的は、下記の要約及び詳
細な説明から明白であろう。
本発明は、光学部品において使用するために適した共
重合体を調製するための方法において、 式(I)によって示される少なくとも一の第一モノマ
ーを重合性組成物の重量の少なくとも45重量% (ここでa及びbは0〜4の整数を示し、R1及びR2は水
素原子又はCH3を示し、そしてR3は−O−、−S−、−C
O−、−SO2−、−CH2−、−CH=CH−又は を示す)、及び 式(II)、(III)及び(IV)のいずれか一つによっ
て示される少なくとも一の第二モノマーを重合性組成物
の重量の5〜40重量% (ここでR4は水素原子又はCH3を示し、Xは水素原子、C
1〜C4のアルキル又はフッ素を除くハロゲン原子を示
し、cは0〜5の整数を示し、かつdは0〜5の整数を
示す) 含む重合性組成物を、 実質的に縞模様のない共重合体を提供するためにアク
リルモノマー又はスチレン系モノマーに関して50〜60℃
で0.5より大きい連鎖移動係数を有する有機連鎖移動剤
を上記重合性組成物に基き0.005〜1.0重量%存在させ
て、かつ ラジカル重合開始剤を存在させて、 ラジカル的に重合する工程を包含する方法に関する。ま
た、本発明は、本発明のラジカル重合法によって得られ
た共重合体を含む光学部品に関する。
本発明の重合性組成物は、式(I)の第一モノマー、
式(II)〜(IV)の第二モノマー、及び任意的に下記に
おいて説明されるような第三モノマーを含む。一般式
(I)を有する第一モノマー成分は、重合性組成物の約
45〜95重量%、より好ましくは65〜90重量%の量で有利
に使用される。最も好ましい第一モノマー成分は、R1
メチル、R2が水素原子そしてR3基である式(I)の化合物である。
一般式(II)を有する第二のスチレン系モノマー成分
は、重合性組成物の5〜40重量%の量で有利に使用さ
れ、より好ましくは10〜30重量%が使用される。本発明
で有用な第二のモノマー成分中、スチレンが最も好まし
い。
本発明の組成物は、また共重合法の間に存在してよい
第三成分を任意に含んでよい。これらの任意の第三成分
は、例えばα−ナフチルメタクリレート、β−ナフチル
メタクリレートのようなナフチルメタクリレート;フェ
ノキシエチルアクリレート;フェノキシエチルメタクリ
レート;1−ビニルナフタレンのようなビニルナフタレン
及び4−ビニルビフェニル、ジビニルベンゼン又はビニ
ルフェニルサルファイドのような他のモノマーを包含す
る。この第三モノマー成分は、ラジカル的に重合可能で
あり、そして重合性組成物の0〜50重量%の量で共重合
に用いられてよい。加えて、重合体の耐衝撃性の低下を
防止するため、ブチルメタクリレートのようなアルキル
(メタ)アクリル酸エステルを共重合に加えることが有
用であろう。
本発明の重合法のための開始剤としては、重合性組成
物に基き0.05〜2.0重量%の慣用の過酸化物開始剤が用
いられる。適当な開始剤は、パーオキシジカーボネート
のような比較的低い温度で分解するものを含む。
本発明で使用する連鎖移動剤は、アクリルモノマー又
はスチレン系モノマーに関し50〜60℃で少なくとも0.5
の連鎖移動係数を有する有機化合物である。連鎖移動剤
は、実質的に縞模様のない共重合体組成物を提供するた
めに有効な量で用いられる。この量は、連鎖移動剤の連
鎖移動係数に依存するであろう。大部分の状況下では、
重合性組成物に基き、0.005〜1.0重量%量が有用であ
り、そしてより好ましくは重合性組成物に基き0.05〜0.
5重量%量が使用される。
本発明に使用するために適しているとわかった特定の
連鎖移動剤は、α−ブロモメチルスチレン、エチル−2
−ブロモメチルプロペノエート、テトラブロモメタン及
びトリクロロブロモメタンを含む。
本発明の方法において特定の連鎖移動剤を用いること
によって、連鎖移動剤の不存在下で調製された、又は他
の連鎖移動剤で調製された同様の重合性より実質的によ
り少ない光学歪みを有する実質的に縞模様のない共重合
体が得られることがわかった。これは、従来可能であっ
たよりも良い光学的透過特性を持つ重合体から光学部品
を作る能力を提供し、そしてまたレンズ中の光学歪みは
本発明によって本質的に除去され得る故により厚いレン
ズの注型成形を可能にする。
本発明の方法中連鎖移動剤の使用は、得られる共重合
体の他の特性に悪影響しないこともわかった。従って、
例えば本発明の方法によって製造される共重合体の表面
硬度、耐衝撃性及び呈色は、メガネ用の厚いレンズを含
む光学部品の製造に全て適している。
本発明の方法を実施するために、一又はそれ以上の第
一モノマー、一又はそれ以上の第二モノマー、連鎖移動
剤及び開始剤が、もし必要なら第三モノマーと一緒に混
合されて、液状注型混合物を調製する。次ぎに、液体は
注型用の型に注がれ、そして規定した加熱プログラムの
加熱によって硬化される。特定の加熱プログラムは液体
混合物の特定の組成に依存するであろう。液体混合物を
共重合するために最も有利な方法は、レンズ用の注型用
型中で直接行うものである。この方法では、同じ工程で
共重合及びレンズ製造を実施する。好ましい加熱プログ
ラムは、35℃で少なくとも4時間、35℃から90℃まで直
線的な温度上昇プログラムで少なくとも12時間、そして
90℃で少なくとも1時間を含む。
本発明の有機ガラス共重合体は、高強度、高屈折率、
良好な耐溶剤性、良好な表面硬度を有し、そして縞模様
がなく、それにより本質的に光学歪みを有していない。
従って、この物質は非常に厚いレンズを含む全ての種類
のレンズに適している。
本発明のレンズの第一の用途は眼科用ガラスである
が、他の目的例えばカメラ又は他の光学部品、又はサン
グラスのような無矯正の光学部品のためにこのレンズを
使用することができる。
以下の実施例により、本発明を更に説明する。
実施例1〜10 テトラ−エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレー
ト80重量部が、スチレン20重量部、ビス(4−t−ブチ
ルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート0.5重量
%及び表1に詳述された連鎖移動剤の種々の量と混合さ
れた。これらの混合物は、18mm厚さの注型キャビティを
有するガラスの型中に入れられ、そして次の温度プログ
ラムを使用して水浴中で重合された。即ち、35℃で6時
間、35℃から90℃まで14時間にわたる直線的な温度状況
プログラムそして90℃で2時間である。このサイクルの
後、水浴は60℃に冷却され、そしてレンズが型から取り
はずされた。
レンズは、肉眼による目視検査により、及び偏光を用
いることにより縞模様(光学歪み)の存在が検査され
た。縞模様の存在は次のように類別された。
即ち、 −:連鎖移動剤なしの照合基準、肉眼で見える著しい縞
模様がある。
+:改善されているが肉眼で見えるいくらかの縞模様が
残る。
++:肉眼で見える縞模様はないが、偏光で見えるいく
らかの縞模様がある。
+++:肉眼又は偏光のいずれでも、見える縞模様はな
い。
試験の結果は、表1に掲載されている。
比較例A 連鎖移動剤を用いなかったことを除き、実施例1の方
法が、繰り返された。結果は表1に示されている。
比較例B〜G α−メチルスチレン二量体が連鎖移動剤として用いら
れたことを除き、実施例1の方法が、繰り返された。用
いられたα−メチルスチレンの量及び試験結果は、表I
に示されている。
例で使用した物質の連鎖移動係数(CX)はスチレン及
びメチルメタクリレート(MMA)について測定され、そ
して表IIに示されている。
前記実施例は、単に本発明を説明するために供し、そ
していかなる場合にも発明を限定すると解釈すべきでは
ない。発明の範囲は、添付された請求の範囲によって決
定されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03F 7/004 521 G03F 7/004 521 7/027 7/027 (56)参考文献 特開 昭61−134701(JP,A) 特開 昭63−191812(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 220/22 - 220/28 C08F 299/02 G02B 1/04 G02C 7/02 G03F 7/004 - 7/027

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学部品において使用するために適した共
    重合体を調製するための方法において、 式(I)によって示される少なくとも一の第一モノマー
    を重合性組成物の重量の少なくとも45重量% (ここでa及びbは0〜4の整数を示し、R1及びR2は水
    素原子又はCH3を示し、そしてR3は−O−、−S−、−C
    O−、−SO2−、−CH2−、−CH=CH−又は を示す)、及び 式(II)、(III)及び(IV)のいずれか一つによって
    示される少なくとも一の第二モノマーを重合性組成物の
    重量の5〜40重量% (ここでR4は水素原子又はCH3を示し、Xは水素原子、C
    1〜C4のアルキル又はフッ素を除くハロゲン原子を示
    し、cは0〜5の整数を示し、かつdは0〜5の整数を
    示す) 含む組成物を、 アクリルモノマー又はスチレン系モノマーに関して50〜
    60℃で0.5より大きい連鎖移動係数を有する有機連鎖移
    動剤を上記重合性組成物に基き0.005〜1.0重量%、及び ラジカル重合開始剤を上記重合性組成物の重量に基き0.
    05〜2.0重量%存在させて、 ラジカル的に重合する工程を包含する方法。
  2. 【請求項2】該連鎖移動剤が、上記重合性組成物に基き
    0.05〜0.5重量%の量で用いられる請求項1記載の方
    法。
  3. 【請求項3】該重合工程が、35℃で少なくとも4時間、
    35℃から90℃まで直線的な温度上昇プログラムで少なく
    とも12時間、そして90℃で少なくとも1時間を含む請求
    項1又は2のいずれか一に記載の方法。
  4. 【請求項4】該連鎖移動剤が、α−ブロモメチルスチレ
    ン、エチル−2−ブロモメチルプロペノエート、テトラ
    ブロモメタン及びトリクロロブロモメタンから選ばれる
    請求項1〜3のいずれか一に記載の方法。
  5. 【請求項5】肉眼により見える縞模様がなく、かつ式
    (I)によって示される少なくとも一の第一モノマーを
    重合性組成物の重量の少なくとも45重量% (ここでa及びbは0〜4の整数を示し、R1及びR2は水
    素原子又はCH3を示し、そしてR3は−O−、−S−、−C
    O−、−SO2−、−CH2−、−CH=CH−又は を示す)、 式(II)、(III)及び(IV)のいずれか一つによって
    示される少なくとも一の第二モノマーを重合性組成物の
    重量の5〜40重量% (ここでR4は水素原子又はCH3を示し、Xは水素原子、C
    1〜C4のアルキル又はフッ素を除くハロゲン原子を示
    し、cは0〜5の整数を示し、かつdは0〜5の整数を
    示す)、及び 所望により任意的なモノマー を含む組成物を、アクリルモノマー又はスチレン系モノ
    マーに関して50〜60℃で0.5より大きい連鎖移動係数を
    有する有機連鎖移動剤を上記重合性組成物に基き0.005
    〜1.0重量%存在させて重合させることにより得られる
    共重合物からなる光学部品。
  6. 【請求項6】該連鎖移動剤が、α−ブロモメチルスチレ
    ン、エチル−2−ブロモメチルプロペノエート、テトラ
    ブロモメタン及びトリクロロブロモメタンから選ばれる
    請求項5に記載の光学部品。
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