JPH05303003A - 光学材料用組成物及び光学材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 主成分として式Ｉ及びIIの有機硫黄化合物を
含む光学用材料組成物及び該光学材料用組成物を重合硬
化させてなる屈曲率が１．５５以上の光学材料。 （Ｘは、ハロゲン原子又はメチル基を示す。またｌは、
１又は２を示し、ｍ及びｎは、０又は１を示す） （Ｒ_１、Ｒ_２は同一若しくは異なる基であって、Ｈ又は
メチル基を示す。ｐ、ｑは０〜５の整数を示す） 【効果】 低臭性で、ハンドリング性に優れ、硬化重合
の反応制御・成型が容易で、高い屈折率・アッベ数、小
さい色収差・光学歪、優れた光学的透明性、耐熱性、耐
溶剤性及び耐衝撃性等を有し、軽量化が可能である。メ
ガネ、カメラ、光学用素材等のプラスチックレンズ用等
の光学材料として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学材料用組成物及び光
学材料に関し、更に詳しくは、屈折率、色収差、透明度
等の光学特性および種々の機械的特性に優れた光学材料
用組成物及び光学材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、軽量性、成形容易性、耐衝撃性お
よび染色性などに優れた合成樹脂材料が、無機ガラスに
代わってレンズ材料として使用されている。該合成樹脂
材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポ
リジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ポリ
スチレン、ポリカーボネートが知られている。前記ポリ
メチルメタクリレート、ポリジエチレングリコールビス
アリルカーボネートは、軽量性、耐衝撃性に優れている
ものの、屈折率が１．４９程度と低いためレンズとして
用いる場合、無機ガラスに比べて厚いレンズが要求さ
れ、高倍率化、軽量化には適さないという欠点がある。
また、前記ポリスチレン、ポリカーボネートにおいては
屈折率が、１．５８〜１．５９程度と高いものの、熱可
塑性樹脂であるため、射出成形時に複屈折による光学歪
を生じやすいという問題があり、ほかにも耐溶剤性、耐
摩擦性に欠けるなどの欠点がある。

【０００３】そこで最近になって、高屈折率であってこ
れら従来の欠点を改善するためのいくつかの技術提案が
なされている。例えば、特開平１−３０９００２号公報
には、ジスチリル型の有機硫黄化合物と、３価又は４価
のチオール化合物とを硬化させてなるプラスチックレン
ズが、また特開平１−３１５７０１号公報には、分子内
にビニル基をモル平均で１．３個以上有する化合物と、
チオール基をモル平均で１．１個以上有する化合物とを
特定の割合で混合し硬化させてなる含硫黄プラスチック
レンズが、更に、特開平２−５８００１号公報には、ジ
メルカプトベンゼン核置換物と１分子あたり少なくとも
２個の反応性不飽和基を有する化合物とを反応させて得
られる高屈折率光学用樹脂がそれぞれ提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の光
学用樹脂は、高屈折率を有しているものの色収差の点で
問題があり、さらに原料に用いるチオール化合物の悪臭
が強く、作業環境的にも問題があり、また原料モノマー
の粘度が高いためにハンドリング性に劣るという問題が
ある。

【０００５】更にまた、重付加及び重縮合により得られ
る光学用樹脂においては、重合反応の制御が困難である
ため、歩留まりが悪いなどの欠点がある。

【０００６】したがって本発明の目的は、低臭性で硬化
させる際のハンドリング性に優れた光学材料用組成物を
提供することにある。

【０００７】本発明の別の目的は、プラスチックレンズ
用あるいはその他の光学用樹脂として望ましい屈折率、
色収差、透明度等を有し、種々の機械的特性に優れた光
学材料を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、主成分
として下記一般式化３及び化４で表わされる有機硫黄化
合物（以下、化３で表わされる化合物を有機硫黄化合物
１と、化４で表わされる化合物を有機硫黄化合物２と称
す）を含むことを特徴とする光学材料用組成物が提供さ
れる。

【０００９】

【化３】

【００１０】

【化４】

【００１１】また本発明によれば、前記光学材料用組成
物を重合硬化させてなることを特徴とする、屈折率が
１．５５以上の光学材料が提供される。

【００１２】以下本発明を更に詳細に説明する。

【００１３】本発明の光学材料用組成物は、主成分とし
て、前記一般式化３及び化４で表わされる有機硫黄化合
物１及び有機硫黄化合物２を含むことを特徴とする。

【００１４】本発明の光学材料用組成物において用いる
有機硫黄化合物１としては、具体的には例えば、下記化
学式化５〜化２８等を好ましく挙げることができ、使用
に際しては単独又は混合物として使用できる。

【００１５】

【化５】

【００１６】

【化６】

【００１７】

【化７】

【００１８】

【化８】

【００１９】

【化９】

【００２０】

【化１０】

【００２１】

【化１１】

【００２２】

【化１２】

【００２３】

【化１３】

【００２４】

【化１４】

【００２５】

【化１５】

【００２６】

【化１６】

【００２７】

【化１７】

【００２８】

【化１８】

【００２９】

【化１９】

【００３０】

【化２０】

【００３１】

【化２１】

【００３２】

【化２２】

【００３３】

【化２３】

【００３４】

【化２４】

【００３５】

【化２５】

【００３６】

【化２６】

【００３７】

【化２７】

【００３８】

【化２８】

【００３９】前記有機硫黄化合物１の配合割合は、組成
物全体に対して、５〜９５重量％、好ましくは３０〜９
５重量％、特に好ましくは３５〜７０重量％の範囲とな
るように配合すればよい。前記配合割合が９５重量％を
超える場合には、十分な機械的強度及び耐熱性が得られ
ず、５重量％未満の場合には、十分な屈折率が得られな
いので好ましくない。

【００４０】また前記有機硫黄化合物１を調製するに
は、具体的には例えば、４−クロロチオフェノール １
モルとクロロメチルスチレン １モルとを、水酸化ナト
リウム等の塩基の存在下にて、好ましくは反応温度０〜
５０℃にて、５〜４８時間反応させる方法等により得る
ことができる。

【００４１】本発明の光学材料用組成物において用いる
有機硫黄化合物２としては、具体的には例えば、下記化
学式化２９〜化４０等を好ましく挙げることができ、使
用に際しては単独又は混合物として使用できる。

【００４２】

【化２９】

【００４３】

【化３０】

【００４４】

【化３１】

【００４５】

【化３２】

【００４６】

【化３３】

【００４７】

【化３４】

【００４８】

【化３５】

【００４９】

【化３６】

【００５０】

【化３７】

【００５１】

【化３８】

【００５２】

【化３９】

【００５３】

【化４０】

【００５４】前記有機硫黄化合物２の配合割合は、組成
物全体に対して、５〜９５重量％、好ましくは１０〜７
０重量％、特に好ましくは２０〜５０重量％の範囲とな
るように配合すればよい。前記配合割合が９５重量％を
超える場合には、十分な耐衝撃性及び高いアッベ数が得
られず、５重量％未満の場合には、十分な耐熱性が得ら
れないので好ましくない。

【００５５】また前記有機硫黄化合物２を調製するに
は、具体的には例えば、下記一般式化４１で表わされる
２価アルコール又は２価チオール １モルと、(メタ)ア
クリル酸クロリド １〜４モルとを、脱塩酸剤としてト
リエチルアミン、ピリジン等の塩基の存在下にて、好ま
しくは反応温度０〜５０℃にて、１〜４８時間反応させ
る方法等により得ることができる。

【００５６】

【化４１】

【００５７】本発明の光学材料用組成物は、他の原料モ
ノマー成分として重合性モノマーを含むことができる。
前記重合性モノマーとしては、例えば、スチレン；α−
メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−クロロスチ
レン等のα−置換スチレン、ハロゲン核置換スチレン、
アルキル核置換スチレン；ジビニルベンゼン、クロロメ
チルスチレン、ジエチレングリコ−ルビスアリルカ−ボ
ネ−ト、（メタ）アクリル酸、酢酸アリル、ジアリルイ
ソフタレート、（メタ）アクリロニトリル、安息香酸ビ
ニル、アルキル（メタ）アクリレート、アルケニル（メ
タ）アクリレート、アルコキシポリエチレングリコール
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレ
ート、ジアルキルアミノエチル（メタ）アクリレート、
エチレングリコールビス（メタ）アクリレート、ポリエ
チレングリコールビス（メタ）アクリレート、プロプレ
ングリコールビス（メタ）アクリレート、ポリプロピレ
ングリコールビス（メタ）アクリレート、ビスフェノー
ルＡビス(メタ)アクリレート、1,ω-アルカンジオール
ジ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレー
ト、グリセロール(メタ)アクリレート、ジブロモネオペ
ンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチル
グリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロ
パントリ(メタ)アクリレート、ベンジルビニルベンジル
スルフィド、ペンタエリスリトール(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート、テト
ラメチロールメタン（メタ）アクリレート、２，２−ビ
ス（４−（メタ）アクリロキシエトキシフェニル）プロ
パン、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシエトキ
シジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−
（メタ）アクリロキシポリエトキシフェニル）プロパ
ン、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロキシプロポキ
シフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（メタ）ア
クリロキシポリプロポキシフェニル）プロパン等の（メ
タ）アクリル酸エステル；リン酸−２−（メタ）アクリ
ロイルオキシエチル等を好ましく挙げることができ、使
用に際しては単独若しくは混合物として用いることがで
きる。

【００５８】また、本発明の光学材料用組成物には、更
に必要に応じて、ＵＶ吸収剤、着色防止剤、連鎖移動
剤、酸化防止剤、香料、有機染料、無機顔料等の添加物
を添加することもできる。

【００５９】本発明の光学材料は、前記光学材料用組成
物を重合硬化させて得られる屈折率１．５５以上の材料
である。該光学材料を調製するには、例えば、前記光学
材料用組成物をラジカル重合開始剤の存在下、加熱重合
させることにより得ることができる。前記ラジカル重合
開始剤は、１０時間半減期温度が１６０℃以下の有機過
酸化物またはアゾ化合物等を用いることができ、具体的
には例えば、クミルペルオキシネオデカノエート、ジイ
ソプロピルパーオキシジカーボネート、ターシャリブチ
ルペルオキシピバレート、過酸化ラウロイル、ターシャ
リブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、過酸
化ベンゾイル、１，１−ビス（ターシャリブチルペルオ
キシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、アゾビ
スイソブチロニトリル等が挙げられ、使用に際しては単
独又は混合物として用いることができる。前記ラジカル
重合開始剤の使用量は、光学材料用組成物の全原料モノ
マー成分１００重量部に対し１０重量部以下、特に好ま
しくは５重量部以下である。

【００６０】前記加熱重合を行うには、例えば前記光学
材料用組成物とラジカル重合開始剤とを直接所望の型枠
内に仕込み、好ましくは０〜２００℃、１〜４８時間加
熱することにより重合させることができる。この際重合
系は、例えば窒素、二酸化炭素、ヘリウムなどの不活性
ガス雰囲気下で行なうのが望ましい。また、前記加熱重
合させる前に、光学材料用組成物を例えば０〜２００
℃、０．５〜４８時間予備重合させたのち、所望の型枠
内に仕込み、後重合させることもできる。

【００６１】更に、得られる光学材料の表面物性を向上
させる目的で、硬化後に例えばハードコート、マルチコ
ート、反射防止コート、ＵＶ吸収コート、後染色等の種
々の表面処理を施すこともできる。

【００６２】

【発明の効果】本発明の光学材料用組成物は、硫黄化合
物特有の悪臭が無く、低粘度であるため、ハンドリング
性に優れ、硬化重合の際の反応制御及び成型が容易であ
る。また本発明の光学材料は、１．５５以上の屈折率及
び高いアッベ数を有し、しかも色収差および光学歪が小
さく、光学的透明性、耐熱性、耐溶剤性及び耐衝撃性に
も優れており、更には比重が小さく軽量化が可能である
ので、メガネ用レンズ、カメラレンズ、光学用素材など
のプラスチックレンズ用あるいはその他の光学用樹脂材
料として有用である。

【００６３】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。

【００６４】

【実施例１】クロロフェニルビニルベンジルスルフィド
６ｇ（メタ体：パラ体＝２：３、重量比）及び４，４’
−ジメルカプトジフェニルスルフィドジメタクリレート
４ｇからなる光学材料用組成物に、ターシャリブチルペ
ルオキシ−２−エチルヘキサノエート０．０５ｇを添加
混合した。次いで２枚のガラス型中に仕込んだ後、４０
℃の恒温槽中に入れ、１２時間で７０℃まで昇温し、次
いで４時間で１１０℃まで昇温して、最終に１００℃で
２時間加熱した。続いて１００℃で２時間アニーリング
処理を行い硬化樹脂を得た。得られた硬化樹脂を前記型
枠から取り出し、屈折率、アッベ数、ｂ＊値および耐熱
性を下記方法に従って測定した。その結果を表１に示
す。 ・屈折率及びアッベ数：アッベ屈折率計（アタゴ株式会
社製）を用い、また中間液にヨウ化メチレンを用いて測
定を行った。 ・ｂ＊値（黄色度）：日本電色工業株式会社製フォトメ
ーターモデル１００１を用いて測定した。なおこの値が
小さいほど黄色度が小さく良好である。 ・耐熱性：１３０℃のオイルバス中にて変形及び変色の
ないものを○、変形あるいは変色の有るものを×とし
た。

【００６５】

【実施例２〜１４】表１に示す原料モノマーからなる光
学材料用組成物をそれぞれ用いた以外は、実施例１と同
様に硬化樹脂を調製し、各測定を行った。その結果を表
１に示す。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【比較例１〜５】表２に示す原料モノマーを用いた以外
は実施例１と同様に硬化樹脂を調製し、各測定を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００６８】

【表２】

【００６９】表１、２より明らかなように、本発明の光
学材料は、比較例と比べて、屈折率、耐熱性、黄色度等
の光学特性において優れていることがわかる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主成分として下記一般式化１及び化２で
   表わされる有機硫黄化合物を含むことを特徴とする光学
   材料用組成物。 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】 請求項１記載の光学材料用組成物を重合
   硬化させてなることを特徴とする、屈折率が１．５５以
   上の光学材料。