JPH0678415B2 - 高屈折率プラスチックレンズ用樹脂 - Google Patents

高屈折率プラスチックレンズ用樹脂

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JPH0678415B2
JPH0678415B2 JP61276791A JP27679186A JPH0678415B2 JP H0678415 B2 JPH0678415 B2 JP H0678415B2 JP 61276791 A JP61276791 A JP 61276791A JP 27679186 A JP27679186 A JP 27679186A JP H0678415 B2 JPH0678415 B2 JP H0678415B2
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    • G02B1/041Lenses

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、高屈折率かつ低分散で、耐熱性に優れたプラ
スチックレンズ用樹脂に関する。
(従来技術と発明が解決しようとする問題点) プラスチックレンズは、無機レンズに比べ、軽量で割れ
にくく、染色が可能なため、近年、眼鏡レンズ、カメラ
レンズや光学素子に普及しはじめている。
これらの目的に広く用いられている樹脂としては、ジエ
チレングリコールビスアリルカーボネートをラジカル重
合させたものがあるが、これらの屈折率の(nD)は無機
レンズ(nD=1.52)に比べ、1.50と小さく、無機レンズ
と同等の光学物性を得るためには、レンズの曲率を大き
くする必要があり、従って、レンズの中心厚、コバ厚も
大きくなり、全体的に肉厚になることが避けられない。
このため、より屈折率の高いレンズ用樹脂が望まれてい
る。そこで、種々のモノマーの化学構造に芳香環、塩素
原子、臭素原子を導入する方法が提案されているが、芳
香環の導入だけでは、高屈折率が得難く、ハロゲン原子
を導入した場合は、比重が大きくなりプラスチックレン
ズの長所である軽量性が損なわれる。
またモノマーの化学構造に、硫黄原子を導入する方法
は、高屈折率、低分散、かつ、低比重が期待できるた
め、含硫ウレタン樹脂(特開昭60−194401、同60−2172
29)が提案されているが、耐熱性が従来のオレフィン基
のラジカル重合型の樹脂に比べて劣るため、レンズの染
色や、表面コートなどの後加工の際に変型が起こり易
く、後加工時の加工温度を低く保たなければならず、広
く使用されるためには制限がある。
(問題点を解決するための手段) このような状況に鑑み、本発明者らは、含硫ウレタン樹
脂について、高屈折率、低分散、かつ、低比重であるな
どレンズとしての良好な物性を維持しながら、染色や表
面コートなどの後加工における加熱条件に充分耐えられ
る耐熱性を賦与しうるモノマーとして、種々の3官能基
以上のポリオール類及びポリチオール類の探索検討を鋭
意行った。その結果、一般式(I) (式中、Kは置換基 ‐CH2CHRmOnCOpCH2qSH であり、Rは水素原子又はメチル基を、mは0〜3の整
数、nは0〜1、pは0〜1、qは1〜3の整数を示
す)で表わされるポリチオールの少なくとも一種以上を
2官能基以上のポリイソシアネートの少なくとも一種以
上とを重合させることにより、この目的を成就しうるこ
とを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明は、前記一般式(I)で表わされるポ
リチオールの少なくとも一種以上と、2官能基以上のポ
リイソシアネートの少なくとも一種以上とをNCO/SHモル
比率が0.5〜3.0の範囲で混合し、注型重合して得られる
屈折率が1.56以上で、低分散、低比重かつ、耐熱性に優
れるチオカルバミン酸S-アルキルエステル系レンズ用樹
脂である。
本発明に用いられる2官能基以上のポリイソシアネート
としては、例えばキシリレンジイソシアネート、核塩素
化キシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′‐
テトラメチルキシリレンジイソシアネート(以下テトラ
メチルキシリレンジイソシアネート)、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリ
レンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウ
レット化反応生成物、ヘキサメチレンジイソシアネート
とトリメチロールプロパンとのアダクト反応生成物、ヘ
キサメチレンジイソシアネートの三量化物(イソシアヌ
レート化物)、メチルスキロヘキサンジイソシアネー
ト、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、リジンイソシアネート−β−イソシアネートエチル
エステルなどが挙げられるが、得られる樹脂の耐候性の
面からは、キシレンジイソシアネート、テトラメチルキ
シリレンジイソシアネートなどのように芳香環側鎖のア
ルキル基にイソシアネート基が置換された芳香族系イソ
シアネートやイソホロンジイソシアネート、メチルシク
ロヘキサンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネートなどのような脂肪族系イソシアネートが好まし
い。
また、本発明に用いられる一般式(I)で表わされるポ
リチオールは、例えば、トリス(2−メルカプトエチ
ル)イソシアヌレート、トリス(3−メルカプト−n−
プロピル)イソシアヌレート、トリス(2−メチル−3
−メルカプト−n−プロピル)イソシアヌレート、トリ
ス(メルカプトメチル)イソシアヌレート、トリス(2
−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸のメルカプトロプ
ロピオン酸エステル、トリス(2−ヒドロキシエチル)
イソシアヌル酸のメルカプト酢酸エステル、トリス(ヒ
ドロキシメチル)イソシアヌル酸のメルカプトプロピオ
ン酸エステル、トリス(ヒドロキシメチル)イソシアヌ
ル酸のメルカプト酢酸エステルなどが挙げられる。
本発明における一般式(I)で表わされるポリチオール
の少なくとも一種以上と2官能基以上のポリイソシアネ
ートの少なくとも一種以上との使用割合は、NCO/SHモル
比率が0.5〜3.0の範囲内、好ましくは0.5〜1.5の範囲内
である。
また、本発明において、樹脂の架橋度を上げるために、
ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトールテトラキス(チオグリコレート)ペン
タエリスリトールテトラキス(メルカプトプロピオネー
ト)、トリメチロールプロパントリス(メルカプトプロ
ピオネート)、トリメチロールプロパントリス(チオグ
リコレート)、ピロガロール等のポリオール、ポリチオ
ールを混合してもよい。その際、モノマー全体で、NCO/
(SH+OH)モル比率が、0.5〜3.0の範囲内、好ましく
は、0.5〜1.5の範囲内になるようにポリイソシアネート
を増量する。
また、本発明において、さらに高度の屈折率を得るため
に、キシリレンジチオール、ベンゼンジチオール、トル
エンジチオールなどの芳香環を有するポリチオールやそ
の核ハロゲン化物、ビスムチオールなどを混合してもよ
い。その際、モノマー全体でNCO/SHモル比率が0.5〜3.0
の範囲内、好ましくは0.5〜1.5の範囲内になるようにポ
リイソシアネートを増量する。
本発明においては、ポリイソシアネートとポリチオール
の重合促進のために、ジブチルチンラウレート、ジメチ
ルチンクロライドや2−エチルヘキサン酸鉛などの触媒
を0.01〜1.0重量%加えてもよい。また、本発明におい
て得られる樹脂の物性を維持するため、紫外線吸収剤、
酸化防止剤、着色防止剤、ケイ光染料などの添加剤を必
要に応じて適宜加えてもよい。
本発明のレンズ用樹脂の作製は、一般式(I)で表わさ
れるポリチオールの少なくとも一種以上と2官能基以上
のポリイソシアネートの少なくとも一種以上、および必
要に応じて前述のポリオールやポリチオールの架橋剤、
キシレンジチオールなどの芳香環を持つポリチオール等
を混合し、公知の注型重合法、すなわち、離型処理をし
たガラス製または金属製のモールドと、テフロン製、ポ
リエチレン製又は塩ビ製のガスケットを組合わせたモー
ルド型の中に注入し、加熱して硬化させる。
反応温度および反応時間は、使用するモノマーの種類に
よって異なるが、一般には‐20〜150℃、0.5〜72時間で
ある。
(効果) 本発明のレンズ用樹脂は、無色透明で高屈折率を有し、
低分散かつ低比重であり、さらに染色や表面コートなど
の後加工における加熱に対しても変型が起こらず、眼鏡
レンズ、カメラレンズおよびその他の光学素子に用いる
樹脂として好適である。
(実施例) 以下、本願発明を実施例により具体的に説明する。
なお、実施例中の部は重量部を示す。また、実施例で得
られたレンズ用樹脂の屈折率、アッベ数、玉摺り加工
性、耐衝撃性および染色性の試験方法は次の方法に依っ
た。
屈折率、アッベ数:プルリッヒ屈折計を用いて20℃で測
定した。
玉摺り加工性:眼鏡レンズ加工用の玉摺り機で研削し、
研削面が良好なものを良(○)、目詰りを起こして研削
が出来ないものを不良(×)とした。
耐衝撃性:中心厚が2mmの平板を用いて、FDA規格に従っ
て鋼球落下試験を行い、割れないものを良(○)とし
た。
染色性:ミケトンポリエステルレッドFB(三井東圧染料
社製)0.9部、ジアルキルスルホコハク酸0.1部およびβ
‐ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム
塩0.1部を水300部に分散させ、キャリヤ剤としてテトロ
ミンOEN(山川薬品工業社製、オルソフェニルフエノー
ル系キャリア)1.5部を添加したのち、よくかきまぜな
がら85℃に加熱した染浴中にレンズを浸漬し、10分間同
温度に維持したのち、染浴から取り出し水で十分に洗浄
したのち赤色に着色したものを良(○)とし、着色しな
いものを不良(×)とした。
耐熱製:サーモメカニカルアナライザー〔パーキンエル
マー社(米国)〕を用いて試験片に5g加重し、昇温速度
2.5℃/分で加熱して熱変形開始温度を測定した。
実施例1 m−キシレンジイソシアネート188部、トリス(3−メ
ルカプト−n−プロピル)イソシアヌレート234部およ
びジブチルチンジラウレート0.1部を混合し、均一とし
た液をシリコン系焼付タイプの離型剤で処理したガラス
母型とポリエチレン製ガスケットよりなるモールドに注
入した。続いて、55℃で3時間、60℃で2時間、80℃で
1時間、90℃で1時間加熱を行ったのち冷却して離型し
て得られたレンズは屈折率(η20)1.615、アッベ数3
4、比重1.33であり、玉摺り加工性、耐衝撃性、染色性
とも良好であり、熱変形開始温度は120℃であった。
実施例2〜15 実施例1と同様にして表−1の組成でレンズを作成し、
その評価結果を表−1に示した。
比較例1 イソホロンジイソシアネート222部、ペンタエリスリト
ールテトラキス(メルカプトプロピオネート)244部お
よイジブチルチンジラウレート0.3部を混合し、均一と
した液を、シリコン系焼付タイプの離型剤で処理したガ
ラス母型とポリエステル製ガスケットよりなるモールド
に注入した。続いて、55℃で3時間、60℃で3時間、80
℃で1時間、90℃で1時間、100℃で1時間加熱したの
ち冷却して離型して得られたレンズは屈折率(η20)1.
55、アッベ数44、比重1.32であり、玉摺り加工性、耐衝
撃性、染色性とも良好であり、熱変形開始温度は90℃で
あった。
比較例2〜4 比較例1と同様に一般式(I)のイソシアヌレート化合
物を用いず、表−1の組成でレンズを作成し、その評価
結果をおなじく表−1に示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審判の合議体 審判長 和田 靖也 審判官 近藤 兼敏 審判官 高木 茂樹 (56)参考文献 特開 昭60−199016(JP,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) (式中、Kは置換基 ‐CH2-(CHR)m-(O)n-(CO)p-(CH2)q-SH であり、Rは水素原子又はメチル基を、mは0〜3の整
    数、nは0〜1、pは0〜1、qは1〜3の整数を示
    す)で表わされるポリチオールの少なくとも一種以上を
    2官能以上のポリイソシアナートの少なくとも一種以上
    と、NCO/SHモル比率が0.5〜3.0の範囲で混合し、注型重
    合して得られる屈折率が1.56以上であるチオカルバミン
    酸S-アルキルエステル系レンズ用樹脂。
  2. 【請求項2】ポリチオールがトリス(3-メルカプト‐n-
    プロピル)イソシアヌレートである特許請求の範囲第1
    項記載のチオカルバミン酸S-アルキルエステル系レンズ
    用樹脂。
  3. 【請求項3】ポリイソシアネートがキシリレンジイソシ
    アネートである特許請求の範囲第1項記載のチオカルバ
    ミン酸S-アルキルエステル系レンズ用樹脂。
  4. 【請求項4】ポリイソシアネートがα,α,α′,α′
    ‐テトラメチルキシリレンジイソシアネートである特許
    請求の範囲第1項記載のチオカルバミン酸S-アルキルエ
    ステル系レンズ用樹脂。
  5. 【請求項5】ポリイソシアネートがイソホロンジイソシ
    アネートである特許請求の範囲第1項記載のチオカルバ
    ミン酸S-アルキルエステル系レンズ用樹脂。
  6. 【請求項6】ポリイソシアネートがメチルシクロヘキサ
    ンジイソシアネートである特許請求の範囲第1項記載の
    チオカルバミン酸S-アルキルエステル系レンズ用樹脂。
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