JPS63227603A - 光学用重合硬化用組成物 - 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、高屈折率重合硬化物及びその製造法に関し、
よシ詳しくは、光学用途等に使用できる高屈折率重合硬
化物に関する。

プラスチックは、成形がｖｇ易でめシ、且つ装置である
ため、レンｉ−プリズム等の光学用触品にも広く使用さ
れている。従来よシ光学用に使用されている高透明プラ
スチック材料としては、例えばＳ車すメタクリル酸メチ
ル１ジエチレンタリコールじスアリルカーボネーｔ−＊
＊、ポリカーボネート、ポリスチレン等を挙けることが
できる。しかしながら１上紀プラスチツク材料は１以下
のような好ましくないｒＡｉ朧点管有している０寿ち、
ホリメタクリル酸メチル−、！；エチレンタリコールと
スアリルカーボネート樹脂等は、その屈折率が比較的低
（（１，４９〜１．５０程度）、そのため、これをレシ
オとした場合にＬルンスの中心厚及びコバ厚が大きくな
るという問題点を有している。

また、ポリカーボネート、ポリスチレン等祉、比較的高
い屈折率（１，５８〜１．５９程度）を示すが、１）　
表面硬度が極めて低い（鉛筆硬度Ｂ以下）ため、表向に
傷がつきやすく、また切削、＠磨烙の精密機械加工を施
し難い、２）　　熱可塑性線状高分子であるため、熱溶
融成形の過程で配向し易く、光学的に好ましくない複屈
折の原因となる等の欠点を有している◎ 本ＪＲｉ明者は、上記従来技術の問題点Ｋｍみて鋭意研
究を重ねた結果、Ｃ＝Ｃ不飽和化合物を重合させるに際
し、特定の有機ケイ素化合物を共存させることによって
、高屈折率を有する重合硬化物を、その透明度を損うこ
となくかつ良好な表向硬度を保持して製造できることを
見出し、本発明を完成し九〇 即ち、本発明は５Ｃ＝Ｃ不飽和化合物の少くともｌａｌ
を主成分とする重合硬化臂において、該重合硬化物が、
トリフェニルシラン及び／又は１．１゜８．８−デトラ
フェニルジシ０＋サンを含むことを特販とする高屈折率
重合硬化物、並びに、Ｃ＝Ｃ不飽和化合物の少なくとも
１種を重合硬化するに際し、トリフェニルシラン及び／
又轄１．１．８．８−テトラフェニルジル０＋サンを共
存させることを特徴とする高屈折半重合硬化物のｇＡｈ
法に係る０本発明では、Ｃ＝Ｃ不飽和化合物としては、
室温で液体又は他の液状ｔツマ−に溶解して液状にでき
るものであれば〜公知のＣ−Ｃ不飽和単官能上ツマ−化
合物及びＣ−Ｃ不飽和多官＊ｅツマ−化合物が何れも使
用できる。Ｃ−Ｃ不飽和単官能上ツマ−化合物としては
、公知のビニル重合性ｔツマ−が何れも使用でき、その
具体例としては、例えは１スチレン１り００スチレン１
α−メチルスチレン等のビニル化合物、メチルアクリレ
ート・シフ０へ＋シルアクリレート１ベンジルアクリレ
ート等のアクリル酸エステル類〜メチルメタクリレート
１シク０へ士シルメタクリレート１フェニルメタクリレ
ート１ベンジルメタクリレート等のメタクリル酸エステ
ル等を挙けることかできる。

Ｃ＝Ｃ不飽和多官能ｔツマ−化合物としては、例＋４− えば、ジじニルベン１！ン等のビニル系化合物、エチレ
シグリコールジアクリレート１トリメチ０−ルプ０バン
トリアクリレート１ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート１テトラメチ０−ルメタンテトラアクリレート等の
多官能アクリレート化合物１エチレンタリコールジメタ
クリレート）トリメチＯ−ルプ０バシトリメタクリレー
ト等の多官能メタクリレート化合物１ジエチレンクリコ
ールごスアリルカーボネートＳジアリルフタレート１ジ
アリルイソフタレート１トリアリルシアスレート島トリ
アリルイソシアヌレート１トリアリルトリメリテート若
しくはこれらの可溶性重合物、等のフリル系化合物等を
挙けることができる。本発明では１上記Ｃ−Ｃ不飽和化
合物の１稙又は２種以上を適宜選択して使用できるが１
得られる重合硬化物の屈折量をよシ一層高くするために
は、単独ｅ）マーの重合硬化物自体が高い屈折率を有す
るものが好ましい◇また、よシ高い＆Ｉ！度を有する重
合硬化物を得るには、Ｃ＝Ｃ不飽和多官能七ｌ７−化合
物を５〜１００％程度便用し、架ｍｓ次元構造体とする
のが好ましい。

本発明で使用するトリフェニルシラン及び１．１゜８．
８−テトラフェニルジル０＋サンは、無色で熱安定性が
良好であシ、Ｃ＝Ｃ不飽和化合物の硬化重合物中に均一
に溶解し、しかも、その分子構造には１屈折率を高める
効果を有するフェニル基をｌｉｔ換基に有している□ま
た、これらの化合物の使用は高屈折半プラスチックに起
シ易い黄変をもたらさず、むしろ黄変を防止する作用を
有している。

これは、分子中のＳｔ　原子が、通常炭嵩原子の場合に
詔められるような、発色の原因となる二重結合及びその
共役系を形成しないこと及び分子中の５　ｉ　、−Ｂ基
が発色中心を破翰することによるものと考えられる。ト
リフェニルシラン及び１．１．８．８−テトラフェニル
ジシＯ！’Ｊ：Ｊは、いずれも公知の有機ケイ素化合物
である。

本発明重合硬化物を製造するに当っては、公知の重合方
法が採用でき、例えは、熱ラジカル重合法、光重合法等
を挙けることができる。

熱ラジカル重合法によれば、例えば、以下のようにして
本発明重合硬化物を得ることができる◇即ち、Ｃ＝Ｃ不
飽和化合物の１種又は２種以上、トリフェニルシラン及
び／又ａ　１．１．８．８−テトラフェニルジシミ十す
シ１並びに５！；カル重合開始剤を混合溶解して均一な
重合液としくこの際必要であれば加温してもよい）、こ
の重合液を重合容器にいれて加熱する仁とによって本発
明重合硬化物を得ることができる。上記重合液は）室温
で数日間放置しても成分か析出せず、均一透明の状態が
保たれる◇ラジカル重合開始剤としては、公知の本のが
使用でき、例えば、ペンリイルペルオ＋シト、２．４−
ジグ００ペンリイルベルオ＋シト１ジーＩ−プチルペル
オ＋シト、シイツブ０じルペルオ士シジカーボネート１
ジク！ルベルオ士シト−７＋ 等を挙けることができ、これらの１種又は２種以上を使
用できる。加熱温度は、用いる重合島始剤の種類に応じ
て適宜選択すれはよいが、通常室温〜１５０℃程度とす
れはよい。但し、重合数ねによる残留ひずみを生じさせ
ないために、重合の初期は急激な昇温を避け、徐々に昇
温して重合をおだやかに進行させるのが好ましい。重合
時間も特に制限されないが、通′１６２〜２４時間程度
とすればよい◇この際、重合容器としては通常のものか
何れも使用できるが、例えは、研岸面を有するガラス型
等を用いれば、所望の形状の製品を得ることができる。

トリフェニルシラン及び／又は１．１゜８．８−テトラ
フェニルジシＯ＋サンの添加量は、Ｃ−Ｃ不飽和化合物
１００重ｋＩｋ都に対し、通幇２０〜１２０重社都程度
、好ましくは２６〜７５重艦部程度とすればよい。２５
ｎ１鼠都未満では、得られる重合硬化物の屈折率を高め
る効果が乏しい。一方、７５重量部を越えると、重合液
の調製が困難となシ、しかも得ら゛れる重合硬化物の硬
度が低下する。ラジカル重合開始剤の添加量は特にａｌ
ｍされないが、Ｃ−Ｃ不飽和化合物１００重置部に対し
１通常１〜８重量部程度、好ましくは８〜６重量部程度
とすればよい。尚、本発明では、ラジカル重合開始剤の
存在下Ｋｃ＝ｃ２重結合にＨ５ｉ三基を有する化合物が
付加する反応とＣ−Ｃ不飽和化合物の重合反応が競走的
に起るため、添加されたトリフェニルシラン及び／又ｔ
ｒｉ　１．１．８．８−テトラフすニルジシロ牛サンの
一部が、該付加反応によって樹脂骨格と共有結合する可
能性がある。仁の点を考慮すると、Ｃ−Ｃ不飽和化合物
としては多官能七ツマ−を使用するのが望ましい。

また、光重合法によれは、Ｃ，、＝Ｃ不飽和化合物のｆ
ｉｌｌ又は２棟以上、トリフェニルジ５ン及び／又ａ　
１．１．８．８−テトラフェニルジル０＋サン、並びに
光重合開始剤を溶解混合して透明な重合液とし、これを
透明な重合容器に入れて光を照射することによって本発
明重合硬化物を得ることができる。光重合ｌＪＩｇ始剤
として紘、光ビニル重合に使用される公知のものが何れ
も使用でき、例えは、１−しドロ士シシク０へ＋シルフ
ェニルケトンＮベチ ンｌＪＩ／ジメチルケタール等のフェニルケトン類等を
挙けることができる。また、使用するＣ−Ｃ不飽和化合
物として紘特に制限されないが、特に好ましいものとし
て、アクリル酸エステル類箋メタクリル酸エステル類等
を挙けることができる。照射光の波長Ｌ１使用する光重
合開始剤の種類に応じて適宜選択すればよいが、通常の
光硬化の波長域、即ち紫外〜可視光（２５０〜６５０１
１１１１）程度とすれはよい。照射時間は、光の波長と
強度１重合液組成等に応じて適宜選択すればよく、通常
数秒〜数時間程度とする◇トリフェニルシラン及び／Ｘ
４ｔ、　ｔ、　ｓ、　ｓ−テトラフェニルジル０＋サン
の添加量は、ラジカル重合法による場合と同程雇でよい
。また、光重合開始剤の添加量は持にル；１限されず、
適宜選択すればよいが、通常Ｃ−Ｃ不飽和化合物１００
重社部に対し０．０１〜１重ｊｔｗ６程度とすればよい
０ かくして得られる無色透明の本発明重合硬化物は、その
樹脂骨格中にトリフェニルシラン及び／又は１．１．８
．８−ナト５フす２４６５０士サンを包蔵しておシ、１
年以上という長期間経過後も黄変等の変質を起すことが
なく、その屈折率及びアツベ数扛、夫々１．５０〜１．
６２程度及び６５〜８０程度である。また、本発明重合
硬化物に包蔵される有機ケイ素化合物は、いずれも高沸
点の化合物であシ、常温、常王での使用には全く支障が
ないＯ本発明重合硬化物は、レンズ、プリズム等の光学
用プラスチック材料として使用できるだけでなく、通常
のプラスチック等の用途１特に１高屈折率゛高透明によ
シ光沢等の美観を付与する用途にも使用できる。

発明の効果 本発明によれば、以下のような侵れた効果が達成される
。

（１）本発明重合硬化物は、無色透明でｔｔ）ル、高い
屈折率を有し、長期間にわたって黄変等の変質を起すこ
とがないｏしかも、充分な表面値度を有している。

（２）本発明重合硬化物の製造に際し、重合容器を適当
に選択することによって、所望の形状の製品を極めて容
易に得ることができ、しかも、各成分の添加量を制動す
ることによって、所望の屈折率及び表面峡度を有するプ
ラスチック材料とすることができる。

以下に実施例及び比較例を挙け、本発明をよシ一層明瞭
なものとする。

実施例１〜８ トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、）リフェニルシラ
ン（ｒｐｓ＞及びペンリイルベルオ士シト（ＢＰＯ）を
、第１表に示す仕込比率（重斂部）で混合し１約４０℃
に加温して透明な重合液をＩＩｉ製した。この重合液を
、第１図に示す、鋳型（１）、パラ牛：Ｊ（２＞　（軟
ｇｊｙｇリエチレ：Ｊ製）及びばね（３）で構成された
重合容器の（４）の部分に入れ、空気浴中（オープン）
に静置し、浴温６０℃で５時間加熱後、浴温を徐々に上
昇させ１０時間かけて１２０℃に昇温させ、１２０℃で
１時間保持した０その後４時間かけて浴温を６０℃まで
下げ、重合容器から硬化物を取出し、本発明重合硬化物
を得た。

得られた重合硬化物につき、その物性（屈折率、アツベ
数及び鉛筆硬度）を測定した。結果を第１色工業（株）
製濁度計ＮＤ−Ｈ＠７型を用いて測定した０鉛１１硬度
は、ＪＩＳ　Ａ−６４ｏＯ（ｔ９７ｓ）に準じて測定し
た。また、本実施例１〜８の重合硬化物熱重緻分析にお
ける重鰍減開始温度は１いずれも１６０℃前後であった
。

比較例１ トリフェニルシランを使用しない以外は、実施例１と同
様にして重合硬化物を得九。その物性を第１表に示す。

第　　１　　表 ＴＡＣ：）リアリルシアスレート ７’ＰＳ：）リフェニルシラン ＢＰＯ、ペンリイルペルオ士シ 実施例４ エチレンジリコールジメタクリラード（ＨＤＭ）、フェ
ニルメタクリラート（ＰＭ）％トリフェニルシラン（ｒ
ｐｓ＞及びシイツブ０ごルベルオ士シジカルボナー）　
（ＩＰＰ）を、室温下路２表に示す仕込比率（富童部）
で混合し、重合液を調製した。

この重合液を、第１図に示す重合容器に入れ、４０℃の
恒温水槽内に１６時間静置した。次いで、重合容器を空
気浴に移し、６０°で１時間、更に８０°Ｃ１時間保持
した後、塞温に冷却して無色透明の本発明重合挟化物を
得た。得られた重合硬化物の物性を第２表に示す。

比較例２ ＴＰＳ　を使用せず、ＩＰＰを半量とする以外は、実施
例４と同様にして、重合硬化物を得た。その物性を第２
表に示す。

実施例６ トリメチ０−ルプＤバントリアクリラード（ＴＭＰＴＡ
）Ｓフェニルメタクリラート（ＰＭ）、トに示す仕込比
率（重社部）で混合し、重合液を調製した。この重合液
を１第１図に示す重合容器に入れ１実施例４と同様に加
熱して本発明重合嫉化物を得た。その物性を第２表に示
す・ 比較例８ ＴＰＳ　を使用せず、ＩＰＰを半型とする以外は１実施
例５と同様にしてＳ重合硬化物を得た。その物性を第２
表に示す。

第２表 Ｅｌ）Ｍ、エチレンジリコールジメタクリラードＴＭＰ
ＴＡ　：）リメチ０−ルプ０バントリアクリラードＰＭ
　　、フェニルメタクリラート ＴＰＳ　：　）リフェニルシラン ｉｐｐ：シイツブ０じルヘルオ士シジカルホナート実施
例６ トリアリルシアヌレ−）　（１’Ａ（−’）　１　ｏ　
ｏ重組都、１、１．８．８−デトラフェニルジシ０十リ
ン（１°Ｉ）ｌ）Ｓ）１００鍬社部）ペシソイルベルオ
十シＦ（ＨＰＯ）２．５ル−ｔＬ部及びジクミルベルオ
十シト２．５　ｍ＜　ｈ白、凸を混合し、約４０℃に加
湿して自明な重合液を一一トした。この瓜合欣を、第１
１に示す重合容器に入れ、空気り中にｈ餘して１３０″
Ｃで５詩１ｉＪ　、次いで／ｉｔぬを徐々に上舛させて
６詩間かけて１２０℃まで昇温させ、史に４１１．ｆ曲
かけて１５０″Ｃ壕で虹渇させた。その象、４詩間かけ
て６０℃まで、冷却し、本兄明組合硬化物を得ノζ。烏
合切は無色西明で屈折率（７１−）：１．６００．アツ
ベ＞／　：　８８　＊鉛筆硬度：２１１０ 実施計１１７ トリメチＯ−ルプ０バントリアクリラード（１’ＡＪＰ
ＴＡ　）　　６０１０１１１ｉら、フェニルメタクリラ
ー）　（Ｐ　Ａ７　）　１００１１（ｂｔｆｒｐ、トリ
フェニルシラン＜ｌ’Ｐｓ）Ｂ□升−鑞Ｒｉ＜及びｉ−
しド０士シシク０へ十シルフェニルケトン０．８１１１
ｉＪ部を兄ぬ下に混合し１ヰ（合敲を、Ｓ、１映した。

このＩｉｔ合醸を、ｉｔｓ　１１４に示す重合容器〔但
し、５；！型（１）はｔＵさ１盆ｄのバイレックスカラ
ス製１バツ＋ン（２７は室温で自転４Ｌタイを用虫ｊム
ｔＡ度に弾性のあるコム）に入れ、これに、２５（１’
超高圧水−灯を装填した案外籾１＜ｆ割装首ｕｚｓ−２
ｂｘｌｌ　（ウシオを機（株）製）を用い１上下カラス
四から各８分間光をＪｋｔ射した。かくして無色透明の
本釦明實合侠化初（Ｊ！メさ８．０朋）を１；Ｉた。７
′Ｌ　　：１．６８Ｂ、アツベ数＝８８．船矩峡り 度：Ｂ＃０ 比較例４ ＴＰＳ　を使用しない以外は、火ｈｇ例７と１−」様に
して厚さ８．０　ＩｎのｆＪｃ合硬合物化物４だ。ｎ　
　：１．５４９．アツベ叙：４２．船矩蚊度：４Ｍ０以
上の結果から、本発明硬化物が、トリフェニルシラン又
は１．１．８．８−テトラフェニルがシ０干すシを含む
ことによって、高Ｉｔｄ　ｉＩｔ率を示し、良好な透明
性と表ＩＭｉ姓反をも保持していることが判る０図１５
１の一羊な銃Φ１ 第１７　（１ｓ本９Ｏ明ｎ（合物化物ｋ　”ｔｉ　ｆＭ
するＱ’ｔに使用される血合容器の−しＱ’ｔ−示す−
１＋１＋である。

（１７・・・し棟　　　　　（２）・・・バラ士ン（：
イ）・・・ばね （４）・・・止合叡を入れる部分 （以　上）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｃ＝Ｃ不飽和化合物の少なくとも１種を主成分と
   する重合硬化物において、該重合硬化物が、トリフェニ
   ルシラン及び／又は１，１，３，３−テトラフェニルジ
   シロキサンを含むことを特徴とする高屈折率重合硬化物
   。
2. （２）Ｃ＝Ｃ不飽和化合物の少なくとも１種を重合硬化
   するに際し、トリフェニルシラン及び／又は１，１，３
   ，３−テトラフェニルジシロキサンを共存させることを
   特徴とする重合硬化物の製造法。