JPH0222601A - プラスチックレンズ - 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） 本発明は視力矯正レンズ、カメラレンズ、プロジェクタ
−レンズ等の用途に好適な物性の改善されたプラスチッ
クレンズに関するものである。

（従来の技術とその問題点） 透明性プラスチックは、大量生産に適し、軽量であるた
め、プラスチックレンズ分野にも多量に使用されている
。

その代表はポリ（ジエチレングリコールビスアリルカー
ボネート）、ポリ　（メチルメタクリレート）、ポリ　
（スチレン）、ポリ　（カーボネート）等である。

ポリ（ジエチレングリコールビスアリルカーボネート）
は耐衝撃性が良く、染色性に優れるため特に視力矯正用
プラスチックレンズとして良く使われている。しかし屈
折率が１．５０と低い欠点を有する。

ポリ（メチルメタクリレート）は軽量であるが屈折率が
低く耐溶剤性に欠ける。また、ポリ（スチレン）やポリ
（カーボネート）は軽量で屈折率も高いが耐溶剤性に欠
ける。

これらの欠点を改良した樹脂としてブロム原子を含むヒ
ドロキシ化合物とイソシアネートとの反応により得られ
る樹脂（特開昭５８−１６４６１５号公報）や硫黄原子
を含むポリオール化合物とポリイソシアネートとの反応
により得られる樹脂（特開昭６０−２１７２２９号公報
）ブロム原子を含む芳香族アクリル化合物からなる樹脂
（特開昭５７−１０４９０１号公報）等、数多くの樹脂
が提案されている。しかし、いずれの樹脂も眼鏡用プラ
スチックレンズとした場合、比重が１．３５以上で重い
という欠点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は透明性が良く、高屈折率を与え、しかも比
重が小で、耐溶剤性に優れた硬化型のプラスチックレン
ズについて検討した結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、下記のＡ成分及びＢ成分から成る
混合物を下記のモル比範囲で、重合硬化して得たプラス
チックレンズから成る。

−Ａ成分ニ一般式ＣＩ）で表される芳香族ビニル化合物
（式中Ｒ，Ｒ’　、Ｒ２はそれぞれ水素又はメチル基を
示す）、 Ｂ成分：分子中に２〜４個の脂肪族性−３Ｈ基を有する
メルカプト化合物、 モル比：　（Ｂ成分の全−ＳＨ基モル数）／（Ａ成分の
全モル数）＝０．６〜４ Ａ成分を例示すると、 等のオルソ、メタ、パラ体である。

特に好ましくは、次式で示す１−（２−イソシアナトプ
ロピル）−４−イソプロペニルベンゼンを挙げることが
できる。

Ｂ成分は、分子中に２〜４個の脂肪族性−３Ｈ基を有す
る低分子メルカプト化合物である。

例えば、ビス（２−メルカプトエチルオキシ）エタン、
エチレングリコールジチオグリコレート、エチレングリ
コールジチオプロピオネート、１，４−ブタンジオール
ジチオグリコレート、１．４−ブタンジオールジチオプ
ロビオネート、トリメチロールプロパントリス（チオグ
リコレート）、トリメチロールプロパントリス（β−チ
オプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス
（チオグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラキ
ス（β−チオプロピオネ−））　、１．２−ジメルカプ
トエタン、１，２．３−　）リメルカプトプロパン、１
．４−ビス（メルカプトメチル）ベンゼン、１．３−ビ
ス（メルカプトメチル）ベンゼン、１．３．５−　）リ
ス（メルカプトメチル）ベンゼン、１．３−ジメルカプ
トベンゼン、１．４−ジメルカプトベンゼン等が挙げら
れる。

特に好ましくは、トリメチロールプロパントリス（チオ
グリコレート）、トリメチロールプロパントリス（β−
チオプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキ
ス（チオグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラ
キス（β−チオプロピオネート）からなる群から選択さ
れたものである。

Ａ成分及びＢ成分のモル比範囲は、（Ｂ成分の全−ＳＨ
基モル数）／（Ａ成分の全モル数）＝０゜６〜４の範囲
であることが必要である。

前記のモル配合比未満では、混合物の硬化が不十分とな
り、硬化物の強度あるいは硬度が不足する。また、前記
のモル比を越える場合も同様に、混合物の硬化が不十分
で、硬化物の強度や硬度が不足する。

Ａ成分及びＢ成分のより好ましいモル比範囲は１〜３の
範囲である。

さらにまた、本発明は、下記のＡ成分、Ｂ成分及びＣ成
分から成る混合物を下記のモル比範囲で重合硬化して得
たプラスチックレンズから成る。

Ａ成分ニ一般式〔Ｉ〕で表される芳香族ビニル化合物（
式中Ｒ，Ｒ’　１．Ｒ２はそれぞれ水素又はメチル基を
示す）、 Ｂ成分：分子中に２〜４個の脂肪族性−３Ｈ基を有する
メルカプト化合物、 Ｃ成分：分子中に１個の脂肪族性−ＯＨ基と１〜３個の
炭素−炭素二重結合基を有するヒドロキシル化合物、あ
るいは分子中に２〜４個の脂肪族性−ＯＨ基を有するヒ
ドロキシル化合物、モル比：　（Ｂ成分の全−ＳＨＩモ
ル数とＣ成分の全一〇Ｈ基モル数の和）／（Ａ成分の全
モル数）−〇、６〜４、かつミ （Ｂ成分の全−ＳＨ基モル数）／（Ａ成分の全モル数）
＝０．３〜３、かつ、 （Ｃ成分の全一〇Ｈ基モル数）／（Ａ成分の全モル数）
＝２以下。

Ａ成分、及びＢ成分の意味するところや具体例および好
ましい具体例は先に示した通りである。

Ｃ成分は１分子中に１個の脂肪族性−ＯＨ基と１〜３個
のラジカル反応性炭素−炭素二重結合基を有する１価ア
ルコール、もしくは１分子中に２〜４個の脂肪族性−Ｏ
Ｈ基を有する２価アルコール、３価アルコールあるいは
４価アルコールを示す。

分子中に１個の脂肪族性−ＯＨ基と１〜３個の炭素−炭
素二重結合基を有するヒドロキシル化合物は例えば、エ
チレングリコールモノアクリレート、エチレングリコー
ルモノメタクリレート、グリセリンジアクリレート、ト
リメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、ビス（２−ヒドロキシエチル
）スルフィドモノアクリレート、ビス（２−ヒドロキシ
エチルチオ）エタンモノアクリレート、（ヒドロキシメ
チル）スチレン等が挙げられる。

分子中に２〜４個の脂肪族性−〇Ｈ基を有するヒドロキ
シル化合物は例えば、エチレングリコール、プロピレン
グリコール、１，４−ブタンジオール、グリセリン、グ
リセリンモノアクリレート、トリメチロールプロパン、
トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリ
スリトール、ペンタエリスリトールモノアクリレート、
ペンタエリスリトールジアクリレート、１．４−ビス（
ヒドロキシメチル）ベンゼン、１．３．５−　）リス（
ヒドロキシメチル）ベンゼン、ビス（２−ヒドロキシエ
チル）スルフィド、ビス（２−ヒドロキシエチルチオ）
エタン、ビスフェノールＡのビス（２−ヒドロキシエチ
ル）エーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル
のアクリル酸付加物、テトラブロムビスフェノールＡの
ビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、テトラブロム
ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのアクリル酸付
加物等が挙げられる。

特に好ましくは２例えば、エチレングリコールモノアク
リレート、エチレングリコールモノメタクリレート、ト
リメチロールプロパンモノアクリレート、トリメチロー
ルプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールジア
クリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、
ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのアクリル酸付
加物、テトラブロムビスフェノールＡジグリシジルエー
テルのアクリル酸付加物、（ヒドロキシメチル）スチレ
ン等である。

Ａ成分、Ｂ成分、及びＣ成分のモル比範囲は、（＜）：
（Ｂ成分の全−ＳＨ基モル数とＣ成分の全一〇Ｈ基モル
数の和）／（Ａ成分の全モル数）＝０゜６〜４、かつ、 （ロ）＝（Ｂ成分の全−ＳＨ基モル数）／（Ａ成分の全
モル数）−０，３〜３、かつ、 （ハ）＝（Ｃ成分の全一〇Ｈ基モル数）／（Ａ成分の全
モル数）＝２以下、 であることが必要である。

（イ）のモル配合比未満あるいは越える場合は、混合物
の硬化が不十分となり、硬化物の強度ある−いは硬度が
不足する。

（０）のモル配合比未満の場合、硬化物のアツベ数（逆
分散値）が低下しレンズの色収差が大となる。また力学
的強度や硬度が不足し易い。一方、越える場合は硬化物
の硬度が低下する。

（ハ）のモル配合比を越える場合は、硬化物の屈折率の
低下、アツベ数の低下、比重増大、あるいは力学的強度
不足などの欠点のいずれかが顕著となり、プラスチック
レンズとして望ましい特性が損なわれる。

Ａ成分、Ｂ成分、及びＣ成分のより好ましいモル比は、 （イ）：　１〜３の範囲、 （０）：　　０．５〜２．５の範囲、 （ハ）：１．５以下の範囲　である。

本発明の重合硬化は公知のラジカル重合開始剤によって
行われる。ラジカル重合開始剤は、加熱あるいは紫外線
によってラジカルを発生させ得るものであり、例えば過
酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシカーボネー
ト、アゾビスイソブーチロニトリル等の熱重合開始剤や
ベンゾフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテ
ル等の光重合開始剤が挙げられる。

ラジカル重合開始剤の配合量は通常、総量に対して　０
．０１〜５重量％、好ましくは０．０５〜５重量％の範
囲である。

なお重合硬化の際、硬化前混合物に公知のラジカル反応
性化合物、例えばスチレン、メチルスチレン、クロロス
チレン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジアク
リレート、エチレングリコールジメタクリレート、ペン
タエリスリトールテトラキス（アクリレート）、トリメ
チロールプロパントリス（アクリレート）、ビスフェノ
ールＡのビス（アクリロキシエチル）エーテル、ビスフ
ェノールＡのビス（メタクリロキシエチル）エーテル、
ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート、トリ
アリルイソシアヌレート、ベンジルマレイミド、フマー
ル酸ジベンジル、等を加えて希釈することができる。そ
の場合、希釈量は硬化前混合物の重量以下であることが
好ましい。

また、硬化前混合物に公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤
、脱色剤等の添加剤を加えて得られる重合硬化物の実用
性向上を図ることはもちろん可能である。

本発明のプラスチックレンズは通常衣のようにして得る
。すなわち芳香族ビニル化合物Ａ、メルカプト化合物Ｂ
、ヒドロキシル化合物Ｃ１およびラジカル重合開始剤を
混合しガラスや金属製の型に入れる。次に加熱あるいは
紫外線照射によって重合反応を進め、０．１〜２４時間
後に型から取り外す。

（発明の効果） 本発明のプラスチックレンズは無色透明で比重が小さく
軽いという特徴を持つ。さらに、屈折率が高い、耐候性
が良い等の特性があり光学レンズとして各種用途に使用
でき、特に視力矯正レンズ用として好適である。

（実施例） 以下実施例及び比較例により本発明を更に詳しく説明す
る。

なお略号は次の化合物を示す。

ＰＥＴＰ： ＰＥＴＧ： ＴＭＴＰ： ＴＭＴＧ　　： ＢＭＭＢ： ｔ ＣＩＳｔ　　： ＤＡＰ　　　： ｍＤＶＢ　　： ＥＣ；ＤＭ　： ＴＭＴＡ　　： ＴＡＴ　　　： ＥＧＭ　　　： ＰＥＴＡ： １−（２−イソシアナトブ日ピル）−４−イソプロペニ
ルベンゼンペンタエリスリトールテトラキス（β−チオ
プロピオネート）ペンタエリスリトールテトラキス（チ
オグリコレート）トリメチロールプロパントリス（β−
チオプロピオネート）トリメチロールプロパントリス（
チオグリコレート）■、４−ビス（メルカプトメチル）
ベンセンスチレン ｐ−クロロスチレン ジアリルフタレート メタシビニルベンゼン エチレングリコールジメククリレート トリメチロールブＵバントリス（アクリレート）トリア
リルトリメリテート エチレングリコールモノメタク１ルートペンタエリスリ
トールトリ（７クリレート）ＴＭＤＡ　　：　　）リメ
チυ−ルプロパンジアク１ルートＰ　Ｅ　　　　　：　
ペンタエリスリトールＢＡＤＧＡ　　：　　ビスフェノ
ールトＡジグリシジルエーテルのジアクリル酸付加体 ＢＨＥＴＥ：　　ビス（２−しＦｒ１キシエチルチオ）
エタン４ＨＭＳｔ：４−（ヒドロキシメチル）スチレン
実施例　Ｉ Ａ成分（芳香族ビニル化合物）としてＴＭ４０ｇ　（０
，２０モル）、　Ｂ成分（メルカプト化合物）としてＰ
ＥＴＰ４９ｇ　（０，１０モル）、及びラジカル重合開
始剤としてバーブチル０（ｔ−ブチルパーオキシ（２−
エチルヘキサノエイト））０．５重量％（０，４５ｇ）
を均一に混合し、２枚のガラス製時計皿とゴム製ガスケ
ットで構成された型の中に注入して、５０°Ｃから５５
°Ｃまで１０時間、５５°Ｃから６５°Ｃまで５時間、
６５°Ｃから７５°Ｃまで２時間、７５°Ｃから１００
°Ｃまで３時間、それぞれ直線的に昇温後、１００°Ｃ
で１時間（合計２１時間）保持して重合硬化を行った。

ここで、（Ｂ成分の全−ＳＨ基）／（Ａ成分子Ｍ）のモ
ル比＝２．０である。

得られたレンズ状硬化物は　比重が１．２４と軽く、無
色透明であり、アツベ屈折計により測定した屈折率ＮＦ
は１．５７１、アツベ数は３９と高屈折率かつ高アツベ
数の良好な光学的特性を有していた。また、硬度は２Ｈ
で耐候性も良好であり、プラスチックレンズ特に眼鏡用
レンズとして優れたものであった。

なお、耐候性はスガ試験機サンシャインウェザーメータ
ーに暴露２００時間後に変色が無い場合を良好とした。

実施例　２〜８及び　比較例　１〜５ 表１に示したＡ成分（芳香族ビニル化合物：ＴＭ）、Ｂ
成分（メルカプト化合物）、及びラジカル重合開始剤バ
ーブチル００．５重量％を混合し、実施例１と同様に重
合硬化した。得られた硬化物の物性値を表１に示した。

実施例　９〜１５ 表２に示したＡ成分（芳香族ビニル化合物：ＴＭ）、Ｂ
成分（メルカプト化合物）、その他成分（ラジカル重合
性希釈剤）、及びラジカル重合開始剤パーブチルＯ００
５重量％を混合し、実施例１と同様に重合硬化した。得
られた硬化物の物性値を表２に示した。

実施例　１６ Ａ成分（芳香族ビニル化合物）として７Ｍ４０ｇ（０，
２０モル）、Ｂ成分（メルカプト化合物）としてＰＥＴ
Ｐ４９ｇ　（０，１０モル）、Ｃ成分（ヒドロキシル化
合物）としてＢＧＭ２６゜２ｇ　（０，２０モル）、及
びラジカル重合開始剤としてバーブチル００．５重量％
（０，５８ｇ）を均一に混合し、２枚のガラス製時計皿
とゴム製ガスケットで構成された型の中に注入して、３
５°Ｃから５５°Ｃまで１０時間、５５°Ｃから６５°
Ｃまで５時間、６５°Ｃから７５°Ｃまで２時間、７５
°Ｃから１００°Ｃまで３時間、それぞれ直線的に昇温
後、１００　’Ｃで１時間（合計２１時間）保持して重
合硬化を行った。

ここで、（Ｂ成分の全−ＳＨ基とＣ成分の全一〇Ｈ基の
和）／（Ａ成分子Ｍ）のモル比；３．０、（Ｂ成分の全
−ＳＨ基）／（Ａ成分子Ｍ）のモル比＝２．０、　　（
Ｃ成分の全一〇Ｈ基の和）／（Ａ成分子Ｍ）のモル比＝
１．０である。

得られたレンズ状硬化物は　比重が１．２７と軽く、無
色透明であり、アツベ屈折計により測定した屈折率ＮＦ
は１．５６３、アツベ数は４３と高屈折率かつ高アツベ
数の良好な光学的特性を有していた。また、硬度はＨで
耐候性も良好であった。

実施例　１７〜２７及び　比較例　６〜９表３に示した
Ａ成分（芳香族ビニル化合物：ＴＭ）、Ｂ成分（メルカ
プト化合物）、Ｃ成分（ヒドロキシル化合物）、及びラ
ジカル重合開始剤パーブチルＯ００５重量％を混合し、
実施例１６と同様に重合硬化した。得られた硬化物の物
性値を表３に示した。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記のＡ成分及びＢ成分から成る混合物を下記の
   モル比範囲で、重合硬化して得たプラスチックレンズ。 Ａ成分：一般式〔 I 〕で表される芳香族ビニル化合物
   （式中Ｒ、Ｒ＾１、Ｒ＾２はそれぞれ水素又はメチル基
   を示す）、 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 Ｂ成分：分子中に２〜４個の脂肪族性−ＳＨ基を有する
   メルカプト化合物、 モル比：（Ｂ成分の全−ＳＨ基モル数）／（Ａ成分の全
   モル数）＝０．６〜４。
2. （２）Ａ成分が、次式で表される芳香族ビニル化合物で
   あり、 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｂ成分が、トリメチロールプロパントリス（チオグリコ
   レート）、トリメチロールプロパントリス（β−チオプ
   ロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（チ
   オグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（
   β−チオプロピオネート）からなる群から選択されたも
   のである請求項１記載のプラスチックレンズ。
3. （３）下記のＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分から成る混合物
   を下記のモル比範囲で、重合硬化して得たプラスチック
   レンズ。 Ａ成分：一般式〔 I 〕で表される芳香族ビニル化合物
   （式中Ｒ、Ｒ＾１、Ｒ＾２はそれぞれ水素又はメチル基
   を示す）、 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 Ｂ成分：分子中に２〜４個の脂肪族性−ＳＨ基を有する
   メルカプト化合物、 Ｃ成分：分子中に１個の脂肪族性−ＯＨ基と１〜３個の
   炭素−炭素二重結合基を有するヒドロキシル化合物、あ
   るいは分子中に２〜４個の脂肪族性−ＯＨ基を有するヒ
   ドロキシル化合物、 モル比：（Ｂ成分の全−ＳＨ基モル数とＣ成分の全−Ｏ
   Ｈ基モル数の和）／（Ａ成分の全モル数）＝０．６〜４
   、かつ、 （Ｂ成分の全−ＳＨ基モル数）／（Ａ成分の全モル数）
   ＝０．３〜３、かつ、 （Ｃ成分の全−ＯＨ基モル数）／（Ａ成分の全モル数）
   ＝２以下。
4. （４）Ａ成分が、次式で表される芳香族ビニル化合物で
   あり、 ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｂ成分が、トリメチロールプロパントリス（チオグリコ
   レート）、トリメチロールプロパントリス（β−チオプ
   ロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（チ
   オグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（
   β−チオプロピオネート）からなる群から選択されたも
   のであり、またＣ成分が、分子中に１個の脂肪族性−Ｏ
   Ｈ基と１〜３個の炭素−炭素二重結合基を有する化合物
   である請求項３記載のプラスチックレンズ。