JP3104068B2

JP3104068B2 - 高屈折率レンズ用モノマー組成物

Info

Publication number: JP3104068B2
Application number: JP02227584A
Authority: JP
Inventors: 幸仁残華; 豊田村; 勉井坂
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 2000-10-30
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: JPH04108816A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の背景〕（産業上の利用分野）本発明は、高屈折率レンズ用モノマー組成物に関する
ものであり、高屈折率かつ耐衝撃性に優れたレンズ用樹
脂を与えるものである。

（従来の技術）従来、プラスチックレンズ用樹脂としてはジエチレン
グリコールビスアリールカーボネイト樹脂（以下CR−39
と称す）が広く利用されている。CR−39は耐衝撃性、透
明性に優れ、かつ光分散特性が良好である等の長所を有
している反面、屈折率が1.50と低く、ガラスと同等の屈
折を得るにはレンズが肉厚となることが避けられない欠
点を有している。

一方、ジアクリレート又はジメタクリレートは容易に
ラジカル重合することができ、透明性に優れたレンズを
与えることが知られている。例えば、臭素含有ビスフェ
ノールＡ骨格（特開昭59−184,210号、特開昭59−193,9
15号公報）及びイオウ含有芳香族骨格（特開昭60−26,0
10号、特開昭62−195,357号公報）等により得られるレ
ンズ用樹脂は、高屈折率かつ高アッベ数のバランスに優
れた光学特性を示すことが明らかにされている。

しかしながら、これらの化合物は、ラジカル重合する
ことにより高度の架橋構造体を形成し、耐熱性、研磨性
に優れた特性を示す反面、硬化物が脆くなる傾向があ
る。これらの欠点を改良する手法として、臭素含有ビス
フェノールＡ誘導体をウレタン（メタ）アクリレート化
する方法が特開昭60−51706号公報に示されているが、
臭素原子を含有する為、比重が大きくなり、耐候性が悪
化することが避けられない。

〔発明の概要〕

（発明が解決しようとする課題）本発明は、前記の問題点を解決し、軽量で高屈折かつ
透明性、耐衝撃性に優れたレンズ用樹脂を与えることが
できる高屈折率レンズ用モノマー組成物を提供すること
を目的としたものである。

（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、下記に示すＡ成分とＢ成分とを重
量比でA/B＝10/90〜95/5の割合で含有し、かつ（Ｃ）成
分としてラジカル重合触媒を0.01〜20重量％含有して成
る高屈折率レンズ用モノマー組成物を提供する。かかる
モノマー組成物はラジカル重合させることにより、軽量
で高屈折率かつ透明性、耐衝撃性に優れたレンズ用樹脂
を与えることができる。

Ａ成分）下記一般式〔Ｉ〕で示される（メタ）アクリ
ルモノマーＢ成分）下記一般式〔II〕に示す化合物と多官能イソ
シアネートを反応させて得られるウレタン化モノマーＡ成分の一般式〔Ｉ〕に示されるイオウ含有ジ（メタ）
アクリレート化合物の具体例としては、例えば、ｐ−ビ
ス（β−メタクロイルオキシエチルチオ）キシリレン、
ｐ−ビス（β−アクロイルオキシエチルチオ）キシリレ
ン、ｍ−ビス（β−メタクロイルオキシエチルチオ）キ
シリレン、ｍ−ビス（β−アクロイルオキシエチルチ
オ）キシリレン、ｐ−ビス（β−メタクロイルオキシエ
チルチオ）テトラブロムキシリレン等が挙げられる。こ
れらの化合物は、例えば、特開昭62−195357号公報に示
されている手法で合成できる。

またＢ成分のウレタン化モノマーに用いられる一般式
〔II〕に示される（メタ）アクリレート化合物の具体例
としては、下式に示す化合物及びそれらのオルト、メタ
異性体があげられる。

上記化合物をウレタン化する多官能イソシアネートと
しては、ｏ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリ
レンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネート、トリイソシアヌレー
ト、トリレンジイソシアネート及びその核、水添物、ヘ
キサメチレンジイソシアネート等があげられる。

上記イソシアネート化合物のうちで特に好ましいもの
は、ｍ−キシリレンジイソシアネートなどである。

一般式〔II〕に示す化合物と多官能イソシアネートと
のウレタン化反応は公知の技術を用いて行うことができ
る。すなわち、必要に応じてジブチルチンジラウレート
の様な金属化合物又は３級アミンや３級ホスフィン等の
ルイス塩基を触媒として加え、室温もしくは必要に応じ
て加熱下において攪拌することによりウレタン化反応で
きる。一般式〔II〕に示す化合物の−OH基と多官能イソ
シアネートの−NCO基の比は、好ましくは0.5〜10、特に
好ましくは、１〜５に配合することが望ましい。この範
囲外であると、機械的性質が低下したり、モノマーがゲ
ル化しやすくなる。上記の様にウレタン化して得られる
Ｂ成分は、総重量に対して５〜90重量部の範囲、特に10
〜60重量部の範囲が好ましい。混合量が５重量部未満で
あると耐衝撃性等の物性が低下し、逆に90重量部以上で
あるとモノマーがゲル化しやすくなる。Ｂ成分は非常に
粘調であるので、Ａ成分、Ｂ成分の混合物の粘度が500c
psを越える場合は、Ａ成分、一般式〔II〕に示す化合
物、多官能イソシアネートを同時に注型しておき、まず
ウレタン化反応を行った後ラジカル重合することが好ま
しい。

更に本発明においては、多官能イソシアネートと、ト
リエチレングリコールやエチレンビスヒドロキシエチル
サルファイドの様な多官能アルコール、及び／又はキシ
リレンジメルカプタン、ジメルカプトベンゼンの様な多
官能メルカプタンを、前記と同様の公知技術を用いてオ
リゴマー化した化合物を併用することも可能であり、こ
のようなオリゴマーを調整するに際しては、前駆体化合
物と、一般式〔II〕に示す化合物とを同時にウレタン化
することも可能である。これらのオリゴマー体は一般に
非常に粘稠であり作業性に劣るので、一般式〔II〕に示
す化合物、多官能アルコール及び／又は多官能メルカプ
タン化合物と多官能イソシアネートとのウレタン化反応
は同時に行うことが好ましい。一般式〔II〕に示す化合
物の−OH基＋多官能アルコールの−OH基及び／又は多官
能メルカプタン化合物の−SH基と多官能イソシアネート
基の比は好ましくは0.5〜10、特に好ましくは１〜５に
配合することが望ましい。

オリゴマー化に用いる多官能アルコール及び／又はメ
ルカプタン化合物の使用量は、一般式〔II〕に示す化合
物の−OH基／多官能アルコールの−OH基及び／又はメル
カプタン化合物の−SH基の比が、0.2以上である量が好
ましく0.2未満であると耐熱性に劣る。

本発明にかかる高屈折率レンズ用樹脂は、前記A,B成
分を前記割合で含むモノマー組成物をラジカル重合する
ことにより得ることができるが、更に他のラジカル重合
可能なモノマーと共重合することもできる。このモノマ
ーの例としては下記の化合物があげられる。

スチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロ
モスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレン、ジビ
ニルベンゼン、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニ
ル（メタ）アクリレート、モノクロルフェニル（メタ）
アクリレート、ジクロルフェニル（メタ）アクリレー
ト、トリクロルフェニル（メタ）アクリレート、モノブ
ロムフェニル（メタ）アクリレート、ジブロムフェニル
（メタ）アクリレート、トリブロムフェニル（メタ）ア
クリレート、モノクロルフェノキシエチル（メタ）アク
リレート、ジクロルフェノキシエチル（メタ）アクリレ
ート、トリクロルフェノキシエチル（メタ）アクリレー
ト、モノブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレー
ト、ジブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、
トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ジ
アリルフタレート、ジアリルイソフタレート、2,2−ビ
ス〔3,5−ジブロモ−４−（２−メタクロイル−オキシ
エトキシ）フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3,5−ジブ
ロモ−４−（２−メタクロイル−オキシエトキシエトキ
シ）フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−
４−（２−アクロイルオキシエトキシ）フェニル〕プロ
パン、2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−４−（２−アクロイ
ルオキシエトキシエトキシ）フェニル〕プロパン、ジエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンオール
ジ（メタ）アクリレート、4,4′−ビス（２−メタクロ
イルオキシエチルチオ）ジフェニルスルホン、4,4′−
ビス（２−アクロイルオキシエチルチオ）ジフェニルス
ルホンなどである。

上記ラジカル重合可能なモノマーの中でスチレン、ク
ロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ジ
ビニルベンゼン、2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−４−（２
−メタクロイルオキシエトキシエトキシ）フェニル〕プ
ロパン、トリエチレングリコールジメタクリレート、4,
4′−ビス（２−メタクロイルオキシエチルチオ）ジフ
ェニルスルホンおよびそれらの混合物等が特に好まし
い。

前記のラジカル重合可能なモノマーの使用量は、総重
量中任意の量が可能であるが、硬化物の光学的性質及び
／又は機械的性質を損なわない様に適宜選択することが
好ましく、全体の０〜30重量％の範囲が特に好ましい。

本発明にかかるレンズ用樹脂は、加熱、紫外線あるい
は電子線によりラジカルを発生する開始剤を添加し、公
知の技術を用いてラジカル重合することにより得られる
が、プラスチックレンズの生産性を向上させるため、紫
外線及び加熱重合を併用することもできる。

ここで用いる熱重合開始剤としては、ベンゾイルパー
オキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネイト、
ラルロイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ（２
−エチルヘキサノエート）、アゾイソブチロニトリル、
等があげられる。又、光重合開始剤としては、１−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノ
ン、ベンゾインメチルエーテル、ベンジル、アントラキ
ノン、ジフェニルサルファイド等があげられる。

これらの熱重合開始剤及び光重合開始剤の使用量は、
総重量に対して0.01〜20重量％、好ましくは0.03〜10重
量％の範囲である。

また、組成物に酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤
を加えた後に重合することはもちろん、必要に応じてレ
ンズ用樹脂にハードコート、反射防止コート、表面処理
を行ってもよい。

製造例１ｐ−ビス（β−メタクロイルオキシエチルチオ）キシ
リレン66.6重量部、２〔ｐ−（２−ヒドロキシエチルメ
チルチオフェニル〕メチルチオエチルメタクリレート3
3.4重量部の混合物に、ｍ−キシリレンジイソシアネー
ト9.0重量部、ジブチルチンジラウレート0.1重量部を加
え40℃水浴中で10分間、攪拌混合を行った。反応終了後
IRスペクトルを調べたところ、−NCO基の吸収に相当す
る2270cm^-1のピークは完全に消滅していた。

製造例２ｐ−ビス（β−メタクロイルオキシエチルチオ）キシ
リレン74.7重量部、２〔ｐ−（２−ヒドロキシエチルメ
チルチオフェニル〕メチルチオエチルメタクリレート2
5.3重量部にキシリレンジイソシアネート6.9重量部を加
え以下製造例１と全く同様にしてウレタン化反応を行っ
た。反応終了後IR2270cm^-1のピークは完全に消滅してい
た。

〔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、例中の部は重量部を示す。実施例において得られた
諸物性は、下記の試験法により測定したものである。

（１）光線透過率：厚さ2mmの試験片を用いて500nmの光
線透過率を示す。

（２）屈折率：アッベ屈折計25℃にて測定した値を示
す。

（３）耐衝撃性：厚さ2.0mmの平板にFDA規格に基づき、
鋼球（重さ16.3g、直径15.9mm）を高さ127cmより垂直落
下させ、破損の発生がなかったものを合格とした。測定
温度23℃ 実施例１製造例１で得た単量体100部に、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン（「Irgacure184」チバガイ
ギー社品）0.05部ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘ
キサノエート（「パーブチルＯ」日本油脂社品）0.3部
を加え加熱均一混合した。この混合物を脱泡し、ガラス
板とシリコーン及びゴムとで構成された、直径50mm厚さ
2mmのスペーサーの中に注入し、出力80W/cmの高圧水銀
灯を用いて高さ40cmより、ガラス板片面ずつ合計10分間
照射した。得られた硬化物を脱型後オーブン内で、80℃
で１時間、100℃で２時間加熱して無色透明の硬化物を
得た。物性測定結果は表−１に示す通りであった。

実施例２製造例１で得た単量体100部の代りに製造例２で得た
単量体100部を用いた以外は実施例１と全く同様にして
硬化物を得た。物性測定結果を表−１に示す。

実施例３製造例１で得た単量体100部の代りに製造例２で得た
単量体90部、トリエチレングリコールジメタクリレート
10部を用いた以外は実施例１と全く同様にして硬化物を
得た。物性測定結果を表−１に示す。

実施例４製造例１で得た単量体100部の代りに製造例２で得た
単量体90部、2,2−ビス〔3,5−ジブロモ−４−（２−メ
タクロイルオキシエトキシエトキシ）フェニル〕プロパ
ン20部を用いた以外は実施例１と全く同様にして硬化物
を得た。物性測定結果を表−１に示す。

比較例１製造例１で得た単量体100部の代りにｐ−ビス（β−
メタクロイルオキシエチルチオ）キシリレン100部を用
いた以外は実施例１と全く同様にして硬化物を得た。物
性測定結果を表−１に示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−190711（ＪＰ，Ａ) 特開平２−213801（ＪＰ，Ａ) 特開平２−306201（ＪＰ，Ａ) 特開平３−79614（ＪＰ，Ａ) 特開平３−215512（ＪＰ，Ａ) 特開平４−45115（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08F 290/00 - 290/14 C08F 220/00 - 220/70 C08F 20/00 - 20/70 G02B 1/00 - 1/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】次に示すＡ成分、Ｂ成分及びＣ成分をＡ成
分/B成分＝10/90〜95/5（重量比）の割合で含有するこ
とを特徴とする高屈折率レンズ用モノマー組成物。（Ａ）下記一般式〔Ｉ〕で示される（メタ）アクリルモ
ノマー、（Ｂ）下記一般式〔II〕で示される化合物と多官能性イ
ソシアネートとを反応させて得られるウレタン化モノマ
ー、（Ｃ）ラジカル重合触媒:0.01〜20重量％。〔式中、R¹は水素原子又はメチル基、R²、R³は炭素数１
〜12の炭化水素基、Ｘはフッ素を除くハロゲン原子を表
し、ｎは0,1〜４の整数を示す。〕