JPS58162610A - 光学用樹脂組成物及び光学用素子 - 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ａｍ、圧ｍ＃ｉＩｔ瀧等によって作られる
プラスチック光学用素子及び、これに用いられるｔ−ブ
チルメチレフ１１０重量憾以上含有する共重合体を主成
分として含む光学用樹脂ａｌ成物に関する。

プラスチック光学用素子はポリスチレン樹脂、ポリカー
ボネート樹脂やアクリルＩＩ＆等の汎用―脂を光学用樹
脂としてａｍ作製されておプ、１量で、透明性を有する
ととに加えて、大量生産が容易であることから、近年、
その需要が増大している。しかし１、従来の汎用１１１
ｉ１によるプラスチック光学用素子は、その樹脂特性か
ら複屈折が大きいため、結像光路の積置が得られず、そ
の上に、光学用素子に屈折率変化が現われて、光学系と
しては不安定でＴｏシ、信頼性の低いものであった。用
いる１１脂素材の結晶性中分子配向性から、ＦＲ型時Ｋ
ＩＮ脂組成物の粘捉が高いと、冷却後に歪が残留して、
複屈折が生じやすくなる。

流動性が良好となるよう連着的ａｌｌｉＩＩｌで溶融Ｆ
Ｉｉｔ型する場合には、樹脂の熱分聯が随められるため
樹１１素材自体の安定性が重畳であつ九。又、一般に分
子量を小さくすれば、樹脂の流動性は大きくなるが、こ
の場合熱変形１１Ｋが下が９、耐熱性が劣ることになる
。従って、流動性が改善されかつ熱蛮触Ｉｌｌ匿が高く
、我湯性Ｏ良好な―脂組成物が望まれていた。

轡に、レーザー光を利用した情報のＷＲ魯取り、書き込
み等に用いられる高精密光学系においては、光学用素子
として用いるｌＩ脂素材の特性として、複屈折が小さく
、耐熱性、耐湿性及び耐衡撃性を有することが１要であ
って、改善が望まれていた。

これ１でに光学用樹脂素材として、ａ＃１で、比較的高
屈折率のもＯＫ特開昭５６−３６６０１号公’ＪＪｄ　
Ｋ記載のニトロ化スチレン、ノ１０ゲン化スチレン、ア
ミノ化スチレン、アミノ化スチレンや他にホリカーポネ
ート、アクＩＪロニトリルースナレン共重合樹脂等が知
られているが、いずれ４ＩＩｉ！屈折が大きく、高精密
光素用素子の成蟹用―脂としては、満足できるものでに
なかつ九〇 また、ポリメチルメタクリレートは光学用樹脂として比
較的複屈折が小さく、良好な特性をもった樹脂であるが
、環境条件変化による面糟良のくるいや屈折率変化が大
きいという欠点があった。

本発＃４書等は鋭意研究の結果、ｔ−ブチルスチレンを
特電量以上含む重合体又は共１ｆｔ体によれば、複屈折
がかなシ小さく、流動性に優れかつ熱ｉ形一度が島く、
ａ型性の良好な光学用Ｉｉ脂組成本鞄明の目的は、射出
５！瀧ある鱒は圧ＪｌａｔＩｉ等によっても大きな複屈
折を与えることがなく、かつ熱ｆ形が小さく高屈折率を
有する光学用樹脂組成物及び光学用素子を提供すること
Ｋある。

本発明の他の目的は、ＦｉｔｌＩ性の良好な光学用樹脂
組成物を提供することＫある。

かかる本発明の目的は、。ｔ−ブチルスチレンを食上ツ
マ−に対し、ｌＯ重量憾以上、好ましくは５０重貴鳴以
上含有する重合体又は共重合体（以下、本発明の共重合
体°という。）を主成分として含むことｔ−特徴とする
光学用樹脂組成物によって達成される。ここで、ｔ−ブ
チルスチレンが全モノマーＫＮして１０重量鳴未満であ
ると、複屈折性など前記本発明の目的を達成できない。

また、上記目的を違ａする光学用素子は前記本発明の共
重合体を主成分として含む光学用樹脂組成物を成型する
ことによシ得られることｔ％黴とする。ここで本発明の
重合体又は共重合体を主成分として含むとは、ｉｍｋｌ
ｌｉＦｌｔ物中［９５重量憾以上含むことをいう。

本発明の光学用樹脂組成物において、本発明の共重合体
を主成分とする樹脂（以下、本発明の樹脂組成物という
。）では、複屈折の改善に対して着しい向上が認められ
、しかも熱変形ｍ１ｌｌの向上も蘭められる。

本発明の光学用樹脂組成物の構ａ素材を説明する。本発
明に係る樹脂組成物は、ｔ−ブチルスチレンの単独重合
体でもいいが、他の単量体との共１合体でも良い。他の
単量体としては重合後、透明性全損なわない単量体成分
であればどんなものを含んでもよい。例えば、スチレン
、ベンゼン核にｔ−アミル基等のパルキイなＴルキル基
ｔ１個以上有するアルキル置換スチレン類、ベンゼン核
に２エノキ７基、ベンジロキシ基、ｔ−ブトキシ基勢の
アルキルオ手シ基ｔ１個以上有するアル中ルオキシステ
レン類、ベンゼン核に２エニルテオ基、メルカプト基等
を１個以上有するアルキルチオスチレン類、Ｎ−ビニル
カルバゾール、ビニルナフタレン等の縮合芳香族ビニル
化合物、メチルメタクリレート、１チルアクリレート、
シクロへ中シルメタクリレート、アダマンチルメタクリ
レート、メチルシクロへキシルメタクリレート、インボ
ロニルメタクリレート、グリシ１ジルメタクリレート及
び、特公昭５１−２５１９号公報記載のポリマー合ａＫ
用いられる一連のアクリル酸エステル類、ベンゼン核に
ハロゲン原子を１個以上有する核置換フェニルメタクリ
レート類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル勢の
共役ニトリル類、エチレンｙｔ７コーλ、フロピレンゲ
リコール、。

ジエチレングリプール、ペンタエリスＩＪ　）−ル、ト
リメチロールプロパン等の多価アルコールとメタクリル
酸とのエステル−、アリルジグリコールカーボネート等
のアルキルアリルエーテル類等が用−られるがスチレン
ｊＩが％に好ましい。

本発明の１１＆組観物の１合力法は、特に限定するもの
でになりｈが、儒えば懸濁重合、溶液重合、塊状重置、
放射線重合等が用φられる。

又、本発明における樹脂組成物扛耐光性同上のために、
紫外ａｌ！吸収銅【含有してもよｉ０紫外縁吸収嗣とし
ては、可視域の透過率まで減少させるものでなく、他の
樹脂特性を劣化させるものでなければ良く、例えば０−
ヒドロキ７サリナル鹸フェニル系化合物、０−ヒドロキ
ンベンゾフェノン糸化ｅ　物、２−（ｏ−ヒドロキシフ
エニル）−ベンゾトリアゾール系化合物、ンγノアクリ
レート系化合物等を用いることができる。

烙らＫｔた熱安定剤として２．６−シー第三プナルーｐ
−クレゾール、２．４−ジ−メチル−６−第三ブナルー
フエノール、２．２’−メチレンビス（４−メテルー６
−第三ブチルフェノール）、４．４’−ブナリチンビス
（３−メチル−６−第三ブチルフェノール）、４．４′
−チオビス（３−メチル−６−第三１チルフエノール）
、１，１．３−　トリス（２−ノナルー４−ヒドロキシ
−５−概三ブナルフェニル）ブタン、 以下余白 −Ｂｕ （Ｒ：　Ｃ１２〜ＣＯのアル命ル基） ンラウリルチオジプロビオネート、ジステア１３ルナオ
シプロピオネート、ジステアリルββ−テオジブテレー
ト、（Σヒ０−Ｐ＋０−Ｃ１□Ｈ２１）２、（伜Ｏ→２
Ｐ−０−ＣＩＯＨ２１％Ｐ（−ｏ　−Ｃ１０Ｈ２１）５
等を含有しても良い。

本弁明の樹脂組成物は成形時の流動性をよシ一層向上さ
せるために町ｍ咽を含有しても良ｉ、町１１１削として
ａ、２−エチルへキシルフタレート、ｎ−ブチルフタレ
ート、インデカニルフタレート、トリデカニルフタレー
ト、ヘプチルフタレート、ノニルフタレート等のアルキ
ルフタレート類、２−エチルへキシルアジペート、セパ
７ン酸、２−エチルヘキシル等の二塩基酸のアルギルエ
ステル類、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リ
ン酸トリクレジル、りン鐵トリフェニル、りン酸トリキ
７レニル等のリン酸アルキルエステル類、エポキシ化オ
レイン鐵オクチル、エボキン化オレイン皺ブチル等のエ
ポキシ化脂肪酸エステル、その他、ホリエ不テル糸可ｍ
削、塩素化脂肪微エステル類等、およそ可ｍ銅としての
働きを有するものであれば、どんなものでも用いること
ができる。

又、これらは二種以上併用しても良い。

また清明として、ンリコンオイル、ジメテルボＤ’／Ｈ
キナン、ポ１ｊンロキサン、脂肪族フｏｏカーボン、流
動又は固形のパラフィン、プチルアンツドホス２エート
、プトキシエテルアンツドホスフエート、２−エチルヘ
キシルア７ツドホスフエート、β−クロロエテルアンツ
ドホスフエート、ジ（２−エチルへ中クル）ホスフェー
ト、エチレングリコールアンラドホスフェート、（２−
ヒドロキクエチル）メタクリレート・１ジツドホスフエ
ート、アルキルアクリレートオリゴマーｅｔ含有しても
よ−０ 本発明の樹脂組成物ｅＩｉｔｓｔ、て、光学用素子管作
る場合の硯濃法は射出１ｌｃｊＩＩ法のほか、圧縮成型
法あるＶｈは射出ＷｊＩＬ瀝と圧縮成型の折衷法例えば
ローりンクス法、マイクロモールディング法等、およそ
−担樹脂ｔＩＩＩａｌＩあるいは半溶融させてｖｊｔ型
させる方法はすべて適用できる。これらの成型法のうち
、従来の汎用１１１にでは複屈折の程度が比較的大きく
なっていた成域法はど本発明の効果は大きい。具体的に
Ｆ１仇えに射出ａ型法において本発明は最も有利であシ
、射出成型と圧縮成型との折衷法および圧縮ＦＩｉ、ａ
ｌｌ法において有利である。

ここに複屈折とに元が伝帳する媒貰中で常波面と異富阪
面の２つの行路に偏光し、速度は異なって伝わるため、
各成分の間には位相関係が生じ、掬脂等媒質の特性と板
の厚さに比例して位相差かられる。

會表わす。従って、複屈折は元学的創定ＶＣよってこの
位相差を組欄することで求められる。

本発明の光学用樹脂組成物を用いて、＆型することで得
られる光学用素子では、他屈折が大巾ＶＣ改讐塾れ、従
来の汎用樹脂と比較すれば、極めて好適な光学＃ｉ素子
であることが明確となるものである。

本発明の光学用樹脂組成物による成形品は耐衝撃性に対
しても改善される。

本発明の樹脂組成物を成型して得られる光学用素子の特
性は改良されているが、更に、安定性同上のために％５
！型品表面にコーティングｔはどこすことによって、耐
吸湿性をよシロ上させ、結果的に寸法安定性をよシロ上
させる手段を採ってもよい。

本発明の樹脂組成物を成型することによって得られる光
学用素子と鉱、例えばスチールカメラ用、ビデオ鵞メラ
用、望遠鏡用、眼鏡用、ハードコンタクトレンズ用、太
曙光集合用等のいわゆるレンズ拳、ペンタプリズム等の
プリズム類、凹面鏡、ポリゴン等のａｍ、オプティカル
ファイバー、先導波路等光導性素子類、光学方式ビデオ
ディスク、オーディオディスク等のディスク類等、光を
透過することによって機Ｓ會発揮する素子をいう。　　
１、以下、′！ｊ！論例によ〕本発明上具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されない。なお、ｊ′Ｌ下の
実線例において、１部」とは「重量部」を示す。

実−例−ｌ 冷却管、ｉ１３に導入管、攪拌棒、ａｍ計の装着された
反応甚に、りン酸カルシウム１部、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ソーダ０．０１部、Ｍｉｌ水２ｏ。

Ｓを準備し、これに上記組成物を加え、７０℃で６時間
反応させた。重合完了後、塩酸処理、水洗、濾過、乾燥
させ、重合体を得た。この重合体に、熱安定鋼として２
，６−ジタージヤリプテルー４−メチルフェノール０．
２部、紫外線吸収鋼としてベンゾ）　１７１ゾ一ル糸化
合物（域北化学社製、ＪＦ−７７）　０．１部を加え、
ベレット化し樹脂組成物を得た。この樹脂組成物ｔ−樹
脂の１！［ｔ−２３０’Ｃとして射出ｆＩｔ型して中６
部の厚さ３部ｍの本発明のレンズサンプルｌを作成した
ところ、中心部で複屈折特性である位相遅れが１００［
であり、屈折率Ｆｉ１．５８であった。又、本ｅｒｒの
熱変形温１ｊｔｉＪ１ＢＫ−６８７１試験法で１０６℃
であった。

実線例−２ 使用モノマーｔ−ｔ−ブチルスチレン１００部に番えた
以外は実線１１−１と同様和して、レンズ成型品を得た
。このレンズＦＩｔＩｉｉ品の中央部厚さ３■の複屈折
特性である位相遅れは６０［であり、屈折率は１．５７
であった。これを本発明レンズサンプル２とする。本樹
脂の熱変形瀉ｆはＪＩ８に一６８７１試験法の条件中１
１２℃であった。

実施例−３ 上記組成よ〉成るモノマー混合物を使用した以外は実線
例−１と同様にして、レンズｇ型品を得た。このレンズ
成潅品の中央Ｓ犀さ３■の複屈折特性である位相遅れは
１５０１ｊであり、屈折率は１．６０でありた。又、本
ｌ１１１１の島を形一度はＪＩ８に−６８７１試験法の
条件で１０８℃であった。

これｔ本発明レンズサンプル３とする。

比較秒１−１ ポリスチレン（スタイロン６８５．旭ダウ社製）を用い
、実線例−１と同様ＶＣ，成型したところ、レンズ成型
品の中央部厚さ３■にお轄る複屈折は位相遅れが３００
ｔであシ、屈折率Ｆｉ１．５９であった。又本樹脂の熱
変形温度はＪＩＳＫ−６８７１試験法の条件で８７℃で
あつ九。これｔ比較レンズサンプル−１とする。

比較例−２ ４−１０ムステレン７５部、スナレン２５１１Ｓよシ成
るモノマー混合物を使用した以外は実軸例−１と同様に
して、レンズａ８１品１ｒ得た。このレンズ＆型品の中
央部厚さ３■における徐屈折は位相遅れが５５０皺であ
シ、屈折ＩＩｊＡは１．６３であった。

これｔ比較レンズサンプル−２とする。

実施例−１〜３′＆び比１Ｍ例−１，２における本発明
レンズサンプル１〜３および比較レンズサンプル１，２
０％性値比較表ｔ＠１表に示す。

＠１表から明らかなように、本発明の光学用樹脂組成物
による光学用素子は比較的高屈折率であシ、かりＩ［屈
折性は良好で、熱変形もしにくいことがわかる。

特許出願人　　小西六写真工巣株式会社代理人弁理士　
　坂　口　信　昭 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）　　ｔ−ブチルスチレンを食上ツマ−に対し、１
   ０重量憾以上含有する重合体又は共重合体を主成分とし
   て含むことｔ特徴とする光学用樹脂組成物。 ［２）　　ｔ−ブチルスチレンを全モノマーに対シ、１
   ０１量鳴以上含有する重合体又は共重合体を主成分とし
   て含む光学用１１＆組成物を酸部することによシ得られ
   る光学用素子。