JP5345356B2 - 光学部品および熱可塑性樹脂 - Google Patents

Description

本発明は、高屈折率で、透明性、加工性、耐熱性、着色抵抗性などに優れる熱可塑性樹脂、および該樹脂などを含んで構成される光学部品（例えば、眼鏡レンズ、光学機器用レンズ、オプトエレクトロニクス用レンズ、レーザー用レンズ、ピックアップ用レンズ、車載カメラ用レンズ、携帯カメラ用レンズ、デジタルカメラ用レンズ、ＯＨＰ用レンズ、光学フィルム等）に関する。

光学部品の代表的用途として、レンズが挙げられる。樹脂からなるレンズ（プラスチックレンズ）は、ガラスなどの無機材料に比べ軽量で割れにくく、様々な形状に加工できるため、眼鏡レンズのみならず近年では携帯カメラ用レンズやピックアップレンズ等の光学材料にも急速に普及しつつある。高屈折率プラスチックレンズを製造するための原料樹脂としては、ポリカーボネートが代表的なものとして知られている。しかしながら、近年ではレンズを薄肉化するためにさらに高屈折率化することが必要とされており、そのような要求にポリカーボネートは充分に応えることはできない。

このため、ポリカーボネートよりも優れた樹脂材料を開発して、より高い屈折率を有するプラスチックレンズを提供する試みが種々なされている。例えば、硫黄原子をポリマー中に導入した樹脂を用いる技術（特許文献１、特許文献２参照）や、ハロゲン原子や芳香環をポリマー中に導入した樹脂を用いる技術（特許文献３参照）が開発されている。また、ポリマーの側鎖にフェニレン基を介して２−メルカプトベンゾチアゾール構造や２−メルカプトベンズオキサゾール構造を導入した樹脂を用いる技術も開発されている（特許文献４参照）。

一方、ポリマーの主鎖に２−ベンゾチアゾール基や２−ベンズオキサゾール基が直接結合した樹脂を有機ＥＬ素子材料に用いれば、高輝度発光が可能で耐久性が良好になることが知られている（特許文献５参照）。しかしながら、この樹脂の屈折率や着色抵抗性などについては特許文献に記載されておらず、光学部品用の材料としての有用性については未知である。
特開２００２−１３１５０２号公報 特開平１０−２９８２８７号公報 特開２００４−２４４４４４号公報 特開平２−２９４０１号公報 特開２０００−８７０２７号公報

上記の特許文献１〜４に記載される樹脂を用いて製造されるプラスチックレンズは、従来品よりも高い屈折率を示す点で優れている。しかしながら、樹脂の耐熱性が低かったり、熱成形により着色したりするなどの問題があるため、製造工程上の課題や製品そのものの課題が存在していた。このような従来技術の状況に鑑みて、本発明者らは、高屈折率で、透明性、加工性、耐熱性、着色抵抗性などに優れた熱可塑性樹脂と光学部品を提供することを本発明の目的として検討を進めた。

上記の課題を解決するために鋭意検討を行なった結果、本発明者らは、特定の繰り返し単位を有する熱可塑性樹脂を用いれば、上記目的を達成できることを見出し、以下に記載する本発明を完成するに至った。

［１］ 下記一般式（１）で表される繰り返し単位を有する熱可塑性樹脂を含むことを特徴とする光学部品。

［一般式（１）中、Ｒは水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｗは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｓ−から選ばれる連結基を表し、Ｌは−ＣＨ₂−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、アリーレン基、もしくはこれらの組み合わせからなる連結基（ただし、連結基のＷ側の端が−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−であることはない）を表し、Ａ¹は酸素原子、硫黄原子、もしくは−Ｎ（Ｒ¹）−を表し、Ｒ¹は水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｑは含窒素複素環を形成する原子群を表し、ｍ、ｎは各々独立に０もしくは１を表す。］
［２］ ガラス転移温度が９０℃以上であることを特徴とする［１］に記載の光学部品。
［３］ 波長４０５ｎｍにおいて厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が７０％以上であることを特徴とする［１］または［２］に記載の光学部品。
［４］ 波長５８９ｎｍにおける屈折率が１．６０以上であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれか一項に記載の光学部品。
［５］ 波長５８９ｎｍにおいて厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が７０％以上であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか一項に記載の成形体。
［６］ 最大厚みが０．１ｍｍ以上であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか一項に記載の光学部品。
［７］ レンズ基材であることを特徴とする［１］〜［６］のいずれか一項に記載の光学部品。

［８］ 下記一般式（２）で表される繰り返し単位を有することを特徴とする熱可塑性樹脂。

［一般式（２）中、Ｒ^aは水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｗ^aは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｓ−から選ばれる連結基を表し、Ｌ^aは−ＣＨ₂−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、アリーレン基、もしくはこれらの組み合わせからなる連結基（ただし、連結基のＷ側の端が−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−であることはない）を表し、ｍ１、ｎ１は各々独立に０もしくは１を表し、ｍ１＋ｎ１は１もしくは２である。］
［９］ ガラス転移温度が９０℃以上であることを特徴とする［８］に記載の熱可塑性樹脂。
［１０］ 波長４０５ｎｍにおいて厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が７０％以上であることを特徴とする［８］または［９］に記載の熱可塑性樹脂。
［１１］ 波長５８９ｎｍにおける屈折率が１．６０以上であることを特徴とする［８］〜［１０］のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。

本発明の熱可塑性樹脂は、新規な繰り返し単位を有しており、高屈折率で、透明性、加工性、耐熱性、着色抵抗性が優れている。また、本発明の光学部品も、高屈折率で、透明性、加工性、耐熱性、着色抵抗性が優れている。

以下において、本発明の熱可塑性樹脂および光学部品について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

［熱可塑性樹脂］
（一般式（１）で表される繰り返し単位）
本発明の光学部品は、一般式（１）で表される繰り返し単位を有する熱可塑性樹脂を含む。該熱可塑性樹脂は、ビニルモノマーの重合により得ることができるビニルポリマーである。

一般式（１）中、Ｒは水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表す。アルキル基としては炭素数１〜１０であるものが好ましく、炭素数１〜６であるものがより好ましく、炭素数１〜３であるものがさらに好ましい（例えばメチル基、エチル基、プロピル基）。最も好ましいのはメチル基である。アリール基としては、炭素数６〜１８であるものが好ましく、炭素数６〜１０であるものがより好ましく、炭素数６のフェニル基が最も好ましい。Ｒは、水素原子、もしくはアルキル基であることが好ましく、水素原子、もしくはメチル基がであることがより好ましい。

Ｗは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｓ−から選ばれる連結基を表す。Ｗは、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）−であることが好ましく、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−であることがより好ましい。

Ｌは−ＣＨ₂−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、アリーレン基、もしくはこれらの組み合わせからなる連結基を表す。ただし、連結基のＷ側の端が−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−であることはない。このため、主鎖に−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−が直結している場合は、当該−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−はＷとみなされる。Ｌとしては、−（ＣＨ₂）_p−、アリーレン基、アリーレン基−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、アリーレン基−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−アリーレン基、−（ＣＨ₂）_p−Ｏ−、アリーレン基−（ＣＨ₂）_p−、アリーレン基−（ＣＨ₂）_p−Ｏ−、アリーレン基−（ＣＨ₂）_p−Ｏ−アリーレン基、−（ＣＨ₂）_p−アリーレン基、−（ＣＨ₂）_p−アリーレン基−Ｏ−、−（ＣＨ₂）_p−アリーレン基−Ｏ−アリーレン基−（ｐは１〜４の整数を表し、１〜２が好ましい）などを挙げることができ、−ＣＨ₂−、アリーレン基、アリーレン基−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−アリーレン基、−（ＣＨ₂）_p−Ｏ−、アリーレン基−（ＣＨ₂）_p−Ｏ−、アリーレン基−（ＣＨ₂）_p−Ｏ−アリーレン基、−（ＣＨ₂）_p−アリーレン基（ｐは１〜４の整数を表し、１〜２が好ましい）が好ましい。アリーレン基の結合部位はｏ位、ｍ位、ｐ位のいずれであってもよいが、ｏ位、もしくはｐ位であることが好ましい。Ｌは、アリーレン基を含む連結基であることが好ましく、フェニレン基を含む連結基であることがより好ましい。Ｌは、さらにアリーレン基であることが好ましく、炭素数６〜１８のアリーレン基であることがより好ましく、炭素数６〜１０のアリーレン基であることがさらに好ましく、フェニレン基であることがもっとも好ましい。

Ａ¹は酸素原子、硫黄原子、もしくは−Ｎ（Ｒ¹）−を表し、酸素原子、硫黄原子が好ましく、硫黄原子がより好ましい。Ｒ¹は水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表す。アルキル基およびアリール基の具体例と好ましい範囲は、上記Ｒのアルキル基およびアリール基の具体例と好ましい範囲と同じである。Ｒ¹は水素原子、もしくはアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。

Ｑは含窒素複素環を形成する原子群を表し、５〜７員環が好ましく、５もしくは６員環がより好ましく、５員環がさらに好ましく、ベンゾ縮環であることが特に好ましい。具体的には、ベンゾチアゾール環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環等を挙げることができ、ベンゾチアゾール環、ベンズオキサゾール環が好ましい。

ｍ、ｎは各々独立に０もしくは１を表す。好ましいのは、ｍ＝０、ｎ＝０である場合、ｍ＝０、ｎ＝１である場合、ｍ＝１、ｎ＝１である場合である。

Ｒがとり得るアルキル基やアリール基、Ｌの連結基を構成しうるメチレン基やアリーレン基、Ｒ¹がとり得るアルキル基やアリール基、Ｑで形成される含窒素複素環は置換基を有してもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基）、シアノ基、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェノキシカルボニル基）、アルコキシ基（例えばメトキシ基）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基）などを挙げることができる。これらの置換基はさらに置換されていてもよく、置換基が複数ある場合は、各置換基が同一でも異なっていてもよい。置換基として好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基であり、より好ましくは、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基である。

上記一般式（１）で表される繰り返し単位を有する樹脂は、特に下記一般式（２）で表される繰り返し単位を有する新規な樹脂を含む。

一般式（２）中、Ｒ^aは水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｗ^aは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｓ−から選ばれる連結基を表し、Ｌ^aは−ＣＨ₂−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、アリーレン基、もしくはこれらの組み合わせからなる連結基（ただし、連結基のＷ側の端が−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−であることはない）を表す。一般式（２）におけるＲ^a、Ｗ^a、Ｌ^aの具体例と好ましい範囲は、上記一般式（１）におけるＲ、Ｗ、Ｌの具体例と好ましい範囲と同じである。

一般式（２）のｍ１、ｎ１は各々独立に０もしくは１を表し、ｍ１＋ｎ１は１もしくは２である。は、上記Ｒのアルキル基およびアリール基の具体例と好ましい範囲と同じである。

以下に、重合によって一般式（１）で表される繰り返し単位を形成することができるビニルモノマーの具体例を挙げるが、本発明に用いることができるモノマーはこれらに限定されるものではない。以下のビニルモノマーのビニル基をエチレン基に置き換えることにより、一般式（１）の繰り返し単位の具体例とすることができる。

（共重合可能なモノマー）
本発明の熱可塑性樹脂は、一般式（１）で表される繰り返し単位を形成しうるモノマーと、その他のモノマーとを共重合したものであってもよい。共重合可能な他の種類のモノマーとしては、例えばPolymer Handbook 2nd ed.,J.Brandrup,Wiley lnterscience (1975) Chapter 2 Page 1〜483に記載のものを用いることができる。

具体的には、例えば、スチレン誘導体、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、ビニルカルバゾール、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、イタコン酸ジアルキル類、前記フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を１個有する化合物等を挙げることができる。

前記スチレン誘導体としては、スチレン、４−クロロスチレン、２，４，６−トリブロモスチレン、２−フェニルスチレン等が挙げられる。

前記アクリル酸エステル類としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、アクリル酸２−フェニル−フェニル、アクリル酸４−フェニル−フェニル、クロロエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等が挙げられる。

前記メタクリル酸エステル類としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル酸２−フェニル−フェニル、メタクリル酸４−フェニル−フェニル、クロロクロロエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられる。

前記アクリルアミド類としては、アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜３のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基）、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜６のもの）、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−２−アセトアミドエチル−Ｎ−アセチルアクリルアミド等が挙げられる。

前記メタクリルアミド類としては、メタクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜３のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基）、Ｎ，Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜６のもの）、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−２−アセトアミドエチル−Ｎ−アセチルメタクリルアミド等が挙げられる。

前記アリル化合物としては、アリルエステル類（例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど）、アリルオキシエタノール等が挙げられる。

前記ビニルエーテル類としては、アルキルビニルエーテル（アルキル基としては炭素数１〜１０のもの、例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、１−メチル−２，２−ジメチルプロピルビニルエーテル、２−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル等が挙げられる。

前記ビニルエステル類としては、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロロアセテート、ビニルジクロロアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート等が挙げられる。

前記イタコン酸ジアルキル類としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等が挙げられ、前記フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類としては、ジブチルフマレート等が挙げられる。

その他、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリルなど等も挙げることができる。

共重合モノマーとして好ましいのは、スチレン誘導体、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、ビニルカルバゾール、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリロニトリルであり、より好ましいのは、スチレン誘導体、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリロニトリルである。

一般式（１）で表される繰り返し単位を形成しうるモノマーと、その他のモノマーとを共重合させる場合の共重合比は特に制限されないが、全モノマーに対する一般式（１）で表される繰り返し単位を形成しうるモノマーの割合が１０〜１００重量％であることが好ましく、３０〜１００重量％であることがより好ましく、５０〜１００重量％であることがさらに好ましい。

（熱可塑性樹脂の構造例）
以下に、本発明の熱可塑性樹脂の好ましい具体例を挙げるが、本発明で用いることができる熱可塑性樹脂はこれらに限定されるものではない。

（熱可塑性樹脂の物性）
本発明で用いられる熱可塑性樹脂の数平均分子量は１，０００〜５００，０００であることが好ましく、３，０００〜３００，０００であることがさらに好ましく、１０，０００〜１００，０００であることが特に好ましい。前記熱可塑性樹脂（１）の数平均分子量を５００，０００以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にあり、１，０００以上とすることにより力学強度が向上する傾向にある。

ここで、上述の数平均分子量は、「ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨｘＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ４０００ＨｘＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ２０００ＨｘＬ」（何れも、東ソー（株）製の商品名）のカラムを使用したＧＰＣ分析装置により、溶媒テトラハイドロフラン、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量である。

本発明で用いられる熱可塑性樹脂のガラス転移温度は９０℃〜４００℃であることが好ましく、１１０℃〜３８０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が９０℃以上の樹脂を用いれば十分な耐熱性を有する光学部品が得られやすくなり、また、ガラス転移温度が４００℃以下の樹脂を用いれば成形加工が行いやすくなる傾向がある。

本発明で用いられる熱可塑性樹脂の屈折率は１．６０以上であることが好ましく、１．６３以上であることがより好ましく、１．６５以上であることがさらに好ましく、１．６８以上であることが特に好ましい。なお、本願における屈折率は２２℃、波長５８９ｎｍにおける値である。

本発明の熱可塑性樹脂は、波長５８９ｎｍにおける厚み１ｍｍ換算の光線透過率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。また、波長４０５ｎｍにおける厚み１ｍｍ換算の光線透過率が６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、７５％以上であることがさらに好ましい。本発明の熱可塑性樹脂は、例えば１４０℃〜２４０℃において加熱して成形した後であっても、上記の好ましい範囲の光線透過率を維持し、着色が抑制されているものであることが好ましい。

［光学部品］
（材料組成）
一般式（１）で表される繰り返し単位を有する本発明の熱可塑性樹脂を用いて光学部品を製造することができる。光学部品の製造に際しては、本発明の熱可塑性樹脂のみを材料として用いてもよいし、他の材料と混合して用いてもよい。他の材料と混合する場合は、例えば特開２００２−２４１６１２号公報、特開２００５−２９８７１７号公報、２００６−７００６９号公報等に記載の無機微粒子を好ましく用いることができる。また、必要に応じて、分散剤、可塑剤、離型剤、帯電防止剤、表面処理剤、ワックス、紫外線吸収剤、劣化防止剤等の添加剤を用いることもできる。レンズなどの光学部品を製造する際に用いる材料組成物中における本発明の熱可塑性樹脂の割合は、２０〜１００重量％であることが好ましく、３０〜１００重量％であることがより好ましく、４０〜１００重量％であることがさらに好ましい。

（製造方法）
本発明の光学部品は、一般式（１）で表される繰り返し単位を有する本発明の熱可塑性樹脂を含む組成物を溶融するか、溶媒に溶解して成形することにより製造することができる。成形に際しては、キャスト成形法を採用したり、樹脂組成物の溶液を濃縮、凍結乾燥、あるいは適当な貧溶媒から再沈澱させる等の手法により溶剤を除去した後、粉体化した固形分を射出成形、圧縮成形等の公知の手法によって成形する方法を採用したりすることができる。後者の方法を採用する場合は、いったん押し出し法などの手法で、一定の重さ、形状を有するプリフォーム（前駆体）を作成した後、該プリフォームを圧縮成形で変形させてレンズ等の光学部品を作成することが可能である。この場合は、目的の形状を効率的に作成するために、プリフォームに適当な曲率をもたせることもできる。本発明の熱可塑性樹脂を用いれば、比較的容易に加工することができるうえ、加熱中に着色しにくいため成形品に色がつきにくいという利点がある。

（光学部品の特徴）
上記の方法により成形した成形体は、高屈折率で、透明性、耐熱性に優れている。このため光学部品として有用である。本発明の光学部品の種類は、特に制限されない。特に、有機無機複合組成物の優れた光学特性を利用した光学部品、特に光を透過する光学部品（いわゆるパッシブ光学部品）として好適に利用することができる。かかる光学部品を備えた光学機能装置としては、例えば、各種ディスプレイ装置（液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等）、各種プロジェクタ装置（ＯＨＰ、液晶プロジェクタ等）、光ファイバー通信装置（光導波路、光増幅器等）、カメラやビデオ等の撮影装置等が例示される。

また、光学機能装置に用いられる前記パッシブ光学部品としては、例えば、レンズ、プリズム、プリズムシート、パネル（板状成形体）、フィルム、光導波路（フィルム状やファイバー状等）、光ディスク、ＬＥＤの封止剤等が例示される。かかるパッシブ光学部品には、必要に応じて任意の被覆層、例えば摩擦や摩耗による塗布面の機械的損傷を防止する保護層、無機粒子や基材等の劣化原因となる望ましくない波長の光線を吸収する光線吸収層、水分や酸素ガス等の反応性低分子の透過を抑制あるいは防止する透過遮蔽層、防眩層、反射防止層、低屈折率層等や、任意の付加機能層を設けて多層構造としてもよい。かかる任意の被覆層の具体例としては、無機酸化物コーティング層からなる透明導電膜やガスバリア膜、有機物コーティング層からなるガスバリア膜やハードコート等が挙げられ、そのコーティング法としては真空蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、ディップコート法、スピンコート法等公知のコーティング法を用いることができる。

本発明の熱可塑性樹脂を用いた光学部品は、特にレンズ基材に好適である。本発明の熱可塑性樹脂を用いて製造したレンズ基材は、高屈折性、光線透過性、軽量性を併せ持ち、光学特性に優れている。また、熱可塑性樹脂を構成するモノマーの種類や必要により添加、分散させる無機微粒子の量を適宜調節することにより、レンズ基材の屈折率を任意に調節することが可能である。
本発明における「レンズ基材」とは、レンズ機能を発揮することができる単一部材を意味する。レンズ基材の表面や周囲には、レンズの使用環境や用途に応じて膜や部材を設けることができる。例えば、レンズ基材の表面には、保護膜、反射防止膜、ハードコート膜等を形成することができる。また、レンズ基材の周囲を基材保持枠などに嵌入して固定することもできる。ただし、これらの膜や枠などは、本発明でいうレンズ基材に付加される部材であり、本発明でいうレンズ基材そのものとは区別される。

本発明におけるレンズ基材をレンズとして利用するに際しては、本発明のレンズ基材そのものを単独でレンズとして用いてもよいし、前記のように膜や枠などを付加してレンズとして用いてもよい。本発明のレンズ基材を用いたレンズの種類や形状は、特に制限されない。本発明のレンズ基材は、例えば、眼鏡レンズ、光学機器用レンズ、オプトエレクトロニクス用レンズ、レーザー用レンズ、ピックアップ用レンズ、車載カメラ用レンズ、携帯カメラ用レンズ、デジタルカメラ用レンズ、ＯＨＰ用レンズ、マイクロレンズアレイ等）に使用される。

以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

［分析および評価方法］
（１）数平均分子量
「ＴＳＫｇｅｌ ＧＭＨｘＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ４０００ＨｘＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ２０００ＨｘＬ」（何れも、東ソー（株）製の商品名）のカラムを使用したＧＰＣ分析装置により、溶媒としてテトラハイドロフランを用いて測定した。分子量は、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した。
（２）ガラス転移温度（Ｔｇ）
ＤＳＣ（セイコー（株）製、ＤＳＣ６２００）を用いて窒素中にて昇温温度１０℃／分で測定した。
（３）屈折率測定
波長５８９ｎｍの光を用いて、アッベ屈折計（アタゴ社製ＤＲ−Ｍ４）により２３℃で測定した。
（４）光線透過率測定
４０５ｎｍと５８９ｎｍの光を用いて紫外可視吸収スペクトル測定用装置ＵＶ−３１００（島津製作所製）により測定した。

［材料の合成］
単量体Ｍ−１３の合成
２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾール１５．０ｇ（６６ｍｍｏｌ）とトリエチルアミン８．４ｇ（８３ｍｍｏｌ）を酢酸エチル１００ｍｌに溶解し、内温５℃以下でメタクリル酸クロライド８．３ｇ（７９ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下終了後、室温でさらに３時間反応させた後、水を５ｍｌ添加し反応を停止した。酢酸エチルで抽出、水洗したのち、濃縮乾固することにより固体を得た。この固体をメタノールで再結晶して、Ｍ−１３の白色粉末を得た（収率７０％）。
実施例で用いた他の単量体についても同様にして合成した。

樹脂Ｐ−１の合成
Ｍ−１３（５．０ｇ）を酢酸エチル５．０ｇに溶解し、アゾ系開始剤（和光純薬（株）製、商品名Ｖ−６０１）を５．０ｍｇ添加した。反応系を窒素置換した後、油浴温度８０℃で６時間反応させることにより固化させた。多量の酢酸エチルで固形分を炊き洗いし、濾過、乾燥して樹脂Ｐ−１を得た。樹脂Ｐ−１の数平均分子量は５０，０００、重量平均分子量は１３２，０００、ガラス転移温度は１４６℃であった。
実施例で用いた他の樹脂についても同様にして合成した。

［加熱成形による光学部品の製造］
表１に記載される各樹脂の数平均分子量とガラス転移温度を上記方法により測定し、結果を表１に記載した。次いで、各樹脂の粉末を加熱した金型に投入し、圧力１ｔで圧縮成形し、直径８ｍｍ、厚さ１ｍｍのレンズ用成形体を作成した。溶融粘度が低い場合には溶融成形も可能であり、外形２０ｍｍの試験管に樹脂粉末を投入し、加熱溶融後、冷却してレンズ用成形体を得た。成形時の温度は表１に記載した。成形体を切削、研磨し、屈折率と光線透過率を測定した。これらの結果は以下の表１に記載した。その後、レンズ用成形体をレンズの形状に成形して、光学部品であるレンズを得た。

（注）比較例１で用いた樹脂Ｑ−１は、特開平２−２９４０１号公報に記載される以下の構造単位を有する樹脂である。

表１から明らかなように、本発明により、屈折率、耐熱性、透明性が高くて、着色の少ない光学部品が得られた（実施例１〜１０）。また、これらの実施例における加工性は極めて良好であった。一方、比較例１では、屈折率は高いものの、耐熱性が不十分であり、熱成形による黄着色のため４０５ｎｍの透過率が低かった。

本発明の樹脂は、高屈折率で、透明性、加工性、耐熱性、着色抵抗性などに優れている。このため、特に光学レンズ、光学フィルムなどの光学部品として使用することにより優れた効果を発揮する。よって、本発明は産業上の利用可能性が高い。

Claims (12)

1. 下記一般式（１）で表される繰り返し単位を有する熱可塑性樹脂を含み、
   波長５８９ｎｍにおける屈折率が１．６０以上であることを特徴とする光学部品。
   

   

   ［一般式（１）中、Ｒは水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｗは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−から選ばれる連結基を表し、Ｌは−ＣＨ₂−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、アリーレン基、もしくはこれらの組み合わせからなる連結基（ただし、連結基のＷ側の端が−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−であることはない）を表し、Ａ¹は酸素原子、硫黄原子、もしくは−Ｎ（Ｒ¹）−を表し、Ｒ¹は水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｑは含窒素複素環を形成する原子群を表し、ｍ、ｎは各々独立に０もしくは１を表す。］
2. 前記一般式（１）におけるｍとｎの組み合わせが、ｍ＝０およびｎ＝０であるか、ｍ＝０およびｎ＝１であるか、ｍ＝１およびｎ＝１であることを特徴とする請求項１に記載の光学部品。
3. ガラス転移温度が９０℃以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学部品。
4. 波長４０５ｎｍにおいて厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が７０％以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学部品。
5. 波長５８９ｎｍにおいて厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が７０％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の成形体。
6. 最大厚みが０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学部品。
7. レンズ基材であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学部品。
8. 下記一般式（２）で表される繰り返し単位を有することを特徴とする熱可塑性樹脂。
   

   

   ［一般式（２）中、Ｒ^aは水素原子、アルキル基、もしくはアリール基を表し、Ｗ^aは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−から選ばれる連結基を表し、Ｌ^aはアリーレン基からなる連結基、または−ＣＨ₂−、−Ｏ−および−Ｃ（＝Ｏ）−からなる群より選択される１以上とアリーレン基との組み合わせからなる連結基（ただし、連結基のＷ側の端が−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−であることはない）を表し、ｍ１、ｎ１は各々独立に０もしくは１を表し、ｍ１＋ｎ１は１もしくは２である。］
9. 前記一般式（２）におけるｍ１とｎ１の組み合わせが、ｍ１＝０およびｎ１＝０であるか、ｍ１＝０およびｎ１＝１であるか、ｍ１＝１およびｎ１＝１であることを特徴とする請求項８に記載の熱可塑性樹脂。
10. ガラス転移温度が９０℃以上であることを特徴とする請求項８または９に記載の熱可塑性樹脂。
11. 波長４０５ｎｍにおいて厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が７０％以上であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
12. 波長５８９ｎｍにおける屈折率が１．６０以上であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。