JPS58198510A - Transparent plastic and its production - Google Patents

Transparent plastic and its production

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JPS58198510A
JPS58198510A JP8228582A JP8228582A JPS58198510A JP S58198510 A JPS58198510 A JP S58198510A JP 8228582 A JP8228582 A JP 8228582A JP 8228582 A JP8228582 A JP 8228582A JP S58198510 A JPS58198510 A JP S58198510A
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JP
Japan
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monomer
weight
transparent plastic
parts
polymer
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JP8228582A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeya Sugata
茂也 菅田
Kenji Hayashi
賢二 林
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a transparent plastic having a heightened conversion in the stage of prepolymerization and good cuttability and grindability and suited for optical instruments and devices, by using a multi-component monomer mixture of a linear polymer-forming monomer, a crosslinking polyfunctional monomer and an alpha-methylstyrene dimer. CONSTITUTION:A multi-component monomer mixture of at least one monomer which, when homopolymerized, forms a linear polymer, e.g., methyl methacrylate (72-78pts.wt.), and at least one crosslinking polyfunctional monomer [e.g., ethylene glycol dimethyacrylate (20pts.wt.)] is mixed with 2-10wt%, based on the reaction system, alpha-methylstyrene dimer (2-8pts.wt.) and, preferably benzoyl peroxide and the prepolymerization of the mixture is effected so as to allow its volume shrinkage to proceed. Then, the main polymerization is effected to produce a transparent plastic having a light transmittance in the visible region of above 70%. The figures in the above parentheses indicate a formulation example.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明プラスチックとその製造方法に関し、予備
重合率を高めかつ切削研磨特性の良好な光学機器類に使
用する透明プラスチックとその製造方法を提供すること
を目的とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a transparent plastic and a method for producing the same, and an object of the present invention is to provide a transparent plastic for use in optical instruments with a high prepolymerization rate and good cutting and polishing properties, and a method for producing the same. .

従来、光学機器類には光学用ガラス素材が多く使用され
てきた。しかしガラス素材は、重さ、もろさ、加工のし
難さにおいて透明プラスチックスに劣る欠点を持つため
、光学用素材としてのプラスチックスの開発研究が要求
されてきた。残念乍ら現時点における光学用プラスチッ
クスはジエチレングリコールビスアリルカーボネートが
眼鏡用レンズとして使われている他、ポリメチルメタク
リレート、ポリスチレン、ポリカーボネート等僅か数種
が実用化されているに過ぎず、これらも光学的物性を評
価した場合、信頼のおける素材とは言い難い。
Conventionally, optical glass materials have often been used in optical instruments. However, glass materials have the drawbacks of being inferior to transparent plastics in terms of weight, brittleness, and difficulty in processing, so research and development of plastics as optical materials has been required. Unfortunately, only a few types of optical plastics are currently in practical use, such as diethylene glycol bisallyl carbonate, which is used for eyeglass lenses, and polymethyl methacrylate, polystyrene, and polycarbonate. When evaluating its physical properties, it is difficult to say that it is a reliable material.

光学機器、特にレンズを造る方法には、射出成形、研削
研磨、圧縮成形、注形の4方法がある。
There are four methods for manufacturing optical devices, especially lenses: injection molding, grinding and polishing, compression molding, and casting.

射出成形や圧縮成形によって得られるレンズやプリズム
の光学素子はその材料となる成形用樹脂原料の光学的物
性の精度が低いため、又、射出成形では成形品に分子配
向が発生しやすいため成形品の2次物性が劣り、光学機
器の主要部品として使用するには限界がある。また、ポ
リメチルメタクリレートの耐候性を除いては、いずれの
樹脂も、耐溶剤性、耐候性、機械加工性に劣っており信
頼が置けない。
Optical elements such as lenses and prisms obtained by injection molding or compression molding have low precision in optical properties of the molding resin raw materials that are used as materials, and injection molding tends to cause molecular orientation in molded products. Its secondary physical properties are poor, and its use as a main component of optical equipment is limited. Furthermore, except for the weather resistance of polymethyl methacrylate, all resins are unreliable due to poor solvent resistance, weather resistance, and machinability.

型剤研磨による製法は文献(内尾舜二「プラスチックレ
ンズの非球面化」光学技術コンタクト171979 3
4頁)にある様に信頼度の高いレンズの製法であるが、
素材の供給が限られている。
The manufacturing method using mold polishing is described in the literature (Shunji Uchio "Asphericalization of Plastic Lenses" Optical Technology Contact 171979 3
As shown on page 4), it is a highly reliable lens manufacturing method,
Material supply is limited.

注形法はレンズの成形には優れた方法であり、現在ジエ
チレングリコールビスアリルカーボネート(以下CR−
39と略す)のレンズ製造に利用されているが他のプラ
スチックには利用されていない。その最も大きな理由は
、原料モノマ−の電合時の体積収縮が大きく事実上成品
を得ることができないからである。
The casting method is an excellent method for molding lenses, and currently, diethylene glycol bisallyl carbonate (CR-
39), but is not used for other plastics. The biggest reason for this is that the volumetric shrinkage of the raw material monomers during electrodeposition is so large that it is virtually impossible to obtain a finished product.

第1表に種々のモノマーの重合体積収縮率を示す。Table 1 shows the polymerization volume shrinkage of various monomers.

重合反応における体積収縮の主な理由はモノマー、単位
においてはVan der Waa1m’力による分子
間距離であったものが重合体では共有結合の距離に変わ
るからであると言われている。重合体積収縮率を少なく
するため、CR−39やメチルメタクリレートに少量の
プレポリマーやエチレングリコールジメタクリレート等
の架橋性多官能モノマーを加え、これを−50℃程度迄
冷却して、これに60Co(コバルト−60)等からの
ガンマ線や電子線を商社重合させて歪のないポリマーを
得る方法が提案されたが(嘉悦勲「光学用有機ガラス材
料の開発」光学技術コンタクト17.1979.31頁
)、これはまだ実用化されていない。ある種の開環重合
においては、体積膨張する反応系もあるが、光学的に価
値のあるポリマーが得られる見込みは少ない。また、眼
鏡用レンズとして現在利用されているC R−39の注
形法は、重合時間が18〜24時間と長くかかり、体積
収縮が大きく(14%)、屈折率等の光学的物性の精度
もあまり高くないので眼鏡以外の光学機器に使用されて
いない。
It is said that the main reason for volume contraction in polymerization reactions is that the intermolecular distance due to the Van der Waal 1m' force in the monomer units changes to the distance of covalent bonds in the polymer. In order to reduce the polymerization volumetric shrinkage rate, a small amount of prepolymer or crosslinkable polyfunctional monomer such as ethylene glycol dimethacrylate is added to CR-39 or methyl methacrylate, and this is cooled to about -50°C. A method was proposed to obtain a strain-free polymer by polymerizing gamma rays and electron beams from cobalt (cobalt-60) etc. (Kaetsu Isao, "Development of organic glass materials for optical use", Optical Technology Contact 17, 1979, p. 31). , this has not yet been put into practical use. In certain ring-opening polymerizations, there are reaction systems that expand in volume, but there is little prospect of obtaining optically valuable polymers. In addition, the casting method for CR-39 currently used as eyeglass lenses takes a long polymerization time of 18 to 24 hours, causes large volume shrinkage (14%), and has poor precision in optical properties such as refractive index. Since it is not very expensive, it is not used in optical equipment other than eyeglasses.

さらに注形重合が行われない理由としては、得られるポ
リマーが透明でない、ポリマーの耐候性が悪い、ポリマ
ーを機械加工できない等の他、屈折率や分散の精度が低
く、例え屈折率の高いポリマーが得られても、各レンズ
の屈折率が一定せず事前に設計が必要なレンズには使用
できないからである。一般に屈折率の高いモノマーを数
穫類混合させて多成分系モノマーとした系から得られる
ポリマーが適当な屈折率と分散を有するであろうことは
容易に想像のつくことである。
Furthermore, reasons why cast polymerization is not carried out include that the resulting polymer is not transparent, the weather resistance of the polymer is poor, the polymer cannot be machined, and the accuracy of refractive index and dispersion is low, even if the polymer has a high refractive index. This is because even if this is obtained, the refractive index of each lens is not constant and it cannot be used for lenses that require design in advance. In general, it is easy to imagine that a polymer obtained from a multicomponent monomer system by mixing several monomers with high refractive indexes will have an appropriate refractive index and dispersion.

しかし、実際の製造上重合進化に伴う体積収縮の弊害に
よって上の方案を実用化させることは極めて困難で光学
用プラスチックの種類が少ないことが和実にこれを示し
ている。また、樹脂の耐熱性を向上させろと同時に、切
削性や研磨加工性を改善する手段としてポリマーに架橋
構造を導入することが一般的考えられるが、架橋構造を
与えるための多官能モノマーの量を多くすると、重合反
応における体積収縮が大きくなりヒビ割れや命が発生し
やすくなる為、実用上問題のない範囲で使用される多官
能モノマーの量は、通常反応系に対して数重量部であり
かなり高度の架橋型ポリマーを生成することは難しかっ
た。
However, in actual production, it is extremely difficult to put the above method into practical use due to the adverse effect of volume shrinkage accompanying polymerization evolution, and this is clearly demonstrated by the fact that there are only a few types of optical plastics. In addition, it is common to introduce a crosslinked structure into the polymer as a means to improve the heat resistance of the resin and also to improve the machinability and polishing processability. If the amount is increased, the volume shrinkage during the polymerization reaction becomes large and cracking and death are likely to occur. Therefore, the amount of polyfunctional monomer used within a range that does not cause any practical problems is usually a few parts by weight based on the reaction system. It has been difficult to produce highly cross-linked polymers.

因て、本発明者は種々の研究を重ねた結果、モノマーの
ポリマー転化に伴う体積収縮は不可避であるが、予備的
にモノマーの重合率を上げた後に注形重合を行えば、次
の利点があることを知った。
As a result of various studies, the present inventor found that, although volume shrinkage is unavoidable due to the conversion of monomers into polymers, if cast polymerization is performed after preliminarily increasing the polymerization rate of monomers, the following advantages can be obtained. I learned that there is.

1)注形重合時の体積収縮率な極端に抑えることができ
る。
1) Volumetric shrinkage during cast polymerization can be extremely suppressed.

2)ポリマーの光学的物理の精度を2桁ないし1桁従来
より高めることができる。
2) The accuracy of optical physics of polymers can be improved by two to one orders of magnitude compared to conventional methods.

またポリマーの耐候性や耐溶剤性、または機械加工性を
改良する罠は、 l)混合毫ツマ−に架橋性多官能モノマーを少なくとも
1種用いる。
In addition, methods for improving the weather resistance, solvent resistance, or machinability of the polymer include: 1) Using at least one crosslinkable polyfunctional monomer in the mixed polymer.

2)直鎖状高分子となるモノマーには、そのホモポリマ
ーが耐候性に優れたものを用いる。
2) As the monomer that becomes the linear polymer, a homopolymer having excellent weather resistance is used.

ことを実施すればよいことが判った。I realized that I should do something like this.

しかし、一般的に架橋重合はある時点から急激に反応が
進行し、液状のモノマー状態から一気にゲル化して流動
性を失ってしまうため、予備的にある程度迄重合を進め
てその状態で反応系を安定させておくことは困難である
。このことはメチルメタクリレートのような直鎖状高分
子となるモノマーでも同じで、メチルメタクリレージの
注形の場合、予備重合率は3〜4%と数%にすぎない。
However, in general, in crosslinking polymerization, the reaction progresses rapidly from a certain point, and the liquid monomer state gels all at once and loses fluidity. It is difficult to keep it stable. This is the same with monomers that form linear polymers such as methyl methacrylate; in the case of casting methyl methacrylate, the prepolymerization rate is only a few percent, 3 to 4%.

従って、低い予備重合を行った混合モノマー(シロップ
)を注形後に発泡現壕なきよう本重量させるには低温で
長時間かけてゆっくりと反応させることになる。このた
め、重合体積収縮が大きくなり、経済的にも大きなエネ
ルギーロスとなり、目的とする素材を得ることが極めて
難しい。
Therefore, in order to make the mixed monomer (syrup) that has undergone low prepolymerization into a solid material without foaming after casting, it is necessary to react slowly at low temperature over a long period of time. For this reason, the polymerization volumetric shrinkage becomes large, resulting in an economically large energy loss, and it is extremely difficult to obtain the desired material.

本発明者等は架橋性混合モノマーの予備重合率を安全に
高めるため種々の検討を重ねた。その結果、次の事実に
注目した。
The present inventors have conducted various studies in order to safely increase the prepolymerization rate of the crosslinkable mixed monomer. As a result, we focused on the following facts.

文献(P.J.フロー著、岡小天、金丸競共訳「高分子
化学」第2章、丸善、 C0H0E、 Bawn著佐藤
久男、山下雄也共訳「高分子の化学」第1〜3章 。
Literature (P.J. Flow, co-translated by Koten Oka and Kyo Kanamaru, "Polymer Chemistry" Chapter 2; Maruzen, C0H0E, Bawn, co-translated by Hisao Sato and Yuya Yamashita, "Chemistry of Polymers", Chapters 1-3) .

技報堂)によると、架橋型重合あるいは網目構造を有す
る重合体の反応工程において、その初期段階の生成物は
溶媒に可溶であり、従って直鎖状高分子であると考えら
れる。
According to Gihodo), in the cross-linked polymerization or reaction process of a polymer having a network structure, the product at the initial stage is soluble in a solvent and is therefore considered to be a linear polymer.

また、線状高分子の重合において、分子量を調整したり
反応時間を短縮するため、例えばn−ブチルメルカプタ
ンやm−ドデシルメルカプタン等の連鎖移動剤を添加す
ることが行われている。し本発明者は、架橋型重合にお
いても、もしその初期の反応段階で、何らかの連鎖移動
剤を用いれば、直鎖状高分子の分子数が相当に増大し、
結果として大部分のモノマーが高分子に転化し、予備重
合率が高められ、従って体積収縮をシロップの段階で大
部分終了させ得るのではないかと考えるに至った。実験
の結果、多成分系混合モノマーのうち少なくとも1種は
、そのホモポリマーが線状高分子であるモノマーを使用
しなければならないことが判った。目的とするポリマー
は透明ポリマーでなければならない。第2表に直鎖状高
分子が得られるモツマ−の例を示す。
Furthermore, in the polymerization of linear polymers, chain transfer agents such as n-butylmercaptan and m-dodecylmercaptan are added in order to adjust the molecular weight and shorten the reaction time. However, the present inventor has discovered that even in cross-linking polymerization, if some kind of chain transfer agent is used in the initial reaction stage, the number of linear polymer molecules will increase considerably.
As a result, most of the monomers are converted into polymers, the prepolymerization rate is increased, and we have come to believe that the volumetric shrinkage can be largely completed at the syrup stage. As a result of experiments, it has been found that at least one of the monomers in the multicomponent mixture must be a monomer whose homopolymer is a linear polymer. The desired polymer must be a transparent polymer. Table 2 shows examples of motsumar from which linear polymers can be obtained.

これらのモノマーにはビニル基を有する附加重合型モノ
マーが多い。
Many of these monomers are addition polymerization type monomers having a vinyl group.

また、多成分混合モノマーのうち他の1種は第3表に示
す架橋型多官能モノマーを用いるべきである。
Further, as the other one of the multicomponent mixed monomers, a crosslinked polyfunctional monomer shown in Table 3 should be used.

連鎖移動剤としては、次の条件を満足する必要がある。The chain transfer agent must satisfy the following conditions.

1)連鎖移動剤そのものが着色していないこと。1) The chain transfer agent itself is not colored.

また、この影響でポリマーが着色しないこと。Also, the polymer should not be colored by this effect.

2)屈折率がなるべく高いこと。2) The refractive index should be as high as possible.

3)作用が緩慢であること、従って比較的多量に用いる
型のものであること。
3) It is slow acting and therefore used in relatively large amounts.

4)取扱いが容易で且つ安全であること。4) It should be easy and safe to handle.

これらの条件を満足する連鎖移動剤としてα−メチルス
チレンの2量体(2,4−ジフェニル−4−メチル−1
−トペンテン)、屈折率nD=1.536(25℃)が
最も適していることが判った。−メチルスチレン2を体
は化学式が となり、分子ラジカルを安定化させ平均重合度を引下げ
る。モノマーによって異なるがα−メチルスチレン2量
体の作用はメルカプタン類の作用と比較すると1/3〜
1/4の効果である。
As a chain transfer agent that satisfies these conditions, α-methylstyrene dimer (2,4-diphenyl-4-methyl-1
-topentene), refractive index nD = 1.536 (25°C) was found to be most suitable. -Methylstyrene 2 has the chemical formula, stabilizes molecular radicals, and lowers the average degree of polymerization. Although it varies depending on the monomer, the action of α-methylstyrene dimer is 1/3 to 1/3 compared to the action of mercaptans.
The effect is 1/4.

架橋反応に於いては、反応の始めから架橋がはじまるも
のと考えたが、そうではなく、架橋反応は温度との関連
が深く、ある一定の温度以上で急激にはじまるものであ
るらしい。これに対し、溶媒に可溶な分子の成長は、無
論使用する開始剤の活性化エネルギーにも左右されるが
、架橋反応が始まる前に行われるものらしい。従ってこ
の溶媒に可溶な分子への転換を急いで進めてやれは、架
橋反応が後にずれる様になる。こうした考え方から後に
実施例に示す様にα−メチルスチレン2量体を系の2〜
10重量%加えることによって、予備重合率を一挙に最
大30%にも進めることができた。
In the crosslinking reaction, it was thought that the crosslinking would start from the beginning of the reaction, but this is not the case.It seems that the crosslinking reaction is closely related to temperature and starts abruptly above a certain temperature. In contrast, the growth of solvent-soluble molecules appears to take place before the crosslinking reaction begins, although this depends, of course, on the activation energy of the initiator used. Therefore, if the conversion to solvent-soluble molecules is carried out too quickly, the crosslinking reaction will be delayed. Based on this idea, as shown in the examples later, α-methylstyrene dimer is
By adding 10% by weight, it was possible to increase the prepolymerization rate to a maximum of 30% at once.

この場合のシロップの残余の体積収縮率は偏か数%であ
って、従来の架橋重合反応の常識から考えて飛躍的な進
歩であると思える。予備重合率を15〜20%にしたと
しても、シロップの残余の収縮率は殆んど7%以内であ
り、注形によるレンズやレンズプリズムの素材の製造は
非常に容易になった。
In this case, the residual volume shrinkage of the syrup is only a few percent, which is considered to be a dramatic advance from the common sense of conventional crosslinking polymerization reactions. Even if the prepolymerization rate was set to 15 to 20%, the residual shrinkage of the syrup was almost within 7%, making it extremely easy to manufacture materials for lenses and lens prisms by casting.

第2表に挙げた直鎖状高分子を生成するモノマー類の屈
折率はスチレンやヨウ素を取り込んだモノマーは別とし
て殆んどがqDは1.42以下である。
Regarding the refractive index of the monomers that produce linear polymers listed in Table 2, most of them have a qD of 1.42 or less, with the exception of monomers incorporating styrene or iodine.

従ってポリマーの屈折率を上げるにはηDが出来るだけ
高いコモノマーを選定した方が有利である。
Therefore, in order to increase the refractive index of the polymer, it is advantageous to select a comonomer with as high ηD as possible.

こうした面からもα−メチルスチレン2量体の屈折率は
高い(1,536)ので、ポリマーの屈折率も高くなる
傾向にある。
From this point of view, since the refractive index of α-methylstyrene dimer is high (1,536), the refractive index of the polymer also tends to be high.

更に発明者は混合モノマーの各成分の計量を精度高く行
い、且つ予備重合時の温度、時間の管理を厳格にし尚重
合反応の最後の工程であるキュアー(後反応とも呼ぶ)
の条件を精密に管理することによって得られるポリマー
の光学的性質が非常に安定することを発見した。屈折率
で云えば小数点以下4桁の数字がほゞ±2の範囲で一定
化する。
Furthermore, the inventor measured each component of the mixed monomer with high accuracy, and strictly controlled the temperature and time during prepolymerization, and also carried out curing (also called post-reaction), which is the last step of the polymerization reaction.
We have discovered that the optical properties of the polymer obtained by precisely controlling the conditions can be made extremely stable. In terms of refractive index, the four digits after the decimal point are approximately constant within the range of ±2.

従って、注形の型を前もって所要のレンズカーブにして
おけば、要求に合致するプラスチックレンズを容易に得
ることが出来る。研磨等の徒加工が不要であるばかりで
なく、型さえ用意すれば高精間の非球面レンズを量産す
ることも可能であることがわかった。
Therefore, if the casting mold is made to have the desired lens curve in advance, a plastic lens that meets the requirements can be easily obtained. It was found that not only was manual processing such as polishing unnecessary, but it was also possible to mass-produce high-precision aspherical lenses as long as a mold was prepared.

本発明によって得られるポリマーは通常では重合反応に
おける体積収縮が大きくなるために、反応系に対して数
重量部しか用いられていない多官能モノマーを、ct−
MSDの作用により予備重合率を高めることで多官能モ
ノマーの量も数十重量部まで多量に用いても、体積収縮
に伴なう歪やヒビ割れの問題がない。いずれも架橋ポリ
マーであり、殆んどの有機溶剤や、元の各組成のモノマ
ーにも溶解することはない。高度の立体網目構造になっ
ているからであると考えられる。
Since the polymer obtained by the present invention usually has a large volumetric shrinkage during the polymerization reaction, the polyfunctional monomer, which is used in only a few parts by weight based on the reaction system, is
By increasing the prepolymerization rate through the action of MSD, even when a large amount of polyfunctional monomer is used, up to several tens of parts by weight, there is no problem of distortion or cracking due to volumetric shrinkage. Both are crosslinked polymers and do not dissolve in most organic solvents or in the monomers of their original compositions. This is thought to be because it has a highly 3D network structure.

又、これ等ポリマーの機械加工性についていえば、第1
に旋盤加工に於いて回転数が低速(250R/M)から
高速(4500R/M)の全ての領域に亘って全く粘る
ことがない。刃物は高速度鋼で十分であるが、窒化ホウ
素やタングステンカーバイドであれば更によい。切削屑
は千切れることなくキレイにつながって、切削性のよい
ことを証明する。
Also, speaking of the machinability of these polymers, the first
In lathe processing, there is no stickiness at all over the entire range of rotational speeds from low speed (250 R/M) to high speed (4500 R/M). High-speed steel is sufficient for the blade, but boron nitride or tungsten carbide is even better. Cutting chips are neatly connected without breaking into pieces, proving good machinability.

第2にチップソーやバンドソーによる切削にも善く適し
ている。即ち、切削面は殆んど鋸目が目立たず平滑で熱
論粘着や欠けの現象が全くない。
Secondly, it is well suited for cutting with a chip saw or a band saw. That is, the cut surface is smooth with almost no noticeable serrations, and there is no phenomenon of thermal adhesion or chipping.

アクリル樹脂やポリスチレンでは粘着や欠けが発生し易
く、ポリカーボネートでは粘着が問題になるのと対照的
である。第3に本発明によって得られるポリマーは極く
普通のガラスレンズ研摩機によって鏡面研磨をすること
が出来る。従って高精度の球面レンズを造るのにも適し
ており、眼鏡用レンズ素材としてジエチレングリコール
ビスアリルカーボネートと同様に使用することが可能で
ある。
This is in contrast to acrylic resin and polystyrene, which are prone to adhesion and chipping, and polycarbonate, where adhesion is a problem. Third, the polymers obtained according to the present invention can be mirror polished using a very common glass lens polisher. Therefore, it is suitable for making high-precision spherical lenses, and can be used in the same way as diethylene glycol bisallyl carbonate as a lens material for eyeglasses.

先にも触れたように目的とするポリマーは透明でなけれ
ばならないが、同時に硬く、且つ耐候性にも優れること
が望ましい。更に光学的に複屈折を起こさないポリマー
が望ましい0本発明者等は線状高分子を造るモノマーの
1つは、メタクリル酸メチルが最も優れていると考える
。第2表に示し7たモノマーのうち、スチレン、塩化ビ
ニル、酢酸ビニルを用いたポリマーの耐候性はそれ程良
くない。また、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
酢酸ビニル等を用いたポリマーは硬質になり難い、ただ
し、ポリマーの硬さはモノマー組成によって決まるだけ
でなく、反応開始剤の選び方によっては軟質のポリマー
が得られ、このポリマーは熱処理をしても硬くなること
はない。
As mentioned above, the desired polymer must be transparent, but it is also desirable that it be hard and have excellent weather resistance. Furthermore, it is desirable to use a polymer that does not cause optical birefringence.The present inventors believe that methyl methacrylate is the most excellent monomer for producing linear polymers. Among the seven monomers shown in Table 2, the weather resistance of polymers using styrene, vinyl chloride, and vinyl acetate is not so good. Also, methyl acrylate, ethyl acrylate,
Polymers made with vinyl acetate, etc., are difficult to become hard. However, the hardness of the polymer is determined not only by the monomer composition, but also by the selection of the reaction initiator, and this polymer can be obtained even after heat treatment. It never gets hard.

また、スチレンやヨウ化ビニルモノマーを用いたポリマ
ーは複屈折を発生し易い。このような理由から、メチル
メタクリレートモノマーは最も優れた光学用樹脂原料で
あると言える。
Furthermore, polymers using styrene or vinyl iodide monomers tend to generate birefringence. For these reasons, methyl methacrylate monomer can be said to be the most excellent optical resin raw material.

本発明の特徴をまとめると単独では直鎖状高分子となる
モノマーと架橋性多官能モノマーの多成分系混合モノマ
ーによる可視領域(380mμ〜800mμ波長)にお
ける光線透過率70%以上を有する透明プラスチックで 1)架橋性多官能モノマーにより単独では直鎖状高分子
であるポリマーの屈折率を上回る屈折率を有する新しい
プラスチック 2)単独では直鎖状高分子となるモノマーに架橋性多官
能モノマーを共重合させることによる耐溶剤性及び機構
加工性に優れる新しいプラスチック 3)上記混合モノマーにd−メチルスチレンの2量体を
加え、連鎖移動反応による分子量の調整をすることで、
モノマーのポリマー転化に於ける体積収縮を予信重合の
段階で大部分終了させ得る新しいプラスチック 11、下本発明の実施例について説明する。
To summarize the features of the present invention, it is a transparent plastic that has a light transmittance of 70% or more in the visible region (380 mμ to 800 mμ wavelength) due to a multicomponent mixed monomer of a monomer that becomes a linear polymer when used alone and a crosslinkable polyfunctional monomer. 1) A new plastic with a crosslinkable polyfunctional monomer that has a refractive index that exceeds the refractive index of the polymer, which is a linear polymer when used alone. 2) Copolymerization of a crosslinkable polyfunctional monomer with a monomer that forms a linear polymer when used alone. 3) By adding a dimer of d-methylstyrene to the above mixed monomer and adjusting the molecular weight through a chain transfer reaction,
A novel plastic 11 in which the volumetric shrinkage in the conversion of monomers to polymers can be largely terminated at the prepolymerization stage will now be described as an embodiment of the present invention.

実施例1 メチルメタクリレート78部(重量部、以下同じじ)と
エチレングリコールジメタクリレー)20部とαーメチ
ルスチレン2量体2部の混合物に対して過酸化ベンゾイ
ル0.1部を加えた組成物をゆっくり攪拌しながら80
℃まで2時間半かけて昇温する。このシロップを冷水に
より20C迄冷却した後、10mmHgの真空度で10
分間脱気する。
Example 1 A composition was prepared by adding 0.1 part of benzoyl peroxide to a mixture of 78 parts (by weight, same hereinafter) of methyl methacrylate, 20 parts of ethylene glycol dimethacrylate, and 2 parts of α-methylstyrene dimer. 80 while stirring slowly.
Raise the temperature to ℃ over 2 and a half hours. After cooling this syrup to 20C with cold water,
Degas for a minute.

このシロップを厚さ10mmの塩化ビニル製のガスフッ
トを介して2枚のガラス板の間に注入して、このガラス
セルな55℃の乾燥器内で40時間重合した後、温度を
55℃から115℃まで4時間かけて昇温し、その後1
15℃で2時間キユアリングを行う。得られたポリマー
は屈折率がnD=1.4988、分散がムD=55.1
で透明で光学的否みもほとんどなく、型への反転性も良
かった。表面仲間は鉛筆硬度で4Hあった。
This syrup was injected between two glass plates through a 10 mm thick vinyl chloride gas foot, and after polymerizing for 40 hours in a glass cell dryer at 55°C, the temperature was increased from 55°C to 115°C. Raise the temperature over 4 hours, then 1
Cure for 2 hours at 15°C. The obtained polymer has a refractive index nD=1.4988 and a dispersion D=55.1.
It was transparent, had almost no optical defects, and had good reversibility into molds. The surface material had a pencil hardness of 4H.

実施例2 メチルメタクリレート76部とエチレングリコールジメ
タクリレート20部とσ−メチルスチレン2量体4部の
混合物に対して過酸化ベンゾイル0.1部を加えた組成
物を実施例1と同様にして注形重合を行なった。得られ
たポリマーは実施例1と同様に透明性も良く、光学的企
みもほとんどなかった。表面硬度は鉛筆硬度で4Hあっ
た。
Example 2 A composition in which 0.1 part of benzoyl peroxide was added to a mixture of 76 parts of methyl methacrylate, 20 parts of ethylene glycol dimethacrylate, and 4 parts of σ-methylstyrene dimer was poured in the same manner as in Example 1. Shape polymerization was performed. The obtained polymer had good transparency as in Example 1, and had almost no optical design. The surface hardness was 4H on a pencil hardness scale.

実施例3 メチルメタクリレート72部とエチレングリコールジメ
タクリレート20部とげ−メチルスチレン2量体8部の
混合物に対して過酸化ベンゾイル0.1部を加えた組成
物を実施例1と同様にして注形重合を行なった。得られ
たポリマーは透明性も良く光学的企みもなく表面硬度は
鉛筆硬度で4Hあった。
Example 3 A composition prepared by adding 0.1 part of benzoyl peroxide to a mixture of 72 parts of methyl methacrylate, 20 parts of ethylene glycol dimethacrylate, and 8 parts of thorn-methylstyrene dimer was cast in the same manner as in Example 1. Polymerization was carried out. The obtained polymer had good transparency, no optical defects, and a surface hardness of 4H on a pencil hardness scale.

また、以上3つの実施例で得られたポリマーをそれぞれ
120℃で1時間加熱してもとのポリマーも変形や軟化
することなく耐熱性も良好であり、切削加工や研磨加工
にも適していた。
Furthermore, when the polymers obtained in the above three examples were heated at 120°C for 1 hour, the original polymers did not deform or soften, and the heat resistance was good, making them suitable for cutting and polishing. .

尚図面は本発明による実施例1に示した組成の分光透過
率及び分光反射率を示す線図である。
The drawing is a diagram showing the spectral transmittance and spectral reflectance of the composition shown in Example 1 according to the present invention.

以上実施例で示したように、本発明の単独ポリマーでは
直鎖状高分子となるモノマーを少なくとも1種以上含み
且つ少なくとも1種以上の架橋性多官能モノマーを含む
多成分系混合モノマーに、d−メチルスチレンの2量体
を反応の2〜10重領へ加えることによって重合時のモ
ノマーの体積収縮率の弊害を除き、高精度の屈折率と分
散、切削加工性、研磨性に優れる透明プラスチックが得
られる。
As shown in the examples above, in the single polymer of the present invention, a multicomponent mixed monomer containing at least one type of monomer forming a linear polymer and at least one type of crosslinkable polyfunctional monomer, d -By adding methylstyrene dimer to the 2nd to 10th reaction region, the adverse effect of monomer volume shrinkage during polymerization is removed, and a transparent plastic with high precision refractive index and excellent dispersion, cutting workability, and polishability is created. is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明において第1実施例に示した組成の分光透
過率及び分光反射率を示す線図である。 丁・続浦市占(自発) 11召和57年10 月2811 特許庁艮a看 杉 和 夫殿 1、  lit件の表示 昭fu 57τ1特  許 師第82285 !−発明
の名称 2  透明プラスチックとその表遣方法3 杓1j11
をする古 4、代理 人 図面 8 補正の内とす (1)  明#t111第3負第16行目、同第4貞第
10行目、同第6貞第11行目、同第1貞第1行目、−
J第8貢#!8.9行目、1旬第9貞纂5.8行目、同
第15頁第14行目、同第16頁第12行目、同第21
jij@3.11行[1々記叡の「江形」を「注型」と
補正する。 (2)  明細4F第4負第6行目の「型制研磨」との
記載を「研削研磨」と補正する。 (3)  明細4第14員第3〜4行目の「−メチルス
チレン」との記載を[α−メチルスチレン」と補正する
。 (4)  明細書第14頁第5行目に記載の化学式を下
記の通り補正する。 (5)  明#111F第17貞第1行目の[α−MS
DJとの記載を「α−メチルスチレン2量体」と補正す
る。 (6)  明細書第20貞纂1〜8行目のgt載を下記
の通り補正する。 「つくり攪拌しながら室温から80Uまで2##f11
!lJ半かけて昇温する。このシロップを冷水により2
0’C以下に冷却」 (力 明細41F第22貝第5行目の「反応のJとの記
載を「反応系の」と補正する。 (8)  図面を別紙の逍り補正する。 9、添付書類の目録 (11補正図面  1通
The drawing is a diagram showing the spectral transmittance and spectral reflectance of the composition shown in the first example of the present invention. Ding Tsuzukiura City (voluntary) 11 October 1957 2811 Japan Patent Office Kazuo Sugi 1, display of lit items Showfu 57τ1 Patent No. 82285! - Title of the invention 2 Transparent plastic and its surface display method 3 Ladle 1j11
Old 4, agent's drawing 8 Amendment included (1) Ming #t111 3rd negative line 16, 4th line 10th line, 6th line 11th line, 1st line 1st line, -
J 8th Tribute #! 8.9th line, 1st season 9th line 5.8, 1st page 15th line 14th, 1st page 16th line 12th, 1st season 9th line 21st
jij @ 3. Line 11 [Correct ``Egata'' in 1st entry to ``Chogata.'' (2) The description "mold polishing" in the fourth negative line 6 of Specification 4F is corrected to "grinding polishing". (3) The description of "-methylstyrene" in the 3rd and 4th lines of the 14th member of Specification 4 is corrected to [α-methylstyrene]. (4) The chemical formula stated on page 14, line 5 of the specification is corrected as follows. (5) [α-MS of Ming #111F No. 17 Sada 1st row
The description "DJ" has been corrected to "α-methylstyrene dimer." (6) The gt entry in lines 1 to 8 of the 20th draft of the specification is amended as follows. ``Create from room temperature to 80U while stirring 2##f11
! Raise the temperature over lJ and a half. Add this syrup 2 times with cold water.
"Cool to below 0'C" (Power) In the 5th line of the 22nd shell of specification 41F, the description "J" for "reaction" is corrected to "reaction system". (8) The drawing is corrected by adding an attached sheet. 9. List of attached documents (1 copy of 11 amended drawings)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)単独ポリマーでは直鎖状高分子となるモノマーを
少なくとも1種以上含み、かつ少なくとも1種以上の架
橋性多官能モノマーを含む多成分系混合モノマーに、d
−メチルスチレンの2量体を反応系の2〜10重量%加
えた混合モノマーによる可視領域(380wk11〜8
00−波長)における光線透過室70%以下を有する透
明プラスチック。
(1) In the case of a single polymer, a multicomponent mixed monomer containing at least one type of monomer that becomes a linear polymer and at least one type of crosslinkable polyfunctional monomer, d
- Visible region (380wk11-8
00-wavelength) with a light transmission chamber of 70% or less.
(2)前記混合組成物はメチルメタクリレート72〜7
8重量部とエチレングリコールジメタクリレート20重
量部とα−メチルスチレン2量体2〜8重量部を加えた
組成物から成る特許請求の範囲第1項記載の透明プラス
チック。
(2) The mixed composition is methyl methacrylate 72-7
8 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, 20 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, and 2 to 8 parts by weight of α-methylstyrene dimer.
(3)前記混合組成物はメチルメタクリレート72〜7
8重量部とエチレングリコールジメタクリレート20重
量部およびスチルスチレン2量体2〜81量部の混合物
に対して過酸化ベンゾイルを加えた組成物から成る特許
請求の範囲第1項記載の透明プラスチック。
(3) The mixed composition is methyl methacrylate 72-7
The transparent plastic according to claim 1, comprising a composition in which benzoyl peroxide is added to a mixture of 8 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, 20 parts by weight of ethylene glycol dimethacrylate, and 2 to 81 parts by weight of styrene dimer.
(4)単独ポリマーでは直鎖状高分子となるモノマーを
少なくとも1種以上含み且つ少なくとも1種以上の架橋
性多官能モノマーを含む多成分系混合モノマーに、d−
メチルスチレンの2量体を反応系の2〜10重量%加え
ることによって、予備重合の段階で前記系の体積収縮を
進めた後本重合反応によって、可視領域(380mμ〜
800mμ波長)における光線透過率70%以上を有す
る透明プラスチックを製造する透明プラスチックの製造
方法。
d-
By adding 2 to 10% by weight of methylstyrene dimer to the reaction system, the volume of the system is reduced in the prepolymerization stage, and then the main polymerization reaction is carried out in the visible region (380 mμ~
A transparent plastic manufacturing method for manufacturing transparent plastic having a light transmittance of 70% or more at a wavelength of 800 mμ.
(5)前記架橋性多能モノマーはエチレングリコールジ
メタクリレートを10〜30重量%加えることを特徴と
する特許請求の範囲第3項記載の透明プラスチックの製
造方法。
(5) The method for producing a transparent plastic according to claim 3, wherein the crosslinkable multifunctional monomer contains 10 to 30% by weight of ethylene glycol dimethacrylate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0158478A2 (en) * 1984-03-27 1985-10-16 Kuraray Co., Ltd. Methacrylic resin molding material and method for production thereof
US5475074A (en) * 1993-01-29 1995-12-12 Tokuyama Corporation Polymerizable composition, organic glass and ophthalmic lens
WO2011105473A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 新日鐵化学株式会社 Curable resin composition, cured article thereof, and optical material

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0158478A2 (en) * 1984-03-27 1985-10-16 Kuraray Co., Ltd. Methacrylic resin molding material and method for production thereof
US5475074A (en) * 1993-01-29 1995-12-12 Tokuyama Corporation Polymerizable composition, organic glass and ophthalmic lens
WO2011105473A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 新日鐵化学株式会社 Curable resin composition, cured article thereof, and optical material
JP5281710B2 (en) * 2010-02-26 2013-09-04 新日鉄住金化学株式会社 Curable resin composition, cured product and optical material
US8853291B2 (en) 2010-02-26 2014-10-07 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Curable resin composition, cured article thereof, and optical material

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