JP2020132775A - 低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂及びそれを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品 - Google Patents
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Abstract
【課題】蛍光発光が低い低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂と、それを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品を提供する。【解決手段】少なくとも下記単量体成分（Ａ）を含有してなる組成物を重合して得られる低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。（Ａ）炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステル。好ましくは、前記組成物が下記単量体成分（Ｂ）を含有し、該組成物を共重合して得られる低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。（Ｂ）エステル部がメチル、エチル又は炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステル。【選択図】なし
Description
本発明は、蛍光検出装置に用いられる導光部品用樹脂材料やそれを用いた蛍光検出分析基板等に用いられる低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂及びそれを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品に関する。
ＬＥＤ光源等により紫青光を歯垢やう蝕（虫歯）部に照射することで、細菌が口腔内環境で生成するプロトポルフィリンＩＸに照射し、発光した緑色‐赤色の蛍光を検出する方法が提案されている（例えば、非特許文献１又は特許文献１参照）。
また、ＤＮＡ等に蛍光物質を標識して、これにレーザー光等を照射し蛍光物質を励起させて、発生する蛍光を読み取って遺伝子を解析できることが知られている。この標識した蛍光物質の蛍光は非常に微弱である。
このような遺伝子解析に用いられる蛍光検出分析基板の基材としては、自家蛍光性の低いガラスがよく用いられている。
加えて、蛍光検出分析基板の基材としては、上記自家蛍光性が低いことの他に、検出光を透過するために透明であること、加工性に優れること、低コストで生産が可能であること等が求められている。蛍光検出分析基板の基材としてガラスを用いた場合には、加工性が必ずしも良好でないことや、生産コストが高い等の問題がある。そのため、成型容易なプラスチック材料を用いた蛍光検出用基板が求められている。
蛍光検出用の基板（支持体）に使用するプラスチックとしては、検出感度の点からも一般的には透明であることが好まれ、例えば芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、飽和環状オレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡともいう）が検討されている。また上述した様な蛍光検出方式においては、基板に由来する蛍光（自家蛍光）が大きいと、検出時に基板のバックグラウンドが高くなり、Ｓ／Ｎ比の低下により検出精度が低下するので、蛍光検出分析基板の材料としては、自家蛍光の小さい材料を使用することが重要となる。
例えば蛍光検出分析基板として透明で比較的自家蛍光の小さい蛍光検出分析基板として、飽和環状オレフィン系樹脂からなる基板が提案されている（例えば特許文献２参照）。
また、脂環式ジカルボン酸と脂環式ジオールを主成分として含むポリエステルからなる蛍光検出分析基板も提案されている（例えば特許文献３参照）。
T.Yoshitani, M.Ogata, and K.Yatani.「LumiO: A Plaque-aware Toothbrush」. in Proceedings of UbiComp 2016(2016)
上記のような蛍光を測定する場合、高精度な蛍光検出が必要となり、導光部材の蛍光発光が大きいと、観測対象の蛍光を精度よく検出しにくいという課題がある。
本発明の目的は上記課題を解決するため、蛍光発光が低い、すなわち低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂と、それを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品を提供することにある。
本発明の目的は上記課題を解決するため、蛍光発光が低い、すなわち低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂と、それを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品を提供することにある。
本発明者らは、上記の目的の下、鋭意検討を重ねたところ、脂環構造を有する化合物を少なくとも１種含有する熱可塑性樹脂組成物を用いることで、蛍光強度が低くなることを見出した。また、特に炭素数３〜２２の分岐構造を有する炭化水素基を有する化合物を用いることで、更に蛍光強度が低くなることを見出した。
すなわち、本発明は以下のものに関する。
（１）少なくとも下記単量体成分（Ａ）を含有してなる組成物を重合して得られる低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（Ａ）炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステル。
（２）前記組成物が、下記単量体成分（Ｂ）を含有し、該組成物を共重合して得られる上記（１）に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（Ｂ）エステル部がメチル、エチル又は炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステル。
（３）前記単量体成分の総量を１００質量部とした時に、単量体成分（Ａ）が１０〜９０質量部、単量体成分（Ｂ）が１０〜９０質量部を含有し共重合して得られる上記（２）に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（４）前記単量体成分（Ａ）のエステル部が、２つ以上の脂環構造を縮環した構造を有する（メタ）アクリル酸エステルである上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（５）前記単量体成分（Ｂ）のエステル部が、炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基であり、１つ以上の分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルである上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（６）前記単量体成分（Ｂ）成分のエステル部が、t−ブチル基又はネオペンチル基を有する（メタ）アクリル酸エステルである上記（２）〜（５）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（７）前記光学用熱可塑性樹脂の数平均分子量が、１０，０００〜１，０００，０００である上記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（８）上記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂からなる光学用部品。
（１）少なくとも下記単量体成分（Ａ）を含有してなる組成物を重合して得られる低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（Ａ）炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステル。
（２）前記組成物が、下記単量体成分（Ｂ）を含有し、該組成物を共重合して得られる上記（１）に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（Ｂ）エステル部がメチル、エチル又は炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステル。
（３）前記単量体成分の総量を１００質量部とした時に、単量体成分（Ａ）が１０〜９０質量部、単量体成分（Ｂ）が１０〜９０質量部を含有し共重合して得られる上記（２）に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（４）前記単量体成分（Ａ）のエステル部が、２つ以上の脂環構造を縮環した構造を有する（メタ）アクリル酸エステルである上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（５）前記単量体成分（Ｂ）のエステル部が、炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基であり、１つ以上の分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルである上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（６）前記単量体成分（Ｂ）成分のエステル部が、t−ブチル基又はネオペンチル基を有する（メタ）アクリル酸エステルである上記（２）〜（５）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（７）前記光学用熱可塑性樹脂の数平均分子量が、１０，０００〜１，０００，０００である上記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（８）上記（１）〜（７）のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂からなる光学用部品。
本発明によれば、炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを少なくとも１種含有する組成物を重合してなるポリマーを用いることで、蛍光発光を抑制し、観測対象が発光する蛍光を効率的に導光することができる。
以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
なお、本明細書における「（メタ）アクリル酸エステル」とは、「アクリル酸エステル」及びそれに対応する「メタアクリル酸エステル」を意味する。
なお、本明細書における「（メタ）アクリル酸エステル」とは、「アクリル酸エステル」及びそれに対応する「メタアクリル酸エステル」を意味する。
一実施形態に係る低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂は、（Ａ）炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを少なくとも１種含有する組成物を重合して得られる。更に、前記組成物が（Ｂ）エステル部がメチル基、エチル基又は炭素数３〜２２の炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステルを含有してもよい。更に、（Ｂ）炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基が、１つ以上の分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルであってもよい。（Ｂ）炭素数３〜２２の炭化水素基が、分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルは、メチル基、エチル基又は炭素数３〜２２の炭化水素基を有する化合物に該当する範囲内で分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを示す。この樹脂は、各種の樹脂成型物を成型するための成型材料として用いることができる。
以下、（Ａ）炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを（Ａ）成分、（Ｂ）エステル部がメチル基、エチル基又は炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する化合物を（Ｂ）成分（（Ｂ１）炭素数３〜２２の炭化水素基が、分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを含む）ということがある。
以下、（Ａ）炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを（Ａ）成分、（Ｂ）エステル部がメチル基、エチル基又は炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する化合物を（Ｂ）成分（（Ｂ１）炭素数３〜２２の炭化水素基が、分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを含む）ということがある。
本明細書において、「熱可塑性」とは、加熱することで軟化し成形できるようになり、冷却すると固化して形状を保持する特性のことをいう。
以下、本発明に関わる光学用熱可塑性樹脂について説明する。
本発明の光学用熱可塑性樹脂は、エチレン性不飽和基を有する化合物であり、（メタ）アクリル酸エステルを重合させたポリマーである。
本発明では、光学用熱可塑性樹脂の作製について述べるため、重合に用いる反応性基（本報では、（メタ）アクリル基が例示される）を１つ以上有する化合物について述べる。
以下、（Ａ）成分について説明する。
以下、（Ａ）成分について説明する。
［（Ａ）成分（単量体成分（Ａ））］
（Ａ）成分として炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステルであればよく、アクリル酸シクロペンチル、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、アクリル酸トリメチルシクロヘキシル、アクリル酸ノルボルニル、アクリル酸ノルボルニルメチル、アクリル酸フェニルノルボルニル、アクリル酸シアノノルボルニル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ボルニル、アクリル酸メンチル、アクリル酸フェンチル、アクリル酸アダマンチル、アクリル酸メチルアダマンチル、アクリル酸エチルアダマンチル、アクリル酸プロピルアダマンチル、アクリル酸ｉ−プロピルアダマンチル、アクリル酸ジメチルアダマンチル、アクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−８−イル、アクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−４−メチル、アクリル酸シクロデシル、メタクリル酸シクロペンチル、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、メタクリル酸トリメチルシクロヘキシル、メタクリル酸ノルボルニル、メタクリル酸ノルボルニルメチル、メタクリル酸シアノノルボルニル、メタクリル酸フェニルノルボルニル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ボルニル、メタクリル酸メンチル、メタクリル酸フェンチル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸メチルアダマンチル、メタクリル酸エチルアダマンチル、メタクリル酸プロピルアダマンチル、メタクリル酸ｉ−プロピルアダマンチル、メタクリル酸ジメチルアダマンチル、メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−８−イル、メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−４−メチル、メタクリル酸シクロデシル等が挙げられる。これらの一種単独又は二種以上の組み合わせて用いてもよい。
（Ａ）成分として炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステルであればよく、アクリル酸シクロペンチル、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、アクリル酸トリメチルシクロヘキシル、アクリル酸ノルボルニル、アクリル酸ノルボルニルメチル、アクリル酸フェニルノルボルニル、アクリル酸シアノノルボルニル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸ボルニル、アクリル酸メンチル、アクリル酸フェンチル、アクリル酸アダマンチル、アクリル酸メチルアダマンチル、アクリル酸エチルアダマンチル、アクリル酸プロピルアダマンチル、アクリル酸ｉ−プロピルアダマンチル、アクリル酸ジメチルアダマンチル、アクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−８−イル、アクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−４−メチル、アクリル酸シクロデシル、メタクリル酸シクロペンチル、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、メタクリル酸トリメチルシクロヘキシル、メタクリル酸ノルボルニル、メタクリル酸ノルボルニルメチル、メタクリル酸シアノノルボルニル、メタクリル酸フェニルノルボルニル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ボルニル、メタクリル酸メンチル、メタクリル酸フェンチル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸メチルアダマンチル、メタクリル酸エチルアダマンチル、メタクリル酸プロピルアダマンチル、メタクリル酸ｉ−プロピルアダマンチル、メタクリル酸ジメチルアダマンチル、メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−８−イル、メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−４−メチル、メタクリル酸シクロデシル等が挙げられる。これらの一種単独又は二種以上の組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、重合体の耐熱性や強度の観点からメタクリル酸エステルを用いることが好ましく、メタクリル酸シクロペンチル、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、メタクリル酸トリメチルシクロヘキシル、メタクリル酸ノルボルニル、メタクリル酸ノルボルニルメチル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸ボルニル、メタクリル酸メンチル、メタクリル酸フェンチル、メタクリル酸アダマンチル、メタクリル酸メチルアダマンチル、メタクリル酸エチルアダマンチル、メタクリル酸プロピルアダマンチル、メタクリル酸ｉ−プロピルアダマンチル、メタクリル酸ジメチルアダマンチル、メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−８−イル、メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−４−メチル、メタクリル酸シクロデシル、メタクリル酸フェニルノルボルニル等を用いることが好ましい。
[（Ｂ）成分（単量体成分（Ｂ））]
（Ｂ）成分としてエステル部にメチル基、エチル基及び炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステルであればよい。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル、アクリル酸ドコシル等のアクリル酸エステル類や、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｉ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸ドコシル等のメタクリル酸エステル類が挙げられる。これらの一種単独又は二種以上の組み合わせて用いてもよい。
（Ｂ）成分としてエステル部にメチル基、エチル基及び炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステルであればよい。
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクタデシル、アクリル酸ドコシル等のアクリル酸エステル類や、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｉ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸ドコシル等のメタクリル酸エステル類が挙げられる。これらの一種単独又は二種以上の組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、共重合体の耐熱性や強度の観点からメタクリル酸エステルを用いることが好ましく、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｉ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸ドコシル等を用いることが好ましい。
前記（Ｂ）成分として更に共重合体の蛍光を低減するために、（Ｂ１）炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基であり、１つ以上の分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルを用いてもよい。エステル部に分岐構造を有することで共重合体の側鎖の立体障害が大きくなり、分子の凝集を抑制でき、エネルギー遷移が抑制できると考えられる。
（Ｂ１）成分としては、前述の（メタ）アクリル酸エステルのうち、アクリル酸ｉ−プロピル、アクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等の分岐構造を有するアクリル酸エステル等やメタクリル酸ｉ−プロピル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の分岐構造を有するメタクリル酸エステルであってもよい。更に、共重合体の耐熱性や強度の観点からメタクリル酸ｉ−プロピル、メタクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の分岐構造を有するメタクリル酸エステルであってもよい。
前記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分に加えて、光学用途として透明性や耐熱性、強度等を損なわない範囲で、必要とする特性を付与するために（Ａ）成分又は（Ｂ）成分とは異なる単量体を共重合してもよい。
［その他単量体成分］
重合する単量体として、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、アクリル酸４−ヒドロキシブチル、アクリル酸（ポリ）エチレングリコール、アクリル酸（ポリ）プロピレングリコール、アクリル酸（ポリ）ブチレングリコール等のアクリル酸ヒドロキシエステル類、アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸２−メトキシエチル、アクリル酸３−メトキシプロピル、アクリル酸４−メトキシブチル、アクリル酸エトキシメチル、アクリル酸２−エトキシエチル、アクリル酸３−エトキシプロピル、アクリル酸４−エトキシブチル、アクリル酸２−ブトキシエチル、アクリル酸３−ブトキシプロピル、アクリル酸４−ブトキシブチル等のエーテル基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸２−グリシジルエチル、アクリル酸３−グリシジルプロピル、アクリル酸４−グリシジルブチル等のグリシジル基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸ビニル、アクリル酸アリル、アクリル酸プロパルギル等のエチレン性不飽和基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸２−ジメチルアミノエチル、アクリル酸２−ジエチルアミノエチル、アクリル酸２−メルカプトエチル、アクリル酸２−イソシアナトエチル、アクリル酸モルホロイル等のヘテロ原子含有アクリル酸エステル類、アクリル酸及びアクリル酸プロパン酸エステル、アクリル酸ブタン酸エステル等のカルボキシ基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸フェニル、アクリル酸メチルフェニル、アクリル酸４−ブチルフェニル、アクリル酸４−オクチルフェニル、アクリル酸４−ドデシルフェニル、アクリル酸４−オクタデシルフェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸ナフチル等の芳香族含有アクリル酸エステル類、アクリル酸フラニル、アクリル酸ピリジル、アクリル酸チオフェニル、アクリル酸イミダソリル等のヘテロ環含有アクリル酸エステル類や、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸３−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸４−ヒドロキシブチル、メタクリル酸（ポリ）エチレングリコール、メタクリル酸（ポリ）プロピレングリコール、メタクリル酸（ポリ）ブチレングリコール等のメタクリル酸ヒドロキシエステル類、メタクリル酸メトキシメチル、メタクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸３−メトキシプロピル、メタクリル酸４−メトキシブチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸２−エトキシエチル、メタクリル酸３−エトキシプロピル、メタクリル酸４−エトキシブチル、メタクリル酸２−ブトキシエチル、メタクリル酸３−ブトキシプロピル、メタクリル酸４−ブトキシブチル等のエーテル基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸２−グリシジルエチル、メタクリル酸３−グリシジルプロピル、メタクリル酸４−グリシジルブチル等のグリシジル基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸プロパルギル等のエチレン性不飽和基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸２−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸２−ジエチルアミノエチル、メタクリル酸２−メルカプトエチル、メタクリル酸２−イソシアナトエチル、メタクリル酸モルホロイル等のヘテロ原子含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸及びメタクリル酸プロパン酸エステル、メタクリル酸ブタン酸エステル等のカルボキシ基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸メチルフェニル、メタクリル酸４−ブチルフェニル、メタクリル酸４−オクチルフェニル、メタクリル酸、４−ドデシルフェニル、メタクリル酸４−オクタデシルフェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ナフチル等の芳香族含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸フラニル、メタクリル酸ピリジル、メタクリル酸チオフェニル、メタクリル酸イミダソリル等のヘテロ環含有メタクリル酸エステル類や、４−ビニルピリジン、２−ビニルピリジン、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、α−ブロモスチレン、フルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、メチルスチレン、メトキシスチレン、スチレン等の芳香族ビニル化合物や、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）アクリルアミド類や、アクリル酸カルシウム、アクリル酸バリウム、アクリル酸鉛、アクリル酸すず、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸カルシウム、メタクリル酸バリウム、メタクリル酸鉛、メタクリル酸すず、メタクリル酸亜鉛等の（メタ）アクリル酸金属塩や、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和脂肪酸や、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物、無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸無水物などが例示される。
これらは１種単独又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合する単量体として、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、アクリル酸４−ヒドロキシブチル、アクリル酸（ポリ）エチレングリコール、アクリル酸（ポリ）プロピレングリコール、アクリル酸（ポリ）ブチレングリコール等のアクリル酸ヒドロキシエステル類、アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸２−メトキシエチル、アクリル酸３−メトキシプロピル、アクリル酸４−メトキシブチル、アクリル酸エトキシメチル、アクリル酸２−エトキシエチル、アクリル酸３−エトキシプロピル、アクリル酸４−エトキシブチル、アクリル酸２−ブトキシエチル、アクリル酸３−ブトキシプロピル、アクリル酸４−ブトキシブチル等のエーテル基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸２−グリシジルエチル、アクリル酸３−グリシジルプロピル、アクリル酸４−グリシジルブチル等のグリシジル基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸ビニル、アクリル酸アリル、アクリル酸プロパルギル等のエチレン性不飽和基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸２−ジメチルアミノエチル、アクリル酸２−ジエチルアミノエチル、アクリル酸２−メルカプトエチル、アクリル酸２−イソシアナトエチル、アクリル酸モルホロイル等のヘテロ原子含有アクリル酸エステル類、アクリル酸及びアクリル酸プロパン酸エステル、アクリル酸ブタン酸エステル等のカルボキシ基含有アクリル酸エステル類、アクリル酸フェニル、アクリル酸メチルフェニル、アクリル酸４−ブチルフェニル、アクリル酸４−オクチルフェニル、アクリル酸４−ドデシルフェニル、アクリル酸４−オクタデシルフェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸ナフチル等の芳香族含有アクリル酸エステル類、アクリル酸フラニル、アクリル酸ピリジル、アクリル酸チオフェニル、アクリル酸イミダソリル等のヘテロ環含有アクリル酸エステル類や、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸３−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸４−ヒドロキシブチル、メタクリル酸（ポリ）エチレングリコール、メタクリル酸（ポリ）プロピレングリコール、メタクリル酸（ポリ）ブチレングリコール等のメタクリル酸ヒドロキシエステル類、メタクリル酸メトキシメチル、メタクリル酸２−メトキシエチル、メタクリル酸３−メトキシプロピル、メタクリル酸４−メトキシブチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸２−エトキシエチル、メタクリル酸３−エトキシプロピル、メタクリル酸４−エトキシブチル、メタクリル酸２−ブトキシエチル、メタクリル酸３−ブトキシプロピル、メタクリル酸４−ブトキシブチル等のエーテル基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸２−グリシジルエチル、メタクリル酸３−グリシジルプロピル、メタクリル酸４−グリシジルブチル等のグリシジル基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸プロパルギル等のエチレン性不飽和基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸２−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸２−ジエチルアミノエチル、メタクリル酸２−メルカプトエチル、メタクリル酸２−イソシアナトエチル、メタクリル酸モルホロイル等のヘテロ原子含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸及びメタクリル酸プロパン酸エステル、メタクリル酸ブタン酸エステル等のカルボキシ基含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸メチルフェニル、メタクリル酸４−ブチルフェニル、メタクリル酸４−オクチルフェニル、メタクリル酸、４−ドデシルフェニル、メタクリル酸４−オクタデシルフェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸ナフチル等の芳香族含有メタクリル酸エステル類、メタクリル酸フラニル、メタクリル酸ピリジル、メタクリル酸チオフェニル、メタクリル酸イミダソリル等のヘテロ環含有メタクリル酸エステル類や、４−ビニルピリジン、２−ビニルピリジン、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、α−ブロモスチレン、フルオロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、メチルスチレン、メトキシスチレン、スチレン等の芳香族ビニル化合物や、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）アクリルアミド類や、アクリル酸カルシウム、アクリル酸バリウム、アクリル酸鉛、アクリル酸すず、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸カルシウム、メタクリル酸バリウム、メタクリル酸鉛、メタクリル酸すず、メタクリル酸亜鉛等の（メタ）アクリル酸金属塩や、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和脂肪酸や、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物、無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸無水物などが例示される。
これらは１種単独又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の実施形態において、各単量体成分を単量体成分全体量を１００質量部として（Ａ）成分が１０〜９０質量部、（Ｂ）成分が１０〜９０質量部、その他単量体が０〜５０質量部の配合量で共重合することが好ましい。（Ａ）成分の配合量が１０質量部未満であると、樹脂の耐熱性を損なう場合があり、９０質量部を超えると樹脂が脆くなり強度不足となる場合がある。（Ｂ）成分の配合量が１０質量部未満であると、樹脂の透明性を損なう場合があり、９０質量部を超えると、樹脂の耐熱性が不足する場合がある。その他単量体については光学用熱可塑性樹脂の透明性や耐熱性、強度を損なわない範囲で加えて共重合することができる。その他単量体の配合量が５０質量部を超えると、本発明の特徴である樹脂の自家蛍光を抑制できず、励起光により蛍光を発する場合がある。
本発明の実施形態において、各種単量体を重合して得られる光学用熱可塑性樹脂の分子量については特に制限されるものではないが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、ＧＰＣ）を用いて測定される数平均分子量（ポリスチレン換算）を１０，０００〜１，０００，０００の範囲内の値とすることが好ましい。数平均分子量が１０，０００未満となると共重合体が脆く、機械的強度が低下する場合があり、数平均分子量が１，０００，０００を超えると共重合体の精密転写性や高温流動性が低下し、射出成形に利用するのが困難となる傾向があるためである。なお、かかる数平均分子量の調整は、分子量調整剤の配合量等を変更することにより、容易に行うことができる。
［添加剤］
本発明の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂は、透明性、耐熱性、強度等の特性を損なわない範囲で、その使用用途に応じて劣化防止、熱的安定性、成型性、加工性を向上させる目的や樹脂を改良する観点からフェノール系、チオエーテル系等の抗酸化剤や、脂肪族アルコール、脂肪酸エステル、フタル酸エステル、トリグリセライド類、フッ素系界面活性剤、高級脂肪酸金属塩等の離型剤や、その他滑剤や、可塑剤や、帯電防止剤や、紫外線吸収剤や、難燃剤や、重金属不活性化剤などを添加するのも好ましい。
本発明の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂は、透明性、耐熱性、強度等の特性を損なわない範囲で、その使用用途に応じて劣化防止、熱的安定性、成型性、加工性を向上させる目的や樹脂を改良する観点からフェノール系、チオエーテル系等の抗酸化剤や、脂肪族アルコール、脂肪酸エステル、フタル酸エステル、トリグリセライド類、フッ素系界面活性剤、高級脂肪酸金属塩等の離型剤や、その他滑剤や、可塑剤や、帯電防止剤や、紫外線吸収剤や、難燃剤や、重金属不活性化剤などを添加するのも好ましい。
本発明の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂の製造方法について、一般的なアクリル酸エステルの共重合体を重合する方法である塊状重合、懸濁重合、溶液重合等の既存の方法をいずれも適用できる。特に、樹脂の透明性、取り扱い易さなどの点から懸濁重合法や塊状重合法を採用することが好ましいが製造環境により、この限りではない。
また、懸濁重合法を採用した場合、重合は水性媒体中で行われるため、懸濁剤及び必要に応じて懸濁助剤を添加して行うのが好ましい。このような懸濁剤としては、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や、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム等の難溶性無機物質が挙げられる。また、懸濁剤の使用量については特に制限されるものではないが、具体的に、水溶性高分子を使用した場合には、モノマー成分全体量に対して０．０３〜５質量％の範囲内の値とするのが好ましく、難溶性無機物質を使用した場合には、モノマー成分全体量に対して０．０５〜０．５質量％の範囲内の値とするのが好ましい。また、懸濁剤として難溶性無機物質を使用する場合には、懸濁助剤を使用するのがより好ましい。このような懸濁助剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の陰イオン界面活性剤が挙げられる。また、懸濁助剤の使用量についても特に制限されるものではないが、モノマー成分全体量に対して０．００１〜０．０２質量％の範囲内の値とするのが好ましい。
［重合開始剤］
重合を行う際には、ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。このようなラジカル重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘ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−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート等の有機過酸化物や、アゾビスイソブチロニトリル、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、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物や、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性触媒や、過酸化物あるいは過硫酸塩と還元剤の組み合わせによるレドックス触媒等、通常のラジカル重合に使用できるものはいずれも使用することができる。また、重合開始剤の使用量についても特に制限されるものではないが、具体的に、モノマー成分全体量に対して０．０１〜１０質量％の範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、重合開始剤の使用量が０．０１質量％未満となると、反応性が低下したり、あるいは、得られる光学用重合体の分子量が過度に大きくなる場合があるためである。また、重合開始剤の使用量が１０質量％を超えると、重合開始剤が残留して、光学特性を低下させる場合があるためである。
重合を行う際には、ラジカル重合開始剤を用いることが好ましい。このようなラジカル重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘ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−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート等の有機過酸化物や、アゾビスイソブチロニトリル、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、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物や、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の水溶性触媒や、過酸化物あるいは過硫酸塩と還元剤の組み合わせによるレドックス触媒等、通常のラジカル重合に使用できるものはいずれも使用することができる。また、重合開始剤の使用量についても特に制限されるものではないが、具体的に、モノマー成分全体量に対して０．０１〜１０質量％の範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、重合開始剤の使用量が０．０１質量％未満となると、反応性が低下したり、あるいは、得られる光学用重合体の分子量が過度に大きくなる場合があるためである。また、重合開始剤の使用量が１０質量％を超えると、重合開始剤が残留して、光学特性を低下させる場合があるためである。
［分子量調整剤］
分子量調整剤を添加することにより、分子量を所定範囲内の値に調整することが容易となる。このような分子量調整剤としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン系化合物、チオグリコール、四塩化炭素、α−メチルスチレンダイマー、キノン系化合物、リン系化合物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
分子量調整剤を添加することにより、分子量を所定範囲内の値に調整することが容易となる。このような分子量調整剤としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のメルカプタン系化合物、チオグリコール、四塩化炭素、α−メチルスチレンダイマー、キノン系化合物、リン系化合物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
また、これらの分子量調整剤のうち、特にキノン系化合物及びリン系化合物、例えば、ハイドロキノン、ｔ−ブチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ハイドロキノンモノベンジルエーテル、ハイドロキノンモノエチルエーテル、ｔ−ブチルカテコール、パラベンゾキノン、２，５−ジフェニルパラベンゾキノン、トリメチルフォスフィン、トリエチルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン、トリメチルフォスファイト、トリエチルフォスファイト、トリフェニルフォスファイトを使用することが好ましい。これらの分子量調整剤を使用することにより、適当な分子量調整効果が得られるとともに、得られる光学用重合体の強度を向上させることができる。
また、分子量調整剤の配合量についても特に制限されるものではないが、例えば、モノマー成分全体量に対して０．００１〜１．０質量％の範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、かかる配合量が０．００１質量％未満となると、得られる光学用共重合体の高温流動性が低下し、射出成形が困難となる場合があるためである。一方、分子量調整剤の配合量が１．０質量％を超えると、耐熱性や曲げ破壊強度が逆に低下する場合があるためである。分子量調整剤の配合量を、モノマー成分全体量に対して、０．００２〜０．５質量％の範囲内の値とするのが好ましく、０．００５〜０．１質量％の範囲内の値とするのがより好ましい。
［重合条件］
重合条件としては、重合温度を０〜２５０℃の範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、重合温度が０℃未満となると、反応性が著しく低下し、重合時間が長くなる場合があるためであり、一方、重合温度が２５０℃を超えると、反応を制御することが困難となる場合があるためである。以上の観点から重合温度を３０〜２００℃の範囲内の値とするのが好ましく、４０〜１５０℃の範囲内の値とするのがより好ましい。また、重合時間については、重合温度に依存しており、重合温度を０〜２５０℃の範囲内の値とした場合、１〜４８時間の範囲内とするのが好ましく、２〜２４時間の範囲内とするのがより好ましい。
重合条件としては、重合温度を０〜２５０℃の範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、重合温度が０℃未満となると、反応性が著しく低下し、重合時間が長くなる場合があるためであり、一方、重合温度が２５０℃を超えると、反応を制御することが困難となる場合があるためである。以上の観点から重合温度を３０〜２００℃の範囲内の値とするのが好ましく、４０〜１５０℃の範囲内の値とするのがより好ましい。また、重合時間については、重合温度に依存しており、重合温度を０〜２５０℃の範囲内の値とした場合、１〜４８時間の範囲内とするのが好ましく、２〜２４時間の範囲内とするのがより好ましい。
本発明の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂を用いて得られる光学用部品に関して述べる。
［光学用部品］
本発明の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂（重合体）は、例えば、ＬＥＤ用封止材、ＬＥＤ用導光材、ＬＥＤ用拡散材、ＬＥＤ受光部品、ＬＥＤ投射レンズ、液晶プロジェクタ用投射レンズ、光ディスク用レーザーピックアップレンズ、光磁気ディスク用レーザーピックアップレンズ、レーザー用導光材、レーザー用拡散材、レーザーディスプレイ用導光材、光ディスク、光磁気ディスク、液晶セル基板、導光板、光拡散シート、プロジェクタ用スクリーン、プロジェクタ用導光材、プリズム、蛍光測定用樹脂基板、蛍光測定用導光材、光通信用導光材、光通信用受光材、光ファイバー、光電変換コネクタ、光導波路、等の光学用部品用途に使用することができる。また、光学用熱可塑性樹脂は、４００〜８００ｎｍの範囲内においても優れた透明性が得られるため、かかる範囲波長のレーザー光及び／又はＬＥＤを使用するレーザーディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、液晶ディスプレイ用途の導光部品に好適であり、低い自家蛍光性を有することから蛍光測定用基板、蛍光測定用導光材、蛍光測定用受光部品等の蛍光測定用途に好適である。また、上記蛍光測定装置を用いる例として非特許文献１に記載のような歯ブラシ等蛍光測定を用いる用途に最適である。
本発明の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂（重合体）は、例えば、ＬＥＤ用封止材、ＬＥＤ用導光材、ＬＥＤ用拡散材、ＬＥＤ受光部品、ＬＥＤ投射レンズ、液晶プロジェクタ用投射レンズ、光ディスク用レーザーピックアップレンズ、光磁気ディスク用レーザーピックアップレンズ、レーザー用導光材、レーザー用拡散材、レーザーディスプレイ用導光材、光ディスク、光磁気ディスク、液晶セル基板、導光板、光拡散シート、プロジェクタ用スクリーン、プロジェクタ用導光材、プリズム、蛍光測定用樹脂基板、蛍光測定用導光材、光通信用導光材、光通信用受光材、光ファイバー、光電変換コネクタ、光導波路、等の光学用部品用途に使用することができる。また、光学用熱可塑性樹脂は、４００〜８００ｎｍの範囲内においても優れた透明性が得られるため、かかる範囲波長のレーザー光及び／又はＬＥＤを使用するレーザーディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、液晶ディスプレイ用途の導光部品に好適であり、低い自家蛍光性を有することから蛍光測定用基板、蛍光測定用導光材、蛍光測定用受光部品等の蛍光測定用途に好適である。また、上記蛍光測定装置を用いる例として非特許文献１に記載のような歯ブラシ等蛍光測定を用いる用途に最適である。
［光学部品の製造方法］
本発明の光学用熱可塑性樹脂から光学用部品を製造する方法には、特に制限はないが、例えば、射出成形法、圧縮成形法、マイクロモールド法、フローティングモールド法、ローリンクス法等の公知の成形法を採用される。特に、射出成形法を用いることにより、光学用熱可塑性樹脂であれば金型から外れる際に割れ、破損等のトラブルが生じることなく、迅速かつ大量に光学用部品を製造することができるので好ましい。また、光学用熱可塑性樹脂から得られる光学用部品は、所定形状に成形後に、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２などの無機化合物を真空蒸着したり、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによって、アルミニウム金属等を積層することも好ましい。このように無機材料を被覆することによって、耐湿性、光学特性、耐薬品性、耐磨耗性、電気特性等をより向上させることができる。更に、光学用熱可塑性樹脂から得られる光学用部品表面にシランカップリング剤等の有機シリコン化合物、ビニルモノマー、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂などの有機材料を被覆することも好ましい。このように有機材料を被覆することによって、耐湿性、光学特性、耐薬品性、耐磨耗性、曇り止めなどをより向上させることができる。
本発明の光学用熱可塑性樹脂から光学用部品を製造する方法には、特に制限はないが、例えば、射出成形法、圧縮成形法、マイクロモールド法、フローティングモールド法、ローリンクス法等の公知の成形法を採用される。特に、射出成形法を用いることにより、光学用熱可塑性樹脂であれば金型から外れる際に割れ、破損等のトラブルが生じることなく、迅速かつ大量に光学用部品を製造することができるので好ましい。また、光学用熱可塑性樹脂から得られる光学用部品は、所定形状に成形後に、ＭｇＦ２、ＳｉＯ２などの無機化合物を真空蒸着したり、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによって、アルミニウム金属等を積層することも好ましい。このように無機材料を被覆することによって、耐湿性、光学特性、耐薬品性、耐磨耗性、電気特性等をより向上させることができる。更に、光学用熱可塑性樹脂から得られる光学用部品表面にシランカップリング剤等の有機シリコン化合物、ビニルモノマー、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂などの有機材料を被覆することも好ましい。このように有機材料を被覆することによって、耐湿性、光学特性、耐薬品性、耐磨耗性、曇り止めなどをより向上させることができる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、これらの記載により本発明を制限するものではない。
［光学用熱可塑性樹脂の調整］
下記表１に記載の配合量でサンプル瓶にモノマー及び開始剤を所定の分量秤量し、自転公転ミキサーで１〜２分攪拌して樹脂溶液を得た。
塩化ビニル板（厚み１ｍｍ）をスライドガラス（松浪硝子工業株式会社製Ｓ９２１３，縦７２ｍｍ×横５６ｍｍ×厚み１．６ｍｍ）のサイズに切り取り、縦５５ｍｍ×横４０ｍｍにくり抜き、更に、一部を樹脂溶液注入用に切り取ってスライドガラスに挟んで周囲をポリイミドテープで封止した。更に周囲を金属製クリップで固定して、シリンジを用いて樹脂溶液を注入した。樹脂溶液を注入したものを６０℃;４ｈ、更に９０℃；２ｈの条件でウォータバスにつけて加温し重合反応させ光学用熱可塑性樹脂とした。反応後のサンプルをスライドガラスから取り出し、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍのサイズに切り出して評価用サンプルを得た。
下記表１に記載の配合量でサンプル瓶にモノマー及び開始剤を所定の分量秤量し、自転公転ミキサーで１〜２分攪拌して樹脂溶液を得た。
塩化ビニル板（厚み１ｍｍ）をスライドガラス（松浪硝子工業株式会社製Ｓ９２１３，縦７２ｍｍ×横５６ｍｍ×厚み１．６ｍｍ）のサイズに切り取り、縦５５ｍｍ×横４０ｍｍにくり抜き、更に、一部を樹脂溶液注入用に切り取ってスライドガラスに挟んで周囲をポリイミドテープで封止した。更に周囲を金属製クリップで固定して、シリンジを用いて樹脂溶液を注入した。樹脂溶液を注入したものを６０℃;４ｈ、更に９０℃；２ｈの条件でウォータバスにつけて加温し重合反応させ光学用熱可塑性樹脂とした。反応後のサンプルをスライドガラスから取り出し、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍのサイズに切り出して評価用サンプルを得た。
［蛍光強度の評価］
得られた評価用サンプルを、分光蛍光光度計（株式会社日立ハイテクサイエンス製、Ｆ−７０００）を用いて励起光蛍光スペクトルを得た。励起光の影響を抑制するため、受光器側に５１５ｎｍのロングパスフィルタを設置し、サンプル固定用の治具を取り外してサンプルを金属製クリップで固定して蛍光強度を測定した。なお、得られた蛍光スペクトルのうち波長６００〜６５０ｎｍの値を積分した値で蛍光強度を評価した。その測定結果を表１、２にまとめて示した。
得られた評価用サンプルを、分光蛍光光度計（株式会社日立ハイテクサイエンス製、Ｆ−７０００）を用いて励起光蛍光スペクトルを得た。励起光の影響を抑制するため、受光器側に５１５ｎｍのロングパスフィルタを設置し、サンプル固定用の治具を取り外してサンプルを金属製クリップで固定して蛍光強度を測定した。なお、得られた蛍光スペクトルのうち波長６００〜６５０ｎｍの値を積分した値で蛍光強度を評価した。その測定結果を表１、２にまとめて示した。
［表１の説明］
１） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの６００〜６５０ｎｍの積分値
２） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度
３） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度となる波長
ＭＭＡ ：メタクリル酸メチル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ｔＢＭＡ ：メタクリル酸ｔ−ブチル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ＴＣＤＭＡ ：メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−８−イル，日立
化成株式会社製 製品名「ＦＡ−５１３ＭＳ」
ＩＢＭＡ ：メタクリル酸イソボルニル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ＰＥＭＡ ：メタクリル酸フェノキシエチル，日立化成株式会社製
製品名「ＦＡ−３１０Ｍ」
ＢｚＭ ：メタクリル酸ベンジル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ＬＰＯ ：ジラウロイルパーオキシド，日油株式会社製 製品名「パーロイルＬ」
１） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの６００〜６５０ｎｍの積分値
２） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度
３） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度となる波長
ＭＭＡ ：メタクリル酸メチル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ｔＢＭＡ ：メタクリル酸ｔ−ブチル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ＴＣＤＭＡ ：メタクリル酸トリシクロ〔５．２．１．０2,6〕デカ−８−イル，日立
化成株式会社製 製品名「ＦＡ−５１３ＭＳ」
ＩＢＭＡ ：メタクリル酸イソボルニル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ＰＥＭＡ ：メタクリル酸フェノキシエチル，日立化成株式会社製
製品名「ＦＡ−３１０Ｍ」
ＢｚＭ ：メタクリル酸ベンジル，富士フイルム和光純薬株式会社製
ＬＰＯ ：ジラウロイルパーオキシド，日油株式会社製 製品名「パーロイルＬ」
［表２の説明］
１） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの６００〜６５０ｎｍの積分値
２） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度
３） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度となる波長
ＰＭＭＡ ：アクリル板，旭化成株式会社製
ＰＣ ：ポリカーボネート板，株式会社光製
ＰＳ ：ポリスチレン板，株式会社光製
ＰＰ ：ポリプロピレン板，株式会社光製
各樹脂材料の評価用サンプルのサイズ：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚み１ｍｍ
１） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの６００〜６５０ｎｍの積分値
２） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度
３） 励起光４０５ｎｍの時の蛍光スペクトルの最大蛍光強度となる波長
ＰＭＭＡ ：アクリル板，旭化成株式会社製
ＰＣ ：ポリカーボネート板，株式会社光製
ＰＳ ：ポリスチレン板，株式会社光製
ＰＰ ：ポリプロピレン板，株式会社光製
各樹脂材料の評価用サンプルのサイズ：縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚み１ｍｍ
表１及び表２より６００〜６５０ｎｍの蛍光強度の積算値が実施例１〜６において一般的な光学用プラスチックとして用いられている比較例１〜４よりも優れていることが分かる。特に実施例３が優れている。また、最大蛍光強度となる波長は５３０ｎｍ程であり、最大蛍光強度が実施例１、実施例３、実施例６において一般的な光学用プラスチックとして用いられている比較例１〜４と比べて小さいことが分かる。
本発明の光学用熱可塑性樹脂は蛍光強度が小さく、したがって、特に蛍光測定用基板、蛍光測定用導光材等に好適である。
Claims (8)
- 少なくとも下記単量体成分（Ａ）を含有してなる組成物を重合して得られる低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（Ａ）炭化水素からなる脂環構造を有する（メタ）アクリル酸エステル。 - 前記組成物が、下記単量体成分（Ｂ）を含有し、該組成物を共重合して得られる請求項１に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
（Ｂ）エステル部がメチル、エチル又は炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基を有する（メタ）アクリル酸エステル。 - 前記単量体成分の総量を１００質量部とした時に、単量体成分（Ａ）が１０〜９０質量部、単量体成分（Ｂ）が１０〜９０質量部を含有し共重合して得られる請求項２に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
- 前記単量体成分（Ａ）のエステル部が、２つ以上の脂環構造を縮環した構造を有する（メタ）アクリル酸エステルである請求項１〜３のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
- 前記単量体成分（Ｂ）のエステル部が、炭素数３〜２２の脂肪族炭化水素基であり、１つ以上の分岐構造を有する（メタ）アクリル酸エステルである請求項２〜４のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
- 前記単量体成分（Ｂ）のエステル部が、t−ブチル基又はネオペンチル基を有する（メタ）アクリル酸エステルである請求項２〜５のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
- 前記光学用熱可塑性樹脂の数平均分子量が、１０，０００〜１，０００，０００である請求項１〜６のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂。
- 前記請求項１〜７のいずれか一項に記載の低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂からなる光学用部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019029428A JP2020132775A (ja) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | 低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂及びそれを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019029428A JP2020132775A (ja) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | 低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂及びそれを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020132775A true JP2020132775A (ja) | 2020-08-31 |
Family
ID=72277814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019029428A Pending JP2020132775A (ja) | 2019-02-21 | 2019-02-21 | 低蛍光強度の光学用熱可塑性樹脂及びそれを用いた光学用樹脂組成物、光学用部品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020132775A (ja) |
-
2019
- 2019-02-21 JP JP2019029428A patent/JP2020132775A/ja active Pending
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