JPS62222201A - 光学用樹脂およびその製造法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は特定のイタコン酸エステルを重合あるいは共重
合することにより得られる光学用樹脂及びその製造法に
関し、さらに詳しくは、高屈折率、透明性などに優れた
光学用樹脂及びその製造法に関する。

〈従来の技術及び問題点〉 従来より、プラスチック素材は、その透明性、軽量性、
安全性、加工性等の優れた特性を生かし、無機ガラスの
代替品として使われてきている。その代表的なものとし
て、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
ボネート等が挙げられる。

これらプラスチック素材は、無機ガラスに比して耐傷性
、屈折率、耐熱性において劣っている点もあるが、前述
の優れた特性を生かし広く光学分野で使用されている。

しかし、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では、屈折率が
ｎ。＝１．４９〜１．５０程度と低い為、レンズ等の屈
折率を利用する分野に使用する場合には、・無機ガラス
に比して厚いものが必要となり、最近の光学材料の小型
化、軽量化には適さないという欠点があった。

また、ポリスチレン、ポリカーボネートでは屈折率に関
してはｎｏ＝１．５９〜１．６０程度と高いものの、耐
溶剤性、複屈折において欠点を有しており、また成形法
については、射出成型等の溶融成型によるものが多く、
多種品目生産に有用な注型成型法に適さないなどの欠点
があった。

〈発明の目的〉 本発明は光学用樹脂として望ましい無色透明性及び高屈
折率を備え、しかも重合成型時の収縮率が小さく耐熱性
に優れており、注型成型法に適する光学用樹脂及びその
製造法を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明によれば、下記の一般式 ％式％ （式中、Ａ１．　Ａ２は同一もしくは異なる基であたは
Ｒから選ばれる少なくとも一方の基が芳香族環を有する
基を表わし、Ｘはハロゲン原子を示し、ｍはＯ又は１以
上で且つ５以下の整数を示し、Ｒは炭素数１〜１２のア
ルキル基、アルケニル基又は炭素数３〜１２のシクロア
ルキル基を示す）にて表わされるイタコン酸エステルを
重合または該イタコン酸エステルとコモノマーとを共重
合させることにより得られる光学用樹脂が提供される。

また、本発明によれば、下記の一般式 ％式％ （式中、Ａ工ｌＡ２は同一もしくは異なる基であたはＲ
から選ばれる少なくとも一方の基が芳香族環を有す、る
基を表わし、Ｘはハロゲン原子を示し、ｍはＯ又は１以
上で且つ５以下の整数を示し、Ｒは炭素数１〜１２のア
ルキル基、アルケニル基又は炭素数３〜１２のシクロア
ルキル基を示す）にて表わされるイタコン酸エステルま
たは該イタコン酸とコモノマーとの混合物を、選定１０
時間半減期温度が１２０℃以下の有機過酸化物及びアゾ
化合物より選ばれる１種又は２種以上の重合開始剤の存
在下所定の型内に入れて加熱硬化させることを特徴とす
る光学用樹脂の製造法が提供される。

以下、本発明につき詳細に説明する。

本発明では下記の一般式 ％式％ （式中、Ａ工、Ａ２は同一もしくは異なる基であだはＲ
から選ばれる少なくとも一方の基が芳香族環を有する基
を表わし、Ｘはハロゲン原子を示し、ｍは０又は１以上
で且つ５以下の整数を示し、Ｒは炭素数１〜１２のアル
キル基、アルケニル基又は炭素数３〜１２のシクロアル
キル基を示す）にて表わされるイタコン酸エステルを用
いる。イタコン酸エステル中のフェニル基、ベンジル基
はハロゲン原子により置換されていたも（ｍ＝１以上で
且つ５以下の整数）、またハロゲン原子により置換され
ていなくてもよい（ｍ＝ｏ）。イタコン酸エステル基が
アルキル基、アルケニル基またはシクロアルキル基の場
合、炭素数が１３以上となると重合性及び耐熱性などの
物性が低下するので使用できない。

本発明にて用いることのできるイタコン酸エステルの具
体的な例としてはイタコン酸ジフェニルエステル、イタ
コン酸ジ（オルトクロルフェニル）エステル、イタコン
酸ジ（オクトブロムフェニル）エステル、イタコン酸ジ
（パラクロルフェニル）エステル、イタコン酸ジ（メタ
ブロムフェニル）エステル、イタコン酸ジ（２’　、４
’−ジクロルフェニル）エステル、イタコン酸パラブロ
ムフェニル−オルトブロムフェニルジエステル、イタコ
ン酸ベンジル−フェニルジエステル、イタコン酸ジベン
ジルエステル、イタコン酸ジ（オルトクロルベンジル）
エステル、イタコン酸ジ（パラクロルベンジル）エステ
ル、イタコン酸ジ（オルトブロムベンジル）エステル、
イタコン酸ジ（メタブロムベンジル）エステル、イタコ
ン酸オルトクロル−ベンジルエステル、イタコン酸ベン
ジル−オルトブロムベンジルジエステル、イタコン酸ジ
（２’　、４’−ジクロルベンジル）エステル、イタコ
ン酸メチル−フェニルジエステル、イタコン酸イソプロ
ピル−ベンジルジエステル、イタコン酸シクロヘキシル
−ベンジルジエステル、イタコン酸エチル−ベンジルジ
エステル、イタコン酸イソプロピル−ベンジルジエステ
ル、イタコン酸シクロへキシル−フェニルジエステル、
イタコン酸アリル−ベンジルジエステル、イタコン酸メ
タリル−ベンジルジエステルなどが挙げられる。ただし
前記具体例の一般式（１）で表わされるイタコン酸ジエ
ステル中のＲ工、Ｒ２が異なるものについては、Ｒ工、
Ｒ２の基の順で命名している。

本発明の光学用樹脂は、上記イタコン酸エステルの１種
あるいは２種以上を重合させて得ることができる。また
、上記イタコン酸エステルとコモノマーとを共重合させ
てもよい。コモノマーとしてはラジカル重合性ビニルモ
ノマー又は架橋性ビニルモノマーの１種あるいは２種以
上を好ましく用いることができる。

ラジカル重合性ビニルモノマーあるいは架橋性ビニルモ
ノマーとしては、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−
クロルスチレン、０−クロルスチレン、ｐ−ブロムスチ
レン、０−ブロムスチレン、ｐ−ジビニルベンゼン、ｍ
−ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、酢酸ビニル
、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、メチルメタク
リレート、ブチルメタクリレート、メチルアクリレート
、エチルアクリレート、フェニルメタクリレート、フェ
ニルアクリレート、ベンジルメタクリレート、ベンジル
アクリレート、ブロムフェニルメタクリレート、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、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、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジ
メタクリレート、ビスフェノールＡジメタクリレート、
２゜２−ビス（４−メタクリロイルオキシエトキシフェ
ニル）フロパン、２，２−ビス（４−アクリロイルオキ
シエトキシフェニル）プロパン、ジアリルフタレート、
テトラクロルフタル酸ジアリル、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、テ
トラクロルフタル酸ジアリル等が挙げられるが、得られ
る樹脂の耐溶剤性、耐熱性をアップする目的には少くと
も１種類の架橋性多官能ビニルモノマーを選定すること
が好ましい。かようなビニルモノマーとしてはジビニル
ベンゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート
、ジアリルフタレートなどを挙げることができる。

イタコン酸エステルに対するコモノマーの共重合組成比
としては、イタコン酸エステル１００重量部に対し１０
００〜１重量部の範囲が好ましく。

さらには、５００〜１０重量部の範囲が好ましい。

この場合、１０００重量部を越えると得られる樹脂の屈
折率が著しく低くなり、また、１重量部未満では、コモ
ノマーの共重合による効果が充分でない。

本発明による重合体あるいは共重合体を重合させる際に
用いられる重合開始剤としては、選定１０時間半減期温
度が１２０℃以下の有機過酸化物及びアゾ化合物の１種
〜２種以上が使用される。

かような重合開始剤の例としては、過酸化ベンゾイル、
ジイソプロピルペルオキシカーボネート、ターシャリブ
チルペルオキシ２−エチルヘキサノエート、ターシャリ
ブチルペルオキシピバレート、ターシャリブチルペルオ
キシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、アゾビスイ
ソブチロニトリル等が挙げられる。重合開始剤の使用量
としては原料モノマー１００重量部に対して１０重量部
以下が好ましく、さらに好ましくは５重量部以下である
。本発明の光学用樹脂の調製に当っては、当該原料モノ
マーに重合開始剤を加え、直接所望の型内に仕込み、系
を加熱硬化させる方法が用いられ、重合あるいは共重合
させた後の加工は適さない。

この場合、適時、重合系を不活性ガス例えば、窒素、二
酸化炭素、ヘリウム等で置換ないし雰囲気下にすること
が望ましい。また、原料モノマーに重合開始剤を添加後
、所定の温度下（３０〜７０℃）で前もって若干重合あ
るいは共重合させておいた後、所定の型内に仕込み、加
熱硬化させて重合を完結させる方法をとることも可能で
ある。

なお、前記、加熱硬化させる場合の温度としては、使用
する重合開始剤により異なるが、３０〜１００’Ｃの範
囲が好ましいが、使用重合開始剤の１０時間半減期温度
程度がさらに好ましい。また。

硬化時間の短縮、未反応モノマー及び重合開始剤の処理
を目的として適時硬化温度を上昇させることも可能であ
る。この場合、硬化に要する全時間としては１０〜４８
時間程度である。

〈発明の効果〉 本発明の光学用樹脂はｎｏが１．５５以上の高屈折率を
有しており、アツベ数３０以上で無色透明であり、成型
重合時の収縮率が小さく且つ耐熱性に優れるなど、従来
の光学用樹脂の欠点を改良した材料を提供し、眼鏡レン
ズ、カメラレンズ、光学用素子、高屈折率樹脂板等の光
学用分野へ応用することができる。

〈実施例〉 以下実施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ない。

なお、諸物性は以下の記載する方法により測定した。

屈折率、アツベ数−アツベ屈折計 密度−水中置換法により樹脂重合／樹脂体積により求め
た 重合収縮率−原料をモノマー組成物の比重（ρＭ）。

硬化樹脂の比重（ρｐ）から（１−ρ、／ρ２）の式に
従い求めた。

耐熱性−１３０℃の乾燥器中に２時間放置した後樹脂に
変形、若色等の変化が認められないものを合格としてＯ
とし、不合格を×とした。

去！ＳＪＬ イタコン酸ジフェニルエステル７ｇ、ジビニルスチレン
３ｇからなる原料混合モノマーに過酸化ベンゾイル０．
３ｇを混合し６０℃に加温したモノマー組成物を２枚の
ガラス型（シリコンガスケットを使用）中に仕込み、７
０℃の恒温槽中、窒素気流下２４時間硬化し、さらに１
００℃で２時間アニーリング処理を行った後、型から硬
化樹脂を取り出し前記物性テストによる評価を実施した
。

・　　２〜６、比較例１　び２ 実施例１と同様の手法により、種々の組成の原料モノマ
ーを所定のラジカル開始剤、硬化条件下で硬化樹脂を作
成した。その結果を表１に示した。

なお、比較例として、ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート、スチレンについても同様の実験を実施し
、その結果についても並記した。

（以下余白）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ａ＿１、Ａ＿２は同一もしくは異なる基であっ
   て、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
   式、表等があります▼ま たはＲから選ばれる少なくとも一方の基が芳香族環を有
   する基を表わし、Ｘはハロゲン原子を示し、ｍは０又は
   １以上で且つ５以下の整数を示し、Ｒは炭素数１〜１２
   のアルキル基、アルケニル基又は炭素数３〜１２のシク
   ロアルキル基を示す）にて表わされるイタコン酸エステ
   ルを重合または該イタコン酸エステルとコモノマーとを
   共重合させることにより得られる光学用樹脂。 ２）前記コモノマーがラジカル重合性ビニルモノマーま
   たは架橋性ビニルモノマーであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の光学用樹脂。 ３）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ａ＿１、Ａ＿２は同一もしくは異なる基であっ
   て、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学
   式、表等があります▼ま たはＲから選ばれる少なくとも一方の基が芳香族環を有
   する基を表わし、Ｘはハロゲン原子を示し、ｍは０又は
   １以上で且つ５以下の整数を示し、Ｒは炭素数１〜１２
   のアルキル基、アルケニル基又は炭素数３〜１２のシク
   ロアルキル基を示す）にて表わされるイタコン酸エステ
   ルまたは該イタコン酸エステルとコモノマーとの混合物
   を選定１０時間半減期温度が１２０℃以下の有機過酸化
   物及びアゾ化合物より選ばれる１種又は２種以上の重合
   開始剤の存在下所定の型内に入れて加熱硬化させること
   を特徴とする光学用樹脂の製造法。 ４）前記コモノマーがラジカル重合性ビニルモノマーま
   たは架橋性ビニルモノマーであることを特徴とする特許
   請求の範囲第３項に記載の光学用樹脂の製造法。