JPH0236216A - 高屈折率プラスチックレンズ - 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、高屈折率で、極めて低分散であり、かつ、軽
量で耐衝撃性に優れたプラスチックレンズ用樹脂と、そ
の樹脂よりなるプラスチックレンズに関するものである
。

［従来の技術］ プラスチックレンズは、無機レンズに比へ軽量で割れに
くく、染色が容易なため、近年、眼鏡レンズ、カメラレ
ンズや光学素子に普及しはじめている。

これらの目的に現在広く用いられている樹脂としては、
ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）（以
下ＣＲ−３９と称す）をラジカル重合させたものがある
。この樹脂は、耐衝撃性に優れていること、軽量である
こと、染色性に優れていること、切削性、および研磨性
等の加工性が良好であることなどの、種々の特徴を有し
ている。

しかしながら屈折率が無機レンズ（ｎ。

１、５２）に比べｎ　ｏ　＝　１．５０と小さく、ガラ
スレンズと同等の光学特性を得るためには、レンズの中
心厚、コバ厚、および曲率を大きくする必要があり、全
体的に肉厚になることが避けられない。このため、より
屈折率の高いレンズ用樹脂が望まれている。

さらに、高屈折率を与えるレンズ用樹脂の１つとして、
イソシアネート化合物とジエチレングリコールなどのヒ
ドロキシ化合物との反応（特開昭５７−１３６６０１　
、同５７−１３６６０２）　、もしくは、テトラブロモ
ビスフェノールＡなどのハロゲン原子を含有するヒドロ
キシ化合物との反応（特開昭５８−１６４６１５）や硫
黄を含有するヒドロキシ化合物との反応（特開昭６０−
１９４４０１．同６Ｏ−２１７２２９）より得られるウ
レタン樹脂や、イソシアネート化合物と脂肪族ポリチオ
ールとの反応（特開昭６Ｏ−１９９０１６）より得られ
るチオカルバミン酸Ｓ−アルキルエステル系レンズ用樹
脂が提案されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前述のポリイソシアネート化合物とヒド
ロキシ化合物との反応、ポリイソシアネート化合物と脂
肪族ポリチオールとの反応により得られる樹脂は、屈折
率が充分高くなく、さらに高い屈折率を得るために芳香
環や、ハロゲン原子を含むヒドロキシ化合物を使用した
場合、分散が大きくなったり、比重が大きくなり、実用
的な樹脂およびレンズを得難いという問題があった。

〔問題点を解決するための手段］ このような問題に鑑み、本発明者らは、種々のポリチオ
ールを研究した結果、本発明の、１分子中に２個以上の
チオール基を有し、かつ、１個以上のスルフィドおよび
／またはポリスルフィド結合を有するポリチオールの少
なくとも１種と、１分子中に、２個以上のイソシアネー
ト基を有するポリイソシアネートの少なくとも１種とを
反応させて得られる樹脂が、極めて低分散であり、かつ
、高い屈折率、軽量性、透明性、耐衝撃性、耐候性およ
び加工性に優れていることを見出し、本発明に至った。

本発明によって下記の高屈折率レンズ用樹脂が提供され
る。１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するポ
リイソシアネートの少なくとも１種と、１分子中に２個
以上のチオール基を有し、かつ、１個以上のスルフィド
および／またはポリスルフィド結合を有するポリチオー
ルの少なくとも１種とを反応させて得られる高屈折率プ
ラスチックレンズ用樹脂。

また、本発明によって上記樹脂よりなるレンズが提供さ
れる。

本発明における、１分子中に２個以上のチオール基を有
し、かつ１個以上のスルフィドおよび／またはポリスル
フィド結合を有するポリチオールは、例えば下記の一般
式（Ｉ）〜（ＩＶ）により表されるものである。なお、
一般式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ｒＶ）のポリチオール
の分子量は好ましくはＩ、０００以下である。

Ｈ３（Ｃ）＋２）１ｓ９１　（ＣＨ２）−□Ｓｐ２・・
・・（ＣＨ２）ｆｆｉ＋−ＩＳｐｌ−１（ＣＨ２）１Ｓ
）Ｉ　　　（Ｉ）（式中、ｉは２〜２０の整数、ｍ１〜
ｍ１は１〜１０の整数、ｐ１〜ｐ１−１は１〜５の整数
を表す）Ｈ３（ＣＨ７）Ｉ、ＩｃＸ（ＣＨ２）−１３−
１（Ｃ１ｈ）−ｚｓｐｚ・・・・（ＣＨ２）−１−１ｓ
−１−１（Ｃ）１２）−１ＸＣ（ＣＨ２）ｌ１２ＳＨ（
ＩＩ　）（式中、Ｘは酸素又は硫黄原子を表し、１は２
〜２０の整数、ｍｌ〜ｍｌは１〜ｌＯの整数、ｐ１〜ｐ
　＋−＋は１〜５の整数、ｎ　ｌ　＋　ｎ　２は１〜５
の整数を表す） （式中、ｍ、ｎは１〜５の整数、ｐは１〜５の整数を表
す） （ＲｈＣ＋ＣＨ２５（ｃＨ，）　ｍｌ　ｓｐ　Ｉ　（Ｃ
Ｈ２）−２３−□・・・・（ＣＨ２）−１−ＩＳ、Ｉ−
１（ＣＨ２）、５Ｉ（）。（ＩＶ）（式中、Ｒはメチル
、エチル、り四ロメチル、ブロモメチル基を表し、ｍ１
〜ｍｌは１〜１０の整数、ｉは１〜２０の整数、ｐ１〜
ｐ　＋−＋は１〜５の整数、ｍはＯ〜２の整数、ｎは４
−ｍを表す）。

具体的にはメルカプトエチルスルフィド、メルカプトエ
チルジスルフィド、１．２−ジ（２−メルカプトエチル
チオ）エタン、ジ（２−メルカブトエチルチオ）メタン
等の化合物およびそれらのチオグリコール酸またはメル
カプトプロピオン酸のエステル、 ヒドロキシエチルスルフィド、ヒドロキシエチルジスル
フィド、スルフィド−ビス（β−ヒドロキシエチルスル
フィド）１．４−ジチアン−２゜５−ジオール等のヒド
ロキシポリスルフィド化合物のチオグリコール酸または
メルカプトプロピオン酸のエステル、 メルカプトジグリコール酸、メルカプトジプロピオン酸
、ジメルカプトジグリコール酸、ジメルカプトジプロピ
オン酸ビス（カルボキシメチル）トリチオカーボネート
等の２−メルカプトエタノールとのエステル、１．３−
ジ（２−メルカプトエチルチオ）プロパン、テトラキス
（２−メルカプトエチルチオメチル）メタン等があげら
れる。

１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するポリイ
ソシアネートは、例えば次の一般式（Ｖ）および（ＶＩ
）で表わされるものである。

（式中、Ｒは塩素原子、臭素原子、メチル基、メトキシ
基、エチル基、またはエトキシ基を表し、Ｘは酸素原子
、硫黄原子、炭素原子、メチル基、メチン基、またはイ
ドプロピル基を表し、ｍはＯ〜４の整数、ｎは１〜４の
整数、ｐ、ｑ、ｒは０〜４の整数、ｙ、ｚは０〜３の整
数を表す）。

（式中、Ｒは水素原子、またはメチル基を表し、Ｘは水
素原子、塩素原子、または臭素原子あるいは、メチル基
またはエチル基を表し、ａは１〜４の整数、ｂは２〜４
の整数を表す）。

その他、ヘキサメチレンジイソシアネートやイソホロン
ジイソシアネート、１，３．６−ヘキサメチレントリイ
ソシアネート等の脂肪族イソシアネートがあげられる。

上記一般式（Ｖ）および（Ｖｌ）により表わされるポリ
イソシアネートとしては、具体的には、トリレンジイソ
シアネート、ベンゼンジイソシアネート、４．４°　−
ジフェニレンジイソシアネート、３．３−ジメチル−４
，４′−ジフェニレンジイソシアネート、４，４°−ジ
フェニルチオエーテルジイソシアネート、イソプロピリ
デンビス（４−イソシアネートフェニル）、ビス（４−
インシアネートフェニル）ジスルフィド、ｍ−キシリレ
ンジイソシアネート、メシチリレントリイソシアネート
、テトラメチル−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等の化合物、およびそれ
らの核塩素化物、臭素化物等があげられる。

前記ポリイソシアネートと前記ポリチオールの使用割合
は、−ＮＣＯ／−３Ｈ基のモル比率で０５〜３．０が好
ましく、特に０．５〜１．５が好ましい。

本発明において、樹脂の架橋度を上げるために、ペンタ
エリスリトール、トリメチロールプロパン等のポリオー
ルおよびそれらのチオグリコール酸、メルカプトプロピ
オン酸エステル、トリス（３−メルカプトプロピル）イ
ソシアヌレート、ピロガロールまたはトリス（２−メル
カプトエチル）シクロヘキサン等の化合物を用いること
ができる。さらに、より高い屈折率を得るために、ベン
ゼンジチオールやキシリレンジチオールなど芳香環を含
むポリチオールを適宜加えてもよい。その際、モノマー
全体で、Ｎ−Ｃｏ／　（ＳＨ＋ＯＨ）モル比率が、好ま
しくは０．５〜３．０、特に好ましくは、０．５〜１．
５になるようにポリイソシアネートを増量する。

また、本発明においては、樹脂の耐光性改良のため、紫
外線吸収剤、酸化防止剤２着色防止剤ケイ光染料などの
添加剤を必要に応じて適宜加えてもよい。

本発明の樹脂およびレンズの作製は、前記のポリイソシ
アネート、ポリチオールおよび、必要に応じて前述のポ
リオールやポリチオールの架橋剤を混合し、公知の注型
重合法、すなわち、離型処理をしたガラス製または金属
性のモールドと、樹脂性のガスケットとを組み合わせた
モールド型の中に注入し、加熱して硬化させる。

反応温度および反応時間は、使用するモノマーによって
も異なるが、一般には一２０°Ｃ〜１５０℃および０．
５〜７２時間である。

〔発明の効果］ 本発明の樹脂およびそれから得られるレンズは、無色透
明で高屈折率を有し、極めて分散が小さく、低比重であ
る。さらに、玉摺りなどの加工性および耐衝撃性に優れ
ており、眼鏡レンズ、カメラレンズおよびその他光学素
子に用いるのに、好適な樹脂である。

［実施例〕 以下に実施例を示し手本発明をさらに具体的に説明する
。

なお、実施例で得られたレンズ用樹脂の屈折率、アツベ
数、玉摺り加工性、耐衝撃性および紫外線曝露による黄
変性試験の試験法は下記の試験法によった。

屈折率、アツベ数：プルリツヒ屈折計を用い、２０℃で
測定した。

加工性：眼鏡レンズ加工用の玉摺り機で研削し、研削面
が良好なものを良（Ｏ）、やや良好なものをやや良（△
）とした。

耐衝撃性：中心厚が２ｍｍの平板を用いて、ＦＤＡ規格
に従って鋼球落下試験を行ない、割れないものを良（○
）とした。

耐紫外線性試験：サンシャインカーボンアークランプを
装備したウエザオメーターにレンズをセットし、　２０
０時間時間上ころでレンズを取り出しウエザオメーター
で試験する前のレンズと色相を比較した。評価基準は、
変化なしく０）、わずかに黄変（△）、黄変（×）とし
た。

光学歪み：光学歪み計を用い、目視で光学歪みの無い物
を（○）、光学歪みのあるものを（×）とした。

実施例Ｉ ｍ−キシリレンジイソシアネート　９．４ｇ、２−メル
カプトエチルスルフィド３．９ｇ、ペンタエリスリトー
ルテトラキス（チオグリコレート）５．４ｇを室温で混
合し、均一とした後、シリコン系焼付タイプの離型剤で
処理をしたガラスモールドとテフロン製ガスケットより
なるモールド型中に注入した。次いで５０℃で３時間、
６０℃で１時間、７０℃で１時間、８０℃で１時間、　
１００℃で２時間加熱を行ない、硬化させた。こうして
得られた樹脂は、屈折率１．６３であり、屈折率に比し
アツベ数３６と極めて低分散であり、無色透明で、加工
性、耐衝繋性、耐紫外線性も良好であった。

実施例２ ２−メルカプトエチルスルフィドのかわりに１．２−ジ
（２−メルカプトエチルチオ）エタン５．４ｇを用い、
その他は実施例１と同様に重合して得られた樹脂の物性
を測定した。屈折率は１．６４、アツベ数３６で無色透
明であり、加工性。

耐衝撃性、耐紫外線性も良好であった。

実施例３−１４ 実施例１と同様にして表１の組成で重合を行ない、得ら
れた樹脂の物性を表１に示した。

比較例１ ｍ−キシリレンジイソシアネート　１８８ｇとペンタエ
リスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネー
ト）　　２４４ｇを混合し、均一とした後、実施例１と
同様にして重合した。得られた樹脂の屈折率は１．５９
．アツベ数は３６で、無色透明であり、加工性、耐衝撃
性、耐紫外線性も良好であった。

比較例２−５ 比較例１と同様にして表１の組成で重合を行ない、得ら
れた樹脂の物性を表１に示した。

注１　）　ＰＥＴＧ　　　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） ２）ＰＥＭＰ　　　ペンタエリスリトールテトラキス（
３−メルカプトアセテート） ３）ＤＰＥＴＧ　　ジペンタエリスリトールテトラキス
（３−メルカプトアセテート） 手糸売ネ甫正書（自発） 昭和６３年１２月１２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するポ
   リイソシアネートの少なくとも１種と、１分子中に２個
   以上のチオール基を有し、かつ１個以上のスルフィドお
   よび／またはポリスルフィド結合を有するポリチオール
   の少なくとも１種とを反応させて得られる高屈折率プラ
   スチック用樹脂。 ２、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有するポ
   リイソシアネートの少なくとも１種と、１分子中に２個
   以上のチオール基を有し、かつ１個以上のスルフィドお
   よび／またはポリスルフィド結合を有するポリチオール
   の少なくとも１種とを反応させて得られる高屈折率プラ
   スチック用樹脂からなるレンズ。