説明

樹脂組成物

【課題】黄変防止と耐熱性向上とを同時に達成することができる樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】エピスルフィド構造の化合物を有するA成分11、SH基を1分子あたり1個以上有するチオール化合物を有するB成分12、有機ケイ素化合物を有するC成分13、水のD成分14、及び内部離型剤を有するE成分15を含む重合性組成物を重合硬化して樹脂組成物を得る。樹脂組成物にはA成分のエピスルフィド構造を有する化合物とB成分のチオール化合物とが含まれており、黄変対応のためにB成分を増量すると、耐熱性が低下するが、この耐熱性の低下をC成分で補う。A成分とB成分との合計を100質量部とした場合、C成分を6質量部以上かつ50質量部以下添加する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、眼鏡用プラスチックレンズ、その他のプラスチック製品を製造するための樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
眼鏡用プラスチックレンズは、ガラスレンズに比べて軽量であり、成形性や加工性が良く、割れ難く安全性も高い等の様々なメリットを備えている。このため、眼鏡レンズ、カメラレンズ等の分野で広く用いられている。
プラスチックレンズは、当初、屈折率が1.50の素材が広く使われていたが、近年、レンズの薄型化を目的として、高屈折率のプラスチックレンズの開発が進められ、高屈折率の樹脂素材としては、エピスルフィド化合物とチオール化合物とを重合してなる樹脂組成物(例えば、特許文献1参照)が提案されている。
また、従来、ジスルフィドを持つエピスルフィド化合物とチオール化合物とを含有する樹脂組成物(例えば、特許文献2)がある。
そして、硬化材料と型との密着性を向上させるために、内部密着性改善剤として、シラン化合物を組成物100重量部に対して0.0001〜5重量部を添加したレンズ材料が(特許文献3)がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−298287号公報
【特許文献2】特開平11−322930号公報
【特許文献3】特開2000−109478号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1や特許文献2の従来例では、レンズ生地の黄色さを低減するため、チオール化合物を増量すると、耐熱性が低下する。
逆に、耐熱性の向上のためにチオール化合物を減量すると、相対的に、エピスルフィド化合物が増量されることになり、レンズ生地が黄変し易くなる。
つまり、チオール化合物とエピスルフィド化合物とを含有する従来例では、耐熱性向上と黄変防止との両立を図ることができないという課題がある。
さらに、特許文献3の従来例では、シラン化合物を内部密着性改善剤として用いるものであって、特許文献1や特許文献2の従来例と同様に、黄変防止と耐熱性向上とを同時に図れるものではない。
【0005】
本発明の目的は、黄変防止と耐熱性向上とを同時に達成することができる樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の樹脂組成物は、
A成分:下記(1)式で表されるエピスルフィド構造を1分子中に1個以上有する化合物
【0007】
【化1】

B成分:SH基を1分子あたり1個以上有する化合物
C成分:下記(2)式で表される有機ケイ素化合物
SiX4−p−m (2)
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、Xは加水分解基であり、mは0又は1、pは0又は1である。)
少なくとも、前記A成分、前記B成分、前記C成分を含む重合性組成物を重合硬化して得られる樹脂組成物であって、前記A成分と前記B成分との合計を100質量部とした場合、前記C成分を6質量部以上かつ50質量部以下添加することを特徴とする。
この構成の発明では、A成分のエピスルフィド構造を有する化合物とB成分のチオール化合物とが含まれており、黄変対応のためにB成分を増量すると、耐熱性が低下するが、この耐熱性の低下をC成分で補う。そして、本発明では、C成分をA成分とB成分との合計を100質量部とした場合に6質量部以上かつ50質量部以下添加する構成とするので、黄変対応と耐熱性向上とを同時に達成することができる。
【0008】
本発明では、前記C成分を6質量部以上かつ20質量部以下添加する構成が好ましい。
この構成の発明では、C成分を20質量部以下とすることで、高屈折率が1.7以上の樹脂組成物を得ることができる。
【0009】
前記A成分が、下記(3)式で表されるエピスルフィド化合物である構成が好ましい。
【0010】
【化2】

前記A成分が、1分子中に1つ以上のジスルフィド結合を持つ構成が好ましい。
これらの構成の発明では、それぞれ、樹脂組成物で製造される製品を高屈折率なものとすることができる。
【0011】
前記重合性組成物に、さらに、内部離型剤を添加した後、重合硬化する構成が好ましい。
この構成の発明では、重合性組成物を重合するためにモールドを使用する際に、このモールドと重合硬化された製品との離型を円滑に行えるから、重合硬化された製品に離型に際して力が加わって欠けたり、ひびが入ったりすることがない。
【0012】
前記重合性組成物を重合する際に使用するモールドの使用面に離型剤を塗布、または離型効果を持つ表面処理加工をする構成が好ましい。
この構成の発明では、製品とモールドとの境界部分に離型剤を塗布したり、離型効果を持つ表面処理加工を施したりすることで、製品とモールドとの離型をより円滑に行うことができる。
【0013】
前記重合性組成物に、さらに、水を添加した後、重合硬化する構成が好ましい。
この構成の発明では、重合性組成物に水を添加することで、加水分解基の反応を促進することになり、耐熱性がより向上する。
【0014】
前記重合性組成物中のC成分の加水分解基のモル数をCmとし、添加する水のモル数をHmとした場合 0.1 ≦ (Hm/Cm) ≦ 3 である構成が好ましい。
この構成の発明では、水の量を適正な範囲とすることで、反応を進ませて耐熱性を向上させることができるとともに製品の白濁を防止して外観を良好にすることができる。
つまり、水の量が少ないと、反応が進まず、水の量が多すぎると、製品が白濁して外観が不良となる。
さらに、本発明は、0.1 ≦ (Hm/Cm) ≦ 2 である構成がより好ましい。
この構成の発明では、(Hm/Cm)を2以下にしたから、高屈折率が1.7以上の樹脂組成物を得ることができる。
【0015】
眼鏡用プラスチックレンズ用である構成が好ましい。
この構成の発明では、前述の効果を奏することができる眼鏡用プラスチックレンズを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態に係る調合工程を示す図。
【図2】前記実施形態に係る注型重合用の凹型と凸型を示す図。
【図3】前記実施形態における注型重合用の成形モールドを示す図。
【図4】前記実施形態における原料供給装置と成形モールドを示す図。
【図5】前記実施形態における硬化工程を示す図。
【図6】前記実施形態におけるプラスチックレンズを示す図。
【図7】実施例及び比較例のC成分添加量とガラス転移温度との関係並びにC成分添加量と屈折率との関係とを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明のプラスチックレンズの製造方法について実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態では、眼鏡用のプラスチックレンズを例示する。
[樹脂組成物]
本実施形態で製造される眼鏡レンズの樹脂組成物は、エピスルフィド構造を有する化合物からなるA成分、SH基を1分子あたり1個以上有する化合物からなるB成分、有機ケイ素化合物を有するC成分、水を有するD成分、及び内部離型剤を有するE成分を含む重合性組成物を重合硬化して得られるものである。
ここで、A成分とB成分との合計を100質量部とした場合、C成分を6質量部以上かつ50質量部以下、好ましくは、6質量部以上かつ20質量部以下添加する。
A成分中のエピスルフィド基のモル数をAmとし、B成分中のSH基のモル数をBmとした場合、
0.05 ≦ Bm/Am ≦ 0.8 である。
C成分の加水分解基のモル数をCmとし、添加するD成分の水のモル数をHmとした場合
0.1 ≦ (Hm/Cm) ≦ 3 であり、好ましくは、
0.1 ≦ (Hm/Cm) ≦ 2 である。
【0018】
A成分:下記(1−1)式で表されるエピスルフィド構造を1分子中に1個以上有する化合物
【0019】
【化3】

【0020】
本実施形態で使用されるA成分は、(1−1)式で表される化合物のうち、特に、下記(1−2)式で表されるエピスルフィド化合物である。
【0021】
【化4】

【0022】
本実施形態で適用されるエピスルフィド化合物は次の化合物を例示できる。
エピスルフィド基を有する化合物として、ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド,1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルプロパン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルブタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−3−チアペンタン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ヘキサン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルヘキサン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−3,6−ジチアオクタン、1,2,3−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)プロパン、2,2−ビス(2、3−エピチオプロピルチオメチル)−1−(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1、5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−(2、3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,4−ビス(2、3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,2ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,4,5−トリス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,1,1−トリス{[2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル]チオメチル}−2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、1,1,2,2−テトラキス{[2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル]チオメチル}エタン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,7−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−5,7ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン等の鎖状脂肪族の2,3−エピチオプロピルチオ化合物、および、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス{[2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル]チオメチル}−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−2,5−ジメチル−1,4−ジチアン等の環状脂肪族の2,3−エピチオプロピルチオ化合物、および、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(2,3エピチオプロピルチオ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]スルフォン、および4、4’−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ビフェニル等の芳香族2,3−エピチオプロピルチオ化合物等を挙げることができる。これらの1種を単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。
【0023】
分子内に1つ以上のジスルフィド結合(S−S)を有し、かつ、エピスルフィド基を有する化合物としては、例えば、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィドなどの分子内に1つのジスルフィド結合を有する(チオ)エポキシ化合物、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオ)メタン、ビス(2,3−エピチオプロピルジチオ)エタン、ビス(6,7−エピチオ−3,4−ジチアヘプタン)スルフィド、1,4−ジチアン−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)ベンゼン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルジチオメチル)−2−(2,3−エピチオプロピルジチオエチルチオ)−4−チアヘキサン、1,2,3−トリス(2,3−エピチオプロピルジチオ)プロパンなどの分子内に2つ以上のジスルフィド結合を有するチオエポキシ化合物が挙げられる。これらの1種を単独でまたは2種以上を併用して用いることができる。
モノマー化合物としては、これらのうちから1つを選んで、単独で使用することも可能であるし、また、これらのうちから複数の化合物を選び、併用することも可能である。
【0024】
B成分:SH基を1分子あたり1個以上有するSH基を1つ以上有するチオール化合物
チオール化合物の具体例としては、メチルメルカプタン、エチルメルカプタン、1,2−エタンジチオール、1,2−プロパンジチオール、1,3−プロパンジチオール、2,2−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,2,3−トリメルカプトプロパン、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、1,2−ジメルカプトシクロヘキサン、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(3−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−メルカプトグリコレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトチオグリコレート)、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)、トリメチロ−ルプロパントリス(2−メルカプトチオグリコレート)、トリメチロ−ルプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、1,1,1−トリメチルメルカプトエタン、1,1,1−トリメチルメルカプトプロパン、2,5−ジメルカプトメチルチオファン、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、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、2,5−ビス[(2−メルカプトエチル)チオメチル]−1,4−ジチアン、1,3−シクロヘキサンジチオール、1,4−シクロヘキサンシチオール、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン等の脂肪族チオール、及び、ベンジルチオール、チオフェノール、1,2−ジメルカプトベンゼン、1,3−ジメルカプトベンゼン、1,4−ジメルカプトベンゼン、1,2−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、2,2’−ジメルカプトビフェニル、4,4’−ジメルカプトビフェニル、ビス(4−メルカプトフェニル)メタン、ビス(4−メルカプトフェニル)スルフィド、ビス(4−メルカプトフェニル)スルフォン、2,2−ビス(4−メルカプトフェニル)プロパン、1,2,3−トリメルカプトベンゼン、1,2,4−トリメルカプトベンゼン、1,2,5−トリメルカプトベンゼン等の芳香族チオールが挙げられるが、これらの例示化合物のみに限定されるものではない。
【0025】
C成分:下記(2)式で表される有機ケイ素化合物
SiX4−p−m (2)
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、Xは加水分解基であり、mは0又は1、pは0又は1である。)
このようなシラン化合物の具体例としては、ビニルトリアルコキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトシキ)シラン、アリルトリアルコキシシラン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタクリルオキシプロピルジアルコキシメチルシラン、γ−グリシドオキシプロピルトリアルコキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリアルコキシシラン、メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン等が挙げられる。前記したシラン化合物は、2種以上を混合して用いてもよい。
【0026】
E成分;内部離型剤
内部離型剤としては、例えば、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミドを例示することができる。また、各種界面活性剤等の使用も可能である。また、前述の物質以外にも、次の物質を重合性組成物に添加してもよい。
例えば、重合反応における硬化触媒としては3級アミン類、ホスフィン類、ルイス酸類、ラジカル重合触媒類、カチオン重合触媒類等が通常用いられる。また、必要に応じて、鎖延長剤、架橋剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、染料、充填剤、等の種々の物質を添加してもよい。
【0027】
[プラスチックレンズの製造]
まず、本実施形態のレンズを注型重合法によって製造する工程について、その概要を図1〜図6を用いて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る調合工程を示す図である。まず、図1(A)で示される通り、A成分11、B成分12及びC成分13を投入攪拌し、組成物L1を調合し、その後、図1(B)で示される通り、D成分14及びE成分15を投入して組成物L2を調合し、最終的に、撹拌することで、図1(C)で示される通り、樹脂組成物Lを得る。なお、本実施形態では、これらの成分の投入のタイミングは前述のものに限定されるものではなく、例えば、全ての成分を同時に投入し、全体を攪拌するものであってもよい。また、図1ではA成分、B成分、C成分、D成分、E成分とも液体状に記載してあるが、液体に限定されるものではなく、固体(紛体等)の場合もある。
【0028】
図2は、本発明の実施形態に係る注型重合用の凹型と凸型を示す図である。図2に示される通り、レンズの凸面成形面111を有する凹型110と、レンズの凹面成形面121を有する凸型120について、それぞれ洗浄したものを準備する。
次に、図3は、本発明の実施形態における注型重合用の成形モールドを示す図である。図3に示される通り、これらの凸面成形面111と凹面成形面121を対向させ、凹型110と凸型120の周面に粘着テープ130を巻いてこれらの型の間のキャビティ140を封止して成形モールド150を組み立てる。
【0029】
図4は、本実施形態における原料供給装置と成形モールドを示す図である。図4に示される通り、調合された樹脂組成物Lは原料調合槽から原料貯蔵供給装置160の圧力容器である貯蔵容器161に分配される。原料貯蔵供給装置160を成形モールドに注入する場所まで搬送し、貯蔵容器161の内部に圧力気体を導入して貯蔵容器161の中の樹脂組成物Lを注入配管162とバルブ163を介して注入ノズル164から組み立てた成形モールド150のキャビティ140内に押し出して充填する注入工程を行う。
【0030】
そして、図5は、本発明の実施形態における硬化工程を示す図である。図5に示される通り、成形モールド150を恒温室170内に配置し、所定の温度と時間に設定された環境下に成形モールド150を曝すことによって、充填された樹脂組成物Lを重合、硬化させる硬化工程を行う。
最後に、図6は、本実施形態におけるプラスチックレンズを示す図である。図6に示される通り、硬化したプラスチックレンズからレンズ成形型を構成する凹型110と凸型120とを脱離することによってプラスチックレンズ180を得ることができる。この際、凹型110と凸型120の使用面に外部離型剤、例えば、IPAで1000ppmに希釈した界面活性剤をスピンコートにより塗布し、乾燥させてから使用してもよく、さらには、凹型110と凸型120の使用面に、市販のガラス用撥水処理剤によって撥水処理加工を施すものでもよい。
【0031】
以下に、上記した各工程についてさらに詳細に説明する。
成形モールド150としては、例えば図3に示したような粘着テープ130によって側面が保持された2枚のガラスよりなる成形モールド150やガスケットで側面が保持された成形モールドが好ましく用いられる。
注入工程では、まず、粘着テープ130の所定の位置に下穴加工を施し、図示しない下穴部に注入ノズル164を挿入する。凸レンズ用の成形モールド150は外周部における凹型110と凸型120の間隔が狭いので、その間に挿入が可能なように、先端が非常に細い注入ノズル164を使用する。貯蔵容器161内に圧力気体を導入して貯蔵容器161に充填されている樹脂組成物Lを注入配管162とバルブ163を介して注入ノズル164へ押し出すことにより注入し、キャビティ140内が樹脂組成物Lで満たされたのを検知してバルブ163を閉じて注入を終了させた後、注入口を封止する。
【0032】
次に、本実施形態のプラスチックレンズ180の製造方法では、所定の温度条件下に成形モールド150を曝すことによって成形モールド150に充填され樹脂組成物Lを重合し、硬化させる硬化工程を有する。
標準的な重合条件としては、約10〜30℃をスタート温度とし、その後、最高温度約100〜140℃まで約20〜40時間かけて昇温して重合を行う。重合後は、恒温室170から成形モールドを取り出し、成形モールドを分離して硬化したプラスチックを取り出してプラスチックレンズを得る。
ここで、プラスチックレンズ180の注型重合では、プラスチックレンズ180の両面が成形モールド150からの転写で所定の光学面に仕上げられたフィニッシュトレンズを製造する場合と、片面が成形モールド150からの転写で光学面に仕上げられ、反対側の面が研磨加工により光学面に削られるセミフィニッシュトレンズを製造する場合とがある。
【0033】
フィニッシュトレンズは、一般に薄く、凸レンズでも凹レンズでも最小の厚みは1mm程度である。これに対してセミフィニッシュトレンズはやや厚手で、凸レンズでも凹レンズでも最小の厚みは5〜20mm程度である。
成形モールドから重合したプラスチックレンズを取り出す温度は、例えば100℃以下であり、より好ましくは70℃以下であり、最高温度から降温させる時間は、1〜5時間程度であり、強制的に冷却して1時間程度の降温時間とすることができる。
【0034】
得られたプラスチックレンズ180のレンズ度数の安定化やレンズの光学歪みを取り除くためには、成形モールド150から取り出したプラスチックレンズ180を再加熱しアニール処理を行うことが好ましい。このときの処理温度は70℃〜160℃であり、好ましくは80℃〜130℃である。また処理時間は10分〜6時間であり、好ましくは1時間〜3時間である。
重合成形されたプラスチックレンズ180がフィニッシュトレンズの場合は、研磨加工せずに、染色、ハードコート膜の形成、反射防止膜の形成などの処理工程を必要により経て最終的なプラスチックレンズ180となる。
重合成形されたプラスチックレンズ180がセミフィニッシュトレンズの場合は、一方の面を所定の光学面に削る研磨工程を行う。研磨工程後、染色、ハードコート膜の形成、反射防止膜の形成などの処理工程を必要により経て最終的なプラスチックレンズ180となる。
【実施例】
【0035】
(実施例1)
A成分として、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド(A1)を80g用意した。このA1は分子量が210.4であり、成分中のエピスルフィド基のモル数Amは0.760であり、エピスルフィド構造を1分子中に2つ有するものである。
B成分として、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカンの混合物(B1)を20g用意した。このB1は分子量が366.7であり、SH基が4つであり、成分中のSH基のモル数Bmは0.218である。そのため、A成分とB成分とのモル比Bm/Amは0.287である。
C成分として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(C1)を6g用意した
。C1の分子量は236.3であり、加水分解基は3つである。
E成分としてテトラブチルアンモニウムブロミド(E1)を10ppm用意した。
実施例1では、これらのA成分、B成分、C成分及びE成分からなる組成物を作成し、この組成物を注型重合用の成形モールドの内部に注入し、実施形態で示される方法でプラスチックレンズを製造した。
この時の重合条件は、25℃をスタート温度とし、最高温度130℃まで24時間かけて昇温して重合を行った。その後、70℃に冷却後、成形モールドを取り出し、離型してレンズとモールドを分離した後、レンズには、120℃×2時間のアニール処理を行った。なお、成形モールドの内部には外部離型剤等の離型処理をしていない。
【0036】
(実施例2)
実施例2は実施例1と比べてC成分の量が多い。つまり、実施例2では、C成分の量は10gであり、他の条件は実施例1と同じである。
【0037】
(実施例3)
実施例3は実施例1,2と比べて、C成分の量が多い。つまり、実施例3では、C成分は20gであり、他の条件は実施例1,2と同じである。
【0038】
(実施例4)
実施例4は実施例1〜3と比べて、C成分の量が多い。つまり、実施例4では、C成分は30gであり、他の条件は実施例1〜3と同じである。
【0039】
(実施例5)
実施例5は実施例1〜4と比べて、C成分の量が多い。つまり、実施例5では、C成分は40gであり、他の条件は実施例1〜4と同じである。
【0040】
(実施例6)
実施例6は実施例1〜5と比べて、C成分の量が多い。つまり、実施例6では、C成分は50gであり、他の条件は実施例1〜5と同じである。
【0041】
(実施例7)
実施例7は実施例1に比べて外部離型剤の処理をする点が異なる。つまり、実施例7では、外部離型剤E2として、IPAで1000ppmに希釈した界面活性剤(商品名:サーフロンS−141 AGCセイミケミカル株式会社製)を用意し、この外部離型剤E2を成形モールドの使用面に、スピンコートにより塗布し、乾燥させてから使用した。実施例7の他の条件は実施例1と同じである。
【0042】
(実施例8)
実施例8は実施例1に比べて外部離型剤の処理をする点が異なる。つまり、成形モールドの使用面に、市販のガラス用撥水処理剤によって撥水処理加工を施し(E3処理)、その後、使用した。実施例8の他の条件は実施例1と同じである。
【0043】
(実施例9)
実施例9は実施例1に比べてD成分として水を樹脂組成物に含ませた点が異なる。つまり、実施例9では、D成分として水を0.14g樹脂組成物に含有させ、これにより、C成分の加水分解基のモル数Cmと、添加する水のモル数Hmとの比(Hm/Cm)を0.1とした。実施例9は、その他の条件は実施例1と同じである。
【0044】
(実施例10)
実施例10は実施例9に比べてD成分の量が多い。つまり、実施例10では、D成分として水を1.37g樹脂組成物に含有させ、これにより、C成分の加水分解基のモル数Cmと、添加する水のモル数Hmとの比(Hm/Cm)を1.0とした。実施例10は、その他の条件は実施例9と同じである。
【0045】
(実施例11)
実施例11は実施例10に比べてD成分の量が多い。つまり、実施例11では、D成分として水を2.74g樹脂組成物に含有させ、これにより、C成分の加水分解基のモル数Cmと、添加する水のモル数Hmとの比(Hm/Cm)を2.0とした。実施例11は、その他の条件は実施例10と同じである。
【0046】
(実施例12)
実施例12は実施例11に比べてD成分の量が多い。つまり、実施例12では、D成分として水を4.11g樹脂組成物に含有させ、これにより、C成分の加水分解基のモル数Cmと、添加する水のモル数Hmとの比(Hm/Cm)を3.0とした。実施例12は、その他の条件は実施例11と同じである。
【0047】
(実施例13)
実施例13は実施例1とはE1成分を樹脂組成物に含有させない点で相違し、他の条件は実施例1と同じである。
【0048】
(比較例1)
比較例1は実施例1に比べてA成分とB成分との量と、C成分を樹脂組成物に含有させない点が異なる。つまり、比較例1では、A1成分は95gであり、そのエピスルフィド基のモル数Amは0.903である。B1成分は5gであり、その成分中のSH基のモル数Bmは0.055である。そのため、A成分とB成分とのモル比Bm/Amは0.061である。比較例1は、その他の条件は実施例1と同じである。
【0049】
(比較例2)
比較例2は比較例1に比べてA成分とB成分との量が異なる。つまり、比較例2では、A1成分は90gであり、そのエピスルフィド基のモル数Amは0.856である。B1成分は10gであり、その成分中のSH基のモル数Bmは0.109である。そのため、A成分とB成分とのモル比Bm/Amは0.128である。比較例2は、その他の条件は比較例1と同じである。
【0050】
(比較例3)
比較例3は比較例2に比べてA成分とB成分との量が異なる。つまり、比較例3では、A1成分は85gであり、そのエピスルフィド基のモル数Amは0.808である。B1成分は15gであり、その成分中のSH基のモル数Bmは0.164である。そのため、A成分とB成分とのモル比Bm/Amは0.203である。比較例3は、その他の条件は比較例2と同じである。
【0051】
(比較例4)
比較例4は実施例1とはC成分を樹脂組成物に含有させない点で相違し、他の条件は実施例1と同じである。
【0052】
(比較例5)
実施例5は実施例1と比べてC成分の量が少ない。つまり、実施例5では、C成分の量は1gであり、他の条件は実施例1と同じである。
【0053】
(比較例6)
比較例6は実施例1と比べてC成分の量が少なく、比較例6と比べてC成分の量が多い点が異なる。つまり、比較例6では、C成分の量は5gであり、他の条件は比較例5と同じである。
【0054】
(比較例7)
比較例7は実施例1とはC成分の量を55gにした点で相違し、他の条件は実施例1と同じである。
【0055】
(比較例8)
比較例8は実施例12に比べて、D成分の量が多い。つまり、比較例8では、D成分として水を5.49g樹脂組成物に含有させ、これにより、C成分の加水分解基のモル数Cmと、添加する水のモル数Hmとの比(Hm/Cm)を4.0とした。比較例8は、その他の条件は実施例12と同じである。
【0056】
以上の実施例1〜13及び比較例1〜8について、プラスチックレンズの耐熱性、黄色さ及び屈折率を試験した。
[耐熱性]:TMA試験器により、荷重50gでのTgを測定した。
なお、次の区分によって○、△、×の評価を行った。
× 70℃未満
△ 70℃以上90℃未満
○ 90℃以上
[黄色さ]:作製したプラスチックレンズを、暗箱での目視評価を行い、レンズの黄色さを評価した。なお、次の区分によって○、△、×の評価を行った.
× 黄色さが強く、眼鏡レンズとして使用不可
△ 黄色さが若干目立つレベル
○ 黄色さがない、または極わずか黄色さが見えるが、問題のないレベル
[屈折率]:アッベ屈折率計により、20℃で546.6nmのe線の屈折率を測定した。
なお、次の区分によって○、△、×の評価を行った。
× 測定不可
△ 1.70未満
○ 1.70以上
[離型性]:重合成形により密着したガラス形とプラスチックレンズのコバ面を、クサビを押し当てて離型し、その作業性を評価した。なお、次の区分によって◎、○、△、×の評価を行った。
× 離型が困難
△ 丁寧に離型しないとプラスチックレンズとガラス型に割れやカケが生じるレベル
○ 問題なく離型できるレベル
◎ 良好な離型性
以上の実施例1〜13及び比較例1〜8の実験条件と試験結果とを表1に示す。
【0057】
【表1】

【0058】
従来は、表1の比較例1〜4で示される通り、エピスルフィド化合物であるA成分とチオール化合物であるB成分との2成分によって耐熱性、黄色さ、屈折率のバランスをとってきたが、黄色さと屈折率を改善するためにB成分を増量していくと、それに反比例して耐熱性が低下し、比較例4ではガラス転移温度Tgが55℃と極めて低く、耐熱性が不良であった。
これに対して実施例1では、A成分とB成分とともにC成分を含有させて樹脂組成物を作製したので、ガラス転移温度Tgが90℃であって耐熱性が良好であり、かつ、黄色さも良好であった。さらに、屈折率neは1.73であり、眼鏡レンズとして使用できるものであった。また、内部離型剤としてE1を10ppm添加したため、ガラス型とレンズとの離型性も良好であった。
比較例5,6では、実施例1と同様にC成分を添加したが、添加量が少ないため、ガラス転移温度Tgが90℃以下と低くかった。
実施例2〜6では、実施例1と同様に、耐熱性が良好であり、黄色さも良好であるが、C成分を増量するに従ってガラス転移温度Tgが向上していくことがわかる。
【0059】
これに対して、比較例7では、A成分とB成分との合計を100質量部とした場合、C成分の質量部が55質量部である。そのため、ガラス転移温度Tgが110℃以上と極めて高く、耐熱性が良好であったが、黄色さが極めて悪く、外観が白濁し、屈折率を測定することができなかった。
以上から、A成分とB成分との合計を100質量部とした場合、C成分を6〜50質量部添加することで、耐熱性と黄色さと屈折率を良好にすることができることがわかる。
さらに、A成分とB成分との合計を100質量部とした場合、C成分を6〜20質量部添加する範囲では、屈折率の低下を抑えて1.70以上の高屈折率を得ることができるため、より好ましい範囲とすることができることがわかる。
以上の関係を図7で示す。図7は実施例及び比較例のC成分添加量とガラス転移温度との関係並びにC成分添加量と屈折率との関係とを示すグラフである。
図7に示される通り、C成分添加量を6g(6質量部)以上とすることで、ガラス転移温度Tgは90℃以上となる。C成分添加量を50g(50質量部)以下とすることで、屈折率を1.63以上とすることができ、さらに、C成分添加量を20g(20質量部)以下とすることで1.70以上にすることができることがわかる。
実施例7、8では、実施例1と外部離型剤の処理をする点が異なるため、従来も良好であった離型性がさらに向上する。
【0060】
実施例9〜12では、実施例1に比べてD成分の水を樹脂組成物に含有させたものであるが、水を含有させることで、耐熱性が向上する。つまり、ガラス転移温度Tgは実施例1では90℃であるが、実施例9では92℃であり、実施例10では96℃であり、実施例11と実施例12では97℃である。実施例9〜12において、ガラス転移温度Tgに差が生じるのは、C成分の加水分解基のモル数Cmと添加する水のモル数Hとの比Hm/Cmの相違である。このHm/Cmは実施例9では0.1であり、実施例10では1.0であり、実施例11では2.0であり、実施例12では3.0である。つまり、Hm/Cmが0.1以上かつ3以下である場合には耐熱性を向上させることができるとともに製品の白濁を防止して外観を良好にすることができることがわかる。
さらに、Hm/Cmが0.1以上かつ2以下である場合には、屈折率の低下を抑えて1.70以上の高屈折率を得ることができるため、より好ましい範囲とすることができることがわかる。
【0061】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、樹脂組成物を眼鏡用プラスチックレンズ用としたが、本発明では防塵ガラス、コンデンサーレンズ、プリズム、光ディスクを製造するために用いられる樹脂組成物であってもよい。
また、眼鏡レンズを製造する方法は前記実施形態のように成形モールド150を使用するものに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、眼鏡用プラスチックレンズに利用できる他、防塵ガラス、コンデンサーレンズ、プリズム、光ディスクの樹脂組成物に利用できる。
【符号の説明】
【0063】
L…樹脂組成物、11…A成分、12…B成分、13…C成分、14…D成分、15…E成分、110…凹型、111…凸面成形面、120…凸型、121…凹面成形面、130…粘着テープ、140…キャビティ、150…成形モールド、180…プラスチックレンズ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
A成分:下記(1)式で表されるエピスルフィド構造を1分子中に1個以上有する化合物
【化1】

B成分:SH基を1分子あたり1個以上有する化合物
C成分:下記(2)式で表される有機ケイ素化合物
SiX4−p−m (2)
(式中、Rは重合可能な反応基を有する有機基、Rは炭素数1〜6の炭化水素基、Xは加水分解基であり、mは0又は1、pは0又は1である。)
少なくとも、前記A成分、前記B成分、前記C成分を含む重合性組成物を重合硬化して得られる樹脂組成物であって、
前記A成分と前記B成分との合計を100質量部とした場合、前記C成分を6質量部以上かつ50質量部以下添加することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項2】
請求項1に記載された樹脂組成物において、
前記C成分を6質量部以上かつ20質量部以下添加することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項3】
請求項1又は請求項2に記載された樹脂組成物において、
前記A成分が、下記(3)式で表されるエピスルフィド化合物である
【化2】

ことを特徴とする樹脂組成物
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれかに記載された樹脂組成物において、
前記A成分が、1分子中に1つ以上のジスルフィド結合を持つことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項5】
請求項1から請求項4のいずれかに記載された樹脂組成物において、
前記重合性組成物に、さらに、内部離型剤を添加した後、重合硬化することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1から請求項5のいずれかに記載された樹脂組成物において、
前記重合性組成物を重合する際に使用するモールドの使用面に離型剤を塗布、または離型効果を持つ表面処理加工をすることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項7】
請求項1から請求項6のいずれかに記載された樹脂組成物において、
前記重合性組成物に、さらに、水を添加した後、重合硬化することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項8】
請求項7に記載された樹脂組成物において、
前記重合性組成物中のC成分の加水分解基のモル数をCmとし、添加する水のモル数をHmとした場合
0.1 ≦ (Hm/Cm) ≦ 3
であることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項9】
請求項8に記載された樹脂組成物において、
0.1 ≦ (Hm/Cm) ≦ 2
であることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項10】
請求項1から請求項9に記載された樹脂組成物において、
眼鏡用プラスチックレンズ用であることを特徴とする樹脂組成物。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−138372(P2010−138372A)
【公開日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−151994(P2009−151994)
【出願日】平成21年6月26日(2009.6.26)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】