JP2020003654A - 光学部材用重合性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、特許文献3では、実用的な生産性を備え、光学歪や脈理などのない厚いプラスチックレンズが得られるプラスチックレンズの製造方法として、重合性組成物を成形モールドに充填する充填工程と、所定の温度条件下に前記成形モールドを曝すことによって前記重合性組成物を硬化させる硬化工程と、を備えたプラスチックレンズの製造方法であって、前記硬化工程は、前記充填工程の後、前記重合性組成物を前記充填工程時の初期温度以上に保つ保持工程と、前記保持工程の後、前記重合性組成物を冷却する冷却工程と、を備えることを特徴とするプラスチックレンズの製造方法が記載されている。
そこで、本開示の一実施形態は、脈理の発生が抑制される光学部材用重合性組成物、これを用いた光学部材の製造方法及び眼鏡レンズ等に関する。
すなわち、本開示の一実施形態は、下記の〔1〕〜〔3〕に関する。
〔1〕重合性成分と、前記重合性成分の合計量100質量部に対して、0.1〜10質量部のトリレンジイソシアネート由来の構成単位を有するウレタンウレア化合物とを含有する、光学部材用重合性組成物。
〔2〕〔1〕の重合性組成物を成形型内に注入する工程、及び
前記重合性組成物を重合する工程を含む、光学部材の製造方法。
〔3〕〔2〕の製造方法により得られた眼鏡レンズ基材を備える、眼鏡レンズ。
本開示の一実施形態に係る重合性組成物は、重合性成分と、前記重合性成分の合計量100質量部に対して、0.1〜10質量部のトリレンジイソシアネート由来の構成単位を有するウレタンウレア化合物とを含有する。
以上の構成を有することで、脈理の発生が抑制される光学部材用重合性組成物、これを用いた光学部材の製造方法及び眼鏡レンズ等が得られる。
ウレタンウレア化合物とは、ウレタン結合とウレア結合を有する化合物を意味する。
ウレタンウレア化合物は、脈理の発生を抑制する観点から、トリレンジイソシアネート由来の構成単位を有し、好ましくは、トリレンジイソシアネート由来の構成単位を有し、且つ、末端に炭化水素基を有し、より好ましくは、トリレンジイソシアネート由来の構成単位及び1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン由来の構成単位を有し、且つ、末端に炭化水素基を有する。
ウレタンウレア化合物において、イソシアネート「由来の構成単位」とは、イソシアネートがアルコール又はアミンと反応して、ウレタン結合又はウレア結合が形成された単位を意味する。
ウレタンウレア化合物の分子量は、好ましくは300以上、より好ましくは400以上、更に好ましくは500以上であり、そして、好ましくは1500以下、より好ましくは1200以下、更に好ましくは1000以下である。
で表される化合物である。
炭素数1〜3の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基が挙げられる。R11は、好ましくは水素原子である。
R1は、脈理の発生をより抑制する観点から、好ましくは、式(R1−1),(R1−2),(R1−3)のいずれかで表される基であり、より好ましくは、式(R1−1)又は(R1−2)で表される基であり、更に好ましくは式(R1−1)で表される基である。
(式中、*は結合部位である。)で表される基である。
(式中、R31は、炭素数2〜22の直鎖又は分岐の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の環状脂肪族炭化水素基、又は、炭素数7〜12のアラールキル基であり、aは、2〜4であり、bは、0〜15であり、cは、4又は5である。)で表される基である。
脂肪族炭化水素基は、好ましくは直鎖脂肪族炭化水素基である。
脂肪族炭化水素基の炭素数は、脈理の発生をより抑制する観点から、好ましくは3以上、より好ましくは4以上であり、そして、好ましくは18以下、より好ましくは12以下、更に好ましくは8以下である。
脂肪族炭化水素基としては、例えば、n−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、エイコシル基が挙げられる。これらの中でも、n−ブチル基、n−ドデシル基が好ましく、n−ブチル基がより好ましい。
環状脂肪族炭化水素基の炭素数は、好ましくは6以上であり、そして、好ましくは10以下、より好ましくは8以下である。
環状脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基が挙げられる。これらの中でも、シクロヘキシル基が好ましい。
アラールキル基の炭素数は、好ましくは7以上であり、そして、好ましくは10以下、より好ましくは8以下である。アラールキル基としては、例えば、ベンジル基が挙げられる。
aは、好ましくは2〜3であり、より好ましくは2である。
bは、好ましくは0〜10であり、より好ましくは0〜6であり、更に好ましくは0〜3であり、更に好ましくは0である。
cは、好ましくは4である。
R31は、好ましくは、炭素数4〜8の直鎖脂肪族炭化水素基、又は炭素数6〜8の環状脂肪族炭化水素基であり、より好ましくはn−ブチル基又はシクロヘキシル基であり、更に好ましくはn−ブチル基である。
は、好ましくは、
(式中、*は結合部位である。)である。
ウレタンウレア化合物の含有量は、前記重合性成分の合計量100質量部に対して、脈理を抑制し、更に白濁を抑制する観点から、好ましくは0.1〜5.0質量部、より好ましくは0.5〜5.0質量部である。
ウレタンウレア化合物の含有量は、前記重合性成分の合計量100質量部に対して、脈理をより抑制する観点から、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上であり、そして、脈理をより抑制する観点から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8.0質量部以下、脈理を抑制し、更に白濁を抑制する観点から、更に好ましくは5.0質量部以下である。
重合性成分としては、好ましくは、ポリイソシアナート成分及びポリチオール成分と、エピチオ化合物と、アクリル化合物と、からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。
重合性成分として、ポリイソシアナート成分及びポリチオール成分を含むことで、ポリチオウレタン樹脂が得られる。
重合性成分として、エピチオ化合物を含むことで、エピチオ樹脂が得られる。
重合性成分として、アクリル化合物を含むことで、アクリル樹脂が得られる。
以下、それぞれについて、順を追って説明する。
ポリイソシアナート成分としては、例えば、芳香環を有するポリイソシアナート化合物、脂環式ポリイソシアナート化合物、直鎖又は分岐鎖の脂肪族ポリイソシアナート化合物が挙げられる。
芳香環を有するポリイソシアナート化合物としては、例えば、ジイソシアナトベンゼン、2,4−ジイソシアナトトルエン、エチルフェニレンジイソシアナート、イソプロピルフェニレンジイソシアナート、ジメチルフェニレンジイソシアナート、ジエチルフェニレンジイソシアナート、ジイソプロピルフェニレンジイソシアナート、トリメチルベンゼントリイソシアナート、ベンゼントリイソシアナート、ビフェニルジイソシアナート、トルイジンジイソシアナート、4,4’−メチレンビス(フェニルイソシアナート)、4,4’−メチレンビス(2−メチルフェニルイソシアナート)、ビベンジル−4,4’−ジイソシアナート、ビス(イソシアナトフェニル)エチレン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(イソシアナトエチル)ベンゼン、ビス(イソシアナトプロピル)ベンゼン、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアナート、ビス(イソシアナトブチル)ベンゼン、ビス(イソシアナトメチル)ナフタレン、ビス(イソシアナトメチルフェニル)エーテル、2−イソシアナトフェニル−4−イソシアナトフェニルスルフィド、ビス(4−イソシアナトフェニル)スルフィド、ビス(4−イソシアナトメチルフェニル)スルフィド、ビス(4−イソシアナトフェニル)ジスルフィド、ビス(2−メチル−5−イソシアナトフェニル)ジスルフィド、ビス(3−メチル−5−イソシアナトフェニル)ジスルフィド、ビス(3−メチル−6−イソシアナトフェニル)ジスルフィド、ビス(4−メチル−5−イソシアナトフェニル)ジスルフィド、ビス(3−メチルオキシ−4−イソシアナトフェニル)ジスルフィド、ビス(4−メチルオキシ−3−イソシアナトフェニル)ジスルフィドが挙げられる。
これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
好ましくは、2,5−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、及びヘキサメチレンジイソシアナートからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
より好ましくは、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、ヘキサメチレンジイソシアナート、及び1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
更に好ましくは、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼンを含む。
上述の好ましいポリイソシアナート成分の量は、ポリイソシアネート成分中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
ポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオール、プロパントリオール、ブタンジオール、トリメチロールプロパン、ビス(2−ヒドロキシエチル)ジスルフィド、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールが挙げられる。
メルカプト基含有カルボン酸化合物としては、例えば、チオグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、チオ乳酸化合物、チオサリチル酸が挙げられる。
ポリオール化合物とメルカプト基含有カルボン酸化合物とのエステル化合物としては、例えば、エチレングリコールビス(2−メルカプトアセテート)、エチレングリコールビス(2−メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(2−メルカプトアセテート)、ジエチレングリコールビス(2−メルカプトプロピオネート)、1,4−ブタンジオールビス(2−メルカプトアセテート)、1,4−ブタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2−メルカプトアセテート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)が挙げられる。
これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
好ましくは、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4,8−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、5,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ブタンジオールビス(2−メルカプトアセテート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2−メルカプトアセテート)、及びジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
より好ましくは、4,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4,8−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、5,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、及びペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
更に好ましくは、4,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4,8−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、及び5,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
更に好ましくは、4,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4,8−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、及び5,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオールの混合物を含む。
(i)1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、及びペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)、
(ii)1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、並びに、4,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4,8−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、及び5,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオールの混合物、
(iii)2,5−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの混合物、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン及びペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)
が挙げられる。
エピチオ化合物とは、エピスルフィド基(エピチオ基)を有する化合物である。
エピチオ化合物としては、例えば、直鎖又は分岐の脂肪族骨格を有するエピスルフィド化合物、脂環族骨格を有するエピスルフィド化合物、芳香族骨格を有するエピスルフィド化合物、ジチアン環骨格を有するエピスルフィド化合物が挙げられる
エピチオ化合物に加えて、上述のポリイソシアネート成分及びポリチオール成分等の他の重合性成分を添加してもよい。
これらの中でも、直鎖又は分岐の脂肪族骨格を有するエピスルフィド化合物が好ましく、ビス−(β−エピチオプロピル)スルフィドがより好ましい。
エピチオ化合物の含有量は、重合性成分中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、更に好ましくは80質量%以上、更に好ましくは90質量%以上であり、そして、好ましくは98質量%以下、より好ましくは96質量%以下である。
ポリチオール化合物としては、上述で例示した化合物が挙げられる。
エピチオ化合物と組合せて使用する場合、ポリチオール化合物の含有量は、重合性成分中、好ましくは2質量%以上、より好ましくは4質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
アクリル化合物としては、芳香環を有する多官能(メタ)アクリレート化合物、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、単官能アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、芳香環を有する多官能(メタ)アクリレート化合物及びポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。
これらの中でも両末端に(メタ)アクリルロイル基を有するアルキレンオキシド変性ビスフェノールAが好ましい。
両末端に(メタ)アクリルロイル基を有するアルキレンオキシド変性ビスフェノールAとしては、好ましくは、式(2):
〔式中、R51は、エチレン基又はプロピレン基であり、R52は、水素又はメチル基であり、Xは、酸素原子又は硫黄原子であり、好ましくは酸素原子であり、m,nは、それぞれ平均付加モル数であり、m+nは、1.5〜6であり、好ましくは2〜4である。〕で表される化合物である。
両末端に(メタ)アクリルロイル基を有するアルキレンオキシド変性ビスフェノールAとしては、例えば、2,2−ビス[4−〔2−((メタ)アクリロイルオキシ)エトキシ〕フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−〔2−((メタ)アクリロイルオキシ)エトキシ〕−3,5−ジブロモフェニル]プロパンが挙げられる。
重合性組成物は、好ましくは、離型剤を含む。
離型剤としては、例えば、酸性リン酸アルキルエステル等の酸性リン酸エステルが挙げられる。酸性リン酸アルキルエステルのアルキル基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは4以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは12以下である。
酸性リン酸エステルは、リン酸モノエステル、リン酸ジエステルのいずれであってもよいが、リン酸モノエステル、及びリン酸ジエステルの混合物が好ましい。
酸性リン酸アルキルエステルとしては、例えば、イソプロピルアシッドフォスフェート、ブチルアシッドフォスフェート、オクチルアシッドフォスフェート、ノニルアシッドフォスフェート、デシルアシッドフォスフェート、イソデシルアシッドフォスフェート、トリデシルアシッドフォスフェート、ステアリルアシッドフォスフェート、プロピルフェニルアシッドフォスフェート、ブチルフェニルアシッドフォスフェート、ブトキシエチルアシッドフォスフェートが挙げられる。
離型剤の添加量は、重合性成分の合計量100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上、更に好ましくは0.10質量部以上であり、そして、好ましくは1.00質量部以下、より好ましくは0.50質量部以下、更に好ましくは0.30質量部以下である。
重合性組成物は、好ましくは、紫外線吸収剤を含む。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ジベンゾイルメタン、ジベンゾイルメタン系化合物が挙げられる。これらの中でもベンゾトリアゾール系化合物、又はベンゾフェノン系化合物が好ましい。
ベンゾトリアゾール系化合物としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−アミルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−エチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾールが挙げられる。
ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホニックアシッド、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノンが挙げられる。
ジベンゾイルメタン系化合物としては、例えば、4−tert−ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタンが挙げられる。
これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
紫外線吸収剤の添加量は、重合性成分の合計量100質量部に対し、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.10質量部以上、更に好ましくは0.30質量部以上、更に好ましくは0.40質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは3質量部以下、更に好ましくは2質量部以下である。
重合性組成物は、重合性成分が、ポリイソシアナート成分及びポリチオール成分、又は、エピチオ化合物を含む場合、好ましくは重合触媒を含む。
重合触媒としては、例えば、スズ化合物、含窒素化合物が挙げられる。
スズ化合物としては、例えば、アルキルスズ化合物、アルキルスズハライド化合物が挙げられる。
アルキルスズ化合物としては、例えば、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレートが挙げられる。
アルキルスズハライド化合物としては、例えば、ジブチルスズジクロライド、ジメチルスズジクロライド、モノメチルスズトリクロライド、トリメチルスズクロライド、トリブチルスズクロライド、トリブチルスズフロライド、ジメチルスズジブロマイドが挙げられる。
これらの中でも、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジクロライド、ジメチルスズジクロライドが好ましく、ジメチルスズジクロライドがより好ましい。
3級アミンとしては、例えば、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチルモルホリン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エーテル、N−メチルモルホリン、N,N'−ジメチルピペラジン、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)が挙げられる。
ヒンダードアミンとしては、例えば、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノール、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ヒドロキシエチル−4−ピペリジノール、メチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート、メチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケートとビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートとの混合物、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタン−1,2,3,4−テトラカルボキシレートが挙げられる。
4級アンモニウム塩としては、例えば、テトラエチルアンモニウムヒドロキシドが挙げられる。
イミダゾール系化合物としては、例えば、イミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、ベンジルメチルイミダゾール、2−エチル−4−イミダゾールが挙げられる。
ピラゾール系化合物としては、例えば、ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾールが挙げられる。
これらの中でも、ヒンダードアミン等の3級アミン、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物が好ましく、より好ましくはヒンダードアミンがより好ましい。
重合性組成物は、重合性成分が、アクリル化合物を含む場合、好ましくはラジカル重合開始剤を含む。
ラジカル重合開始剤としては、例えば、エネルギー線感応性重合開始剤、熱感応性重合開始剤が挙げられる。
エネルギー線感応性重合開始剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドが挙げられる。
有機過酸化物としては、例えば、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシイソブチレート、tert−ブチルパーオキシアセテート、クミルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシオクトエート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカルボネート、クミルパーオキシオクトエート、tert−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、tert−ヘキシルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシネオヘキサノエート等のパーオキシエステル;1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)オクタン、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール;アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トルオイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド;ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート等のパーオキシジカーボネート;が挙げられる。
アゾ化合物としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロルニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)が挙げられる。
重合性組成物は、脈理及び白濁の発生をより抑制する観点から、更に減圧条件に配してもよい。
減圧条件における圧力は、好ましくは10Pa以上、より好ましくは50Pa以上、更に好ましくは100Pa以上であり、そして、好ましくは1000Pa以下、より好ましくは800Pa以下、更に好ましくは500Pa以下である。
以下、本開示の一実施形態に係る光学部材の製造方法についてより詳細に説明する。
本開示の一実施形態に係る光学部材の製造方法は、例えば、
上述の重合性組成物を成形型内に注入する工程(以下、「注入工程」ともいう)、及び
重合性組成物を重合する工程(以下、「重合工程」ともいう)
を含む。
注入工程では、例えば、得られた重合性組成物を成形型内に注入する。
光学部材として眼鏡レンズを製造する場合、例えば、眼鏡レンズの両主面を形成する1対のモールドと、これらのモールドを離隔させて固定するテープ又はガスケットとを備える成形型が用いられる。なお上述のモールドは、ガラス製であっても、金属製であってもよい。
上述の重合性組成物によれば、より脈理が発生しやすくなる、厚い光学部材を製造することに適している。
成形型内における最大厚みは、好ましくは5〜30mm、より好ましくは5〜25mm、更に好ましくは5〜20mm、更に好ましくは6〜20mm、更に好ましくは10〜20mmである。
成形型内における最大厚みは、好ましくは5mm以上、より好ましくは6mm以上、更に好ましくは10mm以上であり、そして、好ましくは30mm以下、好ましくは25mm以下、更に好ましくは20mm以下である。
「成形型内における最大厚み」とは、成形型内(モールド)において、最も厚い部位における厚さを意味する。「成形型内における最大厚み」は、例えば、両主面を形成する1対のモールド間の最大距離を意味する。
上述の重合性組成物によれば、脈理が発生しやすくなる5mm以上の成形型内の最大厚みを有する成形型を用いた場合であっても、脈理の発生を防ぐことができる。
成形型ヘの注入前に、重合性組成物を濾過してもよい。濾過方法は特に限定されないが、例えば、孔径1〜30μmのフィルタを用いて濾過を行ってもよい。
重合工程においては、例えば、加熱により重合性組成物を重合する。
重合条件は、重合性組成物、成形する光学部材の形状に応じて、適宜設定することができる。
重合開始温度は、通常0〜50℃、好ましくは5〜30℃である。重合開始温度から昇温し、その後、加熱して硬化形成することが好ましい。例えば、昇温後の最高温度は、通常110〜130℃である。
重合開始から終了までの、重合時間は、例えば1〜96時間であり、好ましくは2〜50時間、より好ましくは2〜26時間、更に好ましくは2〜14時間、更に好ましくは2〜8時間、更に好ましくは2〜5時間である。
重合開始から終了までの、重合時間は、例えば、96時間以下、好ましくは50時間以下、より好ましくは26時間以下、更に好ましくは14時間以下、更に好ましくは8時間以下、更に好ましくは5時間以下であり、そして、例えば、1時間以上、好ましくは2時間以上である。
上述の重合性組成物によれば、脈理が発生しやすくなる8時間以下の短い重合時間であっても、脈理の発生を防ぐことができる。
重合終了後、光学部材を離型して、アニール処理を行ってもよい。アニール処理の温度は、好ましくは100〜150℃である。
上述の方法により、光学部材用樹脂が得られる。
光学部材としては、例えば、眼鏡レンズ、カメラレンズ、プリズム、光ファイバ、光ディスク若しくは磁気ディスク等に用いられる記録媒体用基板、コンピュータのディスプレイに付設する光学フィルタ等が挙げられる。これらの中でも、眼鏡レンズが好ましい。
眼鏡レンズは、好ましくは、当該光学部材からなるレンズ基材(以下、「眼鏡用レンズ基材」ともいう)を備える。
眼鏡用レンズ基材の表面形状は特に限定されず、平面、凸面、凹面等のいずれであってもよい。
眼鏡用レンズ基材は、単焦点レンズ、多焦点レンズ、累進屈折力レンズ等のいずれであってもよい。例えば、一例として、累進屈折力レンズについては、通常、近用部領域(近用部)及び累進部領域(中間領域)が、下方領域に含まれ、遠用部領域(遠用部)が上方領域に含まれる。
眼鏡用レンズ基材は、フィニッシュ型眼鏡用レンズ基材であってもセミフィニッシュ型眼鏡用レンズ基材であってもよい。
眼鏡用レンズ基材の幾何学中心の厚さ及び直径は、特に限定されるものではないが、幾何学中心の厚さは通常0.8〜30mm程度、直径は通常50〜100mm程度である。
眼鏡用レンズ基材の屈折率(ne)は、例えば、1.53以上、1.55以上、1.58以上、1.60以上であり、例えば、1.75以下、1.70以下である。
機能層としては、例えば、ハードコート層、プライマー層、反射防止膜及び撥水膜からなる郡から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
ハードコート層は、耐擦傷性向上のために設けられ、好ましくは有機ケイ素化合物、酸化スズ、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の微粒子状無機物を含有するコーティング液を塗工して形成することができる。
プライマー層は、耐衝撃性を向上させるために設けられ、例えば、ポリウレタンを主成分とする。ここでポリウレタンの含有量は、プライマー層中、好ましくは50質量%以上である。
反射防止膜としては、酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル等の無機物を積層した膜が挙げられる。
撥水膜としては、フッ素原子を有する有機ケイ素化合物を用いて形成することができる。
本発明の一実施形態に係る眼鏡は、眼鏡レンズと、この眼鏡レンズを取り付けたフレームとを有する。
フレームとしては、例えば、一対のリムと、当該リム間に設けられたブリッチと、当該リムの片端に設けられた一対のテンプルとを有する。
リムは、ハーフリムであってもよい。
フレームとしては、いわゆるリムレスフレームであってもよい。この場合、眼鏡は、例えば、一対の眼鏡レンズと、当該眼鏡レンズ間に設けられたブリッチと、当該眼鏡レンズの片端に設けられた一対のテンプルとを有する。
<脈理>
光源装置「オプティカルモデュレックスSX−UI251HQ」(ウシオ電機株式会社製)を用いて投影検査を行った。光源として高圧UVランプ「USH−102D」(ウシオ電機株式会社製)を用いて1mの距離に白色のスクリーンを設置し、被検光学部材を光源とスクリーンの間に挿入し、スクリーン上の投影像を観察し下記の基準により判定を行った。
当該脈理の評価を、得られた100枚の光学部材で行い、下記の基準で「C」以上の評価の光学部材の数の割合を求めた。
A : 投影像に線状の不整が全くないもの。
B : 投影像に線状のごく薄い不整があるもの。
C : 投影像に線状の薄い不整があるもの。
D : 投影像に線状の濃い不整があるもの。(不合格)
E : 投影像に線状の著しい不整があるもの。(不合格)
暗箱内で蛍光燈下に眼鏡用レンズ基材の幾何学中心から直径30mm以内を目視で観察し、以下の基準により判定を行った。
当該白濁の評価を、24時間重合プログラムで得られたフィニッシュレンズ100枚から1枚を選択して行い、下記の基準で「B」以上を合格とした。
A : 樹脂に白濁がまったくないもの。
B : 樹脂に薄い白濁があるもの。
C : 樹脂に濃い白濁があるもの。(不合格)
ウレタンウレア化合物A−1は、上述の化合物A−1である。
ウレタンウレア化合物A−2は、上述の化合物A−2である。
ウレタンウレア化合物A−3は、上述の化合物A−3である。
ウレタンウレア化合物A−4は、上述の化合物A−4である。
1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン52.4質量部、離型剤「JP−506H」(城北化学工業株式会社製、ブトキシエチルアシッドホスフェート)0.10質量部、紫外線吸収剤「シーソーブ701」(シプロ化成株式会社製)1.20質量部、触媒としてジメチルスズジクロライド0.50質量部、ウレタンウレア化合物A−1 1.00質量部を混合、溶解し、均一溶液とした。
更に上記溶液に、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン23.8質量部及びペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)23.8質量部の混合物を加え、均一の溶液とするとともに、200Paで脱気処理を1時間行い、混合溶液を得た。
この混合溶液を5.0μmPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)フィルターにて濾過を行った。
次いで直径75mm、曲率半径68mmの上型モールドと、曲率半径55mmの下型モールド及びテープからなるセミフィニッシュレンズ用モールド型(中心肉厚14mm、コバ厚19mm)及び直径75mm、曲率半径169mmの上型モールドと曲率半径79mmの下型モールド及びテープからなる−4.00D用フィニッシュレンズ用モールド型(中心肉厚1mm、コバ厚6mm)へ注入を行った。
注入を行ったモールド型を電気炉へ投入し、下記の表1に示した各重合プログラムを用いて重合を行った。
重合終了後、電気炉からモールド型を取り出し、離型してセミフィニッシュレンズ及びフィニッシュレンズを得た。
得られたレンズを更に120℃で3時間アニールを行った。
それぞれの重合プログラムにおいてセミフィニッシュレンズ及びフィニッシュレンズをそれぞれ100枚製造した。各種評価を行い、その結果を表2に示した。
ポリイソシアネート成分、ポリチオール成分及びウレタンウレア成分を表2に示す種類及び量に変更した以外は、実施例1と同様にしてレンズを得た。各種評価を行い、その結果を表2に示した。
I−2:2,5−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの混合物
I−3:1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン
T−1:2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン
T−2:ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)
T−3:4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン
T−4:4,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4,8−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、及び5,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオールの混合物
ビス(β−エピチオプロピル)スルフィド95.0質量部、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド5.0質量部、紫外線吸収剤「シーソーブ701」(シプロ化成株式会社製)1.80質量部、触媒としてテトラブチルホスホニウムブロミド0.10質量部、化合物A−2 1.00質量部を混合、溶解させて、均一溶液とした。
この混合溶液を5.0μmPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)フィルターにて濾過を行った。
次いで直径75mm、曲率半径68mmの上型モールドと、曲率半径55mmの下型モールド及びテープからなるセミフィニッシュレンズ用モールド型(中心肉厚14mm、コバ厚19mm)及び直径75mm、曲率半径169mmの上型モールドと曲率半径79mmの下型モールド及びテープからなる−4.00D用フィニッシュレンズ用モールド型(中心肉厚1mm、コバ厚6mm)へ注入を行った。
注入を行ったモールド型を電気炉へ投入し、下記の各重合プログラムを用いて重合を行った。
重合終了後、電気炉からモールド型を取り出し、離型してセミフィニッシュレンズ及びフィニッシュレンズを得た。
得られたレンズを更に120℃で2時間アニールを行った。
それぞれの重合プログラムにおいてセミフィニッシュレンズ及びフィニッシュレンズをそれぞれ100枚製造した。各種評価を行い、その結果を表4に示した。
化合物A−2を添加しない以外は実施例11と同様にレンズを作製した。各種評価を行い、その結果を表4に示した。
2,2−ビス[4−〔2−(メタクリロイルオキシ)エトキシ〕フェニル]プロパン(下記構造式:
(式中、m,nは、それぞれ平均付加モル数であり、m+nは、2.6である。)で表される化合物)60.0質量部、テトラエチレングリコールジメタクリレート40.0質量部、重合開始剤としてtert−ブチルパーオキシネオデカネート1.00質量部、化合物A−1 1.00質量部を混合、溶解し、均一の混合溶液とした。
この混合溶液液を5.0μmPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)フィルターにて濾過を行った。
次いで直径75mm、曲率半径68mmの上型モールドと、曲率半径55mmの下型モールド及びテープからなるセミフィニッシュレンズ用モールド型(中心肉厚14mm、コバ厚19mm)及び直径75mm、曲率半径169mmの上型モールドと曲率半径79mmの下型モールド及びテープからなる−4.00D用フィニッシュレンズ用モールド型(中心肉厚1mm、コバ厚6mm)へ注入を行った。
注入を行ったモールド型を電気炉へ投入し、下記の各重合プログラムを用いて重合を行った。
重合終了後、電気炉からモールド型を取り出し、離型してセミフィニッシュレンズ及びフィニッシュレンズを得た。
得られたレンズを更に120℃で2時間アニールを行った。
それぞれの重合プログラムにおいてセミフィニッシュレンズ及びフィニッシュレンズをそれぞれ100枚製造した。各種評価を行い、その結果を表6に示した。
化合物A−1を添加しない以外は実施例12と同様にレンズを作製した。各種評価を行い、その結果を表6に示した。
Claims (12)
- 重合性成分と、
前記重合性成分の合計量100質量部に対して0.1〜10質量部のトリレンジイソシアネート由来の構成単位を有するウレタンウレア化合物とを含有する、光学部材用重合性組成物。 - 前記ウレタンウレア化合物が、式(1):
〔式中、
R1は、式(R1−1),(R1−2),(R1−3),(R1−4),又は(R1−5):
R2は、それぞれ独立に、式(R2−1)又は(R2−2):
(式中、*は結合部位である。)で表される基であり、
R3は、それぞれ独立に、式(R3−1)又は(R3−2):
(式中、R31は、炭素数2〜22の直鎖又は分岐の脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の環状脂肪族炭化水素基、又は、炭素数7〜12のアラールキル基であり、
aは、2〜4であり、bは、0〜15であり、cは、4又は5である。)で表される基である。〕で表される化合物である、請求項1に記載の光学部材用重合性組成物。 - 前記ウレタンウレア化合物の含有量が、前記重合性成分の合計量100質量部に対して0.1〜5.0質量部である、請求項1又は2に記載の光学部材用重合性組成物。
- 前記重合性成分が、ポリイソシアナート成分及びポリチオール成分と、エピチオ化合物と、アクリル化合物と、からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の光学部材用重合性組成物。
- 前記重合性成分が、ポリイソシアナート成分及びポリチオール成分を含有する、請求項4に記載の光学部材用重合性組成物。
- 前記ポリイソシアナート成分が、2,5−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、2,6−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)ベンゼン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、及びヘキサメチレンジイソシアナートからなる群より選ばれる少なくとも1種のポリイソシアナート化合物を含む、請求項5に記載の光学部材用重合性組成物。
- 前記ポリチオール成分が、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、4,8−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、5,7−ビス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン−1,11−ジチオール、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ブタンジオールビス(2−メルカプトアセテート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(2−メルカプトアセテート)、及びジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリチオール化合物を含む、請求項5又は6に記載の光学部材用重合性組成物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の重合性組成物を成形型内に注入する工程、及び
前記重合性組成物を重合する工程を含む、光学部材の製造方法。 - 前記成形型内における最大厚みが、5〜20mmである、請求項8に記載の光学部材の製造方法。
- 前記重合する工程における、重合時間が、2〜8時間である、請求項8又は9に記載の光学部材の製造方法。
- 前記光学部材が、眼鏡用レンズ基材である、請求項8〜10のいずれかに記載の光学部材の製造方法。
- 請求項11に記載の製造方法により得られた眼鏡レンズ基材を備える、眼鏡レンズ。
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