JPS59191708A - 高屈折率レンズ用樹脂の製造法 - 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】 本発明は比較的屈折率の高い（屈折率１５６以−ヒ、好
捷しくけ１５５以上）のレンズ用樹脂に関するものであ
る。

さらに云えば、本発明は５又は４成分より成る液状単量
体を共重合させて得られる３次元構造を有する高屈折率
レンズ用樹脂に関するものである。

本発明の目的は眼鏡用その他光学機器用に適合する軽量
で耐衝撃性がよく、表面硬度が犬で透明度が高く、デイ
メンンヨナルスタビリテイおよび熱変形温度も高く、加
工性にすぐれた高屈折率レンズ用樹脂を提供しようとす
るものである。こ＼で云う加工性とはレンズ等を、半製
品レンズ（セミレンズ）の機械的加工により、製作する
ための切削或いは荒摺或いは研磨の可能性およびメガネ
枠入れのための玉摺加工性、染料等を溶かした（或いは
分散させた）熱水中での染色可能性、真空蒸着型中での
反射防止コーティング可能性およびシリコン樹脂系塗料
等〃太 による硬質塗膜コーティング可能溝を含む。

これまでレンズ用樹脂、特に眼鏡レンズ用樹脂としては
市場でＣＲ−３９と呼ばれるジエチレングリコールビス
アリルカーボネートが主として用いられて来た。この単
量体をシイツブピルパーオキシジカーボネート（以下Ｉ
ＰＰと略称する〕等のラジカル重合開始剤の存在下で重
合成型すると軽量（クラウンガラスの約％の比重）で耐
衝撃性がよく、表面硬度が犬で、透明度が高く、デイメ
ンショナルスタビリテイおよび熱変形温度も高く、加工
性にすぐれたレンズ用樹脂が得られ、既に広く利用され
ている。しかしこの樹脂の屈折率は１．５０で、眼鏡用
等として一般に用いられているクラウンガラスの屈折率
１５２〜１５ろよりもむしろ低く、従って少くとも１５
３以上、好ましくは１５５以上の屈折率を有し、しかも
他の諸性能がＣＲ−５９樹脂と同等又はそれ以上である
レンズ用樹脂の出現が重重れていた。

このようなレンズ用樹脂は高度数の眼鏡用レンズの厚さ
を薄くし、寸だ２枚以」―のレンズを絹合わせて色収差
、球面収差、コマ収差等を消去する場合にも役立つ。

ポリカーボネートおよびポリスチレンのように可融可溶
性樹脂の中には高屈折率を有するものがあるが、デイメ
ンンヨナルスタビリテイが低く、加工性に劣り、眼鏡レ
ンズ用等には不適当である。やはり不融不溶性であるこ
とが必要である。

不融不溶性、即ち６次元であってしかも高屈折率のレン
ズ用樹脂を得る方法の一つとしてベンゼン核を分子中に
保有する単量体を用いる方法がある。それらの中でも工
業的規模で容易に得られるビスフェノールＡからの誘導
体、例えば２，２−ビス（４−メタクリロキシエトキシ
フエ、＝ル）プロパン等、又は２，２−ビス（４−メタ
クリロキシエトキシ−６，５−ジブロムフェニル）プロ
パン等を共重合成分として用いる方法が多く考案された
。特開昭５５−１３７４７号、特開昭５６−１６６２１
４号、特開昭５７−２５１２号、特開昭５７−１［１２
６０１号、特開昭５７−１０４４０１号、特開昭５７−
１０４９０１号、特開昭５７−１１６６０１号、特開昭
５７−２８１１７号等にそれぞれ他の共重合成分を用い
るととにより、特徴ある共重合体が得られることが提案
されている。

しかしこれらの考案に共通していることは、他の共重合
成分として、重合性ある２重結合を１コだけ持ついわゆ
る１官能性単量体を主成分の一つとして重用している点
である。

５− このような１官能性単量体を多く含む（例えば５０重険
係以−Ｌ含む）共重合体は、その単量体の性質が強く現
われ、一応不融不溶性であっても、強固なデイメンショ
ナルスタビリテイ、高い熱変形温度および高い表面硬度
を確保するとは云い難い。

眼鏡用プラスチックレンズを製作するには注型ばかりで
なく研磨を併用することがかなりある。この研磨用素材
（半製品レンズ）が強固なデイメンンヨナルスタビリテ
イを持つことはよい研磨レンズを収率よくつくるための
必須条件である。さらに又眼鏡用レンズはその使用時に
眼鏡枠によって強く締めつけられるので永久歪が発生し
易く、この理由からも眼鏡用レンズが強固なデイメンシ
ョナルスタビリティをもつことは重要条件である。

本発明者らは高屈折率を有し、且これ１で市販されてい
るＣＲ−５９プラスチツクレンズの特徴である軽量、高
い耐衝撃性、高透明度、強固なデイメンショナルスタビ
リティ、高い熱変形温６− 度、高い表面硬度、すぐれた加工性等の特性をすべて保
有するレンズ用樹脂を開発すべく鋭意研究の結果１本発
明に到達した。

即ち本発明は（１）第１単量体として構造式（１）（但
しＲは水素又はメチル基を表わし、ｍ≧１、ｎ≧１でｍ
＋ｎは４を越え、６以下の数を表わす）で示される化合
物の１種又は２種以上の混合物５〜９５重晴゛ヂ、好壕
しくけ２０〜６０重量％と、第２単−神体としてジアリ
ルイソフタレート５〜９５重喰係、好捷しくけ４０〜８
０重量％と、第６単量体としてベンジルメタクリレート
０５〜１０重量係、好寸しくは１〜５重量と、第４単量
体としてジエチレングリコールビスアリルカーボネート
０〜３０重量係とをラジカル重合開始剤の存在下に共重
合させて成る５成分系又は４成分系の高屈折率レンズ用
樹脂および（２）第１単量体として構造式（１）］で示
される化合物の１種又は２種以−１−の混合物５〜９５
重量係、好ましくは２０〜６０重量％と、第２単量体と
してジアリルイソフタレート５〜９５重量係、好丑しく
は４０〜８０重量％と、第５単量体としてジアルキルマ
レエート０５〜１０重量係、好ましくは１〜５重量係と
、第４単量体としてジエチンングリコールビスアリルカ
ーボネート０〜６０重歇％とをラジカル重合開始剤の存
在下に共重合させて成る６成分系又は４成分系の高屈折
率レンズ用樹脂である。

本発明のレンズ用樹脂は、組成にもよるが、屈折率１５
５以上にすることは容易であり、且デイメンショナルス
タビリテイが強固で、従ってその半製品レンズを研磨に
より製品レンズにする場合にも容易且効率よく製作する
ことができ、まだ眼鏡枠人後の永久歪のおそれも殆んど
ない。

以下さらに本発明の詳細な説明する。

本発明の構造式〔Ｉ〕で示される第１単量体は主として
次の方法で合成する。即ちビスフェノールＡにアルカリ
の存在下で酸化エチレンを作用させ （但しｍ≧１、ｎ≧１でｍ　＋　ｎは４を越え６以下の
数）をつくる。この時ｍ　４−　ｎの値は酸化エチレン
の平均付加モル数を表わすので、整数ばかりでなく帯小
数（例えば４．２とか５．１等）の場合もあり得る。勿
論ｍ、ｎそれぞれの値も整数ばかりでなく帯小数のこと
もあり得る。

このようにして得られた〔８９式の化合物にアクリル酸
メチル（又はエチル）もしくはメタクリル酸メチル（又
はエチル）を常法により作用させて構造式〔１〕の第１
単量体を得る。

第１単量体のｍ＋ｎの値が４以下の場合には。

本発明のレンズ用樹脂の耐衝撃性が低下し、またｒｎ＋
ｎの値が６を超える場合には該樹脂が軟かくなり過ぎ、
レンズ等の用途には不適当になり本発明の目的に沿わな
い。さらに又ｍ＋ｎの値が本発明の範囲内にあるとき、
重合原液（本発明の単量体組成物に触媒等を加え、予備
重合したもの。以下同じ）の粘度および流動性が適度で
９− あることが多く、作業性がすぐれていることも長所とし
て挙げられる。

第１単量体の使用量は５〜９５重量係の範囲が可能であ
るが、好ましくは２０〜６０重量％が推奨される。

第２単量体のジアリルイソフタレートは不純物として２
０重齢係以下のジアリルオルソフタレートおよび１０重
量％以下のジアリルテレフタレートを含有することは差
支えない。ジアリルオルソフタレートの含有率が２０重
量係を越えると生成樹脂の透明度が低下することがあり
、寸だジアリルテレフタレートの含有率が１０重量係を
越えると重合原液の流動性が低下することがあるので避
ける。

第２単量体の使用量は５〜９５重量係の範囲が可能であ
るが、好ましくは４０〜８０重量％が推奨される。

第１単量体と第２単量体は本発明の高屈折率１／ンズ用
樹脂を形成する単量体群の主成分である。両者の特徴と
役割は前者が高屈折率と耐衝１０− 撃性助長と比較的重合速度大であるのに対し、後者は高
屈折率と表面硬さ助長と比較的重合速度大であることで
ある。この両者を適当な比率で混合すると、高屈折率、
高い耐衝撃性、高い表面硬度および適当な重合速吹が得
られる。これにはこの両者のよい相溶性がすぐれた効果
をもたらすべく作用している。

第６単量体のベンジルメタクリレート或いはシアルギル
マレエートは反応を促進させ且反応の完結を助ける、い
わば助触媒的作用を目的とする成分である。混入量は０
５〜１０重量係が可能であるが、好ましくは１〜５重量
係が推奨される。第６単量体は重合可能の２重結合を１
コだけ持つ、いわゆる１官能性単量体であり、これの混
入量が多くなるとデイメンショナルスタビリテイ、熱変
形温度および表面硬度が共に低下する。まだ過少であれ
ば反応の完結を期し難い。

この理由のだめに」−述のような混合割合を選んである
。

尚ジアルキルマレニー１・のアルキル基は炭素数１〜８
が使用可能である。例えばジメチルマレエート、ジエチ
ルマレエート、シフチルマレエートト５ マレエート、ジイソアミルマレエート、ジー２−エチル
へキンルマレエート、ジオクチルマレニー１・等が挙げ
られる。

第４牟量体のジエチレングリコールビスアリルカーボネ
ート（ＣＲ−５９）　　をこ＼で用いる理由は屈折率を
や＼低めに調節する手段を提供することにある。同時に
Ａｂｂｅ数を若干高めに調節できることが多い。

この第４単量体の混入量は０〜５ｏｚ量係が可能である
。これより多く混入すると相溶性不良のため光透過量の
著しい低下が起り、本発明の目的に沿わない。

以上に説明した単量体群を目的に応じて混合比率を選定
して重合させるときのラジカル重合開始剤は前述のＩＰ
Ｐが最も推奨されるが、その他ニペンゾイルパーオキサ
イド、ラウロイルパーオキザイド、ｔ−ブチルパーオキ
シイソブチレート等も用いられる。触媒添加量は通常０
１〜えはベンゾフェノン系）の１種又は２種以上を適宜
選定して混入しておくことも必要である。

伺故ならば、プラスチックレンズが太陽光照射下で経時
変化のために黄変および物性劣化する紫 ことを防ぎ、斗だ特に眼鏡用レンズの場合、紫外線をで
きるだけ遮断しておくことは眼の保護の」―から望まし
いからである。

本発明における重合および成型は、通常２枚のよく研磨
したガラス製モードを、化学的に不入 活性なゴム状弾性物質（例えばエチレン−酢酸ビニル共
重合体等）でできたガスケットを介して、平行に並べる
ように組立て、その空間に」−紫 述した各単量体、重合触媒および墓外線吸収剤の混合液
を予備重合しだ液（重合原液）を注入する。予備重合と
は該混合液を予めゆるく加熱攪拌して液の粘度を若干高
め、重合原液の漏れを防ぐと同時に重合時の体積収縮の
悪影響を少１３− くしようとする操作である。

注入が終れば加熱炉に入れて重合さぜる。重合時間は１
０〜５０時間が一般的であるが、１５〜２０時間が操作
の都合からも推奨される。加熱炉の温度調節実施の一例
を述べると、全重合時間のはじめのタイの間は５０℃か
ら８０℃捷で徐々に昇温させ、後の％の間は、終点から
３０分手前までは８０°Ｃから１００°Ｃまで徐々に昇
温した後、最後の５０分間は１０５〜１１０°Ｃに保ち
、重合を完結させる。

ガスケットは９０〜１００°Ｃで形が崩れることが多い
ので、この時点で外す方がよい。全加熱時間が完了した
後、モールドからレンズを外して取出す。このレンズは
エステル系溶剤等で洗浄する方がよい。

以−１−の操作でできたレンズはそのま一製品として実
用に供し得るが、注型重合するとき、レンズ前面のみ所
定の形状およびカーブを形成させ、後面は暫定カーブ（
通常は−２ないし一６カーブ）にした厚物レンズ（通常
は厚さ５ｆｒ、い１４− し２０闘）を素材としてつくり、これを後面のみ荒摺お
よび研磨することによって所定のジオプター数の製品レ
ンズとすることもできる。

本発明のレンズ用樹脂はとの荒摺および研磨適性が特に
すぐれていて、迅速確実にして高収率で望Ｎ−ｒレンズ
を製作することができる１、寸だ本発明のレンズ用樹脂
でできだレンズ等ｄ、分散染料等の適当な染料を用いて
８５〜９５℃程Ｕ更の染浴温度で容易に染色することが
できる。

しかも染色によるレンズ等の面のカーブ捷たはジオプタ
ー数の変化は殆んど認められない。

これらの事象は本発明のレンズ用樹脂が高いデイメンノ
ヨナルスタビリテイおよび高い熱変形温度を持ち、すぐ
れた加工性を保有するととを示すものである。

本発明をさらに具体的且詳細に説明するために、以下に
実施例を示す。但し本発明はこれらの実施例によって限
定されるものではない。

尚、実施例（および比較例）において示す諸物性の試験
法を予め記しておく。

（１）屈折率　アツベの屈折計を用いて２０’Ｃにて測
定した。接触液としてモツプロムナフタリンを用いた。

（２）　　光透過率　日本精密光学■製の積分球式フェ
ーズメーターにより測定。

（３）　　ｉｊｌ衝撃性　厚さ２Ｍの平板に直径１５９
Ｂ、重さ１６２Ｉの鋼球を１２７σの高さから落し、割
れないものを良とする。５回行い、５回共割れないこと
。

（４）鉛筆硬変＋　ＪＩＳ　Ｋ　５４００の試験法に依
った。

実施例１〜１０ 酸化エチレン平均付加モル数が４２又は５１である２、
２−ビス（４−アクリロキシポリエトキ／フェニルンプ
ロパン又ハ酸化エチレン平均付加モル数が４５である２
、２−ビス（４−メタクリロキシホリエトキシフェ；ル
）プロパントシアリルイソフタレ−１・とベンジルメタ
クリレートと（実施例９および＋ｏＨおいてけ）ジェチ
レングリコールビスアリルカ−ボネ−１・とを第１表に
示す組成で混合し、ラジカル重合開始剤としてＩＰＰを
０１重量係添加し１７０℃で加熱１畳拌して約１００セ
ンチポイズ（２０°Ｃにて）まで粘度を」１昇させる（
予備重合）。これを室温まで放冷した後３０重量係のＩ
ＰＰを添加し、重合原液をつくる。これを直径６５ｍの
２枚のガラス板とエチレン−酢酸ビニル共重合体ででき
たガスケットで構成された注型鋳型の中に注入し、注型
重合を行った。重合は熱風循環炉を用いて、最初の１２
時間で５０°Ｃから８０°Ｃｔで徐々に昇温しで重合さ
せ、次の２時間３０分で９０°Ｃまで昇温し、こ＼でガ
スケットを外し、次の５時間で１００°Ｃ″！、で昇温
し、さらに次の５０分間で１０５℃まで昇温しで重合を
完結させた。炉から取出し、放冷後円板状重合体（厚さ
２鰭）をガラス板から外し、酢酸エチルで洗った後、諸
物性を測定し第１表に示しだ。

実施例１１〜１８ 上述の実施例１〜１０においてベンジルメタクリレート
の代りにジ−ｎ−ブチルマレエートを用い、他はすべて
同様にして円板状重合体をっ１７− くり、諸物性を測定し、第２表に示した。

比較例１〜５ １官能（ｌｌ中５１体であるベンジルメタクリレートお
よびジブチルマレエートを本発明の範囲を越えて加えた
場合の円板状重合体、ポリジアリルイソフタレートの円
板状重合体を同様にして＝１５− 錘　　１ 栢　　○　○　○　○　○　○　○　○　○　○甚　　
□ 郵 図　　　工　国　匡　国　匡　工　　　　　　国　ヱ嶽
　　　Ｎ　ウ　。。、。１）１）。、礒 −。

枡　　。

ζ：　Ｏ＋　＋　＋　Ｏ＋　ウ　。＋　０塑　　　　＞
　　＞　　ｃｈ　　ｏ、　　ｏ′ｃｈ　　＞　　へ　６
０ポ ー　　　□ 礁　　　□ □ 冊 富へ・　−一一一一一一一 ボ　　− □ −： ２１− 第１〜６表から判るように本発明のレンズ用樹脂は屈折
率が高く、光透過率、表向硬度および耐衝撃性が犬でレ
ンズ用樹脂としてすぐれた実用性を証明している。

これに対して比較例の樹脂はいずれもレンズ用樹脂とし
ては不適格である。

尚、実施例２および実施例１２のレンズ用樹脂について
半製品レンズ（セミレンズ）をつくり、荒摺および研磨
して製品レンズに仕ヒげたが、優秀な研磨可能性を示し
、容易に収率よく研磨レンズができることを証明した。

またこの研磨レンズおよび同組成の注型レンズを分散染
料で染色したところ、適当な速度で美麗に染色でき、し
かも染色の前後において表面カーブおよびジオプター数
の変化が認められないことが判明した。さらにまた真空
蒸着法による反射防止膜コーティングおよびシリコン樹
脂系塗料を浸漬法による硬質塗膜コーティングを実施し
たがいずれも耐久性がすぐれていることが証明された。

注）第１〜６表の単量体略号の説明下記の通＝２２− ＢＡＰＥＰＰ（４，２）：　２．２−ビス（４−アクリ
ロイルオキシポリエトキシフェニル）フロパン（酸化エ
チレン付加モル数＝４２） ＢＭＰＥＰＰ（４，Ｕ　　：　　２．２−ビス（４−メ
タクリロイルオキシホリエトキシフェニル）フロパン（
酸化エチレン付加モル１＝４ｉ） ＢＡＰＥＰＰ（ｓｌ）：　　２，２−ビス（４−アクリ
ロイルオキシポリエトキシフェニル）プロパン（酸化エ
チレン付加モル数＝５１） ＤＡ、ＩＰ　　ジアリルイソフタレートＢｚＭＡ　　ベ
ンジルメタクリレート　　・ＤＢ　ｕＭ　　ジブチルマ
レエート ＣＲジエチレングリコールビスアリルカーボネート特許
出願人　ティジンレンズ株式会社 ２５− ４９−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１単量体として構造式〔１〕 （但しＲは水素又はメチル基を表わし、ｍ≧１、ｎ≧１
   でｍ　＋ｎは４を越え、６以下の数を表わす） で示される化合物の１種又は２種以上の混合物５〜９５
   重計係、好ましくは２０〜６０重量係と、第２単量体と
   してジアリルイソフタレート５〜９５重計弼、好ましく
   は４ｏ〜８０重量係と、第５？１１量体としてベンジル
   メタクリレート０５〜１０重歇係、好井しくは１〜５重
   量係と、第４単計体としてジエチレングリコールビスア
   リルカーボネート０〜５０重量係とをラジカル重合開始
   剤の存在下に共重合させて成るろ成分系又は４成分系の
   高屈折率レンズ用樹脂。
2. （２）第１単量体として構造式（１） で示される化合物の１秒又は２種以上の混合物５〜９５
   重計ヂ、好ましくは２０〜６０重耽係と、第２単量体と
   してジアリルイソフタレート５〜９５重惜係、好ましで
   は４０〜８０重計係と、第３単量体としてジアルキルマ
   レニー１・０５〜１０重量係、好捷しくは１〜５重歇係
   と、第４単量体としてジエチレングリコールビスアリル
   カーボネート０〜６０重険係とをラジカル重合開始剤の
   存在下に共重合させて成る６成分系又は４成分系の高屈
   折率レンズ用樹脂。