JPS58107501A - プラスチツクレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチックレンズに関するものであるＱ プラスチックレンズは従来のガラスレンズに比較して軽
量であること、多量生産の可能性があること、コストの
低減が期待されることなどの理由により光学製品に広く
用いられるようになってきている。現在プラスチックレ
ンズ材料として主に使用されている材料としては、注型
用としてジエチレングリコールビスアリルカーボネート
（以下ＣＲ−３９と称す−る）およびアクリルシラツブ
と呼ばれるメチルメタクリレートを主成分とするものが
あり、捷だ射出成形用としてポリメチルメタクリレート
、ポリカーボネートなどが一般に用いられている。

射出成形法によりプラスチックレンズを作製する場合、
成形に要する時間は注型法に比較してかなり短かいとい
う長所をもつ反面、射出成形の根本的な問題として、レ
ンズに樹脂の分子配向による光学歪が発生すること、射
出成形に使用できる材料が限られていることなどの難点
がある。

一方、注型法によりプラスチックレンズを作製する場合
、種々の組成の液状物質が使用可能で、所望の屈折率を
もつレンズが作製できる反面、液状物質、を硬化させる
には長時間を必要とし、たとえばＣＲ−３９では、硬化
に数十時間を要するという難点がある。

注型法における欠点、すなわち硬化に長時間を要すると
いう欠点を改善する方法として、プ・ラスチックレンズ
材料に光硬化型樹脂を用い、紫外線照射で硬化さ也てプ
ラスチックレンズを作製しようとする試みがなされてい
る。この方法は、一般には４００　ｍμ〜７００　ｍμ
の可視光線に対して透明なラジカル架橋性エチレン性不
飽和二重結合を有する化合物と、同じく可視光線に対し
て透明な光重合開始剤とを主成分とする光硬化型樹脂を
用い、この光硬化型樹脂を所望の光学的表面を有する透
明型内に流しこみ、のち透明型を通して紫外線を照射し
て光硬化型樹脂を硬化させプラスチックレンズを得る方
法である。

しかし、プラスチックレンズ材料として光硬化型樹脂を
用いた場合の欠点は、紫外線を照射した際に、硬化とと
もにその硬化物が無色から黄色へと着色してしまうこと
と、もう１点は、レンズが厚い場合は特に、内部が完全
に硬化せず未硬化部分が残ることであり、プラスチック
レンズとじてはまだ実用的ではない。従って、紫外線照
射に際して硬化物に着色が起こらず、かつ内部まで完全
硬化する光硬化型樹脂が強く望まれている。

紫外線照射によって硬化物が黄変化する原因は明らかで
ないが、おそらく光重合開始剤の分解過程において生じ
るラジカルの相互作用によって何らかの着色物が生じる
結果であると考えられる。

発明者らは、この着色物を生じるラジカルの相互作用を
抑制するために、そのラジカルを消費ししかも着色物を
生じないような何らかのラジカル発生源を併用、混合す
ればよいという仮定にたって研究を進めた。すなわち、
可視光線に対して透明な光硬化型樹脂に、ラジカル発生
源として種々の熱重合触媒を添加し、それらの系の紫外
線照射によって得られる硬化物の黄変化の程度および硬
化度と、用いた熱重合触媒の種類、量との関連性につい
て研究を行なった。その結果、メチルエチルケトンパー
オキシドを混合併用することにより、紫外線照射に際し
て硬化物の着色が起こらないこと、およびメチルエチル
ケトンパーオキシドより分解温度の高い熱重合触媒を併
用し、紫外線照射の後に熱硬化を行なうことにより硬化
度を上げられることを見い出し本発明に至った０ すなわち本発明は、ラジカル架橋性エチレン性不飽和二
重結合を有する単官能性の化合物と、ラジカル架橋性エ
チレン性不飽和二重結合を有する多官能性の化合物との
混合物および光重合開始剤とを主成分としている光硬化
型樹脂中に、光重合開始剤の２倍重量以上の配合割合の
メチルエチルケトンパーオキシド、およびメチルエチル
ケトンパーオキシドより分解温度の高い熱重合触媒を混
合し、これを紫外線硬化およびその後に熱硬化すること
によって得られる樹脂によりプラスチ・ンクレンズを作
製するものである０ 本発明のプラスチックレンズを作製するための光硬化型
樹脂に用いるラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合
を有する単官能性の化合物としては、一般にプレポリマ
ー、モノマー等の周知の光硬化型液状化合物を使用でき
るが、特に４００ｆ７１μ〜７００　ｍμの可視光線に
対して透明である条件を満足するよう厳選する必要があ
る。このためには、常圧あるいは減圧にて蒸留精製可能
なモノマー、たとえば、メチルメタクリレート、メトキ
シジエチレングリ、コールメタクリレート、メトキシテ
トラエチレングリコールメタクリレートなどの一般に光
硬化型の反応稀釈剤として公知の単官能性のメタクリル
酸エステルが好ましい。また、ラジカル架橋性エチレン
性不飽和二重結合を有する多官能性の化合物としては、
上記ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する
単官能性の化合物と同様に、４０ｏｆｒ１μ〜７ｏｏｆ
ｎｌｌの可視光線に対して透明である条件を満足しなけ
ればならない。従って、ラジカル架橋性エチレン性不飽
和二重結合を有する多官能性の化合物としては、常圧あ
るいは減圧にて蒸留精製可能なモノマー、たとえば、エ
チレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコ
ールジメタクリレート、１．３ブチレングリコールジメ
タクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどの
一般に光硬化型の反応稀釈剤として周知の多官能性のメ
タクリル酸エステルが好ましい。

本発明において、ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重
結合を有する単官能性の化合物と、ラジカル架橋性エチ
レン性不飽和二重結合を有する多官能性の化合物の固化
合物を用いる理由の一点は、種々の屈折率をもつプラス
チックレンズを得る。

つまり所望の屈折率をもつプラスチックレンズを作製す
るためである。また一般に、ラジカル架橋性エチレン性
不飽和二重結合を有する単官能性の化合物は、ラジカル
架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する多官能性の化
合物と比較して架橋密度が小さく、従って硬度も小さい
。一方、ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有
する多官能性の化合物のみを光硬化型樹脂の成分として
用いた場合には、紫外線硬化の際に光学歪が生じ易い。

ところが、ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を
有する単官能性の化合物の場合には、紫外線硬化の際に
光学歪がほとんど生じない。以上のような理由で、ラジ
カル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する単官能性
の化合物と、ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合
を有する多官能性の化合物を混合して光硬化型樹脂とし
て用いる。ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を
有する単官能性の化合物とラジカル架橋性エチレン性不
飽和二重結合を有する多官能性の化合物との組成比は、
前記の理由により、光学歪や硬度が問題とならない場合
には任意の割合でよい。しかし、厚いレンズで、しかも
光学歪を嫌う場合には、前記の理由により、ラジカル架
橋性エチレン性不飽和二重結合を有する単官能性の化合
物の重量比を７０％以上にすることが望ましい。

また、本発明のプラスチックレンズを作製するための光
硬化型樹脂に用いる光重合開始剤としては、一般に周知
の開始剤を使用することができるが、これについても４
００　ｍμ〜７００　ｍμの可視光線に対して透明であ
る条件を満足する必要が　　　　　　［ある０この条件
を満足する光重合開始剤としては、たとえば、アセトフ
ェノン、ベンゾフェノンおよびそれらの誘導体、ベンゾ
インアルキルエーテルなどが挙げられる。

次に、本発明のプラスチックレンズを作製するための光
硬化型樹脂に混合併用するメチルエチルケトンパーオキ
シドの添加量は、光重合開始剤の２倍重量以上が好まし
く、それより少ないと紫外線照射とともに硬化物の黄変
がより強く表われ、光学プラスチックレンズ用としては
不適当となってしまう。

また本発明のプラスチックレンズを作製するための光硬
化型樹脂に混合併用して、光硬化の後に熱硬化を行なわ
せるための熱重合触媒は、メチルエチルケトンパーオキ
シドよりも分解温度の高いものが必要である。これには
、ジクミルノく−オキシド、ｔ−ブチルクミルパーオキ
シド、ジー１−ブチルパーオキシドなどの有機過酸化物
が適当である。これらの熱重合触媒を光硬化型樹脂中に
混合併用する目的は、前記したように光重合開始剤およ
びメチルエチルケトンパーオキシドのみの重合開始剤で
紫外線硬化しただけでは、硬化物の黄変化は防げるもの
の、まだ内部に未硬化部が残りており、硬化度が小さい
のでこの硬化度を上げることである。そのため、メチル
エチルケト７）く−オキシドよりさらに分解温度の高い
舷重合触媒を併用・することにより、紫外線硬化の後に
加熱して完全硬化させる。

以下、本発明の実施例について述べる０なお実施例中、
部とあるのは重量部を表わしている。

（実施例１） ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する単官
能性の化合物としてメチルメタクリレート、ラジカル架
橋性エチレン性不飽和二重結合を有する多官能性の化合
物としてネオペンチルグリコールジメタクリレート、光
重合開始剤としてベンゾインイソプロピルエーテル０．
５部、メチルエチルケトンパーオキシド１部、そしてメ
チルエチルケトンパーオキシドより分解温度の高い熱重
合触媒としてｔ−ブチルクミルパーオキシド１部のそれ
ぞれの所定量を混合溶解させて透明な溶液とした。これ
を塩化ビニル製ガスヶ・ントを用いてガラス板間に６Ｊ
ＩＢ厚となるようにサンドイッチ状にはさみ、１ＫＷ高
圧水銀灯を用いて１５ｃｒｎの距離より両面６分間づつ
照射し、その後１２０℃で２時間加熱して完全硬化させ
た。用いたメチルメタクリレートと、ネオペンチルグリ
コールジメタクリレートとの組成比と、その時に得られ
た硬化物についての可視域での分光透過率曲線から黄色
化の程度を示す尺度として４２０　ｍμの波長の光に対
する透過率を求め、この結果を第１表の扁１〜８に示し
た。透過率の値が大きい程黄色化の程度がより小さいこ
とを意味している。

また硬化度を示す尺度として熱変形温度（荷重１ａ　、
　ｔｓｅＫｇ／ｃｒｌ　）を測定した。さらに、偏光歪
計によって光学歪を観察した。これらの結果についても
第１表に併せて示した。なお、第１表の光学歪の評価に
ついては、Ａ、Ｂ、Ｃの３段階に区分した。Ａはほとん
ど歪なし、Ｂは歪計で黄色が観察される。Ｃは光学歪が
か人）多い。以上の３段階である。

また比較例として、ｔ−ブチルクミルパーオキシドを添
加しない系で紫外線照射のみを行なって得られた硬化物
について、熱変形温度（荷重１８　、６６Ｋｙ７讐）を
測定した。その結果も比較例として輯１表の屋９〜１６
に示したり 更に、比較例として、メチルメタクリレート５０部、ネ
オベンチルグリコールジメタクリレー）　５０部、光重
合開始剤としてベンゾインイソプロピルエーテル０．６
部の光硬化型樹脂に、ｔ−ブチルクミルパーオキシド１
部とメチルエチルケトンパーオキシドの代りに各種の有
機過酸化物を使用し、紫外線照射およびその後に熱硬化
を行なった。得られた硬化物について分光透過率曲線を
求め、４２０　ｍμの波長の光に対する透過率を求めた
のでその結果を第２表の屋１７〜２０に示した。

（以下余　白） （第′１表） ※比較例 ※比較例 （実施例２） ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する単官
能性の化合物として、メチルメタクリレート７０部、ラ
ジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する多官能
性の化合物として、ネオベンチルグリコールジメタクリ
レー）３０部、光重合開始剤としてベンゾインイソプロ
ピルエーテル、メチルエチルケトンパーオキシド、そし
てメチルエチルケトンパーオキシドより分解温度の高い
熱重合触媒としてｔ−ブチルクミルパーオキシド１部の
それぞれの所定量を混合溶解させて透明な溶液とした。

これを実施例１と同様の方法で紫外線照射その後加熱し
完全硬化させた。用いたベンゾインイソプロピルエーテ
ルとメチルエチルケトンパーオキシドのそれぞれの添加
量と、その時に得られた硬化物の４２０　ｔｎμの波長
の光に対する透過率を第３表の煮２１〜２６に示した。

（第３表） 上記各実施例から明らかなように、ラジカル架橋性エチ
レン性不飽′和二重結合を有する単官能性の化合物と、
ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する多官
能性の化合物および光重合開始剤とから成る光硬化型樹
脂中に、光重合開始剤の２倍重量以上の配合割合のメチ
ルエチルケトツバ−オキシド、およびメチルエチルケト
ンパーオキシドより分解温度の高い熱重合触媒を混合、
併用し紫外線硬化およびその後に熱硬化を行なうことに
よって、黄色化を防止し、しかも硬化度も高いプラスチ
ックレンズが得られることがわかる。

以上説明したように、本発明によれば、紫外線照射に際
して硬化物に着色が起こらず、かつ内部まで完全硬化し
たプラスチックレンズが得られるため、その実用上の価
値は犬なるものがある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重結合を有する単官
   能性の化合物と、ラジカル架橋性エチレン性不飽和二重
   結合を有する多官能性の化合物との混合物および光重合
   開始剤を主成分とする光硬化型樹脂中に、光重合開始剤
   の２倍重量以上の配合割合のメチルエチルケトンパーオ
   キシド、およびメチルエチルケトンパーオキシドよシ分
   解温度の高い熱重合触媒を混合したものを硬化させるこ
   とによって得られる樹脂を用いることを特徴とするプラ
   スチックレンズ。