JPH0517513A - レンズ用熱可塑性樹脂の製造法 - Google Patents

レンズ用熱可塑性樹脂の製造法

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JPH0517513A
JPH0517513A JP16686691A JP16686691A JPH0517513A JP H0517513 A JPH0517513 A JP H0517513A JP 16686691 A JP16686691 A JP 16686691A JP 16686691 A JP16686691 A JP 16686691A JP H0517513 A JPH0517513 A JP H0517513A
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JP
Japan
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phosphite
polymerization
weight
lens
butylphenyl
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Pending
Application number
JP16686691A
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English (en)
Inventor
Minoru Suzuki
実 鈴木
Takaaki Okinaka
隆明 沖中
Fumiaki Kanega
文明 金賀
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高屈折率で、透明性に優れ、熱安定性、耐光
性等が良好なレンズ用熱可塑性樹脂の製造法を提供す
る。 【構成】 スチレン40〜60重量部、メタクリル酸メ
チル10〜30重量部及びメタクリル酸トリシクロ
[5,2,1,026]デカ−8−イル10〜40重量
部を総量で100重量部とし、これをホスファイト系酸
化防止剤0.01〜2重量部の存在下重合させることを
特徴とするレンズ用熱可塑性樹脂の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、眼鏡レンズ、その他光
学レンズ用素材としての利用が可能である透明性が良好
であり、かつ熱的安定性及び耐光性に優れた高屈折率の
レンズ用熱可塑性樹脂の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光学レンズ用材料には透明度の高
いアクリル樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカー
ボネート樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート等が使
用されているが、この内で眼鏡レンズとして広く用いら
れているのは、熱硬化性樹脂であるジエチレングリコー
ルビスアリルカーボネートを用いたレンズである。その
理由は、耐熱性、耐衝撃性に優れているためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネートを用いたレンズは、屈
折率が1.5であり、ガラスレンズに比べてレンズの厚
みが大きくなる(特にレンズ度数が大きくなると顕著で
ある)という欠点がある。
【0004】最近は、眼鏡レンズの薄型化、軽量化がよ
り望まれており、それを可能とする高屈折率を有する眼
鏡レンズ用材料の必要性が出てきた。
【0005】ポリスチレン(屈折率1.59、アッベ数
30)あるいはポリカーボネート(屈折率1.58、ア
ッベ数30)を用いたレンズは、高屈折率であるが、ア
ッベ数が小さいために色収差が大きく、前者においては
耐熱性が劣り、後者においては硬度が低く傷つき易い。
また、両者とも光安定性に乏しく着色し易い。一方、レ
ンズの製造方法について考えてみると、アクリル樹脂、
ポリスチレン及びポリカーボネートは熱可塑性であるた
め、射出成形が可能で大量生産が容易であるのに対し、
ジエチレングリコールビスアリルカーボネートは、熱硬
化性であるため注型法によってしか作ることができず、
大量生産には不向きである。
【0006】本発明の目的は、以上の点に鑑み、透明性
が良好であり、耐光性に優れ、かつ射出成形可能な眼鏡
レンズ、その他の光学レンズ用材料に利用可能なアッベ
数が高い高屈折率のレンズ用熱可塑性樹脂の製造法を提
供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、スチレン40
〜60重量部、メタクリル酸メチル10〜30重量部及
びメタクリル酸トリシクロ[5,2,1,026]デカ
−8−イル10〜40重量部を総量で100重量部と
し、これをホスファイト系酸化防止剤0.01〜2重量
部の存在下重合させることを特徴とするレンズ用熱可塑
性樹脂の製造法に関する。
【0008】スチレンの使用量は40〜60重量部とさ
れる。40重量部未満では屈折率が低く(屈折率1.5
4以上を得ることができない)、60重量部を越えると
アッベ数が低くなる(アッベ数35以上を得ることがで
きない)。
【0009】メタクリル酸メチルの使用量は10〜30
重量部とされる。10重量部未満では透明性が劣る。3
0重量部を越えると屈折率が低くなる(屈折率1.54
以上を得ることができない)。
【0010】メタクリル酸トリシクロ[5,2,1,0
26]デカ−8−イルの使用量は10〜40重量部とさ
れる。10重量部未満では耐熱性向上の効果が見られ
ず、40重量部を越えるとメタクリル酸トリシクロ
[5,2,1,026]デカ−8−イルの残存単量体が
増加するため好ましくない。
【0011】上記3種の単量体成分以外に、他の単量体
を本発明の効果を阻害しない範囲で用いてもよい。
【0012】本発明において、使用されるホスファイト
系酸化防止剤については特に制限はない。ホスファイト
系酸化防止剤のうち、好ましいものとしてはトリス
(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、
2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニ
ル)オクチルホスファイト、4,4′−メチレン−ビス
(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシ
ル)ホスファイト、4,4′−イソプロピリデン−ビス
(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシ
ル)ホスファイト、4,4′−ブチリデン−ビス(3−
メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホ
スファイト、4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル
−6−t−ブチルフェニル−ジオクチル)ホスファイ
ト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエ
リスリト−ル−ジ−ホスファイト等が挙げられる。
【0013】これらのうち、特に本発明におけるレンズ
用熱可塑性樹脂の透明性に影響を与えずかつ光劣化によ
る着色防止効果の点から、より好ましい例としてはトリ
ス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、
2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニ
ル)オクチルホスファイト、4,4′−ブチリデン−ビ
ス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデ
シル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフ
ェニル)ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイトが挙
げられる。これらは、1種又は2種以上使用することが
でき、着色防止効果に優れる。
【0014】ホスファイト系酸化防止剤の使用量は、ス
チレン、メタクリル酸メチル及びメタクリル酸トリシク
ロ[5,2,1,026]デカ−8−イルの総量100
重量部に対して0.01〜2重量部とされる。0.01
重量部未満では添加による効果が低く、2重量部%を越
えても効果の増加はなく、経済的に得策ではない。
【0015】本発明における重合の方法としては特に制
限はないが、懸濁重合法が好ましい。塊状重合では特殊
な反応器を必要とし、反応制御が複雑となることがあ
る。溶液重合は塊状重合と同様の欠点を持ち、生産性も
悪いことがある。乳化重合は多量の乳化剤を必要とする
ため透明性が低下することがある。
【0016】重合に用いる開始剤としては、例えば、過
酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−t−ブチルパ
ーオキシヘキサヒドロテレフタレート、t−ブチルパー
オキシ−2−エチルヘキサノエート、1,1−ジ−t−
ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキ
サンなどの有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロ
ニトリル、アゾビスシクロヘキサノン−1−カルボニト
リル、アゾジベンゾイルなどのアゾ化合物、過硫酸カリ
ウム、過硫酸アンモニウムに代表される水溶性触媒及び
過酸化物あるいは過硫酸塩と還元剤の組合せによるレド
ックス触媒など通常のラジカル重合に使用できるものは
いずれも可能である。ラウロイルパーオキサイド等の有
機過酸化物を1種又は2種以上使用することが好まし
い。重合触媒は単量体混合物の0.01〜1.0重量%
の範囲で使用するのが好ましい。
【0017】連鎖移動剤として、メルカプタン系化合
物、チオグリコール、四塩化炭素、α−メチルスチレン
ダイマーなどが使用可能である。
【0018】重合温度は、単量体が3成分系でありそれ
ぞれの成分の重合反応速度がかなり異なるため注意する
必要がある。重合温度は、70℃〜90℃の範囲の温度
から段階的に100℃まで昇温することが好ましい。7
0℃未満の温度から段階的に昇温した場合は重合時間が
長くなり、生産性が低下する傾向がある。90℃を越え
る温度から段階的に昇温した場合は、それぞれの成分の
重合反応速度が異なるため複数の共重合組成の互いに異
なる(屈折率の異なる)共重合体(レンズ用熱可塑性樹
脂)が生成され透明性が低下するため好ましくない。
【0019】懸濁重合は、水性媒体中で行われ、懸濁剤
が添加される。懸濁剤としては、ポリビニルアルコー
ル、メチルセルロース、ポリアクリルアミド、ポリ(メ
タ)アクリル酸塩などの水溶性高分子、燐酸カルシウ
ム、ピロ燐酸マグネシウムなどの難溶性無機物質などが
使用できる。透明性の点から、懸濁剤としてポリ(メ
タ)アクリル酸塩を使用することが好ましい。また、懸
濁剤は単量体混合物の0.03〜1.0重量%となるよ
うにして使用するのが好ましい。
【0020】水溶性高分子であるポリ(メタ)アクリル
酸塩は、次のようにして製造できる。すなわち、ヒドロ
キシアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル
酸の塩(リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、マグ
ネシウム塩、カルシウム塩、アンモニウム塩等)、(メ
タ)アクリル酸及び必要に応じてこれら以外のこれらと
共重合可能な他の不飽和単量体を重合して水溶性高分子
である(メタ)アクリル酸塩を製造できる。
【0021】本発明におけるレンズ用熱可塑性樹脂は、
その分子量について特に限定するものではないが、耐熱
性、機械物性の観点から、重量平均分子量(ポリスチレ
ン換算)が10,000〜1,000,000の範囲の
ものが好ましく、この範囲のものは特に、成形材料とし
て使用する場合に好ましい。
【0022】また、本発明におけるレンズ用熱可塑性樹
脂は屈折率が1.54以上であること、アッベ数が35
以上であること及び紫外線フェードメータによる促進暴
露試験1000時間後における透過率低下が2.0%以
下であることが好ましい。
【0023】本発明におけるレンズ用熱可塑性樹脂は、
劣化防止、熱的安定性、成形性、加工性などの観点か
ら、フェノール系、ホスファイト系、チオエーテル系な
どの前記ホスファイト系酸化防止剤以外の抗酸化剤、脂
肪族アルコール、脂肪酸エステル、フタル酸エステル、
トリグリセライド類、フッ素系界面活性剤、高級脂肪酸
金属塩などの離型剤、その他滑剤、可塑剤、帯電防止
剤、紫外線吸収剤、難燃剤、重金属不活性化剤などが添
加されていてもよい。
【0024】本発明におけるレンズ用熱可塑性樹脂は、
射出成形法、圧縮成形法、マイクロモールド法、フロー
ティングモールド法、ローリンクス法等の周知の成形法
によって成形することができる。
【0025】また、以上のような成形法により得られた
成形品表面に、MgF2、SiO2等の無機化合物を真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等
によってコーティングすること、成形品表面をシランカ
ップリング剤等の有機シリコン化合物、ビニルモノマ
ー、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリ
コーン樹脂等をハードコートすることなどによって、耐
湿性、光学特性、耐薬品性、耐摩耗性、曇り止め等を向
上させることができる。
【0026】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
【0027】<懸濁剤:水溶性重合体(A)(ポリメタ
クリル酸塩)の合成>メタクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル90g、メタクリル酸カリウム60g及び脱イオン水
2250gを内容積5lのセパラブルフラスコに入れ、
30分間300ml/minの流量でN2ガスを吹き込
んで水中の酸素量が1ml/l以下となるまで系内の空
気を除去した後、ウォーターバスで加熱しながら撹拌
し、0.7℃/minで昇温しながら系内温度を65℃
にし、直ちに150gの純水に溶解した過硫酸カリウム
0.225g添加した。同温度で3時間重合を行い、続
けて0.9℃/minで昇温しながら90℃にして同温
度で2時間撹拌を続けてゼリー状の水溶性重合体(A)
を得た。この水溶性重合体の粘度は40cps(25
℃)光線透過率86%(400nm波長)であった。
【0028】実施例1 スチレン(ST)700g、メタクリル酸トリシクロ
[5,2,1,026]デカ−8−イル(TCDMA)
560g、メタクリル酸メチル140g、ラウロイルパ
ーオキサイド5.6g、t−ブチルパーオキシ2−エチ
ルヘキサノエート2.8g、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
2.8g及びトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニ
ル)ホスファイト2.8gを混合溶解してモノマ液とし
た。
【0029】撹拌機及びコンデンサを備えた5lセパラ
ブルフラスコに懸濁剤として前記したゼリー状の水溶性
重合体0.7g及び脱イオン水を1960gを加え撹拌
し懸濁媒体とした。ここに撹拌しながら上記モノマ液を
加え撹拌回転数280rpmで、窒素雰囲気下に0.7
℃/minで80℃まで加温し、次いで、80℃で4時
間、90℃で2時間、100℃で2時間と段階的に昇温
して保温し重合させた(重合率99%(重量法))。合
成した重合体粒子を水洗、脱水、乾燥した。次に該重合
粒子を射出成形し、得られた成形品の光線透過率、屈折
率、アッベ数、ガラス転移温度(耐熱性の尺度)、耐光
性等を評価し結果を表1として示した。
【0030】特性評価は下記の方法に準拠した。 ・光線透過率:ASTM D1003に準じ、測定し
た。 ・屈折率、アッベ数:アッベ屈折計(アタゴ社製)によ
り測定した。 ・ガラス転移温度:重合体を塩化メチレンに溶解した
後、メタノール中に撹拌下投入し、重合体を沈殿析出さ
せてろ別、乾燥し、白色粉末状の重合体を得た。これを
用い示差走査熱量計(DSC:パーキンエルマー社製D
SC−7型)によりガラス転移温度(Tg)を測定し
た。 ・耐光性:成形品をフェードメーター(スガ試験機社
製)により、1000時間紫外線暴露を行った後、光線
透過率を測定し、透過率の減少率を計算した。
【0031】実施例2 実施例1のホスファイト系酸化防止剤の代わりに2,2
−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オ
クチルホスファイト2.8gを使用したこと以外は、実
施例1と同様にして成形品を作成し、その物性を評価
し、結果を表1として示した。
【0032】実施例3 実施例1のホスファイト系酸化防止剤の代わりにトリス
(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト1.
4g及び4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6
−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト
1.4gを使用したこと以外は、実施例1と同時にして
成形品を作成し、その物性を評価し、結果を表1として
示した。
【0033】実施例4 実施例1のホスファイト系酸化防止剤の代わりに2,2
−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オ
クチルホスファイト1.4g及び4,4′−ブチリデン
−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−ト
リデシル)ホスファイト1.4gを使用したこと以外
は、実施例1と同様にして成形品を作成し、その物性を
評価し、結果を表1として示した。
【0034】比較例1 実施例1のホスファイト系酸化防止剤を使用しないこと
以外は、実施例1と同様にして成形品を作成し、その物
性を評価し、結果を表1として示した。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】本発明により提供される高屈折率のレン
ズ用熱可塑性樹脂は、透明性が良好で、熱的安定性およ
び耐光性に優れ、眼鏡レンズ、その他の光学レンズとし
て特に有用である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スチレン40〜60重量部、メタクリル
    酸メチル10〜30重量部及びメタクリル酸トリシクロ
    [5,2,1,026]デカ−8−イル10〜40重量
    部を総量で100重量部とし、これをホスファイト系酸
    化防止剤0.01〜2重量部の存在下重合させることを
    特徴とするレンズ用熱可塑性樹脂の製造法。
  2. 【請求項2】 重合を、重合温度を70〜90℃の範囲
    の温度から100℃まで段階的に昇温し行うことを特徴
    とする請求項1記載のレンズ用熱可塑性樹脂の製造法。
  3. 【請求項3】 ホスファイト系酸化防止剤がトリス
    (2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、
    2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニ
    ル)オクチルホスファイト、4,4′−ブチリデン−ビ
    ス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデ
    シル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフ
    ェニル)ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイトから
    なる群から選ばれた1種または2種以上の化合物である
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のレンズ用熱可塑
    性樹脂の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020066709A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 綜研化学株式会社 重合体粒子の製造方法および重合体粒子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020066709A (ja) * 2018-10-26 2020-04-30 綜研化学株式会社 重合体粒子の製造方法および重合体粒子
JP2022079565A (ja) * 2018-10-26 2022-05-26 綜研化学株式会社 重合体粒子

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