JP2019119860A - プラスチック光学レンズ用ポリチオール組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた外観特性（脈理および気泡なし）ならびに優れた光学特性を有するプラスチック光学レンズ、および、それを与えるポリチオール組成物の提供。【解決手段】水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、エステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物とを、適当な量で用いる。５ないし１５℃の低温での重合の初期段階において重合性組成物の粘度を制御し、組成物の粘度およびその反応速度における粘度の増加の速度を安定化させることにより、脈理や気泡の発生を防止できる。【選択図】なし

Description

実施形態は、プラスチック光学レンズ用ポリチオール組成物およびそれから製造されたポリチオウレタン系プラスチック光学レンズに関する。

プラスチックを用いた光学材料は、無機材料たとえばガラスからなる光学材料と比較して、軽量で、壊れにくく、染色性に優れている。したがって、種々の樹脂からなるプラスチック材料が眼鏡レンズ、カメラレンズなどのための光学材料として広く用いられている。近年、より高い性能および便益のため、高い透明性、高い屈折率、低い比重、高い耐熱性、および高い耐衝撃性のような特性を有する光学材料に関して研究が継続している。

ポリチオウレタン系化合物は、その優れた光学特性と機械的性質のために光学材料として広く用いられている。ポリチオウレタン系化合物は、ポリチオール化合物とイソシアネート化合物とを反応させることによって調製されるであろう。ポリチオール化合物およびイソシアネート化合物の物理的性質は、製造されるポリチオウレタン系化合物の物理的性質にかなり影響する。

具体的には、ポリチオール化合物およびイソシアネート化合物を含む重合性組成物が、重合／硬化の初期段階で低い粘度を有しているならば、組成物の対流によって脈理または気泡が生じるかもしれない。したがって、これから得られた光学材料、たとえばプラスチックレンズは、欠陥があるかもしれない。

たとえば、特開平７−２５２２０７号公報は、テトラチオールとポリイソ（チオ）シアネート化合物とから得られたプラスチックレンズを開示している。上記の特許公報において用いられているテトラチオールは、低温で架橋構造を形成するため、重合中の粘度が過剰に増加しがちであり、脈理をもたらす。

脈理、気泡などの発生を防ぐためには、水素結合可能な官能基を含む化合物を用いて重合の初期段階での組成物の粘度を適切なレベルまで増加させる方法が考えられるであろう。しかし、水素結合可能な官能基を含む化合物を過剰量で用いたならば、粘度の増加の速度が速くなりすぎ、これは脈理の発生を促進するかもしれない。

特開平７−２５２２０７号公報

したがって、実施形態は、水素結合可能な官能基を有するポリチオール化合物を適当量用い、それによって重合の初期段階における同じものを含む重合性組成物の粘度の増加速度およびその反応速度を制御し、それによって脈理、気泡などの発生を低減させる、高品質ポリチオウレタン系化合物およびプラスチック光学レンズを提供することをめざしている。

実施形態は、水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、エステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物とを含む、ポリチオール組成物を提供する。

他の実施形態は、水素結合性官能基として４のメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、水素結合性官能基として３のメルカプト基および１のヒドロキシル基を有する第２のポリチオール化合物とを含む、ポリチオール組成物を提供する。

さらに他の実施形態は、第１のポリチオール化合物および第２のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物と、イソシアネート化合物とを含む重合性組成物であって、前記第１のポリチオール化合物は水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有し、前記第２のポリチオール化合物はエステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する、重合性組成物を提供する。

さらに他の実施形態は、第１のポリチオール化合物および第２のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物と、イソシアネート化合物とを含む重合性組成物を硬化させることによって形成されたポリチオウレタン系樹脂を含む光学レンズであって、前記第１のポリチオール化合物は水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有し、前記第２のポリチオール化合物はエステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する、光学レンズを提供する。

実施形態においては、水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、エステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物とを、適当な量で用いる。こうして、５ないし１５℃の低温での重合の初期段階において重合性組成物の粘度を制御し、組成物の粘度およびその反応速度における増加の速度を安定化させ、それによって脈理、気泡などの発生を防止することができる。さらに、優れた外観特性（脈理および気泡なし）ならびに優れた光学特性を有する種々のプラスチック光学レンズたとえば眼鏡レンズ、カメラレンズなどを、前記組成物から得ることができる。

以下、実施形態を参照して本発明を詳細に説明する。実施形態は、以下に記載したものに限定されない。むしろ、本発明の要旨を変更しない限り、それらは種々の形態に変更できるであろう。

本明細書において、部材が要素を「含む」という場合、前記部材は他の要素を含んでいてもよいことを理解すべきである。

加えて、ここにおいて用いられる成分の量、反応条件などに関するすべての数および表現は、特記しない限り、「約」という用語によって修飾されていると理解すべきである。

第１、第２などの用語は、ここにおいて種々の要素を記述するために用いられるが、前記要素がこれらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、１の要素を他から区別する目的のためだけに用いられている。

実施形態は、水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、エステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物とを含む、ポリチオール組成物を提供する。

ポリチオール組成物は、１００重量部の第１のポリチオール化合物あたり２ないし３０重量部、２ないし２５重量部、３ないし２５重量部、または３ないし２０重量部の第２のポリチオール化合物を含むであろう。

第１のポリチオール化合物は、３以上、または４以上のメルカプト基を有するであろう。具体的には、それは４以上のメルカプト基を有するであろう。より具体的には、それは４のメルカプト基を有するであろう。

第１のポリチオール化合物は、ポリチオール組成物の総重量に基づいて、５０ないし９９重量％、５０ないし８５重量％、５５ないし９９重量％、５０ないし９０重量％、６０ないし８５重量％、または６５ないし８５重量％の量で用いられるであろう。加えて、第１のポリチオール化合物は、３５０ないし６００ｇ／モルまたは４００ないし５００ｇ／モルの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するであろう。さらに、第１のポリチオール化合物は、第１のポリチオール化合物の総モル量に基づいて、２０ないし３４モル％、または２４ないし３４モル％の量で酸素原子を含むであろう。

第２のポリチオール化合物は、３のメルカプト基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有するであろう。ここで、メルカプト基以外の水素結合性官能基は、ヒドロキシル基、アミン基、カルボキシル基などであろう。具体的には、第２のポリチオール化合物は、３以上のメルカプト基および１以上の水素結合性官能基を有するであろう。より具体的には、それは、３のメルカプト基および１のヒドロキシル基を有するであろう。

第２のポリチオール化合物は、ポリチオール組成物の総重量に基づいて、１ないし５０重量％、１ないし４５重量％、１ないし４０重量％、３ないし１５重量％、３ないし１３重量％、または４ないし１２重量％の量で用いられるであろう。上記の量の範囲内では、ポリチオール組成物を含む重合性組成物の粘度を適当に制御し、重合の初期段階での粘度における増加および重合速度を安定化させ、それによって脈理および気泡の発生を防止できる。加えて、第２のポリチオール化合物は、２７５ないし５７５ｇ／モルまたは３１５ないし４７５ｇ／モルの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するであろう。

さらに、第２のポリチオール化合物は、第２のポリチオール化合物の総モル量に基づいて、２０ないし３５モル％、または２５ないし３５モル％の量で酸素原子を含むであろう。

実施形態によれば、ポリチオール組成物は、水素結合性官能基として４のメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、水素結合性官能基として３のメルカプト基および１のヒドロキシル基を有する第２のポリチオール化合物とを含むであろう。

実施形態によれば、第１のポリチオール化合物は下記の式４および／または５によって表される化合物であり、第２のポリチオール化合物は下記の式６および／または７によって表される化合物であろう。

具体的には、実施形態によるポリチオール組成物は、上記の式４によって表される第１のポリチオール化合物と上記の式６によって表される第２のポリチオール化合物とを含んでいてもよい。さらに、ポリチオール組成物の総重量に基づいて、上記の式４によって表される第１のポリチオール化合物は５０ないし８５重量％の量で使用され、上記の式６によって表される第２のポリチオール化合物は３ないし１５重量％の量で用いられるであろう。

加えて、実施形態によるポリチオール組成物は、上記の式５によって表される第１のポリチオール化合物と上記の式７によって表される第２のポリチオール化合物とを含んでいてもよい。さらに、ポリチオール組成物の総重量に基づいて、上記の式５によって表される第１のポリチオール化合物は５０ないし８５重量％の量で使用され、上記の式７によって表される第２のポリチオール化合物は３ないし１５重量％の量で用いられるであろう。

さらに、実施形態によるポリチオール組成物は、上記の式４および５によって表される第１のポリチオール化合物と上記の式６および７によって表される第２のポリチオール化合物とを含んでいてもよい。さらに、ポリチオール組成物の総重量に基づいて、上記の式４および５によって表される第１のポリチオール化合物は５０ないし８５重量％の量で使用され、上記の式６および７によって表される第２のポリチオール化合物は３ないし１５重量％の量で用いられるであろう。

ポリチオール組成物は、下記の式１によって表される化合物、下記の式２によって表される化合物、および／または下記の式３によって表される化合物に、非ヒドロ縮合反応を施すことによって調製されるであろう。

具体的には、ポリチオール組成物は、上記の式１によって表される化合物（ペンタエリスリトール）、上記の式２によって表される化合物（チオグリコール酸）、または上記の式３によって表される化合物（３−メルカプトプロピオン酸）を、有機溶媒中、スルホン酸触媒の存在中で、それらの共沸蒸留のために有機溶媒の沸点まで徐々に加熱することによって調製されるであろう。

この場合、反応温度は６０ないし１５０℃または６０ないし１３０℃であろう。スルホン酸系触媒たとえばパラ−トルエンスルホン酸、硫酸、ベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、フルオロスルホン酸、およびクロロスルホン酸が、反応における触媒として用いられるであろう。有機溶媒は好ましくは６０ないし１３０℃の沸点を有し、水との共沸蒸留を受けることができる。たとえば、有機溶媒たとえばトルエン、キシレン、ベンゼン、ヘキサン、およびヘプタンが用いられるであろう。有機溶媒の沸点が６０℃未満ならば、反応を行わせることが困難であるかもしれない。それが１３０℃超ならば、チオール間の反応によってジスルフィドが生成され、こうして合成される化合物の粘度および分子量を大幅に増加させるであろう。

こうして反応によって調製されたポリチオール組成物はさらに精製されるであろう。たとえば、それに数回のアルカリ水溶液洗浄、酸水溶液洗浄、および水洗を施してもよい。洗浄工程によって有機層のみが得られ、それによって所望のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物を得るであろう。

その後、望むなら、ポリチオール組成物に乾燥、ろ過などを施してもよい。

同じ量の式１で表される化合物に基づいて、様々な量の式２および／または式３で表される化合物を用いたならば、ポリチオール組成物中の化合物の種類は変化するであろう。

具体的には、式１で表される化合物１モルあたり、式２および／または式３で表される化合物を３．７ないし５．０モル、または４．０ないし４．８モルの量で反応させることによって、ポリチオール組成物を得てもよい。この場合、こうして生成されたポリチオール組成物は、主成分として、上記の式４および／または式５で表される化合物を含むであろう。

加えて、式１で表される化合物１モルあたり、式２および／または式３で表される化合物を２．５ないし３．６モル、または３．０ないし３．６モルの量で反応させることによって、ポリチオール組成物を得てもよい。この場合、こうして生成されたポリチオール組成物は、主成分として、上記の式６および／または式７で表される化合物を含むであろう。

実施形態は、ポリチオール組成物の製造方法を提供し、これは下記の式１によって表される化合物、下記の式２によって表される化合物、および／または下記の式３によって表される化合物に、非ヒドロ縮合反応を施すことによって調製されるであろう。

実施形態は、ポリチオール化合物とポリイソシアネート化合物とを含む重合性組成物を提供する。具体的には、重合性組成物は、第１のポリチオール化合物と第２のポリチオール化合物とを含むポリチオール組成物を含み、前記第１のポリチオール化合物は水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有し、前記第２のポリチオール化合物はエステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する。

重合性組成物を５ないし１５℃および０．１ないし１０トールの圧力で０．５ないし３時間脱気した後、それは、１０℃の温度で、５０ないし１００ｃｐｓ、６０ないし１００ｃｐｓ、７０ないし１００ｃｐｓ、または７５ないし１００ｃｐｓの粘度を有するであろう。重合性組成物が上記範囲内の粘度を有する場合のみ、重合中に反応性を維持することができ、それによって気泡の発生を防止し、その硬化時に脈理のような不均一硬化を防止する。

ポリイソシアネート化合物は、それが分子中に少なくとも２のイソシアネート基を有する化合物である限り、特に限定されない。

具体的には、ポリイソシアネート化合物の例は以下を含むであろう。脂肪族ポリイソシアネート化合物たとえばヘキサメチレンジイソシアネート、１，５−ペンタンジイソシアネート、２，２−ジメチルペンタンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサンジイソシアネート、ブテンジイソシアネート、１，３−ブタジエン−１，４−ジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート、１，８−ジイソシアナト−４−イソシアナトメチルオクタン、ビス（イソシアナトエチル）カーボネート、ビス（イソシアナトエチル）エーテル、リシンジイソシアナトメチルエーテル、リシントリイソシアネート、１，２−ジイソシアナトエタン、１，６−ジイソシアナトヘキサン、イソホロンジイソシアネート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルジメチルメタンイソシアネート、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、３，８−ビス（イソシアナトメチル）トリシクロデカン、３，９−ビス（イソシアナトメチル）トリシクロデカン、４，８−ビス（イソシアナトメチル）トリシクロデカン、４，９−ビス（イソシアナトメチル）トリシクロデカン、ビス（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタン、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、およびシクロヘキサンジイソチオシアナート；芳香族ポリイソシアネート化合物たとえば１，２−ジイソシアナトベンゼン、１，３−ジイソシアナトベンゼン、１，４−ジイソシアナトベンゼン、トリレンジイソシアネート、２，４−ジイソシアナトトルエン、２，６−ジイソシアナトトルエン、エチルフェニレンジイソシアネート、イソプロピルフェニレンジイソシアネート、ジメチルフェニレンジイソシアネート、ジエチルフェニレンジイソシアネート、ジイソプロピルフェニレンジイソシアネート、トリメチルベンゼントリイソシアネート、ベンゼントリイソシアネート、ビフェニルジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、トルイジンジイソシアネート、４，４’−メチレン−ビス（フェニルイソシアネート）、４，４’−メチレン−ビス（２−メチルフェニルイソシアネート）、ジベンジル−４，４’−ジイソシアネート、ビス（イソシアナトフェニル）エチレン、ビス（イソシアナトメチル）ベンゼン、ｍ−キシレンジイソシアネート、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ネート、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、ビス（イソシアナトエチル）フタレート、２，５−ジ（イソシアナトメチル）フラン、１，２−ジイソチオシアナトベンゼン、１，３−ジイソチオシアナトベンゼン、１，４−ジイソチオシアナトベンゼン、２，４−ジイソチオシアナトトルエン、２，５−ジイソチオシアナト−ｍ−キシレン、４，４’−メチレン−ビス（フェニルイソチオシアネート）、４，４’−メチレン−ビス（２−メチルフェニルイソチオシアネート）、４，４’−メチレン−ビス（３−メチルフェニルイソチオシアネート）、４，４’−ジイソチオシアナトベンゾフェノン、４，４’−ジイソチオシアナト−３，３’−ジメチルベンゾフェノン、およびビス（４−イソチオシアナトフェニル）エーテル；硫黄を含む脂肪族ポリイソシアネート化合物たとえばビス（イソシアナトメチル）スルフィド、ビス（イソシアナトエチル）スルフィド、ビス（イソシアナトプロピル）スルフィド、ビス（イソシアナトヘキシル）スルフィド、ビス（イソシアナトメチル）スルホン、ビス（イソシアナトメチル）ジスルフィド、ビス（イソシアナトエチル）ジスルフィド、ビス（イソシアナトプロピル）ジスルフィド、ビス（イソシアナトメチルチオ）メタン、ビス（イソシアナトエチルチオ）メタン、ビス（イソシアナトメチルチオ）エタン、ビス（イソシアナトエチルチオ）エタン、１，５−ジイソシアナト−２−イソシアナトメチル−３−チアペンタン、１，２，３−トリス（イソシアナトメチルチオ）プロパン、１，２，３−トリス（イソシアナトエチルチオ）プロパン、３，５−ジチア−１，２，６，７−ヘプタンテトライソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチル−３，５−ジチア−１，７−ヘプタンジイソシアネート、２，５−ジイソシアネートメチルチオフェン、４−イソシアナトエチルチオ−２，６−ジチア−１，８−オクタンジイソシアネート、チオビス（３−イソチオシアネートプロパン）、チオビス（２−イソチオシアナトエタン）、ジチオビス（２−イソチオシアナトエタン）、２，５−ジイソシアナトテトラヒドロチオフェン、２，５−ジイソシアナトメチルテトラヒドロチオフェン、３，４−ジイソシアナトメチルテトラヒドロチオフェン、２、５−ジイソシアナト−１，４−ジチアン、２，５−ジイソシアナトメチル−１，４−ジチアン、４，５−ジイソシアナト−１，３−ジチオラン、４，５−ビス（イソシアナトメチル）−１，３−ジチオラン、および４，５−ジイソシアナトメチル−２−メチル−１，３−ジチオラン；芳香族スルフィド系ポリイソシアネート化合物たとえば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、およびビス（４−イソシアナトメチルフェニル）スルフィド；芳香族ジスルフィド系ポリイソシアネート化合物たとえばビス（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、およびビス（４−メトキシ−３−イソシアナトフェニル）ジスルフィド。

より具体的には、ポリイソシアネート化合物は、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ｍ−キシレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、またはこれらの混合物であろう。

加えて、上述したようなポリイソシアネート化合物の、ハロゲン置換形たとえば塩素置換形、ヨウ素置換形など、アルキル置換形、アルコキシ置換形、ニトロ置換形、多価アルコールによるプレポリマータイプ修飾形、カルボジイミド修飾形、尿素修飾形、ビウレット修飾形、または二量化もしくは三量化反応生成物を用いることもできる。この場合、上記で例示した化合物を、単独またはそれらの２以上の組み合わせで用いてもよい。

重合性組成物はさらに、その目的に応じて、内部離型剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、および青味剤のような添加剤を含んでいてもよい。

内部離型剤の例は、パーフルオロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、またはリン酸エステル基を有するフッ素系非イオン界面活性剤；ジメチルポリシロキサン基、ヒドロキシアルキル基、またはリン酸エステル基を有するシリコーン系界面活性剤；アルキル四級アンモニウム塩たとえばトリメチルセチルアンモニウム塩、トリメチルステアリルアンモニウム塩、ジメチルエチルセチルアンモニウム塩、トリエチルトデシルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、およびジエチルシクロヘキサドデシルアンモニウム塩；ならびに酸性リン酸エステルを含む。それは、単独または２以上の組み合わせで用いてもよい。

熱安定剤としては、金属脂肪酸塩、リン化合物、鉛化合物、または有機スズ化合物を単独または２以上の組み合わせで用いてもよい。

紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サイチレート系、シアノアクリレート系、オキサニリド系などを用いてもよい。

青味剤は、可視光領域の橙から黄色の波長域に吸収帯を有し、樹脂からなる光学材料の色を調整する機能を有する。具体的には、青味剤は、青色ないし紫色を示す材料を含むであろうが、特にこれらに限定されるわけではない。加えて、青味剤の例は、色素、蛍光美白剤、蛍光顔料、および無機顔料を含む。それは、製造される光学部品に要求される性質および樹脂の色に従って適当に選択されるであろう。青味剤は、単独または２以上の組み合わせで用いてもよい。

重合性組成物への溶解度および製造される光学材料の透明性を考慮して、青味剤として色素が好ましく用いられる。吸収波長の観点から、色素は、特に５２０ないし６００ｎｍの最大吸収波長、さらに特に５４０ないし５８０ｎｍの最大吸収波長を有するであろう。加えて、化合物の構造の点から、色素としてアントラキノン系色素が好ましい。青味剤を添加する方法は特に限定されず、青味剤をあらかじめモノマーに添加してもよい。具体的には、種々の方法を用いることができ、たとえば、青味剤を、モノマーに溶解してもよいし、またはマスター溶液に高濃度で含ませ、後にマスター溶液をモノマーもしくは他の添加剤で希釈させた後に添加してもよい。

実施形態は、上述した重合性組成物から調製されたポリチオウレタン系化合物を提供する。具体的には、重合性組成物を５℃ないし１５℃の低温で予備的に重合させた後に硬化させて、ポリチオウレタン系化合物を調製する。

より具体的には、重合性組成物を減圧下で脱気した後、レンズを成形するためにモールドに注入する。このような脱気および注型は、たとえば、０ないし３０℃または５ないし１５℃の低温範囲で行われるであろう。いったん組成物をモールドに注入すると、予備重合を同じ温度条件下で（すなわち低温で）行い、重合速度を安定化させる。具体的には、予備重合を、０ないし３０℃または５ないし１５℃の温度で、１ないし３０時間、または１ないし２０時間行い、熱硬化の間の高い反応速度を防止する、すなわち急速な硬化によって引き起こされるであろう対流現象およびレンズの欠陥のある外観たとえば対流現象によって発生する脈理を防止する。

予備重合に際し、重合を慣用の方法によって行う。たとえば、重合を通常、組成物を低温から高温に徐々に加熱することによって行う。重合温度は、たとえば、２０ないし１５０℃、特に２５ないし１３０℃であろう。

次に、ポリチオウレタン系プラスチック光学レンズをモールドから離型する。

ポリチオウレタン系プラスチック光学レンズは、その製造に用いるモールドを変えることによって種々の形態を有しているであろう。具体的には、それは眼鏡レンズ、カメラレンズなどの形態にあるであろう。

実施形態は、上述した方法によってポリチオウレタン系化合物から製造されたポリチオウレタン系プラスチック光学レンズを提供することができる。具体的には、光学レンズは、第１のポリチオール化合物および第２のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物と、イソシアネート化合物とを含む重合性組成物を硬化させることによって形成されたポリチオウレタン系樹脂を含み、前記第１のポリチオール化合物が水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有し、前記第２のポリチオール化合物がエステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する。

必要であれば、プラスチック光学レンズに、それに反射防止、硬度、耐摩耗性、耐薬品性、防曇性、またはファッション性を付与する目的で、表面研磨、帯電防止処理、ハードコート処理、反射防止コート処理、染色処理、および調光処理を施してもよい。

プラスチック光学レンズは、１．５９１０ないし１．５９９１または１．５９１２ないし１．５９９１の屈折率を有するであろう。加えて、プラスチック光学レンズは、８５ないし９５℃、８５ないし９３℃、または８８ないし９２℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するであろう。

上述したように、実施形態においては、水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、エステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物とを、適当な量で用いる。こうして、５ないし１５℃の低温での重合の初期段階において重合性組成物の粘度を制御し、組成物の粘度およびその反応速度における増加の速度を安定化させ、それによって脈理、気泡などの発生を防止することができる。さらに、優れた外観特性（脈理および気泡なし）ならびに優れた光学特性を有する種々のプラスチック光学レンズたとえば眼鏡レンズ、カメラレンズなどを、前記組成物から得ることができる。

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。以下の実施例は本発明をさらに例証することを意図しているが、実施例の範囲はそれらに限定されない。

合成例１：ポリチオール化合物の調製

メカニカルスターラー、冷却管をもつディーン・スターク装置、温度制御器に接続された温度計、および加熱マントルを備えたリアクタに、１８７．５ｇ（２．０４モル）のチオグリコール酸、６３．０ｇ（０．４６モル）のペンタエリスリトール、０．８ｇのｐ−トルエンスルホン酸、および４６９．０ｇのトルエンを仕込んだ。混合物を６０分間撹拌した後、１３０℃で８時間反応させた。この場合、窒素チューブをリアクタ内部に取り付け、これを通して窒素を連続的に供給してリアクタ内で反応中に生成した水を除去し、反応を正反応の方に誘導した。ここで、除去された水の量は、理論量の９８．９％であった。次に、温度を室温まで低下させた後、アルカリ洗浄、酸洗浄、および水洗をこの順序で行うことによって有機層を得た。こうして得た有機層を加熱および減圧して溶媒を除去した。次に、これを室温まで冷却してろ過し、主成分として式４で表される化合物を含む、１９９．５ｇのポリチオール組成物を得た。

こうして得たポリチオール組成物を、液体クロマトグラフ（Ｓｈｉｍａｄｚｕ，Ｎｅｘｅｒａ ＳＲ、検出器：フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ））を用い、絶対検量線法によって定量し、組成物中に含まれる化合物を分析した。結果として、こうして得たポリチオール組成物は、７６重量％の式４で表されるポリチオール化合物、２重量％の式６で表されるポリチオール化合物、および２２重量％の式４および６の化合物以外の他のオリゴマー化合物を含んでいた。

合成例２：ポリチオール化合物の調製

１４７．３ｇ（１．６０モル）のチオグリコール酸、６６．０ｇ（０．４８モル）のペンタエリスリトール、および４９１．３ｇのトルエンを用いたことを除いて、合成例１におけるのと同じ操作を行った。除去された水の量は、理論量の９８．５％であった。

上記の反応の結果として、主成分として上記の式６で表されるポリチオール化合物を含む、２００．６ｇのポリチオール組成物を得た。こうして得たポリチオール組成物の絶対検量線法による分析の結果、こうして得たポリチオール組成物は、７９重量％の式６で表されるポリチオール化合物、２０重量％の式４で表されるポリチオール化合物、および１重量％の式４および６の化合物以外の他のオリゴマー化合物を含んでいた。

合成例３：ポリチオール化合物の調製

１９３．５ｇ（１．８２モル）の３−メルカプトプロピオン酸、５６．４ｇ（０．４１モル）のペンタエリスリトール、０．７ｇのｐ−トルエンスルホン酸、および４２０．０ｇのトルエンをリアクタに仕込んだことを除いて、合成例１におけるのと同じ操作を行った。除去された水の量は、理論量の９９．０％であった。

上記の反応の結果として、主成分として上記の式５で表されるポリチオール化合物を含む、２０２．２ｇのポリチオール組成物を得た。こうして得たポリチオール組成物の絶対検量線法による分析の結果、こうして得たポリチオール組成物は、７８重量％の式５で表されるポリチオール化合物、２重量％の式７で表されるポリチオール化合物、および２０重量％の式５および７の化合物以外の他のオリゴマー化合物を含んでいた。

合成例４：ポリチオール化合物の調製

１４９．２ｇ（１．４１モル）の３−メルカプトプロピオン酸、５８．０ｇ（０．４３モル）のペンタエリスリトール、および４３２．０ｇのトルエンを用いたことを除いて、合成例３におけるのと同じ操作を行った。除去された水の量は、理論量の９８．１％であった。

上記の反応の結果として、主成分として上記の式７で表されるポリチオール化合物を含む、２００．９ｇのポリチオール組成物を得た。こうして得たポリチオール組成物の絶対検量線法による分析の結果、こうして得たポリチオール組成物は、７９重量％の式７で表されるポリチオール化合物、２０重量％の式５で表されるポリチオール化合物、および１重量％の式５および７の化合物以外の他のオリゴマー化合物を含んでいた。

実施例：プラスチック光学レンズの製造
実施例１
１０２．１ｇのｍ−キシレンジイソシアネートおよび１．８ｇの２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールを均一に混合した。これに、内部離型剤として０．２２ｇのＺｅｌｅｃ（登録商標）ＵＮ（酸性リン酸アルキルエステル離型剤、Ｓｔｅｐａｎ社）および重合触媒として０．０３ｇのジブチルスズジクロリドを加えた。１１２．０ｇの合成例１のポリチオール組成物および５．３ｇの合成例２のポリチオール組成物を１５℃で混合することによって得た、１１７．３ｇのポリチオール組成物をこれに加え、これを均一に混合して重合性組成物を調製した。この場合、ポリチオール組成物中の合成例１および２の化合物の含有率を、それが７３．５重量％の式４で表されるポリチオール化合物、４．２重量％の式６で表されるポリチオール化合物、および２２．３重量％の式４および６の化合物以外の他のオリゴマー化合物を含むように調整した。

重合性組成物を１０℃および２トールで１時間脱気した後、３μｍのテフロン（登録商標）フィルターを通してろ過した。ろ過した重合性組成物を、接着テープで組み立てたガラスモールド中に注入した。次に、モールドを１０℃から１２０℃まで加熱して、重合を２０時間行った。ガラスモールド中の硬化樹脂をさらに１２５℃で４時間硬化した後、成形物品をガラスモールドから離型した。成形物品は中央厚さ１．２ｍｍ（偏差：−５．００）、−４．００Ｄ、および直径７５ｍｍを有する円形レンズ（光学レンズ）であった。このレンズをＳＴ１１ＴＮ−８Ｈハードコーティング溶液（Ｆｉｎｅｃｏａｔ社）に浸漬させた後、これをコーティングするために熱硬化させた。

実施例２および３ならびに比較例１および２
下記の表１に示したように、種々の種類および含有率のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物を用いたことを除いて、実施例１におけるのと同じ操作を行った。

実施例４
２．４ｇの２−（２−ヒドロキシ−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールおよびポリチオール組成物として１２５．８重量部の合成例３のポリチオール組成物と６．６重量部の合成例４のポリチオール組成物との混合物を用いたことを除いて、実施例１におけるのと同じ操作を行った。この場合、ポリチオール組成物中の合成例３および４の化合物の含有率を、それが８２．７重量％の式５で表されるポリチオール化合物、５．１重量％の式７で表されるポリチオール化合物、および１２．２重量％の式５および７の化合物以外の他のオリゴマー化合物を含むように調整した。

実施例５および６ならびに比較例３および４
下記の表１に示したように、種々の種類および含有率のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物を用いたことを除いて、実施例１におけるのと同じ操作を行った。

評価例：特性測定
実施例１ないし６および比較例１ないし４で製造したプラスチック光学レンズの性質を各々、以下に記載した方法に従って測定した。測定結果を以下の表１に示す。

評価例１：粘度
実施例１ないし６および比較例１ないし４で調製した重合性組成物の初期の粘度および５時間後の粘度を各々、非接触粘度計（ＥＭＳ−１０００、京都電子工業株式会社）を用い、それらの脱気およびろ過の後、１０℃で測定した。

評価例２：屈折率
実施例１ないし６および比較例１ないし４で製造した各々のレンズの屈折率を、株式会社アタゴによって製造された屈折計ＤＲ−Ｍ４を用い、２０℃で測定した。

評価例３：脈理の発生率
実施例１ないし６および比較例１ないし４において製造した１００のレンズについて、光源として水銀ランプを用い、レンズを通して光を透過させた。透過光を白板上に投影させ、コントラストの有無を目視で検査し、脈理の発生を決定した。脈理の発生率を、（脈理を有するレンズの数／測定したレンズの数（１００））＊１００として評価した。

評価例４：耐熱性
実施例１ないし６および比較例１ないし４において製造した各々のレンズのガラス転移温度（Ｔｇ）を、ＴＭＡ Ｑ４００（ＴＡ社）により、針入法（荷重５０ｇ、ピンライン０．５ｍｍΦ、昇温速度１０℃／分）で測定した。

表１に示したように、実施例および比較例のポリチオール組成物は、水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物（式６および７）の含有率が増加するにつれ、初期の粘度および５時間後の粘度が増加すること、および脈理の発生率が増加した粘度とともに増加することを示した。しかし、第２のポリチオール化合物の含有率が、実施例において適当な量で、特に３ないし１５重量％で、使用した第２のポリチオール化合物の含有率よりも少なかったかまたは多かった比較例１ないし４においては、耐熱性が劣っていた。こうして、水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物の含有率が増加するにつれ、脈理の発生率が幾分減少することを確認した。しかし、第２のポリチオールのレベルが適当なレベルを超える場合、耐熱性のような性質が劣るであろう。

Claims (12)

1. 水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、
   エステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する第２のポリチオール化合物と
   を含むポリチオール組成物。
2. １００重量部の前記第１のポリチオール化合物あたり２ないし３０重量部の前記第２のポリチオール化合物を含む、請求項１に記載のポリチオール組成物。
3. 前記第１のポリチオール化合物は４のメルカプト基を有し、
   前記第２のポリチオール化合物は３のメルカプト基および１のヒドロキシル基を有する、請求項２に記載のポリチオール組成物。
4. 前記第１のポリチオール化合物は、前記第１のポリチオール化合物の総モル量に基づいて、２４ないし３４モル％の量で酸素原子を含み、
   前記第２のポリチオール化合物は、前記第２のポリチオール化合物の総モル量に基づいて、２５ないし３４モル％の量で酸素原子を含む、請求項１に記載のポリチオール組成物。
5. 前記ポリチオール組成物の総重量に基づいて、前記第１のポリチオール化合物を５５ないし９０重量％の量で、および前記第２のポリチオール化合物を１ないし４０重量％の量で含む、請求項２に記載のポリチオール組成物。
6. 下記の式１で表される化合物、および下記の式２で表される化合物または下記の式３で表される化合物に、非ヒドロ縮合反応を施すことによって調製される、請求項１に記載のポリチオール組成物。
   
7. 前記第１のポリチオール化合物は下記の式４または５で表される化合物であり、
   前記第２のポリチオール化合物は下記の式６または７で表される化合物である、請求項１に記載のポリチオール組成物。
   
8. １モルの式１で表される前記化合物あたり、式２または３で表される前記化合物を３．７ないし５．０モルの量で反応させることによって得られる、請求項６に記載のポリチオール組成物。
9. １モルの式１で表される前記化合物あたり、式２または３で表される前記化合物を３．０ないし３．６モルの量で反応させることによって得られる、請求項６に記載のポリチオール組成物。
10. 水素結合性官能基として４のメルカプト基のみを有する第１のポリチオール化合物と、
    水素結合性官能基として３のメルカプト基および１のヒドロキシル基を有する第２のポリチオール化合物とを含む、ポリチオール組成物。
11. 第１のポリチオール化合物および第２のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物と、イソシアネート化合物とを含む重合性組成物であって、
    前記第１のポリチオール化合物は水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有し、
    前記第２のポリチオール化合物はエステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する、重合性組成物。
12. 第１のポリチオール化合物および第２のポリチオール化合物を含むポリチオール組成物と、イソシアネート化合物とを含む重合性組成物を硬化させることによって形成されたポリチオウレタン系樹脂を含む光学レンズであって、
    前記第１のポリチオール化合物は水素結合性官能基としてエステル基およびメルカプト基のみを有し、
    前記第２のポリチオール化合物はエステル基およびメルカプト基以外の水素結合性官能基を有する、光学レンズ。