JPS6026012A - 光学用樹脂物体 - 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、光学用樹脂物体に係り、さらに詳しくばチオ
エーテル基を含有する単量体を他のエチレン性不飽和酸
エステル単量体と共重合させた重合体を主成分として有
する、高屈折率を有する光学用素材及び光学用素子の光
学用樹脂物体に関する。

ｉｔＬ来技術 レンズ、プリズム、オプティカルファイバーの如き光学
素子は、ガラスで作成されることも行なわれているが、
プラスチックから作成することも行なわれている。この
プラスチックからつくられる光学素子は、ガラス製品に
比べ軽く、その素材からの成形が容易なことから大量生
産可能であるため近年その需要が増大している。このよ
うな光学素子を作るのに用いられる樹脂は無色で透明で
あることが、Ｉｌ、　１ｌｊｊである。この、１うな４
月脂としては、従来ボリスチトン摺）１］？、ポリカー
ボネート樹脂、アクリル樹脂等の／Ｉ１．ＪＴ目６１脂
が用いられζいる。Ｕ２かし、これらの１６１脂素材の
屈折率は、１．４９〜１．５９の範囲にあり、ガラス素
１．１の屈折率が１．４〜１．９の広い範囲で変えｃユ
）れるのに比べ低く、樹脂素＋１のうらで番：１１し咬
的屈ＩｒＩ率が高いとされるポリスチレン４Ｍ　１１１
１、ボリカーボ不−１＋ＡＪ　Ｉｌｌでさえ」１記の屈
折率１．５９４：り大きくできない状況にある。このよ
うに１ＴＩｉ　Ｉ＋ｒｉ　ＩＪｉ：率の素）］が得られ
ないと、低屈折率の素材から作られる例えばレンズは、
ガラスのような高屈折率の素１イから作られるレンズと
同じ焦点距離を持つために１１肉厚をＩ！Ｘ　＜　ｌ、
なければならないということになる。光学素子の例えば
このレンズの肉厚が厚くなると、プラスチック製品のも
つ軽いと云う特色を良く生か・ｌ−ないとともに、レン
ズによって占められる空間体積が大きくなるので光学系
の軽量化、小型化ができに＜＜、光学機器のコンパクト
化を図ろうとする最近の要求を満たすことができない。

そのため、この軽量化、小型化を可能に４−る樹脂素材
として屈折率が上述した１、５９より大きい高屈折率を
有する樹脂の開発が望にれている。

発明の目的 本発明の目的シ：１゛、従来にない高屈折率を有する′
ｉ′ｌｉ現な光学用樹脂素）イ及び光学用樹脂素子の光
学用物体を提供することにある。

発明の構成 本発明の−１−記目的は、下記一般式〔同で示さＡ）、
るｌ’、を量体成分２〜９５市里％及び一般式（ＩＴ）
で示される中量体成分５〜９８重量％を含有する重合体
を主成分として有することにより達成される。

一般式（１）　一般式（ＩＴ） １／　Ｉ ＣＳ　Ａｒ　ＣＯＲ４ １１１ ００ 〔式中、Ｒ１及びＲ３は水素原子又はメチル基を示し、
Ｒ２は水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基
、ハロゲン原子、スルフィド基、スルホキシ基、スルボ
ネ−１・基、アリール基又は複素環基を示し、Ｒ４はア
ルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルアルキ
ル基又はアルキル基、アルコキシ基若しくは複素環基で
置換されたアリール基を示し、Ａ　ｒ　４；ｌ：アリー
レン基を示す。〕本発明で用いられる単量体の上記一般
式におけるＲ２は水素原子、好ましくは炭素数が１〜２
０のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、イソプロ
ピル基、ターシャリブチル基、ヘキシル基環；アルコキ
シ基、好ましくは炭素数が１〜２０のアルコキシ基、例
えばメトキシ基、エトキシ基環；アミノ基；ハロゲン原
子、例えば塩素、臭素等；スルフィド基；スルホキシネ
−１・基；スルホネ−１・基；アリール基、好ましくは
炭素数が６〜１８のアリール基、例えばフェニル基；？
Ｍ素環基、好ましくは５〜７員環の複：ｉ−環基（置換
されていても良い）、例えばピロリジル基、モルフオリ
ニル基、ピペリジル基、テトラヒドロフリル基、ジオキ
サニル基、キナルジル基、ピロリル基、イソキサゾリル
基、イミダゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基
、ピラゾリニル基等であり、Ｒ４は好ましくは炭素数が
１〜２０のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、イ
ソプロピル基、ターシャリブチル基、・＼キシル基環；
アリール基、好ましくは炭素数が６〜１８のアリール基
、例えばフェニル基；複素環基、好ましくは５〜７員環
の複素環基（置換されていても良い）、例えばピロリジ
ル基、モルフオリニル基、ピペリジル基、テトラヒドロ
フリル基、ジオキサニル基、キナルジル基、ピロリル基
、イソキサゾリル基、イミダゾリル基、インチアゾリル
基、フラザニル基、ピラゾリニル基等であり、Ａｒはア
リーレン基、好ましくは炭素数６〜２２のアリーレン基
、例えばフェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基
、ペリレニレン基、アセナフテニレン基等を示す。

本発明における重合体に用いられる単量体のうち１−記
一般式（Ｔ）で示される単量体について好ましいものを
例示するがこれらに限られるものではない。

（１）フェニ月汗オーＪトアクＩ月！−１・（） （２）フェニ月−ｆ−オールメタク１月７−トｌ１３ 「 （３）４−クロルフエニ月、仁チオールアクリレ−１・
（） （４）４−クロルフエニ月４−オールメタリレート（Ｊ （５）ペンタクロルフェニ月４ーオールアクリレート（
６）ベンタフ１１フレフエニルチオールメタクリレート
（７）ナフチルチオールアクリレート ＣＩ，、＝ＣＨ （８）ナフチルチオールメタクリレートＨ３ ＣＨ２＝Ｃ 本発明における上記一般式Ｃ１１）で示される単量体を
例示すると、メチルメタクリレート、シフ１１へキシル
メタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルアク
リレート、ベンジルアクリレ−　ｌ−　、へ７　シルメ
タクリレ−１・、４−クロルベンジルアクリレ−１・、
４−クロルベンジルメタクリレ−）、４−フＩＪモベン
ジルアクリレ−１・、４−ブロモベンジルメタクリレー
ト、４−フェニルベンジルアクリレート、４−フェニル
ベンジルメタクリレート、４゛−メトキシ−４−フェニ
ルベンジルアクリレート４”−メトキシ−４−フェニル
ベンジルメタクリ［／−トナフチルアクリレート、ナフ
チルメタクリレート、ナフチルメチルアクリ１／−ト、 （この頁以下余白） ＣＩ−１２＝ＣＨ 喝 ナフチルメチルメタクリレート、 アンソラニルアクリレート、アンソラニルメタクリレー
ト、カルバジルアクリレート、 カルバジルメタクリレート、 が挙げられ、これらのうち好ましくは、ベンジルメタク
リレート、４−クロルベンジルメタクリレート、リーフ
チルメチルメタクリレートを挙げることができる。しか
しこれらに限定されるものではない。

上記例示した一般式〔■〕、一般式（ｎ）で示される単
量体の共重合体は、主に一般式（１）で示される単量体
により１（１屈折率が得られるようになり、一般式Ｃ１
１）で示される単量体により複屈折が低減されるととも
に成形性や機械的強度が増大する。これらのことから、
本発明における共重合体の」１記１’ｌ量体の共重合比
は一般式（１）で示される１１１田体が２〜９５ｉ１ｉ
口％、一般式（Ｈ）で示される単量体が５へ・！１８ｉ
ｉｉ［ｄ％が適当である。一般式〔Ｉ〕の単量体の比率
が２重量％より少ないと高屈折率の共重合体が得られず
、一方９５重殿％を越えて多くなると高屈折率の共重合
体は得られるが成形性が悪くなる。

本発明における１１合体は」二記一般式で示される単量
体を」三成分として含有するが、この主成分とし゛ζ含
有するとは５０重量％以上含有することを意味する。−
１−記一般式で示される」１記例示単量体にこの例示単
量体以外の他のエチレン系不飽和単量体を共重合させる
ことができる。

このエチレン系不飽和単量体としては、例えばアルキル
アクリレート及びアルキルメタクリレートが挙げられ、
具体的にはメチルアクリレート、エヂルアクリレート、
プロピルアクリレート、ブチルアクリレ−１・、ベンジ
ルアクリレ−１・、ブチルメタクリレート、ジアリルフ
タレ−１・、Ｉ−リアリルシアネレート、トリアリルト
リメリテート、エチレングリコールジメタクリレート、
ブチレングリｍｌ−ルジメタクリレート及び２．２ビス
（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロパン
等が挙げられるが、これらに限らず次のものも用いられ
る。

すなわち、ビニルエステル、ビニルニトリル、ビニルケ
トン、ビニルアミド、ビニルハライド、ビニルエーテル
、オレフィン及びジオレフィン等があり、具体的にｌ：
１アクリロニトリル、メタクリレートリル、ビニルリ゛
フタレン、スチレン、メチルスチレン、ハＩ：Ｉゲン置
換スチレン、α−メチルスチレン、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、塩化ビニル、メチルビニルケトン、ツ
マリン酸エステル、マレイン酸エステル及びイタコン酸
エステル、２−クロロエチルビニルエーテル、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルスクシンアミ
ド、Ｎ−ビニルフタルイミド、Ｎ−ビニルピロリドン、
Ｎ−ビニルカルバゾール、ブタジェン及びエチレン等が
挙げられるが、これらに限定されるものではない。

本発明における重合体の合成に利用される好ましい共重
合可能ｔｒエチレン系不飽和単量体は、アクリレート、
メタクリレ−１・及び芳香族ビニル化合物であり、さら
に好ましくはスチレン、メチルスチレンである。

次に本発明における重合体の具体例を構造式を用いて挙
げるがこれらに限定されるものではない。

なお、数字は重量％を示ずものとする。

Ｈ９ 訃 （この頁以下余白） Ｃｌｌ３ ■ １１３ １１３ リ　Ｏ Ｈ３ アクリレート）コポリマー １ （８）　（４−クロルフェニ月野オールメタクリレ−１
・／フェニルチオールアクリレート／ベンジ′ルアクリ
レート）スポリマーＣＩ（３ ■ このようにして（！Ｊられた本発明におりる重合体は実
質的に無色透明で、その成形物の屈折率はアクリル樹脂
等の汎用４Ｍ＋　Ｉｌｌ？の成形物に１ヒベ著しく向」
二する。

本発明におｌＪる重合体の重合方法は、例えば塊状重合
、懸濁重合、光重合、溶液重合、放射線重合等が例示さ
るがこれらにｌｔｂ！定されるものではない。

本発明の光学用素子を作成する場合の成形法は、射出成
形法、圧縮成形法Ｗ１；［射出成形法と圧縮成形法の折
中法、例えばローリンクス法、マイクロモールディング
法等−・（１樹脂を溶融あるいは半溶融状態にして成形
する方法は全て適用できる。さらには、本発明に才昌Ｊ
る重合体は注形重合法により成形し−（も良好な特１？
ｌを示す。

本発明に才旨」る重合体からなる光学用素材から作られ
る光学用素子は、−に記のように屈折率が改善されてい
るが、光学用素子としての特性、すなわち耐熱変形性、
複屈折、曲げ強度、表面硬度等においておいても十分な
特性を有するのでこれのみでも使用できるが、さらにこ
れらの緒特性の安定のために素子表面にコーティングを
施すこともできる。

本発明の光学用素子とは、例えばスチールカメラ用、ビ
ディオカメラ用、望遠鏡用、テレビジコンブ１１ジエク
ター用、ピックアップレンズ用、眼鏡用、コンタクトレ
ンズ用、太陽光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、凸面鏡、ポリゴン等の
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、光学方式ビディオディスク、オーディオディスク
等のディスク順環光を透過することにより機能を発揮す
る素子をいう。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、」二記一般式で示
される単量体を主成分として含有する重合体を合成し、
これから光学用素材及び光学用素子の光学用樹脂物体を
作成することにより、屈折率を従来の光学用樹脂から作
成される光学用樹脂物体よりも一段と高めることができ
る。このため、例えばレンズの肉ＩＩ−を従来の）＾１
脂からなるＩ／ンズより薄くしても、あるいは１／ンズ
の湾曲を少なくしても同じ焦点距１１ｈ１１にすること
ができるので、それだけ光学（揚器に１ノンズを組み込
むときのその占有体積を少なくできる。ごれにより光学
機器の限られた空間に設（」られる光学系のレンズの数
及びその配置の選択範囲をおおいに拡大でき、光学機器
の軽磨化及び小型化を−ｋｊ　（Ｉｉ７進できる。

また、例えばレンズの肉厚を薄くできる結果その素材の
晴を少なくできるので、コストの低減にも寄１ｊ−する
ことができる。

実施例 以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明
し１これらに限定されるものでない。

実施例１〜２ −に記一般式（１）で示される単量体の−１−記例示（
２）の中Ｉ体及びヘンシルメタクリレ−１−を表１に示
す配合にしたがって全体が１００ｇになるように此処し
、これにラウド１イルパーオキサイド０．１ｇを加え溶
解して屯量体配合液を調製し、これを減圧可能な容器に
入れる。

これとは別に、大きさが１００　龍Ｘ　１５０　ｖｓｍ
、厚さが〔５１喝の２枚のガラス板の外周縁辺を柔軟性
のある塩化ビニル製ガスケットで張りめぐらし、２枚の
ガラス板の距離が３．Ｏ１■になるようにしてセルをｉ
ｌ＋立る。

つぎに上記中殿体配合液を３（ｌｔｏｒｒの減圧下で攪
１′４２を続しＪながら２分間脱気を行ない、それから
常ｌ「にもどした後直ちに上記準備したガラスセルに注
入し満たず。

ついで、６５〜７０℃に設定した恒温槽に１０時間保゛
シ）、その１＆１０５〜１１０℃に設定した熱風循環オ
ーブンで３時間保持する。それから室温で放冷した後に
ガラス板を除去し、シート状樹脂物体を得た。

この樹脂物体の屈折率ｒｌＱ　及びアツベ数νＤ　を測
定した結果は表１に示す通りである。ここで、屈折率及
びアツベ数の測定はアツベ屈折計（ＮＡＲ−３）を　用
い４行った。

（以下この頁余白） 表　１ 実施例３〜４ 上記一般式〔１〕で示される単量体のＪ―記例示（３）
のｆｌｉ　量体及びベンジルメタクリレ−１・等用いた
１リク）ば実施例１〜２と同様にして重合を行ないシー
１状樹脂物体を（ｉ−だ。これについても実施例１〜２
と同様に屈折率とＴノベ潰を測定した結果を表２に示す
。

表　２ 実施例５ −１−記一般式（１）で示される単量体の上記例示（７
）の単量体、ナフチルメチルメタクリレート及び２．２
ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフェニル）プロ
パンを下記配合で用いた以外は実施例１〜２と同様にし
て重合を行ないシート状樹脂物体を得た。これについて
も実施例１〜２と同様に評１面しこれを表３に示す。

例示（７）のｌ′【量体　４５重量％ ナフチルメチルメタクリレ−１・５０重量％２２ビス（
４−メタクリロキシ ポリエトキシフェニル）プロパン　５重量％表　３ 昭和５８年０７月２５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１，１下記一般式（１）で示される単量体成分２〜９
   ５重Ｗ％及び一般式（ＩＩ）で示される単財体成分５〜
   ９８ｍ１限％を含有するｆｆｉ合体を主成分として有す
   ることを特徴とする光学用樹脂物体。 一般式（１）　一般式ｒｌ） 〔式中、Ｒ１及びＩ？　９は水素原子又はメチル基を示
   し、Ｒ２４；Ｉ水素原子、アルキル基、アルコキシ基、
   アミノ基、ハＩ−１ゲン原子、スルフィ１゛基、スルホ
   キシ基、スルホホー１−基、アリール基又は複素環基を
   示し、Ｒ４はアルキル基、シクロアルギル基、アリール
   基、アルアルキル基又はアルキル基、アル：＋　４ｓシ
   基若しクシ」複素環基で置換されたアリール基を示し、
   Ａｒはアリーレン基を示す。〕（２）成形された光学用
   素子であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光学用樹脂物体。