JPH0478644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、加熱成形光学製品の製造に使用され
る重合可能な液状組成物に係る。 光学製品の分野では、グリコールビス（アリル
カーボネート）の重合生成物（たとえば、ヨーロ
ツパ特許出願公開第35304号に記載したもの）が
興味深い。これらの中でも、工業的には、特にジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）
の重合生成物が興味深く、これら特殊な重合生成
物は光学特性及び機械特性の点でも興味深い。さ
らに詳述すれば、上記光学製品は、ジエチレング
リコールビス（アリルカーボネート）及び１又は
それ以上の重合開始剤を含有する液状組成物を、
所望の製品の形状に相当する形状のガラス型内に
おいて、注型法によつて重合されることにより得
られる。 しかしながら、いくつかの光学製品の製造につ
いては、１個取り金型（single mold）内で重合
させる方法に代えて、平板を調製し、その後、加
熱成形する方法を利用することが有利である。特
に、後者の方法では、重合により調製された平板
状の生成物を、ガラス移転点よりも高い温度に加
熱し、つづいて、平板の一方の面に対して圧力を
かけることにより又は真空にすることにより、型
内で成形する。この加熱成形法は、現在では、レ
ンズ、湾曲スクリーン、バイザ等の製造に使用さ
れている。 しかし、ジエチレングリコールビス（アリルカ
ーボネート）の重合生成物は、橋かけ度がかなり
大きいため、加熱成形性に乏しく、従つて、工業
的には、ジエチレングリコールビス（アリルカー
ボネート）を、可塑化特性をもつ１又はそれ以上
のモノ官能性単量体（たとえばメタクリル酸メチ
ル、酢酸ビニル等）と共重合させ、改良された加
熱成形性を有する重合体生成物を生成するように
している。 かかる可塑化された重合生成物の加熱成形によ
つて得られる製品は、室温又はこれよりわずかに
高い温度で保存される場合にのみ、その形状を長
期間保持し得ることが認められた。 これに対して、若干高い温度での保存では、短
期ではあつても（たとえば、60℃、１時間の保
存）、再び初期の平らな形状に戻ることにより、
加熱成形によつて付与された曲率が失なわれる。
かかる事実は重大な不利益である。 発明者らは、適当な重合可能な液状組成物を原
料として得られた重合生成物を加熱成形する場合
には、上記欠点が解消又は少なくともかなり低減
されることを見出し、本発明に至つた。 従つて、本発明は、加熱成形可能な重合体を調
製するための重合可能な液状組成物において、次
の成分(A)、(B)及び(C)の重量合計を基準として、 (A) ジエチレングリコールビス（アリルカーボネ
ート）又はジアリルカーボネートとジエチレン
グコールとを仕込モル比６／１以上で反応させ
て得られるジエチレングリコールビス（アリル
カーボネート）少なくとも70重量％を含有する
生成物 30ないし80重量％ (B) トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレート
トリス（アリルカーボネート）又はジアリルカ
ーボネートとトリス−ヒドロキシエチルイソシ
アヌレートとを仕込モル比６／１以上で反応さ
せて得られるトリス−ヒドロキシエチルイソシ
アヌレートトリス（アリルカーボネート）少な
くとも60重量％を含有する生成物
10ないし40重量％ (C) 酢酸ビニル又はメタクリル酸メチル
10ないし40重量％ を含有すると共に、少なくとも１種のフリーラジ
カル重合開始剤を、前記成分(A)、(B)及び(C)の重量
合計に対して１ないし５重量％の量で含有してな
ることを特徴とする重合可能な液状組成物に係
る。 重合可能な液状組成物の成分(A)は、下記の一般
式で定義される。 （式中、Ｒはジエチレングリコールの残基であ
る。） この成分は、たとえばヨーロツパ特許出願公開
第353004号の開示に従つて、塩基触媒の存在下で
操作し、ジアリルカーボネートとジエチレングリ
コールとを、仕込モル比６／１以上、好ましく
は、12／１程度で反応させることにより調製され
る。 これらの条件下では、前記化合物を少なくと
も70重量％の量で含有し、残余がジエチレングリ
コールビス（アリルカーボネート）オリゴマーで
なる反応生成物が得られる。このように、重合可
能な液状組成物の成分(A)は、化合物のみ、又は
化合物少なくとも70重量％、残余がそのオリゴ
マーでなる混合物で構成される。 好適な１具体列では、成分(A)は、重合可能な液
状組成物中に45ないし65重量％の量で存在する。 重合可能な液状組成物の成分(B)は、下記一般式
で定義される。 （式中、R〓はトリス−ヒドロキシエチルイソシ
アヌレートの残基である。） この成分は、前記成分(A)と同様に、塩基触媒の
存在下、ジアリルカーボネートとトリス−ヒドロ
キシエチルイソシアヌレートとを、モル比６／１
以上、好ましく12／１程度で反応させることによ
り調製される。 かかる条件下では、前記化合物を約60重量％
の量で含有し、残余がトリス−ヒドロキシエチル
イソシアヌレート トリス（アリルカーボネー
ト）オリゴマーでなる反応生成物が得られる。こ
のように、重合可能な液状組成物の成分(B)は、化
合物単独、又は化合物少なくとも60重量％、
残余がそのオリゴマーでなる混合物で構成され
る。 好適な１具体例によれば、成分(B)は、重合可能
な液状組成物中に10ないし25重量％の量で存在す
る。 重合可能な液状組成物の成分(C)は、酢酸ビニル
及び／又はメタクリル酸メチルで構成され、好適
な具体例によれば、15ないし30重量％の量で存在
する。 本発明による重合可能な液状組成物は、さら
に、この組成物に可溶で、約30ないし120℃の温
度においてフリーラジカルを放出しうる１以上の
重合開始剤を含有する。かかる重合開始剤の例と
しては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネー
ト、シジクロヘキシルパーオキシジカーボネー
ト、ジ−第２ブチルパーオキシジカーボネート、
ジベンゾイルパーオキシド及び第３ブチルパーベ
ンゾアートがある（ただし、これらに限定されな
い）。好適な具体例では、重合開始剤は、成分(A)、
(B)及び(C)の重量合計に対して２ないし4.5重量％
の量で存在する。 本発明の重合可能な液状組成物は、さらに、安
定化剤、離型剤、染料、顔料、紫外線及び赤外線
吸収剤等の如き１以上の一般的な添加剤を含有し
ていてもよい。しかし、その重量合計は、成分
(A)、(B)及び(C)の重量合計の１重量％以下である。 本発明の液状組成物は、温度30ないし120℃で
加熱することにより、相当する重合生成物に変化
される。対応する重合反応時間は３ないし100時
間程度である。重合生成物は、適当な型内での操
作により、一般に１ないし４mmの厚さの平板とし
て直接的に調製される。 これらの平板は、ガラス移転点以上、一般に
140ないし200℃の温度に加熱し、つづいて、加熱
されない型において、平板とこの型との間を真空
にして湾曲させることによつて加熱成形される。 このようにして、たとえばレンズ（サングラス
又はゴーグル用）、保護バイザ、モータサイクル
ヘルメツト用バイザ等の如き、高い熱抵抗性をも
つ加熱成形光学製品が得られる。さらに、かかる
製品はジエチレングリコールビス（アリルカーボ
ネート）の重合生成物によつて形成された従来の
製品と同様の光学特性及び機械特性を発揮すると
共に、従来の製品と比べてかなり改善された熱抵
抗性を示す。 特に、成分(A)及び(B)のみを含有する組成物から
得られた重合生成物は非変形性であり、成分(B)及
び(C)のみを含有する組成物から得られたものは、
ジエチレングリコールビス（アリルカーボネー
ト）重合生成物のものよりもかなり低い光学特性
及び機械特性を示す。 本発明の重合可能な液状組成物によれば、重合
生成物及び加熱成形光学製品は、組成物の各成分
を単独で又は対として使用する場合に達成される
特性と比べ、予測できないほど良好な結果を示
す。 後述の実施例では、重合可能な液状組成物の調
製にあたり、下記の成分を使用している。 成分(A)ジエチレングリコールビス（アリルカーボ
ネート）： ヨーロツパ特許出願公開第35304号の開示に従
つて操作して、ジアリルカーボネートとジエチレ
ングリコールとを仕込モル比12／１で反応させて
得られた生成物。この反応生成物は、ジエチレン
グリコールビス（アリルカーボネート）85−95％
を含有し、残余はそのオリゴマーで構成される。 成分(B)トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレー
ト トリス（アリルカーボネート）： 前記ヨーロツパ特許出願の開示に従つて操作
し、ジアリルカーボネートとトリス−ヒドロキシ
エチルイソシアヌレートとを仕込モル比12／１で
反応させることにより得られた生成物。この反応
生成物はトリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレ
ート トリス（アリルカーボネート）70ないし80
％を含有し、残余はそのオリゴマーで構成され
る。 成分(A)、(B)及び(C)を好適な割合で混合し、つい
で重合開始剤を添加する。得られた液状組成物
を、厚さ3.2mmの可塑化ポリ塩化ビニル製ガスケ
ツトを具備する２つの平らなプレート（20×20
cm）でなる型に注加する。強制空気循環式オーブ
ンにおいて、温度48℃、72時間で重合反応を行な
う。この時間の経過後、プレートを100℃に２時
間維持して、未反応の触媒を分解し、内部応力を
排除する。 このようにして得られた重合生成物について、
以下の各特性を測定する。 (a) 光学特性 Abbe屈折計による屈折率n²⁰ _D（ASTM Ｄ−
1003） Gardner Hazegard XL−211による曇り
（％）及び可視透過率（％）（ASTM Ｄ−
1003） Gardner XL−805比色計によるイエローイ
ンデツクス（YI）（ASTM Ｄ−1925） YI＝100／Ｙ（1.277x−1.06z） (b) 物理特性及び機械特性 密度（ｇ／ml）（温度20℃における比重バラ
ンスにより測定）（ASTM Ｄ−792） ロツクウエル硬さ（Ｍ）（ロツクウエルジユ
ロメーターにより測定）（ASTM Ｄ−785） 耐摩耗性（１対のVS−10Fといし車を使用
し、両といし車に負荷500ｇをかけた条件下で
Taber法により測定）（ASTM Ｄ−1004変法）
（結果を、テストしたサンプルについて曇りを
10％上昇させるに必要な接触回数と、対照サン
プル（ポリメチルメタクリレート、PMMA）
についての同様の接触回数との比として表示す
る） ノツチーフリー アイゾツド衝撃抵抗
（ASTM Ｄ−256変法） (c) 熱抵抗性 負荷時のひずみ温度（HDT）（℃／
1.82MPa）（ASTM Ｄ−648） 前述の条件下で液状組成物を重合することによ
り得られた平板から調製された75×65mm、厚さ
1.4mmの平らなサンプルについて加熱成形を行な
う。 サンプルを150℃で２時間軟化させ、ついで、
シリコーンゴムフイルムでコーテイングした基準
曲率（base curvature）６のアルミニウム型上
で湾曲させる。サンプルと型との間を真空にする
ことにより、この工程を、室温において、2.5分
間行なう。 この時間の後、湾曲したサンプル（たとえば、
サングラス用レンズ）を冷却し、型から取出し、
その曲率を球面計で測定する。基準曲率６に近い
一定の値が得られる。 加熱湾曲されたサンプルの熱抵抗性を、強制通
気オーブン内で、60℃で１時間加熱した後、及び
60℃で１時間及び70℃で１時間した後の曲率の低
下を測定することにより評価する。 下記の実施例は本発明を説明するためのもので
あつて、限定するものではない。 実施例 １ 下記成分により液状組成物を調製した（組成物
）。 (A) ジエチレングリコール ビス（アリルカーボ
ネート） 57重量％ (B) トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレート
トリス−（アリルカーボネート） 19重量％ (C) 酢酸ビニル 20重量％ ジシクロヘキシルパーオキシジカーボネート
４重量％ 比較のため、下記の成分でなる液状組成物を調
製した（組成物）。 (A) ジエチレングリコール ビス（アリルカーボ
ネート） 76重量％ (C) 酢酸ビニル 20重量％ ジシクロヘキシルパーオキシジカーボネート
４重量％ 組成物及びを、温度48℃、時間72時間で操
作して重合させた。組成物から得られた重合生
成物は、組成物から得られた重合体のものと同
様の光学特性及び機械特性を示したが、約15℃高
いHDT値を有していた。 これらの重合生成物の特性を第１表に示す

【表】 上述の重合生成物を使用して、基準曲率６に加
熱湾曲させたレンズを調製し、これらを前記の如
く加熱処理した後、初期の曲率を保持する能力を
測定することにより、熱抵抗性を評価した。 下記の第２表に示す結果は、組成物の重合生
成物を材料として得られた加熱湾曲レンズが、組
成物の重合生成物から得られた加熱湾曲レンズ
よりもかなり大きい熱抵抗性を示すことを明示し
ている。

【表】 熱処理した後の曲率
実施例 ２ 下記の組成（重量％で表示）を有する液状組成
物及びを調製した。

【表】 カーボネート
上記組成物及びを、実施例１の記載の如く
操作して重合化した。重合生成物の特性を第３表
に示す。

【表】 上記重合生成物から、曲率６に加熱湾曲させた
レンズの調製し、得られたレンズについて、前述
の如く加熱処理した後、初期の曲率を保持しうる
能力を測定することによつて熱抵抗性を測定し
た。得られた結果を第４表に示す。

【表】 間加熱処理した後の曲率
実施例 ３ 酢酸ビニルをそれぞれ15重量％、20重量％、25
重量％及び30重量％の量で含有すると共に、ジシ
クロヘキシルパーオキシジカーボネート４重量％
を含有し、残余が重量比75／25にジエチレングリ
コールビス（アリルカーボネート）及びトリス−
ヒドロキシエチルイソシアヌレート トリス（ア
リルカーボネート）の混合物で構成される４種の
組成物ないしを調製した。 同様に、酢酸ビニルをそれぞれ15重量％、20重
量％、25重量％及び30重量％の量で含有すると共
に、ジシクロヘキシルパーオキシジカーボネート
４重量％を含有し、残余が重量比70／30のジエチ
レングリコールビス（アリルカーボネート）及び
トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレート ト
リス（アリルカーボネート）の混合物で構成され
る他の４種の組成物ないしを調製した。 組成物ないしを、実施例１の如く操作し
て重合化させた。 得られた重合体生成物から、曲率６に加熱湾曲
させたレンズを調製し、これについて、前述の如
く加熱処置した後、初期の曲率の保持しうる能力
を測定することにより、熱抵抗性を評価した。得
られた結果を第５表に示す。

【表】 これら実施例において、組成物及びは、そ
れぞれ組成物及びと同一であるが、これら
は、同様にして得られた製品の特性に対する酢酸
ビニルの濃度の影響をより明確に示すために、こ
の実施例に例示したものである。 実施例 ４ メタクリル酸メチルをそれぞれ15重量％、20重
量％及び25重量％の量で含有すると共に、ジシク
ロヘキシルパーオキシジカーボネート３重量％を
含有し、残余が重量比75／25のジエチレングリコ
ールビス（アリルカーボネート）及びトリス−ヒ
ドロキシエチルイソシアヌレート トリス（アリ
ルカーボネート）を混合物で構成される３種の組
成物ないしを調製した。 これら組成物を、実施例１の如く操作して重合
化させた。 得られた重合生成物から、曲率６に加熱湾曲さ
せたレンズを調製し、かかるレンズについて、前
述の如く加熱処理した後、初期の曲率を保持する
能力を測定することにより、熱抵抗を評価した。
得られた結果を第６表に示す。

【表】 処理した後の曲率

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱成形可能な重合体を調製するための重合
   可能な液状組成物において、次の成分(A)、(B)及び
   (C)の重量合計を基準として、 (A) ジエチレングリコールビス（アリルカーボネ
   ート）又はジアリルカーボネートとジエチレン
   グリコールとを仕込モル比６／１以上で反応さ
   せて得られるジエチレングリコールビス（アリ
   ルカーボネート）少なくとも70重量％を含有す
   る生成物 30ないし80重量％ (B) トリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレート
   トリス（アリルカーボネート）又はジアリルカ
   ーボネートとトリス−ヒドロキシエチルイソシ
   アヌレートとを仕込モル比６／１以上で反応さ
   せて得られるトリス−ヒドロキシエチルイソシ
   アヌレートトリス（アリルカーボネート）少な
   くとも60重量％を含有する生成物
   10ないし40重量％ (C) 酢酸ビニル又はメタクリル酸メチル
   10ないし40重量％ を含有すると共に、少なくとも１種のフリーラジ
   カル重合開始剤を、前記成分(A)、(B)及び(C)の重量
   合計に対して１ないし５重量％の量で含有してな
   ることを特徴とする、重合可能な液状組成物。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記重合開始剤が、ジイソプロピルパーオキシジ
   カーボネート、ジシクロヘキシルパーオキシジカ
   ーボネート、ジ−第２ブチルパーオキシジカーボ
   ネート、ジベンゾイルパーオキシド及び第３ブチ
   ルパーベンゾアートの中から選ばれるものであ
   る、重合可能な液状組成物。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記成分(A)45ないし65重量％、前記成分(B)10ない
   し25重量％及び前記成分(C)15ないし30重量％を含
   有すると共に、前記重合開始剤を、これら成分
   (A)、(B)及び(C)の重量合計に対して２ないし4.5重
   量％の量で含有してなる、重合可能な液状組成
   物。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   安定化剤、離型剤、染料、顔料、紫外線及び赤外
   線吸収剤等の少なくとも１種を、前記成分(A)、(B)
   及び(C)の重量合計に対して１％以下の重量合計で
   含有する、重合可能な液状組成物。 ５ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   該重合可能な液状組成物が、温度30ないし120℃、
   時間３ないし100時間での重合によつて厚さ１な
   いし４mmの板とされ、該板を温度140ないし200℃
   で加熱した後、非加熱型内で加熱成形することに
   よつて光学製品とされるものである、重合可能な
   液状組成物。