JPS6094410A - 高屈折率透明樹脂 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、透明性に優れた高屈折率の特にプラスナック
レンズ用に適した、高屈折率樹脂に関する。

〔発明の背景〕

ゲラステックレンズは軽量であること、成形が谷易なこ
と、安全性が高いことの各利点を生かし、光学部品とし
て広く用いられるようになってきている。既にゲラステ
ックレンズ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ート及びポリジエチレングリ
コールビスアリルカーボネート等があるが、これらの樹
脂は屈折率が低い（”ｏ　”ｐ　１．４９〜１．５０　
）ため、カメラ用レンズとして用いる場合、レンズの曲
率半径を小さくする必要を生じ、収差が無機ガラスより
太きいものとなし、大口径化、高倍率化が困難となる。

屈折率の高い樹脂として極めて身近なものとして、ポリ
カーボネート（ｎｏ−１，５８）、ポリスチレン（”ｏ
二重、　５９　）等があるが、−マだカラスの屈折率と
比べて小さい。更に、これらの樹脂は熱可塑性の樹脂で
あって、射出成形時、配向歪のために複屈折性ケ生じや
すく、光学特性のバラツキが問題となる。そのため、安
全メガネやザングラス等にその用途が限定されている。

そのため、近年になって高屈折率のグラスチックレンズ
用樹脂が種々提案されているが、その方法として特Ｒ昭
５６−１４７１０１号、＃開昭５７−５７０５号、特開
昭５７−２８１１５号、特開昭５７−２８１１６号等に
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稍の樹脂は
結晶化し易いため、樹脂の透明性が悪くなるという欠点
がめる。そのため、樹脂の透明性を高度に維持しようと
すれば、樹脂中に含まれる金属の量を極端に少いものと
しなければならず、グラステックの高屈折率化が十分に
できなかった。

したがって、本発明者等は樹脂の高屈折率化に十分な効
果ケ示すために必要な金属の１金重合体中に含み、しか
も光学的透明性金高度に有する樹脂について鋭意研究？
重ねた結果、一般式ｆｃＨ２＝ｃ−ｃｏｏｅ）Ｍｍ”＋
０ｏｏＲ）（式ｎ　ｍ−ｎ 中Ｒ，は水素原子又はメチル基、Ｍは金屑元素、ｍは金
属の原子価、Ｒは飽和又は不飽和の基を表わす）で表わ
される組成物とラジカル重合可能な単量体との共重合体
により、高屈折率の透明性に優れた樹脂が得られること
を見出し、しかも、Ｒがベンゼン核と二重結合全同時に
含有するものケ用いることによって上記の金属を含有す
る樹脂をさらに高屈折率にできることがわかり、本発明
に到達した。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、光学的透明性ケ高度に保持する高屈折
率の含金属のグラスチックレンズ用樹脂を提供するにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、光学無機ガラスの製造で一般に行われている
方法である金属の導入を樹脂の場合にも行うことによっ
て、樹脂の高屈折率化ケ図ること全考えた。しかシフ、
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
属塩等はスチレン等の通常の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、これらの共重合体
は結晶化によって半透明硬化物となりやすい。そのンた
め、メタクリル酸もしくはアクリル酸と、あらたに他の
有機カルボンと全併用し、そ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。そして、併用する有縁カルボン酸として
、特にベンゼン核と二重結合を同時に含有するものを用
いれば、樹脂の高屈折率化をより一層はかることができ
ることもわかった。この時、ベンゼン核と二重結合ケ同
時に含有する有機カルボンＭｉｌニ一部分、二重結合が
反応して高分子主鎖中に入いるが、残りの部分はカルボ
キシル基と金属とのイオン結合を介して、次のような側
鎖を形成することができる。

１ （式中Ｍは金属元素を表し、ＲＩは水素又はメチルＭ　
ｋ　表Ｌ　、Ｒ２はベンゼン核および二重結合を同時に
含有する基金表し、ｎは金高の酸化数を表す。）この構
造ケ有する樹脂はベンゼン核、二重結合、金属元素との
相互作用によって、分子の分極率が高くなるため、ベン
ゼン核又は二重結合のどちらか一方を含有する有機カル
ボン酸を用いた場合と比べて、より高屈折率になること
を見出した。

本発明において側鎖にベンゼン核と二重結合を同時に含
有できるような構造全盲する有機カルボン酸の組み合わ
せとしては、メタクリル酸もしくはアクリル酸と次のよ
うな一般式で示される有機カルボン酸との組み合せであ
る。

２　Ｒ３ １１（Ｒ２，Ｒ３は水素、メチル基、 ａ Ｃ０ＯＨ ／ ｍ　Ｈ２Ｃ二Ｃ ＼ ＣＨ２Ｃ００Ｒ４ （Ｘは水素、メチル基、塩素、臭素、ヨウ素、メトキシ
基、アミン基、ニトロ基、シアノ基を表わし、ａは１又
は２を衣わす。） 式（１）の例としてはケイ皮酸、α−メチルケイ皮酸、
β−メチルケイ皮酸、α−シアノケイ皮酸等がある。式
（ＩＤの例としては３−ベンゾイルアクリル酸等がある
。弐叩の例としてはマレイン酸モノフェニル、マレイン
酸モノベンジル等力１＞ル。式（財）の例トシてはフマ
ル酸モノフェニル、フマル酸モノベンジル等がある。式
（１）の例としてはイタコン酸−Ｅ：／フェニル、イタ
コン酸モノベンジル等力ある。これらのものは、単独で
あるいは２１ｆ１以上のもの金組み合わせて使用できる
。又、これらの有機カルボン酸は飽和の有機カルボン酸
と組み合わせて用いても良い。

混合の有機酸と反応する金属化合物としては、バリウム
、ストロンチウム、鉛、マグネシウム、カルシウム、ラ
ンタム等の酸化物、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
物ケ除去する処理を簡単にするために、反応複成物とし
て水だけ？除去すればよい上記金属の酸化物、水酸化物
が好ましい。

上記の混合有機酸と共重合体を作るラジカル重合可能な
学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？行うには少なくとも単独重合体
の屈折率が１．５５以上であるｌ官能性あるいは多官能
性の単量体を用いることが必要である。単独重合体の屈
折率が１．５５以上であるラジカル重合可能な単量体と
しては、例えばスチレン、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、ヨードスチ
レノ、ンクロルスチレン等のスチレン及びスチレン誘導
体やフェニルメタクリレート、フェニルアクリレート、
ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ジア
リルフタレート、ジアリルインフタレート、ジアリルテ
レフタレート等がある。

以上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ラジカル重合可能な単量体又
はベンゼンやアルコール等の溶媒に溶解し、室温あるい
は加温下で攪拌しながら、金属化合物（ｆ−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け単独で、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
塩を含有する組成物？得る。

得られた組成物は他のラジカル重合可能な単量体と混合
し、重合開始剤金加えて熱硬化する。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キシジカーボネート、ジミリ
ステルバーオキシジカー゛ボネート、アゾビノイノプテ
ロニトリル等の通常のラジカル開始剤ケ用いることがで
きる。さらに本発明に係るプラスチックレンズ用樹脂の
作製は、上記モノマー組成物と重合開始剤を混合した調
合液をモールド（ガラス型又は金属製）及びガスケット
により組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〕

本発明に更に具体的に説明するために以下実施例および
比較例ケ挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。なお、実施例、比較例におい
て得られる高屈折率のゲラステックレンズ用樹脂は、下
記の試験法により緒特性音測定した。

（１）屈折率ｆ”ｏ） アツベの屈折計を用いて、２５Ｃにおける屈折率全測定
した。接触液にはα−ブロムナフタリン金柑いた。

（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
２胴の試験片について測定した。

実施例　１．２ ２−ヒドロキシエテルメタクソレー）　０．４６１モル
にアクリル酸０．３８９モル、ケイ皮酸０゜１７モルを
溶解して４５Ｃに保持した後、水酸化バリウム８水塩Ｃ
Ｂａ　（ＯＨ）２・８Ｈ２０）　０．２　ｏモｚｔｚｉ
徐々に入れて反応を行わせた。この溶液ケ室温に戻し、
濾過しだ後、減圧下で水を除いて単量体組成物音４だ。

この組成物とスチレンを混合した液ｋ１００ｆｆｉ量部
とし、重合開始剤としてジミソステルバーオキシジカー
ボネート０．２重量部？加え２枚のガラスモールドとガ
スケットにより組み立てられた注型用の型に注入し７た
。それ１６０Ｕ４時間、９０Ｃ３時間保持し無色透明の
重合体レンズ全敗り出した。得られた重合体レンズの光
学特性全第１表に示す。

比較例　１〜４ 実施例１のケイ皮酸のかわりに３−フェニルプロピオン
酸（◎ＣＨ２ＣＨ２Ｃ０ＯＨ）又はカプリン酸（ＣＨｓ
　（ＣＨ２）８　Ｃ０ＯＨ）を用い、他の配合組成と配
合量は実施例１と同じにして単量体組成物を得た。、こ
の組成物とスチレン螢混合し、実施例１と同様な方法で
重合体レンズを作製した。得られた重合体レンズの光学
特性全第１表に示す。

なお、実施例１，２の重合体レンズを赤外線吸収スペク
トルで分析した。その結果、ケイ皮酸の二重結合に起因
する１　６３５　ｃｍ−’の吸収が強く現われた。この
ように実施例１と２の重合体レンズはケイ皮酸の二重結
合が一部分反応しないで残存していることが確かめられ
た。

実施例　３ スチレン０．２４セルにメタクリルＭＯ，３モルα−メ
チルケイ皮酸０．０２５モル金溶解して６０Ｃに保持し
た後、−酸化鉛（ＰｂＯ）０．１３４モル全徐々に入れ
て反応を行わせた。この溶液ケ室温に戻し、濾過しだ後
、減圧下で水を除いて単量体組成物金得た。この組成物
１００重量部にジミンステルバーオキシジカ〜ボネート
０．２部を加え、実施例１と同様な方法で重合体レンズ
？得た。このレンズの屈折率は１．６２８、全光線透過
率は８９チであった。そしてこの重合体レンズの赤外線
吸収スペクトルケ測定したところ、実施例１，２と同様
にｌ　６３５Ｃｒｎ−’　に強い吸収を示すことがわか
った。

実施例　４〜６ ２−ヒドロキシエチルメタクリレート０．１５４モル？
含むベンゼン中にアクリル９０．３８９モル、マレイン
酸モノベンジル０．１７０モル（ｉＪ！［Ｌｉ４５ｉＣ
に保持した後、水酸化バリウム８水地金９０ｔＺ’で２
日間空気中乾燥？行った水酸化バリウムノー水和塩（Ｂ
ａ　ｆＯＨ）２・Ｈ２Ｏ）０．１８５モル全徐々に入れ
て反応を行わせた。この溶液に含すれる水とベンゼン全
減圧下で除いて単量体組成物ケ得た。この組成物とクロ
ルスチレンゲ混合した液を１００重量部とし、ジミンス
テルバーオキシジカーポネー）　０．２５重量部を加え
実施例１と同様な方法で重合体レンズを作製した。得ら
れた重合体レンズの光学特性を第２表に示す。

なお、これらの重合体レンズの赤外線吸収スペクトルケ
測定したところ、マレイン酸モノベンジルの二重結合が
重合体中に一部分残存しているこ第１頁の続き ＠発明者　浅野　秀樹　日立市幸日 所内 ＠発明者　和嶋　元世　日立市幸■ 所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　金属を含有する透明樹脂において、その樹脂が少
   なくとも下記一般式で表わされる構造式を含有する共重
   合体であることを特徴とする高屈折率透明樹脂。 Ｒ５ （式中Ｍは金属元素を表し、Ｒ１は水素又はメチル基を
   表しＩ　Ｒ２はベンゼン核および二重結合を同時に含有
   する基葡表し、ｎは金属の酸化数全表す）。