JPS58142931A - 光学用樹脂組成物および光学用素子 - 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】 本発明は射出成層、圧縮成型等によって作られるプラス
チック光学素子及びこれに用いられる光学用樹脂組成物
に関する。

プラスチック光学素子はガラス製のものに比べて軽い、
耐衝撃性が高い、研摩が不要で大量生産が容易である、
非球面レンズが量産できる等の利点を有しているため近
年その需要、が増大しつつある。しかＬｌ一方プラスチ
ック光学素子はガラス製のものに比へＩＩ造上の画ある
いはプラスチック素材そのものの面から来る時性のため
に精度が悪く、又屈折率の選択の幅が小さい、複屈折が
大奮い、熱安定性が悪い岬の欠点を有しておりこれまで
、これらの点がプラスチック光学素子の使用を阻書する
要因となっていた。時に、プラスチック光学素子はガラ
ス製のものに比べて線膨張係数が１オーダー太き（、結
果として温度変化による面精度の悪化や、屈折率の温度
依存性が大きいことによる光学素子設計上の制約等大き
な問題があり、より熱安定性の良好な線膨張係数の小さ
いプラスチック光学素子の開発が望まれてきた。

そこで本発明の目的は、熱安定性の良好な光学用樹脂組
成物及び光学用素子ｔｍ供することにある。

本発明の他の目的は屈折率の温度依存性が小さい光学用
樹脂組成物及び光学用素子を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は温度変化による面精度の悪化
の少ない光学層ＩＩＩＩｉ１１１［酸物及び光学用素子
を提供することにある。

本発明の目的は１単量体に対し、ｏ、ｏｏｉ〜２Ｌ）重
量−の少なくとも一種の架橋剤を加えて反応させてなる
ビニル系重合体（以下本発明の重合体という）を主成分
として食む光学用樹脂組成物、及び該樹脂組成物を成型
して得られる光学用素子によって達成される。

本発明の重合体の製造に使用される架橋剤は、重合性の
二重結合を二個以上もつ化合物であり、例えばジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレン、およびそれらの誘導体
のような芳香族ジビニル化合物、例えばエチレングリコ
ールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレ
ート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリ
エチレングリコールジアクリレー）、トリメチ四−ルプ
ロパンシアクリレージ、アリルメタクリレージ１、・１
″□　・。

？）ラエチレングリコールジメ□タクリレート、１゜３
−ブタンジオールジメタクリレートなどの知音ジエチレ
ン性カルボン酸エステル、ジビニルエーテルなど全ての
ジビニル化合物および）リメチ田−ルプνバンドリアク
リレーＦのような３個以上のビニル基をもつ化合物が挙
げられる。架橋剤は、一種または二種以上の併用の何れ
の態様でも差支えない０架橋剤の量は全単量体重量を基
礎にして０．００１〜ａ）重量−の範囲が適当である。

添加量がこの範囲より多過ぎると不溶不融となり、成型
上好ましくない結果を与え、逆に少なくすぎると効果が
薄れる傾向を有する。架橋剤の量は分子量関節剤との兼
ね会いもあるが更に好ましくは０．５〜ｌＯ重量襲の範
囲である。

架橋剤を加えると、重合体は高分子量化し、極端に増量
させると網目構造が発達し、成型不能となる慣れがある
。これを抑ｓｔｔするために分子量調節剤即ち、一般的
に連鎖移動剤と呼ばれ、生長途中の連鎖を捕獲せしめ、
分子量の増加を止め同時にｍ＊された連鎖種は再び連鎖
反応を開始させるものを用いるζ七ができる。

分子量調節の度合により分子量調節剤の種類および量が
選ばれるが、極く少量で効果のあるものとしては、ラウ
リルメルカプタン、フェニルメルカプタン、ブチルメル
カプタン、ドデシルメルカプタンなどのメルカブタ、ン
訓、四塩化ｊｌｌ素、四臭化炭素などのハｐゲン化炭素
などがあり、また比較的多量に加えて効果のあるものと
してシルエン、イソプロピルベンゼンなどの置換芳香族
化合物、トリクロル酢酸、トリブリム酢讃などの置換脂
肪酸などがある。會た単量体として重合体中に重合され
て含有されるべくして加えられ、しかも分子量調節剤と
しても効果のあるものとして、プソビレン、インブチレ
ン、α−メチルスチレン、アリルベンゼン、酢酸アリル
、アリデンク田リド、などのアリル化合物などが挙げら
れる。分子量関節剤は一種または二種以上併用の何れで
もよい。

分子量調節剤は本発明の重合体の重合反応時に単量体に
対してθ〜２０重量−の範囲で添加することが本発明の
目的に対して有利である。

本発明の重合体すなわち光学用樹脂の大部分を占めるビ
ニル系重合体としてはビニル系単量体の単独重合体でも
、２つまたはそれ以上の共重合体でも良い。本発明の重
合体を１ｌＪＲするために使用される代表的な単量体と
しては、スチレン、り費ｐスチレン、プνムスチレン、
冒−ドスチレン、及びベンゼン禎に複数個のへ四ゲン置
換基を有するハロゲン化スチレン類、ターシャリブチル
スチレン、ターシャリ７４ルスチレン、ビニルトルエン
等のアル中ルスチレン調、ベンゼン禎にフェノキシ基、
ペンジ−キシ基等のアル中ルオキシ基を１個以上有する
アルキルオキシスチレン類、ベンゼン禎に７凰品ルチオ
基、メルカプト基等のアルキルチオ基を１個以上有する
アルキルチオスチレン調、メチルメタクリレート、シク
ロへキシルメタクリレート、了ダ！ンチルメタクリレー
ト、２メチルシクレヘキシルメタタリレート、イソボ冒
二ルメタタリレート、ダリシジルメタクリレーシ及び勢
盆ＩＩ　！＄１−２５１９号矢報記戦のぼりマー合成に
用いられる一連のメタクリル酸エステル系単量体、アタ
リ四１トリル、メタクリレートリル等の共役ニトリル贋
、ビ１ルナ７タレン、Ｎ−ビニルカルバソール等が挙げ
られる。

本発明の重合体管製造する処方としては例えば等が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。

重合体の重量平均分子量としては５ｏｏｏｏ〜３０００
０００のものが用いられ、特に好ましくは、１００００
０〜１００００００のものが用いられる。

本発明の重合体を製造するのに用いられる重合反応装置
は、一般に用いられる反応装置【そのまま転用すること
ができ、重合法としては塊状重合、１ｌ１１１１重合、
溶液重合、披射纏重合などのような重合法ｔＩｌ用して
差支えないが、塊状重合、懸濁重合が好ましい。

本発明に係る樹脂組成物−は耐光性向上のために、紫外
纏吸収剤管書有しても良い。紫外線吸収剤としては、可
視領域の透過率まで滅、少させるものは好ましくないが
、特に他の樹脂時性を、そこなわずに有効に紫外線を吸
収するものならどんなものでも構わない。具体例として
は、オルトヒ、ド騨キシサリチル拳７晶ニル系化会物、
オＭ）とド田キシベンゾ７基ノン系化合物、２−（ｅ−
ヒト田キシ７凰エル）ベンゾトリアゾール系化合物、シ
アノアタリレー）系化合物等費用いることができる。

本発明において、本発明の重合体ｅ主成分として食むと
は、本発明に係る樹脂組成物の約９５重１憾ないし１０
０重量重量率発明の重合体であることをいう。

本発明に係る樹脂組成物な成層して、光学用素子な作る
場合の威蓋決は射出威源法のほか、圧縮成層法あるいは
射出威崖と圧縮成型の折衷法である四−リンナス法やマ
イクロモールディング法等およそ一担樹脂ｒｔ′ｆＩＩ
Ｉ融あるいは牛溶融させたＩｌ威瓢させる方法はどれで
も適用することができる。

また、或蓋品の熱安定性には成蓋品の吸湿が大きな影響
を及ぼすこともあるので、成置品の寸法安定性向上のた
めに、威厘品表面に樹脂及び無機物によ、るコーティン
グをほどこすことによって吸湿費防ぎ結Ｊｌ−に寸法安
定性を向上させる手段を揮つてもよいっ表面の樹脂コー
ティング法としては、例えばモノ！−あるいはプレポリ
！−を塗布した後、熱意合歓射纏重会、電子線重合等に
よって重合硬化させる方法、プリマー溶液ｆ：＠きつけ
る方法、プラズマ重合による方法等が挙げられる。

表面コーティング用の樹脂としては、四７ツ化エチレン
等のフルオ霞アルキレン類、テシツメチルシラン等のオ
ルガノシラン類、テトラエチルオルソシリナート等のオ
ルソシリケー）−、ペンタフルオルエチルメタクリレ−
Ｆ等のフルオ田アルキルメタクリレート額、アクリロニ
トリル等の共役ニトリル類、スチレン、りｐルスチレン
等のスチレン類を七ツマー成分として含む重合体が挙げ
られる。

又無機物をコーティングする方法としては蒸着、スパッ
タリング、イオンブレーティング等が挙げられ、用いら
れる無機物としては、フッ化力〜シウム、ツク化マグネ
シウム、シリコン等が挙げられる。

本発明の樹脂組成物を成製することによって得られる光
学用素子とは、例えば、スチールカメラ用、ビデオカメ
ラ用、望遠鏡用、眼鏡用、コンタクトレンズ用、太陽集
光用等のいわゆるレンズ類、ペンタプリズム等のプリズ
ム類、凹面鏡、ブリボン啼の鏡類、オプティカルファイ
バー、光導波路等の光導性素子類、ビデオディスク、オ
ーディオディスク岬のディスク碩等光を透過又は戻射す
ることによって機能管発揮する素子【言う。

以下、実施ｌ１ｒｔ挙げて本発明を具体的に説明するＯ 実施例−１ 上記組成物を連続的に重合できるように配置した重合釜
、押出機及びモノマー除去装置の連結した一連の工程の
中に投入し、重合釜の温度ｔ　１３０℃〜１４０℃の間
の制御された温度に設定し、樹脂組成物を得た。

この重合体の重量平均分子量は３０万でガラス転移温度
は１１０℃であった。

この重合体を用い、熱安定剤、紫外Ｊｌ＠収剤等の添加
剤を加えたＪｖ！一度ｔ２２０℃として射出威濠してレ
ンス成溜品を作成した。

これをレンズ−１とする。

比較例−１ α−メチルスチレン、ジビニ七ルベンゼンを用いない以
外は実施例−１と同様にして、レンス成蓋品を作−した
。これを比較レンズ−１とする。

上記組成物を実施例−１と同様に重会し、樹脂組成物を
得た。

この樹脂の重量平均分子量は３５万で、ガラス転移点は
１１２℃であっｔｏ この樹脂組成物を用い、樹脂組成物の温度を２３０℃と
して射出成渥してレンズ＊ｉｉｇ品管作成した０ これをレンズ−２とする。

比較例−２ エチレングリコールジメタタリレートを層いない以外は
実施Ｈ−２とｒＲ＃Ａにして、レンズ成型品管作成した
。これを比較レンズ−２とする。

実施例−３ 冷却管、窒素導入菅、攪拌俸、温度針の装着された反応
釜にリン酸カルシウム１部、ドデシルベンゼンスルホン
酸ソーダ００１部、蒸留水２００部を準備し、これに上
記組成物を加え、８０℃で３時間重合させた。重合完了
後、塩酸処理、水洗、濾過乾燥させ、樹脂組成物管得た
。この樹脂組成物の重量平均分子量は５０万で、ガラス
転移温度は９０℃であった。

この樹脂組成物な用い、樹脂の温度ｔ２２０’ｃとして
圧縮虞麿してレンズ成型品を作成した。

これをレンズ−３とする。

以肇鍵杓 比較例−３ α−メチルスチレン、Ｆリメチロールプロパントリアク
リレートを用いない以外は、実施例−３と同様にしてレ
ンス處漏品を作製した。

これを比較レンズ−３とする。

比較例−４ トリメチロールプロパトリアクリレ−）ｔ２１１１用い
た以外は実施例−３と同様にして、樹脂組成物な得た。

この樹脂組成物ｔ２８０℃盲で加熱して圧縮酸１１を試
みたが、不溶不融で成層不能であった。

これらのレンズすンプルの比較試験結果を表−１にまと
めて記す。

表　　−１ 注　（１）　　ｉｆ折率変化は最小偏角法で測定した。

（２）纏廖張係款はプラスチックマイクルメーターで測
定した。

以上の結果から、本発明にょるｓｒｓ組威物を用いて作
製したレンズサンプルは屈折率の温度依存性及びｍｓ張
係歇が小さく熱安定性の良好なレンズであることがわか
る。

代履人　桑原義員

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　単量体に対し、０．００１　Ｎ２Ｌ１重量襲
   の少なくとも一種の架橋剤な加えて反応させてなるビニ
   ル系重合体な主成分として含む光学用樹脂Ｉ１１威物◎
   （２）　　単量体に対し、０．００１〜加重量慢の少な
   くとも一種の架橋剤を加えて反応させてなるビニル系重
   合体を主成分として含む樹脂組成物を成蓋して得られる
   光学用素子。