JPH02211401A - 光学部品及び光学素子 - 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） 本発明は特定の重合体を含有する光学部・品及び光学素
子に関する。

（従来の技術） メタクリル酸メチルを主成分とするメタクリル樹脂は、
光学特性、耐候性に優れ、かつ成形加工性ならびに機械
的特性も優れたバランスのよい樹脂であり、光学部品及
び光学素子に適用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、メタクリル樹脂は、熱変形温度が１００℃前後
と耐熱性が充分でないために光学部品及び光学素子に適
用する場合、一定の制限があった。

そこで、メタクリル樹脂の耐熱性を改善する方法が種々
検討されてｂる。例えば、メタクリル酸メチルとα−メ
チルスチレンを共重合する方法。

メタクリル酸メチル、α−メチルスチレン及び無水マレ
イン酸を共重合する方法（％公昭５６−４３２４２号公
報）、メタクリル酸メチル及びＮ−了りルマレイミドを
共重合する方法（特公昭４３−９７５３号公報）、メタ
クリル酸メチル及びＮ−アルキルマレイミドと共重合す
る方法（特開昭６１−１７１７０８号公報）等である。

しかし、α−メチルスチレンを用いる方法は重合速度が
極めて小さいため生産性が著しく低く。

また、耐候性、光学特性も低下したり、成形加工性も悪
くなる等多くの問題をかかえている。Ｎ−アリルマレイ
ミドを用いる方法も成形品が著しく着色する。耐候性が
低下する等の問題点がある。

Ｎ−アルキルマレイミドを用いる方法は光学特性、耐候
性、成形加工性は比較的優れているが本来の目的である
耐熱性改善効果が十分でない。

本発明は、メタクリル樹脂の優れた光学特性。

耐候性９機械的特性、成形加工性を低下させることなく
、耐熱性を向上させた特定のアクリル系重合体を含有す
る光学部品及び光学素子を提供するものである。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は、一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位（式中
　Ｒ１は水素原子又はメチル基を示し　Ｒ２はシアノ基
で置換されたアルキル基を示す）を５重Ｉｋチ以上含む
アクリル系重合体を含有する光学部品に関する。

また１本発明は、一般式（Ｉ）で表される繰り返し単位
を５重量襲以上含むアクリル系重合体を含有する光学素
子に関する。

本発明におけるアクリル系重合体は、一般式＋１）で表
される繰り返し単位を５重量−以上含むものである。１
０〜７０重量％含有することが好ましい。５重量％未満
であると耐熱性向上効果がみられない。７０重量％を越
えると機械特性、成形加工性、耐候性等が劣る傾向があ
る。

本発明におけるアクリル系重合体は、一般式（Ｉ）にお
けるＲ２がシアノ基置換された炭素原子数５〜２０の脂
環式アルキル基であることが好ましい。

本発明におけるアクリル系重合体は９例えば。

一般式（ｎ） 夏 ＣＨ＊　＝　Ｃ （式中、ＲＩ及びＲ２は一般式（Ｉ）におけると同意義
である） で表されるエステル部分の置換基にシアノ基を有する（
メタ）アクリル酸エステルを単独でまたはこれと共重合
可能な他の単量体とを公知の方法で重合させることによ
シ得ることができる。

一般弐（Ｉｆ）で表される。エステル部分の置換基にシ
アン基を含有する（メタ）アクリル酸エステルとしては
２例えば、（メタ）アクリル酸シアンメチル、（メタ）
アクリル酸シアンエチル、（メタ）アクリル酸シアノブ
チル、（メタ）アクリル酸シアノヘキシル、（メタ）ア
クリル酸ジシアノエチル等の（メタ）アクリル酸シアノ
アルキル、（メタ）アクリル酸シアノシクロヘキシル、
（メタ）アクリル酸シアノノルボルニル、（メタ）アク
リル酸シアノイソボルニル、（メタ）アクリル酸シアノ
トリシクロデシル、（メタ）アクリル酸シアノボルニル
等の（メタ）アクリル酸脂環式シアノアルキル、（メタ
）アクリル酸シアノフェニル。

（メタ）アクリル酸シアノベンジル等の（メタ）アクリ
ル酸芳香族シアンエステルなどがある。

（メタ）アクリル酸脂環式シアノアルキルが。

耐熱性向上効果、耐候性等の点から好ましい。

また、これらと共重合可能な、他の単量体としては不飽
和脂肪酸エステル、芳香族ビニル化合物。

シアン化ビニル化合物、不飽和二塩基酸又はその誘導体
、不飽和脂肪酸又はその誘導体等がある。

不飽和脂肪酸エステルとしては１例えば、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸アルキルエステル
、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸メチルシクロ
ヘキシル、アクリル酸ボルニル、アクリル酸インボルニ
ル、アクリル酸アダマンチル等のアクリル酸シクロアル
キルエステル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジ
ル、アクリル酸ナフチル等のアクリル酸芳香族エステル
、アクリル酸フルオロフェニル、アクリル酸クロロフェ
ニル、アクリル酸フロモフェニル。

アクリル酸フルオロベンジル、アクリル酸クロロベンシ
ル、アクリル酸ブロモベンジル等のアクリル酸置換芳香
族エステル、アクリル酸フルオロメチル、アクリル酸フ
ルオロエチル、アクリル酸クロロエチル、アクリル酸ブ
ロモエチル等のアクリル酸ハロゲン化アルキルエステル
、アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、アクリル酸
グリシジル、アクリル酸エチレングリコールエステル、
アクリル酸ポリエチレングリコールエステル、アクリル
酸アルキルアミノアルキルエステル、アクリル酸シアノ
アルキルエステルなどのアクリル酸エステル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル
、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のメタクリル酸ア
ルキルエステル。

メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸メチルシク
ロヘキシル、メタクリル酸ボルニル、メタクリル酸イン
ボルニル、メタクリル酸アダマンチル等のメタクリル酸
シクロアルキルエステル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸ベンジル、メタクリル酸ナフチル等のメタクリ
ル酸芳香族エステル、メタクリル酸フルオロフェニル、
メタクリル酸クロロフェニル、メタクリル酸ブロモフェ
ニル、メタクリル酸フルオロベンジル、メタクリル酸ク
ロロベンジル、メタクリル酸ブロモベンジル等のメタク
リル酸置換芳香族エステル、メタクリル酸フルオロメチ
ル、メタクリル酸フルオロエチル、メタクリル酸クロロ
エチル、メタクリル酸ブロモエチル等のメタクリル酸ハ
ロゲン化アルキルエステル、メタクリル酸ヒドロキシア
ルキルエステル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル
酸エチレングリコールエステル、メタクリル酸ポリエチ
レングリコールエステル、メタクリル酸アルキルアミノ
アルキルエステル等のメタクリル酸エステル、α−フル
オロアクリル酸エステル、α−クロロアクリル酸エステ
ル、α−シアンアクリル酸エステル等のα−置換アクリ
ル酸エステルなどがある。

機械物性、成形加工性、耐候性等の点からメタクリル酸
メチルを使用することが好ましい。アクリル系重合体に
メタクリル酸メチル由来の構造が３０〜９０重量％含有
されるような使用量とすることが好ましい。

芳香族ビニル化合物としては９例えば、スチレン又はα
−メチルスチレン、α−エチルスチレン。

α−フルオロスチレン、α−クロルスチレン等のα−置
換スチレン、フルオロスチレン、クロルスチレン、ブロ
モスチレン、メチルスチレン、ブチルスチレン、メトキ
シスチレン等の核置換スチレンがある。

シアン化ビニル化合物としては、アクリロニトリル、メ
タシクロニトリル等がある。

不飽和二塩基酸及びその誘導体としては１例えば、Ｎ−
メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−プロピ
ルマレイミド、Ｎ−ブチルマレイミド、Ｎ−シクロヘキ
シルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−メチル
フェニルマレイミド。

Ｎ−クロロフェニルマレイミド、Ｎ−メトキシフェニル
マレ（ミ）”、Ｎ−カルボキシフェニルマレイミド等の
Ｎ−置換マレイミド、マレイン酸、無水マレイン酸、フ
マル酸等がある。

不飽和脂肪酸及びその誘導体としては、アクリルアミド
、メタクリルアミド、Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ
−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ジメチルメタクリルア
ミド、Ｎ−ジエチルメタクリルアミド等の（メタ）アク
リルアミド類、アクリル酸カルシウム、メタクリル酸カ
ルシウム、アクリル酸バリウム、メタクリル酸バリウム
、アクリル酸鉛、メタクリル酸鉛、アクリル酸すず、メ
タクリル酸すず、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛な
どのアクリル酸又はメタクリル酸の金属塩。

アクリル酸、メタクリル酸などがある。

これらの共重合可能な他の単量体のうち、Ｎ−置換マレ
イミドの使用Ｖｉ、耐熱性向上の点から好ましい。

本発明に用いられる重合体を製造する方法としては、ラ
ジカル重合、イオン重合、配位重合、転位重合等の公知
の方法が適用できる。例えば重合開始剤の存在下で塊状
重合、溶液重合、＠濁重合などの方法で製造できるが９
％に樹脂中の不純物の混入等を考慮する必要のある光学
素子用には。

塊状重合又は懸濁重合法が好ましい。

重合に用いる開始剤としては２例えば、過酸化ベンゾイ
ル、過酸化ラウロイル、ジ−ｔ−ブチルパーオキシへキ
サヒドロテレフタレート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−
エチルヘキサノエート、１゜１−ジ−ｔ−ブチルパーオ
キシ−３，３，５−）リメチルシクロヘキサンなどの有
機過酸化物、アゾビスイノブチロニトリル、アゾビス−
４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾ
ビスシクロヘキサノン−１−カルボニトリル、アゾジベ
ンゾイルなどのアゾ化合物、過硫酸カリウム、過硫酸ア
ンモニウムに代表される水溶性触媒及び過酸化物あるい
は過硫酸塩と還元剤の組合せＫよるレドックス触媒など
通常のラジカル重合に使用できるものはいずれも可能で
ある。重合触媒は単量体の総量に対して０．０１〜１０
重量％の範囲で使用されるのが好ましか。重合調節剤と
してのメルカグタン系化合物、チオグリコール、四臭化
炭素。

α−メチルスチレンダイマーなどが分子量調節のために
必要に応じて添加しうる。

重合温度は０〜２００℃の間で適宜選択するのが好まし
く２％に５０〜１２０℃が好ましい。

溶液重合における溶媒としては、ベンゼン、トルエン、
キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジクロルエチレン等が使
用できる。

懸濁重合は、水性媒体中で行なわれ、懸濁剤および必要
に応じ懸濁助剤が添加される。懸濁剤としては、ポリビ
ニルアルコール、メチルセルロース、ポリアクリルアミ
ド等の水溶性高分子、燐酸カルシウム、ピロ燐酸マグネ
シウム等の難溶性無機物質等があり、水溶性高分子は単
量体の総量に対して０．０３〜１重量％及び難溶性無機
物質は単量体の総量に対して０．０５〜０．５重量％使
用するのが好ましい。

懸濁助剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ
等の陰イオン界面活性剤があり、懸濁剤として難溶性無
機物質を使用する場合は、併用する方が好ましい。Ｍｇ
４助剤は単量体の総量に対して０．００１〜０．０２重
量％使用するのが好まし−。

本発明におけるアクリル系重合体は、その分子量につい
て％に限定するものではないが、耐熱性。

機械物性の観点から９重量平均分子量（ポリスチレン換
算）が１０，０００〜１，０００，０００の範囲。

のものが好ましい。

また１本発明におけるアクリル系重合体は、透明性を阻
害しない限勺、ランダム共重合体、交互共重合体、グラ
フト共重合体、ブロック共重合体。

ポリマブレンド等の形態について特に限定されない。

本発明におけるアクリル系重合体は、光学部品及び光学
素子に適用する際、劣化防止、熱的安定性、成形性、加
工性等の観点から、フェノール系。

ホスファイト系、チオエーテル系などの抗醗化剤。

ＪＪ［７Ｆ族アルコール、脂肪酸エステル、フタル酸エ
ステル、トリグリセライド類、フッ素系界（８）活性剤
、高級脂肪酸°金属塩などの離型剤、その他滑剤。

可塑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤２重金属不
活性化剤などを添加して使用してもよい。

本発明において、アクリル系重合体の光学部品及び光学
素子への適用は、射出成形法、圧縮成形法、−ｒイクロ
モールド法、フローテインクモールド法、ローリンクス
法、注型法等の公知の成形法を利用することができる。

本発明になる光学部品としては１例えば、光源内臓看板
の看板部、照明機器のカバー、スチームアイロンの水イ
ンジケータ部、電子しンジ窓２食器、衣類等乾燥機の窓
、コピー機用紙カセットケ−スカバー等の電気機器用の
部品、ヘッドランプカバー、テールランプカバー、メー
ターカバー等の自動車用部品などが挙げられる。

光学部品に適用されるアクリル系重合体は、透過率が９
０チ以上（４００ｎｍの光に対して）であることが好ま
しい。また、耐熱性の点から、ガラス転移点（Ｔｇ）は
、１１０℃以上であることが好ましい。１２０℃以上で
あることがより好ましく、１３０℃以上であることが特
に好ましい。

本発明になる光学素子としては２例えば、一般カメラ用
レンズ、ビデオカメラ用レンズ、レーザー光用レンズ、
メガネ用レンズ等のレンズ、光ファイバー、光導波回路
、プリズム等の素子などが挙げられる。

光学素子に適用されるアクリル系重合体は、透過率が９
０％以上（４００ｎｍの光に対して）であることが好ま
しい。また、屈折率（ｎｄ）は１．４９以上であること
が好ましい。１．５０以上であることがより好ましい。

耐熱性の点からＴｇは、１１０℃以上であることが好ま
しい。１２０℃以上であることかより好ｔしい。

次に、実施例によって本発明を説明する。

（実施例） 実施例１〜６．比較例１ 表１に示す配合のモノマｉｏｏｇ、　　ラウロイルパー
オキシド０．４９．ｎ−オクチルメルカプタン０．２６
９を溶解してモノマ溶液とする。

大きさが１５０Ｘ２００賦、厚さが３閾の２枚のガラス
板をテフロン製ガスケットで張り回し。

２枚のガラス板の距離が３　ｍｍ　Ｋなるようにしてセ
ルを組み立てておく。

前記のモノマ溶液を窒素でよくバブリングを行ない、ガ
ラスセルに注入する。

これを６５±２℃に温度調節した恒＠槽［６時間、８０
±５℃に上げて４時間、その後１００±２℃に温度調節
した乾燥器に８時間保った。これを室温で静置放冷して
ガラス板を除去し、プラスチック板を得た。

特性評価は下記の方法によって行なった。

光線透過率：ＡＳＴＭ１００３に準拠した。

屈折率：アツベ屈折計により測定。

耐候性：フェードメータによる１０００時間紫外線暴露
後の光線透過率（４００ｎｍ の光に対して）。

耐薬品性：イソプロビルアルコールに２３℃２４時間浸
漬後の表面を目視観察。

ガラス転移温度二重合体を塩化メチレンに溶解した後、
メタノール中に攪拌下投入し。

重合体を沈殿、析出させてろ別乾燥し。

白色粉末状の重合体を得た。これを用 い示差走査熱量計（ＤＳＣ）（パーキ ンエルマー社製ＤＳＣ−７）にてガラ ス転移温度（Ｔｇ）を測定した（測定は空気下で昇温速
度１０℃／　ｍ　ｉ　ｎとし吸熱曲線の吸熱開始点をＴ
ｇとした）。

以下令白 実施例７〜１２．比較例２〜４ ン０＝２＝ｆＦｇを溶解し、モノマ溶液とする。

攪拌機及びコンデンサを備えた５１セパラブルフラスコ
Ｋｌ濁剤としてリン酸カルシウム１０！量％懸濁ｆｆ８
　ｓ　ｇ、　　ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
０．００４９．及び硫酸ナトリウム１９に純水２４００
９を加え、攪拌し、Ｓ濁媒体とした。ここにモノマ溶液
を加え、攪拌回転数２４Ｏｒｐｍ、窒素雰囲気下にて６
５℃４時間、９８℃で２時間重合させ九。

合成した重合体粒子を水洗、脱水、乾燥し、射出成形を
行ない２％性評価を行女った。

以下余白 （発明の効果） 本発明に係る光学部品及び光学素子は、耐熱性。

光学特性、耐候性、耐薬品性等に優れたものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式（ I ）で表される繰り返し単位 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＾１は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ＾２
   はシアノ基で置換されたアルキル基を示す） を５重量％以上含むアクリル系重合体を含有する光学部
   品。 ２、一般式（ I ）におけるＲ＾２がシアノ基で置換さ
   れた炭素原子数５〜２０の脂環式アルキル基であるアク
   リル系重合体を含有する請求項１記載の光学部品。 ３、一般式（ I ）で表される繰り返し単位を５重量％
   以上含むアクリル系重合体を含有する光学素子。 ４、一般式（ I ）におけるＲ＾２がシアノ基で置換さ
   れた炭素原子数５〜２０の脂環式アルキル基であるアク
   リル系重合体を含有する請求項３記載の光学素子。