JPS636086B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プラスチツクレンズ用樹脂の製造方
法に関する。

［従来の技術］ プラスチツクレンズは、ガラスレンズにくらべ
て作り易く、また軽量で耐衝撃性が良いために眼
鏡レンズに用いた場合に安全性が高いという利点
がある。従来のプラスチツクレンズ用樹脂には、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アリルジ
グリコールカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂
等が使用されている。このうち視力矯正用眼鏡用
プラスチツクレンズとして広く使われているの
は、熱硬化性樹脂であるジエチレングリコールビ
スアリルカーボネートである。この樹脂は、耐衝
撃性が優れること、レンズ度数が温度の変化で大
きく変わらないこと、さらに切削性、加工性が良
好である等種々の特長を有している。

しかし、ジエチレングリコールビスアリルカー
ネートは屈折率が1.50であり、この樹脂をレンズ
にした場合、ガラスレンズに比べてレンズの厚み
が大きくなるという欠点がある。これはレンズ度
数が大きくなると特に顕著である。

とくに近年、プラスチツクレンズの小型化、薄
型化が求望されており、それを可能とする高屈折
率を有するプラスチツクレンズ用樹脂の必要性が
出てきた。

本発明に近い公知例としては、特開昭56−
149012号公報、特開昭56−149013号公報があり、
また先行する技術としては、特開昭58−89606号
公報、特開昭58−162615号公報がある。これらの
技術は、屈折率を向上させる点においては確かに
効果がある。しかしこれらの公知例、先行例はい
ずれも分子内に１個のオキシシラン環を有するモ
ノエポキサイドからなるエポキシ樹脂を用いてい
るため、強靭性、加工性が満足でなく、耐熱性、
染色性も改善を要請されていた。

また他の公知例としては、エポキシ樹脂の難燃
性付与手段として、ハロゲン化無水フタル酸を使
用する技術が提案されている。（特開昭49−22499
号公報）。しかしこの技術も強靭性、加工性が満
足でなく、レンズへの応用は困難であつた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者らは、上記従来技術の問題点を改善す
るため、複数個のオキシラン環を有するエポキシ
化合物を用いて、エポキシ基単独で三次元架橋構
造をとらせ、かつビニル単量体を共重合すること
により、高屈折率で、かつ強靭性、加工性、曲げ
弾性率、染色性などを向上するレンズ用樹脂の製
造方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］ 本発明は、上記目的を達成するために下記の構
成を有する。

「少なくとも下記Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分を重
合反応させたプラスチツクレンズ用樹脂の製造方
法であつて、Ａ成分中のエポキシ基１個に対し
て、Ｂ成分の酸無水物基が0.5〜1.5個となる範囲
で重合反応させることを特徴とするプラスチツク
レンズ用樹脂の製造方法。

Ａ成分：フエノール類のグリシジルエーテル、ア
ルコール類のグリシジルエーテル、カルボン酸
類のグリシジルエステルおよび脂環型エポキシ
ドから選ばれる少なくとも１つであり、かつ、
２個以上のオキシラン環を有するエポキシ化合
物。

Ｂ成分：テトラブロモ無水フタル酸、テトラクロ
ロ無水フタル酸および無水クロレンド酸から選
ばれる少なくとも１つの酸無水物。

Ｃ成分：アクリル酸アルキルエステル、メタアク
リル酸アルキルエステル、スチレン、スチレン
誘導体、ジアリルフタレート、ジエチレングリ
コールジメタクリレート、テトラエチレングリ
コールジメタクリレリートおよびジエチレング
リコールビスアリルカーボネートからなる群か
ら選ばれる少なくとも１種のビニル単量体。」 本発明により得られるプラスチツクレンズ用樹
脂は高屈折率であり、しかも眼鏡レンズに要求さ
れる耐衝撃性、曲げ弾性などの機械的性質並びに
加工性、染色性に優れるなどの諸特性を有するも
のである。

本発明に用いられるＡ成分としては、フエノー
ル類のグリシジルエーテル、アルコール類のグリ
シジルエーテル、カルボン酸類のグリシジルエー
テルおよび脂環式エポキシドから選ばれる化合物
である。

具体的なフエノール類のグリシジルエーテルの
例としては、ビスフエノールＡ、テトラブロモビ
スフエノールＡ、テトラブロモビスフエノールＡ
−ビス（ヒドロキシエチルエーテル）、ビスフエ
ノールＦ、レゾルシノールフエノールノボラツ
ク、クレゾールノボラツクなどが挙げられる。

アルコール類のグリシジルエーテルの具体例と
しては、ブタンジオール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ジブロモネオペ
ンチルグリコールなどが挙げられる。

カルボン酸類のグリシジルエステルの例として
は、フタル酸、イソフタル酸、テトラヒドロフタ
ル酸などが挙げられる。

脂環型エポキシドとしては、３・４−エポキシ
シクロヘキシルメチル−３・４−エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセ
ンジオキサイド、２−（３・４−エポキシシクロ
ヘキシル−５・５−スピロ−３・４−エポキシ）
シクロヘキサン−メタ−ジオキサン、ビス（３・
４−エポキシシクロヘキシル）アジペートなどが
挙げられる。

本発明のＢ成分は、ハロゲンを含有する酸無水
物であり、テトラブロモ無水フタル酸、テトラク
ロロ無水フタル酸および無水クロレンド酸から選
ばれる化合物を用いることができる。

本発明の樹脂には、さらに樹脂の硬化反応を促
進する目的で、各種イミダゾール類、第三級アミ
ン類、金属塩などの硬化促進触媒を使用すること
ができる。

Ａ成分とＢ成分との使用割合については、通常
Ｂ成分はＡ成分中のエポキシ基１個に対して、酸
無水物基が0.5〜1.5個、好ましくは0.6〜1.2個程
度となるような範囲で用いられる。

Ｂ成分の使用量が上記の範囲を外れると目的と
する樹脂を得ることが困難であり、特に耐衝撃性
や曲げ弾性が低下する問題がある。

さらに、Ｃ成分のビニル単量体としては、アク
リル酸のメチル、エチル、ブチル、オクチル、ラ
ウリルエステル等のアクリル酸のアルキルエステ
ル、メタアクリル酸のメチル、エチル、ブチル、
オクチル、ラウリルエステルなどのメタアクリル
酸のアルキルエステル、スチレン並びにその誘導
体、ジアリルフタレート、ジエチレングリコール
ジメタクリレート、テトラ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ビスアリ
ルカーボネートから選ばれる化合物を用いる。

これらの中でもアクリル酸メチルやメタクリル
酸メチルが特に好適である。

ビニル単量体の添加量は上記の眼鏡レンズの所
望される諸特性の程度に応じて目的、効果を達成
できる量であればいかなる量でもよいが、好まし
くは、エポキシ化合物Ａ成分とＢ成分の合計100
重量部に対して70重量部以下である。

本は発明のプラスチツクレンズ用樹脂を用いた
プラスチツクレンズの製造方法を一般的に説明す
ると次のとおりである。

製造方法としては、注型重合法と射出成形法に
大別される。

注型重合法の特徴は、原料モノマから直接に重
合硬化させると同時に、レンズ状に成形されるこ
とにある。従つてレンズに成形ひずみが少なく光
学的にも均一性にすぐれる特徴があり、市販プラ
スチツク製の度つきレンズのほとんどが現在この
方法であると言われる。

一方、射出成形法は、予め重合した樹脂をレン
ズ状に射出成形する方法で、サングラスやフアツ
シヨングラスを対象にメタクリル樹脂やポリカー
ボネート樹脂がこの方法で製造されている。射出
成形は、レンズ成形品に光学的成形ひずみが少な
いようにすることが必要であり、金型設計と成形
条件の設定が重要な問題となる。

たとえば、注型重合成形法の場合を例にとつて
具体的に説明すると、本発明のＡ〜Ｂ成分を用い
て、予備的にある程度反応を進行させ（予備重
合）空気等の溶存ガスを真空脱気した後に、金型
に注入し、加熱して重合させる方法である。

加熱温度は最初比較的低温（たとえば40〜50
℃）で反応を行ない、反応の進行とともに温度を
110℃程度まで上昇させて、ゆつくり付加重合さ
せることが、レンズの歪みを少なくさせる点で好
ましい。

さらに、重合開始剤を加えたのち上記のように
して重合してもよい。重合開始剤としては、公知
の各種のものを使用できるが、所望の反応温度に
応じて選択すべきである。たとえば、１・１−ア
ゾビスシクロヘキサンカーボネート、ジイソプロ
ピルパーオキシカーボネート、１・1′−アゾビス
シクロヘキサンナイトレート、ジ−tert−ブチル
パーオキサイドなどが良好である。

本発明の樹脂を樹脂成分とするプラスチツクレ
ンズは、市販のプラスチツクレンズに比べて次の
ような特徴を有している。

１ 強靭なプラスチツクレンズが得られる。

２ 耐衝撃性がすぐれる。

３ 無色透明な樹脂が得られる。

４ 成形重合時の収縮率が比較的小さい。

５ 屈折率が高い。

６ 曲げ弾性がすぐれる。

本発明の樹脂を樹脂成分とするプラスツクレン
ズは、反射防止、高硬度付与、耐摩耗性、耐薬品
性向上、防曇性付与などの表面改質を行なうた
め、公知の物理的あるいは化学的方法を施すこと
が可能である。

［実施例］ 以下実施例により本発明を更に詳しく説明す
る。

なお、例中に用いられる屈折率の波長は5892.9
ÅのＤ線における値である。

実施例中、曲げ弾性率はJIS K7203に準じた。
ただし試験片の形状は、30mm×10mm×３mmとし、
支点間距離は22mmとした。

染色性は、成形後のレンズをニコンライト染色
剤“ブラウン”（商品名）の0.8重量％水溶液に92
℃で５分間浸漬し、その後スガ試験機製カラーコ
ンピユーターSM−３を用いて測定した全光線透
過率で表示した。染色性の良いものほど低い値で
ある。

また、例中に用いられるエポキシ当量とは、エ
ポキシ基１モルを含む化合物のグラム数である。

実施例 １ シリコーンゴム製のガスケツトを用いたガラス
レンズ型の中に下記の(a)〜(c)を注入した。

重量部 (a) ３・４−エポキシシクロヘキシルメチル−
３・４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレ
ート（エポキシ当量：131〜143） 30 (b) テトラブロモ無水フタル酸（分子量463.5）
70 (c) オクチル酸スズ ３ (d) ジアリルフタレート（ビニル重合体） 40 (e) ジ−tert−ブチルパーオキサイド 0.5 上記において、(a)成分中のエポキシ基１個に対
して、(b)成分の酸無水物基は0.7個であり、また
テトラブロモ無水フタル酸は白色の粉末で臭素含
有率は約67％である。この粉末は３・４−エポキ
シシクロヘキシルメチル−３・４−エポキシシク
ロヘキサンカルボキシレートに若干の加熱で溶解
する。

注入した混合物を80℃に設定した熱風炉に入れ
て２時間加熱後、100℃で10時間、さらに120℃で
10時間加熱を続けて硬化反応を行なつた。

得られた樹脂成形品は、硬くて透明であり、き
わめて強靭であつた。曲げ弾性率は410Kg／mm²、
染色物の全光線透過率は70％であり、屈折率は
1.59と高かつた。

実施例 ２ シリコーンゴム製のガスケツトを用いたガラス
レンズ型の中に下記の(a)〜(e)組成物を注入した。

重量部 (a) “エピコート828”（シエル化学(株)製ビスフエ
ノールＡ型エポキシ樹脂） エポキシ当量：184〜194 30 (b) テトラクロロ無水フタル酸 30 (c) １・８−ジアザービシクロ（５・４・０）ウ
ンデセン−７のオクチル酸 40 (d)）ジアリルフタレート 30 (e) ジ−tert−ブチルパーオキサイド 0.5 上記において、(a)成分中のエポキシ基１個に対
して、(b)成分の酸無水物基は0.7個であり、また
テトラクロロ無水フタル酸は無臭の白色粉末で塩
素含有率は約50％である。この粉末はジアリルフ
タレートおよび“エピコート828”の混合液に溶
解する。そして、この溶解溶液に硬化促進触媒お
よび重合開始剤を添加し、均一な溶液を調整し
た。そしてレンズ型に注入した溶液を80℃に設定
した熱風炉に入れて２時間加熱後、100℃で10時
間、さらに120℃で10時間加熱を続けて硬化反応
させた。

得られた樹脂成形品は、硬くて透明であり、極
めて強靭であつた。曲げ弾性率は、381Kg／mm²、
染色物の全光線透過率は73％であり、屈折率n²⁰
は1.59と高かつた。

実施例 ３ 無水クロレンド酸45ｇ、ジエチレングリコール
ビスアリルカーボネート30ｇを約40℃に加熱して
溶解した後、さらに“エピコート828”（シエル化
学(株)製ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、エポキ
シ当量：184〜194）25ｇ、オクチル酸スズ１ｇお
よび重合開始剤としてジ−tert−ブチルパーオキ
サイド0.3ｇ、およびジアリルフタレート20ｇを
加えて均一に混合した。

上記において、(a)成分中のエポキシ基１個に対
して、(b)成分の酸無水物基は0.9個であつた。

この混合液をガラスレンズ型に注入し、80℃２
時間、100℃で10時間、さらに120℃で10時間加熱
を続けて硬化反応させた。

得られた樹脂成形品は硬くて透明であり、曲げ
弾性率は370Kg／mm²であり弾性が優れ、染色物の
全光透過率は68％であり、染色性も優れていた。
さらに屈折率は1.57で高かつた。

実施例 ４ シリコーンゴム製のガスケツトを用いたガラス
レンズ型の中に下記の(a)〜(e)を注入した。

重量部 (a) １・４−ブタンジグリシジルエーテル（エポ
キシ当量：101） 20 (b) テトラブロモ無水フタル酸（分子量463.5）
60 (c) アクリル酸メチル 20 (d) オクチル酸スズ １ (e) ジ−tert−ブチルパーオキサイド ３ 上記において、(a)成分中のエポキシ基１個に対
して、(b)成分の酸無水物基は、0.7個であり、
１・４−ブタンジグリシジルエーテルおよびアク
リル酸メチルに若干の加熱で溶解する。

注入した混合物を80℃に設定した熱風炉に入れ
て２時間加熱後、100℃で10時間、さらに120℃で
10時間加熱を続けて、硬化反応を行なつた。

得られた樹脂成形品は、硬くて透明であり、き
わめて強靭であつた。曲げ弾性率は415Kg／mm²、
染色物の全光線透過率は65％であり、屈折率は
1.56と高かつた。

実施例 ５ 実施例４と同様のレンズ型の中に下記の(a)〜(e)
注入した。

重量部 (a) フタル酸ジグリシジルエステル（エポキシ当
量：139） 20 (b) テトラブロモ無水フタル酸（分子量463.5）
60 (c) スチレン 30 (d) オクチル酸スズ ２ (e) ジ−tert−ブチルパーオキサイド 0.5 上記において、(a)成分中のエポキシ基１個に対
して、(b)成分の酸無水物基は、0.7個であり、ま
たテトラブロモ無水フタル酸はフタル酸ジグリシ
ジルエーテルおよびジアリルフタレートに若干の
加熱で溶解する。

注入した混合物を、実施例４と同様の条件で硬
化反応を行なつた。

得られた樹脂成形品は、硬くて透明であり、き
わめて強靭であつた。曲げ弾性率は390Kg／mm²、
染色物の全光線透過率は、75％であり、屈折率は
1.60と高かつた。

比較例 １ ビスフエノールＡ−モノグリシジルエーテルメタ
クリレート 50重量部 テトラプロモ無水フタル酸 50重量部 オクチル酸スズ ３重量部 を混合し、80℃で加熱溶解後、実施例１と同様の
ガラスレンズ型に注入した。熱風炉で80℃から
150℃〜20時間かけて昇温し、重合を完結させた。

得られた樹脂成形品は硬くて透明であり、屈折
率は1.57と高かつたが、曲げ弾性率は250Kg／mm²
と低く、染色物の全光線透過率は85％であり、染
色しにくかつた。

また耐熱性は100℃加熱によつて軟化し悪かつ
た。

［発明の効果］ 本発明の方法によつて、耐衝撃性、曲げ弾性
率、染色性が良好で、かつ、屈折率が高い眼鏡プ
ラスチツクレンズ用樹脂を提供することができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも下記Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分を重
   合反応させたプラスチツクレンズ用樹脂の製造方
   法であつて、Ａ成分中のエポキシ基１個に対し
   て、Ｂ成分の酸無水物基が0.5〜1.5個となる範囲
   で重合反応させることを特徴とするプラスチツク
   レンズ用樹脂の製造方法。 Ａ成分：フエノール類のグリシジルエーテル、ア
   ルコール類のグリシジルエーテル、カルボン酸
   類のグリシジルエステルおよび脂環型エポキシ
   ドから選ばれる少なくとも１つであり、かつ、
   ２個以上のオキシラン環を有するエポキシ化合
   物。 Ｂ成分：テトラブロモ無水フタル酸、テトラクロ
   ロ無水フタル酸および無水クロレンド酸から選
   ばれる少なくとも１つの酸無水物。 Ｃ成分：アクリル酸アルキルエステル、メタアク
   リル酸アルキルエステル、スチレン、スチレン
   誘導体、ジアリルフタレート、ジエチレングリ
   コールジメタクリレート、テトラエチレングリ
   コールジメタクリレリートおよびジエチレング
   リコールビスアリルカーボネートからなる群か
   ら選ばれる少なくとも１種のビニル単量体。 ２ 特許請求の範囲第１項において、Ｃ成分の添
   加量が、Ａ成分とＢ成分の合計100重量部に対し
   て70重量部以下であることを特徴するプラスチツ
   クレンズ用樹脂の製造方法。