JP5852824B2 - ウレタン系光学部材 - Google Patents
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Description
例えば、エピチオ基を有する化合物とポリイソシアネート化合物やポリチオール化合物などを原料とし、これらを重合反応させることにより高屈折率、高アッベ数で、透明性に優れた眼鏡用プラスチックレンズが得られることが知られている(例えば、特許文献1)。しかし、芳香族ポリイソシアナート化合物を原料として使用した場合、得られたレンズ全体に微粒子状の不純物が析出し、レンズにクモリや濁りが生じることがあり、上記特許文献1においてもポリイソシアネート化合物として、芳香族ポリイソシアナート化合物を使用した例は開示されていない。
例えば、特定構造を有するチオール化合物と共にポリイソシアネート化合物を原料とした樹脂が開示されており(例えば、特許文献2)、実施例及び比較例において4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが用いられている。また、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート及びポリチオールを含む光学材料用重合組成物が開示されており(例えば、特許文献3)、比較例においてトリレンジイソシアネートの代わりに4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが用いられている。しかし、特許文献2及び3のいずれにおいても、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを使用することにより樹脂中に不純物が析出することについて何の記載もされていない。
このことから、光学部材中の4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートオリゴマー含有量を所定の値に制限することにより上記問題を解決することを見出し、本発明を完成した。
MDIは、市販されており工業的に入手が容易であるが、反応性に富んでおり、原料メーカーで製造された直後からMDIのオリゴマーが形成され、ほとんどの場合ユーザーの手に届く頃には一定量のオリゴマーが存在することになる。このような一定量のオリゴマーが混在したMDIを原料として用いた場合、通常オリゴマー自体は他の原料と反応しないため、得られる光学部材中に該オリゴマーが析出して濁りやクモリの原因となり光学部材の透明性が損なわれる。
なお、光学部材中にオリゴマーが存在しないことが最も望ましいが、上記MDIの性質からMDIを原料として用いて量産するうえでは現実的ではない。
また、上述したとおりオリゴマーは経時と共に形成されるため、オリゴマーの除去は、製造に使用する直前に行うことが好ましい。
芳香族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、o−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、エチルフェニレンジイソシアネート、イソプロピルフェニレンジイソシアネート、ジエチルフェニレンジイソシアネート、ジイソプロピルフェニレンジイソシアネート、トリメチルベンゼントリイソシアネート、ベンゼントリイソシアネートなどを用いることができる。これらの芳香族ポリイソシアネート化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
重合触媒としては、有機錫化合物が好ましく、例えば、ジブチル錫ジアセテ−ト、ジブチル錫ジラウレ−ト、ジブチル錫ジクロライド、ジメチル錫ジクロライド、モノメチル錫トリクロライド、トリメチル錫クロライド、トリブチル錫クロライド、トリブチル錫フロライド、ジメチル錫ジブロマイドなどを用いることができる。これらの重合触媒は、単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
重合触媒の配合割合は、モノマー組成物全量100質量部に対し、通常0.001〜1.00質量部の範囲内である。上記範囲内であれば、重合速度の調整が容易である。
紫外線吸収剤の配合割合は、モノマー組成物全量100質量部に対し、通常0.01〜
10.00質量部の範囲内である。より好ましい範囲は0.05〜1.00であり、配合割合が0.05以上であれば十分な紫外線吸収効果が得られ、1.00以下であれば樹脂が著しく着色することがない。
離型剤の配合割合は、モノマー組成物全量100質量部に対し、通常0.01〜1.00質量部の範囲である。上記範囲内であれば離型促進を効果的に発揮することができ、作業に無理が生じない。
この注型重合は、例えば、各種モノマー及び添加剤を混合した混合物を、ガラス又は金属製のモールドと樹脂製のガスケットとを組み合わせたモールド型に注入して重合を行う。重合温度及び重合時間は使用する原料の種類にもよるが、一般に0〜150℃で0.5〜72時間程度である。
特に好適な光学部材としては、濁りやクモリのない透明性に優れたものであることから、プラスチックレンズ、とりわけ眼鏡用プラスチックレンズである。
実施例及び比較例において、下記の方法により物性評価を行った。
(1)外観
原料を混合した混合物の重合直前外観を目視により観察し、また重合後の得られたレンズを暗室内、蛍光灯下で目視により観察し、重合前外観及び重合後外観の色及び透明性を評価した。
(2)濁度
得られたレンズの濁度をJIS規格(JIS K0101 工業用水試験法の規格)に基づき目視により測定した。
温浴で融解させた4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート〔MDI〕を、濾過法(材質:PTFE、0.2μm)により精製し、その直後にゲル浸透クロマトグラフィ(GPC−104:昭和電工株式会社製)にて測定して、オリゴマー成分を定量したところ0.05質量%であった。
300mlナス型フラスコに、上記の精製したMDI53.95gを仕込み、離型剤としてJP−513(商品名、城北化学工業株式会社製)0.05g、ジメチル錫ジクロライド0.03gを添加し、50℃窒素パージ下で10分間撹拌を続けた。これらが完全に溶解したところで2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン〔DMMD〕29.74g、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)〔PETMA〕16.31gを配合し、0.13kPa(1.0Torr)で20分減圧撹拌を行い混合物とした。
この混合物を中心肉厚が2mmのレンズ型に1.0μmのポリテトラフルオロエチレンメンブランフィルターを通して注型し、24時間かけて初期温度30℃から最終温度120℃の温度プログラムにて重合を行い、レンズを得た。得られたレンズの上記物性評価の結果を表1に示す。
実施例1と同様の濾過法により精製したMDIを50℃にて保管し、24時間後に取り出してゲル浸透クロマトグラフィ(GPC−104:昭和電工株式会社製)にて測定し、オリゴマー成分を定量したところ0.20質量%であった。
上記のMDIを用い、実施例1と同様に行いレンズを得た。得られたレンズの上記物性評価の結果を表1に示す。
実施例1と同様の濾過法により精製したMDIを50℃にて保管し、72時間後に取り出してゲル浸透クロマトグラフィ(GPC−104:昭和電工株式会社製)にて測定し、オリゴマー成分を定量したところ0.50質量%であった。
上記のMDIを用い、実施例1と同様に行いレンズを得た。得られたレンズの上記物性評価の結果を表1に示す。
実施例1と同様の濾過法により精製したMDIを50℃にて保管し、96時間後に取り出してゲル浸透クロマトグラフィ(GPC−104:昭和電工株式会社製)にて測定し、オリゴマー成分を定量したところ0.70質量%であった。
上記のMDIを用い、実施例1と同様に行いレンズを得た。得られたレンズの上記物性評価の結果を表1に示す。
実施例1と同様の濾過法により精製したMDIを50℃にて保管し、120時間後に取り出してゲル浸透クロマトグラフィ(GPC−104:昭和電工株式会社製)にて測定し、オリゴマー成分を定量したところ0.90質量%であった。
上記のMDIを用い、実施例1と同様に行いレンズを得た。得られたレンズの上記物性評価の結果を表1に示す。
実施例1と同様の濾過法により精製したMDIを50℃にて保管し、1週間後に取り出してゲル浸透クロマトグラフィ(GPC−104:昭和電工株式会社製)にて測定し、オリゴマー成分を定量したところ1.00質量%であった。
上記のMDIを用い、実施例1と同様に行いレンズを得た。得られたレンズの上記物性評価の結果を表1に示す。
実施例1と同様の濾過法により精製したMDIを50℃にて保管し、2週間後に取り出してゲル浸透クロマトグラフィ(GPC−104:昭和電工株式会社製)にて測定し、オリゴマー成分を定量したところ1.60質量%であった。
上記のMDIを用い、実施例1と同様に行いレンズを得た。得られたレンズの上記物性評価の結果を表1に示す。
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