JPH01309001A - プラスチックレンズ材料 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラスチックレンズ材料に関するものであり、
更に詳し、〈は、三次元架橋された耐衝撃性、耐摩耗性
、染色性に優れた高屈折率プラスチックレンズ材料に関
するものである。

〔従来の技術〕

プラスチックレンズは成形が容易なこと、軽いことなど
の特徴を生かし、光学製品に広く用いられるよう尾なっ
てきている。中でも眼鏡レンズにおいては眼鏡全体の重
量が生理および眼鏡光学の両面で大きな影響を及ぼすた
めレンズは軽いことが望まれ、近年ポリジエチレングリ
コールビスアリルカーボネートから成る樹脂がプラスチ
ック眼鏡レンズの主流をなしている。

しかし、このプラスチック眼鏡レンズは重ｔを無機ガラ
スの半分に減少させることができるものの屈折率が１．
４９〜１．５０と低いため無機ガラスと比較すると中心
厚、こげ厚および曲率が大きくなりがちであり、屈折率
の高いプラスチックレンズが望まれている。

また、眼鐘レンズのような多品種生産の場合は注型重合
法により、１０時間以上の重合時間を要してレンズを得
るという生産性の劣る方法が行なわれているため、生産
性の高い製造方法もまた望まれている。

これらの問題点を解決するものとして、イソシアネート
化合物とヒドロキシｖ基を含有する不飽和化合物との反
応生成物を付加重合させて得られるウレタン樹脂を素材
として耐熱性、耐衝撃性に優れる高屈折率プラスチック
レンズを得る方法（特開昭５７−１５６６０２．号公報
）、エボキシジ（メタ）アクリレートに光増感剤全添加
した後レンズ型内に注入し、紫外線により重合硬化させ
レンズを得る方法（特開昭５９−８７１２９号公報）等
が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前者の方法では高屈折率でかつ耐熱性、
耐衝撃性にすぐれるプラスチックレンズが得られるもの
の、レンズ型内に注入した後の重合成形に２０〜５０時
間の長時間を要し生産性が著しく劣り、またこれらウレ
タン樹脂は室温では固体もしくは高粘度液体であり注型
重合の作業性が劣るといった問題を有している。

又、後者の方法では、６０秒間〜１分間程度の短時間に
て硬化できるため、生産性は向上するものの、得られた
レンズの耐衝撃性、耐摩耗性が劣るという欠点を有して
いる。さらに厚み１５　ｍ／ｍ程度の厚レンズを製造し
ようとすると深部硬化性が不充分であるという問題を有
しており、目的とする性能が得られない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記の問題点に鑑み透光性、耐衝撃性、耐
摩耗性、染色性に優れた高屈折率プラスチックレンズを
生産性良好に提供することにつき鋭意検討した結果、本
発明に至った。

即ち、本発明は、（に１分子中に（メタ）アクリロイル
基を２個以上有するウレタンポリ（メタ）アクリレート
４０〜９０重量部、（Ｂｌ−紋穴（式中、Ｒ１＊　Ｒ２
は水素原子又はメチル基を、ｍ又はｎは０又は１以上の
整数を示す。）で表わされる単量体の少なくとも１種１
０〜６０重量部、および（Ｃ１遊離基のエネルギー活性
源を生じさせる重合開始剤の少なくとも１種を（Ｍ。

（Ｂ）成分の合計量１００重量部に対して（ＬＯ１〜５
重量部からなり、かつ屈折率が１．５３以上であること
を特徴とするプラスチックレンズ材料にある。

本発明の第１成分である１分子中に（メタ）アクリロイ
ルオキ７基を２個以上有するウレタンポリ（メタ）アク
リレート（Ａｌは、本発明のプラスチックレンズ材料の
主成分となるもので、成型されたレンズに良好な耐衝撃
性、耐摩耗性。

染色性の機能を与えるものであり、分子内に２個以上の
イソシアネート基を有する化合物とヒドロキシル基含有
の（メタ）アクリレートモノマーとを付加反応させるこ
とにより製造できる。

分子内に２個以上のイソシアネート基を有するイソシア
ネート化合物としては脂肪族、芳香族または脂環族のイ
ソシアネートたとえばテトラメチレンジイソシアネート
、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルへキサ
メチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネー
ト、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、トリレンジイソシアネート、キンリレン
ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート
、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネート、ビフェニルジイソシアネート
、ナフタレンジイソシアネート等が挙げられるが、これ
らイソシアネート類とアミノ基、水酸基、カルボキシル
基、水等の活性水素原子のうち少なくとも２個有する化
合物との反応により得られる分子内に２個以上のイソシ
アネート基を有する化合物、あるいは前記ジイソシアネ
ート化合物類の３量体〜５景体など本川することができ
る。

該イソシアネート化合物と反応させるヒドロキシル基含
有（メタ）アクリレートとしては、２−ヒドロキシエチ
ル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル／Ｌ／
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチＶ（メタ）
アクリレート、４−ヒドロキンブチ／Ｉ／（メタ）アク
リレート、およびモノエポキシ化合物、たとえばブチル
グリＶジμエーテＡ／、２−エチＶヘキシルグリシジル
エーテル、フエ二Ｍグリシジルエーテ〃、グリシジルメ
タクリレートと（メタ）アクリル酸との付加反応物及び
ポリエチレングリコール又はポリプロピレングリコール
の（メタ）アクリル酸モノエステルなどが挙げられる。

前記イソシアネートとヒドロキシエチル有Ｏ（メタ）ア
クリレートとの付加反応は公知の方法、たとえばイソシ
アネート化合物存在下にヒドロキシル基含有（メタ）ア
クリレ−）ト触ｆｌ、たとえばジブチルチンシラクレー
トとの混合物を５０℃〜９０℃の条件下で滴下すること
ｋより製造できる。かくして得られるウレタンポリ（メ
タ）アクリレートの中でも高屈折率のプラスチックレン
ズ材料を得るには、シクロヘキサンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、キンリレンジイソシアネ
ート、ジフェニルメタンジイソシアネー）、ｍ−フェニ
ＶンジイソＶアネート、ナフタレンジイソシアネート、
ビフェニルジイソシアネート等が好ましい。特に単量体
混合物の粘度と得られるプラスチックレンズ材料の屈折
率の点および重合開始剤として、紫外線等の光活性種を
使用する場合の深部硬化性の良好さから、キシリレンジ
インシアネ−）と、２−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ートとの反応物が好ましい。これらのウレタンポリ（メ
タ）アクリレート（Ａ）は１種を単独であるいは２種以
上を混合して用いることができる。

本発明の第２成分である一般式（１）で表わされる単量
体（Ｅ）は主成分であるウレタンポリ（メタ−）アクリ
レート（Ａ）の反応性希釈剤としての役割を果すもので
ある。

該単量体の具体例としては、フェニルアクリレート、ベ
ンジルアクリレート、フエノキシエチ〃アクリｖ−ト、
フェニルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェ
ノキ７エチルメタクリレートなどが挙げられる。これら
の単量体は単独で、あるいは２種以上を混合して用いる
ことができる。

本発明の第３成分である遊離基の二ネＶギー活性源を生
じさせる重合開始剤（Ｃ１は、熱又は光によりエネ〃ギ
ー活性源、即ちラジカル種を放出して重合を開始させる
ものである。

開始剤（ａｔのうち熱活性ラジカル重合開始剤の具体例
としては、例えば過酸化ベンシイ〃、ジイソプロビルバ
ーオキシバーカーポネート、ｔ−プチ〃パーオキシイソ
ブチレート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサ
ノエート、クメンヒドロパーオキシド、アゾビスイソブ
チロニトリル等の有機過酸化物が挙げられる。

又、光重合開始剤の具体例としては、例えば２−ヒドロ
キＶ＋　２−メチル−１−フエニＶプロパンー１−オン
、ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、メチルフ
エニＭグリオキシレーＦ１丁セトフエノンベンゾフエノ
ン、λ２−ジメトキシー２−フェニルアセトフェノン、
２−）４−ルー（４−（メチルチオ）フェニルツー２−
モルフォリノ−１−プロパノン、ベンジル、ベンゾイン
メチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、２−クロ
ルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、及び
２．４．６−ドリメチルベンゾイルジフエニルフオスフ
インオキサイド等が挙げられる。

これらの中で、本発明の効用である生産性良好なレンズ
材料を得るためにはラジカル重合開始剤として、短時間
かつ省エネルギーにて硬化できる光重合開始剤が好まし
く、中でも２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル
プロパン−１−オン、ヒドロキシンクロへキシルフェニ
ルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、２、４．
６−　）　リメチルペンゾイルジフェニルフオスフイン
オキサイドを用いることによシ黄着色のほとんどない透
明な硬化物を得ることができ。

また優れた深部硬化性を有しており、特に好ましい。

上記した光重合開始剤の中でも２．４．６−　）　ＩＪ
メ千ルペンゾイルジフェニルフオスフィンオキサイドは
活性エネルギー線の感応波長が３７０〜３９０　ｎｍで
あり、通常の紫外線活性光開始剤の感応波長である３５
０〜３６０　ｎｍ　より、長波長側にあるため、深部硬
化性が特に優れる。

この場合２．４．６−ドリメチルベンゾイルジフエニル
フオスフインオキサイド量は少い程好ｔ　Ｌく、樹脂１
００重量部に対し［Ｌ０１〜０．０５重量部用いると、
黄着色のない透明な硬化物が得られる。

また、注型重合にて成形体を製造する場合にはその耐候
性改良のために、紫外線吸収剤を併用することが多いが
、この場合にも上記の２．４゜６−ドリメチルベンゾイ
ルジフエニルフオスフインオキサイドを用いると、紫外
線吸収剤との感応波長が異なるため、安他な高圧水銀灯
設備での製造が可能であり、特に好ましい。

本発明のプラスチックレンズ材料は上述のウレタンポリ
（メタ）アクリレ−）（Ａ）４０〜９０重量部、−紋穴
〔Ｉ〕で表わされる単量体（Ｂ１１０〜６０重量部、（
Ａ）　＋　（Ｂ）成分１００Ｍ量部に対し重合開始剤（
Ｃ）００１〜５Ｍ量部から成る単量体混合物を鋳型に注
入した後、熱風炉中にて加熱するか、又は光重合開始剤
の存在下、紫外線を照射し重合硬化せしめることにより
製造できる。

各成分の配合割合はウレタンポリ（メタ）アクリレート
（（転）が４０重量部未満では十分に硬化せず、９０重
量部を越えると単量体混合物の粘度が高くなり注型重合
の作業性が低下する。また−紋穴（１）で表わされる単
量体（Ｂ）の配合割合が１０重量部未満では希釈効果が
十分でなく、単量体混合物の粘度が増し、注型重合の作
業性が低下し、６０重量部を越えると、得られたプラス
チックレンズ材料の耐摩耗性、耐衝撃性が低下する。

又、重合開始剤（０）が単量体混合物（〜＋（Ｂ）　１
００重量部に対し、（１０１重量部未満では硬化が十分
でなく、５重量部を越えても硬化性能の向上はあまり期
待できず、コスト面から好ましくない。

単量体混合物を紫外線の照射により重合硬化せしめるた
めには波長２０００〜８０００Ａの紫外線が好ましく、
照射する雰囲気は通常の大気中で十分である。また、光
源としては公知のケミカルランプ、キセノンランプ、低
圧水銀灯、高圧水銀灯等が適用できる。

また、本発明においては上述の紫外線照射による重合硬
化方法以外に、公知のＸＭ、１Ｂ！子線、可視光線等の
照射による重合硬化方法を適用することも可能である。

また、本発明を実施する際には重合を行なう際、本発明
の効果を損なわない範囲で種々の紫外線硬化型モノマー
、オリゴマー、その他の共Ｍ金回ｆｍ−ｈモノマー、ト
リフェニルホスフィン等の黄変防止剤、紫外線吸収剤、
ブルーイング染料などを添加してもよ−。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。な
お実施例中「部」とあるのは「重量部」を示す。

また、本実施例中の物性評イ凸は以下に記載する方法に
従って測定した。

（１）屈折率：アツベ屈折計により測定した。

（２）鉛筆硬度：Ｊ１日−に−５４００に従って測定し
た。光硬化による場合は光を 照射した面が表面、反対側を裏面 とした。

（３）可視光線透過率：ＡＳＴＭ　　　Ｄｌ　　００３
−６１　に従って測定した。

（４）注入作業性：モールド内への混合組成物を室温で
注射器により注入する際の難易 度を判断した。

○・・・注入し易い ×・・・注入しにくい （５）加工性：レンズを眼鏡レンズの玉摺機で加工し目
視判断した。

○・・・端が欠けず、かつ平滑な切 削面が得られた。

×・・・平滑表切副面が得られなか った。

（６１耐＠撃性−中心肉厚２鴫のレンズをＦＤＡ規格に
従って試験を行なった。

◎・・・特に優れている ○・・・優れている ×・・・劣ってｂる （ハ染色性：スミカロンプルーｇ−ＦＢＬ（住友化学工
業■製）　１．５９を１ｔの 水に分散させた液を８０℃に加熱 し、との染浴中にレンズを５分間 ｆｉｆｆｉして、ジエチレングリコ−Ｖビスアリルカー
ボネートの単独型 合体から製造されたレンズを同様 だ染色したものと比較し染色性を 目視判断した。

○・・・染色性が同等、ある込は優 れている。

×・・・染色性に劣る。

実施例１ （ウレタンジメタクリレートの製造） 三つロフラスコにキシリレンジイソＶアネーｚｓｓ部、
ハイドロキノンモノメチＶエーテルα２部を入れ、６０
℃で攪拌しつつ２−ヒドロキシプロピルメタクリレート
３１０部とジプチル錫ジラウレートα５部との混合物を
３時間にわたって滴下した。滴下終了後、さらに７０℃
で３時間反応を続行し、ウレタンジアクリレートを得た
。

（プラスチックレンズ材料の製造） 上記のウレタンジメタクリレート７０部に対しベンジル
メタクリレート５０部、メチルフェニルグリオキシレー
トα２部を混合し、室温でよく攪拌した後、この単量体
混合物を直径７０．１１１１　％内容量２０ｍのフィニ
ツシユ品用と内容量８０−のセミ品用レンズ成形用ガラ
スとポリエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるガスケ
ットで構成された鋳型中に注入し、６　ＫＷ高高木水銀
灯用いて、ランプより１０ｃ＋ｍの距離で３０　゛秒間
紫外線を照射した。

ガラス型より脱型した後、１１０℃で１時間保持しレン
ズの内部歪をとり除いた。同時に平板ガラスによる鋳型
にても２■厚の平板を得てこれらの硬化働くついて物性
評価を行なった。

結果を第１表に示した。

実施例２ 実施例１におりて、メチルフェニルグリ−オキシレート
（Ｌ２部の代りに″ｔ−、ブチルパーオキシイソブチレ
ート２部を用いて、７０℃で２時間、１００℃で３時間
重合硬化させてレーンズ成形物と平板硬化物を得た。こ
の評価結果を第１表、Ｉ／ｃ示した。

実施例３〜９、比較例１〜５ 実施例１と同様に第１表に示す単量体を用いレンズを製
造した。結果を第１表に併記した。

ただし、比較例１．２については、ジイソプロピルパー
オキシパーカーボネートをそれぞれ３部、ＣＬ２部用い
て加熱重合硬化させた。第１表における単量体の略号は
それぞれ下記の通りである。

Ｕｌ）Ｍｌ　：キシリレンジイソシアネートと２−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート を反応させて得られたウレタンジメ タクリレート ＵＤＭ２：イソホロンジイソシアネートと２−ヒドロキ
クエチルメタクリレート を反応させて得られたウレタンジメ タクリレート ＵＤＭ５ニジフェニルメタンジイソシアネートと２−ヒ
ドロキクエチルメタクリレ ートを反応させて得られたウレタン ジメタクリレート ＵＤＡｌ　：キシリレンジイソシアネートと２−ヒーロ
キシプロビルアクリレートヲ 反応させて得られたウレタンジアク リレート ＢｚＭ：ペンジルメタクリレート ＰＭ：フェニルメタクリＶ−ト ＰＰＭ：フェノキシエチルメタクリレートＤＧＢ　ニジ
エチレングリコールビスアリルカーボネート ＭＭＡ：メチルメタクリレート １！ｉＭ１　：ビスフェノールＡ型ジェポキシとメタク
リル酸からなるエポキシジメタクリ レート ０１１：メチルフェニルグリオキンレートＨ１１：ｔ−
ブチルパーオキシイソブチレート０１２：２−ヒドロキ
シ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン ０１３：ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン Ｈ１２ニジイソプロピルバーオキシバーカーボネート ｏ１４：ベンゾフェノン ０１５：λ４，６−）リメチルペンゾイルジフェニルフ
オスフィンオキサイド 〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明の材料は透光性、耐衝撃性
、耐摩耗性、染色性に優れ、かつ高屈折率であることか
らプラスチックレンズ用材料として好適である°ことが
判る。

特許出願人　　三菱レイヨン株式会社 代理人　弁理士　告　澤　敏　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）１分子中に（メタ）アクリロイル基を２個以上有
   するウレタンポリ（メタ）アクリレート４０〜９０重量
   部、 （Ｂ）一般式〔 I 〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２は水素原子又はメチル基を、ｍ
   又はｎは０又は１以上の整数を示す。） で表わされる単量体の少なくとも１種１０〜６０重量部
   、及び （Ｃ）遊離基のエネルギー活性源を生じさせる重合開始
   剤の少なくとも１種を（Ａ）、（Ｂ）成分の合計量１０
   ０重量部に対して０．０１〜５重量部から成り、かつ該
   組成物の重合体の屈折率が１．５３以上であることを特
   徴とするプラスチックレンズ材料。