JPH0544641B2

JPH0544641B2 -

Info

Publication number: JPH0544641B2
Application number: JP6084A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Takoshi; Haruo Yoshida; Yoichiro Takenoshita
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1984-01-05
Filing date: 1984-01-05
Publication date: 1993-07-07
Also published as: JPS60144701A

Description

【発明の詳細な説明】

発明の技術分野本発明は屈折率が1.58以上の高屈折率プラスチ
ツクレンズに関し、特に耐衝撃性に優れた高屈折
率プラスチツクレンズに関する。従来技術無機ガラスは、その優れた透明性、硬さ、傷の
つきにくさ、耐候性などの特徴を生かして従来多
くの用途に使われて来たが、反面脆く、割れ易
く、しかも重いという欠点を有している。一方、
有機ガラスは、無機ガラスにはない軽さ、安全
性、加工性、染色性等の利点を有しており、現在
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ジエチレングリコールジアリルカーボネートの重
合体などが使用されている。とりわけ眼鏡レンズ
の如く用途では、軽さ及び安全性（割れにくさ）
の点から有機ガラスに対する期待は極めて大きい
ものがある。しかし、ジエチレングリコールジア
リルカーボネートの重合体は屈折率が低く（屈折
率1.499）、無機ガラスのレンズに比べ肉厚になら
ざるを得ないという欠点を有している。この欠点を改善するため、屈折率の高い樹脂を
用いる試みがなされているが、ポリスチレン（屈
折率1.59）、ポリカーボネート（屈折率1.59）等
は熱可塑性樹脂であり、耐溶剤性に劣ること、更
には主として射出成形によつて成形するため成形
時の歪が残り易いという欠点を有している。かか
る観点から、高屈折率の架橋重合性モノマーを用
いて加熱硬化せしめる先行技術がいくつか開示さ
れている。例えば、特開昭55−13747号、同56−
61411号、同56−61412号、同57−2311号、同57−
2312号、同57−23611号、同57−28115号、同57−
28116号、同57−28117号、同57−28118号の各公
報を挙げることが出来る。これらの多くは、いず
れも注型用治具に単量体組成物と重合開始剤の均
一混合物を注入後、長時間かけて熱重合を行なう
ことにより所望の硬化物を得ているが、そのため
に注型用治具の再循環使用割合（リサイクル率）
が低く、多数の注型用治具を必要とし、また、長
時間をかけて行なう重合に要する熱エネルギーも
膨大になり、極めて生産性が低い等の欠点を有し
ている。更にプラスチツクレンズに要求される物性とし
ては耐衝撃性が優れていることであり、従来技術
では凹レンズの場合、中心厚が1.5〜1.7mm程度の
ものが提供されている。高屈折率レンズにおいて
は屈折率の向上に伴ない、レンズの第一面および
第二面の曲率半径の差を小さくすることにより凸
レンズにおいては中心厚を、凹レンズにおいては
縁厚を薄くすることが可能であり、これにより軽
量化が達成せられるものであるが、より軽量化を
図ろうとする場合、特に凹レンズにおいては、中
心厚を薄くすると従来技術では例えばアメリカ食
品医薬品局（FDA）が設定する耐衝撃性の規格
を満足し得ないという欠点があつた。発明の目的本発明者等はこのような先行技術の欠点及び問
題点に鑑み、耐衝撃性の優れた高屈折率プラスチ
ツクレンズを開発すべく鋭意検討を進めた結果、
特定のナフチル骨格を有する（メタ）アクリレー
トモノマーと二価フエノールとから誘導される
（メタ）アクリレートモノマー及び単量体屈折率
が1.450以上のエーテル、エステル、アルコール
を含んでもよい飽和脂肪族炭化水素系の多官能
（メタ）アクリレートからなる重合性組成物を共
重合硬化することによつて極めて短時間で、高屈
折率を有し、かつ、表面硬度、耐溶剤性、耐熱
性、染色性に優れしかも驚くべきことに中心厚が
1.1〜1.4mmの場合でさえも前記FDA規格を満足す
る耐衝撃性を有する優れた耐衝撃性高屈折率レン
ズが得られる事を見出し、本発明を達成した。従つて、本発明の目的は、屈折率1.58以上の高
屈折率プラスチツクレンズを提供することにあ
る。本発明の他の目的は光学レンズとして望ましい
透明性及び無着色性を有する高屈折率プラスチツ
クレンズを提供することにある。更に、本発明の他の目的は優れた表面硬度、耐
溶剤性、耐熱性、染色性及び加工性を兼備した高
屈折率プラスチツクレンズを提供することにあ
る。更にまた本発明の他の目的は、従来の凹レンズ
に比べ耐衝撃性の優れた高屈折率プラスチツクレ
ンズを提供することにある。発明の構成本発明の高屈折率プラスチツクレンズは、 (A) 一般式（）（式中、R¹はＨ又はCH₃を表わし、R²は−
CH₂CH₂O−、

【式】又は

【式】を表わし、ＸはＨ、Cl、Br、CH₃、CH₃O、C₆H₅又は
C₆H₅Oを表わし、ｍは１〜３の整数を表わす
が、R²が

【式】の場合はｍ＝１である）で示される重合性単量体又はこれらの
混合物30〜70重量％と、 (B) 一般式（）（式中、R³はＨ又はCH₃を表わし、R⁴は−
CH₂CH₂O−、

【式】又は

【式】を表わし、 Arは二価フエノールの残基を表わし、ｎは
１〜３の整数を表わし、ｐは０又は１〜４の整
数を表わすが、R⁴が−CH₂CH₂O−又は

【式】の場合はｐ＝０であり、R⁴が

【式】の場合はｎ＝１である）で示される重合性単量体又はこれらの混合物20
〜70重量％と、 (C) 屈折率が1.450以上の一般式（）（式中、R⁵はＨ又はCH₃を表わし、R⁶は原子
価ｑのエーテル、エステル、アルコールを含ん
でいてもよい飽和脂肪族炭化水素基を表わし、
ｑは２〜６の整数を表わす）で示される重合性
単量体又はそれらの混合物５〜30重量％よりな
り、成分(A)、(B)及び(C)の合計量が100％である
重合性組成物を重合させることによつて得られ
る。発明の構成の具体的説明本発明において用いられる前記一般式（）の
単量体(A)は、本発明の目的を達成するためには、
30〜70重量％、好ましくは40〜65重量％、更に好
ましくは50〜60重量％の量で用いられる。かかる
単量体の例としては以下のものをあげることがで
きる。本発明において用いられる前記一般式（）の
単量体(B)は、本発明の目的を達成するためには20
〜70重量％、好ましくは30〜60重量％、更に好ま
しくは40〜55重量％で用いられる。単量体(B)が含
まれることによつて硬化収縮に伴なうモールドか
らの剥離をできるだけ少くし、靭性或いは場合に
よつては染色性が改善される。かかる単量体の例としては、以下のものをあげ
ることができる。（Ｒ＝Ｈ又はCH₃）本発明において、前記一般式（）の単量体(C)
は本発明の目的を達成するためには、０〜30重量
％、好ましくは５〜25重量％、更に好ましくは10
〜20重量％の量で用いられる。単量体(C)の使用は
アツベ数を高める目的と共に架橋密度を高め、共
重合硬化物の耐溶剤性、硬度などの改善をするの
に好適である。かかる単量体(C)の例としては、以下のものをあ
げることができる。 CH₂＝CH−COOCH₂CH₂OCOCH＝CH₂ CH₂＝CH−COOCH₂CH₂OCH₂CH₂−

【式】（但し、Ｘ、Ｙ、Ｚは〔CH₂＝CHCO〔―Ｏ（CH₂）₅CO〕―_aOCH₂〕―ｂ、（CH₂＝CHCOOCH₂）―_cから選ばれる等しくても
異なつていても良く、かつ、Ｘ、Ｙ、Ｚが同時に
（CH₂＝CHCOOCH₂）―_cではない有機基を表わし
ｂとｃの和は６であり、かつａとｂとの積は２、
４、６から選ばれる数を表わす）本発明において用いられるこれら単量体（但し
単量体(A)、(B)、及び(C)の合計は100重量％である）
の混合割合は、それぞれの単量体の種類及び使用
量により異なるため、一義的には決められない
が、単量体(A)の割合が70重量％を越えると、共重
合硬化物の充分な表面硬度、耐熱性、耐溶剤性、
切削加工性が得られず、逆に30重量％未満では共
重合硬化物の表面硬度、耐溶剤性は高められるも
のの耐衝撃性、加工性が低下して好ましくない。また単量体(C)の使用割合は単量体(A)及び(B)の種
類、使用量あるいは単量体(C)自体の屈折率、官能
基数などにより異なるため一義的には決められな
いが、多くとも30重量％までである。 30重量％を越えると共重合硬化物の表面硬度、
耐溶剤性のほかアツベ数も高められるものの屈折
率、耐衝撃性、加工性が低下して好ましくなく、
更に場合によつて硬化の際に重合収縮により、鋳
型から剥離し易くなり、硬化物の表面精度が低下
して好ましくない。本発明において使用する組成物から高屈折率樹
脂を製造するには、ラジカル重合開始剤を用い
て、ラジカル重合によつて行なうことができる。
重合方法は、熱重合のみならず、紫外線、γ線等
の活性エネルギー線を用いた重合方法も使用出
来、いずれの方法によつても短時間で光学歪のな
い高屈折率樹脂を得ることが出来る。特に紫外線を用いる重合は短時間で共重合させ
ることが可能であり、生産が著しく高められるだ
けでなく、光学歪みの少ない硬化物が得られると
いう利点があり、本発明において特に好適であ
る。熱重合を行なう場合は、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、アゾビ
スイソブチロニトリル等通常のラジカル重合開始
剤を用いることが出来る。紫外線硬化による場合には、一般に知られてい
るベンゾイル、ベンゾインメチルエーテル、ベン
ゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピル
エーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、２−
ヒドロキシ−２−ベンゾイル−プロパン、アゾビ
スイソブチロニトリル、ベンジル、ベンジルジメ
チルケタール、チオキサントン等の光増感剤を使
用することが出来る。これらのラジカル重合開始
剤あるいは光増感剤は、共重合組成物に対して多
くとも５重量％程度の量で用いられる。またγ線
等の放射線を使用する場合には、一般に重合開始
剤の添加は必ずしも必要としない。本発明において使用する重合性組成物には、前
記した単量体の他に黄変防止剤、レベリング剤、
紫外線吸収剤などを重合硬化を妨げない範囲で添
加することが出来る。更に本発明に従つたレンズを作製するには、前
記重合性組成物をガラスモールド及びガスケツト
より組立てられたレンズ用鋳型の中に注入し、加
熱、紫外線の照射あるいはその他の活性エネルギ
ー線を照射し、硬化後脱型することによつて行な
われる。また、本発明において使用される重合性組成物
から製造された樹脂の屈折率は、原料の配合比に
よつても異なるが、1.58〜1.65であり、一般の透
明熱硬化性樹脂（ユリア樹脂1.54、メラミン樹脂
1.55、アルキド樹脂1.55、ジアリルフタレート樹
脂1.56、ジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート樹脂1.499）にくらべて大きいばかりでな
く、耐熱性、表面硬度等に優れていることから、
眼鏡レンズの他、カメラレンズ、レンズ接着剤、
その他の光学素子などに利用することができ、そ
の工業的意義は大きいものである。実施例以下、実施例によつて本発明を更に詳しく説明
するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定す
るものでないことはいうまでもない。なお、実施例、比較例において得られる成形物
は下記の試験法により諸物性を測定した。 (1) 屈折率アツベの屈折計を用いて20℃における屈折率
を測定した。接触液にはブロモナフタリンを用
いた。 (2) 硬度パーコール硬度計を用いて測定した。 (3) 表面状態成形物の表裏の表面状態を目視観察し、表裏
とも平滑な状態にあるものを○、僅かに表面に
荒れが認められるものを△、表面全体に荒れが
認られるものを×とした。 (4) 光線透過率厚さ２mmの共重合硬化物の平板について
550nｍでの光線透過率を示した。 (5) 耐衝撃試験 FDA規格に基づき厚さ２mmの共重合硬化物
の平板の中心部に高さ127cmより直径15.9mm、
重さ16.2ｇの鋼球を落下し、割れないものを良
とした。 (6) 耐熱性 120℃の熱風乾燥器中に３時間放置した後、
目視観察で着色、表面の歪みが観察されないも
のを○、表面の歪みが観察されるものを×とし
た。 (7) 染色性 0.2％のデイスパーズブラウン３水溶液に成
形物を浸漬し、92℃で10分間浸漬して引上げ、
よく水洗して乾燥した。この染色成形物で染色
ムラが全く認められないものを○とし、やや染
色ムラが認められるものを△とした。実施例１ α−ナフトキシアクリレート55重量部、２，２
−ビス〔４−（β−アクリロイルオキシエトキシ）
フエニル〕プロパン45重量部、ベンゾインイソプ
ロピルエーテル0.1重量部、トリデシルホスフア
イト0.1重量部及び２−（２−ヒドロキシ−５−メ
トキシ）ベンゾフエノン0.03重量部を混合して均
一組成物とした。これをガラス製レンズ用鋳型に
注入し、脱泡した後、80W／cmのランプ入力をも
つ3kw高圧水銀灯を用い、20cmの距離で表裏夫々
延べ20秒間、紫外線照射した。その後、鋳型をはずし、100℃のオーブン中で
１時間加熱処理することにより光学歪のない無色
透明のレンズを得た。この様にして得られたレンズの物性を第１表に
示す。実施例２〜６第１表に示す単量体組成で各種単量体を均一に
混合し、実施例１と同一条件でレンズを作成し
た。重合物のレンズ物性の測定結果を第１表に示
す。比較例１〜５本発明の特許請求の範囲外の単量体組成で各種
単量体を均一に混合し、実施例１と同一条件でレ
ンズを作成した。重合物のレンズ物性の測定結果
を表１に示す。なお、本発明の特許請求の範囲外
の単量体組成であつてもレンズの中心厚が大きい
場合には或る程度優れた耐衝撃性をもつものもあ
るが、中心厚が1.1〜1.4mmと薄くなると前記した
特定の組成範囲内であることが必要である。上記の各実施例及び比較例からみて、本発明に
おいて使用される重合性組成物を用いて得られた
樹脂が高屈折率用プラスチツクレンズとして極め
て好適であり、各種用途に使用して秀れているこ
とが明らかであろう。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ (A) 一般式（）（式中、R¹はＨ又はCH₃を表わし、R²は−
CH₂CH₂O−、【式】又は【式】を表わし、ＸはＨ、Cl、Br、CH₃、CH₃O、C₆H₅又は
C₆H₅Oを表わし、ｍは１〜３の整数を表わす
が、R²が【式】の場合はｍ＝１である）で示される重合性単量体又はこれらの
混合物30〜70重量％と、 (B) 一般式（）（式中、R³はＨ又はCH₃を表わし、R⁴は−
CH₂CH₂O−、【式】又は【式】を表わし、 Arは二価フエノールの残基を表わし、ｎは
１〜３の整数を表わし、ｐは０又は１〜４の整
数を表わすが、 R₄が−CH₂CH₂O−又は【式】の場合はｐ＝０であり、R⁴が
【式】の場合はｎ＝１である）で示される重合性単量体又はこれらの混合物20
〜70重量％と、 (C) 屈折率が1.450以上の一般式（）（式中、R⁵はＨ又はCH₃を表わし、R⁶は原子
価ｑのエーテル、エステル又はアルコールを含
んでいてもよい飽和脂肪族炭化水素基を表わ
し、ｑは２〜６の整数を表わす）で示される重
合性単量体又はそれらの混合物０〜30重量％よ
りなり、成分(A)、(B)及び(C)の合計量が100％で
ある重合性組成物を重合させて得られる高屈折
率プラスチツクレンズ。２レンズの屈折率が1.58以上である特許請求の
範囲第１項記載のプラスチツクレンズ。