JPS58171407A - プラスチックレンズ - Google Patents

プラスチックレンズ

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JPS58171407A
JPS58171407A JP5367082A JP5367082A JPS58171407A JP S58171407 A JPS58171407 A JP S58171407A JP 5367082 A JP5367082 A JP 5367082A JP 5367082 A JP5367082 A JP 5367082A JP S58171407 A JPS58171407 A JP S58171407A
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copolymer
optical
polymer
resin composition
substituted
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Sota Kawakami
壮太 川上
Hidenori Murata
秀紀 村田
Satoshi Matsunaga
聡 松永
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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】 本発明に射出成娶、圧縮成m咎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特定のスチレ
ン重合体若しくに共重合体、又に特定のスチレンモノマ
ーと不飽和二重結合を有するモノマーとの共重合体にお
いて、酸部分を金属塩とした重合体若しくは共重合体を
主成分とする光学用樹脂組成物に関する。
プラスチック光学用素子はポリスチレン系樹脂やポリメ
チルメタクリレート樹脂等の汎用樹kを光学用樹脂とし
て成型作製されており、軽量で、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、従来の汎用樹脂VCよるプラスチック光学用素
子では、そ6樹脂特性として、屈折率が比較的小さいう
えに、環境条件変化によって、光学用素子の面精度のく
るいが現われて、光学系としては不安定であり、信頼性
の低いものとなっていた。また用いる樹脂素材の結晶性
や分子配向性から、光学的な複屈折が大きい等の欠点を
有してお夛、プラスチック光学用素子の使用tm害する
要因となってい念。
一般に光学用素子の成8i!においては、樹脂組成物t
−溶融させたのち、金型内で冷却して成型品を得るが、
溶融時1の粘性が高い場合や樹脂素材の結晶性が強い場
合VCは、樹脂が不均一なまま冷却するので、成型品に
光学的な歪が残シ、特に、射出成型の場@には、金型内
に樹脂を射出するため、流動方向に対して、樹脂の分子
配向性が残留して、得られ几成形品の光学用素子でに複
屈折が生じやすい。このため、流動性が良好となるよう
比較的高温で溶融成型する場合に、Fi、樹脂素材自体
の安定性が重要となっていた。従って、耐熱性が高く、
成型性の良好な樹脂組成物が望まれていた。
しかるに、光学用11脂素材として透明で、利用可能な
比較的高屈折率のものに、特開昭56−36601号公
報記載のニトロ化スチレン、ノ・ロゲン化スチレン、ア
ミノ化スチレ゛ン、アミン化スチレンや他にポリスチレ
ン、ポリカーボネート、アク゛リロニトリルースチレン
共重合樹脂等が知られているが、いずれも複屈折が大き
く、高精密光学用素子の成型用樹脂としては、満足でき
るものではなかった。
また、ポリメチルメタクリレートは、光学用樹脂として
比較的良好な光学特性をもった樹脂であるが、環境条件
変化による面精匿のくるいが大きいという欠点があった
本発明の目的は、射出成型あるいは圧縮成mによっても
大きな複屈折を与えないで、かつ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にある。
本発明の他の目的は、耐熱性に優れた光学用樹脂組成物
及び光学用素子を提供することにある。
か′かる目的は、ベンセフ111個に対し、(1,02
個以上のカルボキンル基、スルホン酸基id<はリン酸
基含有する置換スチレンの重合体若しくは共重合体にお
いて、又はカルボキシル基、スルホン酸基若しくはIJ
ン酸酸基管中る置換スチレン5〜90重量部と不飽和二
重結合t−1飼又轄複数″個有スるモノマー10〜95
重量部との共重合体において、酸部分を金属塩の形に置
き換えた重合体若しくは共重合体C以下、本発明の重合
体という。
)t−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。
また、上記目的を達成する光学用素子は、本発明の重合
体を主成分として含む光学用樹脂組成物(以下、本発明
の光学用樹脂組成物という。)を成型することにより得
られることtI!I!、黴とする。
ここで、本発明の重合体を主成分として含むとは、本発
明の光学用樹脂組成物中95重量幅以上の含有量である
ことをいう。
本発明の重合体について述べると、本発明の重合体の1
つに、ベンゼン1m1mに対し、(1,02個以上゛の
カルホキフル基、スルポン酸基若しくはリン酸基を有す
る置換スチレンの重合体若しく蝶共1合体であり、これ
はスチレン(共)重合体中にカルボキシル基、スルホン
酸基あるいil IJンli基が含有されており、前記
の基がスチレン(共)重合体のベンゼン環1個に対し、
0.02個以上の比率であるものtいう。ここで、0.
02より低い比率のものでは、高屈折率とならず、耐熱
性が得られにくい。
tた、本発明の重合体において、他のもう1つの重合体
性、カルボキシル基、スルホン酸基若しくはリン酸基を
有する置換スチレンと、不飽和二重結合t−1個又は複
数個有するモノマーとの共重合体であって、咳不飽和二
重結合を有するモノマーとしては、アルキル基を有し、
そのアルキル基の訳累鳳子数は1〜8個のもの、あるい
はアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが好まし
い。
不飽和二重結合を1個有する好適なモノマーとしては、
エチレン、プロピレン、ブテン−11ペンテン−1,ヘ
キセン−11へブテン−1,3−メチルブテン−1,4
−メチルペンテン−1、複数個有するモノマーとしては
、ブタンエン等が含まれる。仁の中、エチレン及びアク
リル酸メチルが好適に用いられる。本発明における前記
モノマーとカルホキクル基、スルホン酸基若しくはリン
酸基を有する置換スチレンとで本発明の重合体が調整さ
れる。
前記カルボキンル基、スルホン酸基着しくはリン酸基を
有する置換スチレンとの共重合体において、置換スチレ
ンの含有率が5重量憾未満では、得られた重合体は高屈
折率のものとならず、90重量鳴を越える場合でに共重
合体中にフリーの酸性分が多く残9耐水性が悪くなる。
本発明の重合体を主成分とする樹脂組成物は高耐熱性で
あって、複屈折の小さな高屈折率を有する光学用素子が
得られる光学用樹脂組成物である。
本発明の重合体において、酸部分を金属塩の形に置き換
えるのに用いられる金属塩の金属イオンは、1〜3価の
原子価を有する・金属イオンである。
適当な一価金属イオンとしては、Ns+、 K+、 L
i+r C8”t AI!+# Hg+等があり、二価
金属イオンとしては、Be−)+、 Mg+F 、 C
a−1+、 Sr++、 Ba+−1−。
H1++ 、 zn++等があハまた三価金属イオンと
しては、At++t−、8C+++  、 、e−)+
+  、Y+++等が挙げられる。これらの中、本発明
でapb  tIX高屈高屈率折率える光学用樹脂組成
物の金属塩の金属イオンとして特に好ましく、耐熱性、
透明性の面からはNa 、 Zn   が%に好ましい
本発明の光学用樹脂組成物の重合方法としては、例えば
懸濁重合、溶液重分、塊状重合、放射線重合等が用いら
れる。
又、本発明における樹脂組成物は耐光性向上のために、
紫外線吸収#Ijt含有してもよい。紫外線吸収剤とし
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do−
ヒドロキンサリチル酸フェニル系化合物、O−ヒドロキ
ンベンゾフェノンA化0物、2− (o−ヒドロキシフ
ェニル)−ベンシトy°アゾール糸化合物、7アノアク
リレート系化付物等を用いることができる。さらにま良
熱安定剤として2,6−ジー第三ブチル−p−クレゾー
ル、2.4−−/−ifシル−−11Eプ?ルーフエノ
ール1.2.2’−メチレンビス(4−メチル′−6−
第三ブチルフェノール)、4.4’−ブチリデンビス(
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−第三ブチルフェノール)、
1,1.3−)リス(2−メチル−4−ヒドロキン−5
−第三ブチルフェニル)1タン、以下余白 −Mu −BuO CH,t−Bu (R: c12〜C14のアル中ル基)ジラウリルチオ
ジプロピオネート、ジステアリルテオジブロビオネート
、ジステアリルβ、β−チオ(@→−+2P −0−C
IOH21,P−G−0−CtoH21’)5等を含有
しても良い。
本発明の樹脂組成物は十分なる熱可脂性tA有するが、
成形時の流動性をより一層向上させるために可WI剤を
含有しても良い。可IIIIIIN4としては、2−エ
チルへ中シルフタレート、n−ブチルフタレート、イン
デカニル7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−エヂルヘキフルアジペート、セパンン酸、2
−エチルヘキシル等の二塩基酸のアルキルエステル類、
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、リン酸トリフェニル、リン酸トリキシレニル等
のリン酸アルキルエステル拳、エポキシ化オレイン酸オ
クチル、エポキシ化オレイン酸ブチル等のエポキシ化脂
肪酸エステル、その他、ポリエステル系可塑剤、塩素化
脂肪酸エステル類等、およそ可塑剤としての働き含有す
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。
また離形剤としてシリコンオイル、ジメチルポリシロキ
サン、ポリシロキサン、脂肪族フロロカーボン、流動又
は固形のパラフィン、プチルアンツドホスフエート、プ
トキシエチルア7ツドホスフエート、2−エチルヘキン
ルアシツドホスフエート、β−クロロエチルアシッドホ
スフェート、ジ(2−エチルヘキシル)ホスフェート、
エチル7 y t3コールアシッドホスフェ−1−1(
2−ヒドロキンエチル)メタクリレート・アシッドホス
フェート、アルキルアクリルオリゴマー等を含有しても
よい。
本発明の樹脂組成物を成型して、光学用素子を作る場合
の成型法灯射出成型法のほか、圧縮成型法あるいは射出
、、成型と圧縮成型の折衷法例えばローリンクス法、マ
イクロモールディング法等、およそ−担樹脂を溶融ある
いは半溶融させて成型させる方法はすべて適用できる。
本発明の光学用樹脂組成物による光学用素子はその緒特
性において、改善されているが、更に寸法安定性のため
に、成型品表mにコーティングをほどこすことによって
、耐吸湿性を向上させて′、結果的に寸法安定性を向上
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Kよって得られる光
学用素子とは、例えばスチールカメラ用、ビデオカメラ
用、望遠鏡用、眼鏡用、ハードコンタクトレンズ用、太
陽光集合用等のいわゆるレンズ―、ペンタブリズー勢の
プリズJllI%凹面鏡、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ティスフ類等、
光を透過することによって機能を発揮する素子をいう。
なお、本明細書において面精度とは、光学測定法による
ニュートンリングの変化数によって計細される。また、
複屈折とに、光が伝帳する媒質中で常波面と異常波面の
2つの行路に偏光し、速度は異なって伝わるため、各成
分の関#′cは位相関係が生じ、樹脂等媒質の特性と板
の厚さに比例してで与えられる。
を表わす。
従って、複屈折は光学的測定によってこの位相長管計測
することで求められる。
以下、実権例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されない。
実権例1 撹拌棒、m1度針、窒素導入管、冷却管を備えた4つロ
フラスコ中に、リン酸カルシウム2重量部、ドテシルベ
ンゼンスルホン酸す)III)Ao、02重量部、水5
0000重量部ら成る溶液を調整し、これに上記組成物
を加え、70℃で8時間重合し友。
こうして得られた重合体の熱変形111[は172℃で
あった。
この重合体’1230℃で射出成型して中心部の厚みが
3mのレンズ成型品を作成したところ、゛屈折率1.6
1であシ、複屈折は位相遅れが1401jの成型品が得
られた。この成型品を90℃、湿度50鳴RHの恒温室
に12時間放置したが、面精度変化はニュートンリング
変化数0〜1本であって何らの変形4昭められなかった
比較例1 、比較レンズサンプルとして、汎用ポリスチレン管同様
な条件で射出成型したところ、中心部厚みが3■の複屈
折は位相遅れが160[の成型品が得られた。゛また屈
折率に1.59であつ九。この成型品を90℃、湿度5
0tSRHの恒温室に12時間放置したところ、ニュー
トンリング本数が4本変化する面精度変化がみられた。
特許出願人  小西六写真工業株式会社代理人 弁理士
  、坂 口 信 昭 (ほか1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ill  ベンゼン環1個に対し、0.02個以上のカ
    ルボキンル基、スルホン酸基着しくにリン酸基を有する
    置換スチレンの重合体若しくは共重合体において、又は
    カルボキシル基、スルホン酸基若しく嬬リン酸基を有す
    る置換スチレンモノマー5〜90重量部と不飽和二重結
    合を1個着しくに複数個有するモノマー10〜95重量
    部との共重合体において、1部分を金属塩の形に置き換
    えた重合体若しくに共重合体を主成分として含むことを
    特徴とする光学用樹脂組成物。 (2)ベンゼン環1個に対し、0.02個以上のカルボ
    キンル基、スルホン酸基若しくはリン酸基を有する置換
    スチレンの重合体若しくは共重合体において、又はカル
    ボキシル基、スルホン酸基若しくはリン酸基を有する置
    換スチレンモノマー5〜901[置部と不飽和二重結合
    t−1個若しくは複数個有するモノマー10〜95重量
    部との共重合体において、酸部分を金属塩の形に置き換
    えた重合体若しくに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って得られる光学用素子
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