JP2644671B2

JP2644671B2 - プラスチックレンズ用組成物及びプラスチックレンズの製造方法

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Publication number: JP2644671B2
Application number: JP5216086A
Authority: JP
Inventors: 昌久上坂; 幸夫影山
Original assignee: HOOYA KK
Current assignee: HOOYA KK
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1997-08-25
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JPH0763902A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラスチックレンズを製
造する際に用いられる組成物及びこの組成物を用いるプ
ラスチックレンズの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高屈折率を有するプラスチックレンズを
得るためにポリイソシアネート化合物とポリチオール化
合物とを反応させることは知られている。例えば特開昭
６０−１９９０１６号公報にはキシリレンジイソシアネ
ートなどの脂肪族ポリイソシアネート化合物と、ペンタ
エリスリトールテトラキス（メルカプトアセテート）、
トリメチロールプロパントリス（メルカプトアセテー
ト）などの脂肪族ポリチオール化合物を混合してなる組
成物を加熱してポリウレタン系プラスチックレンズを製
造する方法が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の特
開昭６０−１９９０１６号公報に開示された方法で得ら
れるプラスチックレンズは、特開昭６３−４６２１３号
公報にも記されているように重合速度が大きく重合時の
熱制御が困難で、光学歪みが大きく実用的なレンズを得
難いという問題を有する。さらに前記組成物は時間の経
過とともに粘度が著しく上昇し、鋳型中に注入すること
が困難となるなどの作業性の低下が生じる。

【０００４】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたものであり、時間経過とともに粘度が著しく上昇
し、作業性が悪いこと、および光学歪みが大きく実用的
なレンズが得難いことが特開昭６３−４６２１３号公報
から知られている組成物を用いても、作業性、生産性の
低下を生じずに、光学歪みの発生が少ない実用的なレン
ズを得ることができるプラスチックレンズ用組成物及び
該組成物を用いたプラスチックレンズの製造方法を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明者は研究を重ねた結果、時間経過とともに粘度
が著しく上昇すること、及び光学歪みが大きく実用的な
レンズが得難いことが知られていた下記（Ａ）成分と
（Ｂ）成分および／または（Ｃ）成分とからなる単量体
混合物に下記（Ｄ）成分のアルキル錫ハライド化合物を
含有させた組成物は、経時的な粘度上昇がほとんどなく
作業性に優れ、またこの組成物を用いると、重合速度が
低くなり、重合時の光学歪みの発生が極めて少なく実用
的なレンズが容易に得られること、さらに上記の光学歪
みのない実用的なレンズが精密な温度制御を必要とせず
に大量生産可能であることを見い出した。

【０００６】本発明は、このような知見に基づいて完成
したものであり、本発明のプラスチックレンズ用組成物
は、実質的に下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分および／また
は（Ｃ）成分とからなる単量体混合物に下記（Ｄ）成分
を含有させたことを特徴とする。

【０００７】また本発明のプラスチックレンズの製造方
法は、実質的に下記（Ａ）成分と（Ｂ）成分および／ま
たは（Ｃ）成分とからなる単量体混合物に下記（Ｄ）成
分を含有させたプラスチックレンズ用組成物をプラスチ
ックレンズ製造用成形型内で注型重合させることを特徴
とする。

【０００８】（Ａ）成分：１分子中に２個以上のイソシ
アネート基を有する脂肪族ポリイソシアネート化合物。

【０００９】（Ｂ）成分：一般式（Ｉ）（Ｒ₁）_a−Ｃ（ＣＨ₂ＯＣＯＣＨ₂ＳＨ）_b （Ｉ）（式中、Ｒ₁はメチル基、エチル基を表し、ａは０〜１
の整数、ｂは３〜４の整数を表し、ａ＋ｂ＝４であ
る。）で表されるポリチオール化合物。

【００１０】（Ｃ）成分：式（II）

【化３】で表されるジペンタエリスリトールヘキサキス−（メル
カプトアセテート）。

【００１１】（Ｄ）成分：一般式（III) （Ｒ₂）_f−Ｓｎ−Ｘ_4-f （式中、Ｒ₂はメチル基、エチル基、プロピル基または
ブチル基を表し、Ｘは弗素原子、塩素原子、臭素原子を
表し、ｆは１〜３の整数である。）で表されるアルキル
錫ハライド化合物。

【００１２】以下、本発明を詳説する。

【００１３】本発明の組成物において、（Ａ）成分は１
分子中に２個以上のイソシアネート基を有する脂肪族ポ
リイソシアネート化合物であり、特開昭６０−１９９０
１６号公報、特開昭５７−１３６６０１号公報、特開昭
６３−４６２１３号公報、特開平１−３０２２０２号公
報などに開示された脂肪族ポリイソシアネート化合物を
用いることができる。

【００１４】本発明の効果が特に顕著な脂肪族ポリイソ
シアネート化合物としては、例えばイソホロンジイソシ
アネート、ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサ
ン、ヘキサメチレンジイソシアネート、ビス（イソシア
ネートメチル）ビシクロヘプタン、メチレンビス（４−
シクロヘキシルイソシアネート）、ビシクロヘプタント
リイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テト
ラメチルキシリレンジイソシアネート、メシチレントリ
イソシアネート等がある。

【００１５】なお、（Ａ）成分の脂肪族ポリイソシアネ
ートは単独または２種以上混合して使用することも可能
である。

【００１６】本発明の組成物において（Ｂ）成分は一般
式（Ｉ）（Ｒ₁）_a−Ｃ（ＣＨ₂ＯＣＯＣＨ₂ＳＨ）_b （Ｉ）（式中、Ｒ₁はメチル基、エチル基を表し、ａは０〜１
の整数、ｂは３〜４の整数を表し、ａ＋ｂ＝４であ
る。）で表されるポリチオール化合物であり、その具体
例として、トリメチロールプロパントリス−（メルカプ
トアセテート）、トリメチロールエタントリス−（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
−（メルカプトアセテート）等が挙げられる。これらの
うち、ペンタエリスリトールテトラキス−（メルカプト
アセテート）が特に顕著な効果を示す。

【００１７】本発明の組成物において（Ｃ）成分は式
（II）

【化４】で表わされるジペンタエリスリトールヘキサキス−（メ
ルカプトアセテート）である。

【００１８】屈折率や加工性等のレンズとして好ましい
物性を得るために、（Ａ）成分（脂肪族ポリイソシアネ
ート）に対して一般式（Ｉ）で表わされる（Ｂ）成分の
少なくとも１種および／または式（II）で表わされる
（Ｃ）成分の少なくとも１種を−ＮＣＯ基／（−ＳＨ
基）モル比が０．９〜１．２、特に好ましくは０．９５
〜１．１０の比率になるように混合することが望まし
い。

【００１９】単量体組成物に、他の単量体を前記（Ａ）
〜（Ｃ）成分とともに含有させると、このときの単量体
混合物全体の粘度が時間の経過とともに大きく上昇する
ので、他の単量体の添加は好ましくない。但し、組成物
の粘度の上昇を押さえるという本発明の目的を十分に達
成できる程度の範囲内であれば少量の単量体の添加は可
能である。

【００２０】本発明の組成物は、実質的に上記（Ａ）成
分と（Ｂ）成分および／または（Ｃ）成分とを含む単量
体混合物に一般式（III) （Ｒ₂）_f−Ｓｎ−Ｘ_4-f （式中、Ｒ₂はメチル基、エチル基、プロピル基または
ブチル基を表し、Ｘは弗素原子、塩素原子、臭素原子を
表し、ｆは１〜３の整数である。）で表されるアルキル
錫ハライド化合物を含有させたことを特徴とするもので
ある。

【００２１】この一般式（III)のアルキル錫ハライド化
合物は、上記単量体混合物の経時的な粘度変化を抑え、
また重合時の重合速度を低くして光学歪の発生を抑える
という役割を果す。一般式（III)のアルキル錫ハライド
化合物としては、例えばモノメチル錫トリクロリド、ジ
メチル錫ジクロリド、トリメチル錫クロリド、ジブチル
錫ジクロリド、トリブチル錫クロリド、トリブチル錫フ
ロリド、ジメチル錫ジブロミド等が挙げられる。この錫
化合物の使用量は、用いる単量体の種類や重合温度にも
左右されるが、一般には単量体混合物中に１０〜１０，
０００ｐｐｍ好ましくは５０〜８，０００ｐｐｍの範囲
になるように添加するのが好ましい。

【００２２】なお、（Ｄ）成分の代りに、ジブチルチン
ジラウレートなどのハロゲン非含有錫化合物を用いた場
合、（Ｄ）成分のような作用効果は生じず、本発明の目
的を達成することはできない。

【００２３】また、本発明の組成物において耐候性を改
良するため紫外線吸収剤、酸化防止剤、などの添加剤を
必要に応じて加えても良い。

【００２４】本発明の組成物は例えば０℃〜室温下で
（Ｄ）成分をあらかじめ（Ａ）〜（Ｃ）成分のいづれか
の１成分に添加した後に、残りの（Ａ）〜（Ｃ）成分を
混合撹拌することにより調製するのが好ましい。

【００２５】次に本発明のプラスチックレンズの製造方
法について説明する。本発明のプラスチックレンズの製
造方法は、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分および／または
（Ｃ）成分とを含む単量体混合物に上記（Ｄ）成分を含
有させたプラスチックレンズ用組成物をプラスチックレ
ンズ製造用成形型内で注型重合させるものである。ここ
にプラスチックレンズ製造用成形型としては、例えばガ
ラス又は金属製のモールドと樹脂製ガスケットを組み合
せたモールド型が用いられる。重合時間、重合温度は使
用するモノマーにもよるが、一般に３〜９６時間、０〜
１３０℃である。重合後のレンズの離型性を良くするた
めに成形型の成形面に離型剤を塗布しても良く、また単
量体混合物に内部離型剤を添加しても良い。

【００２６】本発明のプラスチックレンズの製造方法に
よれば、（Ｄ）成分のアルキル錫ハライド化合物を含有
させたプラスチックレンズ用組成物を注型重合させるた
め、光学歪の発生が少なく実用的なレンズを得ることが
できる。

【００２７】

【実施例】以下実施例により本発明を更に説明する。

【００２８】実施例１（Ａ）成分：ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン（以下、Ｈ６−ＸＤＩと略す）４７．３重量部（Ｂ）成分：ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート（以下、ＰＥＴＭＡと略す）５２．７重量部（Ｄ）成分：ジメチルチンジクロリド（以下ＤＭＴＤＣｌと略す）０．０１重量部（１００ｐｐｍ）６０％ジブトキシエチルアシッドフォスフェートと４０％ブトキシエチルアシッドフォスフェートとの混合物０．１０重量部２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール０．０３重量部（１）可使時間の測定上記成分を室温中で十分に撹拌混合して得た混合物を２
０℃に保たれた電気炉内に入れ、山一電機（株）製ビス
コメイトＶＭ−１Ａ−Ｌを用いて粘度の経時変化を調べ
た。その結果、初期粘度４８．０ｃｐｓに対して、１．
５時間後の粘度４９．０ｃｐｓで変化がなく、その後も
大きな粘度上昇もなく、５時間後の粘度は５６．０ｃｐ
ｓであった。このように本実施例の組成物は、経時的な
粘度上昇が極めてゆるやかであり、可使時間が長いの
で、作業性が優れていることが明らかとなった。

【００２９】これに対して、（Ｄ）成分を含まない以外
は同一の組成物について同様に粘度の経時変化を調べた
が、初期粘度４７．０ｃｐｓに対して０．２５時間後の
粘度が６５．６ｃｐｓ、０．５時間後の粘度が１００．
０ｃｐｓと急上昇し、１時間後には１８５．０ｃｐｓに
まで達した。

【００３０】なお、この可使時間の評価は、後掲の表中
では、室温（２０℃）において調製後の初期粘度から２
倍の粘度に増粘する迄の時間が２時間以上のものを良
（○）と、２時間未満のものを不良（×）と表示した。

【００３１】（２）プラスチックレンズの製造上記成分を室温中で十分に撹拌混合して得た混合物を、
５ｍｍＨｇの減圧下で６０分間脱気後、一対のガラス型
とポリエチレン製ガスケットよりなる成形型中に注入し
た。なお、上記一対のガラス型は上型曲率６００ｍｍ、
下型曲率１２０ｍｍからなるものを用い、レンズの中心
肉厚が５ｍｍ、径が７５ｍｍになるように成形型を組み
立てた。

【００３２】単量体混合物を成形型に注入後、２０℃に
て２５時間、のちに１２０℃まで１４時間かけて昇温
し、１２０℃にて３時間、重合した後、成形型からプラ
スチックレンズを取り出した。

【００３３】本実施例で得られたプラスチックレンズの
屈折率、アッベ数、透明性、耐候性、光学歪、脈理を評
価した結果を表１に示す。表１より、屈折率は１．５
６、アッベ数は４６であった。またレンズの曇り及び不
透明物質の析出がなく、透明性は良（○）であり、耐候
性試験後も色相の変化が殆んどなく、耐候性も良（○）
であった。さらに本実施例で得られたプラスチックレン
ズは中心肉厚、径、周縁厚が大きいにもかかわらず光学
歪、脈理の発生がなく、これらの評価もいずれも良
（○）であった。

【００３４】なお、屈折率、アッベ数、透明性、耐候
性、光学歪、脈理についての評価方法を以下に示す。

【００３５】屈折率・アッベ数：アタゴ社製アッベ屈
折率計２Ｔを用いて２０℃にて測定した。

【００３６】透明性：得られたレンズを暗所にて蛍光
灯下で目視観察し、レンズの曇り及び不透明物質の析出
がないものを良（○）とし、明らかにあるものを不良
（×）とした。

【００３７】耐候性：サンシャインカーボンアークラ
ンプを装備したウェザーメーターにレンズをセットし２
００時間経過したところで、試験前との色相を比較し
た。

【００３８】評価基準はほとんど変化なしを良（○）と
し、わずかに黄変を可（△）、黄変を不良（×）とし
た。なお（△）の評価は実用的には問題のない範囲であ
る。

【００３９】光学歪：ストレインスコープによる目視
観察を行なった。歪みが無いものを良（○）とし、歪み
が多いものを不良（×）とした。

【００４０】脈理：シュリーレン法による目視観察を
行なった。脈理が殆んど無いものを良（○）とし、脈理
が多いものを不良（×）とした。

【００４１】実施例２〜１１単量体および（Ｄ）成分のアルキル錫ハライド化合物と
して表１および表２に記載したものを所定量用いた以外
は実施例１と同様にしてプラスチックレンズ用組成物を
調製し、可使時間の測定及びプラスチックレンズの製造
を行なった。得られたプラスチックレンズの物性を評価
した結果を表１および表２に示す。表１および表２よ
り、実施例２〜１１の組成物も可使時間が長く、また得
られたプラスチックレンズは屈折率、アッベ数、透明
性、耐候性、光学歪、脈理の全ての試験項目において満
足すべきものであった。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】比較例１〜６（Ｄ）成分のアルキル錫ハロゲン化合物を含まない、表
３に示す組成物および（Ｄ）成分の代りにハロゲン非含
有錫化合物を用いた、表３に示す組成物をそれぞれ調製
し、可使時間の測定およびプラスチックレンズの製造を
行なった。得られたプラスチックレンズの物性を表３に
示す。表３より比較例１〜６の組成物は、いずれも可使
時間が２時間以内と短く（評価×）、作業性に劣ってい
た。また比較例１〜６の組成物から得られたプラスチッ
クレンズは光学歪、脈理の発生が認められた（評価
×）。

【００４５】

【表３】

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、実質的に脂肪族ポリイ
ソシアネートと特定のポリチオール化合物とからなる単
量体混合物に特定のアルキル錫ハライド化合物を含有さ
せることにより、粘度の経時変化が少なく作業性に優
れ、かつ光学歪の発生が少なく実用的なプラスチックレ
ンズを得ることができるプラスチックレンズ用組成物が
提供された。

【００４７】また本発明によれば、中心肉厚、径、周縁
厚が大きい場合でも光学歪の発生が少なく、実用的なプ
ラスチックレンズの製造方法が提供された。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−199016（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−46213（ＪＰ，Ａ) 岩田敬治著「プラスチック材料講座２ポリウレタン樹脂」（第９版）昭和51年 11月20日、日刊工業新聞社発行、第29頁 −第30頁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】実質的に下記（Ａ）成分と、（Ｂ）成分
および／または（Ｃ）成分とからなる単量体混合物に下
記（Ｄ）成分を含有させたことを特徴とするプラスチッ
クレンズ用組成物。（Ａ）成分：１分子中に２個以上のイソシアネート基を
有する脂肪族ポリイソシアネート化合物。（Ｂ）成分：一般式（Ｉ）（Ｒ₁）_a−Ｃ（ＣＨ₂ＯＣＯＣＨ₂ＳＨ）_b （Ｉ）（式中、Ｒ₁はメチル基、エチル基を表し、ａは０〜１
の整数、ｂは３〜４の整数を表し、ａ＋ｂ＝４であ
る。）で表されるポリチオール化合物。（Ｃ）成分：式（II）【化１】で表されるジペンタエリスリトールヘキサキス−（メル
カプトアセテート）。（Ｄ）成分：一般式（III) （Ｒ₂）_f−Ｓｎ−Ｘ_4-f （式中、Ｒ₂はメチル基、エチル基、プロピル基または
ブチル基を表し、Ｘは弗素原子、塩素原子、臭素原子を
表し、ｆは１〜３の整数である。）で表されるアルキル
錫ハライド化合物。
【請求項２】（Ｄ）成分を単量体混合物中に１０〜１
０，０００ｐｐｍ含有させた、請求項１に記載のプラス
チックレンズ用組成物。
【請求項３】実質的に下記（Ａ）成分と、（Ｂ）成分
および／または（Ｃ）成分とからなる単量体混合物に下
記（Ｄ）成分を含有させたプラスチックレンズ用組成物
をプラスチックレンズ製造用成形型内で注型重合させる
ことを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。（Ａ）成分：１分子中に２個以上のイソシアネート基を
有する脂肪族ポリイソシアネート化合物。（Ｂ）成分：一般式（Ｉ）（Ｒ₁）_a−Ｃ（ＣＨ₂ＯＣＯＣＨ₂ＳＨ）_b （Ｉ）（式中、Ｒ₁はメチル基、エチル基を表し、ａは０〜１
の整数、ｂは３〜４の整数を表し、ａ＋ｂ＝４であ
る。）で表されるポリチオール化合物。（Ｃ）成分：式（II）【化２】で表されるジペンタエリスリトールヘキサキス−（メル
カプトアセテート）。（Ｄ）成分：一般式（III) （Ｒ₂）_f−Ｓｎ−Ｘ_4-f （式中、Ｒ₂はメチル基、エチル基、プロピル基または
ブチル基を表し、Ｘは弗素原子、塩素原子、臭素原子を
表し、ｆは１〜３の整数である。）で表されるアルキル
錫ハライド化合物。