JPS62276501A - 高屈折率樹脂レンズの製造法 - 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、高屈折率樹脂レンズの製造法に関するもので
ある。

〔従来技術〕

従来から光学機器においては無機ガラスレンズが広（使
用されてきたが、最近では合成樹脂よりなるレンズが、
その軽量性、耐衝撃性、加工性、その他の特長を存する
ことから、無機ガラスレンズと共に広く使用され始めて
いる。

一方レンズにおいては、その物性について種々の要求が
あるが、中でもその材質が高屈折率であることの要請が
きわめて大きい。これは、高屈折率の材質によれば、同
等の性能を有するレンズを小さな厚さのものとして製造
することができるからである。そして高屈折率のレンズ
を用いれば、例えば顕微鏡、写真機、望遠鏡等の光学機
器において重要な位置を占めるレンズ系をコンパクトに
また全体を軽量なものとすることができ、また眼鏡用レ
ンズを軽量化することができると共にいわゆるコバ厚を
小さくすることができるので、実用上も大きな利点が得
られる。このように、レンズを高屈折率のものとするこ
との意義はきわめて大きく、高屈折率の材質による樹脂
レンズの提供が強く望まれている。

然るに、レンズの特性として重要な透明性や軽量性等を
も考慮すると、満足すべき樹脂レンズは未だ提供されて
いないのが現状である。具体的に説明すると、現在量も
普及している眼鏡用樹脂レンズの材質としては、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート樹脂やポリメチ
ルメタクリレートよりなるものが用いられているが、こ
れらはいずれも屈折率が１．５０前後と低いものである
。一方、屈折率が比較的高い樹脂としては、屈折率がｎ
７＝１．５９のポリスチレンがあり、レンズ用材料樹脂
の共重合体成分として利用され得ることが知られている
。そして屈折率の点では、このポリスチレンと同程度ま
たはそれ以上の高い屈折率を有するレンズが望ましいの
であるが、しかしこのような高い屈折率を有する樹脂は
比重が比較的大きいのが通常である。このような背景か
ら、屈折率が十分高くてしかも軽量のレンズが強く望ま
れている。

〔発明の概要〕

本発明は、屈折率の高い樹脂よりなり、しかも軽量のレ
ンズを得ることのできる方法を提供することを目的とす
る。

本発明においては、下記構造式（Ｉ）で示されるイソプ
ロペニルナフタレン単量体を２０〜１００重量％の割合
で含有する重合性物質から得られる重合体を、屈折率が
１．５０以上の重合体を与える単量体に溶解させて得ら
れる重合性組成物を注型重合することにより、イソプロ
ペニルナフタレンによる成分を５〜７０重量％の割合で
含有する樹脂より成るる高屈折率樹脂レンズを製造する
。

構造式（り 〔効果〕 本発明方法によれば、最終的に得られるレンズの材質が
、イソプロペニル基を置換基として有するナフタレン単
量体による重合体（共重合体を含む。）を含有するもの
であり、その屈折率が高（てしかも比重が比較的小さい
ので、全体として例えば１．５８以上と高い屈折率を有
しておりしかもその割に軽量のレンズを得ることができ
る。当該重合体はそのまま注型重合により形成すること
が困難なものであるが、本発明に方法おいては、それ力
９容解性に冨むことを利用して、当該重合体を屈折率１
．５０以上の単量体に溶解させ、得られる重合性組成物
を注型重合することによりレンズを形成するので、目的
とするレンズを容易にかつ確実に製造することができる
。

そして屈折率が１．５０以上の重合体または共重合体は
、比重も大きいのが通常であるが、イソプロペニルナフ
タレン単量体による重合体によれば屈折率が高い割に比
重の小さい樹脂を得ることができるので、結局高屈折率
で軽量のレンズを得ることができる。しかも本発明方法
によるレンズは、無色性、透明性等のレンズとして要求
される物性を十分に満足するものである。

〔発明の詳細な説明〕

本発明においては、下記の構造式（Ｉ）で示されるイソ
プロペニルナフタレン単量体（以下「単量体（り」とい
う）を少なくとも２０重量％含む重合性物質を重合させ
て得られる共重合体若しくは重合体を、レンズ用材料樹
脂の必須成分として用いる。

この重合体若しくは共重合体は、例えば特開昭６０−１
５４１４号公報に記載されたナフチルメタクリレートに
よる重合体若しくは共重合体に比して、官能基がイソプ
ロペニル基であることにより、一層高い屈折率を有する
ものである０例えば２−ナフチルメタクリレートの単独
重合体の屈折率は、ｎ　Ｗ　＝　１．６３〜１．６４前
後であるが、単量体（Ｉ）の一種である２−インプロペ
ニルナフタレンの単独重合体の屈折率は、ｎＷ＝１．６
７程度と相当に高い値である。

一方、この単量体（Ｉ）による重合体若しくは共重合体
の比重は比較的小さくてｄ　２４０＝　１．１−１．１
５であり、高屈折率の割に軽量であるという特長を存す
る。

本発明において用いられる単量体（Ｉ）の具体例として
は、１−イソプロペニルナフタレン、２−イソプロペニ
ルナフタレン、３−イソプロペニルナフタレン、４−イ
ソプロペニルナフタレンおよびこれらの混合物を例示す
ることができる。

上記単量体（＋）は、ラジカル重合させることの困難な
ものであるが、アニオン重合によって重合体とすること
ができ、またこれと共重合可能な単量体と共に共重合す
ることによって共重合体とすることができる。共重合体
とする場合は、ｉｔ体（Ｉ）を少くとも２０重量％以上
使用することが必要である。この単量体（＋）の割合が
２０重量％以下であると生成する共重合体の屈折率が小
さくなり、その結果、所要の高屈折率のレンズを得るた
めには、後述する単量体（Ｉ［）に溶解させる当該単量
体（＋）による共重合体の量を多くすることが必要とな
るため、注型重合が困難となる。

単量体（Ｉ）と共重合可能な単量体としては、後に当該
共重合体を他の単量体（■）中に溶解させる必要がある
ことから、重合したときに架橋構造を形成するようなも
のであってはならない、このような点から、当該共重合
成分としては一宮脂性のエチレン性不飽和車量体が好ま
しく用いられる。

斯かる単量体の具体例としては、メチルアクリレート、
メチルメタクリレート、ナフチルアクリレート、ナフチ
ルメタクリレート等の脂肪族、芳香族のアクリレート類
若しくはメタクリレート類、アクリロキシ−エトキシ−
２，４，６−ドリプロモベンゼン、メタクリロキシ−エ
トキシ−２，４，６−ドリブロモベンゼン、２，４．６
−　）リブロモフヱニルアクリレー）、２，４．６−ド
リプロモフエニルメタクリレート等のハロゲン置換アク
リレート類若しくはメタクリレート類、スチレン、α−
メチルスチレン、クロルスチレン、ジプロモスチレン等
の各種の芳香族ビニル化合物、その他を挙げることがで
きる。しかし勿論これらのみに限定されるものではない
。

単量体（＋）の重合体若しくは共重合体は高い屈折率を
有するが、単量体（Ｉ）は、これを単独で重合させる場
合には前述のようにラジカル重合法によって重合させる
ことが困難なものであり、また共重合させる場合はラジ
カル重合法で重合させることが可能ではあるが反応速度
が遅くて完全に重合させることの困難なものである。従
って、単量体（＋）を直接的材料として注型重合により
重合若しくは共重合させると共に成型してレンズを得る
ことは相当に困難である。然るに本発明においては、先
ず単量体（［）の重合体若しくは共重合体を得、これを
、屈折率が１．５０以上である重合体を与える重合性の
！ＩＪ−量体（ＩＩ）　（２種以上の単量体の混合物で
あってもよい。）に溶解し、得られる重合性組成物を材
料として用いて注型重合するので、上述の単量体（Ｉ）
の難点による障害を回避することができる。

本発明の実施において、具体的には単量体（Ｉ）からな
る重合体若しくは共重合体の１００重量部を、液状の重
合性ＵＩＬ量体（［［）の４０〜１８００重量部に溶解
して重合性組成物とするのが好ましい、この重合性組成
物における４量体（ｎ）の使用量が４０重量部未満では
、単量体（Ｉ）による重合体若しくは共重合体の溶解が
困難となり、一方その使用量が１８００重量部を越える
と、得られるレンズは屈折率が低いものとなる。

本発明によるレンズは、単量体（Ｉ）による成分が、最
終的に得られるレンズを構成する樹脂において５〜７０
重量％の割合で含有されることが必要である。この割合
が５重量％未満ではレンズは高屈折率で軽量のものとな
らず、逆に７０重量％を越える場合には流動性が乏しく
なり注型重合が困難となる。

前記単量体（ＩＩ）としては、上述の単量体（Ｉ）から
なる重合体を溶解し得る液状のものが用いられるが、常
温で溶解するものであっても、あるいは熱時に溶解する
ものであってもよい。しかもＬｆｆｉ体（Ｉ）から得ら
れる重合体は）容解性がよいので、＃量体（ｎ）として
は種々のものから選んだものを用いることができる。例
えば、上述の単量体（Ｉ）と共重合可能な単量体として
掲げたものから選ばれる一宮脂性の１ｌｉｔ体あるいは
多官能性の単量体を用いることができる。これらのうち
多官能性の単量体を用いた場合には、得られるレンズに
耐溶剤性が付与され得る点で好ましく、それは三次元的
な架橋構造を形成せしめることが可能となるからである
。

単量体（ＩＩ）の具体的な例としては、前述の一官能性
単量体の他、多官能性の単量体として、多官能性メタク
リル酸エステルおよび多官能性アクリル酸エステル系架
橋性単量体を挙げることができる。これらの具体的な例
としては、モノ−およびジ−エチレングリコールジアク
リレート、七ノーおよびジ−エチレングリコールジメタ
クリレート、プロピレングリコールジアクリレート、フ
ロヒレングリコールジメタクリレート、トリメチロール
プロパントリー乃至ジ−アクリレート、トリメチロール
プロパントリー乃至ジ−メタクリレート等の脂肪酸多価
アルコールのアクリル酸エステル類若しくはメタクリル
酸エステル類、カテコール、レゾルシン、ハイドロキノ
ン、各種ジヒドロナフタレン等の各種芳香族多価アルコ
ールのジアクリル酸エステル若しくはジメタクリル酸エ
ステル等がある。

多官能性単量体の他の例としては、ジビニルベンゼン、
ジイソプロペニルベンゼンで代表される芳香族ジビニル
化合物を好適なものとして挙げることができる。またハ
ロゲン置換芳香環を存する二官能性架橋剤としては、例
えば２，２−ビス〔４−アクリロキシエトキシ−３，５
−ジハロフェニル〕プロパン、２．２−ビス〔４−メタ
クリロキシエトキシ−３，５−ジハロフエニル〕プロパ
ン、２．２−ビス〔４−アクリロキシポリ（ジルテトラ
程度）工）−１−シ）−３，５−ジハロフェニル〕プロ
パン、２゜２−ビス〔４−メタクリロキシポリ（ジルテ
トラ程度）エトキシ）−３，５−ジハロフェニル〕プロ
パン、２．２−ビス〔４−アクリロキシ−３，５−ジハ
ロフェニル〕プロパン、２．２−ビス〔４−メタクリロ
キシ−３，５−ジハロフェニル〕プロパン、２．２−ビ
ス〔４−アクリロキシポリ（ジルテトラ）プロポキシ−
３，５−ジハロフェニル〕プロパン、２．２−ビス〔４
−メタクリロキシポリ（ジルテトラ）プロポキシ−３，
５−ジハロフェニル〕プロパン、これらの混合物、その
他を挙げることができる。

これらの多官能性単量体はいずれも屈折率が高く、従っ
て共重合体の屈折率をあまり低下させることなく架橋共
重合体を形成することができるので好ましい。

ｊＢ量体（ＩＩ）としては、以上の単量体が単独で、あ
るいは２種以上が混合されて用いられる。しかし、単独
であれあるいは混合物であれ、得られる重合体若しくは
共重合体の屈折率がｎＷ＝１．５０以上のものが用いら
れる。得られる重合体の屈折率ｎ％Ｐの値が１．５０未
満の単量体を用いた場合には、単量体（［）による重合
体を含有させたとしても、例えばｎ７＝１．５８以上の
高屈折率レンズを得ることは困難となる。

本発明方法の実施に関して更に詳述すると、本発明にお
いて、単量体（Ｉ）による重合体若しくは共重合体を得
るための重合方法は特に限定されるものではなく、通常
のラジカル重合法やアニオン重合法を利用することがで
きる。具体的に説明すると、例えばラジカル重合による
場合は、懸濁重合法、乳化重合法、塊状重合法、溶液重
合法のいずれの重合法によってもよい、またアニオン重
合による場合は、例えばブチルリチウム等のアニオン重
合開始剤の存在下において、脱水した溶媒中に単量体（
Ｉ）を単独に、あるいは単量体（Ｉ）およびこれと共重
合させる単量体を共に溶解させて重合を行えばよい。

斯くして得られる重合体は単量体（Ｉ１）に溶解され、
ここに得られる重合性組成物が直接的な材料として用い
られて注型重合によりレンズに成型される。注型重合は
ラジカル重合で行なわれる。注型重合用モールドとして
は、板状、各種レンズ状、円筒状、角柱状、円錐状、球
状その他用途に応じて設計された鋳型又は型枠その他が
使用される。

その材質は無機ガラス、プラスチック、金属等金目々的
な任意のものでよい。

このように、単量体（Ｉ）によって得られる重合体をｔ
ｆｆｉ体（Ｉ１）に溶解した重合性組成物に重合開始剤
を加えて上述の如き注型重合モールド内に注入し、必要
に応じて加熱することにより重合が行なわれ、重合が完
結すれば同時に成型も達成されて目的物であるレンズが
得られる。ここに重合開始剤としては、例えばジアシル
パーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアルキ
ルパーオキシジカーボネート等の周知の開始剤を使用す
ることができる。注型重合に際し、得られるレンズの期
待される用途に応じて各種の帯電防止剤、着色剤、充填
剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、その他の補
助側を注型材料中に含有させることができる。注型重合
法はそれ自体周知の技術であり、従って周知の知見に従
った条件によって適宜実施することができる。

本発明によるレンズは、必要に応じて、表面研摩、帯電
防止処理、その他の後処理が施されて実用に供される製
品とされる。また通常の樹脂レンズと同様に、表面硬度
を増大させるために無ＪＩＩＮ材料を表面に蒸着等によ
り塗被すること、あるいは存機系ハードコート剤をディ
ッピング等により塗被することも可能である。その他、
例えば無反射コートを施す等の一最のレンズで用いられ
る処理を施すことも勿論可能である。

〔実施例〕

以下本発明の実施例にってい説明するが、これによって
本発明が限定されるものではない。

実施例１ 純度９９％以上の２−イソプロペニルナフタレンを十分
に脱水したテトラヒドロフラン中にｌ容解させ、これに
開始剤としてｎ−ブチルリチウムを添加して温度−２５
℃でアニオン重合を行い、分子量約１５，０００　（ゲ
ルバーミニ−シランクロマトグラフィーによって測定し
、ポリスチレンを基準として求めた値、以下において同
じ）のポリイソプロペニルナフタレンを得た。

この重合体の１５重量部を、市販のジビニルベンゼン（
純度５７％）２５重量部および２，４．６−ドリプロモ
フエニルメタクリレー）　６０ｉ！！量部に温度６０℃
で溶解させ、これにラジカル重合開始剤としてラウロイ
ルパーオキサイド０．５重量部を添加し、レンズ用ガラ
スモールド中に注入した上、温度６０℃で１時間、温度
６５℃で１６時間、温度８０℃で２時間、温度１００℃
で１時間と順次条件を変えて重合を行い、無色透明のレ
ンズを得た。このレンズを構成する樹脂は、２−イソプ
ロペニルナフタレンによる成分を１５重量％含存するも
のであった。

このレンズは、テトラヒドロフラン、アセトン、メタノ
ール、クロロホルム等の通常の有機溶媒には不溶であっ
た。またこのレンズの屈折率はｎ％Ｐ＝１．６３３とき
わめて高く、しかも比重は１．６４８と小さくてきわめ
て有用なものである。

なお、ポリイソプロペニルナフタレンを用いずに、ジビ
ニルベンゼンと２．４．６−）リブロモフェニルメタク
リレートとによる共重合体を用いた他は上記と同様にし
て得られたレンズは、屈折率がｎ菅−１，６２８と低く
、またその比重が約１．６６０と大きいものであった。

実施例２ 純度９９％以上の２−イソプロペニルナフタレンを、モ
レキュラーシーブによって十分に脱水したテトラヒドロ
フラン中に溶解させ、更に十分に脱水したスチレンを、
２−イソプロペニルナフタレン：スチレンの比の（直が
重量で７０　：　３０となるよう混合し、これに開始剤
としてｎ−ブチルリチウムを添加して温度−２５℃でア
ニオン重合を行い、分子量約２０．０００のポリイソプ
ロペニルナフタレン共重合体を得た。

この共重合体３０重量部を、ｍ−イソプロベニルヘンガ
フ３０重量部および２．４．６−トリブロモフェニルメ
タクリレート４０重量部に溶解させ、これに重合開始剤
としてラウロイルパーオキサイド１．５重量部を添加し
、レンズ用ガラスモールド中に注入し、モールド内を窒
素置換した上、温度６５℃で１６時間、温度８０℃で２
時間、温度１００℃で１時間と順次条件を変えて注型重
合を行い、無色透明のレンズを得た。このレンズを構成
する樹脂は、２−イソプロペニルナフタレンによる成分
を２１１重量部含有するものであった。

このレンズは、屈折率がｎ　’Ｆ　＝　１．６３４　と
きわめて高く、しかも比重が１４６と小さくてきわめて
有用なものである。

なお、ポリイソプロペニルナフタレンを用いずに、ｍ−
イソプロペニルベンゼンと２．４．６−）リプロモフェ
ニルメタクリレートとによる共重合体を用いた他は上記
と同様にして得られたレンズは屈折率がｎ　Ｗ　＝　１
．６２８と低く、またその比重が約１．５５と大きいも
のであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）下記構造式（ I ）で示されるイソプロペニルナフ
   タレン単量体を２０〜１００重量％の割合で含有する重
   合性物質から得られる重合体を、屈折率が１．５０以上
   の重合体を与える単量体に溶解させて得られる重合性組
   成物を注型重合することにより、イソプロペニルナフタ
   レンによる成分を５〜７０重量％の割合で含有する樹脂
   より成るレンズを得ることを特徴とする高屈折率樹脂レ
   ンズの製造法。 構造式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼