JPH03215508A - 光学素子用メタクリル系樹脂 - 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、耐熱性、低吸湿性及び低複屈折性に優れた光
学素子用メタクリル系樹脂に関するものである。

〔従来の技術〕

メタクリル樹脂は、透明性及び耐候性Ｋ優れ、機械的性
質や成形加工性などにバランスのとれた性質を有してお
り、シート材料あるいは成形材料として多方面に使用さ
れている。さらに、最近ではこうした特性を活かして、
ビデオディスク、オーディオディスク、コンピュータ用
追記型ディスクなどの光情報記録担体やカメラ、ビデオ
カメラ、投射型テレビ、光ピックアップなどのレンズ、
その他レーザービームプリンタプロジェクター複写機、
ファクシミリ、フレネルレンズ、光コネクターなど種々
の光学素子としての用途が広がっている。

しかしながら、メタクリル樹脂は吸湿性が高く、吸湿に
よる寸法変化や成形品のそりが生じたり、吸湿と乾燥の
長期くり返しサイクルによりクラックが発生するため、
商品によってはその使用が制約されている分野もある。

特に、光情報記録担休やそれらの光学系に用いる光ビッ
クアップレンズ、コネクターなどにはその影響が大きい
といわれている。

メタクリル樹脂に低吸湿性を付与する方法として、メチ
ルメタクリレートトンクロヘキシルメタクリレートとの
共重合体（特開昭５８−５３１８号公報）、メチルメタ
クリレートとシクロヘキシルメタクリレート及ヒペンジ
ルメタクリレートの共重合体（特開昭５８−１３６５２
号公報）が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記特許公報に示される共重合体は、メ
タクリル樹脂の低吸湿化は改善されるものの、耐熱性が
低下するという欠点を有していた。このため、メタクリ
ル樹脂にさらκ耐熱性を付与する方法として、■メチル
メタクリレートと脂環式炭化水素基をエステル部分に有
するメタクリル酸エステル（脂環式メタクリレート）と
の共重合体（％開昭６　０　−　１５５５５号公報）、
■メチルメタクリレートとシクロヘキシルメタクリレー
ト及びンクロへキシルマレイミドの共重合体（特開昭６
５−２４１０１　１号公報）が提案されている。

しかしながら、■の方法忙おいては脂環式メタクリレー
ト成分が耐熱分解性に劣るために、脂環式メタクリレー
ト成分比率を高くして極低吸水性の共重合体としても実
用的ではなｈ。また、■の方法は低吸水性メタクリレー
トとマレイミド成分を共重合させることにより、極低吸
水性と耐熱分解性を達成させることはできるが、得られ
る共重合体の強度が非常に弱くなって、成形材料として
使用できないのが現状である。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者らは、上述した問題点に鑑み酎熱性、低吸水性
、耐熱分解性及び機械強度に優れた光学素子用材料とし
て有用なメタクリル系樹脂を提供することを目的として
鋭意検討した結果、本発明を完成するに到った。

即ち、本発明は （Ａ）　　シクロヘキシルメタクリレート５０〜８０重
ｉｔ４ （Ｂ）　　メチルメタクリレート　１０〜ｓｏｌｉ董４
（０）　　スチレン　　　　　　　　５〜１０重ｉ係（
Ｄ）　　Ｖクロヘキシルマレイミド及びイソプロピルマ
レイミドから選ばれた少なくとも１種５〜１５１！（ｆ
鴫 からなる蛍１体混合物を′＃：．重合してなる光学素子
用メタクリル系樹脂である。

木発明のメタクリル系樹脂の第１成分であるシクロヘキ
シルメタクリレートは、光学素子用材料として有用な性
能を持たせるのに必要な成分であり、その使用割合は５
０〜８０重量憾である。ンクロへキシルメタクリレート
の使用割合が５０重量僑未満では得られる樹脂の極低吸
水性の付与が不充分であり、一方８０重量嗟を越えると
機械強度が非常に低下する。

次くい本発明のメタクリル系樹脂の第２成分であるメチ
ルメタクリレートの使用割合は１０〜３０重葦４であク
、１０重量優未満では樹脂の機械強度が低く々り、３０
重量鴫を超えると極低吸水性が不充分となる。

また、本発明のメタクリル系樹脂の第５成分であるスチ
レンの使用割合は５〜１０重ｆ４であり・　ｂｉｔ壬未
満では樹脂の機械強度が低くなり、１０重量憾を超える
と複屈折が高くなり、光学用途として適さなくなる。

さらに、本発明のメタクリル系樹脂は、第４成分として
シクロヘキシルマレイミド及びイソプロピルマレイミド
から選ばれた少なくとも１種を共重合させることによシ
、樹脂の耐熱性を向上させることができる。この場合、
使用割合は５〜１５重量憾であり、５重量幅未満では耐
熱性の向上が不充分であり、１５重量彊を超えると機械
強度が低下する傾向になる。本発明において、フエニル
マレイミドなどの他のマレイミド系単量体を使用すると
、得られる樹脂が黄色に帯色しやすくなる傾向になる。

本発明のメタクリル系樹脂は飽和吸水率が１．０畳以下
となるように各種成分比率が設計されており、飽和吸水
率が２．２４のメタクリル樹脂（　ＰＭＭ▲）よシも吸
水時の変形が大幅忙改良されている。そのため、光情報
記録体や各種レンズなどの光学素子用材料として有用で
ある。

また、本発明のメタクリル系樹脂は流動性が、ＭＦＲ値
で４〜４０の間にあることが好ましい。

流動性と分子ｆＦｉある相関関係にあるので、分子量が
対応する範囲忙あると言い換えることができる。ＭＦＲ
が４未満のときには射出成型時の複屈折が大きくなるた
め好ましくない。逆に４０を超えるときには分子量が小
さくなるために、機械的強度が小さくなり好ましくない
。また本発明のメタクリル系樹脂は、ＨＤＴｒ熱変形温
度）が１００℃を越えるように各種成分比率が設計され
ている。１００℃より低い場合には高温下での変形が起
き易くなり好ましくない。

本発明のメタクリル系樹脂は吸水性、機械的強度、及び
低複屈折性に均衡のとれた光学素子用成形材料である。

本発明のメタクリル系樹脂を得る重合方法としては、塊
状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合など、いずれの
重合方法を用いることも可能である。また、重合後、共
重合体中の各種重合助剤、残存単量体及ひオリゴマーな
どを取除くため九、脱気、再沈積製、各種貧溶謀による
洗浄などの方法をとることが、加熱成形時の帯色を防止
するのに有効である。

本発明のメタクリル系樹脂は、射出成形法のみならず圧
縮成形法、マイクロモールド法などのあらゆる成形方法
が適用でき、使用する際には酸化安定剤、離型剤、帯電
防止剤などの各種添加剤を添加することもできる。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。なお、実施例中の各種評価
は、以下の方法に従った。

■　飽和吸水率 ベレットを８０℃で２４時間乾燥し、シリンダー温度２
６０℃、金型温度６０℃で射出成形し、５０Ｘ１００Ｘ
２ｍの平板試片を得た。この平板を８０℃で乾燥した後
、重量を測定し、次いで９５℃の温水中に２４時間浸漬
した後重量を測定し、次の式により求めた。

■　ＥＤＴ（熱変形温度） ベレットから１　２７Ｘ１　２．７Ｘ＆４＋ｗの加圧成
形試片を得た後、Ａ８ＴＭ　　Ｄ６４８Ｖｃ従って測定
した。

■　ＭｙＲ（流動性） ＡＳＴＭ　　Ｄ１２３Ｂに従って、荷重１０ゆ、温度２
３０℃で測定した。

■　全光線透過率 厚み２ｍの平板を用い、Ａ日ＴＭ　　Ｄ１００３に従っ
て測定した。

■　複屈折 全艮２００ｍｍ、厚み５２１１１，中央部の幅１　２．
７＋ｗのダンベル試片を射出成形し、中央部の光路差を
偏光顕微鐘により測定した。

実施例１ 攪拌機を備えた内容積３ｔのセバラブルフラスコに純水
１　５０（Ｍ’を入れ、分散剤としてボｊピニルアルコ
ール１５１Ｆを加え溶解させた。

別にシクロヘキシルメタクリレート６　５　０　ｆ１ス
チレン５０ｔ１　メチルメタクリレー｝　２００？、シ
ク口へキシルマレイミド１００ｔの単ｆｔ体ｉ合物にｎ
−オクチルメル力ブタン１．０？及びアゾビスイソブチ
ロニトリル１．０２を攪拌溶解した混合物をセバラブル
フラスコに投入し、窒素置換しなから４　０　０　ｒｐ
ｍで攪拌した。その後、８０℃に加熱して重合を開始さ
せ、ピーク時間後９８℃で１時間重合を行った。

得られたビーズ状重合体をＰ別、水洗し、７５℃で２４
時間乾燥した後、押出機に供給しシリンダー温度２５０
℃で押出してベレット化し、各種評価を行った。結果を
第１表Ｋ示す。

実施例２〜６．比較例１〜７ 単量体混合物を第１表に示すものに変更した以外は、実
施例１と同様に実験を行った。結果を第１表に併記する
。

なお、得られた厚み２ｍの平板は、いずれも透明性が良
好で、全光線透過率は９２４であった。

〔発明の効果〕

上述した如く、本発明のメタクリル系樹脂は、耐熱性、
低吸湿性及び低複屈折性に優れるものであるため、光情
報記録担体や各種レンズなど種々の光学素子用材料とし
て有用であや、工業上優れた効果を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）シクロヘキシルメタクリレート ５０〜８０重量％ （Ｂ）メチルメタクリレート１０〜３０重量％ （Ｃ）スチレン５〜１０重量％ （Ｄ）シクロヘキシルマレイミド及びイソプロピルマレ
   イミドから選ばれた少なくとも１種５〜１５重量％ からなる単量体混合物を共重合してなる光学素子用メタ
   クリル系樹脂。