JPH0431362B2

JPH0431362B2 -

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Publication number: JPH0431362B2
Application number: JP13880085A
Authority: JP
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1992-05-26
Also published as: JPS61296301A

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景技術分野本発明は、レンズに関する。さらに具体的に
は、本発明は、ハロゲン置換アニリン誘導体のア
クリルもしくはメタクリル酸アミドと２個以上の
官能基を有する架橋剤とを必須成分とする共重合
体からなる屈折率1.60以上、アツベ数27以上のレ
ンズに関するものである。

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、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。

レンズに求められる様々な物性の中で、高屈折
率であることおよび低分散であることは極めて重
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。

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樹脂（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n²⁰ _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n²⁰ _D＝1.40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（n²⁰ _D＝1.59、ν＝
30.4）およびポリカーボネート（n²⁰ _D＝1.59、ν＝
29.5）は、レンズ材料として必要とされる他の物
性において不満足である。例えば、ポリスチレン
は表面硬度および耐溶剤性等に欠けているし、ポ
リカーボネートは表面硬度および耐溶剤性に欠け
ている。更に、高屈折率かつ低分散性の合成樹脂
レンズとしてポリカーボネートを改良したもの
（特開昭53−89752号公報）や芳香族ポリエステル
（特開昭54−110853号公報）も提案されているが、
本発明者らの知る限りではまだ上述の他の物性に
おいて満足とはいえない。高屈折率であるポリナ
フチルメタクリレート（n²⁰ _D＝1.64）およびポリ
ビニルナフタレン（n²⁰ _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。

近時、ハロゲン置換芳香族アクリル酸エステル
もしくはメタクリル酸エステルを１成分とした屈
折率の高い共重合体も知られているが（特開昭53
−7788号、特開昭53−7789号、特開昭55−15118
号各公報）、これらの共重合体はアツベ数には言
及がないし、使用するハロゲンも塩素および臭素
に限られている。

このようなところから、屈折率、アツベ数、耐
溶剤性等にバランスのとれた合成樹脂レンズが要
望されていた。

発明の概要要旨本発明は、上記の点に解決を与えることを目的
とし、ハロゲン置換アニリンのアクリル酸アミド
もしくは、メタクリル酸アミドの架橋共重体によ
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＝1.60以上
でアツベ数ν＝27以上のレンズは、下記の式(1)で
示される単量体20乃至97重量％、これと共重合
可能な２個以上の官能基を有する架橋剤単量体
３乃至60重量％およびこれらと共重合可能なエチ
レン性不飽和単量体０〜40重量％からなる共重
合体よりなること、を特徴とするものである（た
だし、共重合体の組成は、単量体〜の合計量
基準である。）（式中、ＸはＨもしくはCH₃ＹはCl、Brまた
はＩ、ｍは１〜５の整数）効果本発明では、レンズ用重合体の単量体としたハ
ロゲン置換アニリンのアクリル酸アミドもしくは
メタクリル酸アミドを使用したことによつて、こ
の重合体は屈折率が（n_D＝1.60以上と極めて高
く、またアツベ数もν＝27以上と比較的低分散性
であり、しかも無色性、透明性および耐溶剤性に
すぐれた極めてバランスの良いレンズであつて、
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様にすぐ
れた性質を有することは、本発明者等によつて初
めて見出されたものである。この性質は、この共
重合体が式(1)の単量体をふくむものであること、
および架橋剤との共重合体であることによつても
たら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および本発明による合成樹脂レンズを構成する共重合
体は特定の共重合体成分からなるものである。

本発明のレンズの特徴は、下式(1)で表わされた
アクリル酸アミドもしくはメタクリル酸アミドを
１成分とする共重合体を用いる点にある。

（式中、ＸはＨもしくはCH₃ＹはCl、Brまた
はＩ、ｍは１〜５の整数）これら本発明で明いられるアクリル酸アミドま
たはメタクリル酸アミドは、ハロゲンを含有して
いることによつて、無置換物に比較して生成重合
体がより高い屈折率と比較的高いアツベ数とを兼
ね備えることが可能となつている。一般にはCl，
Br，Ｉの順に、またその含有率が高いほど生成
重合体は高い屈折率を有するが、ハロゲン含有率
の高いものは高い融点を有するし、ハロゲン置換
アニリンから、一般式(1)で示されるアクリル酸ア
ミドもしくは、メタクリル酸アミドを合成する際
にハロゲン置換アニリンの良溶媒が少ない等の欠
点がある。従って、ハロゲンの数を示すｍの値は
１〜３が好ましい。勿論ｍが５の場合でも、生成
重合体は高い融点を有するけれども、目的によつ
ては用いることも可能であつて本発明の範囲内に
ある。なお、ｍが２以上の場合の複数個のハロゲ
ンは、同一でなくてもよい。

アミド結合は一般にエステル結合と比較して高
い屈折率を生み出し、従つてこの点においても単
量体はハロゲン置換フエノールのアクリル酸エ
ステルもしくはメタクリル酸エステルに比較して
その重合体により高い屈折率を与えるものであ
る。

式(1)で示される単量体としては、例えば、ｏ
−ヨードフエニル（メタ）アクリルアミド、ｍ−
ヨードフエニル（メタ）アクリルアミド、ｐ−ヨ
ードフエニル（メタ）アクリルアミド、２，４，
６−トリヨードフエニル（メタ）アクリルアミ
ド、ｐ−ブロモフエニル（メタ）アクリルアミ
ド、ｏ−ブロモフエニル（メタ）アクリルアミ
ド、ｍ−ブロモフエニル（メタ）アクリルアミ
ド、２，４，６−トリブロモフエニル（メタ）ア
クリルアミド、ｏ−クロロフエニル（メタ）アク
リルアミド、ｍ−クロロフエニルアクリルアミ
ド、ｐ−クロロフエニル（メタ）アクリルアミ
ド、２，４，６−トリクロロフエニル（メタ）ア
クリルアミド、２，３−ジクロロフエニル（メ
タ）アクリルアミド、２，４ジブロモフエニル
（メタ）アクリルアミド等を挙げることができる。
勿論、これらだけに限定されるものではない。な
お、ここで（メタ）アクリルアミドとはアクリル
アミドおよびメタクリルアミドのいずれかを意味
する。

これらは単独もしくは混合して使用することが
できる。上記単量体を共重合体の成分とするこ
とにより、高屈折率で低分散性の共重合体を得る
ことができる。しかしながら、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。この
単量体はこれのみの単独重合体では、比較的有機
溶剤に侵され易くて、耐溶剤性に欠けるからであ
る。

本発明においては、式(1)の単量体の単独重合
体の耐溶剤性、耐熱性および表面硬度を上昇させ
るために、これと共重合可能な２個以上の官能基
を有する架橋剤単量体を特定量導入することに
よつて三次元的な架橋構造を形成させる。

架橋剤単量体の具体例としては、先ず多官能
メタクリル酸エステルおよび多官能アクリル酸エ
ステル系架橋剤単量体が挙げられる。これ等の具
体例としては、モノおよびジエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパ
ントリないしジ（メタ）アクリレート等の、脂肪
族多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステル
類、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン、
各種ジヒドロキシナフタレン等の各種芳香族多価
アルコールのジ（メタ）アクリル酸エステル等が
ある。

架橋剤単量体の他の例としては、ジビニルベン
ゼンで代表される芳香族ジビニル化合物も好適で
ある。しかし、特に高屈折率を要望される場合に
は、芳香族ジビニル化合物としてはハロゲン置換
芳香環を有するものが好ましい。ハロゲン置換芳
香環を有する二官能性架橋剤としては、例えば、
２，２−ビス〔４−（メタ）アクリロキシエトキ
シ−３，５−ジハロフエニル〕プロパン、２，２
−ビス〔４−（メタ）アクリロキシポリ（ジ〜テ
トラ程度）エトキシ）−３，５−ジハロフニエル〕
プロパン、２，２−ビス〔４−（メタ）アクリロ
キシ−３，５−ジハロフニエル〕プロパン、２，
２−ビス〔４−アリロキシ−３，５−ジハロフエ
ニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタ）ア
クリロキシプロポキシ−３，５−ジハロフエニ
ル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタ）アク
リロキシポリ（ジ〜テトラ）プロポキシ−３，５
−ジハロフエニル〕プロパン等もしくはその混合
物を挙げることができる。これらのハロゲン含有
架橋剤単量体は単独もしくは混合して使用される
が、いずれも屈折率が高いので共重合体の屈折率
を低下させることなく架橋共重合体を生成するこ
とができる。

単量体と単量体との割合は、単量体との
合計量を基準として単量体20乃至97重量％およ
び単量体３乃至60重量％の範囲にある。単量体
がこの範囲より少ないと高屈折率／低分散性の
レンズを得ることができないし、一方、この範囲
より多いと生成共重合体は耐溶剤性に乏しくなる
からである。

単量体本発明による共重合体は、前記二種の単量体を
少くとも50重量％有することが好ましい。しか
し、本発明の目的が不当に阻害されない限り、こ
の共重合体はこれら二種の単量体と共重合し得る
エチレン性不飽和単量体をさらに共重合させた
ものであつてもよい。このエチレン性不飽和単量
体の量は、本共重合体の０〜40重量％、好ましく
は０〜30重量％、を占める程度であることが好ま
しい。

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−２，４，６−トリブロ
ムベンゼン、（メタ）アクリロキシポリ（ジ〜テ
トラ程度）エトキシ−２，４，６−トリブロムベ
ンゼンのようなメタ（アクリレート）、メチルメ
タクリレート、ナフチルメタクリレート、ナフチ
ルアクリレートのような各種のアルキル（メタ）
アクリレート、スチレン、α−メチルスチレンの
ような各種の芳香族ビニル化合物等が挙げられ
る。このような共単量体は、本発明共重合体の特
色である高屈折率、低分散、透明性および耐溶剤
性が過度に損なわれない範囲においてその共重合
量（および種類）を選択すべきである。

重合上記の多元単量体の重合は、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、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、プラスチツク
レンズに利用の観点から注型重合が一般的に好ま
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、金属など合目的的な任
意なものでありうる。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外
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、着色剤、充填剤、紫外
線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤その他の補助資
材を含んでいてもよい。

本発明重合法の具体例の他の一つは、所要単量
体および重合開始剤の混合物またはプレポリマー
を水中に懸濁させて重合を行なわせる方法、すな
わち懸濁重合、である。この方法は、各種粒径の
球状のレンズを得るのに適している。懸濁重合法
も周知の技術であり、本発明でも周知の知見に従
つて適宜実施すればよい。

得られた共重合体は、完結していないかも知れ
ない重合を完結させるためないし硬度をあげるた
めに加熱し、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アニーリングを行なう等の後
処理を行な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、レンズが本発明架橋共
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、あるいは板材その他から削り出すかし、必要
に応じて表面研磨、帯電防止処理、その他の後処
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。更に、表面硬度を上げる
べく、無機質材料を表面に蒸着等により塗被した
り有機系コード剤をデイツピング等により塗被す
ることも勿論可能である。

実験例実施例１ｏ−ヨードフエニルメタクリルアミドmp48℃
と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〕プロパンとの50対50
重量％の混合物に重合開始剤としてラウロイルパ
ーオキサイドをモノマー100重量部に対して1.0重
量部入れ、窒素置換したガラスアンプル中で塊状
重合を行なつた。60℃で16時間、80℃で１時間、
100℃で１時間、および110℃で30分間加熱して、
重合を完結させた。

この様にして得られた共重合体はほぼ無色透明
の三次元架橋体であつて、テトラヒドロフラン、
アセトン、メタノール、ベンゼン、クロロホルム
等の溶媒には全く不溶であつて極めて耐溶剤性に
富んでいた。この共重合体についてアツベ屈折計
で20℃で測定を行なつたところ、屈折率およびア
ツベ数は次の通りであつた。

屈折率 n²⁰ _D＝1.636 アツベ数 ν＝27.8 この様に本実施例のレンズは高い屈折率とアツ
ベ数を有し、また耐溶剤性透明性にすぐれた有用
なものであつた。

実施例２ｏ−ヨードフエニルメタクリルアミド25重量
部、架橋剤単量体として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50重量部及びメタクリロキシジエト
キシ２，４，６−トリブロモベンゼン25重量部の
混合物に重合開始剤としてラウロイルパーオキサ
イド1.0重量部を添加してから、実施例１と同じ
重合条件で塊状重合を行なつた。

得られた塊状重合物は透明であり、実施例１と
同様各種の溶媒には全く不溶であつた。

その光学物性は下記の通りである。

n²⁰ _D＝1.620 ν＝29.6 実施例３実施例２においてｏ−ヨードフエニルメタクリ
ルアミドにかえてｍ−ヨードフエニルメタクリル
アミドを使い、また、重合開始剤にラウロイルパ
ーオキサイドにかえて、ターシヤリブチルクミル
パーオキサイドを0.5重量部使い、下記の重合条
件で重合を行なつた。

120℃ 16時間 130℃ １時間得られた塊状重合物は透明であり、実施例１と
同様、各種の溶媒には全く不溶であつた。

その光学物性は下記の通りである。

n²⁰ _D＝1.625 ν＝30.4 実施例４実施例１においてｏ−ヨードフエニルメタクリ
ルアミドにかえてｏ−ブロモフエニルメタクリル
アミドを使い、その他は同様の条件で重合を行な
つた。得られた塊状重合物は透明であり、実施例
１と同様、各種の溶媒には全く不溶であつた。そ
の光学特性は、下記の通りである。

n²⁰ _D＝1.617 ν＝29.3 実施例５実施例２においてｏ−ヨードフエニルメタクリ
ルアミドにかえて、２，３−ジクロロフエニルメ
タクリルアミドを使い、その他同様の条件で重合
を行なつた。得られた塊状重合物は透明であり、
実施例１と同様、各種の溶媒には全く不溶であつ
た。その光学特性は次の通りである。

n²⁰ _D＝1.607 ν＝31.9

Claims

【特許請求の範囲】１下記の式(1)で示される単量体20及至97重量
％、これと共重合可能な２個以上の官能基を有す
る架橋剤単量体３及至60重量％およびこれらと
共重合可能なエチレン性不飽和単量体０及至40
重量％からなる共重合体よりなることを特徴とす
る、屈折率n²⁰ _D＝1.60以上でアツベ数ν＝27以上
のレンズ（ただし共重合体の組成は、単量体〜
の合計量基準である）。（式中、ＸはＨもしくはCH₃，ＹはCl、Brま
たはＩ、ｍは１〜５の整数）