JPH05188201A - 光学用材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記構造式化１で表わされる有機硫黄化合物
を含む原料モノマーを重合硬化して得られる光学用材
料。 【効果】 本発明の光学用材料は、１．５５以上の屈折
率及び高いアッベ数を有し、しかも光学歪が小さく、光
学的透明性、耐熱性、耐溶剤性及び耐衝撃性にも優れて
おり、更には比重が小さく軽量化が可能であり、硫黄化
合物特有の悪臭がなく、重合硬化の際の反応制御が容易
であり、更には硬化後得られる樹脂のハードコートや染
色等の種々の表面処理が容易に行なえるので、メガネ用
レンズ、カメラレンズ、光学用素材などのプラスチック
レンズ用あるいはその他の光学用材料材料として有用で
ある。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学用材料に関し、更に
詳しくは、屈折率、透明度等の光学特性および種々の機
械的特性に優れたメガネ用プラスチックレンズ等に有用
な光学用材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、軽量性、成形容易性、耐衝撃性お
よび染色性などに優れた合成樹脂材料が、無機硝子に代
わってレンズ材料として使用されている。該合成樹脂材
料としては、例えば、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、ポリス
チレン、ポリカーボネートが知られている。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、耐衝撃性に優れているも
のの、屈折率が１．４９程度と低いためレンズとして用
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
やすいという問題があり、ほかにも耐溶剤性、耐擦傷性
に欠けるなどの欠点がある。

【０００３】そこで最近になって、高屈折率であってこ
れら従来の欠点を改善するためのいくつかの技術提案が
なされている。例えば、特開昭５３−７７８７号公報に
はジエチレングリコールビスカーボネートとジアリルイ
ソフタレートとの共重合体が、特開昭５９−８１３１８
号公報には、ジアリルフタレートと不飽和脂肪酸アルコ
ール安息香酸エステルとの共重合体が、特開昭５９−１
９１７０８号公報には、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
合体が開示されている。

【０００４】しかしながら前記共重合体においては、屈
折率が１．５２〜１．５５と比較的低く、また未反応の
アリルモノマーが残存しやすいという問題がある。

【０００５】また特開昭５７−２８１１５号公報には、
スチレン系ビニル単量体と不飽和カルボン酸重金属塩と
の共重合物が、特開昭６０−５５００７号公報には、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が提案されている。前記共重合
体は、１．５８〜１．６０程度と高い屈折率を有するも
のの、金属塩やハロゲン置換芳香族環を有するアリル系
モノマーを使用するため、重合物の比重が大きく、レン
ズが重くなり軽量化が損なわれるという欠点がある。

【０００６】さらに特開昭５５−１３７４７号公報に
は、核ハロゲン置換スチレン、ビスフェノールＡを有す
るジ（メタ）アクリレート、ベンジルメタクリレート系
モノマ−及びフェノールメタクリレート系モノマーの共
重合体が、特開昭５９−１３３２１１号公報には、芳香
族環を有するヒドロキシジ（メタ）アクリレート及びジ
イソシアネート系化合物とスチレン系モノマーとの重合
体が提案されている。前記重合体の場合には、屈折率が
１．６０前後と高いものの重合反応の制御が難しく比重
が大であり、しかも耐候性に問題がある。

【０００７】更に、特開平２−５８００１号公報及び特
開平２−２８９６２２号公報には、１分子中に２個以上
の不飽和基を有する化合物又はジビニルベンゼンと１分
子中に２個のチオール基を有する化合物とを反応させて
得られる光学用材料が開示されている。しかしながら前
記チオール基を有する化合物は悪臭が強く、更には前記
反応により得られる光学用材料では、特に眼鏡用プラス
チックレンズとして実用化する際に、特に重要であるハ
ードコート等の表面処理が困難であるという問題点があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、プラスチックレンズ用あるいはその他の光学用材
料として望ましい屈折率、透明度等を有し、種々の機械
的特性並びに耐熱性、耐溶剤性、耐衝撃性に優れ、また
比重が小さく軽量化が可能であり、更には硫黄化合物特
有の悪臭がなく、硬化させる際のハンドリング性に優
れ、重合硬化時の反応制御及び成形が容易な光学用材料
を提供することにある。

【０００９】更に本発明の他の目的は、硬化後の樹脂が
染色性に優れ、且つハードコート、反射防止膜等の表面
処理が容易に行なえる光学用材料を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記構
造式化２で表わされる有機硫黄化合物（以下有機硫黄化
合物Ａと称す）を含む原料モノマーを重合硬化して得ら
れる光学用材料が提供される。

【００１１】

【化２】

【００１２】以下本発明を更に詳細に説明する。

【００１３】本発明において、原料モノマーの必須成分
として用いる前記有機硫黄化合物は、前記構造式化２で
表わされる有機硫黄化合物Ａである。

【００１４】前記有機硫黄化合物Ａを具体的に列挙する
と、下記化学式化３、化４、化５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】

【化３】

【００１６】

【化４】

【００１７】

【化５】

【００１８】前記有機硫黄化合物Ａを調製するには、例
えば、４−イソプロペニルスチレン若しくは３−イソプ
ロペニルスチレンと、４，４’−チオビスベンゼンチオ
ールとを、クロロホルム、テトラヒドロフラン、アセト
ニトリル等の有機溶媒中にて、好ましくは０〜１２０℃
で、０．５〜４８時間付加反応させる等して容易に得る
ことができる。

【００１９】また原料モノマー中の前記有機硫黄化合物
Ａの含有量は、原料モノマー全体に対して、１〜８０重
量％の範囲とするのが好ましい。前記含有量が、１重量
％未満の場合には、所望の屈折率が得られず、８０重量
％を超える場合には重合硬化が不十分となるので好まし
くない。

【００２０】また本発明において、原料モノマー成分と
して用いることができる前記有機硫黄化合物Ａ以外のモ
ノマー成分としては、重合可能な他のビニル系モノマ
−、例えば、スチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチ
ルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ｏ−クロルスチレ
ン、ｐ−ブロムスチレン、ｏ−ブロムスチレン、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、（メタ）アクリル酸、２−
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、メチ
ル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）
アクリレート、ブロムフェニル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリロニトリル、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）アクリロイルポリエトキシ
フェニル）プロパン、２，２−ビス（４'−２''−ヒド
ロキシ−３''−（メタ）アクリロキシプロポキシフェニ
ル）プロパン、ジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート、テトラフタル酸ジアリル、ジアリルフタレー
ト、ｐ−ジビニルベンゼン、ｍ−ジビニルベンゼン、ジ
ビニルビフェニル、エチレングリコールビス（メタ）ア
クリレート、ジエチレングリコールビス（メタ）アクリ
レート、トリエチレングリコールビス（メタ）アクリレ
ート、テトラエチレングリコールビス（メタ）アクリレ
ート、ジプロピレングリコールビス（メタ）アクリレー
ト、ビスフェノールＡビス（メタ）アクリレート、テト
ラクロルフタル酸ジアリル、ジアリルイソフタレート、
アリルメタ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。

【００２１】本発明の光学用材料を調製するには、例え
ば、前記原料モノマ-をラジカル重合開始剤の存在下、
光若しくは加熱重合させることにより得ることができ
る。前記ラジカル重合開始剤は、１０時間半減期温度が
１６０℃以下の有機過酸化物またはアゾ化合物等を用い
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、ｔ−ブチル
ペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルペ
ルオキシピバレート、ｔ−ブチルペルオキシジイソブチ
レート、過酸化ラウロイル、ｔ−ブチルペルオキシアセ
テート、ｔ−ペルオキシオクトエイト、ｔ−ブチルペル
オキシベンゾエイト、アゾビスイソブチロニトリル等が
挙げられ使用に際しては単独又は混合物として用いるこ
とができる。前記ラジカル重合開始剤の使用量は原料モ
ノマ-１００重量部に対し０．１〜１０重量部、特に好
ましくは０．２〜５重量部である。

【００２２】前記加熱重合をさせるには、例えば前記原
料モノマ-とラジカル重合開始剤とを直接所望の型枠内
に仕込み、好ましくは０〜２００℃、１〜４８時間加熱
することにより重合させることができる。この際重合系
は、例えば窒素、二酸化炭素、ヘリウムなどの不活性ガ
ス置換又は雰囲気下で行なうのが望ましい。また、前記
重合させる前に、原料モノマ-を例えば０〜２００℃、
０．５〜４８時間予備重合させ、２５℃にて２０〜１０
０cstにした後、所望の型枠内に仕込み、後重合させて
硬化させることもできる。

【００２３】また、これらの原料モノマ-には、ＵＶ吸
収剤、着色防止剤等の添加物を必要に応じて添加するこ
ともできる。さらに、硬化物の表面物性を向上させる目
的で、硬化後にハードコート、反射防止膜等、種々の表
面処理を施すこともできる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の光学用材料は、１．５５以上の
屈折率及び高いアッベ数を有し、しかも光学歪が小さ
く、光学的透明性、耐熱性、耐溶剤性及び耐衝撃性にも
優れており、更には比重が小さく軽量化が可能である。
また、本発明において必須の原料モノマーとして用いる
前記有機硫黄化合物Ａは、硫黄化合物特有の悪臭がな
く、重合硬化の際の反応制御が容易であり、更には硬化
後得られる樹脂のハードコートや染色等の種々の表面処
理が容易に行なえるので、メガネ用レンズ、カメラレン
ズ、光学用素材などのプラスチックレンズ用あるいはそ
の他の光学用材料材料として有用である。

【００２５】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。

【００２６】

【実施例１】表１に示す原料モノマー１０ｇに、ｔ−ブ
チルペルオキシベンゾエートを０．０５ｇ添加混合し、
モノマー組成物を得た。ついで２枚のガラス型中に該モ
ノマー組成物を仕込んだ後、８０℃の恒温槽中に入れ、
硬化温度８０℃にて６時間加熱し、さらに３時間で１０
０℃まで昇温して、最終に１００℃で３時間加熱した。
最後に１００℃で２時間アニーリング処理を行い硬化樹
脂を得た。得られた硬化樹脂を前記型枠から取り出し、
屈折率、アッベ数、ｂ＊値および耐熱性を下記方法に従
って測定した。結果を表１に示す。

【００２７】・屈折率及びアッベ数・・・アッベ屈折率
計（アタゴ株式会社製）を用い、また中間液にヨウ化メ
チル飽和溶液を用いて測定を行った。

【００２８】・ｂ＊値（黄色度）・・・日本電色工業株
式会社製フォトメーターモデル１００１を用いて測定し
た。なおこの値が小さいほど黄色度が小さく良好であ
る。

【００２９】・耐熱性・・・１３０℃のオイルバス中に
て変形及び変色のないものを〇、変形若しくは変色のあ
るものを×とした。

【００３０】

【実施例２〜７】表１に示す原料モノマーをそれぞれ用
いた以外は、実施例１と同様に硬化樹脂を調製し、各測
定を行った。結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【比較例１〜３】表２に示す原料モノマーを用いた以外
は、実施例１と同様に硬化樹脂を調製し、各測定を行っ
た。結果を表２に示す。

【００３３】

【表２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記構造式化１で表わされる有機硫黄化
   合物を含む原料モノマーを重合硬化して得られる光学用
   材料。 【化１】