JPH0258517A - 高屈折率プラスチックレンズ用樹脂の製造方法 - 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、高屈折率かつ低分散で、耐熱性に優れたプラ
スチックレンズ用樹脂の製造方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕プラス
チックレンズは、無機レンズに比べ、軽量で割れにくく
、染色が可能なため、近年、眼鏡レンズ、カメラレンズ
や光学素子に普及しはじめている。

これらの目的に広く用いられている樹脂としては、ジエ
チレングリコールビスアリルカーボネートをラジカル重
合させたものがあるが、これの屈折率（ｎｏ　）は無機
レンズ（ｎ、　＝１．５２）に比べ、１．５０と小さく
、無機レンズと同等の光学物性を得るためには、レンズ
の曲率を大きくする必要があり、従って、レンズの中心
厚、コバ厚も大きくなり、全体的に肉厚になることが避
けられない。このため、より屈折率の高いレンズ用樹脂
が望まれている。そこで、種々のモノマーの化学構造に
芳香環、塩素原子、臭素原子を導入する方法が提案され
ているが、芳香環の導入だけでは、高屈折率が得難く、
ハロゲン原子を導入した場合は、比重が大きくなりプラ
スチックレンズの長所である軽量性が損なわれる。

またモノマーの化学構造に硫黄原子を導入する方法は、
高屈折率、低分散、かつ低比重が期待できるため、含硫
ウレタン樹脂（特開昭６０−１９４４０１、同６０−２
１７２２９　）が提案されているが、耐熱性が従来のオ
レフィン基のラジカル重合型の樹脂に比べて劣るため、
レンズの染色や、表面コートなどの後加工の際に変型が
起こり易く、後加工時の加工温度を低く保たなければな
らず、広く使用されるためには制限がある。

〔課題を解決するための手段） このような状況に比み、本発明者らは、含硫ウレタン樹
脂について、高屈折率、低分散、かつ低比重であるなど
レンズとしての良好な物性を維持しながら、染色や表面
コートなどの後加工における加熱条件に充分耐えられる
耐熱性を賦与しうる高屈折率レンズ用樹脂の製造につい
て鋭意検討を行った。その結果、一般式（Ｉ） （式中、Ｋは置換基 Ｃ１１！　−（ＣＨＲｈ−ＨＯｈｒ−ヘＣＯｈ−ＨＣＨ
ｚ　ｈ−５ｌ（であり、Ｒは水素原子又はメチル基を、
ｍは０〜３の整数、ｎは０〜１、ｐは０−Ｌｑは１〜３
の整数を示す）で表わされるポリチオールの少なくとも
一種以上と２官能以上のポリイソシアナートの少なくと
も一種以上とを、ＮＧＯ／ＳＨモル比率が０．５〜３．
０の範囲で混合し、加熱重合することにより、この目的
を成就しうる樹脂を製造できることを見出し、本発明に
至った。

すちわち、本発明は、前記一般式（Ｉ）で表わされるポ
リチオールの少なくとも一種以上と、２官能以上のポリ
イソシアネートの少なくとも一種以上とを、ＮＣＯ／Ｓ
Ｈモル比率が０．５〜３．０（７）範囲で混合し、加熱
重合することを特徴とする高屈折率、低分散、低比重、
かつ耐熱性に優れた高屈折率プラスチックレンズ用樹脂
の製造方法である。

本発明に用いられる２官能基以上のポリイソシアネート
としては、例えばキシリレンジイソシアネート、核塩素
化キシリレンジイソシアネート、α、α、α゛、α゛　
−テトラメチルキン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、イソホロンジイソシアネート
、トリレンジイソンアネート、４，４−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
のビウレット化反応生成物、ヘキサメチレンジイソシア
ネートとトリメチロールプロパンとのアダクト反応生成
物、ヘキサメチレンジイソシアネートの三量化物（イソ
シアヌレート化物）、メチルシクロヘキサンジイソシア
ネート、４．４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシ、
アネート、リジンイソシアネート−β−イソシアネート
エチルエステルなどが挙げられるが、得られる樹脂の耐
候性の面からは、キシレンジイソシアネート、テトラメ
チルキシリレンジイソシアネートなどのように芳香環側
鎖のアルキル基にイソシアネート基が置換された芳香族
系イソシアネートや、イソホロンジイソシアネート、メ
チルシクロヘキサンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネートなどのような脂肪族系イソシアネート
が好ましい。

また、本発明に用いられる一般式（＋）で表わされるポ
リチオールは、例えば、トリス（２−メルカプトエチル
）イソシアヌレート、トリス（３−メルカプト−ｎ−プ
ロピル）イソシアヌレート、トリス（２−メチル−３−
メルカプト−ｎ−プロピル）イソシアヌレート、トリス
（メルカプトメチル）イソシアヌレート、トリス（２−
ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸のメルカプトプロピ
オン酸エステル、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソ
シアヌル酸のメルカプト酢酸エステル、トリス（ヒドロ
キシメチル）イソシアヌル酸のメルカプトプロピオン酸
エステル、トリス（ヒドロキシメチル）イソシアヌル酸
のメルカプト酢酸エステルなどが挙げられる。

本発明における一般式（Ｉ）で表わされるポリチオール
の少なくとも一種以上と２官能基以上のポリイソシアネ
ートの少な（とも一種以上との使用割合は、Ｎ　Ｇ　Ｏ
／Ｓ　Ｈモル比率が０．５〜３．０の範囲内、好ましく
は０．５〜１．５の範囲内である。

また、本発明において、樹脂の架橋度を上げるためにペ
ンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトールテトラキス（チオクリコレート）、ペン
タエリスリトールテトラキス（メルカプトプロピオネー
ト）、トリメチロールプロパントリス（メルカプトプロ
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）、ピロガロール等のポリオール、ポリチオ
ールを混合してもよい。その際、七ツマー全体で、ＮＧ
Ｏ／　（ＳＨ＋ＯＨ）モル比率が、０．５〜３．０の範
囲内、好ましくは、０．５〜１．５の範囲内になるよう
にボリイ゛人シアネートを増量する。

また、本発明において、さらに高度の屈折率を得るため
に、キシリレンジチオール、ベンゼンジチオール、トル
エンジチオールなどの芳香環を存するポリチオールやそ
の核ハロゲン化物、ビスムチオールなどを混合してもよ
い、その際、モノマー全体でＮＣＯ／ＳＨモル比率が０
．５〜３．０の範囲内、好ましくは０．５〜１．５の範
囲内になるようにポリイソシアネートを増量する。

本発明においては、ポリイソシアネートとポリチオール
の重合促進のために、ジブチルチンラウレート、ジメチ
ルチンクロライドや２−エチルヘキサン酸鉛などの触媒
を０．０１〜１．０重量％加えてもよい。また、本発明
においては得られる樹脂の物性を維持するため、紫外線
吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、ケイ光染料などの添
加剤を必要に応して適宜加えてもよい。

本発明のレンズ用樹脂の作製は、一般式（［）で表わさ
れるポリチオールの少なくとも一種以上と２官能基以上
のポリイソシアネートの少なくとも一種以上、および必
要に応じて前述のポリオールやポリチオールの架橋剤、
キシリレンジチオールなどの芳香環を持つポリチオール
等を混合し、公知の注型重合法、すなわち、離型処理し
たガラス製または金属製のモールドと、テフロン製、ポ
リエチレン製又は塩ビ製のガスケットを組合わせたモー
ルド型の中に注入し、加熱して硬化させる。

反応温度および反応時間は、使用するモノマーの種類に
よって異なるが、一般には一２０〜１５０’Ｃ５０，５
〜７２時間である。

［効果］ 本発明により、無色透明で高屈折率を有し、低分散、か
つ低比重であり、さらに染色や表面コートなどの後加工
における加熱に対しても変型が起こらず、眼鏡レンズ、
カメラレンズおよびその他の光学素子に用いる樹脂を製
造することができる。

〔実施例〕

以下、本願発明を実施例により具体的に説明する。

なお、実施例中の部は重量部を示す。また、実施例で得
られたレンズ用樹脂の屈折率、アツベ数、玉摺り加工性
、耐衝撃性および染色性の試験方法は次の方法に依った
。

屈折率、アツベ数：ブルフリッヒ屈折計を用いて２０℃
で測定した。

工摺り加工性：眼鏡レンズ加工用の玉摺り機で研削し、
研削面が良好なものを良 （Ｏ）、目詰りを起こして研削が出 来ないものを不良（×）とした。

：中心厚が２１１部ｍの平板を用いて、ＦＤＡ規格に従
って鋼球落下試験を 行い、割れないものを良（０）と した。

：ミケトンポリエステルレンドＦＢ （三井東圧染料社製）０．９部、ジア ルキルスルホコハク酸０．１部およ びβ−ナフタレンスルホン酸ホル マリン縮金物のナトリウム塩０．１ 部を水３００部に分散させ、キャリ ヤ剤としてテトロミンＯＥＭ　（山川 薬品工業社製、オルソフェニルフ エノール系キャリヤ）１．５部を添 加したのち、よくかきまぜなから ８５°Ｃに加熱した染浴中にレンズを 耐衝撃性 染色性 耐熱性 浸漬し、１０分間同温度に維持した のち、染浴から取り出し水で十分 に洗浄したのち赤色に着色したも のを良（０）とし、着色しないも のを不良（×）とした。

：サーモメカニカルアナライザー 〔パーキンエルマー社（米国）〕を 用いて試験片に５ｇ加重し、昇温 温度２．５°Ｃ／分で加熱して熱変形 開始温度を測定した。

実施例１ ｍ−キシリレンジイソシアネート１８８部、トリス（３
−メルカプト−ｎ−プロピル）イソシアヌレート２３４
部およびジブチルチンジラウレート０．１部を混合し、
均一とした液をシリコン系焼付タイプの離型剤で処理し
たガラス母型とポリエヂレン製ガスケットよりなるモー
ルドに注入した。

続いて、５５゛Ｃで３時間、６０”Ｃで２時間、８０°
Ｃで１時間、９０゛Ｃで１時間加熱を行ったのち冷却し
て、離型して得られたレンズは屈折率（ｎｚ。）　　１
．６１５、アンへ数３４、比重１．３３であり、玉摺り
加工性、耐衝撃性、染色性とも良好であり、熱変形開始
温度は】２０°Ｃであった。

実施例２〜１５ 実施例１と同様にして第１′表の組成でレンズを作製し
、その評価結果を第１表に示した。

比較例１ イソホロンジイソシアネート２２２部、ペンタエリスリ
トールテトラキス（メルカプトプロピオネート）２４４
部およびジブチルチンジラウレート０．３部を混合し、
均一とした液を、シリコン系焼付タイプの離型剤で処理
したガラス母型とポリエステル製ガスケットよりなるモ
ールドに注入した。

続いて５５°Ｃで３時間、６０°Ｃで３時間、８０°Ｃ
で１時間、９０’Ｃで１時間、１００°Ｃで１時間加熱
したのち冷却して、離型して得られたレンズは、屈折率
（ｎｚａ）　１．５５、アツベ数４４、比重１．３２で
あり、玉摺り加工性、耐衝撃性、染色性とも良好であり
、熱変形開始温度は９０’Ｃであった。

比較例２ 比較例１と同様に一般式（Ｉ）のイソシアヌレート化合
物を用いず、第１表の組成でレンズを作製し、その評価
結果をおなじく第１表に示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｋは置換基 −ＣＨ＿２■ＣＨＲ■＿ｍ■Ｏ■＿ｎ■ＣＯ■＿ｐ■Ｃ
   Ｈ＿２■＿ｑＳＨであり、Ｒは水素原子又はメチル基を
   、ｍは０〜３の整数、ｎは０〜１、ｐは０〜１、ｑは１
   〜３の整数を示す）で表わされるポリチオールの少なく
   とも一種以上を２官能以上のポリイソシアナートの少な
   くとも一種以上と、ＮＣＯ／ＳＨモル比率が０．５〜３
   ．０の範囲で混合し、加熱重合することを特徴とする屈
   折率プラスチックレンズ用樹脂の製造方法。 ２）ポリチオールがトリス（３−メルカプト−ｎ−プロ
   ピル）イソシアヌレートである請求項１記載の高屈折率
   プラスチックレンズ用樹脂の製造方法。 ３）ポリイソシアネートがキシリレンジイソシアネート
   である請求項１記載の高屈折率プラスチックレンズ用樹
   脂の製造方法。 ４）ポリイソシアネートがα，α，α′，α′−テトラ
   メチルキシリレンジイソシアネートである請求項１記載
   の高屈折率プラスチックレンズ用樹脂の製造方法。 ５）ポリイソシアネートがイソホロンジイソシアネート
   である請求項１記載の高屈折率プラスチックレンズ用樹
   脂の製造方法。 ６）ポリイソシアネートがメチルシクロヘキサンジイソ
   シアネートである請求項１記載の高屈折率プラスチック
   レンズ用樹脂の製造方法。