JPS58153901A - 有機光学ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明社、光学４１！１及び加工性に優れた有機光学ガ
ラスＫ１１ｌする。

透明性合成樹脂よりなる有機光学ガラスは、その軽量性
、破壊における安全性等が優れてお９、無機光学ガラス
に代る新累材として注目されている０例えは、有機光学
ガラスの用途としては、―黴鏡、カメラ、メガネ等の光
学レンズ、プリにム等の分野が予想される。一方、この
ような用途において、有機ガラスに要求される性質とし
ては、切削性、研磨性等の加工性、透明性、光屈折性等
の光学特性がφる。しかしながら、上記性質を共に満足
する有機光学ガラスはほとんど提案されていない。例え
ば、メチルメタクリレート、ジエチレングリコールビス
（アリルカー−ネート）等を重・合して得られる合成樹
脂は、透明性、加工性忙おいて実用上ある程度満足し得
る性質を有しているが、屈折奉が／、クデ１１皺と小さ
いという欠点を有する。まえ、ｆリスチレン、４９カー
−ネート等Ｆｉ／、！以上の優れ大屈折率を有し、まえ
透明性についても優れているが、切削性、研゛習性等の
加工性Ｋｒ＃！Ｊ１１がある。

従って、前記党！！＃特性及び加工性が共に優れた有機
光学ガラスの開動は、従来からの大きな＠麺とされてい
喪。

本発明者等は、上記課題を達成すぺ〈鋭意研究を重ねた
。その結果、給電の構造を有するジビニル化合物Ｘは、
該化合物と単独重合体が給定の屈折率を有する単量体と
の重合体が有−光学ガラスとして非常に優れ丸性質を有
することを見いめし本尭ｆ！ｉ４を完成するＫｊｉつ九
。

（但し、＾はアルキレン基又は−七単位を有する二官能
性基、）で示されるジビニル化合物１０〜７００１量−
と単独重合体が／、１以上の屈折率を有する単量体０〜
９０重量−との重合体より′＆゛る有橋光学ガラスであ
・ゐ。

本発明の有機光学ガラスは、４１に上記一般式（１）に
由来する！１１１籍な架橋構造を有するために、優れ九
層折率、及び透明性を有する。また、切削性、例えｄ＠
削時の割れがないこと、切削が容易である仁と勢の性質
、研摩性等の加工性、にも優れている。しかも、耐価撃
性、等０＠械的特性、寸法安定性等の他の諸物性につい
ても優れた特性を有する。従って、本発１Ｊ１Ｏ有機光
学ガラスは、無機光学ガラスと同様な用途Ｋ１１ｌ！用
でき、その＠量化を図ることができる。４Ｉ　Ｋ　ｓ本
発明の有機光学ガラスは上述した性質を有することから
、メガネ、顯黴鏡、カメラ郷に用いる光学レンズ中ファ
イバーメコーｌや光通信の素子として好適に使用するこ
とができる。

以−下、本発明の構成を詳細に説明する。

本発明において、−紀一般式（１）で示されるジビニル
化合物は、式中の＾がアルキレン基又はべＦ単位を有す
る二官能性基であれば特に制限されない。書、本尭−に
おいて、アルキレン＆はＩリメチレン基を含む総称であ
為０例えばアルキレン基としては＊ｌ［／〜ｌのもの、
肴にメチレン基、エチレン基、プ胃♂レン基、ツチレン
基、トリメチレン基、テトラメチレン基等が好適である
。また、−Ｆ単位を有する二官能性基としては一般弐′
＃−７樵の基が好適である。上記”一般式偉）〜（４）
において、Ｒは縦嵩数０−１のアル中しン％ｔ％…、ｎ
はθ〜３（但しＲがＯの場合１１ｒ％Ｏｓ　まだ式中Ｒ
は夫々別個に任意の数をと夛得る）（が好ましい。具体
的には、一般式（２）の二官能性基としては、−〇−１
−ＣＨ，−０−ＣＨ，−−ＣＨ，ＯＣＨ，ＣＭ、０ＣＨ
ｊ。

−ＯＣＨ，ＣＨ，Ｏ−等が、まえ、一般式（３）　〇二
官能性基０　　　　　　　　　　０　　　　　　　０二
官能性基としては、−ＣＨ，Ｏω側、−１１ −ＩＩ　式（１）のシヒニル化合−において、各ビニル
基の位置は、へ基に対して、オルソ、メタ、パラカ七の
位置でもよい、まえ、各ビニル基の位置が夫々異なって
いてもよい。特に上記各ビニルｊｌｌ）位置が異なるも
のよりｌｋる拠合切は殊に融点が低下し、！温でｌＩ状
化するので後述する１合体を１００重量−該ジビル化合
物て構成する場合、製造を容易をし実用上好適である０
例えは、各ビニル基をメタと／４ッの位置に夫々有する
前記ジビニル化金物の混合−が好適である。＃ジビニル
化合物は、同位置にビニル基を夫々有するジビル化合物
と併用しても融点の低下を閤ることができる。

一般に、コｏ−１ｏｏ重量−程度の開会で使用すればよ
い。

また、本発明において単独重合体が／、！ｆ以上の屈折
率を有する単量体は、前記ジビニル化合物とラジカル共
重合可能な官能基を１つ以上有するものがｌ１ｌＰ　Ｋ
　１１１１１１１な（使用される。

一般に好適に使用される代表的な単量体を例示すれば、
／官能性の単量体としてはスチレン、ビニルトルエン、
メトキシスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン、
曹−ドスチレン、ジクロルスチレン、ジクロルスチレン
、トリクロルスチレン、トリブロムスチレン、Ｐ−スチ
リルトリメチルシラン、Ｐ−スチリルトリメチルシラン
轡のスｆＶ７’＃１ＮＩＥＳ　フェニルメタクリレート
、フェニルアクリレート、クジルフェニルアクリレート
、ジクロルフェニルメタクリレート、ブロムフェニルア
クリレート、ジｆａムフェニル、メタクリレ−１ ト、４ンタプロムフエニルメタクリレート、メトキシフ
ェニルアクリレート、ベンジルメタクリレート、クロム
ベンジルアクリレート、ブロムベンレート、トリクロム
ペンジルメタクリレート、ペンタ）ブロムベンジルメタ
クリレート、等のアクリレート、メタクリレート類、／
−ビニルナフタレン、コービニルナフタレン、α−ナフ
チルメタクリレート、β−す７チルメタクリレート、α
−ナフチルアクリレート、ビニル−α−す７チルフエニ
ルシラン勢のナフタレン誘導体、多官能性の単量体とし
ては、／、ダージメタクリロキシベンゼン、／、！−ジ
メタクリローンエトキシペンぜン、フタール酸−ジ（−
一メタクリｐキシエチル）、−〇、２１！”！（クーメ
タクリロキシフェニル）クロ／４ン、コ、コＶス（４Ｉ
−アクリロキシフェニル）７”　ｇ　／譬ン、−一ビス
（ダーメタククロキシェトキシフェニル）グロΔン、−
一ビス（ダーメタクリ四キシエトキシ−３＃Ｓ−ジッロ
ムフェニル）クーパン、２コビス（４Ｉ−メタクリロキ
シエトキシ−３，！ｆ−ｓｏｌｏルフェニル）＋７！四
ノ臂ン、轡のジメタクリレート、シアタリレート類、ジ
アリル７１タレート、ジアリルイノフタレート、等のジ
アリル化合物等、及びこれらの混合物等である。

本発明において、前記一般式（１）で示されるジビニル
化合物の上記単量体に対する使用量は１０〜１００重量
−１好ましくは一〇−１００重量−の範囲内で決定すれ
はよい。ジビニル化合物Ｏｒ１％量が上記範囲より少な
いと、該ジビニル化合物に由来する効果、即ち優れ良光
学特性と加工性とを充分発揮することがｉｉｔ＊である
。

本発、劉の有機光学ガラスである重合体の製法は、前記
一般式（１）で示されるジビニル化合物又は該化合物と
単独重合体が／、１５以上の１折率を有する単量体とを
ラジカル重合開始剤の存在下でラジカル重合させる方法
が一般的である。

上記ラジカル重合−始剤＆ｔ％に限定されず公知のもの
が、使用出来為が、代表的なものを例示すると、ベンゾ
イルパーオキサイド、Ｐ−り四ルペンゾイルノ臂−オキ
サイド、デカメ□イル／中−オキサイド、ラクノイルΔ
−オキサ゛イド、ア竜チルΔ−オキサイド郷のジアシル
Ｉ◆°−オキサイド、ジイン７Ｐ口♂ルパーオキシジカ
−−ネート、ジセカ／グリープチルΔ−オキシシカ−が
ネート、ジノルマルｆａピルノ母−オキシシカ−がネー
ト、ジーコーエチルヘキシルノ臂−オキシシカ−がネー
ト、ミリスチリル／臂−オキシシカ−がネート等のパー
カーがネート、ターシャリーゲチル／母−オキシネオデ
カネート、ターシャリープチルパーオキシコーエチルヘ
キサネート、ターシャリープチルノ奢−オキシビバレー
ト等のアルキルノーエステル或いは、アゾイソツチａ＝
）リル尋のアゾ化合物である。

骸ラジカル重合開始剤の使用量は重合形式、重合条件、
共重合成分のモノマーの種類等によって異なｐ−概に限
定出来ないが、一般には食上ツマ−に対してθ、ｏｏｏ
ｉ〜ｌＯ（重量＞Ｓの範囲で用いるのが最も好適である
。

本発明において前記ラジカル重合方法は轡に限定的では
なく、公知の重合方法會採用出来る０代表的な方法を例
示すると注型重合方法が好適である。例えはエラストマ
ーで構成されたガスケットまたはスペーサーで保持畜れ
ているモールｒ関に、ラジカル重合開始剤を會む前記重
合成分単量体を注入し、加熱炉中で重合、硬化させ九後
、ＩＲ＃３すとよい。もちろん予め重合−始剤の存在下
に重合成分単量体を予備的に重合させて、粘度をＴｏけ
九のち注型重合することも出来る。

重合条件のうち、４１ＫＩｉ［は得られる重合体の性状
に影曽を与える。一般に比較的低温下でゆっくりと重合
を開始し、重合終了時に高温下Ｋｉｌ化させる、所ＷＡ
デーーー重合を行うのが好適である。

例えば室温〜ｐｏ′ｃｓ変でゆつ（ｐと重合を開始させ
、徐々Ｋ１１ｌ！をあけていって、ｔｏ−ｉ２０゜Ｃ１
１度の高温で重４ｒＩＩＩ＆緒させると好ましい。

％に得られる重合体の厚みの厚いものを目的とする場合
は、低温での重合時間を長くし九シ、前記の予備的な重
合を行うのが好ましい。しかしながら該重合時間を長す
ぎると、４１に高温下での重ｌマ 金時間が長すぎると得られる重合体が着色、例えば黄色
を帯びる場合があるＯで必要以上の重合時間を選定する
のは好ましくない。一般に５〜３０時間で重合が完結す
るように条件を選ぶのが好ましい、ｌｌ［重合時藺は各
種の条件によって異なるので予めこれらの条件に応じえ
最適時間を決定するのが好適であ、る。

勿論、前記重合ＫＩＩし、−型剤、紫外ｌｉＩ吸収剤、
酸化防止剤、着色防止剤、帯電防止剤、ケイ光染料、各
種安定剤等の添加剤の添加は必要に応じて選択して使用
することが出来る。

また、上述し良製造方法において、更に追加成゛分とし
て、得られる重合体に悪影養を与えない単量体を共重合
させることにより本発明の重合体を得ることも必要に応
じて実施てきる。上記追加成分の単量体としては、例え
ば機械的性質を向上させる。ものとして、メチルメタタ
リレート、エチレンダリコールジメタクリレート、ジエ
チレングリコールシアタリレート、トリメチ１一ルｆｖ
ＩＡントリメタクリレート、、等の脂肪族アクリレート
及びメタクリレート類、成層性をｌｌに改良するものと
して、ジアリルラタレート、ジアリルイノフタレート、
ジエチレングリコールビス（アリルカー−ネート）、洒
石駿ジアリル、工Ｉキシツハク酸ジアリル、アリルメタ
タリレート、ケイ皮酸アリル等のアリル化合物、コーヒ
ドロキシエチルメタタリレート、ダリシジルメタクリレ
ート、テトラメチロール！ロΔントリメタクリレート勢
のイ胴基を有する一アクリレート及びメタクリレート類
、その他アクリロニトリル、酢酸ビニル、α−トリメチ
ルシ゛リルアタリル駿メチル等及びこれらの混合物等で
ある。

追加成分の単量体の添加量は、他の成分の合計量に対し
て０〜ｔＳ重量−１１１ｉｊとするＯがよい。

本、尭明を更に具体的に説明する喪め、以下に実施例を
示す、これらＯ結果から、本＊ｖｓｏ＊５ｉ！攻重合体
よ〕なる有機光学ガラスが光学特性及び加工性共に優れ
えものであることが容易に！！解されよう。勿論、本尭
−は、これらの実施例に＠足されるものではない。

なお、実施例Ｋｍいて得られる重合体は下記の試験＠に
よＩｌｌ物性を一定し良。

（１）肩折率（ｎｏ１６） アツベの屈折針を用いて、コＯ℃における屈折率を一定
しえ。接触液には、モノブロモナフタリンを使用しえ。

（３）透過率（Ｔｔ　１１　’） フェードメーターにて一定し九。

（８）切削加工性 ！ラインクーにて切削し、ひび割れせずｋきれいに切れ
るものを０１ひび割れはしないが、切削した粉が若干−
着するものをΔ、ひ、び割れ又は粉が強１１に融着する
ものを×で示し喪。

スチレン（以下ｓｔ　　ｉ略記する。）を纂１表に示す
層成で添加し、ラジカル重合−始剤としてジイソｆａビ
ルΔ−オキシシカーｆネートを１．０重量部添加しよく
拠金し丸。

この混合液をｉｉａり３−のガラス板とエチレン−酢酸
ビニル共重合体からなるガスケットで＃ＩＩＩｉｔされ
良鋳朧の中へ注入し、注入重金を行なり九。

重合は空気炉を用いて最初３０℃で重合を開始′し、７
を時間ＷｋＫＩＯ℃になる橡に徐々に温度を上昇させ良
、）ｌ！に、５０℃で゛コ時間重合し九のち、ガスケッ
ト及びモードルｒから重合体をとＤ　ａｉｌ　Ｌ良。

重合体は更に１００℃で一時間後重合しえ。このように
して得られ大型金体Ｏ＠物性を一定して、１ｍ！／ＩＩ
Ｋ示し喪。

実施例ｔ−１Ｏ −１Ｐ−Ｐ体コｏ１！、ｍ−ｐ体！ｆＯ−）ｔ）搗合物
を第゛コ表に示す開会で用いえ以外は、実施例１〜ふと
同、ＩＩＫＬ工重会体を得え、得られ大型合体について
賭物性を一定した結果を＃Ｉコ表に示し良。

実施Ｈ／／〜ｌ！ｆ 実施例ｆ−１０において、ｓｔ　　に代〕第３表に示す
６釉のランカ身重合可能な単量体を・用い良。

他は実施例１ｔ−１０と同様に実施し九、結果を第Ｊｌ
！に示し良。

実＊＠／４〜コ５ 示す各−の基に代え九ジｒｘル化合−を用い大垣外は実
施例−１０七岡橡してｓｔ　　と重合し良。結゛　　果
を第ｊｌｉＫ示しえ。

第３表 爽施１ｉ１１＝６〜３３ 体を用いて、各１ｓｏｖａ始剤を用いて重合し大垣外は
冥施例１と同１１Ｋして重合し良、＊果を第６表に示し
良。

比較例１．コ 単量体としてスチレｙ及びジエチレンダリ；−ルビス÷
アリルカーＩネート）を夫々単独で用い大垣外は実施例
１と同様にして重合体を得た。、得られ大型合体の＠物
性を欄定した結果を第り！ＩＫ示す。

第　　　７　　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　一般式 （但し、＾はアルキレン基又は−か単位を有する二官能
   性基、） ！示され謙３、ジビニル化合物１ｏ−ｉｏｏ重量慢と単
   独重合体が／、７以上の屈折−を有する単量体０〜９０
   重量−との重合体よシなる有機光学ガラス。 伐）−Ｃ単位を有する二官能性基が一般式％式％） よｐ遺にれ良／１１０基である特許ｍ求の範囲篇（１）
   積配叡の有機光学ｆ’）ス。 体）　レンズである特許請求の範囲第（ｔ）ｌｊ紀載の
   有機光学ガラス。