JPH0426441B2

JPH0426441B2 -

Info

Publication number: JPH0426441B2
Application number: JP59100627A
Authority: JP
Inventors: Teruo Sakagami; Yasufumi Fujii; Naohiro Murayama
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1992-05-07
Also published as: JPS60245613A

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景技術分野本発明は、レンズ、特に屈折率1.56以上でアツ
ベ数27以上の染色性良好なレンズ、に関する。従来、光学機器には、種々の無機ガラスレンズ
が使用されてきたが、合成樹脂レンズが、その軽
量性、加工性、安定性、染色性、大量生産性およ
び低コストの可能性などから無機ガラスレンズと
共に広く使用され始めている。合成樹脂レンズに求められる様々な物性の中
で、高屈折率および低分散は極めて重要なもので
ある。高屈折率を有することは、例えば、顕微
鏡、写真機、望遠鏡等の光学機器や眼鏡レンズ等
において重要な位置を占めるレンズ系をコンパク
トにし、また軽量化するだけでなく、球面等の収
差を小さく抑える利点を有する。一方、低分散で
あることが色収差を少なくできる点で極めて重要
であることは言うまでもない。そして、無機ガラ
スレンズでは実現し難い特性として、種々の染料
を用いて種々の色に染色できるということは合成
樹脂レンズにとつて欠かせないものである。特
に、レンズ成型後に好みの色に染色できることは
最も好ましいことである。しかし一般に合成樹脂レンズにおいても、無機
ガラスレンズと同様に高屈折率レンズは高分散、
低屈折率レンズは低分散という傾向がある。例え
ば、現在眼鏡用合成樹脂レンズとして最も普及し
ているレンズ材料にジエチレングリコールビスア
リルカーボネート（以下CR−39という）がある
が、CR−39はアツベ数がν＝60と高い（即ち分
散は低い）けれども屈折率はn_D＝1.50と極めて低
いものである。レンズ材料として一部使用されて
いるポリメチルメタクリレートも、CR−39と同
様に、アツベ数がν＝60と高いが、屈折率はn_D＝
1.49と低い。比較的高屈折率かつ低分散と言われ
るポリスチレン（n_D＝1.59、ν＝30.4）、ポリカボ
ネート（n_D＝1.59、ν＝29.5）は、レンズ材料と
して必要とされる他の物性において問題がある。
例えば、ポリスチレンは表面硬度、耐溶剤性等に
欠けるし染色性は全くない。また、ポリカーボネ
ートは、表面硬度に欠けるものである。更に、高
屈折率であるポリナフチルメタクリレート（n_D＝
1.64）およびポリビニルナフタレン（n_D＝1.68）
は、アツベ数がそれぞれν＝24およびν＝20と低
いものになつており、いずれの材料にも問題が多
い。染色性の面からみてみると、CR−39は染色性
を有するけれども前述の様に極めて屈折率が低
い。一般に、屈折率を高めるためにはフエニル
基、ナフチル基等の芳香族基を有するものあるい
はハロゲン基を含有するものが用いられるが、残
念なことに、これ等の基は疎水性が強くて通常は
染色性を低下させる傾向を有する。このように、
いずれの材料にも問題が多いのであつて、このよ
うなところから屈折率、アツベ数、染色性等にバ
ランスのとれた合成樹脂レンズ材料が要望されて
いた。ところで、本発明者らは既に一つの提案を行な
つている（特願昭58−170451号）。この先行発明
では、単量体として２，２−ビス〔（メタ）アク
リロキシハロフエニル〕プロパンまたは２，２−
ビス〔（メタ）アクリロキシポリエトキシハロフ
エニル〕プロパン（ここで、「（メタ）アクリロキ
シ」は、メタクリロキシもしくはアクリロキシを
意味する）を使用することによつて、高屈折率と
低分散の両立を実現することに成功している。し
かし、染色性に関しては十分とはいえなかつた。発明の概要要旨本発明者等は上記の点に解決を与えることを目
的とし、特定のハロゲン含有単量体を用いること
によつてこの目的を達成しようとするものであ
る。すなわち、本発明による屈折率n²⁰ _D＝1.56以上
およびアツベ数がν＝27以上の染色性良好なレン
ズは、下式(1)で示される単量体（）10〜50重量
％およびこれと共重合可能な単量体（）〔たゞ
し、２，２−ビス〔（メタ）アクリロキシハロフ
エニル〕プロパン化合物または２，２−ビス
〔（メタ）アクリロキシポリエトキシハロフエニ
ル〕プロパン化合物を除く。こゝに「（メタ）ア
クリロキシ」はメタクリロキシもしくはアクリロ
キシを意味するものとする〕50〜90重量％からな
ること、を特徴とするものである。（式中、ＲはＨもしくはCH₃基、ｍはBrの置
換数で２〜〜５の整数、ｎは２〜４の整数）ここで、共単量体（）の限定は、特願昭58−
170451号および特願昭58−176691号の発明との重
複関係を排除するためのものである。効果本発明の共重合体からなる合成樹脂レンズは
1.56以上の高屈折率を有すると共にアツベ数27以
上の低分散であり、しかも染色性良好な極めてバ
ランスのよいレンズであつて、前記した従来のレ
ンズの問題点を解決したものである。本発明の共重合体がレンズとしてこのような優
れた性質を有することは本発明者によつて始めて
見出されたものであり、この効果は主として本共
重合体が単量体（）を含むものであることによ
つてもたされたものと考えられる。発明の具体的説明共重合体単量体（）本発明による合成樹脂レンズを構成する共重合
体の主成分は、次の一般式(1)で示されるハロゲン
含有である。（式中、Ｒは水素もしくはCH₃基、ｍはBrの
置換数で２〜〜５の整数、ｎは２〜４の整数）この式で、ｎの数はレンズ特性に重要な意味を
もつている。すなわち、ｎの数が大きくなるほ
ど、本発明の共重合体の特徴の一つである各種の
染料に対する染色性が良好となる傾向を示す。し
かしながら、ｎが大きいと、ハロゲンの含有量が
実質的に小さくなるので、屈折率は低下する傾向
を示す。この意味から、本発明に於てはｎは２〜
４までの整数のものが用いられる。なお、ｎが２
〜４の範囲であれば、単量体（）はｎの数の異
る混合物であつてもよい。一方、臭素原子の置換数を表わすｍの値は、屈
折率に一番大きな影響を与える。この値を２より
５まで変化させることによつて、目的に合つた屈
折率のレンズを設計することができる。一般式（）で示される単量体（）の具体例
としては、たとえば、（メタ）アクリロキシエト
オキシジブロムベンゼン、（メタ）アクリロキシ
エトキシ−２，４，６−トリブロムベンゼン、
（メタ）アクリロキシジエトキシ−２，４，６−
トリブロムベンゼン、（メタ）アクリロキシエト
キシ−４−ブロムベンゼン、（メタ）アクリロキ
シエトキシペンタブロモベンゼン等をあげること
ができる。これらは例示であつて、単量体（）
はこれらだけに限定されるものではないことはい
うまでもない。本発明は、このような単量体（）由来の単位
を重合体中に導入したことによつて、高屈折率お
よび低分散ならびに良好な染色性を実現したもの
である。しかし、単量体（）のみの単独重合体
は、レンズとしては不適当である。単量体（）
は、これのみでは重合性に乏しくて重合収率を充
分高くできず、従つてたとえば注型重合によつて
レンズを得る場合等に充分硬いレンズができない
だけでなく単量体が残存して好ましくないからで
ある。一方、この問題を解決すべく単量体（）を共
重合体化する場合には、共重合体中に単量体
（）成分が余りに少ないと当然のことながら上
述の屈折率、アツベ数および染色性に関する特性
が得られない。このような観点から、単量体（）は共重合体
中に於て10〜50重量％の範囲を占めることが必要
である。共単量体上記したところから、本発明では単量体（）
の重合性をあげるためにこれと共重合可能な単量
体を用いる。この場合の単量体、すなわち共単量
体、の性質としては、それ自身の単独重合体が特
に良好な染色性を有するということは必要ではな
いが、このような単量体の単独重合体が屈折率も
しくはアツベ数の大きい透明重合体をあたえるも
のであることが好ましい。単量体（）10〜50重
量％および共単量体50〜90重量％からなる本発明
共重合体の屈折率は1.56以上でアツベ数が27以上
である必要があるから、単量体（）を除く共単
量体成分合計の重合体の屈折率は好ましくは1.53
以上、アツベ数は23以上のものであることが望ま
しい。このような共単量体としては、具体的には、た
とえば、(1)各種のアルキル（メタ）アクリレー
ト、たとえばメチル（メタ）アクリレート、ナフ
チル（メタ）アクリレート、フエニル（メタ）ア
クリレート、トリメチルプロパン（メタ）アクリ
レート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、トリブロモフエニル（メタ）アクリレー
ト、(2)芳香族ビニル化合物、たとえばスチレン、
α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニル
ナフタレン、および(3)アリル化合物、たとえばト
リアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート
等が好ましい。これらは、１種もしくは２種以上
の混合して、上記のように屈折率1.53以上でアツ
ベ数23以上の重合体を与えるものとして用いられ
る。共単量体は、上記例示中にも見られるように、
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート等の
エチレン性不飽和結合を複数個有する多官能性の
所謂架橋剤であつてもよい。単量体がこのような
架橋剤を含む場合は、生成共重合体はレンズとし
て好ましい性質である表面硬度ないし耐熱性の点
ですぐれたものとなるので好ましい。なお、２，
２−ビス−〔４−メタクリロキシエトキシ−３，
５−ジブロモフエニル〕プロパン、２，２−ビス
−〔４メタクリロキシジエトキシ−３，５−ジブ
ロモフエニル〕プロパンのような２，２−ビス
（メタ）アクリロキシポリエトキシハロフエニル
プロパン（ポリエトキシは１〜４のエトキシを意
味する）および２，２−ビス−４−アクリロキシ
−３，５−ジブロモフエニルプロパンのような
２，２−ビス〔（メタ）アクリロキシハロフエニ
ル〕プロパンは、有用ではあるが前記した理由か
ら用いられない。重合上記の単量体（）とこれと共重合可能な共単
量体と共重合ま、通常のラジカル重合開始剤で進
行する。重合方式も、通常のラジカル重合に慣用
されるものでありうる。しかし、共単量体が二官
能性のものを含む場合には生成共重合体が架橋し
ていて溶融ないし溶解を伴なう処理が事実上不可
能であるから、合成樹脂レンズに利用の観点から
は注型重合が一般に好ましい。注型重合法は周知の技術である。注型重合容器
としては、板状、レンズ状、円筒状、角柱状、円
錐状、球状その他用途に応じて設計された鋳型ま
たは型枠その他が使用される。その材質は、無機
ガラス、プラスチツク、金属など合目目的な任意
のものであり得る。重合は、このような容器内に
投入した単量体と重合開始剤との混合物を必要に
応じて加熱することによつて行なう場合の他に、
別の容器である程度の重合を行なわせて得たプレ
ポリマーないしシロツプを重合容器に投入して重
合を完結させる態様によつて行なうこともでき
る。所要単量体および重合開始剤は、その全量を一
時に混合しても、段階的に混合してもよい。ま
た、この混合物は、生成共重合体に期待する用途
に応じて帯電防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、
酸化防止剤その他の補助資材を含んでいてもよ
い。得られた共重合体には、重合を完結させるた
め、表面硬度を上げるため、あるいは注型重合に
よつて内包された歪を除去するため、加熱ないし
アニーリングを行なう等の後処理を行うことがで
きることはいうまでもない。レンズ本発明によるレンズは、レンズが染色性に富ん
だ単量体（）を成分として含む共重合体である
という点を除けば、従来の合成樹脂レンズと本質
的には変らない。従つて、注型重合法によつて本
共重合体を直接にレンズとして得るか、あるいは
板状、その他から削り出すかし、必要に応じて表
面研磨等の処理を行なえば、本発明共重合体生得
の諸特性を有するレンズが得られる。染色本発明によるレンズは単量体（）を成分とし
て含むことにより、染色性が良好である。染色方
法は一般には、水溶性の各種の色の染料の水溶液
中に室温もしくは加温下にレンズを浸漬すれば良
い。色の度合は染料濃度、温度、浸漬時間を調節
することにより変化させることができる。実験例実施例１メタクリロキシポリエトキシ−２，４，６−ト
リブロムベンゼン〔構造式で表わされる化合物でｎ＝１、２、３および４の
混合物（平均ｎ＝2.2）〕（以下、この単量体混合
物を単量体(A)と略記する）30重量部、２，４，６
−トリブロムフエニルメタクリレート40重量部、
スチレン20重量部およびエチレングリコールジメ
タクリレート10重量部を、ラウロイルパーオキサ
イドを開始剤として塊状重合させた。重合条件
は、60℃／16時間、80℃／１時間、100℃／１時
間および110℃／１時間であつた。生じた共重合体は透明であり、レンズとしてふ
さわしいものである。この共重合体の屈折率およ
びアツベ数は次の通りである。

【表】この共重合体を、住友化学(株)製「スミカロンブ
ルー・Ｅ−FBL」の0.15％水溶液に80℃で５分間
浸漬させた。共重合体は鮮やかなブルー色に染色
された。比較例１実施例１の単量体(A)を用いず、２，４，６−ト
リブロムフエニルメタクリレート70重量部、スチ
レン20重量部およびエチレングリコールジメタク
リレート10重量部を実施例１に準じて共重合させ
て、単量体(A)を含まない共重合体を得た。この共重合体を実施例１と同じ「スミカロンブ
ルーＥ−FBL」水溶液中に80℃で15分間浸漬さ
せたが全く染色しなかつた。実施例２実施例１で使用した単量体(A)25重量部、２，
４，６−トリブロムフエニルメタクリレート65重
量部およびエチレングリコールジメタクリレート
10重量部を、ラウロイルパーオキサイド0.6重量
部用いて60℃／16時間、80℃／１時間、100℃／
１時間および110℃／１時間の重合条件で塊状重
合させた。無色透明な美麗な共重合体が得られた。この物
質の光学物性は、下記の通りであつた。

【表】この共重合体を実施例１で用いた「スミカロン
ブルーＥ−FBL」溶液80℃中に５分間浸漬する
と鮮やかなブルーの染色ができた。比較例２単量体(A)を５重量部、スチレン20重量部、２，
４，６−トリブロムフエニルメタクリレート65重
量部およびエチレングリコールジメタクリレート
65重量部およびエチレングリコールジメタクリレ
ート10重量部を実施例２に準じて塊状重合させ
た。この共重合体を、実施例２の「スミカロンブ
ルーＥ−FBL」溶液中に15分間浸漬させたが全
く染色できなかつた。

Claims

【特許請求の範囲】１下式(1)で示される単量体(1)10〜50重量％およ
びこれと共重合可能な単量体〔ただし、２，２−
ビス〔（メタ）アクリロキシハロフエニル〕プロ
パンおよび２，２−ビス〔（メタ）アクリロキシ
ポリエトキシハロフエニル〕プロパンを除く。こ
こで、「（メタ）アクリロキシ」はメタクリロキシ
もしくはアクリロキシを意味するものとする。〕
50〜90重量％からなる共重合体からなることを特
徴とする、屈折率n²⁰ _D＝1.56以上およびアツベ数
27以上の染色性良好なレンズ。（式中、ＲはＨもしくはCH₃基、ｍはBrの置
換数で２〜５の整数、ｎは２〜４の整数）。