JPH0772301A - プラスチックレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い屈折率を有し、耐熱性及び耐薬品性に優
れたプラスチックレンズを提供する。 【構成】 次の式〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕 （式〔Ｉ〕中、ｎは、３又は４を表す。）で表される繰
り返し単位のうち、式〔Ｉ〕の繰り返し単位が２〜３０
モル％であり、式〔ＩＩ〕の繰り返し単位が２〜３０モ
ル％であり、式〔ＩＩＩ〕の繰り返し単位が残部を占
め、還元粘度が０．３５〜０．６ｄｌ／ｇ（３０℃、ジ
メチルホルムアミド中、濃度１ｇ／ｄｌで測定）である
芳香族ポリスルホン共重合体からなるプラスチックレン
ズ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い屈折率を有し、し
かも耐熱性及び耐薬品性に優れたプラスチックレンズに
関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズは、無機レンズと異
なり、軽量でしかも割れにくく、その上染色が容易であ
るところから、近年は眼鏡レンズ、カメラレンズ等の光
学素子として急速に普及し始めてきている。プラスチッ
クレンズの素材として現在広く用いられている樹脂とし
ては、例えば、アクリル樹脂、ジエチレングリコールカ
ーボネート樹脂等の透明性の樹脂が多く使われている。

【０００３】これらの樹脂は、軽量でしかも耐衝撃性に
優れ、染色も容易で、切削、研磨等の加工性も良好であ
る等の優れた特徴を有している。しかしながら、屈折率
（ｎ _D ）が無機レンズ（ｎ_D ＝１．５２）に比べてｎ_D
＝１．５０と小さいため、例えば、ガラスレンズと同等
の光学物性を得るためには、レンズの中心厚、コバ厚及
び曲率を大きくする必要があり、このため全体に肉厚に
なって実用上の不利が生じていた。

【０００４】この問題点を解決するために、屈折率が
１．６０と高いポリカーボネート等を使用する等の工夫
が行われている（特開平２−１８５０１号公報）。しか
しながら、このものは耐熱性が１５０℃と低く、例え
ば、高出力光源のもとでは光源の熱により変形してしま
う等の欠点を有していた。更に、ポリカーボネートは耐
薬品性（特に耐ケトン系薬品）が低く、レンズ表面に反
射防止膜、ハードコート膜等を形成する際に、塗料とし
て使用可能な有機溶剤に制限を受ける等の問題点があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑み、高い屈折率を有し、耐熱性及び耐薬品性に優れた
プラスチックレンズを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、特定構造を有する芳香族ポリスルホンが上記問
題点をみごとに解決する事実を見いだし、本発明を完成
した。本発明の要旨は、次の式〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕

【０００７】

【化２】

【０００８】（式〔Ｉ〕中、ｎは３又は４を表す。）で
表される繰り返し単位のうち、式〔Ｉ〕の繰り返し単位
が２〜３０モル％であり、式〔ＩＩ〕の繰り返し単位が
２〜３０モル％であり、式〔ＩＩＩ〕の繰り返し単位が
残部を占め、還元粘度が０．３５〜０．６ｄｌ／ｇ（３
０℃、ジメチルホルムアミド中、濃度１ｇ／ｄｌで測
定）である芳香族ポリスルホン共重合体によりプラスチ
ックレンズを構成するところにある。

【０００９】本発明に係る芳香族ポリスルホン共重合体
は、モノマーとして式〔Ｉ〕の繰り返し単位を２〜３０
モル％有する。３０モル％を超えると成形性が低下し、
２モル％未満では耐薬品性が低下するので、上記範囲に
限定される。

【００１０】式〔ＩＩ〕の繰り返し単位は、本発明に係
る芳香族ポリスルホン共重合体に２〜３０モル％含まれ
る。３０モル％を超えると成形性が低下し、２モル％未
満では耐薬品性が低下するので上記範囲に限定される。

【００１１】式〔Ｉ〕の繰り返し単位を形成しうるモノ
マーとして、例えば、４，４′′−ジヒドロキシ−ｐ−
ターフェニル、４，４′′′−ジヒドロキシ−ｐ−クォ
ーターフェニル等を用いることができる。

【００１２】式〔ＩＩ〕の繰り返し単位を形成しうるモ
ノマーとして、例えば、４，４′−ジフルオロジフェニ
ルスルホン、４，４′−ジクロロジフェニルスルホン、
４，４′−ジブロモジフェニルスルホン、４，４′−ジ
ヨードジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシジ
フェニルスルホン、４−フルオロ−４′−ヒドロキシジ
フェニルスルホン、４−クロロ−４′−ヒドロキシジフ
ェニルスルホン、４−ブロモ−４′−ヒドロキシジフェ
ニルスルホン、４−ヨード−４′−ヒドロキシジフェニ
ルスルホン等を用いることができる。

【００１３】式〔ＩＩＩ〕の繰り返し単位を形成しうる
モノマーとして、例えば、４−クロロ−４′−（ｐ−ヒ
ドロキシフェニル）ジフェニルスルホン、４−フルオロ
−４′−（ｐ−ヒドロキシフェニル）ジフェニルスルホ
ン、４−ブロモ−４′−（ｐ−ヒドロキシフェニル）ジ
フェニルスルホン、４−ヨード−４′−（ｐ−ヒドロキ
シフェニル）ジフェニルスルホン、４−フルオロ−４′
−（ｐ−フルオロフェニル）ジフェニルスルホン、４−
クロロ−４′−（ｐ−クロロフェニル）ジフェニルスル
ホン、４−ブロモ−４′−（ｐ−ブロモフェニル）ジフ
ェニルスルホン、４−ヨード−４′−（ｐ−ヨードフェ
ニル）ジフェニルスルホン、４−ヒドロキシ−４′−
（ｐ−ヒドロキシフェニル）ジフェニルスルホン等を用
いることができる。

【００１４】本発明の芳香族ポリスルホン共重合体に
は、式〔ＩＩＩ〕の繰り返し単位の一部が下記のモノマ
ーの一つ又は複数のものと３０モル％以下の量で置き換
えられてもよい。

【００１５】ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ、ジ
フルオロメチレンビスフェノール、４，４′−（１−フ
ェニルエチリデン）ビスフェノール、４，４′−（ジフ
ェニルメチレン）ビスフェノール、４，４′−ジヒドロ
キシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシベン
ゾフェノン、

【００１６】ｐ−ヒドロキシフェノール、４，４′−ジ
ヒドロキシビフェニル、４−（ｐ−ヒドロキシフェニル
スルホニル）−４′−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホ
ニル）ビフェニル、４−（ｐ−ヒドロキシフェニルスル
ホニル）−４′−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホニ
ル）ジフェニルメタン、

【００１７】（４−フルオロフェニル）−（４′−フル
オロフェニル）ジフルオロメタン、（４−フルオロフェ
ニル）−（４′−クロロフェニル）ジフルオロメタン、
（４−フルオロフェニル）−（４′−ブロモフェニル）
ジフルオロメタン、（４−フルオロフェニル）−（４′
−ヨードフェニル）ジフルオロメタン、（４−クロロフ
ェニル）−（４′−クロロフェニル）ジフルオロメタ
ン、（４−クロロフェニル）−（４′−ブロモフェニ
ル）ジフルオロメタン、（４−クロロフェニル）−
（４′−ヨードフェニル）ジフルオロメタン、（４−ブ
ロモフェニル）−（４′−ブロモフェニル）ジフルオロ
メタン、（４−ブロモフェニル）−（４′−ヨードフェ
ニル）ジフルオロメタン、（４−ヨードフェニル）−
（４′−ヨードフェニル）ジフルオロメタン、

【００１８】４，４′−ジフルオロベンゾフェノン、４
−フルオロ−４′−クロロベンゾフェノン、４−フルオ
ロ−４′−ブロモベンゾフェノン、４−フルオロ−４′
−ヨードベンゾフェノン、４，４′−ジクロロベンゾフ
ェノン、４−クロロ−４′−ブロモベンゾフェノン、４
−クロロ−４′−ヨードベンゾフェノン、４，４′−ジ
ブロモベンゾフェノン、４−ブロモ−４′−ヨードベン
ゾフェノン、４，４′−ジヨードベンゾフェノン、

【００１９】４−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）
−４′−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）ビフェニ
ル、４−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）−４′−
（ｐ−クロロフェニルスルホニル）ビフェニル、４−
（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）−４′−（ｐ−ブ
ロモフェニルスルホニル）ビフェニル、４−（ｐ−フル
オロフェニルスルホニル）−４′−（ｐ−ヨードフェニ
ルスルホニル）ビフェニル、４−（ｐ−クロロフェニル
スルホニル）−４′−（ｐ−クロロフェニルスルホニ
ル）ビフェニル、４−（ｐ−クロロフェニルスルホニ
ル）−４′−（ｐ−ブロモフェニルスルホニル）ビフェ
ニル、４−（ｐ−クロロフェニルスルホニル）−４′−
（ｐ−ヨードフェニルスルホニル）ビフェニル、４−
（ｐ−ブロモフェニルスルホニル）−４′−（ｐ−ブロ
モフェニルスルホニル）ビフェニル、４−（ｐ−ブロモ
フェニルスルホニル）−４′−（ｐ−ヨードフェニルス
ルホニル）ビフェニル、４−（ｐ−ヨードフェニルスル
ホニル）−４′−（ｐ−ヨードフェニルスルホニル）ビ
フェニル、

【００２０】２−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）
−２′−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）ナフタレ
ン、２−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）−２′−
（ｐ−クロロフェニルスルホニル）ナフタレン、２−
（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）−２′−（ｐ−ブ
ロモフェニルスルホニル）ナフタレン、２−（ｐ−フル
オロフェニルスルホニル）−２′−（ｐ−ヨードフェニ
ルスルホニル）ナフタレン、２−（ｐ−クロロフェニル
スルホニル）−２′−（ｐ−クロロフェニルスルホニ
ル）ナフタレン、２−（ｐ−クロロフェニルスルホニ
ル）−２′−（ｐ−ブロモフェニルスルホニル）ナフタ
レン、２−（ｐ−クロロフェニルスルホニル）−２′−
（ｐ−ヨードフェニルスルホニル）ナフタレン、２−
（ｐ−ブロモフェニルスルホニル）−２′−（ｐ−ブロ
モフェニルスルホニル）ナフタレン、２−（ｐ−ブロモ
フェニルスルホニル）−２′−（ｐ−ヨードフェニルス
ルホニル）ナフタレン、２−（ｐ−ヨードフェニルスル
ホニル）−２′−（ｐ−ヨードフェニルスルホニル）ナ
フタレン、

【００２１】４−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）
−４′−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）ジフェニ
ルメタン、４−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）−
４′−（ｐ−クロロフェニルスルホニル）ジフェニルメ
タン、４−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）−４′
−（ｐ−ブロモフェニルスルホニル）ジフェニルメタ
ン、４−（ｐ−フルオロフェニルスルホニル）−４′−
（ｐ−ヨードフェニルスルホニル）ジフェニルメタン、
４−（ｐ−クロロフェニルスルホニル）−４′−（ｐ−
クロロフェニルスルホニル）ジフェニルメタン、４−
（ｐ−クロロフェニルスルホニル）−４′−（ｐ−ブロ
モフェニルスルホニル）ジフェニルメタン、４−（ｐ−
クロロフェニルスルホニル）−４′−（ｐ−ヨードフェ
ニルスルホニル）ジフェニルメタン、４−（ｐ−ブロモ
フェニルスルホニル）−４′−（ｐ−ブロモフェニルス
ルホニル）ジフェニルメタン、４−（ｐ−ブロモフェニ
ルスルホニル）−４′−（ｐ−ヨードフェニルスルホニ
ル）ジフェニルメタン、４−（ｐ−ヨードフェニルスル
ホニル）−４′−（ｐ−ヨードフェニルスルホニル）ジ
フェニルメタン、

【００２２】４−フルオロ−４′−（ｐ−ヒドロキシフ
ェニル）ベンゾフェノン、４−クロロ−４′−（ｐ−ヒ
ドロキシフェニル）ベンゾフェノン、４−ブロモ−４′
−（ｐ−ヒドロキシフェニル）ベンゾフェノン、４−ヨ
ード−４′−（ｐ−ヒドロキシフェニル）ベンゾフェノ
ン。

【００２３】本発明で用いる芳香族ポリスルホン共重合
体の還元粘度は０．３５〜０．６ｄｌ／ｇ（３０℃、ジ
メチルホルムアミド中、濃度１ｇ／ｄｌで測定）であ
る。還元粘度が０．３５ｄｌ／ｇ未満では脆性破壊を起
こし、０．６ｄｌ／ｇを超えると成形性が低下して残留
複屈折を示すので上記範囲に限定される。

【００２４】本発明のプラスチックレンズには、レンズ
としての性能を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線
吸収剤、離型剤、着色剤等の通常用いられる添加剤を一
種以上添加することができる。

【００２５】本発明に係る芳香族ポリスルホン共重合体
は、公知の製造方法を適宜用いることにより製造するこ
とができるが、例えば、アルカリ金属塩の存在下に極性
溶媒中で重合する求核置換重縮合法により好適に製造す
ることができる。

【００２６】このような製造方法において用いるアルカ
リ金属塩としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、炭酸ルビジウム、シュウ酸カリウム、重炭酸カリ
ウム等が好ましく、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムは特
に好ましい。

【００２７】このような製造方法において用いる極性溶
媒としては、例えば、スルホラン、ジフェニルスルホ
ン、ジメチルスルホキシド等のスルホン系溶媒、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチ
ルイミダゾリン等のアミド系溶媒等が好ましい。

【００２８】本発明の製造方法においては、重合温度
は、通常８０〜４００℃において、特に好ましくは１０
０〜３５０℃において実施するのがよい。重合時間は１
〜５時間程度が好ましい。

【００２９】本発明の芳香族ポリスルホン共重合体は、
成形によってプラスチックレンズとすることができる。
例えば、樹脂を加熱することによって軟化させ、目的と
する形を得るために設計された型の中で冷却・硬化さ
せ、目的とする形のものを得ることができる。

【００３０】光学機器用のプラスチックレンズの成形方
法としては、本発明に係る芳香族ポリスルホン共重合体
の樹脂の成形が実施可能であれば特に制限はないが、例
えば、射出成形、射出圧縮成形等が好ましい。

【００３１】本発明のプラスチックレンズについては、
更に必要に応じて、反射防止、高硬度付与、耐摩耗性向
上、防曇性付与、耐薬品性向上等のために、表面研磨、
帯電防止処理、ハードコート処理、無反射コート処理等
の物理的化学的処理をすることができる。

【００３２】本発明のプラスチックレンズは、例えば、
自動車及び電車のヘッドライト、飛行機の標識灯、探照
灯、ＣＤ／ＬＤ、ＯＨＰ等の広範な光学機器に用いるこ
とができる。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を掲げて、本発明を更に詳しく
説明する。

【００３４】実施例１ 攪拌機、ガス導入管、温度計及び先端に受器を付した凝
縮器を備えた反応容器に、４，４′′′−ジヒドロキシ
−ｐ−クォーターフェニル（以下ＤＯＱ−Ｐ）５．０７
重量部、４，４′−ジクロロジフェニルスルホン（以下
ＤＣＤＰＳ）４．３１重量部、４−クロロ−４′−（ｐ
−ヒドロキシフェニル）ジフェニルスルホン（以下ＰＢ
ＰＳ）９３．３重量部、無水炭酸カリウム２２．８重量
部、ジフェニルスルホン１００重量部を仕込み窒素置換
を行った。次に窒素雰囲気下で昇温を開始し、３２０℃
に達したところで攪拌を開始した。そのまま３２０℃で
３時間反応を行った。反応終了後、反応液を１５０℃ま
で冷却し、固化した試料にジメチルホルムアミドを１０
００ｍｌ注ぎ、溶解した試料をアセトン、メタノール混
合溶媒中に注いでポリマーのみ析出させた。さらに水洗
することにより塩化カリウムを除き、真空乾燥機で１２
０℃、２４時間乾燥してポリマーが得られた。

【００３５】得られたポリマーの還元粘度は、０．４０
ｄｌ／ｇ（３０℃、ジメチルホルムアミド中、濃度１ｇ
／ｄｌ）であった。次にこのポリマーを１軸型押出機で
ペレット化した。さらに射出成形機で温度３００〜３５
０℃の条件にて５０×５０×１０５ｍｍの平板を作成し
た。同試験片を用いて各種試験を行った。添加したモノ
マーの量及び試験結果を表１及び表２に示した。

【００３６】還元粘度（η）は、ウベローデ粘度計を用
いて、ジメチルホルムアミド中、１．０ｇ／ｄｌの濃度
で、３０℃において測定した。表中、不能とは、測定溶
媒に溶けなかったことを表す。耐熱性は、ガラス転移温
度により判断した。ガラス転移温度の測定は、セイコー
電子社製ＴＭＡを用い、昇温速度２０℃／分の条件下、
ペネトレーション法で行った。屈折率は、アッベ屈折計
でジヨードメタンを接触液として測定した。平滑性は、
成形した平板の同一表面の干渉縞の密度を測定して以下
で評価した。 ◎：干渉縞（１間隔が５ｍｍ）が１０本以下のもの ○：干渉縞（１間隔が５ｍｍ）が３０本以下のもの ×：干渉縞（１間隔が５ｍｍ）が３０本をこえるもの 耐薬品性は、得られた成形体を１ｃｍ×１ｃｍの大きさ
にカットし、アセトンに浸漬して一週間後の形状変化を
観察して以下で評価した。 ○：変化なし ×：ソルベントクラック発生若しくは形状を保持せず液
化 成形性は、試験用平板を作成したのと同じ条件で３０ｍ
ｍφ、厚さ１〜３ｍｍの球面凸レンズを試作し、歪みの
ない良好なレンズが作成できたものを○、できなかった
ものを×として評価した。

【００３７】実施例２、３、比較例１〜４ 実施例２、３、比較例２、３においては、ＤＯＱ−Ｐ、
ＤＣＤＰＳ、ＰＢＰＳを表１に示した量に代えた以外
は、実施例１と同様に行った。比較例１においては、市
販のポリカーボネート樹脂を実施例１と同様に成形し、
物性測定を行った。比較例４においては、実施例１の重
合時間を５時間に変更した以外は、実施例１と同様に行
った。これらの結果を表２に示した。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、高い屈折率を有し、し
かも成形性、耐熱性及び耐衝撃性に優れたプラスチック
レンズを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次の式〔Ｉ〕〜〔ＩＩＩ〕 【化１】 （式〔Ｉ〕中、ｎは３又は４を表す。）で表される繰り
   返し単位のうち、式〔Ｉ〕の繰り返し単位が２〜３０モ
   ル％であり、式〔ＩＩ〕の繰り返し単位が２〜３０モル
   ％であり、式〔ＩＩＩ〕の繰り返し単位が残部を占め、
   還元粘度が０．３５〜０．６ｄｌ／ｇ（３０℃、ジメチ
   ルホルムアミド中、濃度１ｇ／ｄｌで測定）である芳香
   族ポリスルホン共重合体からなるプラスチックレンズ。