WO2008059796A1 - Composition de résine de polyuréthane optique et résine de polyuréthane optique - Google Patents

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WO2008059796A1
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Yasuyuki Kajita
Hirofumi Morita
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Mitsui Chemicals, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to an optical polyurethane resin composition and an optical polyurethane resin.
  • the present invention relates to an optical polyurethane resin suitable for optical lenses and optical components, and an optical polyurethane resin composition which is a raw material for producing the optical polyurethane resin.
  • Cast polyurethanes molded by the prepolymer method or the one-shot method have excellent mechanical properties such as wear resistance and impact resistance, and are used in various industrial applications as industrial products such as rolls and belts. It has been.
  • a polyisocyanate selected from 4,4'-methylene bis (cyclohexyl isocyanate) or isophorone diisocyanate, and a polyester diol or polyester diol having an average molecular weight of 700 to 1200, or a mixture thereof
  • a polyurethane resin material composition for casting is prepared from an aromatic polyamine composed of a polyhydroxy compound and 4,4′-methylene monobis (2 chloroaniline), and cast into a polyurethane resin material composition. It has been proposed to produce an impact optical lens (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-187931
  • the color tone is striae.
  • An object of the present invention is to provide an optical polyurethane resin that satisfies optical properties at a practical level and is excellent in various physical properties such as heat resistance and impact resistance, and a raw material for producing the optical polyurethane resin. It is providing the optical polyurethane resin composition which is. Means for solving the problem
  • the optical polyurethane resin composition of the present invention comprises at least one selected from the group consisting of alicyclic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, and modified products thereof. It contains a polyisocyanate component including a cyclic polyisocyanate, and a polyol component having an average hydroxyl value of 280 to 1240 mgKOH / g and an average functional group number exceeding 2 and less than 5.
  • the polyol component has an average hydroxyl group value of 150 to 1300 mgKOH / g, and the average number of functional groups exceeds 2.5 and is less than 5. It preferably contains a polyol.
  • the polyol component further contains a glycol having an average hydroxyl value of 70 to 500 mgKOH / g, and the glycol is polytetramethylene ether.
  • the glycol is polytetramethylene ether.
  • glycol is polytetramethylene ether.
  • the optical polyurethane resin composition of the present invention has an average molecular weight between crosslinking points of 150 to 400 of the optical polyurethane resin obtained by the reaction of the polyisocyanate component and the polyol component. It is preferred that it be adjusted!
  • the present invention also includes an optical polyurethane resin obtained by reacting the polyisocyanate component and the polyol component from the optical polyurethane resin composition.
  • the optical polyurethane resin of the present invention preferably has a haze power of 0.5 or less.
  • the optical polyurethane resin produced by the optical polyurethane resin composition of the present invention has a long pot life at the time of molding. Therefore, the optical polyurethane resin is excellent in optical properties such as transparency, color tone and striae, and has a heat resistance. Excellent mechanical properties such as impact resistance. Therefore, for example, it can be used for optical lenses such as transparent lenses, sunglasses lenses, and polarizing lenses, and optical components such as protective glasses, hoods, protective shields, car security parts, and lighting parts. .
  • the optical polyurethane resin composition of the present invention contains a polyisocyanate component and a polyol component.
  • the polyisocyanate component contains at least one cyclic polyisocyanate selected from the group consisting of alicyclic polyisocyanates, araliphatic polyisocyanates, and modified products thereof. I'm going.
  • Examples of the alicyclic polyisocyanate include 1,3 cyclopentene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, and 3 isocyanatome.
  • araliphatic polyisocyanate examples include araliphatic diisocyanates such as 1,3-, or 1,4-xylylene diisocyanate (XDI) or a mixture thereof, and tetramethylxylylene diisocyanate (TM XDI). Is mentioned.
  • modified alicyclic polyisocyanates and / or araliphatic polyisocyanates include, for example, dimers, trimers, biurets of alicyclic polyisocyanates and / or araliphatic polyisocyanates, Derivatives of alicyclic polyisocyanates and / or araliphatic polyisocyanates such as alophanate, carposimide, uretdione, oxadiazinetrione and the like.
  • alicyclic polyisocyanate aromatic examples include polyol adducts obtained by reacting perfume aliphatic polyisocyanates and / or their derivatives with low molecular weight polyols at an equivalent ratio in which the isocyanate groups are in excess of the hydroxyl groups of the low molecular weight polyols. It is done.
  • low molecular weight polyol examples include ethylene glycol, propanediol, 1,4-butylene glycol, 1,3 butylene glycol, 1,2 butylene glycol, 1,6 hexanediol, neopentyl glycol, Alkane (C7 to C22) di-inole, diethylene glycol / le, triethylene glycol / le, dipropylene glycol / le, cyclohexane dimethanol, anolecan 1, 2, di-no-re (C17 to C20),
  • Low molecular weight diols such as bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, 1,4-dihydroxy-2-butene, 2,6 dimethyl-1-octaene 3,8-diol, bishydroxyethoxybenzene, xylene glycol, bishydroxyethylene terephthalate, such as glycerin 2—Methyl Nore 2 Hydroxymethyl 1, 3 Propanediol, 2, 4 Dihydroxy-3 Hydr
  • cyclic polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more.
  • alicyclic polyisocyanate and / or a modified product thereof more preferably alicyclic polyisocyanate, particularly preferably IPDI, HMDI H
  • polyisocyanate component is mixed with additives, which will be described later, depending on the purpose and application, but the above-described cyclic polyisocyanate is essentially the main component.
  • the polyol component includes one or two or more types of polyol (a hydroxyl group-containing compound having two or more hydroxyl groups), 280 to 1240 mgKOH / g, preferably 400 to 940 mgKOH
  • the average number of functional groups having an average hydroxyl value of / g, more than 2, preferably more than 2.5, more preferably more than 2.8, less than 5, preferably less than 4.5 have.
  • the average hydroxyl value can be determined by a known titration method, and the hydroxyl value and the hydroxyl equivalent are in the relationship of the following formula (1).
  • the average number of functional groups can be obtained from the following formula (2).
  • Average number of functional groups (total number of functional groups of each polyol X number of equivalents) / total number of equivalents of each polyol (2)
  • the impact resistance may be lowered, and if lower than this, the heat resistance may be lowered. Further, when the average number of functional groups is lower than this, the heat resistance may be lowered, and when higher than this, the impact resistance may be lowered.
  • the number average molecular weight of the polyol component is, for example, 90 to 1000; preferably 100 to 800.
  • the polyol component preferably contains a crosslinkable polyol.
  • the crosslinkable polyol has an average hydroxyl value of 150 to 1300 mgKOH / g, preferably 250 to 1000 mgKOH / g, and an average functional group number of 2.5 or more, preferably 3 or more, 5 or less, preferably Is a hydroxyl group-containing compound of 4.8 or less.
  • the average hydroxyl value is higher than this, the impact resistance may be lowered, and when it is lower than this, the heat resistance may be lowered. Further, if the average number of functional groups is lower than this, the heat resistance may be lowered, and if higher than this, the impact resistance may be lowered.
  • crosslinkable polyol examples include macropolyols such as polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, acrylic polyol, epoxy polyol, natural oil polyol, silicone polyol, fluorine polyol, and polyolefin polyol. These macropolyols can be used alone or in combination of two or more. Preferably, polyether polyol and polyester polyol are used.
  • the polyether polyol for example, the above-mentioned low molecular weight glycol, low molecular weight triol, and low molecular weight polyol having four or more hydroxyl groups are suitably combined so as to have the above average number of functional groups.
  • an initiator and ethylene oxide And / or polyoxy C2-3 alkylene ethylene and / or polyethylene polyol, polypropylene polyol and / or polyethylene polypropylene polyol (random or block copolymer) obtained by addition reaction of alkylene oxide such as propylene oxide Propylene
  • the polyether polyol is preferably a polypropylene polyol and / or a polyethylene polypropylene polyol (random or block copolymer). If polypropylene polyol and / or polyethylene polypropylene polyol (random or block copolymer) is used, the crystallinity is lowered and the transparency S can be improved.
  • polyester polyol for example, a polyhydric alcohol combining a low molecular weight glycol having four or more low molecular weight glycols, low molecular weight triols, and hydroxyl groups as described above and a polyhydric alcohol, as appropriate, so as to have the above average functional group number
  • polyester polyols obtained by reaction with basic acids or acid anhydrides or acid / rides thereof.
  • polybasic acids and acid anhydrides or acid anhydrides thereof include oxalic acid, malonic acid, and conoside.
  • polyester polyol for example, four or more of the above-mentioned low molecular weight glycol, low molecular weight triol and hydroxyl group are appropriately used so as to have the above average number of functional groups.
  • a low molecular weight polyol having an initiator for example, poly force prolataton polyol, poly valero rataton polyol, etc. obtained by ring-opening polymerization of latatones such as ⁇ -force latatotone and ⁇ valerolataton Rataton-based polyester polyol.
  • the polyester polyol is preferably a rataton polyester polyol.
  • a rataton polyester polyol By using a rataton polyester polyol, the average number of functional groups can be easily controlled, and the balance between heat resistance and impact resistance becomes good.
  • polyether polyols and polyester polyols can be used alone or in combination of two or more.
  • the crosslinkable polyol is, for example, 50 to 100 parts by weight in 100 parts by weight of the polyol component.
  • the polyol component preferably further contains glycol. If the polyol component contains glycol, impact resistance can be improved.
  • glycol is a hydroxyl group-containing compound having an average hydroxyl value of 70 to 500 mgKOH / g, preferably 150 to 450 mgKOH / g, and having an average number of functional groups of substantially 2.
  • the average hydroxyl value is lower than this, the heat resistance may be lowered, and when higher than this, the impact resistance may be lowered.
  • Glyconore includes macrodiols such as polyetherolediole, polyesterolenediol, polycarbonate diol, acrylic diol, epoxy diol, natural oil diol, silicone diol, fluorine diol, and polyolefin diol. These macrodiols can be used alone or in combination of two or more. Preferably, polyether diol is used.
  • polyether diol examples include polyethylene glycol and polypropylene glycol obtained by addition reaction of alkylene oxides such as ethylene oxide and / or propylene oxide using the above-described low molecular weight glycol as an initiator. And / or polyoxy C2-3 alkylene (ethylene and / or propylene) such as polyethylene polypropylene glycol (random or block copolymers) Glycol.
  • polyether diol examples include polytetramethylene ether glycol (polyoxybutylene glycol) obtained by, for example, ring-opening polymerization of tetrahydrofuran.
  • polyether diol examples include polytetramethylene ether glycol. If polytetramethylene ether glycol is used, the impact resistance can be improved. These polyether diols can be used alone or in combination of two or more.
  • the glycol is contained in 100 parts by weight of the polyol component, for example, 50 parts by weight or less, preferably 30 parts by weight or less.
  • the blending ratio of the glycol to the crosslinkable polyol is, for example, 100 / 0-60 / 40, preferably 100/0 to 80/20, as a ratio of the number of hydroxyl equivalents of the crosslinkable polyol / the number of hydroxyl equivalents of Daricol. .
  • the polyol component is composed mainly of the above-described crosslinkable polyol and, if necessary, glycol, depending on the purpose and application.
  • a polyol component may be prepared in advance by appropriately blending, for example, a crosslinkable polyol and, if necessary, a glycol.
  • the polyol component is individually blended when molding the optical polyurethane resin of the present invention described later. You can also
  • optical polyurethane resin of the present invention can be obtained by reacting the above-described polyisocyanate component with the above-described polyol component.
  • the mixing ratio of the polyisocyanate component and the polyol component is not particularly limited, but the average molecular weight force between the crosslinking points of the obtained optical polyurethane resin is, for example, 150 to 400, and preferably 150 to 300. adjust.
  • the average molecular weight between crosslinking points can be determined, for example, by the following formula (3).
  • NCO component Polyisocyanate component
  • the polyisocyanate component and the polyol component for example, it is possible to comply with a casting polyurethane molding method such as a one-shoulder method or a prebolimer method.
  • a casting polyurethane molding method such as a one-shoulder method or a prebolimer method.
  • the polyisocyanate component and the polyol component have an equivalent ratio (NCO / OH equivalent weight) of the isocyanate group in the polyisocyanate component to the hydroxyl group in the polyol component, 0.5 to 2.0, preferably 0.75 to 1.25, and formulated (mixed) and then poured into a mold, for example, room temperature to 150 ° C, preferably room temperature to The curing reaction is carried out at 120 ° C., for example, for 10 minutes to 72 hours, preferably for 4 to 24 hours.
  • the curing temperature may be a constant temperature, or may be raised or cooled stepwise.
  • the polyisocyanate component and / or the polyol component are preferably heated to reduce the viscosity and then mixed, and then defoamed as necessary. Thereafter, it is poured into a preheated mold.
  • the mold can be removed to obtain an optical polyurethane resin molded into a desired shape.
  • it can be aged within about 7 days at room temperature.
  • an isocyanate component and a part of a polyol component are first reacted to synthesize an isocyanate group-terminated prepolymer having an isocyanate group at the molecular end.
  • the isocyanate group-terminated polymer obtained is reacted with the remainder of the polyol component to cause a curing reaction.
  • the polyisocyanate component and a portion of the polyol component are equivalent to the equivalent ratio of isocyanate groups in the polyisocyanate component to the hydroxyl groups in a portion of the polyol component (NCO / OH equivalent ratio) is, for example, 1.1 to 20, preferably 1.5 to 10; and is formulated (mixed) in a reaction vessel, for example, at room temperature to 150 ° C., Preferably, the reaction is performed at 50 to 120 ° C., for example, 0.5 to 18 hours, preferably 2 to 10 hours. In this reaction, a known urethanization catalyst such as an organometallic catalyst and an amine catalyst may be added as necessary. After the reaction is completed, unreacted as necessary.
  • the cyclic polyisocyanate of, for example, known in the art such as distillation and extraction It can also be removed by removing means.
  • the isocyanate group-terminated polymer obtained has an isocyanate equivalent, for example,
  • the viscosity of the prepolymer is the temperature at which the resin is injected into the mold after mixing, for example, 10-10,000 mPa-s, preferably 10-5, OOOmPa-s It is.
  • the isocyanate group-terminated prepolymer and the remainder of the polyol component are reacted with the hydroxyl group in the remainder of the polyol component in the isocyanate group-terminated prepolymer.
  • Formulated (mixed) so that the equivalent ratio of the isocyanate group (NCO / OH equivalent ratio) is, for example, 0.5 to 2.0, preferably 0.75 to 1.25, and injected into the mold.
  • the curing reaction is performed, for example, at room temperature to 150 ° C, preferably at room temperature to 120 ° C, for example, for 5 minutes to 72 hours, preferably;! To 24 hours.
  • the isocyanate group-terminated prepolymer and / or the remainder of the polyol component are preferably heated to reduce the viscosity and then mixed, and then removed as necessary. After foaming, it is poured into a preheated mold.
  • an optical polyurethane resin molded into a desired shape can be obtained.
  • it can be aged within about 7 days at room temperature.
  • the obtained optical polyurethane resin is used for a polarizing lens or the like
  • insert molding that is, after setting a polarizing film or the like in a molding die in advance. Injecting the mixed raw materials (polyisocyanate component and polyol component).
  • the optical polyurethane resin thus obtained can be operated at a relatively low temperature (below 50 ° C) during molding, and has a long pot life after mold injection and excellent moldability. . In addition, it has excellent optical properties such as transparency, color tone and striae, and excellent mechanical properties such as impact resistance as compared with conventional tier resins.
  • this optical polyurethane resin has a hardness (HSD) of JIS K7312-1996 in terms of heat resistance and mechanical properties that are less susceptible to thermal deformation even at 50 ° C.
  • HSD hardness of JIS K7312-1996 in terms of heat resistance and mechanical properties that are less susceptible to thermal deformation even at 50 ° C.
  • it has a hardness of 30 to 100, and excellent impact resistance can be evaluated by a falling ball test.
  • the optical polyurethane resin has an optical property that the direct haze is 0.5 or less, preferably 0.3 or less, the color tone is colorless, and visual confirmation of striae is difficult. It is.
  • this optical polyurethane resin satisfies optical characteristics at a practical level and has excellent mechanical properties such as heat resistance and impact resistance.
  • a transparent lens a sunglasses lens, a polarizing lens can be used. It can be used for optical lenses such as lenses and optical parts such as protective megane, hoods, protective shields, automobile security parts, lighting parts, etc.
  • an optical polyurethane resin composition or optical polyurethane resin includes, for example, an internal mold release agent, a plasticizer, an antifoaming agent, a leveling agent, a defoaming agent, a flame retardant, Known additives such as thixotropic agents, tackifiers, thickeners, lubricants, antistatic agents, surfactants, reaction retarders, dehydrating agents, antioxidants, UV absorbers, hydrolysis inhibitors, weathering stabilizers, etc.
  • An agent can be appropriately blended.
  • V for example, mixed raw materials (polyisocyanate component and polyol component) are injected into the mold in the above molding method.
  • a heated internal mold release agent is used, for example, 0.01 to 10 parts by weight, preferably 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of polyol component and polyisocyanate component. Is poured into the mold at a ratio of 0.;! To 5 parts by weight.
  • Examples of the internal release agent include a phosphate ester release agent, an alkyl phosphate release agent, and a fatty acid ester release agent.
  • a phosphate ester release agent is used.
  • Polytetramethylene ether having an average hydroxyl value of 539. 4 mgKOH / g and an average functional group number of 3.0 and 936 parts by weight of polylactide prolatatone polyol (Placcel 303 manufactured by Daicel Chemical Industries) and an average hydroxyl value of 169.5 mg KOH / g Glyconore (PTG-650S N, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) was added to 311 parts by weight, stirred for 2 hours at 110 ° C while bubbling nitrogen (flow rate 10 L / min), dehydrated, and polyol component A Obtained.
  • Polytetramethylene ether having an average hydroxyl value of 539. 4 mgKOH / g and an average functional group number of 3.0 and 936 parts by weight of poly-force prolatatone polyol (Daicel Chemical Industries Plaxel 303) and an average hydroxyl value of 448.8 mg KOH / g Glycol (Invista Terratan 250) 125 parts by weight was added, stirred for 2 hours at 110 ° C. while publishing nitrogen (flow rate 10 L / min), and dehydrated to obtain polyol component B.
  • Polytetramethylene ether with an average hydroxyl value of 53.4 mgKOH / g and an average functional group number of 3.0 and 998 parts by weight of polylactoprolatone polyol (Daicel Chemical Industries Plaxel 303) and an average hydroxyl value of 112.2 mg KOH / g Glyco-nore (PTG-1000, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) was added with 200 parts by weight and stirred for 2 hours at 110 ° C while bubbling nitrogen (flow rate 10L / min), and then dehydrated to obtain polyol component C. It was.
  • Polyether polyol with an average hydroxyl value of 550 mgKOH / g and an average functional group number of 3.8 (initiator: sorbitol / glycerin, Mitcor Chemical Polyuractol GR16A) 959 parts by weight and an average hydroxyl value of 169.5 mgKOH / g
  • initiator: sorbitol / glycerin, Mitcor Chemical Polyuractol GR16A 959 parts by weight and an average hydroxyl value of 169.5 mgKOH / g
  • the part was stirred for 2 hours at 110 ° C. while publishing nitrogen (flow rate: 10 L / min), and then dehydrated to obtain polyol component E.
  • Polyether polyol having an average hydroxyl value of 450 mgKOH / g and an average number of functional groups of 4.4 (initiator: sucrose / glycerin, Actol GR84 made by Mitsui Chemicals Polyurethane) and 517 parts by weight of an average hydroxyl group of 169.5 mgKOH / g
  • initiator sucrose / glycerin, Actol GR84 made by Mitsui Chemicals Polyurethane
  • 517 parts by weight of an average hydroxyl group of 169.5 mgKOH / g Add 72 parts by weight of methylene ether glycol (PTG-650SN manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and stir for 2 hours at 110 ° C while bubbling nitrogen (flow rate is 10 L / min). Obtained.
  • Polytetramethylene ether glycolate having an average hydroxyl value of 288 mgKOH / g and an average functional group number of 433 parts by weight of polylactoprolatone polyol (Daicel Chemical Industries Plaxel 308) and an average hydroxyl value of 169.5 mgKOH / g (Hodogaya Chemical Co., Ltd. PTG-650SN) 332 parts by weight were added and stirred for 2 hours at 110 ° C while bubbling nitrogen (flow rate 10 L / min), and then dehydrated to obtain polyol component G. .
  • Polyol component I is trimethylolpropane, which is generally used in cast polyurethane and has an average hydroxyl value of 1250 mgKOH / g and an average functional group number of 3.0.
  • PTG-650SN polytetramethylene ether glycol
  • Preparation Example 11 (Preparation of polyol component K) Average hydroxyl value 169.5 Polytetramethylene ether glycol (PTG-650SN, manufactured by Hodogaya Chemical Industry) with 5mgKOH / g 993 parts by weight was stirred at 110 ° C for 2 hours while bubbling nitrogen (flow rate 10L / min) Thereafter, 45 parts by weight of trimethylolpropane having an average hydroxyl value of 1250 mgKOH / g and an average functional group number of 3 ⁇ 0 and 801 parts by weight of 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) (Ciamine MT manufactured by Ihara Chemical) were added, and the polyol component Got K.
  • PTG-650SN Polytetramethylene ether glycol
  • isocyanate group-terminated prepolymer A was colorless and transparent, and had an NCO content of 38.6% (equivalent of 108 ⁇ 8).
  • the internal mold release agents blended in each example and each comparative example are as follows.
  • the amount of internal mold release agent added is shown in parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the main agent and curing agent.
  • Internal mold release agent A Phosphate ester release agent (Zelec UN, Stepan)
  • Internal release agent B Phosphate ester release agent (Mold with INT-1846N2, AXEL PI astics Research La Doratories h)
  • Internal mold release agent C Phosphate ester mold release agent (Mold with INT—16810 G, AXEL P (lastics Research Laboratories)
  • Internal mold release agent D Mixture of 20 g of phosphate ester release agent (mold with INT-1846N2) and 20 g of phosphate release agent (mold with INT-16810G)
  • Internal release agent E Mixture of 10 g of phosphate ester release agent (Zelec UN) and 40 g of phosphate ester release agent (Mold with INT-1681OG)
  • the main agent is first heated to 40 ° C, the curing agent is heated to 40 ° C, the internal mold release agent is heated to 40 ° C, and then the heated main agent is heated.
  • the mixture was added at a ratio to be mixed, and defoamed for 2 minutes after mixing.
  • optical polyurethane resin composition and optical polyurethane resin of the present invention are suitable for optical lenses and optical parts.

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Description

明 細 書
光学用ポリウレタン樹脂組成物および光学用ポリウレタン樹脂
技術分野
[0001] 本発明は、光学用ポリウレタン樹脂組成物および光学用ポリウレタン樹脂、詳しくは
、光学レンズや光学部品などに好適な光学用ポリウレタン樹脂と、その光学用ポリウ レタン樹脂を製造するための原料である光学用ポリウレタン樹脂組成物とに関する。 背景技術
[0002] プレポリマー法やワンショット法により成形される注型ポリウレタンは、耐摩耗性ゃ耐 衝撃性などの機械物性に優れており、ロールやベルトなどの工業製品として、各種産 業用途に用いられている。
一方、光学レンズや光学部品などの光学用途においては、近年、優れた光学特性 のみならず、耐衝撃性などに優れた機械物性が求められており、そのため、注型ポリ ウレタンを光学用途に用いることが検討されて!/、る。
[0003] 例えば、 4, 4'ーメチレン ビス（シクロへキシルイソシァネート）またはイソホロンジ イソシァネートから選択されるポリイソシァネートと、平均分子量 700〜 1200のポリエ 一テルジオールもしくはポリエステルジオールまたはこれらの混合物から選択される ポリヒドロキシ化合物と、 4, 4'—メチレン一ビス（2 クロロア二リン）からなる芳香族ポ リアミンから、注型用ポリウレタン樹脂材料組成物を調製して、これを注型して、耐衝 撃性光学レンズを製造することが提案されている (例えば、特許文献 1参照。）。 特許文献 1 :特開 2002— 187931号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、特許文献 1に記載される注型用ポリウレタン樹脂材料組成物では、芳香族 ポリアミン、より具体的には、 4, 4 ーメチレン ビス（2 クロロア二リン）を用いている ため、製造時の注入時間（ポットライフ）が短ぐそのため、注型により得られた耐衝撃 性光学レンズには、脈理が発生すると!/、う不具合がある。
そのため、特許文献 1に記載される耐衝撃性光学レンズでは、色調ゃ脈理などの 光学特性において、実用レベルの要求を満足することができず、さらなる光学特性の 改善が図られ、かつ、機械物性に優れる光学用ポリウレタン樹脂の開発が切望され ている。
[0005] 本発明の目的は、実用レベルの光学特性を満足し、しかも、耐熱性ゃ耐衝撃性な どの諸物性に優れる光学用ポリウレタン樹脂、および、その光学用ポリウレタン樹脂 を製造するための原料である光学用ポリウレタン樹脂組成物を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0006] 上記目的を達成するため、本発明の光学用ポリウレタン樹脂組成物は、脂環族ポリ イソシァネート、芳香脂肪族ポリイソシァネートおよびそれらの変性体からなる群から 選択される少なくとも 1種の環状ポリイソシァネートを含むポリイソシァネート成分と、 平均水酸基価が 280〜 1240mgKOH/gであり、平均官能基数が 2を超過し 5未満 であるポリオール成分とを含有することを特徴としている。
[0007] また、本発明の光学用ポリウレタン樹脂組成物では、ポリオール成分が、平均水酸 基価が 150〜1300mgKOH/gであり、平均官能基数が 2. 5を超過し 5未満である 架橋性ポリオールを含んでいることが好適である。
また、本発明の光学用ポリウレタン樹脂組成物では、ポリオール成分が、さらに、平 均水酸基価が 70〜500mgKOH/gのグリコールを含んでいることが好適であり、そ のグリコールが、ポリテトラメチレンエーテルグリコールを含んでいることが好適である
〇
[0008] また、本発明の光学用ポリウレタン樹脂組成物は、前記ポリイソシァネート成分と前 記ポリオール成分との反応による得られる光学用ポリウレタン樹脂の架橋点間平均分 子量が 150〜400となるように、調整されて!/、ることが好適である。
また、本発明は、上記の光学用ポリウレタン樹脂組成物から、前記ポリイソシァネー ト成分と前記ポリオール成分とを反応させることにより得られる、光学用ポリウレタン樹 脂を含んでいる。
[0009] また、本発明の光学用ポリウレタン樹脂は、ヘイズ 力 0. 5以下であることが好適 である。
発明の効果 [0010] 本発明の光学用ポリウレタン樹脂組成物により製造される光学用ポリウレタン樹脂 は、成形時のポットライフが長ぐそのため、透明性、色調および脈理などの光学特 性に優れ、しかも、耐熱性ゃ耐衝撃性などの機械物性に優れている。そのため、例 えば、透明レンズ、サングラスレンズ、偏光レンズなどの光学レンズや、例えば、防護 メガネ、フード、防御用盾、 自動車保安部品、照明部品などの光学部品に、好適に 用いること力 Sでさる。
発明の実施形態
[0011] 本発明の光学用ポリウレタン樹脂組成物は、ポリイソシァネート成分と、ポリオール 成分とを含有している。
本発明において、ポリイソシァネート成分は、脂環族ポリイソシァネート、芳香脂肪 族ポリイソシァネートおよびそれらの変性体からなる群から選択される少なくとも 1種 の環状ポリイソシァネートを含有してレ、る。
[0012] 脂環族ポリイソシァネートとしては、例えば、 1 , 3 シクロペンテンジイソシァネート 、 1 , 4ーシクロへキサンジイソシァネート、 1 , 3—シクロへキサンジイソシァネート、 3 イソシアナトメチルー 3, 5, 5—トリメチルシクロへキシルイソシァネート（IPDI)、 4, 4'—メチレンビス（シクロへキシルイソシァネート） (H MDI)、メチルー 2, 4 シクロ
12
へキサンジイソシァネート、メチルー 2, 6 シクロへキサンジイソシァネート、 1 , 3 ま たは 1 , 4 ビス（イソシアナトメチル）シクロへキサン（H XDI)もしくはその混合物、ビ
6 れる。
[0013] 芳香脂肪族ポリイソシァネートとしては、例えば、 1 , 3—または 1 , 4—キシリレンジィ ソシァネート（XDI)もしくはその混合物、テトラメチルキシリレンジイソシァネート (TM XDI)などの芳香脂肪族ジイソシァネートが挙げられる。
脂環族ポリイソシァネートおよび/または芳香脂肪族ポリイソシァネートの変性体と しては、例えば、脂環族ポリイソシァネートおよび/または芳香脂肪族ポリイソシァネ ートのダイマー、トリマー、ビウレット、ァロファネート、カルポジイミド、ウレットジオン、 ォキサジァジントリオンなどの脂環族ポリイソシァネートおよび/または芳香脂肪族ポ リイソシァネートの誘導体が挙げられる。また、例えば、脂環族ポリイソシァネート、芳 香脂肪族ポリイソシァネートおよび/またはそれらの誘導体と、低分子量ポリオール とを、イソシァネート基が低分子量ポリオールの水酸基よりも過剰となる当量比で反応 させることによって得られる、ポリオール付加体などが挙げられる。
[0014] なお、低分子量ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロパンジォー ノレ、 1 , 4ーブチレングリコール、 1 , 3 ブチレングリコール、 1 , 2 ブチレングリコー ノレ、 1 , 6 へキサンジオール、ネオペンチルグリコール、アルカン（C7〜C22)ジォ 一ノレ、ジエチレングリコー/レ、 トリエチレングリコー/レ、ジプロピレングリコー/レ、シクロ へキサンジメタノーノレ、ァノレカン一 1 , 2 ジォ一ノレ（C17〜C20)、ビスフエノーノレ A、 水素化ビスフエノーノレ A、 1 , 4ージヒドロキシー2 ブテン、 2, 6 ジメチルー 1—オタ テン 3, 8—ジオール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン、キシレングリコール、ビスヒド ロキシエチレンテレフタレートなどの低分子量ジオール、例えば、グリセリン、 2—メチ ノレー2 ヒドロキシメチルー 1 , 3 プロパンジオール、 2, 4 ジヒドロキシー 3 ヒドロ キシメチルペンタン、 1 , 2, 6 へキサントリオール、 1 , 1 , 1ートリス（ヒドロキシメチル )プロパン（トリメチロールプロパン）、 2, 2 ビス（ヒドロキシメチル）ー3 ブタノール、 および、その他の脂肪族トリオール（C8〜C24)などの低分子量トリオール、例えば、 テトラメチロールメタン、ペンタエリスリトーノレ、 D—ソルビトーノレ、キシリトーノレ、 D—マ ンニトール、 D マンニット、ショ糖などの水酸基を 4個以上有する低分子量ポリオ一 ルなどが挙げられる。
[0015] これら環状ポリイソシァネートは、単独使用または 2種以上併用することができる。ま た、これらのうち、好ましくは、脂環族ポリイソシァネートおよび/またはその変性体、 さらに好ましくは、脂環族ポリイソシァネート、とりわけ好ましくは、 IPDI、 H MDI H
12 、
XDI、 NBDIが挙げられる。
6
また、ポリイソシァネート成分は、 目的および用途により、後述する添加剤などが配 合されるが、実質的には、上記した環状ポリイソシァネートが主成分とされる。
[0016] 本発明において、ポリオール成分は、 1種類または 2種類以上のポリオール (水酸 基を 2つ以上有する水酸基含有化合物）を含み、 280〜； 1240mgKOH/g、好まし くは、 400〜940mgKOH/gの平均水酸基価を有し、 2を超過し、好ましくは 2. 5を 超過し、さらに好ましくは 2. 8を超過し、 5未満、好ましくは 4. 5未満の平均官能基数 を有している。
[0017] なお、平均水酸基価は、公知の滴定法から求めることができ、水酸基価と水酸基当 量とは、次式（1)の関係にある。
水酸基価 = 56100/水酸基当量 （1)
また、平均官能基数は、次式（2)から求めることができる。
平均官能基数 = (各ポリオールの官能基数 X当量数）の総和/各ポリオールの当 量数の総和 （2)
平均水酸基価がこれより高いと、耐衝撃性が低下する場合があり、これより低いと、 耐熱性が低下する場合がある。また、平均官能基数がこれより低いと、耐熱性が低下 する場合があり、これより高いと、耐衝撃性が低下する場合がある。
[0018] なお、ポリオール成分の数平均分子量は、例えば、 90〜； 1000、好ましくは、 100〜 800である。
ポリオール成分は、好ましくは、架橋性ポリオールを含有している。
本発明において、架橋性ポリオールは、平均水酸基価が 150〜； 1300mgKOH/ g、好ましくは、 250〜； 1000mgKOH/gであり、平均官能基数が 2. 5以上、好ましく は 3以上、 5以下、好ましくは 4. 8以下の水酸基含有化合物である。平均水酸基価が これより高いと、耐衝撃性が低下する場合があり、これより低いと、耐熱性が低下する 場合がある。また、平均官能基数がこれより低いと、耐熱性が低下する場合があり、こ れより高いと、耐衝撃性が低下する場合がある。
[0019] 架橋性ポリオールは、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、 ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、エポキシポリオール、天然油ポリオ 一ノレ、シリコーンポリオール、フッ素ポリオール、ポリオレフインポリオールなどのマクロ ポリオールが挙げられる。また、これらマクロポリオールは、単独使用または 2種以上 併用すること力できる。好ましくは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール が挙げられる。
[0020] ポリエーテルポリオールとしては、例えば、上記した平均官能基数となるように、適 宜、上記した低分子量グリコール、低分子量トリオールおよび水酸基を 4個以上有す る低分子量ポリオールを組み合わせて、それを開始剤として、エチレンオキサイドお よび/またはプロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加反応させること によって得られる、ポリエチレンポリオール、ポリプロピレンポリオールおよび/または ポリエチレンポリプロピレンポリオール（ランダムまたはブロック共重合体）などのポリオ キシ C2— 3アルキレン（エチレンおよび/またはプロピレン）ポリオールが挙げられる
〇
[0021] ポリエーテルポリオールとして、好ましくは、ポリプロピレンポリオールおよび/また はポリエチレンポリプロピレンポリオール (ランダムまたはブロック共重合体）が挙げら れる。ポリプロピレンポリオールおよび/またはポリエチレンポリプロピレンポリオール (ランダムまたはブロック共重合体）を用いれば、結晶性が低くなり、透明性を向上さ せること力 Sでさる。
[0022] ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記した平均官能基数となるように、適宜 、上記した低分子量グリコール、低分子量トリオールおよび水酸基を 4個以上有する 低分子量ポリオールを組み合わせた多価アルコールと、多塩基酸またはその酸無水 物あるいはその酸ノ、ライドとの反応により得られるポリエステルポリオールが挙げられ 多塩基酸およびその酸無水物またはその酸ノヽライドとしては、例えば、シユウ酸、マ ロン酸、コノヽク酸、メチノレコハク酸、グノレターノレ酸、アジピン酸、 1 , 1—ジメチノレ一 1 , 3—ジカルボキシプロパン、 3—メチルー 3—ェチルダルタール酸、ァゼライン酸、セ バチン酸、その他の脂肪族ジカルボン酸（C11〜C13)、水添ダイマー酸、マレイン 酸、フマル酸、ィタコン酸、オルソフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカ ルボン酸、ダイマー酸、へット酸などのカルボン酸、および、これらのカルボン酸など から誘導される酸無水物、例えば、無水シユウ酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無 水フタル酸、無水 2—アルキル（C12〜C18)コハク酸、無水テトラヒドロフタル酸、無 水トリメリット酸、さらには、これらのカルボン酸など力も誘導される酸ハライド、例えば 、シユウ酸ジクロライド、アジピン酸ジクロライド、セバチン酸ジクロライドなどが挙げら れる。
[0023] また、ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記した平均官能基数となるように 、適宜、上記した低分子量グリコール、低分子量トリオールおよび水酸基を 4個以上 有する低分子量ポリオールを組み合わせて、それを開始剤として、例えば、 ε—力プ 口ラタトン、 γ バレロラタトンなどのラタトン類を開環重合して得られる、ポリ力プロラ タトンポリオール、ポリバレロラタトンポリオールなどのラタトン系ポリエステルポリオ一 ルなどが挙げられる。
[0024] ポリエステルポリオールとして、好ましくは、ラタトン系ポリエステルポリオールが挙げ られる。ラタトン系ポリエステルポリオールを用いれば、平均官能基数の制御が容易 であり、耐熱性と耐衝撃性とのバランスが良好となる。
また、これらポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールは、単独使用ま たは 2種以上併用することができる。
[0025] 架橋性ポリオールは、ポリオール成分 100重量部中に、例えば、 50〜100重量部
、好ましくは、 70〜； 100重量部含有される。
また、本発明において、ポリオール成分は、好ましくは、さらにグリコールを含有して いる。ポリオール成分がグリコールを含有していれば、耐衝撃性の向上を図ることが できる。
[0026] 本発明において、グリコールは、平均水酸基価が 70〜500mgKOH/g、好ましく は、 150〜450mgKOH/gであり、平均官能基数が実質的に 2である水酸基含有 化合物である。平均水酸基価がこれより低いと、耐熱性が低下する場合があり、これ より高いと、耐衝撃性が低下する場合がある。
グリコーノレは、 f列えば、ポリエーテノレジオ一ノレ、ポリエステノレジオ一ノレ、ポリカーボネ ートジオール、アクリルジオール、エポキシジオール、天然油ジオール、シリコーンジ オール、フッ素ジオール、ポリオレフインジオールなどのマクロジオールが挙げられる 。また、これらマクロジオールは、単独使用または 2種以上併用することができる。好 ましくは、ポリエーテルジオールが挙げられる。
[0027] ポリエーテルジオールとしては、例えば、上記した低分子量グリコールを開始剤とし て、エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドなどのアルキレンォキサ イドを付加反応させることによって得られる、ポリエチレングリコール、ポリプロピレング リコールおよび/またはポリエチレンポリプロピレングリコール（ランダムまたはブロック 共重合体）などのポリオキシ C2— 3アルキレン（エチレンおよび/またはプロピレン） グリコールが挙げられる。
[0028] また、ポリエーテルジオールとして、例えば、テトラヒドロフランの開環重合などによ つて得られるポリテトラメチレンエーテルグリコール（ポリオキシブチレングリコール）が 挙げられる。
ポリエーテルジオールとしては、好ましくは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールが 挙げられる。ポリテトラメチレンエーテルグリコールを用いれば、耐衝撃性を向上させ ること力 Sできる。また、これらポリエーテルジオールは、単独使用または 2種以上併用 すること力 Sでさる。
[0029] グリコールは、ポリオール成分 100重量部中に、例えば、 50重量部以下、好ましく は、 30重量部以下で含有される。架橋性ポリオールに対するグリコールの配合割合 は、架橋性ポリオールの水酸基当量数/ダリコールの水酸基当量数の比として、例 えば、 100/0—60/40,好ましくは、 100/0〜80/20である。
また、ポリオール成分は、 目的および用途により、後述する添加剤などが配合され る力 実質的には、上記した架橋性ポリオール、および、必要により含有されるグリコ ールが主成分とされる。このようなポリオール成分は、例えば、架橋性ポリオールおよ び必要によりグリコールを適宜配合して、予め調製してもよぐまた、後述する本発明 の光学用ポリウレタン樹脂の成形時に、個別に配合することもできる。
[0030] そして、本発明の光学用ポリウレタン樹脂は、上記したポリイソシァネート成分と上 記したポリオール成分とを反応させることにより、得ることができる。
ポリイソシァネート成分とポリオール成分との配合割合は、特に制限されないが、得 られた光学用ポリウレタン樹脂の架橋点間平均分子量力 例えば、 150〜400、好ま しくは、 150〜300となるように調整する。なお、架橋点間平均分子量は、例えば、次 式（3)により求めることができる。
(NCO成分重量 + OH成分の重量) /官能基数が 2を超過するポリオールの平均水 酸基当量数の総数 （3)
NCO成分：ポリイソシァネート成分
OH成分：ポリオール成分
光学用ポリウレタン樹脂の架橋点間平均分子量を上記範囲に設定することで、耐 熱性と耐衝撃性とのバランスが良好となる。
[0031] また、ポリイソシァネート成分とポリオール成分とを反応させるには、例えば、ワンシ ヨット法やプレボリマー法などの注型ポリウレタンの成形方法に準拠することができる。 ワンショット法では、例えば、ポリイソシァネート成分とポリオール成分とを、ポリオ一 ル成分中の水酸基に対するポリイソシァネート成分中のイソシァネート基の当量比（ NCO/OH当量匕）力 ί列えば、、 0. 5—2. 0、好ましくは、 0. 75—1. 25となるように 処方（混合）した後、成形型に注入して、例えば、室温〜 150°C、好ましくは、室温〜 120°Cで、例えば、 10分〜 72時間、好ましくは、 4〜24時間硬化反応させる。なお、 硬化温度は、一定温度であってもよぐあるいは、段階的に昇温または冷却すること もできる。
[0032] この硬化反応においては、ポリイソシァネート成分、および/または、ポリオール成 分を、好ましくは、加温して、低粘度化させてから混合し、その後、必要に応じて脱泡 した後、予備加熱した成形型に注入する。
そして、成形型に注入して反応させた後、脱型すれば、所望形状に成形された光 学用ポリウレタン樹脂を得ることができる。なお、脱型後、必要に応じて、室温にて、 7 日間以内程度で熱成させることもできる。
[0033] また、プレポリマー法は、例えば、まず、イソシァネート成分とポリオール成分の一部 とを反応させて、分子末端にイソシァネート基を有するイソシァネート基末端プレポリ マーを合成する。次いで、得られたイソシァネート基末端プレボリマーと、ポリオール 成分の残部とを反応させて、硬化反応させる。
イソシァネート基末端プレボリマーを合成するには、ポリイソシァネート成分とポリオ ール成分の一部とを、ポリオール成分の一部中の水酸基に対するポリイソシァネート 成分中のイソシァネート基の当量比（NCO/OH当量比）が、例えば、 1. 1〜20、好 ましくは、 1. 5〜； 10となるように処方（混合）し、反応容器中にて、例えば、室温〜 15 0°C、好ましくは、 50〜； 120°Cで、例えば、 0. 5〜； 18時間、好ましくは、 2〜； 10時間 反応させる。なお、この反応においては、必要に応じて、有機金属系触媒およびアミ ン系触媒などの公知のウレタン化触媒を添加してもよぐまた、反応終了後には、必 要に応じて、未反応の環状ポリイソシァネートを、例えば、蒸留や抽出などの公知の 除去手段により、除去することもできる。
[0034] 得られたイソシァネート基末端プレボリマーは、そのイソシァネート当量が、例えば、
80〜2000、好ましくは、 100〜； 1000であり、プレポリマーの粘度は樹脂を混合後型 へ注入する温度で、例えば、 10—10, 000mPa- s,好ましくは、 10—5, OOOmPa- sである。
次いで、得られたイソシァネート基末端プレボリマーと、ポリオール成分の残部とを 反応させるには、イソシァネート基末端プレボリマーと、ポリオール成分の残部とを、 ポリオール成分の残部中の水酸基に対するイソシァネート基末端プレポリマー中のィ ソシァネート基の当量比（NCO/OH当量比）が、例えば、 0. 5〜2. 0、好ましくは、 0. 75〜； 1. 25となるように処方（混合）し、成形型に注入して、例えば、室温〜 150°C 、好ましくは、室温〜 120°Cで、例えば、 5分〜 72時間、好ましくは、；!〜 24時間硬化 反応させる。
[0035] この硬化反応においては、イソシァネート基末端プレポリマー、および/または、ポ リオール成分の残部を、好ましくは、加温して、低粘度化させてから混合し、その後、 必要に応じて脱泡した後、予備加熱した成形型に注入する。
そして、成形型に注入して硬化反応させた後、脱型すれば、所望形状に成形され た光学用ポリウレタン樹脂を得ることができる。なお、脱型後、必要に応じて、室温に て、 7日間以内程度で熱成させることもできる。
[0036] なお、得られた光学用ポリウレタン樹脂を、偏光レンズなどに用いる場合には、上記 の成形方法において、例えば、インサート成形、つまり、成形型に、偏光膜などを予 めセットした上で、混合した原料 (ポリイソシァネート成分およびポリオール成分）を注 人することあでさる。
このようにして得られた光学用ポリウレタン樹脂は、成形時に比較的低温（50°C以 下)で作業することができ、かつ、成形型注入後のポットライフが長ぐ成形性に優れ ている。また、透明性、色調および脈理などの光学特性に優れ、しかも、従来のチォ ール系樹脂と比較しても耐衝撃性などの機械物性に優れている。
[0037] より具体的には、この光学用ポリウレタン樹脂は、耐熱性に関しては、 50°Cにおい ても熱変形が少なぐ機械物性に関しては、 JIS K7312— 1996の硬さ（HSD)にお いて、 30〜 100の硬度を有し、また、落球試験により優れた耐衝撃性を評価すること ができる。
また、この光学用ポリウレタン樹脂は、光学特性に関しては、ヘイズ直が、 0. 5以下 、好ましくは、 0. 3以下であり、色調も無色であり、また、 目視での脈理の確認は困難 である。
[0038] そのため、この光学用ポリウレタン樹脂は、実用レベルの光学特性を満足し、しかも 、耐熱性ゃ耐衝撃性などの機械物性に優れる光学用ポリウレタン樹脂として、例えば 、透明レンズ、サングラスレンズ、偏光レンズなどの光学レンズや、例えば、防護メガ ネ、フード、防御用盾、 自動車保安部品、照明部品などの光学部品に好適に用いる こと力 Sでさる。
なお、このような光学用ポリウレタン樹脂組成物または光学用ポリウレタン樹脂には 、必要に応じて、例えば、内部離型剤、可塑剤、消泡剤、レべリング剤、艷消し剤、難 燃剤、揺変剤、粘着付与剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤 、脱水剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤などの公知 の添加剤を適宜配合することができる。
[0039] 例えば、内部離型剤を配合する場合には、上記の成形方法にお V、て、例えば、混 合した原料 (ポリイソシァネート成分およびポリオール成分）を、成形型に注入すると きに、これら混合した原料とともに、好ましくは加温した内部離型剤を、ポリオール成 分およびポリイソシァネート成分の総量 100重量部に対して、例えば、 0. 01〜； 10重 量部、好ましくは、 0.；!〜 5重量部の割合で成形型に注入する。
[0040] 内部離型剤としては、例えば、リン酸エステル系離型剤、アルキルリン酸塩系離型 剤、脂肪酸エステル系離型剤が挙げられる。好ましくは、リン酸エステル系離型剤が 挙げられる。このような内部離型剤を配合することよって、成形型から容易に離型する ことができ、かつ、透明性が良好でヘイズ値の小さい光学用ポリウレタン樹脂を得るこ と力 Sできる。
実施例
[0041] 以下に、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、実施例 中、「％」、および「部」は重量基準である。 1)ポリオール成分の調製
調製例 1 (ポリオール成分 Aの調製）
平均水酸基価 539. 4mgKOH/g、平均官能基数 3. 0のポリ力プロラタトンポリオ ール（ダイセル化学工業製プラクセル 303) 936重量部と、平均水酸基価 169. 5mg KOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコーノレ（保土谷化学工業製 PTG— 650S N) 311重量部とを加え、窒素をバブリングしながら（流量は 10L/分） 110°Cにて 2 時間攪拌した後、脱水し、ポリオール成分 Aを得た。
[0042] 調製例 2 (ポリオール成分 Bの調製）
平均水酸基価 539. 4mgKOH/g、平均官能基数 3. 0のポリ力プロラタトンポリオ ール（ダイセル化学工業製プラクセル 303) 936重量部と、平均水酸基価 448. 8mg KOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコール（インビスタ製テラタン 250) 125重 量部とを加え、窒素をパブリングしながら（流量は 10L/分） 110°Cにて 2時間攪拌し た後、脱水し、ポリオール成分 Bを得た。
[0043] 調製例 3 (ポリオール成分 Cの調製）
平均水酸基価 539. 4mgKOH/g、平均官能基数 3. 0のポリ力プロラタトンポリオ ール（ダイセル化学工業製プラクセル 303) 998重量部と、平均水酸基価 112. 2mg KOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコーノレ（保土谷化学工業製 PTG— 1000) 200重量部とを加え、窒素をバブリングしながら（流量は 10L/分） 110°Cにて 2時間 攪拌した後、脱水し、ポリオール成分 Cを得た。
[0044] 調製例 4 (ポリオール成分 Dの調製）
平均水酸基価 550mgKOH/g、平均官能基数 3. 8のポリエーテルポリオール（開 始剤：ソルビトール/グリセリン、三井化学ポリウレタン製ァクトコール GR16A) 959重 量部と、平均水酸基価 169. 5mgKOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコール（ 保土谷化学工業製 PTG— 650SN) 199重量部とを加え、窒素をバブリングしながら (流量は 10L/分） 110°Cにて 2時間攪拌した後、脱水し、ポリオール成分 Dを得た。
[0045] 調製例 5 (ポリオール成分 Eの調製）
平均水酸基価 920mgKOH/g、平均官能基数 3. 0のポリエーテルポリオール（開 始剤：トリメチロールプロパン、三井化学ポリウレタン製ァクトコール IR— 94) 868重量 部を、窒素をパブリングしながら（流量は 10L/分） 110°Cにて 2時間攪拌した後、脱 水し、ポリオール成分 Eを得た。
[0046] 調製例 6 (ポリオール成分 Fの調製）
平均水酸基価 450mgKOH/g、平均官能基数 4. 4のポリエーテルポリオール（開 始剤：ショ糖/グリセリン、三井化学ポリウレタン製ァクトコール GR84) 517重量部と、 平均水酸基価 169. 5mgKOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコール（保土谷 化学工業製 PTG— 650SN) 72重量部とを加え、窒素をバブリングしながら（流量は 10L/分） 110°Cにて 2時間攪拌した後、脱水し、ポリオール成分 Fを得た。
[0047] 調製例 7 (ポリオール成分 Gの調製）
平均水酸基価 288mgKOH/g、平均官能基数 3. 0のポリ力プロラタトンポリオ一 ノレ（ダイセル化学工業製プラクセル 308) 433重量部と、平均水酸基価 169. 5mgK OH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコーノレ（保土谷化学工業製 PTG— 650SN ) 332重量部とを加え、窒素をバブリングしながら（流量は 10L/分） 110°Cにて 2時 間攪拌した後、脱水し、ポリオール成分 Gを得た。
[0048] 調製例 8 (ポリオール成分 Hの調製）
平均水酸基価 448. 8mgKOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコール（インビ スタ製テラタン 250) 800重量部を、窒素をバブリングしながら（流量は 10L/分） 110 °Cにて 2時間攪拌した後、脱水し、ポリオール成分 Hを得た。
調製例 9 (ポリオール成分 Iの調製）
注型ポリウレタンで一般的に使用されている、平均水酸基価 1250mgKOH/g、 平均官能基数 3. 0のトリメチロールプロパンを、ポリオール成分 Iとした。
[0049] 調製例 10 (ポリオール成分 Jの調製）
平均水酸基価 460mgKOH/g、平均官能基数 5. 3のポリエーテルポリオール（開 始剤：ショ糖/グリセリン、三井化学ポリウレタン製ァクトコール 52— 460) 502重量部 と、平均水酸基価 169· 5mgKOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコール（保土 谷化学工業製 PTG— 650SN) 87重量部とを加え、窒素をパブリングしながら（流量 は 10L/分） 110°Cにて 2時間攪拌した後、脱水し、ポリオール成分 Jを得た。
[0050] 調製例 11 (ポリオール成分 Kの調製） 平均水酸基価 169. 5mgKOH/gのポリテトラメチレンエーテルグリコール（保土谷 化学工業製 PTG— 650SN) 993重量部を、窒素をバブリングしながら（流量は 10L /分） 110°Cにて 2時間攪拌した後、平均水酸基価 1250mgKOH/g、平均官能基 数 3· 0のトリメチロールプロパン 45重量部および 4, 4'ーメチレンビス（2—クロロア二 リン）（ィハラケミカル製キュアミン MT) 801重量部を加え、ポリオール成分 Kを得た。
[0051] 調製例 12 (イソシァネート基末端プレボリマー Aの調製）
温度計、攪拌機、窒素導入管、ジムロートを備えた 2Lの 5径丸型フラスコに、平均 水酸基価 539. 4mgKOH/g、平均官能基数 3. 0のポリ力プロラタトンポリオール（ ダイセル化学工業製プラクセル 303) 45重量部と、平均水酸基価 169. 5mgKOH /gのポリテトラメチレンエーテルグリコーノレ（保土谷化学工業製 PTG— 650SN) 16 重量部とを加え、窒素をパブリングしながら（流量は 10L/分） 110°Cにて 2時間攪拌 を続け脱水した。その後、 H XDI (三井化学ポリウレタン製タケネート 600) 939gを投
6
入し、 90°Cにて 4時間反応させて、イソシァネート基末端プレボリマー Aを得た。得ら れたイソシァネート基末端プレポリマー Aは、無色透明であり、 NCO含有率 38. 6% (当量 108· 8)であった。
[0052] 実施例および比較例
一般的な注型（キャスティング）法にて、表 1に示すように、 H XDI、 NBDI、 H M
6 12
DI、 TDI (トリレンジイソシァネート）またはイソシァネート基末端プレポリマー Aを主剤 とし、また、ポリオール成分 A〜Kを硬化剤として、主剤、硬化剤および内部離型剤（ 下記参照）を表 1に示すように処方して、各実施例および各比較例の光学用ポリウレ タン樹脂を成形した。
[0053] なお、表 1中、各実施例および各比較例に配合する内部離型剤は、下記の通りで ある。また、表 1中、内部離型剤の添加量は、主剤および硬化剤の総量 100重量部 に対する重量部数で示して!/、る。
内部離型剤 A：リン酸エステル系離型剤（ゼレック UN、 Stepan社）
内部離型剤 B：リン酸エステル系離型剤（モールドウイズ INT— 1846N2、 AXEL PI astics Research La Doratories h)
内部離型剤 C：リン酸エステル系離型剤（モールドウイズ INT— 1681〇G、 AXEL P lastics Research Laboratories社)
内部離型剤 D：リン酸エステル系離型剤（モールドウイズ INT— 1846N2) 20gとリン 酸エステル系離型剤（モールドウイズ INT— 16810G) 20gの混合物
内部離型剤 E：リン酸エステル系離型剤（ゼレック UN) 10gとリン酸エステル系離型剤 (モールドウイズ INT— 1681OG) 40gの混合物
より具体的には、まず、主剤を 40°Cに加温し、硬化剤を 40°Cに加温し、内部離型 剤を 40°Cに加温した後、次いで、加温された主剤、硬化剤および内部離型剤を、 40 °Cに保温された混合ポットに、 NCO/活性水素基（OHおよび NH )当量比が 1. 0
2
となる割合で投入して混合し、混合終了後、 2分間脱泡した。
その後、 40°Cに予備加熱した成形型に、主剤、硬化剤および内部離型剤の混合 物を注入した。注入終了後、 50°Cにて 24時間養生し、さらに 100°Cにて 24時間養 生後、脱型した。これによつて、各実施例および各比較例の成形された光学用ポリウ レタン樹脂 (硬化物)を得た。
評価
1)成形型注入性
上記の成形において、予備加熱された成形型（クリアランス 3mm、 147R)に、各実 施例および各比較例の混合物 20gを注入する際の注入のしゃすさを、下記の基準 によって評価した。その結果を表 1に示す。
〇：泡を巻き込みことなく 1分以内に注入完了した。
X：増粘が速ぐ注入が困難であった。
2)ポットライフ
上記の成形において、 40°Cでの混合物が、 100, OOOmPa' sに到達するまでの時 間をポットライフ（分）として、各実施例および各比較例について測定した。その結果 を表 1に示す。
3)硬度
JIS K7312— 1996の硬さ試験に準拠して、各実施例および各比較例の硬化物 について、硬度（HSD)を測定した。その結果を表 1に示す。
4)透明性 (八ィズ値） 各実施例および各比較例について、厚さ 3mmの硬化物をヘイズメータ（日本電色 工業社製、 NDH2000)にて測定した。その結果を表 1に示す。
5)脈理
各実施例および各比較例について、厚さ 3mmの硬化物を目視観察して、下記の 基準によって脈理の有無を評価した。その結果を表 1に示す。
〇：脈理を確認できなかった。
X：硬化物の全体に脈理が確認された。
6)耐熱性
各実施例および各比較例について、硬化物を 50°Cの乾燥機に入れ、 1時間後に 取り出したときの外観変化を目視観察して、下記の基準によって耐熱性を評価した。 その結果を表 1に示す。
〇：硬化物の初期形状からの変形は確認できなかった。
X：硬化物の初期形状からの変形が確認された。
7)耐衝撃性 (落球試験）
眼鏡レンズの衝撃性に関する FDA規格（1972年）に記載された手法に準拠して、 落球試験を実施した。すなわち、各実施例および各比較例の硬化物に対して、 127 cmの高さから鋼球を落下させた後に、硬化物の外観変化を目視観察して、下記の 基準によって耐衝撃性を評価した。その結果を表 1に示す。
〇： 642gの鋼球を落下させたが外観変化を確認できな力、つた。
△： 642gの鋼球を落下させると、表面に損傷や硬化物の割れが確認された。
X : 642gの鋼球を落下させると、硬化物の割れが確認された。
[表 1]
Figure imgf000018_0001
なお、上記説明は、本発明の例示の実施形態として提供した力 これは単なる例示 にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな 本発明の変形例は、後記の特許請求の範囲に含まれるものである。
産業上の利用可能性
本発明の光学用ポリウレタン樹脂組成物および光学用ポリウレタン樹脂は、光学レ ンズゃ光学部品などに好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 脂環族ポリイソシァネート、芳香脂肪族ポリイソシァネートおよびそれらの変性体か らなる群から選択される少なくとも 1種の環状ポリイソシァネートを含むポリイソシァネ ート成分と、
平均水酸基価が 280〜 1240mgKOH/gであり、平均官能基数が 2を超過し 5未 満であるポリオール成分と
を含有することを特徴とする、光学用ポリウレタン樹脂組成物。
[2] ポリオール成分が、平均水酸基価が 150〜； 1300mgKOH/gであり、平均官能基 数が 2. 5以上 5以下である架橋性ポリオールを含んでいることを特徴とする、請求項
1に記載の光学用ポリウレタン樹脂組成物。
[3] ポリオール成分が、さらに、平均水酸基価が 70〜500mgKOH/gのグリコールを 含んでいることを特徴とする、請求項 2に記載の光学用ポリウレタン樹脂組成物。
[4] 前記ダリコールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコールを含んでいることを特徴と する、請求項 3に記載の光学用ポリウレタン樹脂組成物。
[5] 前記ポリイソシァネート成分と前記ポリオール成分との反応による得られる光学用ポ リウレタン樹脂の架橋点間平均分子量が 150〜400となるように、調整されていること を特徴とする、請求項 1のいずれかに記載の光学用ポリウレタン樹脂組成物。
[6] 脂環族ポリイソシァネート、芳香脂肪族ポリイソシァネートおよびそれらの変性体か らなる群から選択される少なくとも 1種の環状ポリイソシァネートを含むポリイソシァネ ート成分と、平均水酸基価が 280〜1240mgKOH/gであり、平均官能基数が 2を 超過し 5未満であるポリオール成分とを含有する光学用ポリウレタン樹脂組成物から
、前記ポリイソシァネート成分と前記ポリオール成分とを反応させることにより得られる ことを特徴とする、光学用ポリウレタン樹脂。
[7] ヘイズ値力 0. 5以下であることを特徴とする、請求項 6に記載の光学用ポリウレタ ン樹脂。
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