JPH0572401A - 高屈折率プラスチツクレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】成形性、透明性、染色性、耐衝撃性が良好であ
り、軽量で、重合時における黄変が少なく、新たに局所
排気設備等を設けずにジエチレングリコールビス（アリ
ルカーボネート）重合体レンズ製造設備で製造でき、廃
棄物となった場合でも燃焼処理で有害なガスを発生する
ことがない高屈折率プラスチックレンズを提供する。 【構成】ジアリルイソフタレート、ジエチレングリコー
ルビス（アリルカーボネート）、ジアリルテレフタレー
トを共重合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形性、透明性、染色
性、耐衝撃性が良好であり、軽量で、重合時における黄
変が少なく、新たに局所排気設備等を設けずにジエチレ
ングリコールビス（アリルカーボネート）重合体レンズ
製造設備で製造でき、廃棄物となった場合でも燃焼処理
で有害なガスを発生することがない高屈折率プラスチッ
クレンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガラスレンズに代わってプラスチ
ックレンズの普及が急速に進んでいる。これは、プラス
チックレンズが従来のガラスレンズに比較して軽量であ
り、耐衝撃性、加工性などに優れているという理由によ
るものであり、また、染色が容易であることから、眼鏡
レンズにおいてファッション性が高められるという点に
もある。

【０００３】一般に、プラスチックレンズにおいて用い
られる素材は、ジエチレングリコールビス（アリルカー
ボネート）、メチルメタクリレート、スチレン、ポリカ
ーボネートなどの単独重合体あるいは共重合体からなる
透明プラスチックであるが、眼鏡用プラスチックレンズ
としては、特に成形性、玉摺加工性、研磨加工性、耐熱
性、染色性、耐薬品性、耐擦傷性、耐光性に優れ、熱硬
化性樹脂であるジエチレングリコールビス（アリルカー
ボネート）の重合体が最も好適なものとされている。

【０００４】しかしながら、ジエチレングリコールビス
（アリルカーボネート）の重合体は屈折率が１．５０程
度であり、従来のガラスレンズ（クラウンガラス）の屈
折率１．５２３程度と比較すると屈折率が低く、このた
め凹レンズにおいてはガラスレンズに比べてレンズの周
辺厚が大きくなるという欠点があり、これは特にレンズ
の度数が大きくなると顕著となるという問題点があっ
た。

【０００５】従って、これらの問題点を解決するためジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）の重合
体はもとより、各種のプラスチックレンズの素材につい
て高屈折率化が検討されている。

【０００６】特にジエチレングリコールビス（アリルカ
ーボネート）と同様に、分子中にアリル基を有する単量
体を重合して得られるレンズは成形性に優れている。こ
の分子中にアリル基を有する単量体を用いた、多くの提
案がなされている。

【０００７】ジエチレングリコールビス（アリルカーボ
ネート）とジアリルイソフタレートとの共重合体よりな
る高屈折率プラスチックレンズが特開昭５３−７７８７
号公報に開示されている。ジエチレングリコールビス
（アリルカーボネート）とジアリルフタレートとベンジ
ルメタクリレートまたはフェニルメタクリレート誘導体
との共重合体よりなる高屈折率プラスチックレンズが特
公昭５７−４２８４１号公報に開示されている。ジエチ
レングリコールビス（アリルカーボネート）とベンジル
メタクリレートとジアリルイソフタレートとの共重合体
よりなる高屈折率プラスチックレンズが特公平２−３９
７６１号公報に開示されている。ジエチレングリコール
ビス（アリルカーボネート）と核ハロゲン置換ジアリル
フタレートとの共重合体体よりなる高屈折率プラスチッ
クレンズが特開昭６０−１２５０３号公報に開示されて
いる。

【０００８】我々も、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）およびグリシジ
ルメタクリレートとを含む共重合体からなることを特徴
とする高屈折率プラスチックレンズ（特開昭６４−１５
７０２号公報）、芳香環を有するジアリルエステル、ジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）、けい
皮酸アリルまたはけい皮酸グリシジルとの共重合体から
なる高屈折率プラスチックレンズ（特開平１−２４４４
０１号公報）、芳香環を有するジアリルエステル、ジエ
チレングリコールビス（アリルカーボネート）およびマ
レイン酸ジエステルとの共重合体からなる高屈折率プラ
スチックレンズ（特開平１−２４６５０１号公報）を提
案している。

【０００９】また、一般に高屈折率プラスチックを得る
には、単量体が芳香族を含むものであること、ハロゲン
（フッ素を除く）や硫黄を含有すること、金属塩を含む
ことなどが知られていて、ハロゲン（フッ素を除く）で
置換された芳香族単量体を用いて高屈折率プラスチック
レンズを得る方法（特公平３−１９５２１号公報、特開
昭６０−２４９１０１号公報など）、分子中に芳香族を
含むポリイソシアネートと分子中に硫黄原子を導入した
ポリチオールとを重合して得られる含硫黄ウレタン高屈
折率プラスチックレンズ（特開昭６３−４６２１３号公
報など）に開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】プラスチックレンズの
素材を高屈折率化する前記の提案において、特開昭５３
−７７８７号公報に開示されているジエチレングリコー
ルビス（アリルカーボネート）とジアリルイソフタレー
トとの共重合体は、ジエチレングリコールビス（アリル
カーボネート）の単独重合体と同様に、分子中にアリル
基を有する単量体だけで重合反応が進行するので、成形
性が良好である。また屈折率を１．５０〜１．５７程度
まで変化させることができる。しかしながら、共重合体
中のジアリルイソフタレートの比率が高まり、屈折率が
上昇するに従い、ジエチレングリコールビス（アリルカ
ーボネート）の単独重合体に比べて重合時における黄変
が激しくなり、眼鏡用レンズとしては実用に耐え難いも
のになるという問題点がある。

【００１１】特公昭５７−４２８４１号公報に開示され
ているジエチレングリコールビス（アリルカーボネー
ト）とジアリルフタレートとベンジルメタクリレートま
たはフェニルメタクリレート誘導体との共重合体は、重
合時に着色し易いジアリルフタレートを使用しているた
め、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）
の単独重合体に比べて重合時における黄変が激しくな
り、眼鏡用レンズとしては実用に耐え難いものになると
いう問題点がある。また、ベンジルメタクリレートまた
はフェニルメタクリレート誘導体は、アリル基に比べて
ラジカル重合反応性の高いメタクリル基を分子中に有し
ている。このため、共重合体中のベンジルメタクリレー
トまたはフェニルメタクリレート誘導体の比率が高まる
に従い、重合反応速度の制御が難しくなる。このため成
形型から重合成形物が剥離するという現象が現れ、かか
る現象によってプラスチックレンズの精度は低下し、表
面は凹凸を生じて、均一な屈折率を示さなくなる。また
ベンジルメタクリレートやフェニルメタクリレートは揮
発性の高い液体であり、局所排気設備を設けなければ作
業者の健康が損なわれる虞がある。

【００１２】特公平２−３９７６１号公報に開示されて
いるジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）
とベンジルメタクリレートとジアリルイソフタレートと
の共重合体は、ベンジルメタクリレートの混合比が高く
なるに従い重合反応速度の制御が難しくなる。このため
成形型から重合成形物が剥離するという現象が現れ、か
かる現象によってプラスチックレンズの精度は低下し、
表面は凹凸を生じて、均一な屈折率を示さなくなる。ま
た前述の通りベンジルメタクリレートは揮発性の高い液
体であり、局所排気設備を設けなければ作業者の健康が
損なわれる虞がある。

【００１３】特開昭６０−１２５０３号公報に開示され
ているジエチレングリコールビス（アリルカーボネー
ト）と核ハロゲン置換ジアリルフタレートとの共重合
体、および特公平３−１９５２１号公報、特開昭６０−
２４９１０１号公報などに開示されているハロゲン（フ
ッ素を除く）で置換された芳香族単量体を用いて高屈折
率プラスチックレンズを得る方法では、分子中へのフッ
素を除くハロゲン元素の導入により、屈折率は高められ
るが、比重が大きくなり、成形したレンズが重くなると
いう問題点がある。

【００１４】また、特公平３−１９５２１号公報、特開
昭６０−２４９１０１号公報などに開示されているハロ
ゲン（フッ素を除く）で置換された芳香族単量体を用い
て高屈折率プラスチックレンズを得る方法では、重合に
伴う体積収縮が大きく、このため成形型から重合成形物
が剥離するという現象が現れ、かかる現象によってプラ
スチックレンズの精度は低下し、表面は凹凸を生じて、
均一な屈折率を示さなくなる。さらに歪や脈理が発生し
やすく、しかも染色性はジエチレングリコールビス（ア
リルカーボネート）単独重合体より劣り、耐衝撃性など
の物理的性質が不十分であるという種々なる欠点を有し
ている。

【００１５】単量体が金属塩を含むことは、金属塩の含
量の増加と共に、屈折率は高められるが、比重が大きく
なり、成形したレンズが重くなるという問題点がある。

【００１６】近年プラスチック廃棄物の処理が問題とな
ってきた。熱可塑性樹脂の場合には、熱成形することに
より再利用が可能である。プラスチック眼鏡レンズの場
合、熱硬化性樹脂であるため、再生利用が困難である。
従ってプラスチック眼鏡レンズが廃棄物となった場合に
は何等かの処理が必要となる。炭素、水素、酸素だけで
形成される材料は、燃焼しても有毒なガスを発生し難
く、廃棄物処理が容易である。しかしながら、塩素を含
む材料は燃焼すると有害な塩化水素ガス、有機塩素化合
物ガスを発生するので処理が難しい。臭素を含む材料は
難燃材であり処理しにくいという欠点がある。また特開
昭６３−４６２１３号公報などに開示されている含硫黄
ウレタン材料のように硫黄や窒素を含む材料は、燃焼す
ると有害な硫黄酸化物ガスや窒素酸化物ガスを発生する
ので処理が難しい。

【００１７】本発明は、上記の如き問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、成形性、透明
性、染色性、耐衝撃性が良好であり、軽量で、重合時に
おける黄変が少なく、新たに局所排気設備等を設けずに
ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）重合
体レンズ製造設備で製造でき、廃棄物となった場合でも
燃焼処理で有害なガスを発生することがない高屈折率プ
ラスチックレンズを提供することにあり、ジアリルイソ
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）に、さらに第３成分としてのジアリルテレフタ
レートとの共重合体が好適であるという事実を見いだし
本発明を完成するに至ったものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的とする高屈
折率プラスチックレンズはジアリルイソフタレート、ジ
エチレングリコールビス（アリルカーボネート）、ジア
リルテレフタレートを共重合することにより得られる。

【００１９】ジアリルイソフタレートの好適使用量は１
０〜７０重量％であり、ジエチレングリコールビス（ア
リルカーボネート）の好適使用量は２０〜６０重量％で
あり、ジアリルテレフタレートの好適使用量は１０〜５
０重量％である。

【００２０】ジアリルイソフタレートとジアリルテレフ
タレートの使用量の合計が４０重量％未満の場合には屈
折率の増加がほとんどみられず、８０重量％を越えると
物理的・化学的特性が悪く、眼鏡用レンズとして好まし
くない。ジアリルイソフタレートの使用量が７０重量％
を越えるとレンズは黄変が目立つようになる。ジエチレ
ングリコールビス（アリルカーボネート）の使用量が２
０重量％未満の場合には得られるレンズの表面硬度、耐
衝撃性、耐候性等の物理的・化学的特性は劣ったものと
なる。一方、６０重量％を越えると、物理的・化学的特
性は向上するが、屈折率は低いものとなる。また、ジア
リルテレフタレートの使用量が１０重量％未満であると
レンズは黄変が目立つようになり、一方、５０重量％を
超えると得られるレンズの耐衝撃性が低下し好ましくな
い。

【００２１】本発明の高屈折率プラスチックレンズは、
ジアリルイソフタレートとジエチレングリコールビス
（アリルカーボネート）とジアリルテレフタレート、お
よび重合開始剤とを混合した混合液をガラスモールドと
樹脂製ガスケットにより組み立てられた鋳型中に流し込
み、加熱または紫外線照射などの手段を用いて硬化させ
ることにより得られる。

【００２２】本発明のプラスチックレンズの製造方法は
特に限定されない。例えば従来より行われているキャス
ティング成形方法として、前記各単量体を混合し、さら
に加熱による重合硬化に用いられる重合開始剤を添加し
て調製された調製液を成形型に注入し、加熱処理して重
合硬化させる方法が採用される。かかるキャスティング
成形方法において、成形型はガラスモールドが用いら
れ、樹脂製ガスケットによって組み立てられる。この成
形型の中に上記の如く調製された調製液を注入した後、
注入口を封止し、加熱処理する。

【００２３】加熱による重合硬化に用いられる重合開始
剤は特に限定されないが、代表的なものとして、例え
ば、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−セ
カンダリーブチルパーオキシジカーボネート、ジ−２−
エチルヘキシルパーオキシジカーボネート等のパーオキ
シジカーボネート、デカノイルパーオキサイド、ラウロ
イルパーオキサイド、アセチルパーオキサイドなどのジ
アシルパーオキサイド、ターシャリーブチルパーオキシ
イソブチレート、ターシャリーブチルパーオキシ−２−
エチルヘキサネート、ターシャリーブチルパーオキシピ
バレート等のアルキルオキシパーエステルあるいはアゾ
ビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。
これら重合開始剤の使用量は一概には限定できないが、
一般には、各単量体の総量に対して０．０５〜８重量
％、好ましくは０．１〜５重量％である。

【００２４】また、本発明のプラスチックレンズの製造
方法として光重合法を採用することもできる。この場
合、各単量体の混合液に光増感剤、例えば、代表的なも
のとして、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベ
ンゾインエチルエーテル、ベンゾフェノン、アセトフェ
ノンなどを各単量体の総量に対して０．０１〜８重量％
を添加して、紫外線灯、水銀灯などを照射することによ
って重合硬化させる。ここで、前記の重合開始剤を併用
してもよいことは勿論である。

【００２５】さらに、各単量体を混合して調製液を調製
する際に、プラスチックレンズの成形性、その他の特性
の向上を目的として、例えば、帯電防止剤、着色防止
剤、紫外線吸収剤、離型剤等を添加することは何ら問題
なく行うことができる。

【００２６】かくして得られる本発明の高屈折率プラス
チックレンズは、その外表面に、反射防止、高硬度化、
耐擦傷性、防曇性などを付与するための公知の表面処理
による被膜の形成あるいは染色処理による染色層の形成
などを好適に行うことができる。

【００２７】

【実施例】次に本発明を実施例により、さらに具体的に
説明する。実施例において、得られた高屈折率プラスチ
ックレンズの特性については次の試験法によって評価し
た。 （１）屈折率 アタゴ社製アッベ屈折率計による。 （２）透過率 朝日分光社製「ＡＳＣ−Ｍｏｄｅｌ３０４」にて測定し
た視感透過率を採用した。 （３）耐衝撃性 中心厚１．３ｍｍ、度数−５Ｄｐのレンズについて、Ｆ
ＤＡ規格に従いテストした。 （４）染色性 染色剤（「アサヒプラッセル染色剤ＡＧ−ＢＧ」、旭硝
子社製）５．０ｇ、同助剤（「ＡＧコート染色助剤」、
旭硝子社製）７．０ｇを１ｌの水に分散させた液を９０
℃に加熱し、この染浴中にレンズを３分間浸漬してＣＲ
−３９単独重合体と同等の染色性を示すものを合格とし
た。

【００２８】（５）表面硬度 バーコール硬度計９３４−１型を使用しＪＩＳ−６９１
１に準拠して行った。 （６）初期着色 目視により、着色の程度が軽度のものを合格とした。 （７）成形体と型の剥離枚数 度数−５．００のレンズ用の型を用いて、２０枚重合し
た後、型と成形体の剥がれの状態を肉眼で観察して、型
と成形体とが型離れを起こしたものを剥離枚数とした。 （８）脈理 １００Ｗ超高圧水銀灯照射装置（ウシオ電気社製、「Ｕ
Ｉ−１００」型、「ＨＢ−１０１Ａ」型）より発せられ
る平行光線にレンズをかざし、白色スクリーンに投影さ
れたレンズの像に陰影が現れないものを合格とした。 （９）比重 比重瓶を用いて測定した。

【００２９】実施例１ ジアリルイソフタレート３０重量部、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート３０重量部、ジアリルテレ
フタレート４０重量部、ジイソプロピルパーオキシジカ
ーボネート２．８重量部よりなる混合液を調製した。こ
の混合液を２枚のガラスモールドとポリエチレン製ガス
ケットとを用いて組み立てられた成形型の中に注入し、
注入口を封止後、３０℃から９５℃まで１８時間を費や
して昇温加熱処理した。その後、重合硬化したレンズを
成形型より取り出し、さらに１２０℃で１時間熱処理し
て、度数−５．００Ｄｐのレンズを得た。このレンズに
ついて特性を前記試験法に従って評価した。その特性を
表１に示す。

【００３０】実施例２〜５ 原料組成を表１に示す量に変えた他は、実施例１と同様
にして、注型成形を行い、レンズを得た。このレンズに
ついて特性を評価した。その特性を表１に示す。

【００３１】比較例１〜４ 原料組成を表１に示す量に変えた他は、実施例１と同様
にして、注型成形を行い、レンズを得た。このレンズに
ついて特性を評価した。その特性を表１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１における略号および記号は次の通りの
意味を表す。 （１）原料組成欄における略号はそれそれ下記の意味を
表す。 I:ジアリルイソフタレート、CR: ジエチレングリコール
ビス（アリルカーボネート）、T:ジアリルテレフタレー
ト、IPP:ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ME
BPP:2,2-ビス(4- メタクリロキシエトキシ-3,5- ジブロ
モフェニル) プロパン、CSt:パラクロロスチレン、St:
スチレン （２）耐衝撃性、染色性、着色、脈理欄の記号は下記の
意味を有する。 ○: 合格、×: 不合格

【００３４】表１に示されるように、実施例１〜５にお
いて、ジアリルイソフタレートとジエチレングリコール
ビス（アリルカーボネート）とジアリルテレフタレート
との共重合体はレンズとしての成形性が良好であり、高
屈折率であるとともに、要求される特性を充分満足して
いる。一方、比較例１はジアリルテレフタレートを含ま
ない例であるが、初期着色が著しくレンズとして好まし
くない。また、比較例２はジアリルイソフタレートを含
まない例であるが、耐衝撃性が不十分でレンズとして好
ましくない。臭素置換芳香族単量体を使用した比較例３
〜４においては、その共重合体の屈折率は高められる
が、重合に伴う体積収縮が大きく、このために成形型か
らの剥離を生じ、また脈理の発生も認められ、耐衝撃
性、染色性にも劣ることなど、いずれもレンズとして不
適当であることが明らかである。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、従来の高屈折率プラスチック
レンズの有する種々なる問題点を解消し、特に重合時に
おける黄変が少なく、成形性、染色性も良好であるとい
う優れた効果を有する。従って、プラスチックレンズと
してレンズの中心厚、コバ厚を小さくすることができ
て、外観上も極めて優れるという効果も認められる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジアリルイソフタレート、ジエチレングリ
   コールビス（アリルカーボネート）およびジアリルテレ
   フタレートの３成分共重合体を主成分とする高屈折率プ
   ラスチックレンズ。
2. 【請求項２】ジアリルイソフタレート１０〜７０重量％
   とジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）２
   ０〜６０重量％とジアリルテレフタレート１０〜５０重
   量％との３成分共重合体を主成分とし、かつ成形体の屈
   折率が１．５３０以上、１．５６０未満であることを特
   徴とする高屈折率プラスチックレンズ。