JP3208796B2 - ジフェン酸ジ(メタ)アリル系重合体の製造方法 - Google Patents

ジフェン酸ジ(メタ)アリル系重合体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高い屈折率を有し、主
にメガネレンズなどの光学用途に用いられるジフェン酸
ジ(メタ)アリル系重合体を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光学用樹脂としてアリル系単量体の重合
体が、その重合が比較的ゆるやかであって、得られる重
合体に光学的歪が少ないことから、眼鏡レンズなど光学
的特性が重視される用途に多く用いられている。そのな
かでも特に、ジフェン酸ジ(メタ)アリル系重合体は、
屈折率が比較的高いため注目されている。
【0003】ジフェン酸ジ(メタ)アリル系重合体に関
しては、特開昭63-23908号公報に、ジフェン酸ジ(メ
タ)アリルを主成分とするプラスチックレンズ材料に関
する提案があり、ここにはジフェン酸ジ(メタ)アリル
60〜90重量%と他の共重合可能なビニル単量体類4
0〜10重量%とを公知の有機過酸化物、アゾ化合物か
ら選ばれるラジカル開始剤を該単量体類100重量部に
対して、0.1〜5重量部を用いて重合することが記載
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ジフェン酸ジ(メタ)
アリル単量体は、従来の重合開始剤を用いる方法では、
重合の完結度が低く、生成する重合体中に残留単量体が
残りやすい。残留単量体が多いと、重合体の耐熱性や機
械的強度が低く、さらに経時的に物性が低下する。特開
昭63-23908号公報に記載の重合方法も同様で、ジイソプ
ロピルパーオキシジカーボネートのごとく10時間半減
期温度が50℃以下の低温活性開始剤を用いた重合では
残留単量体量が多い。また、重合を完結させようとし
て、開始剤量を多く用いると、得られる重合体中に開始
剤残査が多量になるために、重合体の物性に悪影響を及
ぼすなどの問題点があった。
【0005】本発明の目的は、ジフェン酸ジ(メタ)ア
リルを含む単量体類を比較的少量の重合開始剤をもちい
て重合し、重合完結度の高い重合体を得ることにある。
【0006】
【課題を解決するための課題】本発明は、ジフェン酸ジ
(メタ)アリル単量体を少なくとも20重量%含有する
不飽和単量体混合物を、10時間半減期温度が80℃〜
120℃の、パーエステル系又は/およびパーカーボネ
ート系重合開始剤(a) と、10時間半減期温度が50℃
〜80℃未満の重合開始剤(b) とからなる重合開始剤系
を用いて重合するジフェン酸ジ(メタ)アリル系重合体
の製造方法である。
【0007】本発明においてジフェン酸ジ(メタ)アリ
ル単量体とは、ジフェン酸のアリルアルコール又はメタ
アリルアルコールのジエステル体である。そしてその量
は、不飽和単量体混合物中に少なくとも20重量%は屈
折率に代表される光学的性質上必要である。この量が多
い程とくに屈折率が高くなる。光学的性質と、機械的性
質とのバランスから30〜80重量%が好ましい。
【0008】該単量体混合物には上記のジフェン酸ジ
(メタ)アリル系単量体の他、不飽和単量体として、多
官能、単官能のいずれも用いることができる。
【0009】たとえば、多官能性の単量体としては、
2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシフェニル)プ
ロパン、2,2−ビス〔4−(2−アクリロイルオキシ
エトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−
(2−メタクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕プロ
パン、2,2−ビス〔4−(メタクリロイルオキシポリ
エトキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−
(アクリロイルオキシポリエトキシ)フェニル〕プロパ
ン、2,2−ビス〔4−(3−メタクリロイルオキシ−
2−ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル〕プロパン、
2,2−ビス〔4−(2−メタクリロイルオキシプロピ
ルオキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3,5
−ジクロロ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキ
シ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3,5−ジブ
ロモ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)フェ
ニル〕プロパン;2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−4
−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕プロ
パン;2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−4−(3−メ
タクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)
フェニル〕プロパン;2,2−ビス〔3,5−ジブロモ
−4−(2−メタクリロイルオキシプロピルオキシ)フ
ェニル〕プロパン等のビスフェノールAの誘導体、ある
いは2,2−ビス〔4−(2−メタクリロイルオキシエ
トキシ)フェニル〕スルホン等のビスフェノールSの誘
導体、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレー
ト、テトラエチレングリコールジアクリレート、ノナエ
チレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリ
コールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリ
レート、等が挙げられる。
【0010】単官能の単量体としては、例えば、スチレ
ン、クロロスチレン、ブロムスチレンなどのスチレン
類、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、グリ
シジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェ
ニルメタクリレート、トリブロムフェニルメタクリレー
ト等の(メタ)アクリル酸エステル類;無水マレイン
酸、無水シトラコン酸等の酸無水物類;エチルマレイミ
ド、フェニルマレイミド、o−クロロフェニルマレイミ
ド、シクロヘキシルマレイミド、ジエチルフェニルマレ
イミド等のマレイミド類;等が挙げられる。
【0011】これらの単量体の内、多官能単量体は、重
合速度を高める働きがあり、また生成する重合体の機械
的強度、耐溶剤性、切削性を向上させる。単官能単量体
も種類によって、それぞれ生成する重合体の機械的強度
や、屈折率等の特性を向上させるのでこれらの単量体は
使途に応じて適宜選択し、1種以上用いる。
【0012】該重合開始剤(a) は、具体的には、パーエ
ステル系では、ジtブチルパーオキシヘキサヒドロテレ
フタレート(10時間半減期温度83℃)、ジtブチル
パーオキシアゼレート(99℃)、tブチルパーオキシ
−3,5,5−トリメチルヘキソエート(100℃)、
tブチルパーオキシアセテート(103℃)、tブチル
パーオキシベンゾエート(105℃)、tブチルパーオ
キシラウレート(98℃)等が挙げられる。
【0013】パーカーボネート系ではtブチルパーオキ
シプロピルカーボネート(97℃)、tアミルパーオキ
シイソプロピルカーボネート(96℃)が挙げられる。
【0014】これらの重合開始剤のうち、tブチルパー
オキシイソプロピルカーボネート、tアミルパーオキシ
イソプロピルカーボネート、tブチルパーオキシベンゾ
エートが、とくに重合体の重合完結度を高める効果が高
いので好ましい。更に好ましくは、tアミルパーオキシ
イソプロピルカーボネートである。これらの重合開始剤
(a)は、1種、又は2種以上を併用することが出来
る。
【0015】また、重合開始剤(b) は、その具体的には
例えば、パーエステル系のtブチルパーオキシ−2エチ
ルヘキサノエート(74℃)、tブチルパーオキシピバ
レート(56℃)、tブチルパーオキシイソブチレート
(78℃)や、ほかにラウロイルパーオキサイド(62
℃)、ベンゾイルパーオキサイド(72℃)、アゾビス
イソブチルニトリル(65℃)等が挙げられるが、特に
前記パーエステル系開始剤が取扱性が良好で好ましい。
そらに好ましくはtブチルーパーオキシ−2エチルヘキ
サノエートである。これらはおもに重合を適正な速度で
行わせる作用をもっている。これらの重合開始剤(b)
は、1種、又は2種以上を併用することが出来る。
【0016】これらの重合開始剤(a) と(b) の使用量は
それぞれ、単量体混合物100重量部に対して、0.0
5〜1.5重量部の範囲で用いることが好ましく、ま
た、重合開始剤(a) と(b) の使用量の合計は0.1〜2
重量部の範囲で用いることが好ましい。この量がこれら
の範囲以下であると、重合完結度が低く残留単量体量が
増加するために好ましくない。またこの量がこれらの範
囲を越えると、開始剤残査が多くなるために、得られる
重合体に着色、臭気などが生じ、また得られる重合体の
機械的強度が低下するので、好ましくない。
【0017】本発明方法でアリル系重合体を得るには、
周知の注型重合法で行うことが出来る。具体的には、単
量体混合物に対し、重合開始剤を添加した原料液を、真
空脱気したのち、平板状、レンズ状など所定の形状を有
するモールドに注入し、加熱することによって得られ
る。また、あらかじめ予備的に重合を行った後、モール
ドに注入して重合を行っても良い。温度条件としては、
使用する単量体の種類により適宜決めればよいが、例え
ば40℃程度から120℃程度までで10〜30時間か
けて順次に昇温する。
【0018】
【実施例】以下、実施例で本発明を具体的に説明する。
文中で部とあるのはすべて重量部を意味する。なお、物
性の測定方法は、下記に示す方法で行った。
【0019】未反応単量体量:重合体をアセトンによっ
て抽出し、抽出液をガスクロで求めた。 耐熱性:JISK-7206 (ビカット軟化点の測定)に準じて
圧子が0.1mm 進入したときの温度℃で表した。
【0020】実施例中に示す略号の意味は以下の通り。 DPA:ジフェン酸ジアリル BPEA:2,2-ヒ゛ス[4-(2-アクリロイルオキシエトキシ)フェニル] フ゜ロハ゜ン TO :tブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート
(パーエステル系) TB :tブチルパーオキシベンゾエート(パーエステ
ル系) BIC:tブチルパーオキシイソプロピルカーボネート
(パーカーボネート系) TX :tアミルパーオキシイソプロピルカーボネート
(パーカーボネート系) IPP:ジイソプロピルパーオキシジカーボネート(パ
ーカーボネート系) AIBN:1,1−アゾビスイソブチロニトリル(アゾ
系) CHP:クメンハイドロパーオキサイド(ハイドロパー
オキサイド系) BTH:1,1−ジtブチルパーオキシ−3,3,5−
トリメチルシクロヘキサン(ケタール系) BCH:1,1−ジtブチルパーオキシシクロヘキサン
(ケタール系) PHV:n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオ
キシ)パレレート(ケタール系) TBT:トリス(t−ブチルパーオキシ)トリアジン
(アルキル系)
【0021】実施例1 ジフェン酸ジアリル 50部、2.2−ビス〔4−(2
−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕プロパン:
50部、 および重合開始剤として、tブチル−パーオ
キシ−2エチルヘキサノエート:1.0部、tブチルパ
ーオキシベンゾエート:0.3部を混合し、ガラス製モ
ールドに入れ、エアーオーブン内で50℃から120℃
まで21時間かけて段階的に昇温して重合した。得られ
た重合体の未反応単量体量を測定した。結果を表1に示
す。
【0022】実施例2〜3、比較例1〜5 表1に示す単量体組成、重合開始剤組成で、実施例1と
同様にして実験を行った。結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】実施例4 ジフェン酸ジアリル:35部、2,2−ビス〔3,5−
ジブロモ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)
フェニル〕プロパン:25部、2,2−ビス〔4−(2
−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕プロパン:
20部、トリブロモフェニルメタクリレート:10部、
ベンジルメタクリレート10部よりなる単量体混合物に
対し、重合開始剤として、tブチル−パーオキシ−2エ
チルヘキサノエート:0.7部、tブチルパーオキシベ
ンゾエート:0.3部を添加し、ガラス製モールドへ注
入し、エアーオーブン内で50℃から120℃まで21
時間かけて段階的に昇温して重合した。結果を表2に示
す。
【0025】実施例5〜7、比較例6 重合開始剤として表2に示すものを用いた外は実施例4
と同様にして実験を行った。結果を表2に示す。
【0026】
【表2】
【0027】実施例8、比較例7〜10 ジフェン酸ジアリル:35部、2,2−ビス〔3,5−
ジブロモ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)
フェニル〕プロパン:25部、2,2−ビス〔4−(2
−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕プロパン:
6部、トリブロモフェニルメタクリレート:10部、ベ
ンジルメタクリレート10部、ジエチルフェニルマレイ
ミド15部よりなる単量体混合物に対し、表3に示す組
成の重合開始剤を添加し、ステンレス製モールドへ注入
し、エアーオーブン内で50℃から120℃まで21時
間かけて段階的に昇温して重合した。結果を表3に示
す。
【0028】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栢木 久往 大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 石塚 聡 大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 滝川 章雄 大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日 本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−23908(JP,A) 特開 昭61−144601(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08F 4/00 - 4/82 C08F 18/00 - 18/24

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジフェン酸ジ(メタ)アリル単量体を少く
    とも20重量%含有する不飽和単量体混合物を、10時
    間半減期温度が80℃〜120℃の、パーエステル系又
    は/及びパーカーボネート系の重合開始剤(a) と、10
    時間半減期温度が50℃〜80℃未満の重合開始剤(b)
    、とからなる重合開始剤系を用いて重合するジフェン
    酸ジ(メタ)アリル系重合体の製造方法。
  2. 【請求項2】重合開始剤系が、単量体混合物100重量
    部に対し、(a) 、(b) の重合開始剤各々0.05〜1.
    5重量部でかつ合計が0.1〜2重量部であることを特
    徴とする請求項1の製造方法。
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