JPH05215902A

JPH05215902A - プラスチックレンズ材料

Info

Publication number: JPH05215902A
Application number: JP2133692A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukushima; 洋福島; Akira Motonaga; 彰元永
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1992-02-06
Publication date: 1993-08-27

Abstract

(57)【要約】【構成】エポキシ化合物に有機酸を反応させて得られ
る（メタ）アクリル酸エステル誘導体（Ａ）成分、分子
内に重合性不飽和二重結合を有する化合物（Ｂ）成分お
よび、ラジカル重合開始剤（Ｃ）成分からなるプラスッ
チクレンズ用樹脂組成物をラジカル重合硬化してなる、
屈折率が１．５８以上であることを特徴とするプラスッ
チクレンズ材料【効果】屈折率が１．５８以上の高屈折率を有する低
比重のプラスチックレンズを得ることができ、耐熱性、
表面硬度、耐薬品性に優れている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性、表面硬度、耐薬
品性及び透明性に優れ、かつ高屈折率で低比重なプラス
チックレンズ材料に関する。

【０００２】

【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
られている。中でも眼鏡レンズとして用いられる透明プ
ラスチックは耐熱性、耐薬品性が要求されるため、ポリ
メチルメタクリレ−ト、ポリスチレン等の熱可塑性プラ
スチックではなくポリジエチレングリコールビスアリル
カーボネート（ＣＲ−３９）等の熱硬化性プラスチック
が使用されていた。

【０００３】しかし、近年、ＣＲ−３９が低屈折率であ
ることから、高屈折率の新規な透明プラスチックを開発
する試みが多数なされている。高屈折率のプラスチック
を得ようとする場合、分子構造にフッ素を除くハロゲン
原子の導入、芳香族環の導入を行なうのが一般的であ
る。特に、１．５８以上の高屈折率レンズ材料を得よう
とする場合、フッ素を除くハロゲン基で置換した芳香族
環を有する樹脂を用いるのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハロゲ
ン基を置換した芳香族環を有する樹脂を用いる場合、樹
脂硬化物の比重が高くなるため、樹脂硬化物の高屈折率
化によりレンズの薄肉化が可能になっても軽量化の効果
が相殺されるとゆう欠点があった。この発明は上述の背
景になされたものであり、その目的とするところは、屈
折率が１．５８以上の高屈折であり、かつ低比重、耐熱
性、表面硬度、耐薬品性に優れたプラスチックレンズを
得ることができる材料を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を解決するために鋭意検討した結果、特定の化合物を
主成分とするラジカル重合可能な組成物の共重合体をプ
ラスチックレンズに応用したところ、低比重、耐熱性、
表面硬度、耐薬品性及び透明性に優れた屈折率１．５８
以上の高屈折なプラスチックレンズが得られることを見
出し本発明に至った。

【０００６】すなわち、本発明のプラスチックレンズ材
料は、下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分
からなるプラスッチクレンズ用樹脂組成物をラジカル重
合硬化してなる、屈折率が１．５８以上であることを特
徴とするものである。（Ａ）下記の一般式（１）で表わせるエポキシ化合物
に、下記の一般式（２）で表される有機酸を、前者のエ
ポキシ基（Ｘ）と後者のカルボキシル基（Ｙ）との当量
比（Ｘ／Ｙ）を１／０．８〜１／１．２の範囲で反応さ
せて得られる（メタ）アクリル酸エステル誘導体２０〜
８０重量部

【化３】（式中、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は各々独立して水素、
メチル基、臭素、塩素、またはヨウ素を表し、ｌ、ｍ、
ｎおよびｏは、各々独立して１〜４の整数を表す）

【化４】（式中、Ｘ⁵は、水素、メチル基、臭素、塩素、または
ヨウ素を表し、ｐ、ｑは、各々独立して１〜４の整数を
表す。またＲ¹およびＲ²は、各々独立して水素、また
は、メチル基を表す）（Ｂ）分子内に重合性不飽和二重結合を有する化合物２
０〜８０重量部（Ｃ）少なくとも１種のラジカル重合開始剤０．００５
〜５重量部（ただし、（Ａ）成分（Ｂ）成分の合計量を１００重量
部とし、（Ｃ）成分は、該合計量１００重量部に対して
０．００５〜５重量部とする）

【０００７】

【作用】以下、詳細に本発明を説明する。（Ａ）成分
は、一般式（１）で示されるエポキシ化合物、例えば
９、９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンジ
グリシジルエーテルと、一般式（２）で示される有機
酸、例えば２−メタクリロイルオキシエチルフタル酸か
ら、三級アミン、四級アンモニウム塩、イミダゾール化
合物を触媒にして合成される。（Ａ）成分は、本発明の
レンズ材料の基本成分であって、レンズに高屈折率、耐
熱性、表面硬度、耐薬品性を与える成分である。

【０００８】（Ｂ）成分としては、分子内に少なくとも
重合性不飽和二重結合を有する化合物ならどのようなも
のでも使用できる。重合性不飽和二重結合の種類として
は、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アリル基、ビニ
ル基が挙げられる。溶解性、希釈性の点から低粘度のも
のが望ましく、屈折率の点からは分子内に芳香族環を有
するものが望ましい。特に、スチレン、クロルスチレ
ン、ジクロルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチ
レン、ジビニルスチレン等のスチレン誘導体、フェニル
（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクレ−ト、
ビフェニル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル
酸エステル類、ジアリルフタレート、ジメタリルフタレ
−ト、ジアリルビフェニレ−ト等のアリル化合物が好ま
しい。（Ｂ）成分は、一種類を単独で使用しても良い
し、数種類を併用しても良い。

【０００９】（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合比は、
（Ａ）成分（Ｂ）成分の合計量を１００重量部とした
時、（Ａ）成分２０〜８０重量部に対して、（Ｂ）成分
８０〜２０重量部である。（Ａ）成分が８０重量部以上
となると、該配合物の粘度が高くなりすぎ、作業性が低
下する。２０重量部以下では、発明の目的が達成できな
い。望ましくは、（Ａ）成分（Ｂ）成分の合計量を１０
０重量部とした時、（Ａ）成分３０〜７０重量部に対し
て、（Ｂ）成分７０〜３０重量部とするのがよい。

【００１０】（Ｃ）成分のラジカル重合開始剤は、特に
制限するものでない。熱あるいは、可視光線、赤外線、
紫外線等の活性エネルギー線で活性ラジカルを発生する
ものであれば良い。熱で活性ラジカルを発生する開始剤
（熱重合開始剤）の例としては、ジイソプロピルパーオ
キシジカーボネート（ＩＰＰ）、ｔ−ブチルパ−オキシ
イソブチレ−ト、１，１，３，３−テトラメチルパ−オ
キシ−２−エチルヘキサノエ−ト等の有機過酸化物、
２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレルニトリ
ル）、アゾビスイソブチロニトリル等が使用できる。活
性エネルギー線により活性ラジカルを発生する開始剤
（光重合開始剤）の例としては、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
シクロヘキシルフェニルケトン、メチルフェニルグリオ
キシレ−ト、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェ
ニルフォスフィンオキサイド、ベンジルジメチルケタ−
ル等を用いることができる。（Ｃ）成分のラジカル重合
開始剤は、単独で使用しても良いし、数種類併用しても
良い。（Ｃ）成分の使用量は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分
の合計量を１００重量部とした時、該合計量１００重量
部に対して、０．００５〜５重量部である。

【００１１】本発明の材料は、本発明の目的を妨げない
範囲において、プラスチックレンズの耐衝撃性、染色性
を向上させるために、ペンタエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ノナエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、ノナブチレングリコールジ（メタ）アク
リレート、ジエチレングリコールビスアリルカーボネー
ト等の脂肪族モノマーを適量添加するのが良い。本発明
のプラスチックレンズは酸化防止剤、黄変防止剤、紫外
線防止剤、ブルーイング剤、顔料等の添加剤が含まれて
もよい。硬化方法は所望の形状の２枚のガラス鋳型を、
ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等から
なるガスケットを介して型を作り、これに配合物を注入
した後加熱するか、活性エネルギー線を照射する、ある
いはこれらの組み合わせであってもよい。

【００１２】

【実施例】以下に実施例及び比較例を掲げ本発明を更に
詳しく説明する。

【００１３】合成例１攪拌装置、還流用冷却器付きの２リットル４つ口フラス
コに、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−フル
オレンのジグリシジルエーテル（分子量４６２．５、エ
ポキシ当量２４６ｇ／ｅｑ、新日鉄化学（株）製、商品
名カルドエポキシ樹脂ＥＳＦ−３００）２４６ｇ、２−
メタクリロイルオキシエチルフタル酸（分子量２７８、
共栄社油脂化学工業（株）製、商品名ライトエステルＨ
Ｏ−ＭＰ）２７８ｇ、ベンジルトリメチルアンモニウム
クロライド５．２４ｇ、ヒドロキノンモノメチルエーテ
ル０．２６ｇ、トルエン５００ｇを入れ均一に攪拌し
た。

【００１４】その後、攪拌を続けながら加熱し、反応し
た。まず、７０℃で４時間、８５℃で６時間、１００℃
で６時間、約１１０℃で還流条件下４時間の反応を行っ
た。反応の進行は、反応液の酸価を測定することにより
行い、酸価５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下になった時点で反応を
終了した。反応終了後、反応液を減圧下加熱することに
よりトルエンを除去し、目的のメタクリル酸エステル誘
導体を得た。

【００１５】実施例１合成例１で得られたメタクリル酸エステル誘導体７０
ｇ、スチレン３０ｇ、触媒として、１，１，３，３−テ
トラメチルパ−オキシ−２−エチルヘキサノエ−ト０．
１ｇ、ｔ−ブチルパ−オキシイソブチレ−ト０．０５ｇ
を混合し均一な配合物とした後、５０ｍｍＨｇに減圧し
て１０分間脱気した。

【００１６】次に、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ
５ｍｍの強化ガラス２枚を間隔が２ｍｍとなる様に対向
させ、周囲をポリ塩化ビニル製チューブ状ガスケットで
囲むことにより構成された鋳型内に前記の配合物を注入
し、４０℃から１００℃まで２０時間かけて加熱昇温し
硬化させた。硬化物を鋳型より脱型し、硬化物の内部歪
を除去するため１２０℃で１時間かけ加熱処理し、透明
な平板を得た。この平板は、可視光線透過率は９０％で
あり、屈折率（５８９．３ｍｍのＤ線）は１．６２と高
かった。さらに、ＴＭＡによるＴｇは１６０℃であり、
アセトン、トルエン等の耐薬品性も優れていた。ロック
ウエル硬度はＨＲＭ１２０、比重は１．２３であった。

【００１７】実施例２合成例１で得られたメタクリル酸エステル誘導体５０
ｇ、ビフェニルメタクリレート２０ｇ、スチレン３０
ｇ、触媒として、１，１，３，３−テトラメチルパ−オ
キシ−２−エチルヘキサノエート０．１ｇ、ｔ−ブチル
パ−オキシイソブチレ−ト０．０５ｇを混合し室温で攪
拌し均一な配合物とした後、５０ｍｍＨｇに減圧して１
０分間脱気した。次に、実施例１で使用したと同じ鋳型
内に注入し、４０℃から１００℃まで２０時間かけて加
熱昇温し硬化させた。硬化物を鋳型より脱型し、硬化物
の内部歪を除去するため１２０℃で１時間かけ加熱処理
し、透明な平板を得た。この平板は、可視光線透過率は
９０％であり、屈折率（５８９．３ｍｍのＤ線）は１．
６０であった。ＴＭＡによるＴｇは１４０℃であり、ア
セトン、トルエン等の耐薬品性も優れていた。さらに、
該硬化物のロックウエル硬度はＨＲＭ１１０、比重は
１．２４であった。

【００１８】実施例３合成例１で得られたメタクリル酸エステル誘導体３０
ｇ、ビフェニルメタクリレート３０ｇ、スチレン４０
ｇ、触媒として、１，１，３，３−テトラメチルパ−オ
キシ−２−エチルヘキサノエート０．１ｇ、ｔ−ブチル
パ−オキシイソブチレ−ト０．０５ｇを混合し室温で攪
拌し均一な配合物とした後、５０ｍｍＨｇに減圧して１
０分間脱気した。次に、実施例１で使用したと同じ鋳型
内に注入し、４０℃から１００℃まで２０時間かけて加
熱昇温し硬化させた。硬化物を鋳型より脱型し、硬化物
の内部歪を除去するため１２０℃で１時間かけ加熱処理
し、透明な平板を得た。この平板は、可視光線透過率は
８９％であり、屈折率（５８９．３ｍｍのＤ線）は１．
６１であった。ロックウエル硬度はＨＲＭ１００、ＴＭ
ＡによるＴｇは１１５℃であり、アセトン、トルエン等
の耐薬品性も優れていた。さらに、該硬化物の比重は
１．２２であった。

【００１９】比較例１ジエチレングリコールビスアリルカ−ボネ−ト１００
ｇ、ジイソプロピルパ−オキシジカ−ボネ−ト２．５ｇ
を室温でよく攪拌し均一な配合物とした後、５０ｍｍＨ
ｇに減圧して１０分間脱気した。次に、実施例１で使用
した鋳型内に注入し、４０℃で１０時間、６０℃で５時
間、９０℃で５時間保持して硬化させた。脱型後、１０
０℃で１時間加熱処理した。この平板は、可視光線透過
率は９２％であり、屈折率（５８９．３ｍｍのＤ線）は
１．４９９であった。さらに、ＴＭＡによるＴｇは８０
℃であった。ロックウエル硬度はＨＲＭ９５、比重は
１．３２であった。

【００２０】合成例２攪拌装置、還流用冷却器付きの１リットル４つ口フラス
コに、テトラブロムビスフェノールＡジグリシジルエ−
テル（エポキシ当量３４０ｇ／ｅｑ、東都化成株式会社
製、商品名ＹＤＢ−３４０）３４０ｇ、メタクリル酸
（分子量８６．１ｇ、三菱レイヨン株式会社製）８６．
１ｇ、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド４．
２６ｇ、ヒドロキノンモノメチルエーテル０．２１ｇを
入れ攪拌し均一溶液とした。その後、攪拌を続けなが
ら、７０℃で４時間、８５℃で４時間、１００℃で２時
間、約１１０℃で４時間の反応を行い目的のエポキシメ
タクリレート得た。反応の進行は、反応液の酸価を測定
することにより行い、酸価１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下になっ
た時点で反応の終点とした。

【００２１】比較例２合成例２で得られたエポキシメタクリレート６０ｇ、ス
チレン４０ｇ、触媒として、１，１，３，３−テトラメ
チルパ−オキシ−２−エチルヘキサノエ−ト０．１ｇ、
ｔ−ブチルパ−オキシイソブチレ−ト０．０５ｇを混合
し均一な配合物とした後、５０ｍｍＨｇに減圧して１０
分間脱気した。

【００２２】次に、実施例１で使用したと同じ鋳型内に
注入し、４０℃から１００℃まで２０時間かけて加熱昇
温し硬化させた。硬化物を鋳型より脱型し、硬化物の内
部歪を除去するため１２０℃で１時間かけ加熱処理し、
透明な平板を得た。この平板は、可視光線透過率は８９
％であり、屈折率（５８９．３ｍｍのＤ線）は１．５９
９であった。さらに、ＴＭＡによるＴｇは１３０℃であ
った。ロックウエル硬度はＨＲＭ１１０、比重は、１．
４０と高いものであった。

【００２３】

【発明の効果】上記の実施例に実証されるように本発明
のプラスチックレンズ用材料は、屈折率が１．５８以上
の高屈折率を有する低比重のプラスチックレンズを得る
ことができる。また、これは耐熱性、表面硬度、耐薬品
性に優れている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分および
（Ｃ）成分からなるプラスッチクレンズ用樹脂組成物を
ラジカル重合硬化してなる、屈折率が１．５８以上であ
ることを特徴とするプラスッチクレンズ材料。（Ａ）下記の一般式（１）で表わせるエポキシ化合物
に、下記の一般式（２）で表される有機酸を、前者のエ
ポキシ基（Ｘ）と後者のカルボキシル基（Ｙ）との当量
比（Ｘ／Ｙ）を１／０．８〜１／１．２の範囲で反応さ
せて得られる（メタ）アクリル酸エステル誘導体２０〜
８０重量部【化１】（式中、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³およびＸ⁴は各々独立して水素、
メチル基、臭素、塩素、またはヨウ素を表し、ｌ、ｍ、
ｎおよびｏは、各々独立して１〜４の整数を表す）【化２】（式中、Ｘ⁵は、水素、メチル基、臭素、塩素、または
ヨウ素を表し、ｐ、ｑは、各々独立して１〜４の整数を
表す。またＲ¹およびＲ²は、各々独立して、水素、また
は、メチル基を表す）（Ｂ）分子内に重合性不飽和二重結合を有する化合物２
０〜８０重量部（Ｃ）少なくとも１種のラジカル重合開始剤０．００５
〜５重量部（ただし、（Ａ）成分（Ｂ）成分の合計量を１００重量
部とし、（Ｃ）成分は、該合計量１００重量部に対して
０．００５〜５重量部とする）