JPH0445119A - めがね枠部品 - 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、熱可塑性ポリウレタンからなるめがね枠部品
に係わる。

［従来の技術］ 従来、めがねの枠部品に使用された熱可塑性樹脂として
は、セルロイド、セルロースアセテート及びセルロース
プロピオネートなどセルロース系のもの、ナイロン６６
、ナイロン６１０や非品性ナイロンなどナイロン樹脂系
のもの、ＰＢＴ樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスル
ホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン及びそれらの充填材補強品などが
知られている。

この中でも無色の透明材料としては、セルロース系と非
品性ナイロンが代表的なものであるが、セルロース系材
料は、耐熱性が低く、整髪料に含まれているエチルアル
コールに弱いといった欠点を有し、また非品性ナイロン
もエチルアルコールに弱い。

また、一般に熱可塑性ポリウレタンは透明性に優れ、エ
チルアルコールに強く、低温でも折れにくいといった特
性を持っているために、レンズ保持枠やテンプル、モダ
ンなどのめがね枠部品としての適性がある。

しかし、一般に熱可塑性ポリウレタンは室温において軟
質であるか、常温では硬くても７０〜１００℃に昇温す
ると軟質化するものが多い。そしてこれを原料処方的に
硬質化すると成形時に白濁化したり、熱的な不安定さの
ために射出成形できなかったりして、未だ熱可塑性ポリ
ウレタンで実用的なめがね枠部品はなかった。

また、熱硬化性ポリウレタンを用いた場合には、ポット
ライフが一般に短く、また、長いキュア時間を必要とす
るために金型の回転率が低いので、工業生産を行なうた
めにはかなりの設備投資と技術を要する。そのため、熱
可塑性ポリウレタンの場合のように手軽な成形を行なえ
ず、一般に高価なものになる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、熱可塑性ポリウレタンを用いた場合の上記欠
点を解消しようとするものであり、透明性に優れ、エチ
ルアルコール等の有機溶媒による白化がなく、さらには
耐熱性に優れた実用的なめがね枠部品を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明は下記の構成からなる。

「下記式（Ｉ）で示される芳香族系ジオール成分を含む
ジオール成分を用いてなる、２３℃における曲げ弾性率
が１３０ｋｇ／ｍｍ以上で、８０℃におけるショアＤ硬
度が６０以上である熱可塑性ポリウレタンからなること
を特徴とするめがね枠部品。

ＨＯ−＋Ｒ１０）？−Ｙ→Ｘ汁Ｙ刊Ｒ２０←＝ＯＨ（Ｉ
） Ｒ１，Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基、Ｘは、Ｒ３
０ Ｃ−−Ｏ−−Ｓ−および−８ Ｒ４０ から選ばれる基であり、Ｒ３、Ｒ４は水素原子または炭
素数１〜３のアルキル基であり、Ｙは、ブ Ｚは水素原子、塩素原子、臭素原子およびメチル基から
選ばれる置換基を示す。ｌは０または１、ｎ、ｍは２≦
ｎ＋ｍ≦１０を満足する０または正の整数である。」 本発明に使用されるポリウレタンは熱可塑性であり、射
出成形によりめがね枠部品に成形される。

本発明のめがね枠部品とは、レンズを保持するための保
持枠、鼻パツド、テンプル、先セル、鼻パツドとレンズ
保持枠の一体成形品、メタルを中芯とするテンプルや先
セルなどめがね枠を構成する主要構成部品のことであり
、それらは必要に応じて丁番、ねじ穴、メタル中芯など
が成形時に埋込み成形されるか成形後に焼き込みされて
いてもよい。

そして、本発明の熱可塑性ポリウレタンはＪＩＳ　　Ｋ
７２０３により測定した２３℃における曲げ弾性率が１
３０ｋｇ／ｍｒｒ？以上、好ましくは１５０　ｋｇ　／
　ｍ　ｒｄ以上、８０℃におけるショアＤ硬度が６０以
上、好ましくは７０以上である。曲げ弾性率はレンズ保
持枠のレンズ保持力とめがね枠部品の腰の強さとに関係
するために、１３０ｋｇ／ｍｉ以上を必要とし、ショア
Ｄ硬度も、特殊な環境例えばサウナバスの入浴や車のダ
ツシュボードに置かれた時の形状保持性、レンズ保持力
から、６０以上を必要とする。このような熱可塑性ポリ
ウレタンは、ジオール成分として下記式（Ｉ）で示され
る芳香族ジオール成分を少なくとも含有することで製造
することが可能である。

ＨＯ−（Ｒ＋　Ｏ＋ＴＹ→ＸテｒＹ→Ｒ２０ゲ＝ＯＨ（
Ｉ） ＲＩ　、Ｒ２は炭素数２〜４のアルキレン基、ＸＲ４０ から選ばれる基であり、Ｒ３、Ｒ４は水素原子または炭
素数１〜３のアルキル基であり、Ｙは、Ｚは水素原子、
塩素原子、臭素原子およびメチル基から選ばれる置換基
を示す。ｌは０または１、ｎ、ｍは２≦ｎ＋ｍ≦１０を
満足するＯまたは正の整数である。

式（Ｉ）で示される化合物の具体例としては、次のもの
が挙げられる。４，４′〜ジヒドロキシジフエニル、ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（
４−ヒドロキシフェニル）プロパン、３，３−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）ペンタン、ビス（４−ヒドロキ
シ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、２，２−ビス
（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ブタン
、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロムフェニル）
メタン、３，３−ビス（４−ヒドロキシ−３゜５−ジブ
ロムフェニル）ペンタンなどのエチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド付加物であ
る。また、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテルま
たはスルフィドまたはスルホン、ビス（４−ヒドロキシ
−３，５−ジメチルフェニル）スルフィドまたはスルホ
ン、ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロムフェニル
）スルフィドまたはスルホンなどのエチレンオキサイド
、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド付加物
である。さらに、ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル
）メタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシ
ル）プロパン、３．３−ビス（４−ヒドロキシシクロヘ
キシル）ペンタンなどのエチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイド及びブチレンオキサイド付加物である。さ
らに、ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）エーテル
またはスルフィドまたはスルホンなどのエチレオキサイ
ド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド付加
物である。

上記化合物の中で最も好ましく用いられるのは、２．２
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンのエチレン
オキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサ
イド付加物である。

エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレ
ンオキサイドは、ｎＸｍが２≦ｎ＋ｍ≦１０を満足する
正の整数となるように付加させる。

ｎ＋ｍが１以下である場合には、有機ジイソシアネート
との反応性が低下し、１１以上では目的とする高い曲げ
弾性率やショアＤ硬度が得られにくい。

本発明で使用される熱可塑性ポリウレタンは式（Ｉ）で
示されるジオール成分をＡ成分とすると、Ａ成分の他に
次に示すＢＸＣ，Ｄ成分から構成されることか好ましい
。

Ｂ成分　：長鎖ジオール Ｃ成分　：両末端に活性水素を有する２官能性鎖延長剤 り成分　：有機ジイソシアネート Ｂ成分としては、ポリエーテルジオール系、ポリエステ
ルジオール系、ポリカーボネートジオール系、ポリブタ
ジェンジオール系等のジオール類が挙げられる。

ポリエーテルジオール系としては、ポリエチレンエーテ
ルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポ
リテトラメチレンエーテルグリコール、ポリへキサメチ
レンエーテルグリコールなどポリアルキレンエーテルグ
リコール類、ポリエチレンプロピレンエーテルグリコー
ルのようなランダムまたはブロック共重合体等が挙げら
れる。

ポリエステルジオール系としては、コハク酸、アジピン
酸、セパチン酸、アゼライン酸など脂肪族ジカルボン酸
やフタル酸など芳香族ジカルボン酸とエチレングリコー
ル、１，２−プロピレングリコール、テトラメチレング
リコール、ヘキサメチレングリコール、ジエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコー
ルとのポリエステル反応物であるポリエステルグリコー
ル類とε−カプロラクタムなどのラクトンを開環重合し
て得られるラクトンポリエステル類などが挙げられる。

ポリカーボネートジオール系としては、ポリへキサメチ
レンカーボネート系ジオールなどが挙げられる。ポリブ
タジェンジオール系としては、ポリブタジェン骨核の両
末端に一級水酸基を２個持つもの、ポリブタジェン骨核
にスチレンやアクリロニトリルが共重合されているもの
などが挙げられる。

これらの長鎖ジオール類は、分子量が１５０以上、１０
００以下、さらには２００以上、８００以下であること
が好ましい。分子量が１０００よりも太き（なると、得
られる熱可塑性ポリウレタンの２３℃における曲げ弾性
率と８０℃におけるショアＤ硬度が低下する傾向にある
。

前記Ｃ成分である両末端に活性水素を有する２官能性鎖
延長剤としては次のものが挙げられる。

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、１，６−ヘキサンジオールなど脂肪族
ジオール類、ビスヒドロキシエトキシベンゼンのような
芳香族を含むジオール類、エチレンジアミン、１，２−
プロピレンジアミン、１゜４−ブチレンジアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、キシリレンジアミンなどジアミン
類、エタノールアミン、アミノプロピルアルコールなど
アルカノールアミン類、ヒドラジン、カルボジヒドラジ
ド類などである。

本発明で最も好ましく使用されるものは、分子量が５０
〜２５０中でも５０〜１５０のもので、特にジオール類
が好ましい。鎖延長剤の分子量が２５０より大きくなる
と、２３℃における曲げ弾性率と８０℃におけるショア
Ｄ硬度が低くなって目的とするめがね枠部品が得られに
くくなる傾向にある。

前記り成分である有機ジイソシアネートとじては次のも
のが挙げられる。

ヘキサメチレンジイソシアネー　ト、トリメチルへキサ
メチレンジイソシアネートなどの脂肪族系ジイソシアネ
ート類、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシ
ルメタン−４，４′　−ジイソシアネートのような脂環
族系ジイソシアネート類、２．４−）リレンジイソシア
ネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、Ｐ−フェニ
レンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４−−
ジイソシアネート、ナフタレン−１，５−ジイソシアネ
ート、ジフェニルジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネートなど芳香族系ジイソシアネート類などである
。

このなかで、本発明に好ましいのは脂環族系と芳香族系
のジイソシアネートであり、特にジフェニルメタン−４
，４′−ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート
、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシア
ネート及び４．４′ジシクロヘキシルメタンジイソシア
ネートが最も好ましく使用される。

上記のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ成分はおよそ次のように組合わさ
れる時、本発明のめがね枠部品として最も好ましい樹脂
が得られる。

Ｂ成分／Ａ成分＝０／１００〜８０／２０　　（重量比
）（Ａ成分子Ｂ成分）／Ｃ成分＝　９０／１０〜６０／
４０（重量比） （Ａ成分子Ｂ成分十Ｃ成分）／Ｄ成分 ＝６０／４０〜３０／７０　　（重量比）イソシアネー
ト基／活性水素＝０．９０〜１．１（モル比） 熱可塑性ポリウレタンは一般に次のようにして製造され
る。通常、ワンショット法とプレポリマ法が考えられる
が、コスト的にはワンショット法が有利である。本発明
に使用される熱可塑性ポリウレタンは、熱可塑性ポリウ
レタンのいかなる製造方法でも製造し得るが、ワンショ
ット法の場合について代表例を説明する。

Ａ成分とＢ成分の単独または混合体を７０°Ｃ〜１２０
℃程度に加温し、３０℃〜５０℃程度のＣ成分を所定量
投入撹拌して、混合グリコール体とする。この混合グリ
コール体に室温〜７０℃のＤ成分を投入撹拌して重合す
る。重合が進んだ段階でバットに流し込み固化させ重合
体を得る。その後粉砕して押出し機にかけ、射出成形用
のペレットにする。

上記のようにして得た熱可塑性ポリウレタンは透明性で
あり、重合段階あるいはペレット化段階あるいは再ペレ
ット化段階で、染料、顔料、熱や光に対する安定剤、可
塑剤、補強材などを配合することができる。また本発明
の範囲に属さない熱可塑性ポリウレタンを混合し透明な
ポリマブレンド体を得ることも可能である。また、重合
組成やポリマブレンドにより半透明体及び不透明体にす
ることも可能である。

本発明のめがね枠部品は、本発明に適合する熱可塑性ポ
リウレタンを十分に乾燥してから通常の射出成形機を用
いて射出成形することができる。

射出成形温度としては通常２００〜２８０℃程度である
。

射出成形後のめがね枠部品を５０〜１１０℃程度のオー
ブンで３０分〜５時間程度熱処理することによって、靭
性と透明性を向上することも可能である。

また、テトロヒドロフランやアセトンのような可溶性の
有機溶剤の蒸気に成形体を曝露して表面のツヤを向上す
ることができる。

さらに、射出成形後のめがね枠部品を塗装したり、染色
することにより表面の色相、ツヤを変更することができ
る。

［実施例コ 以下実施例により、本発明を具体的に説明する。

実施例１ 温度計、撹拌機をつけた反応器にビスフェノールＡ（２
，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン）のエ
チレンオキサイド２モル付加物（Ａ成分）１００重量部
と分子量６７０のｆリテトラメチレングリコール（Ｂ成
分）１４２重量部を入れ、１１０℃で減圧脱水を２時間
行なった。

その混合ポリオールに５０℃の１，４−ブタンジオール
（Ｃ成分）１２４重量部を投入撹拌し、さらに３０℃の
ジフェニルメタン−４，４′　−ジイソシアネート（Ｄ
成分）を５０２重量部投入してウレタン化反応を行なっ
た。重合物が８０℃になった段階でバットに流し込み、
バット上で固化させた。得られた塊状物を８０℃の電気
炉にて２４時間熟成させた。この塊状物を粉砕し、フレ
ーク状の熱可塑性ポリウレタンを押出機にて所定形状の
ペレットに加工した。射出成形した標準試験片を２３℃
、５０％ＲＨの条件でＪＩＳＫ７２０３に準じて測定し
た曲げ弾性率が２１０ｋｇ／ｍｍであった。また８０℃
で測定したショアＤ硬度は７０であった。

上記熱可塑性ポリウレタンのペレットをシリンダー設定
温度２２０〜２７０℃でめがね枠部品のレンズ保持枠と
テンプルに成形したところ、透明な成形品が得られた。

０℃で１８０°に折り曲げてもぜい性破断が起こらなか
った。また、エチルアルコールに浸漬しても表面の白化
が起こらなかった。めがねフレームとしては非常に優れ
たものであった。

実施例２〜６ 実施例１に準じて、表１に示す組成と性質の熱可塑性ポ
リウレタンを得た。いずれもめがね枠部品としての成形
体は十分な透明性を有し、０℃における１８０°折り曲
げテストでぜい性破断せず、耐エチルアルコール性も十
分であった。いずれの熱可塑性ポリウレタンからもめが
ねフレームとして非常に優れたものが得られた。

［発明の効果］ 本発明により、透明性、靭性、耐熱性に優れた、耐アル
コール性の高い熱可塑性ポリウレタン製のめがね枠部量
が得られるようになった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記式（ I ）で示される芳香族系ジオール成分
   を含むジオール成分を用いてなる、２３℃における曲げ
   弾性率が１３０ｋｇ／ｍｍ＾２以上で、８０℃における
   ショアＤ硬度が６０以上である熱可塑性ポリウレタンか
   らなることを特徴とするめがね枠部品。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ I ） Ｒ＿１、Ｒ＿２は炭素数２〜４のアルキレン基、Ｘは、
   Ｒ＿３ ▲数式、化学式、表等があります▼、−Ｏ−、−Ｓ−お
   よび▲数式、化学式、表等があります▼ から選ばれる基であり、Ｒ＿３、Ｒ＿４は水素原子また
   は炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｙは、▲数式、化
   学式、表等があります▼または▲数式、化学式、表等が
   あります▼で表される基であり、 Ｚは水素原子、塩素原子、臭素原子およびメチル基から
   選ばれる置換基を示す。ｌは０または１、ｎ、ｍは２≦
   ｎ＋ｍ≦１０を満足する０または正の整数である。
2. （２）４、４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
   トリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネー
   ト、キシリレンジイソシアネート及び４、４′−ジシク
   ロヘキシルメタンジイソシアネートから選ばれるジイソ
   シアネート成分を用いてなる熱可塑性ポリウレタンから
   なることを特徴とする請求項（１）記載のめがね枠部品
   。