JPH01187501A - プラスチックス製レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は特定のポリエステルからなる高屈折率で高アツ
ベ数を有するプラスチックス製レンズに関し、詳しくは
Ｃａ化合物、Ｇｅ化合物を触媒として用いたポリエチレ
ン−２，６−ナフタレンジカルボキレーシからなる前記
特徴を有するプラスチックス製レンズに関するものであ
る。

［従来技術］ 従来から眼鏡や顕微鏡用のレンズには無機ガラス（クラ
ウンガラス１フリントガラス等）レンズが使用されてき
たが、軽量化、易染色製、ファッション性、安全性等の
面から、有機ポリマーを用いたプラスチックス製レンズ
も最近普及してきている。現在レンズ用に使用されるプ
ラスチック材料の主流はＣＲ−３９（ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネートモノマーの重合体）であり
、比重が無機ガラスに較べて小さいため、軽量化に成功
し今日多量に使用されている。しかしながらこのＣＲ−
３９は、屈折率が１．５程度であるためにｍ機ガラスと
同等の機能を発現させるには相当なレンズの厚みが必要
となる。

従って、軽くて、薄くて、無機カラスと同等の機能を有
するレンズを提供するために高屈折率を有する有機ポリ
マーの開発か要求され、この課題に対応して、例えば特
開昭５０−９８３４１　、特開昭５７−２８１１８．特
開昭５７−８５００２　、特公昭５８−１４４４９．特
公昭６２−５０４８８等に示される技術開発がなされて
きた。

一方、この軽量化・薄型化のなめにレンズに必要とされ
る高屈折率と並んでアツベ数もレンズ用材料には重要な
要素である。すなわちアッベ数が大きい程分散（屈折率
の波長依存性）が小さいことから色収差（光の波長によ
ってレンズによりまげられな光が別の点に集まる現象）
も小さくなり、レンズとして良質なものとなる。

しかしながら、無機ガラスにおいても有機ポリマーにお
いても、屈折率が高い素材においてはアツベ数が小さく
、逆にアツベ数の高い素材においては屈折率か低い傾向
がある。言い換えると、高屈折率で高アツベ数を備えた
プラスチックス製レンズとして有用な有機ポリマーは殆
どその例を見ない。

また従来公知の有機ポリマーをプラスチックス製レンズ
として成形する場合には、これら有機ポリマーの多くが
熱硬化性であるために、成形型あるいは注型を用いて重
合させながら成形する、いわばバッチ式の成形方法で作
成され、流動性、成形性、耐熱性等多くの性質を満足す
る必要のある射出成形機を利用した連続成形で生産され
るものも殆どない。

そこで、本発明者は、高屈折率と高アツベ数を兼備した
有機ポリマーを精力的に捜しなところ、熱可塑性樹脂で
あってレンズ等の光学部材に熔融成形可能なものとして
ポリスチレン及びポリエチレン−２，６−ナフタレンジ
カルボキシレートを見い出した。前者のポリマーは、し
かながら、安定な熔融成形か得難く、可塑剤や熱安定剤
を併用すると、成形品の屈折率の低下をもたらす等の問
題があるため実用化は困難であると判断された。これに
対し、後者のポリエステルは屈折率が１．６を超え、ま
たアツベ数もポリマーの製造条件及び成形条件によって
２５程度にまで到達できる可能性を見い出した６もっと
も、通常知られている製造条件では、色相の良好なもめ
（実質的に無色なものの意）、透明度の高いもの、成形
歪のないもの等が得られず、また熱安定性が不足すると
成形によって黄褐色系に変色する等の問題が潜在してい
ることが判明した。

ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート
は公知のポリマーであるか、これを光学レンズ等に供す
るには、上述の物性を備えるような製造条件が確立され
ねばならない。例えば、ポリエステル類の製造条件とし
て通常実施されている直接エステル化法は、鋭意検討し
たものの高透明度の成形品が得られなかった。そこで、
エステル交換法と重縮合法とを組合せてポリマーを得る
方法に依ったのであるが、この場合にも、ポリエステル
の代表的な重合触媒であるアンチモン化合物はポリマー
に対する溶解性が乏しいため透明性が不足することが判
った。またチタン系化合物を触媒として使用するとポリ
マーに着色が生じ光学器材に適さないことも判明してい
る。ポリエステルのエステル交換反応や重縮合反応に用
いる触媒は極めて多数知られているものの、光学レンズ
に適する高い透明性、無色性に加えて、アツベ数を高め
るものは全く知られていない。そして、ある種の触媒を
用いて得られたポリマーは成形時に歪が生じるなどの問
題もあることが判った。

［発明の目的］ 本発明は、ポリエチレン−２，６−ナツタレンジカルホ
キシレー１・から高屈折率で高アツベ数を有し、色相（
無色性）、透明性の良好な成形歪の少ないプラスチック
ス製レンズを提供することを目的とする。

［発明の構成］ −６＝ 上記の技術上の課題は、次の要件を満足するとき達成さ
れる。

即ち、カルシウム（Ｃａ）化合物の存在下でエステル交
換反応を施し、次いでゲルマニウム（Ｇｅ）化合物の存
在下、重縮合反応を行なうことにより得られ、固有粘度
［η］が少なくとも０．３でありかつ溶液ベースか１０
％以下であるポリエチレン−２，６−ナフタレンジカル
ボキシレートからなり、成形後の屈折率（ｎ）か１．６
以上、アツベ数（ν）が２５以上でかつ色彩色差計で測
定しなｃｏｌ　ｂ値が３．０以下であることを特徴とす
るプラスチックス製レンズである。

本発明の素材として用いるポリマーは、「ポリエチレン
−２，６−ナフタレンジカルボキシレート」である。該
ポリマーは、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸の低級
アルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交
換反応し、縮重合することによって得られる。ここに、
「低級アルキルＪとは炭素数１〜４のアルキル基をいう
。

該ポリマーを製造するにあたり、エステル交換触媒とし
て用いる「カルシウム化合物」としては、有機酸塩、炭
酸塩等が挙げられる。具体的には酢酸カルシウム、安息
香酸カルシウム、炭酸カルシウム等が例示される。これ
らのうち、酢酸カルシウムが特に好ましい。カルシウム
化合物の使用量は通常ポリエステルを構成する酸成分に
対して５０〜１５０ｎｍｏｌ　　（ミリモル）％である
。

ここで必要に応じて整色剤としての酢酸コバルトを０〜
１０１ｏ１％添加しても良い。

エステル交換触媒としてマグネシウム化合物。

マンカン化合物を用いた場合、透明性は良好であるが、
色相（無色性）はカルシウムより若干劣り、成形時の溶
融安定性は悪い。また亜鉛化合物は色相が悪いうえ、透
明性、溶融熱安定性か劣る。更にリチウム化合物は、熱
安定性が比較的良好であるが、透明性１色相が悪くなる
。

本発明において重合触媒として用いる［ゲルマニウム化
合物」としては、酸化物、有機酸塩、アルキル又はアリ
ール化合物が挙げられ、具体的には酸化ゲルマニウム、
四酢酸ゲルマニウム、蓚酸ゲルマニウム、酒石酸ゲルマ
ニウム、テトラフェニルゲルマニウム等が例示される。

これらのうち特に二酸化ゲルマニウムが好ましい。Ｇｅ
化合物の使用量は通常ポリエステルを構成する酸成分に
対して１０〜１００ｕｏ１％である。Ｔｉ化合物やｓｂ
化合物を使用した場合には、ポリマー及び成形品の色相
が悪く、しかも成形品に歪が生じやすい。

しかし、Ｃａ−Ｇ’ｅ系の場合には、理由は明らかでな
いが、驚くべきことに成形歪は生ぜず、光学レンズに適
することがわかった。更にこのレンズは高屈折率且つ高
アツベ数であり、光学レンズとして好適なものである。

更に、Ｃａ−Ｇｅ系で得たポリマーは高度に透明であり
、溶液ベースが１０％以下とな仝。この溶液ベースは積
分球式濁度計によって測定される。

通常の透明なポリエステルは溶液ベースが２０％前後で
あるが、光学レンズに供する場合には１０％以下である
ことか好ましい。高透明度のレンズ材料の要求は自明な
ことであるが、高屈折率と高アッへ数とを同時に満足し
なけばならない点で、厳しい制約がある。このＣａ−Ｇ
ｅ系触媒の適宜な使用条件によって、８〜１０％の溶液
ベースを備えたポリエチレン−２，６−ナフタレンジカ
ルボキシレートか得られる。

また、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートの重
合度の目安である固有粘度は、０．３以上であることが
必要である。０．３未満であると成形品がもろくなる。

固有粘度が高すぎると溶融粘度が高くなり、成形困難と
なって、Ｃａ＝Ｇｅ系でも成形歪か残る。好ましい［η
］範囲は０．３５〜０．７０更に好ましくは０．４０〜
０．６５である。

し発明の効果］ 本発明のプラスチックス製レンズは、高屈折率であり、
しかもアツベ数もある程度の高い値を有し、無色性（色
相）、透明性か良好で成形歪が少なく、射出成形機によ
る連続成形も可能な優れた特徴を有し、薄型、軽量品の
作成か可能である。

［実施例］ 以下実施例によって本発明を具体的に説明する。

なお実施例において部とは重量部を表わす。又、各物性
値は下記の試験法により測定しな。

（１）屈折率 アツベ屈折系（■アタゴ社製Ｔｙｐｅ　１ア）を用いて
２０°Ｃにおける屈折率を測定した。中間液にはイオウ
ヨウ化メチレン溶液を使用した。

（２）　　アツベ数 屈折率同様アツベ屈折計を用いて屈折率の測定と同時に
分散値（ＮＦ　−Ｎｃ　）を求め、シー（ＮＯ−１）／
（ＮＦ　−ＮＣ）の式より計算しな。

（ａ　ポリマーの固有粘度［η］ １．１，２．２−テトラクロロエタンとフェノールの２
二３混合溶液中３５℃で測定した溶液粘度より算出しな
値 −（４］　　Ｃｏｌ　ｂ ■ミノルタ製色彩色差計ＣＲ−１００を用い、成形レン
ズをＣＲ−１００付属の標準白色板上に重ねて測定した
値 （５）ボリマーベース ２０％Ｏ−クロロフェノール溶液を２０℃で積分球式濁
度計を用いて測定 （６）成形歪 可視光源上に厚さ１市の偏光フィルムを固定しさらにそ
の上に成形したレンズを固定し、もう１枚の偏光フィル
ムを回転させ、レンズ歪による環状あるいは稿状の発光
現象の有無を観察する。

実施例１ ２．６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル３３．５部エ
チレングリコール１７．０部を原料とし酢酸カルシウム
０．０２部（８２，７ｉｎｏ　１％）を触媒として使用
し、エステル交換反応後引き続いて酸化ゲルマニウム０
．０１部（ｆ３９．６１ｒＯｏ　１％）を重合触媒とし
て、重縮合反応を実施し、重縮合反応によって得られた
固有粘度［η］＝０．６０のポリエチレン−２，６−ナ
フタレンジカルボキシレートポリマーを用いて、小型射
出成形機及び縦（２０ｍｓ＋）Ｘ横（１０ｍｍ）Ｘ厚み
（３ｒｓｌ＋）の測定サンプル作成用金型を用いて作成
したサンプルの屈折率とアツベ数を測定した。この時の
屈折率は１．６５．アツベ数は２６．０であった。

さらにこのポリマーを直径６０Ｉ１ｍの虫メカネ用凸レ
ンズ金型を用いてメガネレンズ作成時の射出成形性を検
討したが、成形性に特に問題がなく、無色透明レンズを
得ることかできた。

実施例２，３及び比較例１〜６ 実施例１における酢酸カルシウム及び二酸化ゲルマニウ
ムの代わりに各種化合物を用いて作成したポリマ、−及
び固有粘度を変更したポリマーの物性及び成形品の物性
を表−１に示す。

手続補正書 昭和６３年　５月／７日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシ
   レートよりなるレンズであって、該レンズとなるポリマ
   ーはその固有粘度が０．３乃至０．７の範囲にありかつ
   その溶液ベースが１０％以下であり、該レンズはその屈
   折率が少なくとも１．６、そのアッベ数が少なくとも２
   ５でありかつ色彩色差計によるｃｏｌｂ値が３．０以下
   であるプラスチックス製レンズ。
2. （２）カルシウム化合物の存在下でエステル交換反応を
   行ない、次いでゲルマニウム化合物の存在下で重縮合反
   応を行って得られた固有粘度が少なくとも０．３５であ
   り、かつ溶液ベース１０％以下のポリエチレン−２，６
   −ナフタレンジカルボキシレートよりなる請求項１記載
   のプラスチックス製レンズ。
3. （３）実質的に無色であり、高度に透明であり、成形歪
   が実質的になく、屈折率が１．６４以上、アッベ数が２
   ５．０以上であるポリエチレン−２，６−ナフタレンジ
   カルボキシレートよりなるレンズ。