JPH0244301A - 有機ガラス - 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、高屈折率を有し、アツベ収耐候性、透明性、
硬度、染色性などに優ｒ−た有機ガラスに関する。

〔従来技術〕

従来、無機ガラスに代る有機ガラスについては種々研究
されているが、欠点も多く、まだ十分に満足し得る性状
のものは得られていない。例えば、メチルメタクリレー
トやジエチレングリコールビス（アリルカーゴネー））
１−主成分とする単菫体を重合した重合体は、光学材料
やレンズとして使用されているが、その屈折率は約１．
５０と低い。

この欠点を改良し友高屈折率樹脂も種々提案されている
。例えば、ポリカーボネート、ポリスルホン系の高屈折
率樹脂が提案されている。これらの樹脂は、屈折率が約
１，６０と高いものの、光透過率が低く、光学的均質性
に欠け、また着色するなどの問題がある。

このため、架橋性の高屈折率樹脂が種々提案されている
。例えば１％開昭６１−２８９０１号公報などにフェニ
ル基をハロダン原子で置換し次フェニルメタクリレート
などノ為ロｒン原子を多数含んだ樹脂が提案されている
。しかし、これらの樹脂は比重が大きくなり、耐候性も
劣る。また、特開昭６０−１９７７１１号公報などにα
−ナフチルメタクリレートを主成分とする高屈折率樹脂
用組成物が提案すれている。これから得られる樹脂は、
高屈折率を有するものの、ナフチル基を有するためにア
ツベ数及び耐候性が劣る。更に、特開昭６１−１６７９
０１号公報などにアリールチオスチレンを主成分とする
有機光学材料が提案されている。これから得らｎる重合
体も高屈折率を有するものの、アリール基を有するため
に、アツベ数及び耐候性が十分満足できるものではない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のような先行技術の下で、光学的な用途に好適に使
用し得る有機ガラス、即ち、高屈折率、良好なアクペ数
、透明性、硬度、耐候性、染色性などの諸性質のバラン
スのとれた有機ガラスが強く望まれている。

従って、本発明が解決しようとする課題は、屈折率が１
．５９０以上で、アツベ数、透明性、硬度。

耐候性、染色性等に優れ良有機ガラスを提供することで
ある。

〔課題を解決する定めの手段〕

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を
重ねた結果、特定の構造を有するビニル単量体を重合し
て得ｙｔｘ合体が、上記の諸性質を具備し九優れた有機
ガラスとな夛得ることを見い出し、本発明を完成するに
至った。

即ち、本発明は、 下記一般式〔■〕 で示されるビニル単量体（以下、単量体（４）ともいう
。）全重合させてなる有機ガラスである。

前記一般式〔１〕中、Ｒはアルキル基であれば良く、そ
の炭素数には特に限定されない。一般に、得られる有機
ガラスの屈折率を大きく保つ九めには、アルキル基の炭
素数は１〜４の範囲であることが好ましい。ま友、前記
一般式（１３中、澹、Ｘ２゜Ｘ及びＸ４で示さｎる）１
０ｒン原子は、塩基、臭索及びヨウ素の各原子であシ、
得られる有機ガラスの屈折率及び耐候性の点から臭素原
子が好ましい。

また前記一般式〔Ｉ〕中、Ｘ４．　Ｘ２．　Ｘ３及びＸ
４で示されるアルキルチオ基はその炭素数に限定される
ものではないが、一般に得られる有機ガラスの屈折率を
大きく保つためには炭素数は１〜４の範囲であることが
好ましい。

前記一般式〔■〕中のＸ、　＃　Ｘ２１　Ｘ３及びＸ４
は、得られる有機ガラスの屈折率、アツベ数、比重及び
耐候性の観点からフルキルチオ基が０〜１個、ハロゲン
原子が０〜２個、他は水素原子であることが好ましい。

本発明に於いて好適に使用される前記一般式〔１〕で示
されるビニル単量体を具体的に例示すれば次のとおシで
ある。

尚、下記式中）工はビニル基を示す。

本発明に於いて、前記一般式（１）で示される単量体（
Ａ）を単独で重合させることもできる。しかし、上記の
単量体（２）は常温で固体又は粘稠な液体であることが
多く、このような単量体（Ａ）ｆｔ単独で重合し次場合
には、得られる有機ガラスの均質性が低下する惧れがあ
る。このような場合には、単量体（Ａ）ｅ溶解又は希釈
することができ、且つ、上記の単量体（５）と共重合し
得る他の単量体に上記の単量体（Ａ）ｔ−溶解又は希釈
させ、これらを共重合する方法が好適に使用し得る。上
記の他の単量体としては、単独重合体の屈折率が１．５
６０以上であるラジカル重合可能な単量体（以下、単量
体（Ｂ）ともいう。）が好適である。

このような単量体（Ｂ）を例示すれば、メタクリル酸ペ
ンツル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸ブロモフェ
ニル、ビスフェノール人ジメタクリレート、　２．２’
、６．６’−テトラブロモビスフェノール人ジアクリレ
ート、ビスフェノールＳジメタクリレートなどのメタク
リル酸エステル及びアクリル酸エステル類；スチレン、
クロロスチレン、ブロモスチレン、ジプロモスチレン、
トリブロモスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタ
レンなどのスチレン類；ジアリルツタレート、ジアリル
イソフタレート、クロレンド酸ジアリルなどのアリル化
合物類など及びこれらの混合物などである。

本発明に於いて、単量体（Ａ）及び単量体（Ｂ）とを共
重合させる場合のこれらの組成割合は、それぞれの単量
体の種類によって好適な割合がある之めに一概に限定で
きないが、総じて一般式（Ｉ）で表わされる単量体（Ａ
）が１０〜９０重量うの範囲で好ましく用いられ、より
好ましくは２０〜８０重量％の範囲で使用される。

また、本発明の有機ガラスを玉摺り加工あるいは切削加
工を必要とする用途に用いる場合には、前記単量体（Ｂ
）はその一部又は全部が２官能性以上の架橋性の単量体
であることが好ましい。

前記の単量体−の重合、又は単量体−と単量体（Ｂ）の
共重合の方法は、特に限定的でなく、公知の注型重合方
法を採用できる。重合開始手段は、橿穫の過酸化物やア
ゾ化合物等のラジカル重合開始剤の使用、又は紫外線、
α線、β線、ｒｓ等の照射或いは両者の併用によって行
うことができる。代表的な重合方法を例示すると、ニジ
ストマーガスケットまたはス被−サーで保持されている
モールド間に、ラジカル重合開始剤を含む前記の単量体
、又は単量体混合物を注入し、空気炉中で硬化させた後
、取出せばよい。

ラジカル重合開始剤としては、特に限定されず。

公知のものが使用できるが、代表的なものを例示すルト
、ヘンソイルノや一オキサイド、ｐ−クロロベンゾイル
パーオキサイド、デカノイルｉＪ？−オキサイド。

ラウロイルパーオキサイド、アセチルバーオキサイｒ等
のジアシルパーオキサイド；ｔ−ジチルパーオキシ−２
−ニチルヘキサネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカ
ネート、クミルノ９−オキシネオデカネ’　＋　ｊ　−
７”　ｆ　Ａ／Ｉ？−オキシベンゾエート等ツバ−オキ
シエステル；ジイソプロピルバーオキシノカー＆ネ−）
、ジー２−エチルへキシルノ母−オキシジカーボネート
、ジー鯉−プチルノぞ−オキシソカーゼネート等のｉ４
−カーＲネート；アゾピスイソプチロニトリル等のアゾ
化合物である。該ラジカル重合開始剤の使用蓋は、重合
条件や開始剤の種類、前記の単量体又は単量体混合物の
４類や組成によって異なシ、−概に限定できないが、一
般には、全単量体１００重量部に対して０５０１〜１０
３ｉ量部、好ましくは０．０１〜５重量部の範囲で用い
るのが好適である。

重合条件のうち、特に温度は得られる有機ガラスの性状
に影響を与える。この温度条件は、開始剤の種類と量や
単量体の種類によって影響を受けるので、−概に限定は
できないが、一般的に比較的低温下で重合を開始し、ゆ
っくりと温度をあげて行き、重合終了時に高温下に硬化
させる所謂テーパ型の２段重合を行うのが好適である。

重合時間も温度と同様に各種の要因によって異なるので
、予めこれらの条件に応じ定最適の時間を決定するのが
好適であるが、一般に２〜４０時間で重合が完結するよ
うに条件を選ぶのが好ましい。

勿舖、前記重合に際し、離型剤、紫外線吸収剤。

酸化防止剤１着色防止剤、帯電防止剤、ケイ光染料。

染料、顔料等の各種安定剤、添加剤は必要に応じて選択
して使用することが出来る。

さらに、上記の方法で得られる有機ガラスは、その使用
分野に応じて以下のような処理を施すことも出来る。即
ち、分散染料などの染料を用いる染色、シランカップリ
ング剤やケイ素、ジルコニウム、アンチモン、アルミニ
ウム等の酸化物のゾルを主成分とするハードコート剤や
、有機高分子体を主成分とするノ１−ドコート剤による
ハードコーティング処理や、５ｉｏ２゜Ｔｉｅ２＋　Ｚ
ｒＯ等の金属酸化物の薄膜の蒸着や有機高分子体の薄膜
の塗布等による反射防止処理、帯電防止処理等の加工及
び２次処理を施すことも可能である。

〔効　果〕

本発明によ）得られる有機ガラスは、屈折率が１．５９
０以上、さらには１．６１０以上とすることもでき、ま
九、無色透明であり、アツベ数、表面硬度。

染色性、耐候性等にも優れている。従って、本発明によ
シ得られる有機ガラスは、例えば、メガネレンズ。

光学機器レンズ等の光学レンズに最適であシ、その他、
プリズム；光デイスク基板；光ファイバー等の光学ガラ
スに好適に使用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的に説明するために、実施例を挙げ
て説明するが１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、実施例において得られた有機ガラスは、下記の試
験法によって諸物性を測定した。

（１）　　屈折率及びアツベ数 アツベの屈折計を用いて２０℃における屈折率及びアツ
ベ数を測定した。接触液には、ブロモナフタリンを使用
した。

（２）硬度 ロックウェル硬度計を用い、厚さ２　ｍｘの試験片Ｖこ
ついてＬ−スケールでの値を測定した。

（３）外観 目視により判定した。

（４）染色性 分散染料（版部セイコー■の製品名ビスタブラウン）を
１１の水に２１分数式せ、９０℃に加熱し、染色可能な
ものをＯ１染色できないものを×で評価した。

（５）　　耐候性 スｆｆＥＭ機■製ロングライフキセノンフェードメータ
ー（ＦＡＣ−２５ＡＸ　−ＨＣ型）中に試料を設置し、
１００時間キセノン光を露光した後、試料の着色の程度
を目視で観察し、ポリスチレンに比べ着色の程度が低い
ものを○、同程度のものを△、着色の程度が高いものを
×で評価した。

尚、以下の実施例で使用した単量体（Ｎ及び単量体ＣＢ
１１″ｉ下記の記号で表わした。但し、〔〕内は単独重
合体の屈折率である。

ｐＭＴｓｔ　：　ｐ−メチルチオスチレンｍＭＴｓ　ｔ
　：　ｍ−メチルチオスチレンｐＥＴｓｔ　：　ｐ−エ
チルチオスチレンｐＰｒＴｓｔ　：　ｐ−プロビルチオ
スチレン（ＭＴ）２８ｔ　：　３．４−ビス（メチルチ
オ）スチレン（ＭＴ）３ｓｔ　：　２．４．５−　）リ
ス（メチルチオ）スチレン（ＥＴ）２Ｓも：３．４−ビ
ス（エチルチオ）スチレン（ＭＴ）　（ＥＴ）Ｓ　ｔ　
：　３−メチルチオ−４−エチルチオスチレンＣＬ（Ｍ
Ｔ）Ｓｔ　：　３−クロロ−４−メチルチオスチレンＢ
ｒ（ＭＴ）Ｓｔ　：　３−ブロモー４−メチルチオスチ
レンＢ　ｒ　２　（ＭＴ　）　Ｓ　ｔ　：　３．５−ノ
プロモー４−メチルチオスチレ／Ｂ　ｒ　２　（ＭＴ）
　２８　ｔ　：　２，５−ノブ’ａ−ｖ−３．４ビス（
メチルチオ）スチレンＳｔ　：スチレン［：１．５９０
］ Ｃ２５ｔ：りｏｏスチレン（０体９ｍ体の混合物）（１
，６１０）ＤＶＢ　　：ジビニルベンゼン〔１，６１５
〕Ｂｚｈ仏：ベンノルメタクリレート（：１．５６８）
ＢＤＭＡ二２，２’、６．６’−テトラブロモビスフェ
ノール人ジメタクリレートＩ：１．６０４） 実施例１ ｐ−メチルチオスチレン１００重量部に対してラジカル
重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘ
キサネート１重量部を添加し、よく混合した。この混合
液をガラス板とエチレン−酢酸ビニル共重合体とから成
るガスケツトで精成された鋳型の中へ注入し、注型重合
を行なった。

重合は空気炉を用い３０℃から９０℃で１８時間かけ徐
々に温度を上げて行き、９０℃に２時間保持した。重合
終了後鋳型を空気炉から取り出し、放冷後、重合体を鋳
型のガラスからとりはずした。

得られた重合体は無色透明であり、屈折率は１．６４６
、アツベ赦３０．硬度１１５．比重１．１６であり染色
性、耐ｉ！：注はともに０であっ九。

実施例２ 第１表に示す単量体（Ｎ及び単量体（Ｂｌとしてスチレ
ンから成る組成物を用いた以外、実施例１と全く同様に
実施した。得られた１合体の物性を測定して、第１表に
示した。

実施例３ 第２表に示す単量体（Ｎ及び単量体（Ｂｌから成る組成
物を用いた以外、実施例１と全く同様に実施した。得ら
れた重合体の物性を測定して第２表に示した。

実施例４ 第３表に示す３種の単量体混合物を用いた以外、全て実
施例１と同様に実施した。得られた重合体の物性を第３
表に示した。

比較例１ ｐ−ビニルジフェニルスルフィドｓｏ重ｔ！、！ニジビ
ニルベンセフ５０重量部から成る組成物を用いた以外実
施例１と全く同様に実施した。得られた重合体は無色透
明であり屈折率は１．６４１、アツベ数２４、硬度１１
５、比重１．１２であり染色性は○であったが耐候性は
Δであった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、Ｒはアルキル基であり、Ｘ＿１、Ｘ＿２、Ｘ＿３
   及びＸ＿４は、夫々、同種又は異種の水素原子、ハロゲ
   ン原子又はアルキルチオ基である。 で示されるビニル単量体を重合してなる有機ガラス。