JPH05239154A - 高屈折率光学材料 - Google Patents

高屈折率光学材料

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JPH05239154A
JPH05239154A JP4041609A JP4160992A JPH05239154A JP H05239154 A JPH05239154 A JP H05239154A JP 4041609 A JP4041609 A JP 4041609A JP 4160992 A JP4160992 A JP 4160992A JP H05239154 A JPH05239154 A JP H05239154A
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aralkylene
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alkylene
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Seiichiro Hayakawa
川 誠一郎 早
Tsutomu Isaka
坂 勉 井
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 屈折率が大きく面精度にすぐれた光学材料の
提供。 【構成】 A:式〔I〕で示される含イオウビス(メ
タ)アクリレート 100重量部 (例、p−ビス〔β−(メタ)アクリロイルオキシエチ
ルチオ〕キシリレン) B:式〔II〕で示される(メタ)アクリレート/ホスフ
ェート 0.001〜1重量部 (例、(メタ)アクリロイルオキシエチル=ホスフェー
ト) C:共重合可能なスチレン系単量体またはメルカプト化
合物 1〜99重量部 からなる組成物の重合硬化樹脂からなる高屈折率光学材
料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】〔発明の背景〕
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックレンズ用
樹脂、特に高屈折率でかつ硬化物の面精度に優れたレン
ズ用樹脂に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラスチックレンズ用樹脂として
はジエチレングリコールビスアリールカーボネート樹脂
が広く用いられている。この樹脂は、耐衝撃性、透明性
に優れ、かつ光分散特性が良好であるなどの長所を有し
ているが、屈折率が1.50と低く、ガラスと同等の屈
折を得るにはレンズが肉厚になる欠点があった。
【0003】一方、種々のジアクリレートまたはジメタ
アクリレートは、容易にラジカル重合して透明性に優れ
たレンズを与えることが知られている。たとえば、臭素
含有ビスフェノールA骨格を有するジ(メタ)アクリレ
ート(特開昭59−184210号、特開昭59−19
3915号各公報)、イオウ含有芳香族骨格を有するジ
(メタ)アクリレート(特開昭60−26010号、特
開昭62−195357号各公報)などから得られるレ
ンズ用樹脂は、高屈折率でかつ高アツベ数のバランスに
優れた光学特性を示すことが知られている。
【0004】しかし、一般にこのような芳香環を含む種
々のジ(メタ)アクリレート化合物の重合によって得ら
れる高屈折率を有する硬化樹脂は、注型重合成形時にお
ける生成硬化樹脂のモールド型からの剥離により、硬化
樹脂をそのままレンズとして使用する場合の面精度が低
下する等、表面特性に問題があった。
【0005】〔発明の概要〕
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のレン
ズ用樹脂の種々の欠点を改良した、軽量で高屈折率であ
り、かつ面精度の表面特性に優れたレンズ用樹脂を提供
しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】 <要旨>本発明による高屈折率光学材料は、下記の化合
物A、BおよびCを含んでなる組成物を熱および(また
は)活性エネルギー線および(または)エチレン性不飽
和結合に対するラジカル発生剤の作用に付すことによっ
て重合硬化させてなる樹脂からなるものである。
【0007】 A:下記一般式〔I〕で示される含イオウビス(メタ)アクリレート 100重量部
【0008】(式中、Rは、水素原子またはメチル基
を示す。Rは、炭素数1〜6のアルキレン基を示す。
Arは、炭素数がいずれも6〜30であるアリーレン
基、アラルキレン基、あるいはフッ素を除くハロゲン原
子で置換されたそれらの基を示す。Xは−O−または−
S−を示す。Yは、Xが−O−のときは−S−または−
SO−を、Xが−S−のときは−S−、−SO−、
また−CO−を示すか、あるいは炭素数がいずれも1〜
12であるアルキレン基、アラルキレン基、アルキレン
エーテル基、アラルキレンエーテル基、アルキレンチオ
エーテル基およびアラルキレンチオエーテル基から選ば
れた基を示す。mおよびnは、それぞれ1〜5の整数を
示す。pは、0〜10の数を示す。複数個存在する基
は、同一でも異なってもよい。)
【0009】 B:下記一般式〔II〕で示される(メタ)アクリレート/ホスフェート 0.001〜1重量部
【0010】(式中、Rは、水素原子またはメチル基
を示す。Rは、いずれも炭素数が1〜12であるアル
キレン基、アラルキレン基、アルキレンエーテル基、ア
ラルキレンエーテル基、アルキレンチオエーテル基およ
びアラルキレンチオエーテル基から選ばれた基を示す。
は、水素原子または炭素数が1〜12のアルキル基
またはアラルキル基を示す。qは、1〜3の整数を示
す。複数個存在する基は、同一でも異なってもよい。)
【0011】 C:一般式〔I〕および(または)一般式〔II〕で表わされる化合物と共重合 しうる、スチレン系不飽和単量体もしくはメルカプト化合物から選ばれる少なく とも1種からなる化合物 1〜99重量部
【0012】<効果>本発明による高屈折率レンズ用樹
脂は、屈折率が高いだけでなくてアッベ数も高く、しか
も注型重合によってレンズとしての重合成型物を得る場
合のモールド型からの剥離もなくて、前記の従来技術の
問題点が解決されている。
【0013】〔発明の具体的説明〕 〔重合硬化物の化学的実体〕本発明による光学材料は、
化合物A、BおよびCを含んでなる組成物を熱および
(または)活性エネルギー線およひ(または)エチレン
性不飽和結合に対するラジカル発生剤の作用からなる励
起作用に付すことによって重合硬化させてなるものであ
る。
【0014】化合物AおよびBならびにCの一部(スチ
レン系単量体)はエチレン性不飽和結合を有するから、
上記の励起作用によってエチレン性不飽和結合の重付加
によって高分子化すると考えられる。そのような重合の
場に共存する非エチレン性不飽和化合物であるメルカプ
ト化合物Cがどのように挙動するかは必ずしも明らかで
はないが、化合物Cのチオール基が化合物Aおよび(ま
たは)Bのエチレン性不飽和化合物に対して所謂マイケ
ル型付加をすることによって、重合条件下に在る化合物
Aおよび(または)Bと結合する可能性が考えられる。
【0015】前記一般式〔I〕で表わされる含イオウ
(メタ)アクリレートは、それ単独でも重合させること
ができるが、硬化物の面精度が重合成形時におけるレン
ズのモールド型からの剥離によって低くなる欠点があ
る。しかるに、本発明にしたがって含イオウ(メタ)ア
クリレート〔I〕(化合物A)と、一般式〔II〕で表わ
される(メタ)アクリレート/ホスフェート(化合物
B)および他の単量体(化合物C)とを共重合させるこ
とにより、レンズとモールド型(たとえばガラス)の密
着性を向上させ、面精度に優れた硬化物を得ることがで
きる。
【0016】〔単量体成分〕本発明による光学材料用樹
脂は、特定の三成分を含んでなる組成物を重合硬化させ
てなるものである。
【0017】ここで、特定の三成分を「含んでなる」と
いうことは、この特定の三成分と共重合可能な単量体
を、本発明の趣旨を損なわない限り、具体的にはたとえ
ばこの特定の三成分の100重量部につき10重量部程
度までの量で、併用してもよいことを意味する。また、
各成分は、成分間および(または)成分内においてその
複数を併用してもよい。
【0018】<ビス(メタ)クリレート:化合物A>本
発明によるレンズ用樹脂の基本をなす単量体は、下式
〔I〕で示される含イオウビス(メタ)アクリレートで
ある。この明細書で「(メタ)アクリレート」とは、ア
クリレートおよびメタクリレートを総称するものであ
る。
【0019】
【0020】式中の記号は、下記の意味を持つ。 R:水素原子またはメチル基。 R:炭素数1〜6、好ましくは2〜4、のアルキレン
基。 Ar:炭素数がいずれも6〜30、好ましくは6〜1
5、である、アリーレン基、またはアラルキレン基、あ
るいはそれらのハロゲン置換体(たゞし、ハロゲンはフ
ッ素を除く)。好ましくは、−Ph′−、−CH−P
h′−CH−、−Ph′(p)−S−Ph′(p)
−、−Ph′(p)−SO−Ph′(p)−、−P
h′(p)−C(CH−Ph′(p)−、−P
h′(p)−CO−Ph(p)−、−CH−Ph″
(Cl)−CH−(−Ph′−:o−、m−または
p−フェニレン、−Ph′(p)−:フェニレン、−P
h″(Cl)−:o−、m−またはp−テトラクロロ
フェニレン) X:−O−または−S−。
【0021】Y:Xが−O−であるときは−S−または
−SO−、Xが−S−であるときは−S−、−SO
−または−CO−であるか、あるいはいずれも1〜12
であるアルキレン基、アラルキレン基、アルキルエーテ
ル基、アラルキレンエーテル基、アルキレンチオエーテ
ル基およびアラルキレンチオエーテル基から選ばれた
基。
【0022】mおよびn:それぞれ1〜5、好ましくは
1〜3、の整数。 p:0〜10、好ましくは0〜5、の数。 同一分子中に複数個存在する基、たとえばRは、同一
でも異なってもよい。
【0023】本発明で用いる前記一般式〔I〕で表わさ
れる含イオウ(メタ)アクリレートは、上式から明らか
なように、アクリル酸またはメタクリル酸を、イオウお
よび芳香環を含む鎖で連続した構造を有するものであ
る。
【0024】式〔I〕で示される(メタ)アクリレート
〔I〕の具体例としては、たとえば、(イ) p‐ビス
(β‐アクリロイルオキシエチルチオ)キシリレン、p
‐ビス(β‐メタクリロイルオキシエチルチオ)キシリ
レン、m‐ビス(β‐アクリロイルオキシエチルチオ)
キシリレン、m‐ビス(β‐メタクリロイルオキシエチ
ルチオ)キシリレン、α,α′‐ビス(β‐アクリロイ
ルオキシエチルチオ)‐2,3,5,6‐テトラクロロ
‐p‐キシリレン、α,α′‐ビス(β‐メタクリロイ
ルオキシエチルチオ)‐2,3,5,6‐テトラクロロ
‐p‐キシリレン、4,4′‐ビス(β‐アクリロイル
オキシエトキシ)ジフェニルスルフィド、4,4′‐ビ
ス(β‐メタクリロイルオキシエトキシ)ジフェニルス
ルフィド、4,4′‐ビス(β‐アクリロイルオキシエ
トキシエトキシ)ジフェニルスルホン、4,4′‐ビス
(β‐メタクリロイルオキシエトキシエトキシ)ジフェ
ニルスルホン、4,4′‐ビス(β‐アクリロイルオキ
シエチルチオ)ジフェニルスルフィド、4,4′‐ビス
(β‐メタクリロイルオキシエチルチオ)ジフェニルス
ルフィド、4,4′‐ビス(β‐アクリロイルオキシエ
チルチオ)ジフェニルスルホン、4,4′‐ビス(β‐
メタクリロイルオキシジエチルチオ)ジフェニルスルホ
ン、4,4′‐ビス(β‐メタクリロイルオキシエチル
チオ)ジフェニルケトン、および(ロ) 前記式〔I〕
におけるXが−S−の場合の式−Ar−(−Y−Ar
−)−が、一般式
【0025】
【化1】
【0026】(式中、Rは炭素数1〜12の、好まし
くは1〜6の、鎖中にエーテル結合を有していてもよい
アルキレン基を示し、aは平均オリゴマー化度を表わす
1〜5の数である。)で表わされるオリゴマー、または
一般式
【0027】
【化2】
【0028】(式中、aは平均オリゴマー化度を表わす
1〜5の数である。)で表わされるオリゴマーがあげら
れる。
【0029】前記一般式〔I〕で表わされる単量体のう
ちでも、重合体の屈折率等の光学的性質および単量体粘
度等の取扱い性の点からして、特に好ましい単量体は、
一般式〔I′〕で示されるビス(メタ)アクリレートで
ある。
【0030】
【化3】
【0031】(式中、Rは水素原子またはメチル基を
示し、RおよびRはそれぞれ炭素数1〜4の2価の
炭化水素残基を示し、Zはフッ素を除くハロゲン原子を
示し、bは0または1〜4の整数を示す。)
【0032】この一般式〔I′〕で表わされる単量体の
具体例としては、たとえば、p‐ビス〔β‐(メタ)ア
クリロイルオキシエチルチオ〕キシリレン、m‐ビス
〔β‐(メタ)アクリロイルオキシエチルチオ〕キシリ
レン、p‐ビス〔β‐(メタ)アクリロイルオキシイソ
プロピルチオ〕キシリレン、m‐ビス〔β‐(メタ)ア
クリロイルオキシエチルチオ〕エチルフェニレン、p‐
ビス〔β‐(メタ)アクリロイルオキシブチルチオ〕テ
トラクロロキシリレンなどがあり、さらに好ましい単量
体はp‐ビス〔β‐(メタ)アクリロイルオキシエチル
チオ〕キシリレン、およびm‐ビス〔β‐(メタ)アク
リロイルオキシエチルチオ〕キシリレンである。
【0033】<(メタ)アクリレート/ホスフェート:
化合物B>本発明で用いる下記の一般式〔II〕で表わさ
れる化合物は、リン酸誘導体であって、末端に(メタ)
アクリル基を1〜3個有する(メタ)アクリレート/ホ
スフェートである。
【0034】
【0035】式中の記号は、下記の意味を持つ。 R:水素原子またはメチル基。 R:いずれも炭素数が1〜12であるアルキレン基、
アラルキレン基、アルキレンエーテル基、アラルキレン
エーテル基、アルキレンチオエーテル基およびアラルキ
レンチオエーテル基から選ばれた基。好ましくは、炭素
数2〜4のアルキレン基。
【0036】R:水素原子または炭素数が1〜12の
アルキル基またはアラルキル基。好ましくは、水素原子
または炭素数1〜4のアルキル基またはフェニル基。 q:1〜3の整数。 同一分子中に複数個存在する基は、同一でも異なっても
よい。
【0037】式〔II〕の化合物の具体例としては、たと
えば、(メタ)アクリロイルオキシエチル=ホスフェー
ト(R:−Hまたは−CH、R:−CHCH
−、R:H、q:1)、ビス((メタ)アクリロイル
オキシエチル)=ホスフェート、トリス((メタ)アク
リロイルオキシエチル)=ホスフェート、(メタ)アク
リロイルオキシブチル=ホスフェート、ビス((メタ)
アクリロイルオキシブチル)=ホスフェート、トリス
((メタ)アクリロイルオキシブチル)=ホスフェー
ト、((メタ)アクリロイルオキシオクチル)=ホスフ
ェート、ビス((メタ)アクリロイルオキシオクチル)
=ホスフェート、4‐((メタ)アクリロイルオキシメ
チル)ベンジル=ホスフェート、ビス〔4‐((メタ)
アクリロイルオキシメチル)ベンジル〕=ホスフェー
ト、(メタ)アクリロイルオキシエチルオキシエチル=
ホスフェート、ビス((メタ)アクリロイルオキシエチ
ルオキシエチル)=ホスフェート、トリス((メタ)ア
クリロイルオキシエチルオキシエチル)=ホスフェー
ト、(メタ)アクリロイルオキシフェニルオキシフェニ
ル=ホスフェート、ビス((メタ)アクリロイルオキシ
フェニル)=ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキ
シエチルチオエチル=ホスフェート、ビス((メタ)ア
クリロイルオキシエチルチオエチル)=ホスフェート、
トリス((メタ)アクリロイルオキシエチルチオエチ
ル)=ホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシフェ
ニルチオフェニル=ホスフェート、ビス((メタ)アク
リロイルオキシフェニルチオフェニル)=ホスフェー
ト、ジエチル=(メタ)アクリロイルオキシエチル=ホ
スフェート(R:HまたはCH−、R:−CH
CH−、R:−C、q:1)、エチル=ジ
(メタ)アクリロイルオキシエチル=ホスフェート、ジ
ブチル=(メタ)アクリロイルオキシエチル=ホスフェ
ート、ブチル=(メタ)アクリロイルオキシエチル=ホ
スフェート、ジオクチル=(メタ)アクリロイルオキシ
エチル=ホスフェート、オクチル=ジ(メタ)アクリロ
イルオキシエチル=ホスフェート、(メタ)アクリロイ
ルオキシエチル=フェニル=ホスフェート、(メタ)ア
クリロイルオキシエチル=ジフェニル=ホスフェート、
ジ(メタ)アクリロイルオキシエチル=フェニル=ホス
フェートなどがあげられる。
【0038】前記一般式〔II〕で表わされる単量体のう
ちでも、単量体粘度等の取り扱い性、重合体の屈折率や
透明性などの光学的性質および耐熱性等からして、好ま
しい単量体は、一般式〔II′〕で示される(メタ)クリ
レート/ホスフェートである。
【0039】
【0040】(式中、Rは水素原子またはメチル基を
示し、Rは炭素数が1〜4であるアルキレン基を示
し、cは1〜3の整数を示す。)
【0041】この一般式(II′)で表わされる単量体の
具体例としては、たとえば、ビス(メタ)アクリロイル
オキシエチル=ホスフェート、トリス(メタ)アクリロ
イルオキシエチル=ホスフェート、(メタ)アクリロイ
ルオキシエチル=ホスフェート、(メタ)アクリロイル
オキシプロピル=ホスフェート、ビス(メタ)アクリロ
イルオキシプロピル=ホスフェート、(メタ)アクリロ
イルオキシブチル=ホスフェート、ビス(メタ)アクリ
ロイルオキシブチル)=ホスフェート、トリス(メタ)
アクリロイルオキシブチル=ホスフェートなどがあり、
さらにより好ましい単量体は、ビス(メタ)アクリロイ
ルオキシエチル=ホスフェートおよびトリス(メタ)ア
クリロイルオキシエチル=ホスフェートである。
【0042】<化合物C>化合物Cは、スチレン系不飽
和単量体かメルカプト化合物であって、いずれも一般式
〔I〕の化合物Aおよび(または)一般式[II]の化合
物Bと共重合可能なものである。
【0043】スチレン系不飽和単量体が化合物Aおよび
(またはB)とそのエチレン性不飽和結合の開裂を介し
てラジカル機構で共重合しうることは明らかであるが、
メルカプト化合物がどのように化合物Aおよび(また
は)Bと「共重合」するのかは必ずしも明らかではな
い。しかし、メルカプト化合物は何らかのメカニズムに
よって、本発明による光学用樹脂中に結合していると解
されることは前記したところである。
【0044】さて、化合物Cの一群であるスチレン系不
飽和単量体は、スチレンの核および(または)側鎖置換
体である。置換基は、低級アルキル(C以下程度)、
低級アルコキシ(C以下程度)、ハロゲン、トリフル
オルメチル、その他がある。スチレン系不飽和単量体の
好ましい具体例は、下式〔III 〕で示されるものであ
る。
【0045】
【化4】
【0046】(式中、Rは水素原子またはメチル基を
示し、Xはフッ素を除くハロゲン原子、zは0または
1〜5の整数を示す。複数個存在する基は、同一でも異
なってもよい。)
【0047】このようなスチレン系不飽和単量体の具体
例としては、たとえば、スチレン、クロルスチレン、ジ
クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、
トリブロモスチレン、ペンタブロモスチレン、α‐メチ
ルスチレン、p‐メチルスチレン、p‐クロロメチルス
チレン、が挙げられる。
【0048】化合物Cの他の一群は、メルカプト化合
物、すなわち−SH基を有する有機化合物、である。−
SH基すなわちチオール基は、少なくとも1個結合して
いればよい。
【0049】本発明で化合物Cとして使用することので
きるメルカプト化合物には各種のものがあるが、下式
〔IV〕、〔V〕または〔VI〕で示されるチオール化合物
が代表的である。
【0050】
【0051】(式中、R10は、−CH−または−CH
CH−を示す。R11は、炭素数がいずれも2〜15
の炭化水素残基またはアルキルエーテル残基を示す。d
は、2〜6の整数を示す。複数個存在する基は同一でも
異なってもよい。)
【0052】
【化5】
【0053】 −(−CH−)g−(式中、eおよびgはそれぞれ
1〜8の整数を示し、fは、0〜2の整数を示す。)を
示す。複数個存在する基は同一でも異ってもよい。〕
【0054】
【化6】
【0055】(式中、R12およびR13は、それぞれ同一
または異なる炭素数1〜3のアルキレン基を示す。hお
よびiはそれぞれ0または1、jは1または2を示す。
複数個存在する基は、同一でも異なってもよい。)
【0056】これらの化合物は、各群内および(また
は)各群間で併用することができる。 (イ) 一般式〔IV〕で表わされる化合物は、2〜6価
のグリコールのチオグリコール酸(すなわち、α‐メル
カプト酢酸)またはβ‐メルカプトプロピオン酸エステ
ルである。
【0057】その化合物〔IV〕の具体例としては、たと
えば、ペンタエリスリトール=テトラキス(β‐メルカ
プトプロピオネート)、ペンタエリスリトール=テトラ
キス(チオグリコレート)、トリメチロールプロパン=
トリス(β‐メルカプトプロピオネート)、トリメチロ
ールプロパン=トリス(チオグリコレート)、ジエチレ
ングリコール=ビス(β‐メルカプトプロピオネー
ト)、ジエチレングリコール=ビス(チオグリコレー
ト)、トリエチレングリコール=ビス(β‐メルカプト
プロピオネート)、トリエチレングリコール=ビス(チ
オグリコレート)、ジペンタエリスリトール=ヘキサキ
ス(β‐メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリス
リトール=ヘキサキス(チオグリコレート)などがあげ
られる。
【0058】(ロ) 一般式〔V〕で示される化合物の
具体例としては、たとえば、トリス〔2‐(β‐チオプ
ロピオニルオキシ)エチル〕トリイソシアヌレート、ト
リス(2‐チオグリコニルオキシエチル)イソシアヌレ
ート、トリス〔2‐(β‐チオプロピオニルオキシエト
キシ)エチル〕トリイソシアヌレート、トリス(2‐チ
オグリコニルオキシエトキシエチル)トリイソシアヌレ
ート、トリス〔3‐(β‐チオプロピオニルオキシ)プ
ロピル〕トリイソシアヌレート、トリス(3‐チオグリ
コニルオキシプロピル)トリイソシアヌレートなどがあ
げられる。
【0059】(ハ) 一般式〔VI〕で表わされる化合物
の具体例としては、たとえば、ベンゼンジメルカプタ
ン、キシリレンジメルカプタン、4,4′‐ジメルカプ
トジフェニルスルフィドなどがあげられる。
【0060】これ等の化合物Cの単量体の中でも、スチ
レン系不飽和単量体としてはスチレン、およびジブロモ
スチレンが、メルカプト化合物としてはペンタエリスト
リール=テトラキス(β‐メルカプトプロピオネート)
およびペンタエリスリトール=テトラキス(チオグリコ
レート)、ならびにこれらの混合物が好ましい。
【0061】<単量体組成物>本発明に従って「重合硬
化」させるべき組成物は、化合物A、BおよびCを下記
の比率で含んでなるものである。
【0062】化合物B、すなわち(メタ)クリレート/
ホスフェート、の割合が少なすぎると硬化樹脂の面精度
およびコーティング密着性の改良効果が得られなくなる
し、逆に多すぎると重合成形後硬化物をモールド型、特
にガラス型、から脱型することが不可能となる。
【0063】また、化合物C、すなわち化合物Aおよび
(または)Bのイオウ(メタ)アクリレートないし(メ
タ)アクリレート/ホスフェートと「共重合」しうる他
の単量体の割合が少なすぎると、硬化樹脂の耐衝撃性が
低くなるし、逆にこの割合が過度に多い場合には、硬化
樹脂の耐熱性が低くなる。化合物Cとしてスチレン系不
飽和単量体もしくはメルカプト化合物を2種以上使用す
る場合には、これら単量体の総量をもって上記組成割合
とする。また、スチレン系不飽和単量体とメルカプト化
合物とを共に使用する場合の両者の組成割合は、前者の
10〜90重量部に対して後者の90〜10重量部、好
ましくは前者の40〜90重量部に対して後者の60〜
10重量部、である。
【0064】この単量体組成物は、化合物A、Bおよび
Cを含んでなるものである。ここで「含んでなる」とい
うことは、生成重合硬化物が高屈折率および高耐衝撃性
という本発明光学材料の特徴を過度に損なわない限り、
化合物AおよびBと共重合可能なエチレン性不飽和単量
体を少量、たとえば化合物A+B+C合計100重量部
に対して10重量部程度まで、また適当な補助資材を、
含んでもよいことを意味する。そのような単量体として
は、メタクリル酸低級アルキル、ジビニルベンゼン、前
記公知技術に属するジ(メタ)アクリレートその他があ
りうる。そのような補助資材としては、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、染顔料、その他がある。
【0065】<重合硬化>エチレン性不飽和化合物では
ないメルカプト化合物をも含むことある組成物を、熱お
よび(または)活性エネルギー線および(または)エチ
レン性不飽和結合に対するラジカル発生剤の作用に一段
であるいは多段にわたって付すことによって、重合硬化
させて、本発明による光学材料を製造する。
【0066】ここで、化合物A、BおよびCの重合硬化
に対する励起作用のうち「熱」は、単なる熱の加用の外
に、熱重合開始剤(詳細後記)の併用を包含するもので
あり、「活性エネルギー線」は紫外線、イオン化放射線
その他のエネルギー線の単なる加用の外に、光重合開始
剤(詳細後記)の併用を包含するものであり、また「ラ
ジカル発生剤」は上記の熱重合開始剤と重複することが
あり得て、単なる該剤の使用の外にたとえばそれが過酸
化物等の酸化剤からなるときに還元剤と組合せた所謂レ
ドックス系をなす場合を包含するものである。
【0067】重合硬化工程は、単量体組成物に上記のよ
うな励起作用を印加することによって実施することがで
きる。具体的には、たとえば遊離ラジカルを発生する開
始剤を添加する公知のラジカル重合により行なわせるこ
とができるが、その生産性を向上させるために、紫外線
硬化または紫外線硬化と加熱重合とを併用するのが望ま
しい。たとえば、組成物に光重合開始剤および熱重合開
始剤を添加したものをモールド型内に注入し、紫外線照
射により脱型するに充分な程度まで硬化させ、次いで脱
型後、オーブンでさらに加熱重合させる。
【0068】その際に用いる光重合開始剤としては、た
とえば、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインイソプロピルエーテル、ジエチルチオキサン
ソン、ジエトキシアセトフェノン、1‐ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、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などがあげ
られる。
【0069】また、その熱重合開始剤としては、ベンゾ
イルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボ
ネート、ラウロイルパーオキサイド、t‐ブチルパーオ
キシ(2‐エチルヘキサノエート)、アゾイソブチロニ
トリルなどがあげられる。
【0070】光重合開始剤及び熱重合開始剤の使用量
は、組成物の総重量に対して0.01〜5%程度、好ま
しくは0.03〜2%、の範囲である。その使用量が少
なすぎると硬化が不充分となるし、多すぎると硬化樹脂
が黄変しやすいし、かつ重合制御が困難となる。
【0071】本発明においては、重合硬化前の組成物に
酸化防止剤、紫外線吸収剤等を添加して硬化させること
ができることは前記したところである。
【0072】本発明により得られる光学材料は上記のよ
うな重合硬化物からなるものである。この重合硬化物は
屈折率が大きくて、その値は、1.58〜1.62程度
であることがふつうである。この重合硬化物のアッベ数
は、34〜38程度である。また、この重合硬化物は面
精度が高い(後記実施例参照)。さらにまた、この重合
硬化物は、透明性が良好である(後記実施例参照)。
【0073】このような重合硬化物からなる光学材料
は、種々の光学素子の形で利用することができる。代表
的な光学素子としては、レンズ(フレネルレンズ、棒レ
ンズ、その他の形状のものを包含するものとする)、プ
リズム、光ファイバー、ミラーその他がある。
【0074】このような光学素子は、単に本発明重合硬
化物の成型物である外に、その表面にハードコート、反
射防止コートなどの表面処理を行なったものであっても
よい。なお、本発明による重合硬化物は面精度が良好で
あるという特徴を生かして、成型物そのものが光学素子
であるようにするのが有利であるが、塊状物をいったん
作って、それを加工して光学素子を製作することができ
ることはいうまでもない。
【0075】
【実施例】以下の実施例および比較例は、本発明をさら
に詳述するためものである。これらの例における「部」
は、重量部を意味する。また、これらの例における樹脂
の諸物性は、下記の試験方法により測定したものであ
る。
【0076】 外観 目視による。 屈折率 アツベ屈折計で、25℃で測定した値である。 面精度 10個の硬化物を作製する際、目視により重合成形時に
硬化物がガラス型より剥離したものがある樹脂を×、1
枚も剥離しなかった樹脂を○とした。 硬度 鉛筆硬度による。
【0077】実施例1〜10および比較例1〜2 p‐ビス(β‐メタクリロイルオキシエチルチオ)キシ
リレン85部、ビス(メタクリロイルオキシエチル)=
ホスフェート0.003部、スチレン15部、ベンゾフ
ェノン0.05部、およびt‐ブチルパーオキシ‐2‐
エチルヘキサノエート(日本油脂社商品名「パーブチル
O」)0.3部を混合した。得られた混合物を脱泡し、
ガラス板とシリコーンゴムとで構成された直径40mm、
厚さ2mmのキャビティー内に注入し、出力80W/cm2
の高圧水銀灯を用いて、高さ40cmからガラスの片面よ
り1回3分ずつ、合計6回照射した。得られた硬化物を
脱型後、オーブン内で80℃で1時間、次いで100℃
で2時間、加熱して重合硬化物を得た。
【0078】これらの諸成分を表1備考欄に示すように
変更して、同様な重合硬化物を得た。これらの重合硬化
物の物性測定結果は、表1に示すとおりであった。
【0079】
【表1】
【0080】備 考 A:p‐ビス(β‐メタクリロイルオキシエチルチオ)
キシリレン B:p‐ビス(β‐メタクリロイルオキシエチルオキシ
エチルチオ)キシリレン C:α,α′‐ビス(β‐メタクリロイルオキシエチル
チオ)‐2,3,5,6‐テトラクロロ‐p‐キシリレ
ン D:ビス(メタクリロイルオキシエチル)=ホスフェー
ト E:トリス(アクリロイルオキシエチル)=ホスフェー
ト F:メタクリロイルオキシエチル=ホスフェート G:メタクリロイルオキシエチル=ジフェニル=ホスフ
ェート H:スチレン I:ジブロモスチレン J:ペンタエリスリトール=テトラキス(β‐チオプロ
ピオネート) K:トリス〔2‐(β‐チオプロピオニルオキシ)エチ
ル〕=トリイソシアヌレート L:ベンゾフェノン M:t‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキサノエート
【0081】
【発明の効果】本発明による特定の単量体組成物の重合
硬化物からなる光学材料が高屈折率で面精度の高いもの
であることは〔発明の概要〕の項において前記したとこ
ろである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 1/04 7132−2K

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の化合物A、BおよびCを含んでなる
    組成物を熱および(または)活性エネルギー線および
    (または)エチレン性不飽和結合に対するラジカル発生
    剤の作用に付すことによって重合硬化させてなる樹脂か
    らなる、高屈折率光学材料。 A:下記一般式〔I〕で示される含イオウビス(メタ)アクリレート 100重量部 (式中、Rは、水素原子またはメチル基を示す。R
    は、炭素数1〜6のアルキレン基を示す。Arは、炭素
    数がいずれも6〜30であるアリーレン基、アラルキレ
    ン基、あるいはフッ素を除くハロゲン原子で置換された
    それらの基を示す。Xは−O−または−S−を示す。Y
    は、Xが−O−のときは−S−または−SO−を、X
    が−S−のときは−S−、−SO−、また−CO−を
    示すか、あるいは炭素数がいずれも1〜12であるアル
    キレン基、アラルキレン基、アルキレンエーテル基、ア
    ラルキレンエーテル基、アルキレンチオエーテル基およ
    びアラルキレンチオエーテル基から選ばれた基を示す。
    mおよびnは、それぞれ1〜5の整数を示す。pは、0
    〜10の数を示す。複数個存在する基は、同一でも異な
    ってもよい。) B:下記一般式〔II〕で示される(メタ)アクリレート/ホスフェート 0.001〜1重量部 (式中、Rは、水素原子またはメチル基を示す。R
    は、いずれも炭素数が1〜12であるアルキレン基、ア
    ラルキレン基、アルキレンエーテル基、アラルキレンエ
    ーテル基、アルキレンチオエーテル基およびアラルキレ
    ンチオエーテル基から選ばれた基を示す。Rは、水素
    原子または炭素数が1〜12のアルキル基またはアラル
    キル基を示す。qは、1〜3の整数を示す。複数個存在
    する基は、同一でも異なってもよい。) C:一般式〔I〕および(または)一般式〔II〕で表わされる化合物と共重合 しうる、スチレン系不飽和単量体もしくはメルカプト化合物から選ばれる少なく とも1種からなる化合物 1〜99重量部
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