JPH05125115A - 高屈折率光学樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】下記一般式化１で表わされる不飽和化合物を含
む原料モノマ−を重合させて得られる高屈折率光学樹
脂。 【効果】 本発明の高屈折率光学樹脂は、高い屈折率を
有し、透明性に優れ、また耐熱性に優れるので、眼鏡レ
ンズ分野、カメラレンズ、光学用素子、高屈折率樹脂板
等の光学分野において有用である。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明性、屈折率等の光
学特性及び耐衝撃性、耐熱性に優れる高屈折率光学樹脂
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び課題】近年、眼鏡レンズ分野におい
て、無機ガラスに比して、耐衝撃性、軽量性、成形性、
染色性に優れる樹脂ガラスが広く用いられている。前記
樹脂ガラスとしては、ポリメチルメタアクリレート、ポ
リジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリ
スチレン、ポリカーボネート等が用いられている。しか
しながら、前記ポリメチルメタクリレート、ポリジエチ
レングリコールビスアリルカーボネートは、軽量性、耐
衝撃性、成形性には優れるものの、屈折率が１．４９程
度と低く、レンズとして用いる場合、無機硝子に比べて
厚いレンズが要求され、高倍率化、軽量化には適さない
という欠点がある。また、前記ポリスチレン、ポリカー
ボネートにおいては、屈折率は１．５８〜１．５９程度
と高いものの、熱可塑性樹脂であるため、射出成形時に
複屈折による光学歪を生じやすく、更にはアッベ数が低
く、耐溶剤性、耐擦傷性に劣り、更にまた表面硬度を改
良した際のハードコート皮膜の密着性が低いという欠点
がある。

【０００３】そこで最近では上記欠点を改善するため
に、種々の技術提案がなされている。例えば、特開昭５
３−７７８７号公報において、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネートとジアリルイソフタレートとの共
重合体による樹脂ガラスが、また特開昭５９−１９１７
０８号公報において、ビスフェノールＡを有するジ（メ
タ）アクリレート及びジアリルイソフタレートと、ジエ
チレングリコールビスアリルカーボネート等との共重合
体による樹脂ガラスが提案されているが、前記樹脂ガラ
スは耐衝撃性に問題があり、また共重合性の相違によ
り、未反応のアリルモノマーが残存し易く、重合工程に
おける反応制御が困難であり、更には耐候性に劣るとい
う欠点がある。

【０００４】また特開昭６２−２３５９０１号公報にお
いて、ジベンジルフマレートとジアリルフタレート等と
の共重合体による樹脂ガラスが、更に特開昭６４−４５
４１２号公報においては、ジベンジルイタコネートまた
はジベンジルメサコネートとジアリルフタレート等との
共重合体による樹脂ガラスが提案されているが、前記樹
脂ガラスはいずれも耐衝撃性に劣るという問題がある。

【０００５】また特開昭５７−２８１１５号公報におい
て、スチレン誘導体と不飽和カルボン酸重金属塩との共
重合体による樹脂ガラスが、特開昭６０−５５００７号
公報において、核ハロゲン置換ジアリルフタレートと核
ハロゲン置換安息香酸アリルとの共重合体による樹脂ガ
ラスが提案されているが、前記樹脂ガラスにおいては、
屈折率は１．５８〜１．６０と高いものの、重金属イオ
ンやハロゲン原子を多量に含有するために比重が大き
く、軽量性に劣るという欠点がある。

【０００６】更に特開昭５５−１３７４７号公報におい
ては、ビスフェノールＡを有するジ（メタ）アクリレー
ト系モノマー及びスチレン系モノマーと、アリールメタ
アクリレート系モノマー等との共重合体による樹脂ガラ
スが提案されているが、該樹脂ガラスはレンズが着色す
るという問題があり、また耐衝撃性及びハードコート皮
膜の密着性に劣るという欠点がある。

【０００７】更にまた特開昭５９−１３３２１１号公報
において、芳香族環を有するヒドロキシジ（メタ）アク
リレート、ジイソシアネート系モノマー及びスチレン系
モノマーとの共重合物による樹脂ガラスが提案されてい
るが、前記樹脂ガラスは、屈折率は１．６０前後と高い
ものの、耐候性が低く、比重が大きい等の欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、光学
的透明性に優れ、高い屈折率を有し、且つ機械的強度、
耐熱性、耐衝撃性等の諸物性に優れる高屈折率光学樹脂
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化２で表わされる不飽和化合物（以下不飽和化合物
１と称す）を含む原料モノマ−を重合させて得られる高
屈折率光学樹脂が提供される。

【００１０】

【化２】

【００１１】以下、本発明を更に詳細に説明する。

【００１２】本発明の高屈折率光学樹脂は、特定の不飽
和化合物を含む原料モノマ−を重合させることを特徴と
し、好ましくは分子量１０，０００〜１０００，０００
の樹脂である。

【００１３】本発明において必須の原料モノマ−として
用いる前記特定の不飽和化合物は、前記一般式化２で表
わされる不飽和化合物１である。前記不飽和化合物１に
おいて、Ｒが炭素数５以上のアルキル基、炭素数５以上
のアルケニル基、炭素数１３以上のシクロアルキル基の
場合若しくはｎが２以上の場合には重合性及び得られる
樹脂の耐熱性が低下する。

【００１４】前記不飽和化合物１としては、具体的には
例えば、メチル−α−フェニルアクリレート、エチル−
α−フェニルアクリレート、イソプロピル−α−フェニ
ルアクリレート、ｎ−ブチル−α−フェニルアクリレー
ト、ｔ−ブチル−α−フェニルアクリレート、ビニル−
α−フェニルアクリレート、アリル−α−フェニルアク
リレート、メチル−α−（４−クロルフェニル）アクリ
レート、ビニル−α−（４−クロルフェニル）アクリレ
ート、アリル−α−（４−クロルフェニル）アクリレー
ト、メチル−α−（４−ブロモフェニル）アクリレー
ト、ビニル−α−（４−ブロモフェニル）アクリレー
ト、アリル−α−（４−ブロモフェニル）アクリレー
ト、メチル−α−ベンジルアクリレート、エチル−α−
ベンジルアクリレート、ビニル−α−ベンジルアクリレ
ート、イソプロペニル−α−ベンジルアクリレート、ア
リル−α−ベンジルアクリレート、メチル−α−（４−
クロルベンジル）アクリレート、ビニル−α−（４−ク
ロルベンジル）アクリレート、アリル−α−（４−クロ
ルベンジル）アクリレート、メチル−α−（４−ブロモ
ベンジル）アクリレート、ビニル−α−（４−ブロモベ
ンジル）アクリレート、アリル−α−（４−ブロモベン
ジル）アクリレート、フェニル−α−フェニルアクリレ
ート、４−クロルフェニル−α−フェニルアクリレー
ト、４−ブロモフェニル−α−フェニルアクリレート、
ベンジル−α−フェニルアクリレート、２−クロルベン
ジル−α−フェニルアクリレート、４−クロルベンジル
−α−フェニルアクリレート、４−ブロモベンジル−α
−フェニルアクリレート、フェニル−α−（４−クロル
フェニル）アクリレート、ベンジル−α−（４−クロル
フェニル）アクリレート、フェニル−α−（４−ブロモ
フェニル）アクリレート、ベンジル−α−（４−ブロモ
フェニル）アクリレート、４−クロルフェニル−α−
（４−クロルフェニル）アクリレート、４−ブロモフェ
ニル−α−（４−ブロモフェニル）アクリレート、２−
クロルベンジル−α−（４−クロルフェニル）アクリレ
ート、４−クロルベンジル−α−（４−クロルフェニ
ル）アクリレート、４−ブロモベンジル−α−（４−ク
ロルフェニル）アクリレート、４−ブロモベンジル−α
−（４−ブロモフェニル）アクリレート等を好ましく挙
げることができ、使用に際しては単独若しくは混合物と
して用いることができる。

【００１５】また本発明においては、原料モノマ−とし
て前記不飽和化合物１を含有しておればよく、他の原料
モノマ−と共重合させることもできる。他の原料モノマ
−としては、例えば架橋性ビニル系モノマ−等を好まし
く挙げることができる。該架橋性ビニル系モノマ−とし
ては、具体的には例えば、ジビニルベンゼン、ジビニル
フタレート、ジビニルイソフタレート、ジビルテレフタ
レート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテレフタレ
ート、核ハロゲン置換ジアリルフタレート、トリアリル
トリメリテート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロ
イルオキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−
（メタ）アクリロイルオキシエトキシフェニル）プロパ
ン、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシジ
エトキシフェニル）プロパン、１，４−ジ（メタ）アク
リロイルオキシエトキシベンゼン、トリス−（（メタ）
アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリア
リルイソシアヌレート、エチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジ
エチレングリコールビスアリルカーボネート等を好まし
く挙げることができ、使用に際しては、単独若しくは混
合物として用いることができる。

【００１６】前記他の原料モノマ−として架橋性ビニル
系モノマ−を使用する際における該架橋性ビニル系モノ
マ−の使用量は、前記不飽和化合物１ １００重量部に
対して、２０〜２０００重量部とするのが好ましく、特
に５０〜１０００重量部とするのが好ましい。前記使用
量が、２０００重量部を超えると屈折率が低下するので
好ましくない。

【００１７】更に本発明に用いる原料モノマ−において
は、原料モノマ−の重合性及び得られる樹脂物性を改善
する目的で、更に他のビニル系モノマ−を併用すること
もできる。この際使用可能な他のビニルモノマーとして
は、スチレン、核ハロゲン置換スチレン、ビニルトルエ
ン、塩化ビニル、酢酸ビニル、ビニルベンゾエート、ア
リルベンゾエート、核ハロゲン置換アリルベンゾエー
ト、メチル（メタ）アクリレート、ビニル（メタ）アク
リレート、アリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メ
タ）アクリレート、クロルベンジル（メタ）アクリレー
ト、フェニル（メタ）アクリレート、クロルフェニル
（メタ）アクリレート等を好ましく挙げることができ、
使用に際しては単独若しくは混合物として用いることが
できる。前記他のビニルモノマーを使用する際における
使用量としては、原料モノマ−全体に対して３０重量％
以下とするのが好ましい。

【００１８】本発明の高屈折率光学樹脂を調製するに
は、前記原料モノマ−に重合開始剤を加えて、原料モノ
マ−組成物を調製し、直接所望の型内に仕込み、加熱重
合させる方法等を好ましく用いることができる。この際
重合系は、不活性ガス、例えば窒素、ヘリウム、二酸化
炭素等で置換若しくは雰囲気下とすることが好ましい。
また前記重合性組成物を、好ましくは３０℃〜７０℃の
温度にて予備重合させた後、型内に仕込み加熱重合させ
ることもできる。

【００１９】また前記加熱重合させる際の重合温度は、
使用する重合開始剤により異なるが、３０〜１５０℃の
範囲が好ましく、更に使用する重合開始剤の１０時間半
減期温度にて徐々に重合させることが好ましい。また硬
化時間の短縮、未反応モノマー及び重合開始剤の処理を
目的として適時昇温してもよい。更に重合時間として
は、１０〜４８時間とするのが好ましい。

【００２０】更に前記加熱重合により得られる樹脂に
は、内部歪が存在するので、好ましくは１００℃〜１４
０℃、特に好ましくは１１０℃〜１３０℃の温度で３０
分以上６時間未満、特に好ましくは１〜４時間アニーリ
ング処理を行うことが好ましい。

【００２１】この際用いることができる重合開始剤とし
ては、好ましくは選定１０時間半減期温度が１２０℃以
下の有機過酸化物を使用することができ、具体的には例
えば、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジ
カーボネート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネ
ート、過酸化ラウロイル、ターシャリーブチルパーオキ
シイソブチレート、ターシャリーブチルパーオキシピバ
レート、ターシャリーブチルパーオキシ−２−エチルヘ
キサノエート、ターシャリーブチルパーオキシアリルカ
ーボネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイ
ルパーオキシ）ヘキサン、ターシャリーブチルパーオキ
シイソプロピルカーボネート、ターシャリーブチルパー
オキシベンゾエート、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオ
キシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等を好
ましく挙げることができる。また使用に際しては単独若
しくは混合物として用いることができる。前記重合開始
剤の使用量は、前記原料モノマ−全体に対して０．５〜
１０重量％とするのが好ましく、更に好ましくは１〜５
重量％である。この際重合開始剤の使用量が０．５重量
％未満の場合には、重号が不十分となり樹脂の物性が低
下し、また１０重量％を超える場合には、重号の制御が
困難となり表面クラック等が生じるので好ましくない。

【００２２】また本発明の高屈折率光学樹脂において
は、必要に応じて前記原料モノマ−に更に着色剤、紫外
線吸収剤、酸化防止剤等を添加することもできる。

【００２３】本発明の高屈折率光学樹脂においては、樹
脂表面にハードコート皮膜を設けて表面の耐磨耗性を更
に向上させることもでき、更に樹脂表面とハードコート
皮膜との密着性を向上させるために、樹脂表面とハード
コート皮膜との間にプライマー層を設けることもでき
る。前記ハードコート皮膜を設ける際に用いるハードコ
ート剤を塗布するには、重合硬化後の樹脂基材またはプ
ライマー液が塗布された樹脂にディッピング法、スピン
コート法、フローコート法、スプレー法等によって塗布
することができる。

【００２４】また本発明の高屈折率光学樹脂において
は、樹脂表面に反射防止皮膜を設け、表面反射を抑制す
ることにより可視光透過率を更に高めることもできる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の高屈折率光学樹脂は、高い屈折
率を有し、透明性に優れ、また耐熱性に優れるので、眼
鏡レンズ分野、カメラレンズ、光学用素子、高屈折率樹
脂板等の光学分野において有用である。

【００２６】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２７】

【実施例１】メチル−α−フェニルアクリレート５ｇ、
２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシエトキシフェ
ニルプロパン５ｇ及び過酸化ベンゾイル０．３ｇを混合
し、原料モノマ−組成物を得た。得られた原料モノマ−
組成物を二枚のガラス板ではさんだ型（シリコン製ガス
ケット使用）中に仕込み、７０℃の恒温槽中にて１５時
間加熱し、更に３時間で１２０℃まで昇温し、１２０℃
で２時間アニーリング処理を行なった。重合終了後、型
から樹脂を取り出し、諸物性を評価した。結果を表１に
示す。

【００２８】尚、諸物性は以下の記載する方法により測
定した。

【００２９】屈折率、アッベ数−アッベ屈折計を用いて
測定した。

【００３０】耐衝撃性−厚さ１ｍｍの硬化板を用いて、
ＦＤＡ規格に従って試験を行ない、割れなかったものを
○、割れたものを×とした。

【００３１】耐 熱 性−１３０℃の乾燥器中に２時間放
置した後、樹脂に変形、割れ、着色等の変化が認められ
ないものを○、認められたものを×とした。

【００３２】比 重−水中置換法に従って樹脂重量／
樹脂体積により求めた。

【００３３】耐溶剤性−アセトン中に２時間放置した
後、樹脂に変形、割れ、着色等の変化が認められないも
のを○、認められたものを×とした。

【００３４】色 相−商品名「カラーエースＴＣ−８
６００」、東京電色（株）製性を用いて、黄色度ｂ＊を
測定した。

【００３５】

【実施例２〜１１】表１に示す原料モノマ−及び重合開
始剤を用い、表１に示す重合温度とした以外は、実施例
１と同様にして樹脂の重合を行い、諸物性を評価した。
結果を表３に示す。

【００３６】

【比較例１〜１５】表２に示す原料モノマ−を用いた以
外は実施例１と同様に樹脂を調製し、諸物性を評価し
た。結果を表２に示す。

【００３７】但し表中の略記は、以下の化合物を示す。

【００３８】ＢＭＥＰＰ：２，２−ビス（４−メタクリ
ロイルオキシエトキシフェニル）プロパン ＤＶＢ ：ジビニルベンゼン ＤＡＩＰ ：ジアリルイソフタレート ＢＭＤＰＰ：２，２−ビス（４−メタクリロイルオキシ
ジエトキシフェニル）プロパン ＢＡＥＰＰ：２，２−ビス（４−アクリロイルオキシジ
エトキシフェニル）プロパン ＣＳｔ ：クロルスチレン ＤＭＢ ：１，４−ジメタクリロイルオキシベンゼン ＢｚＭＡ ：ベンジルメタクリレート ＴＭＥＩ ：トリス−（メタクリロイルオキシエチル）
イソシアヌレート Ｓｔ ：スチレン ＥＧＭＡ ：エチレングリコールジメタクリレート ＭＭＡ ：メチルメタクリレート ＡＤＣ ：ジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート ＢＰＯ ：ベンゾイルパーオキシド ＩＰＰ ：ジイソプロピルパーオキシジカーボネート ＮＰＰ ：ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネー
ト ＴＢＰＥ ：ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサ
ノエート ＴＢＰＮ ：ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記一般式化１で表わされる不飽和化合物
   を含む原料モノマ−を重合させて得られる高屈折率光学
   樹脂。 【化１】