JPH11183701A - 合成樹脂製レンズ - Google Patents

合成樹脂製レンズ

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JPH11183701A
JPH11183701A JP9348770A JP34877097A JPH11183701A JP H11183701 A JPH11183701 A JP H11183701A JP 9348770 A JP9348770 A JP 9348770A JP 34877097 A JP34877097 A JP 34877097A JP H11183701 A JPH11183701 A JP H11183701A
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JP
Japan
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component
weight
synthetic resin
specific gravity
refractive index
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Pending
Application number
JP9348770A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Oshikiri
達也 押切
Yasushi Koyaizu
康史 小柳津
Kenji Uno
憲治 宇野
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Seed Co Ltd
Original Assignee
Seed Co Ltd
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  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高屈折率と低比重を有し、なおかつ染色性、
透明性等の光学的特性が良好であり、取扱いも便利な光
学レンズ材料からなる合成樹脂製レンズを提供する。 【解決手段】 下記構造式(1)で表される、A成分の
1,2−ビス(2−ヒドロキシエチルチオ)エタン中の
水酸基80〜100重量%と、B成分のラジカル重合性
不飽和基を有するイソシアネート化合物中のイソシアネ
ート基100重量%を、反応させることにより得られる
反応生成物であるC成分を10〜90重量%と、C成分
と共重合可能な単量体であるD成分を90〜10重量%
とからなる組成物を共重合することにより得られる共重
合体からなり、屈折率1.58以上かつ比重1.20以
下である合成樹脂製レンズ。 HO−CH2 CH2 SCH2 CH2 SCH2 CH2 −OH 構造式(1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂製レンズ
に関し、更に詳しくは良好な光学的特性、機械的特性を
有する共重合体からなる軽量な合成樹脂製レンズに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、光学レンズには種々の無機ガ
ラスや合成樹脂が使用されてきた。光学レンズ材料に
は、さまざまな物性が求められるが、そのうち、高屈折
率と低比重を有することは極めて重要である。すなわ
ち、使用されるレンズが高屈折率と低比重を有するもの
であれば、例えば顕微鏡、写真機等の光学機器や眼鏡に
おいて使用されるレンズの薄肉化、軽量化が可能となる
からである。
【0003】そのため、近年の光学レンズ材料は、高屈
折率化、低比重化が進む傾向にあり、特に無機ガラスに
対して軽量である点で著しく有利である合成樹脂製レン
ズにおいては、特に低比重化が進んでいる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】眼鏡用合成樹脂製レン
ズの材料として広く普及している「CR−39」と称さ
れるジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂
製レンズは、比重が1.31(20℃における値、以下
同じ。)であり、比較的高いものである。また、高屈折
率レンズの材料として使用されている、ハロゲン原子を
含んだ合成樹脂製レンズ(特開昭58−28117号公
報、特開昭58−176691号公報)は、比重が1.
3〜1.4程度であり、比較的高いものである。一方、
低比重の合成樹脂製レンズ材料としては、比重1.02
のポリスチレンや比重1.19のポリカーボネートなど
が知られている。しかしながら、これらは実用上必要と
されている光学的特性を十分には有していないのが現状
である。
【0005】また、耐熱性、機械強度等の諸物性に優れ
た合成樹脂製レンズ材料として、架橋構造を有する共重
合体が紹介されており、例えば特開昭63−46213
号公報、特開平2−270859号公報等に提案されて
いる含硫ウレタン系樹脂製レンズ材料が実用化されてい
る。しかしながら、これらの合成樹脂製レンズ材料は、
2液型であるために取扱いが非常に不便である、レンズ
加工時に臭いが発生する、染色性が低い等の問題があ
る。
【0006】以上のように、従来の合成樹脂製レンズ材
料は、低比重化が十分に達成されていないか、あるいは
十分な光学的特性を有していない、取扱いが不便である
等の問題を有しているのが現状である。
【0007】従って、本発明の目的は、高屈折率と低比
重を有し、なおかつ染色性、透明性等の光学的特性が良
好であり、取扱いも便利な光学レンズ材料からなる合成
樹脂製レンズを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の合成樹脂製レン
ズは、下記構造式(1)で表される、A成分の1,2−
ビス(2−ヒドロキシエチルチオ)エタン中の水酸基8
0〜100重量%と、B成分のラジカル重合性不飽和基
を有するイソシアネート化合物中のイソシアネート基1
00重量%を、反応させることにより得られる反応生成
物であるC成分を10〜90重量%と、C成分と共重合
可能な単量体であるD成分を90〜10重量%とからな
る組成物を共重合することにより得られる共重合体から
なり、屈折率1.58以上かつ比重1.20以下である
ことを特徴とする。
【0009】 HO−CH2 CH2 SCH2 CH2 SCH2 CH2 −OH 構造式(1)
【0010】本発明の合成樹脂製レンズは、高屈折率か
つ低比重であり、しかも、高い耐熱性と耐衝撃性を維持
しつつ、染色性、透明性等の光学的特性も良好であり、
1液型で取扱いも便利な光学レンズ材料からなる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明は、A成分の構造式(1)
で表される1,2−ビス(2−ヒドロキシエチルチオ)
エタン(以下、SZと呼ぶ。)を必須成分として用い
る。本発明では、まず第一に、A成分のSZをラジカル
重合可能な形にするために、B成分のラジカル重合性不
飽和基を有するイソシアネート化合物と反応を行う。つ
まり、A成分とB成分の反応生成物としてC成分を得
る。
【0012】このとき、B成分の例としては、m−イソ
プロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート
(m−TMI)、メタクリロイルイソシアネート(MA
I)、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(M
OI)などが挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。
【0013】また、この反応を行う場合において、イソ
シアネート基と水酸基のモル比は、必ずしも1:1であ
る必要はない。A成分のSZは、構造式(1)で表され
るジオールであるために、二つの水酸基のどちらか片方
でもイソシアネート基と反応していれば、ラジカル重合
が可能になるためである。しかしながら、水酸基が80
重量%未満しか反応していない場合には、光学レンズと
して十分な耐衝撃性や耐熱性を得ることが困難になるだ
けでなく、A成分のSZが完全に溶解できないために、
透明な光学レンズが得られなくなる場合がある。よっ
て、A成分のSZ中の水酸基の80重量%以上が、B成
分のイソシアネート基と反応していることが必要であ
る。
【0014】このときに生じるウレタン反応は、加温下
に無触媒で行うこともできるが、触媒を用いることによ
り加速させて行うことが好ましい。ここに、触媒として
は、ポリウレタン化学の分野において公知のものを用い
ることが可能であり、例としては、トリエチルアミン等
の第三アミン系触媒、ジブチル錫ジラウリレート等の有
機金属系触媒等が挙げられる。
【0015】本発明では、A成分とB成分の反応生成物
であるC成分の他に、C成分と共重合可能な単量体であ
るD成分を、目的に応じて1種類、あるいは多種類混合
することができる。
【0016】このとき、D成分の例としては、スチレン
(St)、α−メチルスチレン(α−MeSt)、α−
メチルスチレンダイマー(MSD)、2−メチルスチレ
ン(2−MeSt)、ジビニルベンゼン(DVB)など
のビニル化合物、ベンジルメタクリレート(BzM
A)、2,2−ビス(4−メタクリロイルオキシポリエ
トキシフェニル)プロパン(BPE−500)、2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート(HEMA)などのメタ
クリル酸エステル、ベンジルアクリレート(BzA)、
ノナエチレングリコールジアクリレート(9−EGD
A)、2−フェニルフェノールポリエトキシアクリレー
ト(OPP−1)などのアクリル酸エステル、その他が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0017】このとき、C成分とD成分の重量比は、9
0:10〜10:90であることが必要であり、好まし
くは80:20〜20:80である。C成分が90重量
%を越える場合には、混合物の粘度を低下させることが
困難になり、逆に、D成分が90重量%を越える場合に
は、光学レンズとして十分な耐衝撃性、耐熱性を得るこ
とが困難になるためである。
【0018】本発明の合成樹脂製レンズは、C成分とD
成分の混合物をラジカル重合することにより得ることが
できるが、前記各成分を適当に組み合わせることによ
り、組成物の粘度を十分に低くして、流動性が十分に高
い状態にすることが可能であるために、例えば注型容器
内において一括して実行することが可能であり、従って
容易かつ低コストで製造することができる。
【0019】注型容器を利用する注型重合法もしくは注
型反応法としては、周知の技術を利用することが可能で
あり、注型容器としては、板状、レンズ状、円筒状など
の用途に応じて設計された鋳型または型枠その他が使用
でき、その材質は、無機ガラス、プラスチック、金属な
どの任意なものを使用できる。
【0020】注型重合法によって本発明の合成樹脂製レ
ンズを得る場合には、注型容器内に上記各成分を重合開
始剤とともに投入して重合を行わせればよいが、この場
合、ウレタン反応とラジカル重合を同時に行わせてもよ
いし、また、最初にラジカル重合かウレタン反応の一方
を行わせた後に、ラジカル重合かウレタン反応の他方を
行わせることも可能である。ラジカル重合は、公知のラ
ジカル重合開始剤を用いて室温あるいは加温状態で行う
ことが可能であり、これにより、高分子量化された共重
合体を得ることができる。注型重合法の実施において
は、注型容器内に各成分を一括投入してもよいし、必要
に応じて、別の容器を用いてあらかじめラジカル重合か
ウレタン反応を行わせ、得られるプレポリマーまたはシ
ロップを注型容器内に投入して、ラジカル重合及びウレ
タン反応を完結させる態様によりレンズを得ることもで
きる。
【0021】また、各成分の混合物には、必要に応じて
着色剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、その他の補助資材を
含有させることも可能である。更に、得られた共重合体
の表面にハードコート、無反射コートその他の表面コー
トを施すことも可能である。
【0022】本発明の合成樹脂製レンズは、以上のよう
な共重合体からなることに特徴を有し、従って、注型重
合法以外にも、板材その他の形態の共重合体を得てから
削り出す方法によっても製造することができる。
【0023】
【実施例】以下、実施例により更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。なお、得ら
れた共重合体の諸物性の評価方法は次の通りである。
【0024】屈折率 10mm×20mm×3mmの試験片を作成し、アタゴ
社製「アッベ屈折率計1T」を用い、接触液はα−ブロ
モナフタリンを使用して室温(20℃)における屈折率
を測定した。
【0025】アッベ数 上記の屈折率測定と同様の測定装置、測定方法によりア
ッベ数を測定した。
【0026】比重 10mm×20mm×3mmの試験片を作成し、メトラ
ートレド社製「SGM−6」を用いて室温(20℃)に
おける比重を測定した。
【0027】染色性 純水1000mlに、服部セイコー社製のセイコープラ
ックスブラウン、及び助剤をそれぞれ1gづつ混合する
ことにより染色液を作成し、得られたレンズをその染色
液に92℃で10分間浸すことにより染色を行い、島津
製作所社製の紫外・可視分光光度計「UV−2200」
を用いて全光線透過率を測定して40%以下のものを良
好とした。
【0028】透明性 中心厚2.0mm、半径60mmの平板を作成し、スガ
試験機社製「HGM−2DP」を用いてヘーズを測定
し、ヘーズ0.3以下のものを良好とした。
【0029】実施例1 Stを35g、DVBを8g、BPE500を16g、
MOIを25g、SZを16g、以上を200ml三角
フラスコに測り取り、その調製物100gに対し、ウレ
タン重合開始剤ジブチル錫ジラウリレート0.1gと、
攪拌子1個を加え、55℃で3時間撹拌することにより
水酸基とイソシアネート基の予備重合行い、その後にラ
ジカル重合開始剤のPB−ND(パーブチルND、日本
油脂製)を1.0g加え、2枚のガラス板とガスケット
で構成された注型鋳型に注入して重合を行った。重合
は、熱風循環炉中で45℃から100℃まで10時間か
けて徐々に昇温し、100℃で2時間保持した後に65
℃まで徐々に冷却した。その後に注型鋳型から共重合体
を取り出して成形品を得た。
【0030】得られた共重合体は屈折率1.58以上か
つ比重1.20以下であり、無色透明で脈理やユガミの
ない成形品が得られた。
【0031】実施例2〜4、比較例1〜2 表1に示した組成比で重合組成物を調製し、その調製物
100gに対してウレタン重合開始剤ジブチル錫ジラウ
リレート0.1gを加え、55℃で3時間撹拌すること
により水酸基とイソシアネート基の予備重合行い、その
後にラジカル重合開始剤のPB−ND(パーブチルN
D、日本油脂製)を1.0g加え、2枚のガラス板とガ
スケットで構成された注型鋳型に注入して重合を行っ
た。重合は、熱風循環炉中で45℃から100℃まで1
0時間かけて徐々に昇温し、100℃で2時間保持した
後に65℃まで徐々に冷却した。その後に注型鋳型から
共重合体を取り出して成形品を得た。
【0032】得られた共重合体はそれぞれ表1に示すよ
うな物性値を得ることができた。実施例2〜4では、い
ずれも屈折率1.58以上かつ比重1.20以下であ
り、無色透明で脈理や歪みのない成形物が得られた。比
較例1では、屈折率が1.58未満であり、また、比較
例2では、未重合物が残るため歪みが確認され、耐熱性
などにも問題が確認された。
【0033】
【表1】 SZ :1,2−ビス(2−ヒドロキシエチルチ
オ)エタン MOI :メタクリロイルオキシエチルイソシアネー
ト MAI :メタクリロイルイソシアネート m−TMI:m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベ
ンジルイソシアネート St :スチレン DVB :ジビニルベンゼン BPE500:2,2−ビス(4−メタクリロイルオキ
シポリエトキシフェニル)プロパン
【0034】
【発明の効果】本発明の合成樹脂製レンズは、染色性が
低い、加工時に臭いがある、取扱いが不便であるなど
の、従来の高屈折率レンズの問題点を改善したただけで
なく、高屈折率と低比重を合わせ持つという特長も有す
るために、薄肉化と軽量化を同時に可能とした。従っ
て、光学レンズとして十分な光学的特性を有し、なおか
つ、薄さと軽さを兼ね備えた光学レンズを得ることがで
きる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記構造式(1)で表される、A成分の
    1,2−ビス(2−ヒドロキシエチルチオ)エタン中の
    水酸基80〜100重量%と、B成分のラジカル重合性
    不飽和基を有するイソシアネート化合物中のイソシアネ
    ート基100重量%を、反応させることにより得られる
    反応生成物であるC成分を10〜90重量%と、C成分
    と共重合可能な単量体であるD成分を90〜10重量%
    とからなる組成物を共重合することにより得られる共重
    合体からなり、屈折率1.58以上かつ比重1.20以
    下であることを特徴とする合成樹脂製レンズ。 HO−CH2 CH2 SCH2 CH2 SCH2 CH2 −OH 構造式(1)
JP9348770A 1997-12-18 1997-12-18 合成樹脂製レンズ Pending JPH11183701A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003084924A3 (en) * 2002-03-29 2004-02-19 Nat Starch Chem Invest Electron donors, electron acceptors and adhesion promoters containing disulfide
WO2004108786A1 (ja) * 2003-06-09 2004-12-16 Hoya Corporation ポリオール化合物、透明成形体、及び透明成形体の製造方法

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