JPH0431083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の背景 技術分野 本発明は、レンズ、更に詳しく云えば高屈折
率・低分散を有する合成樹脂レンズに関するので
ある。 従来、光学機器には種々の無機ガラスレンズが
使用されてきたが、合成樹脂レンズがその軽量
性、加工性、安定性、染色性、大量生産性、低コ
ストの可能性などから無機ガラスレンズと共に広
く使用され始めている。 レンズに求められる様々な物性の中で、高屈折
率であることおよび低分散であることは極めて重
要なものである。高屈折率を有することは、例え
ば、顕微鏡、写真機、望遠鏡等の光学機器や眼鏡
レンズ等において重要な位置を占めるレンズ系を
コンパクトにし、また軽量化するだけでなく、球
面等の収差を小さく抑える利点を有する。一方、
低分散であることが色収差を少なくできる点で極
めて重要であることは言うまでもない。 しかし、一般に合成樹脂レンズにおいても、無
機ガラスレンズと同様に、高屈折率レンズは高分
散、低屈折率レンズは低分散という傾向がある。
例えば、現在眼鏡用合成樹脂レンズとして最も普
及しているレンズ材料に、ジエチレングリコール
ビスアリルカーボネート樹脂（以下CR−39とい
う）があるが、CR−39はアツベ数がν＝60と高
い（即ち分散は低い）けれども屈折率はn²⁰ _D＝
1.50と極めて低いものである。レンズ材料として
一部使用されているポリメチルメタクリレート
も、CR−39と同様にアツベ数がν＝60と高いが、
屈折率はn²⁰ _D＝1.49と低い。比較的高屈折率かつ
低分散と言われるポリスチレン（n²⁰ _D＝1.59、ν
＝30.4）およびポリカーボネート（n²⁰ _D＝1.59、ν
＝29.5）は、レンズ材料として必要とされる他の
物性において不満足である。例えば、ポリスチレ
ンは表面硬度および耐溶剤性等に欠けるし、ポリ
カーボネートは表面硬度および耐衝撃性に欠ける
ものである。高屈折率かつ低分散性の合成樹脂レ
ンズとしてポリカーボネートを改良したもの（特
開昭53−89752号公報）や芳香族ポリエステル
（特開昭54−110853号公報）も提案されているが、
まだ上述の他の物性において満足とはいい難い。
高屈折率であるポリナフチルメタクリレート
（n²⁰ _D＝1.64）およびポリビニルナフタレン（n²⁰ _D＝
1.68）はアツベ数がそれぞれν＝24およびν＝20
と低いものになつておりいずれの材料にも問題が
多い。 近時、ハロゲン置換芳香族アクリル酸エステル
もしくはメタクリル酸エステルを一成分とした屈
折率の高い重合体も知られている（特開昭53−
7788号、特開昭53−7789号および特開昭55−
15118号各公報）が、これらの共重合体はアツベ
数には言及がないし、使用するハロゲンも塩素お
よび臭素にかぎられている。 このようなところから、屈折率およびアツベ数
にバランスのとれた合成樹脂レンズが要望されて
いた。 発明の概要 要 旨 本発明は上記の点に解決を与えることを目的と
し、ヨウ素置換安息香酸誘導体のアリル化合物も
しくは（メタ）アクリル酸系化合物の共重合体に
よつてこの目的を達成しようとするものである。 すなわち、本発明による屈折率n²⁰ _D＝1.58以上
でアツベ数ν＝28以上のレンズは、下記の式(1)で
示される単量体（）20〜85重量％とこれと共重
合可能な単量体（）15〜80重量％とからなる共
重合体よりなること、を特徴とするものである。 （式中、ＲはＨもしくはCH₃、ｎは０〜４の整
数、ｍは１〜５の整数、ＺはCH₂＝CH−CH₂−、

【式】もしくは

【式】 基を表わす。） 効 果 本発明によるレンズはヨウ素置換安息香酸誘導
体のアリル化合物もしくは（メタ）アクリル酸化
合物を含む共重合体からなるため、屈折率が1.58
以上と高く、またアツベ数もν＝28以上と低分散
性であり、しかも無色性および透明性にすぐれた
極めてバランスのよいレンズであつて、前記した
従来のレンズの問題点を解決したものである。
こゝに（メタ）アクリル酸化合物とは、メタクリ
ル酸化合物もしくはアクリル酸化合物を表わすも
のとする。 本発明の共重合体がレンズ材料としてこのよう
に優れた性質を有することは本発明者等によつて
始めて見出されたものであり、この性質はこの共
重合体が単量体（）を含むものであることによ
つてもたらされたものと考えられる。 発明の具体的説明 共重合体 単量体（） 本発明による合成樹脂レンズを構成する共重合
体は、特定の共単量体成分からなるものである。 本発明の合成樹脂レンズを構成する共重合体の
重要な成分は、次の一般式(1)で示されるヨウ素含
有単量体（）である。 （式中、ＲはＨもしくはCH₃、ｎは０〜４の整
数、ｍは１〜５の整数、ＺはCH₂＝CH−CH₂−、

【式】もしくは

【式】基 を表わす。） この化合物がヨウ素置換基を有することは極め
て重要なことであつて、高い屈折率および高いア
ツベ数を得るためには必須である。その意味か
ら、ｍの値が大きいほど高い屈折率が得られる。
目的とする屈折率に応じてｍの値は１〜５までが
選択される。 単量体（）が

【式】基を有す ることは本発明のレンズに研摩性の向上およびア
ツベ数の向上を与えるので好ましいことである
が、ｎの数が大きいとヨウ素含有の効果が薄れる
方向でもあるので、本発明に於てｎは０乃至４ま
での整数が用いられる。単量体（）は、ｎの値
の異なるものの混合物であつても良い。 Ｚは、ラジカル重合性を有する官能基であつ
て、CH₂＝CH−CH₂−、

【式】も しくは

【式】基である。単量体（） と共重合する他の単量体がアリル基を有する場合
にはアリル基がメタクリルないしアクリル基を有
する場合にはメタクリルないしアクリル基をもつ
ものが好ましく用いられる。 この様な単量体（）の具体的な例をあげる
と、例えば、２，４，６−トリヨード安息香酸ア
リル、オルトヨード安息香酸アリル、ｐ−ヨード
安息香酸アリル、２，４，６−トリヨード安息香
酸アリルオキシエチル、２，４，６−トリヨード
安息香酸メタクリロキシエチル、オルトヨード安
息香酸メタクリロキシエチル、ｐ−ヨード安息香
酸アクリロキシエチル、オルトヨード安息香酸メ
タクリロキシエトキシエチル等をあげることがで
きる。勿論これ等は一例であり、本発明はこれ等
のみに限定されるものではない。 このような単量体（）は本発明のレンズにお
いて少量でも高屈折率化および高アツベ数化には
有効であるが、本発明レンズがよりよいものであ
るためには、この共重合体は20乃至85重量％、特
に40〜70重量％、が単量体（）からなるもので
あることが好ましい。単量体（）の量が85重量
％を越えると、共重合体は高屈折率ではあるが材
質的にもろくなる傾向を示すので、本発明におい
ては85重量％までが使用される。 共単量体（） この単量体（）20乃至85重量％及びこれと共
重合し得る単量体少なくとも一種以上との共重合
によつて得られる共重合体は高屈折率、低分散を
有することは前述の通りであり、有用な合成樹脂
レンズ材料となる。 単量体（）と共重合し得る共単量体（）と
しては多くの単量体をあげることが出来るが、こ
れ等の共単量体は単量体（）と共重合させたと
きに単量体（）由来の高屈折率および低分散の
性質を損なうものであつてはならず、換言すれ
ば、屈折率n²⁰ _D＝1.58以上で低分散（アツベ数28
以上）の共重合体が得られるような単量体を選ぶ
必要がある。 単量体（）と共重合可能な単量体としては一
官能性または二官能性以上の多官能性のエチレン
性不飽和化合物が好ましく用いられる。二官能性
以上の化合物は架橋共重合体を与えて表面硬度お
よび耐溶剤性を改良することができるので、共単
量体として二官能性以上の化合物を少くとも１種
使用することが好ましい。 これらの単量体（）としては、(イ)各種アクリ
ル酸エステルもしくはメタクリル酸エステル、す
なわち一価または多価アルコールとアクリル酸ま
たはメタクリル酸とのエステル、例えば２，２−
ビス（４−メタクリロキシエトキシ−３，５−ジ
ブロモフエニル）プロパン、エチレングリコール
ジメタクリレート、２，４，６−トリブロモフエ
ニルメタクリレート、(ロ)スチレン、ジビニルベン
ゼン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物、
(ハ)ジアリルフタレート、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネートのような各種アリル化合
物、が例示される。また、次式(2)または(3)で表わ
される三官能性のトリアジン環構造を有する単量
体は、特に共重合体の表面硬度および耐溶剤性の
向上の点から好ましい。

【式】

【式】 （R₁，R₂およびR₃は、−CH₂−CH＝CH₂、−
CH₂−Ｃ≡CHおよび

【式】より選 ばれた同一もしくは少くとも一つが異なる基） 上記トリアジン環構造を有する単量体の代表的
な例としては、トリアリルイソシアヌレート、シ
アヌール酸トリアリル、ジアリルプロパルギルシ
アヌレート等をあげることができる。 これらの共単量体（）は、生成共重合体に期
待する性質あるいは使用目的に応じて15乃至80重
量％、好ましくは30乃至60重量％、の範囲で適宜
選択される。 重 合 上記単量体（）および（）の重合は、通常
のラジカル重合開始剤で進行する。重合方式も、
通常のラジカル重合に慣用されるものでありう
る。しかし、本発明ではプラスチツクレンズに利
用の観点から注型重合が一般的に好ましい。 注型重合法は周知の技術である。注型重合容器
としては、板状、レンズ状、円筒状、角柱状、円
錐状、球状、その他用途に応じて設計された鋳型
または型枠その他が使用される。その材質は、無
機ガラス、プラスチツク、金属など合目的的な任
意なものでありうる。重合は、このような容器内
に投入した単量体と重合開始剤との混合物を必要
に応じて加熱することによつて行なう場合の外
に、別の容器である程度の重合を行なわせて得た
プレポリマーないしシロツプを重合容器に投入し
て重合を完結させる態様によつて行なうこともで
きる。所要単量体および重合開始剤は、その全量
を一時に混合しても、段階的に混合してもよい。
また、この混合物は、生成共重合体に期待する用
途に応じて、帯電防止剤、着色剤、充填剤、紫外
線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤その他の補助資
材を含んでいてもよい。 得られた共重合体は、完結していないかも知れ
ない重合を完結させるためないし硬度をあげるた
めに加熱し、あるいは注型重合によつて内包され
た歪を除去するためアニーリングを行なう等の後
処理を行なうことができることはいうまでもな
い。 レンズ 本発明によるレンズは、レンズ材料が特定の共
重合体であるという点を除けば、従来の合成樹脂
レンズと本質的には変らない。従つて、注型重合
法によつて本共重合体を直接にレンズとして得る
か、あるいは板材その他から削り出すかし、必要
に応じて表面研磨、帯電防止処理、無反射コーテ
イング、その他の後処理を行なえば、本発明共重
合体生得の諸特性を有するレンズが得られる。更
に、表面硬度を上げるべく、無機質材料を表面に
蒸着等により塗被したり有機系コード剤をデイツ
ピング等により塗被することも勿論可能である。 実験例 実施例 １ (1) オルトヨード安息香酸アリルの合成 オルトヨード安息香酸と過剰のチオニルクロラ
イドとを還流下に３時間反応させ、チオニルクロ
ライドを減圧留去して、オルトヨード安息香酸ク
ロライドを得た。これを、ジクロルメタンを溶媒
とし、トリエチルアミンを触媒として、アリルア
ルコールと反応させて、オルトヨード安息香酸ア
リルを得た。蒸留等の精製をくり返した後の収率
は、73％であつた。 (2) 重 合 合成精製されたオルトヨード安息香酸アリルを
50重量部、および２，２−ビス（４−メタクリロ
キシエトキシ−３，５−ジブロモフエニル）プロ
パン50重量部にラウロイルパーオキサイド1.0部
を添加して、60℃／15時間、80℃／１時間、100
℃／１時間および110℃／１時間の条件で塊状重
合を行なつた。 得られた共重合体は無色で透明美麗であつた。
この共重合体の屈折率およびアツベ数は、次に示
す通りであつた。

【表】 このように、実施例１の共重合体は高い屈折率
と低分散を兼ね備えた有用なレンズ材料であつ
た。 実施例 ２ 実施例１で得られた、オルトヨード安息香酸ア
リル65重量部にトリアリルイソシアヌレート35重
量部を加え、ベンゾイルパーオキサイド３重量部
を加えて、60℃／15時間、80℃／１時間、100
℃／１時間および110℃／１時間の条件で塊状重
合を行なつた。得られた共重合体は、無色透明で
美麗であつた。この共重合体の屈折率およびアツ
ベ数は、次に示す通りであつた。

【表】 このように実施例２の本発明の共重合体は、高
い屈折率と高いアツベ数のバランスの良い光学材
料を提供するものである。 実施例 ３ オルトヨード安息香酸メチルとヒドロキシエチ
ルメタクリレートとよりオルトヨード安息香酸メ
タクリロキシエチルを得た。 このオルトヨード安息香酸メタクリロキシエチ
ル70重量部、スチレン15重量部およびトリアリル
イソシアヌレート15重量部を混合し、これにラウ
ロイルパーオキサイド1.0重量部を添加して、60
℃／15時間、80℃／１時間、100℃／１時間およ
び110℃／１時間の条件で塊状重合を行なつた。
得られた共重合体は、透明美麗であつた。得られ
た共重合体の屈折率およびアツベ数は、次に示す
通りであつた。

【表】 このように、実施例３の共重合体も高い屈折
率、高いアツベ数の有用なレンズ材料である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の式(1)で示される単量体（）20〜85重
   量％とこれと共重合可能な単量体（）15〜80重
   量％とからなる共重合体よりなることを特徴とす
   る、屈折率n²⁰ _D＝1.58以上でアツベ数28以上の高
   屈折率レンズ。 （式中、ＲはＨもしくはCH₃、ｎは０〜４の整
   数、ｍは１〜５の整数、 ＺはCH₂＝CH−CH₂−、 【式】もしくは【式】基 を表わす。）