JPS6092306A - 耐熱性に優れる高屈折率樹脂 - Google Patents

耐熱性に優れる高屈折率樹脂

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JPS6092306A
JPS6092306A JP19906783A JP19906783A JPS6092306A JP S6092306 A JPS6092306 A JP S6092306A JP 19906783 A JP19906783 A JP 19906783A JP 19906783 A JP19906783 A JP 19906783A JP S6092306 A JPS6092306 A JP S6092306A
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JP
Japan
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monomer
refractive index
heat resistance
metal
acid
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JP19906783A
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English (en)
Inventor
Kuniyuki Eguchi
州志 江口
Yoshiaki Okabe
義昭 岡部
Noriaki Takeya
竹谷 則明
Toru Koyama
徹 小山
Hideki Asano
秀樹 浅野
Motoyo Wajima
和嶋 元世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 (1) 〔発明の利用分野〕 本発明はプラスチックレンズ用樹脂に関し、更に詳しく
は耐熱性に優れる高屈折率のプラスチックレンズ用樹脂
に関するものである。
〔発明の背景〕
透明の合成樹脂は、軽址・安全性・易加工性等の無機ガ
ラスでは満たすことのできない利点を生かし、光学部品
として広く用いられるようになってきている。既に、光
学部品用樹脂としては眼鏡レンズ用にも利用されている
ポリメチルメタクリレ−1−およびジエチレングリコー
ルビスアルリカーボネート(CR−39)があるが、こ
れらの樹脂は屈折率が低い(no畑1.49〜1.50
)ため、レンズ肉厚が厚くなる欠点を有している。屈折
率の高い樹脂として極めて身近なものにボッカーボネー
ト(n o ’= 1−58 )やポリエチレン((1
゜2ゴ1.5’9)等が知られているが1表面硬度、耐
候性、切削加工性、耐溶剤性が著しく劣る。さらに高屈
折率樹脂はポリカーボネー1〜樹11■を除けば、一般
に耐熱温度が低いという問題がある。そのため、(2) る。そのため、これらの樹脂はプラスチックレンズ用と
して満足できないものであった。そのため、近年になっ
てこれらの欠点を補うような高屈折率のプラスチックレ
ンズ用樹脂が種々提案されているが、その方法として特
開昭!’16−147]、01 、特開昭57−570
5 、特開昭57−28115 、特開昭57−28]
1.6に記載されているような金属を含む樹脂が考えら
れるようになった。しかし、これらの方法による含金属
の樹脂は結晶化し易いため、樹脂の透明性が悪くなると
いう欠点がある。又、含金属の樹脂は表面硬度が高く、
切削加工性に優扛るといった長所を有する反面、カルボ
キシル基と金属とのイオン結合が高温になると弱くなる
ため、耐熱性が思ったほど上がらないといった問題点が
ある。
本発明者等は、」ユ記欠点を改善すべく鋭意研究を重ね
た結果、一般式(I) f′111 (CH2=CCO−)、M−”(−000几)□−41 (式中R1は水素原子又はメチル基1Mは金属元(3) 素2mは金属の原子価、Rは飽和又は不飽和の炭化水素
基を表わす)とラジカル重合可能なl官能単量体と多官
能性の単量体との共重合体が耐熱性に優れ、しかも表面
硬度の配“6い高屈折率樹脂が得られることを見出し、
本発明の致達した。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、耐熱性に優れ、しかも表面硬度の高い
高屈折率のプラスチックレンズ用樹脂を提供することに
ある。
〔発明の概要〕
本発明は、光学焦機ガラスの製造r一般に行われている
方法である金属の導入を樹脂の揚るにも行うことによ′
つて、樹脂の高屈折率化を図ることを考えた。しかし、
一般に、金属とイオン結合した二重結合を有する有機カ
ルボン酸、例えばメタクリル酸もしくはアクリル酸の金
属塩等はスチレンもしくはハロゲン化スチレン等の高屈
折率ビニルモノマーに対する溶解性が低いことが知られ
ている。又、これらの共重体は結晶化によって半透明硬
化物となりやすい。そのため、メタクリル酸(7I) もしくはアクリル酸と、あらたに炭素数4以上の炭化水
素基を有する有機カルボン酸との併用系による金属塩を
用いることによって、ビニルモノマーとの溶解性を上げ
ることができた。さらに、この方法によって分子がかさ
高くなるために、樹脂の結晶化を押える効果を生まれ、
樹脂の光学的透明性を高度に維持できることがわかった
。又、これらの樹脂は金属を分子内に含むため、樹脂が
固くなり、表面硬度が高くすることもできる。一方、こ
れらの樹脂は金属とのイオン結合を有しているため、1
00℃以上の温度ではイオン結合が弱くなることが考え
られ、光学ならびに物理化学的特性の変化をおこす恐れ
があった。そのため、あらたに多官能性の単量体、その
中でも特に芳香環を有する2官能以上のアクリレート、
メタクリレート、アリール又はイソシアヌル酸のアクリ
レ−1−、メタクリレート、アリール化合物のような耐
熱性を有する単量体の少なくとも1種類を使用すること
によって、これらの樹脂の耐熱性を上げることができる
ことがわかった。
(5) 本発明における一般式RCOOI+で表わされる有機酸
のRは単素数4以上の飽和もしくは不飽和の脂肪もしく
は芳香環を含む炭位水素基である。Rの炭素数が3以下
のものは得られる樹脂の透明性が不満足となり本発明の
1」的は十分に達せられない。
樹脂の透明性にはRの炭素数が4以上必要であるが、逆
に炭素数が多すぎた場合、樹脂が黄色着色したり、耐熱
性が低くなるため、炭素数としては制限がある。特にR
が脂肪族炭化水素基であるものは炭素数が20以上にな
ると、樹脂の着色がひどくなるために炭素数としては1
9以1ぐであることが望ましい。一方、Rが芳香環を含
む炭化水素である有機酸は樹脂の高屈折率化と耐熱性(
(与に有効な成分となるが、透明化に対しては脂肪族炭
化水素基と較べてわずかながら劣る。そのため、得られ
る樹脂の要求特性に合わせて、適当な炭化水素基を有す
る有機酸を選択することができる。
これらの有機酸の例としてはカプロン酸、カプリル酸、
カプリン酸、ラウリン酸、レブリン酸、マレイン酸モノ
ブチル、マレイン酸モノ−2−エチ(6) ルヘキシル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエ
チル、ゲルタール酸モノメタクリルオキシエチル、コハ
ク酸モノメタクリルオキシエチル。
フェニル酢酸、ヒドロケイ皮酸、0−クロルフェニル酢
酸、4−フェニル酪酸、5−フェニル吉草酸、ケイ皮酸
、マレイン酸モノベンジル、フマル酸モノベンジル等が
ある。
混合の有機酸を反応する金属化合物としては、バリウム
、ストロンチウム、釦、マグネシウム。
カルシウム、ランタン等の酸化物、水酸化物、塩化物、
硝酸塩、酢酸塩、炭酸塩等が使用できるが、反応によっ
て生成する複生物を除去する処理を簡単にするために、
反応生成物として水だけを除去すれば良い上記金属の酸
化物、水酸化物が好ましい。これらの金属化合物の中で
樹脂の高屈折率化に最も効果的なバリウム、ストロンチ
ウ!%、鉛。
ランタンが特に有用である。
本発明におけるラジカル重合可能な1官能性炭量体とし
ては無色かつ透明であれば何でも使用できるが樹脂の高
屈折率化を行うには、少なくとも(7) 単独重合体の屈折率がJ、55以−にである1官能性の
Qi−1jt体を用いることが必要である。これらの単
量体を必須成分とし・て用いれば、他の1官能性の11
1 置体、例えばアルキルメタクリレ−1−、アルギル
アクリレ−1〜、ヒ1<L1キシアルキルメタクリレ−
1−、ヒドロキシアルキルアクリLバー用−等との併用
系を使用することも可能である。屯独(1γ合体の屈折
率が1.55以上であるラジカル重合可能な1官能性の
炭址体としCけ、例えばスチレン、ビニル1−ルエン、
メ1−キシスチレン、タロルスヂレン。
ブロムスチレン、ヨードスチレン、ジクIコルスチ]ノ
ン、ブロムスチレン、1−リクロルスチレニノ等のメチ
1ノン及びスチレン誘導体やフェニルメタクリ1ノー1
〜.フェニルアクリレ−1−,クロロフエルニルメタク
リレ−1〜、ンクロルフェニルメタクリレート、ブロム
フェニルメタクリレ−1−、ジブロ11フェニルメタク
リ1ノー1〜.ジブロ11フェニルアクリレ−1〜、メ
1ヘキシフェニルアクリレ−1−,ペンムフェニルアク
リレー1〜等がある。
本発明で用いるラジカル重合可能な多官能性の(8) 単量体としては公知のものが使用できるが、その中でも
芳香環を有する2官能以上のアクリレート。
メタクリレート、アリールもしくはイソシアヌル酸のア
クリレート、メタクリレ−1〜、アリール化合物が好適
である。脂肪族の多価アルコールのメタクリレート、ア
クリレート、又はエチレングリコールビスアリルカーボ
ネ−1−等では樹脂の屈折率が低くなったり、透明性が
悪くなる欠点があるため好ましくない。芳香族を有する
2官能以」二の単量体としては、例えば、2.2ビス(
4−メタ(ア)クロキシフェール)プロパン、2,2ビ
ス(4−メタ(ア)クリロキシエトキシフェニル)プロ
パン、2,2ビス(4−メタ(ア)クリロキシジエトキ
シフェニル)プロパン等のビスフェノールAならびにビ
スフェノールSのジメタクリレートもしくはジアクリレ
ート、核ハロゲン置換ビスフェノールAならびにビスフ
ェノールSのジメタクリレートもしくはジアクリレー1
−、l、4−ジメタ(ア)クリロキシベンゼン、1,4
−ジメタ(ア) ′クリロキシエトキシベンゼン、1,
4−ジメタ(ア)(9) クリロキシー2,3,5.6−テ1〜ラブロムベンゼン
、1,4−ジメタ(ア)クリロキシエ1〜キシ−2+ 
:L 5+ 13−テ1へラクロルベンゼン、1,4−
ジメタ(ア)クロキシフェーキシ−2,3,5゜6−テ
1−ラブロムベンゼン、テ1ノフタール酸−ジ(2−メ
タ(ア)クリロキシエチル)、テ1へラグ口!、テレフ
タール酸ジ(2−メタ(ア)クリロキンエチル)、テ]
−ラブロムフタール酸ジ(2−メタ(ア)クリロキシエ
チル)、1..5−ジメタ(ア)クリロギシ+フ・タレ
ン、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタ1ノート、
ジアリルテレフタレ−1・、ジアリルクロレーンデー1
・等がある、又、イソシアヌル酸アクリレート、メタク
リ1ノー1−、フリル化合物の例としては、例えば1〜
リス(2−ヒト[1キシエチル)イソシアヌル酸アクリ
レ−1−又はメタクリレ−1−、l−リ7リルイソシア
ヌIノー1〜等がある。
これt〉)の(lj、量体は1種類もしくは2種類以に
の混合物を用いることができる。これら2官能以上の憤
量体の配合量は一概に限定できないが、少なくなりすぎ
ルと耐熱性の向上が望めない1、又、多く(10) なりすぎると、樹脂がもろくなる欠点を有するため、3
〜20重量部が望ましい。
以」二が本発明を構成する必要成分である。そこで、以
下に金属を含有する単量体組成物の製造方法を具体的に
示す。
有機カルボン酸の混合物を一官能性の単量体又はベンゼ
ンやアルコール等の溶媒に溶解し、室温あるいは加温下
で撹拌しながら、金属化合物を所定量加えて反応を行わ
せた後、清澄な液体とする。
その後、反応によって生成した複生物例えば水などは単
独で、もしくは溶媒とともに減圧にて除去し、有機カル
ボン酸の金属塩を含有するlit量体組成物を得る。
得られた組成物をラジカル重合可能な一官能性および多
官能性の単量体と混合し、重合開始剤を加えて熱硬化す
る。使用する重合開始剤としては過酸化ベンゾイル、ラ
ウロイルパーオキサイド。
ジイソプロピルパーオギンジカーボネー1−、ジミリス
チルパーオキシジカーボネ−1−、アゾビスイソブチロ
ントリル等の通常のラジカル開始剤を用(11) いることがで5きる。さらに本発明の係るプラスチック
レンズ用樹脂の作製は、上記千ツマー組成物と重合開始
剤を混合した調合液をモール1、しガラス型又は金属製
)及びガスケツ1−により紹み立てられた鋳型の中に流
し込み、加熱硬化させることにより行われる。
〔発明の実施例〕
本発明を更に具体的に説明するために以下実施例および
比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されているものではない。なお、実施例、比較例に
おいて得られる高屈折率プラスチックレンズ用樹脂は、
下記の試験法により諸特性をill’l定した。
(1)屈折率(no )とアツベ数 アツベの屈折H1を用いて、25℃における屈折率とア
ツベ数を測定した。接触液には −ブロムナフタリンを
用いた。
(2)光線透過率 ヘイズメーター(スガ試験機株式会社製)を用いて厚さ
2mmの試験片について測定した。
(12) (3)樹脂の表面硬度 J T S−に−5400塗流一般試験方法に準じて鉛
筆硬度を測定した。
(4)樹脂の耐熱性 120℃の熱風乾燥器中に5時間放置して、レンズの着
色2表面の歪を観察した。
実施例1.単量体組成物(A)の製造 2−ヒドロキシエチルメタクリ1ノー1へ34部(重量
部、以下同じ)中にアクリル酸18部、カプリン酸11
部を溶解して45℃に保持した後、水酸化バリウム8水
塩(B a (OH) 2 ・8 H2O)37部を徐
々に入れて反応を行わせた。この溶液を室温に戻し、濾
過した後、減圧下で水を除いて単量体組成物を得た。こ
の組成物を(A)とする。
実施例2.単量体組成物(B)の製造 2−ヒドロキシエチルメタクリレ−1−25部を含むベ
ンゼン中にアクリル酸24部、ヒドロケイ皮酸14部、
ケイ皮酸7部を溶解して45°Cに保持した後、水酸化
バリウム8水塩を90℃で211間空気調乾燥を行った
水酸化バリウムの一水和塩(13) (Ba(OH)2・H,、O)30部を徐々に入れて反
応を行わせた。この溶液に含まれる水とベンゼンを減圧
下で除いてモノマー組成物を得た。この組成物を(B)
とする。
実施例3.単量体組成物(C)の製造 ベンゼン中にメタクリル酸20部、4−フェニル酪酸2
0部を溶解し45°Cに保持した後、水酸化ランタン1
7部を入れて反応を行わせた。この溶液に混合クロルス
チレン(オルツノパラ=60/40)43部を加えて濾
過した後、減圧下で水とベンゼンを除いて単量体組成物
を得た。この組成物を(C)とする。
実施例4.単量体組成物(D)の製造 スチレン37部にメタクリル酸24部、コハク酸モノメ
タクリルオキシエチル9部をmHして60℃に保持した
後、−酸化鉛(PbO)30部を徐々に入れて反応を行
わせた。この溶液を実施例1と同様の処理を行い、単量
体組成物を得た。
この組成物を(D)とする。
実施例5゜ (]4) 実施例1で得た単量体(A)5/1部、スチレン36部
、2,2ビス(4−メタクロギシエI−キシフェニル)
プロパン10部及びジミリスチルパーオキシジカーボネ
−1−〇、2部からなる混合液を ・2枚のガラスモー
ルドとガスケツ1−により絹り立てられた注型用の型に
注入した。それをG (1’C4時間、90℃3時間保
持し無色透明のl【合体レンズを取り出した。得られた
重合体レンズの屈折率(no25)は1.565.アツ
ベ数け39.全光線透過率は90%であった。又、この
レンズの釦′4硬度は2Hであり、]’ 20℃の熱風
乾燥中に5時間放置しても外観」二、何の変化もみら札
なかった。
実施例6〜12.比較例1〜3 実施例(1)〜(4)で得た組成物(A)、(B)、(
C)。
(D)とラジカル重合可能な一官能性の911体と二官
能性具」二の単量体を用いて実施例5と同様の方法で作
製したレンズの光学特性、鉛筆硬度、耐熱性の結果を表
1に示す。
(15) (16) 以」二述べたように、混合の有機カルボン酸の金属塩を
ラジカル重合可能な一官能性および多官能性の単量体と
共重合させることによって、光学的透明性を有し、しか
も耐熱性に優れる高屈折率プラスチックレンズを製造す
ることが可能となった。
さらに本発明のレンズは表面硬度が高く、レンズの切削
および研摩加工性が優れているとともに、レンズ表面の
コート性も良好であることから工業的価値はきわめて亮
い。
代理人 弁理士 高橋明夫 (18) 第1頁の続き 0発 明 者 浅 野 秀 樹 日立市幸町3丁目所内 @発明者 和 嶋 元 世 日立市幸町3丁目所内 1番1号 株式会社日立製作所日立研究1番1号 株式
会社日立製作所日立研究40−

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式(I) 1 )I (式中R1は水素原素又はメチル基、Mは金属元素、m
    は金属の原子価、Rは炭素数4以」二の飽和又は不飽和
    の炭化水素基を表わす)とラジカル重合可能な1官能性
    の単量体とラジカル重合可能な多官能性の単量体からな
    ることを特徴とする耐熱・性に優れる高屈折率樹脂。
  2. (2)ラジカル重合可能な多官能性のIll、 :ff
    i体が芳香環を有する多官能性のアクリレ−1−、メタ
    クリレート、アリル又はイソシアヌル酸のアクリレ−1
    −。 メタクリレ−1−、アリル化合物の中から選ばれた単量
    体であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    耐熱性に優れる高屈折率樹脂。
JP19906783A 1983-10-26 1983-10-26 耐熱性に優れる高屈折率樹脂 Pending JPS6092306A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954591A (en) * 1987-11-06 1990-09-04 Pilkington Visioncare Holdings, Inc. Abrasion resistant radiation curable coating for polycarbonate article

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954591A (en) * 1987-11-06 1990-09-04 Pilkington Visioncare Holdings, Inc. Abrasion resistant radiation curable coating for polycarbonate article

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