JPS5978219A - 光学用樹脂組成物および光学用素子 - Google Patents

光学用樹脂組成物および光学用素子

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JPS5978219A
JPS5978219A JP19026282A JP19026282A JPS5978219A JP S5978219 A JPS5978219 A JP S5978219A JP 19026282 A JP19026282 A JP 19026282A JP 19026282 A JP19026282 A JP 19026282A JP S5978219 A JPS5978219 A JP S5978219A
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optical
styrene
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resin
butylstyrene
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Satoshi Matsunaga
聡 松永
Sota Kawakami
壮太 川上
Hidenori Murata
秀紀 村田
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】 本発明は光学用樹脂組成物に関し、更に詳しくはスチレ
ン類及びアクリル酸エステル類の共重合によってえられ
る光学用樹脂組成物に関する。
更にまた前記光学用樹脂組成物を射出成型、圧縮成型等
することによって作られるプラスチック光学用素子に関
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樹脂等の汎用樹脂を光学用樹脂
として成型作製されておシ、軽量で、透明性を有するこ
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、従来の汎用樹脂による
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、結像光路の精度が得られず、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
定であシ、信頼性の低いものであった。用いる樹脂素材
の結晶性や分子配向性から、成型時に樹脂組成物の粘度
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比較的高温で溶融成型する場合
には、樹脂の熱分解が認められるため樹脂素材自体の安
定性が重要であった。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、この場合熱変形温匣が
下がシ、耐熱性が劣ることになる。従って、流動性が改
善されかつ熱変形温度が高く、成型性の良好な樹脂組成
物が望まれていた。
特に、レーザー光を利用した情報の読み取)、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
して用いる樹脂素材の特性として、るL屈折が小さく、
耐熱性、耐湿性及び1IIit衝撃性を有することが沌
要であって、改善が望まれていた〇これ丑でに光字用樹
力ぼ素材として、透明で、比較的高屈折率のものに特開
昭56−36601号公報に記載のニトロ化スチレン、
ハロゲン化スチレン、アミン化スチレン、アミン化スチ
レンや他にポリカーボネート、アクリロニトリル−スチ
レン共m合樹脂等が知られているが、いずれも複屈折が
大きく、高梢密光素用累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精度のくるいや屈折率変化が太
きいという欠点があった。
一方、t−ブチルスチレンの単独重合体及びL−ブチル
スチレンとスチレンの共重合体等を光学用樹脂として使
用するという提案もされている(%願昭57−4513
3号)。
しかし、これらのt−ブチルスチレンの重合体及び共重
合体は耐衝撃強度が小さく、もろいという欠点があった
本発明の目的は前記した状況に鑑み、射出成型あるいは
圧縮成型等によっても大きな″OL屈折を与えることが
なく、かつ熱変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にめる。
本発明の他の目的は、価撃強さが改良された成型性の良
好な光学用樹脂組成物を提供することにある。
かかる本発明の目的は、t−ブチルスチレン、スチレン
並びにメタクリル酸エステル及び/またはアクリル酸エ
ステル(以後(メタ)アクリル酸エステルと略記する)
からなる共重合体(以下、本発明の共重合体という。)
を主成分として含むことを特徴とする光学用樹脂組成物
及び該組成物を成型することによって得られる光学用素
子にょって坏hZ ’aれる〇 本光明省等は鋭慮研死の結末、t−ブチルスチレン、ス
チレン及び(メタ)アクリル酸ニスデルからなる共爪酋
体によれば複屈折が小きく、流動性に1誕nかつ熱変形
温度が市く、袖粘強さが改良されたJ成型性の艮好な光
学用樹脂組成物の得られることを見いだした。
本発明の共1合体におけるt−ブチルスチレンに対する
スチレンと(メタ)アクリル酸エステルとの第11との
好ま−しい比率は、重量比で1:20から11:9の間
にあることであり、さらに好ましくは、1:3から1;
10の間にあることである。
まだ、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルとの好ま
しい比率は重量比で20:1から1:20である。
本発明の共重合体におりる好ましい実施態様はL−ブチ
ルスチレンを全モノマー帛位に対して5〜55重量%、
スチレンを1〜85重量%および(メタ)アクリル酸ニ
スデルを10 M 鎚’ %以上含有するものである。
本発明のj(重合体においては(メタ)アクリル酸エス
テルは2種類以上の異なるモノマーを用いることもでき
る。
本発明の共重合体において使用される(メタ)アクリル
酸エステルは、好ましくは、炭素原子数1〜10のアル
キル基を有するものである。
好ましいアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステ
ルとしては例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸t−ブチル、メタクリル酸メチル、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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸インボロ
ニル、メタクリル酸アダマンタンメタクリル酸グリシジ
ル、エチレングリコールジメタクリレート、ブチレング
リコールジ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成に用いられる一連のアクリル酸
エステル類等をあげることができるが、これらの(メタ
)アクリル酸エステルに限定されるものではない。
本発明の共重合体において使用されるさらに好ましい(
メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリ
ル酸メチルメタクリル自メシクロヘギゾル、メタクリル
酸メメ診クロヘキシルメタクリル酸フェニル等をあげる
ことができる。
次に、本発明の共重合体の具体例を挙げる←が、これら
に限定されるものではない。なお括弧内の数字は重量比
を表わす。
(1)t−ブチルスチレン−スチレン−メタクリル酸メ
チル(20:40:40)l・t’ t MW = 2
00000(2)t−ブチルスチレン−スチレン−メタ
クリル酸メチル(55:15:30)   MW=13
0000(3) t−ブチルスチレン−スチレン−メタ
クリル酸シクロヘキシル(15:40:45 )   
MW= 110000(4)t−7’チルスチレン−ス
チレン−メタクリル酸フェニル(15:40:45) 
  MW= 140000(S) t−ブチルスチレン
ースチレンーメククリル酸シクロヘキシル(15:40
:30)   MW= 160000(6) t−ブチ
ルスチレン−スチレン−メタクリル酸−2−メチルシク
ロヘキシル (25:35:40)   MW=190
000(7) t−ブチルスチレン−スチレン−アクリ
ル酸メチル(50:40:10)   yrw= 19
0000(8)も−ブチルスチレン−スチレン−メタク
リル酸メチル−メタクリル酸シクロヘキシル (15:41J:30:15)  MW= 11000
0本発明の共重合体では1、光年用樹脂と17て要求さ
れる様々性能を極端に妨けない条件のもとでは、例えば
ガラス繊維の混入、スチレン−ブタジェンゴム、アクリ
ルゴム、ブタジェンオリゴマーの様なゴム成分のブレン
ド、アクリロニトリルとの共重合、及び米国特許第3,
787,525号記載の5hell−coi・・・壓ポ
リマーと類以した構造の付与等矧々の公知技術を利用し
て、耐衝撃性の向上、寸法精度の向上等をはかる措置を
とることもできる。
本発明の4ffi脂組成物の重合方法は、特に限定する
ものではないが、例えば懸濁重合、乳化重合、溶液重合
、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、
紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤としては
、可視域の透過重重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
ロキシサリチル酸フェニル系化合物、o−ヒドロキシベ
ンゾフェノン系化合物、2  (o−ヒドロキシフェニ
ル)−ベンゾトリアゾール糸化合物、シアノアクリレー
ト系化合物等を用いることができる。
さらにまた熱安定剤として2.6−ジー第三ブチル−p
−クレゾール、2.4−ジ−メチル−6−M三ブチル−
フェノール、2.2′−メチレンビス(4−メチル−6
−第五)゛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)、4I4
′−チオビス(3−メチル−6−第三ブチルフェノール
)、l、1.3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ
−5−第三ブチルフェニル)ブタン、 t −B u          0H(l尤:CI2
〜C14のアルキル基)、ジラウリルチオジグロピオネ
ート、ジステアリル等を含イ1しても艮い。
不発り」の樹脂組成物は成形時の流動性をより一層向上
させるために可塑剤を含有しても艮い。町14 剤トし
て&J:、2−エチルへキシルアジペート、n−ブチル
フタレート トリデカ二〜ルフクL,/−1.、ヘン°ナルフタレー
ト、ノニルフタL/−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、セバシン[、2−エチル
へキシルJ〈塩基酸のアルキルニスデル類、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I/ニル切のリンは
アルキルエステル類、エポキシ化オレ1゛ン酸オクチル
、エポキシ化オレイン鮫ブヂル等のエボギシ化脂肪酸ニ
スデル、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。
また滑剤として、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、ブチルアシッドホスフェート、プ
トキ7エチルアシッドホスフエート、2−エチルへキシ
ルアシッドホスフェート、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、
エチレングリコールアシッドホスフェート、(2−ヒド
ロキシエチル)メタクリレート・アシッドホスフェート
、アルキルアクリレート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7て、光学用素子を作る場
合の成型法は射出成型法のほか、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、およそ一旦樹脂を溶融あるい
は半溶融させて成型させる力泳はずべて虐用できる。こ
れらの成型法のうち、従来の汎用側脂では複屈折の程度
が比較的太きくなっていた成型法はど本発明の効果は太
きい。具体的には例えば射出成型法において本発明は最
も有オリであシ、射出成型と圧縮成型との折衷法および
圧縮成型法において有利である。
ここに被屈折とは光が伝播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、
各成分の間には位相関係が生じ、樹脂等IA.負の特性
と板の厚さに比例して位相差が2π 生じる。位相差はφはφ= −7− ( no− no
) t で与えられる。
ここでn。、ncは常光線,異常光線の屈折率、tは媒
質の厚さ、λは空気中の波長、を表わす。
従って、複屈折は光学的測定によってこの位相差を計測
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、成型することで得
られる光学用部子では、複屈折が大巾に改善され、従来
の汎用樹脂と比較すれば、極めて好適な光学用素子であ
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II価字種牛
に対しても改屈される。
本発明のjJ JJ!’l +filL成物を成型して
イ,tられる光学用素子の特性は改良されているが、更
に、安定性向上のために、成型品表面にコーティングを
ほどこすことによって、耐吸湿性をより向上させ、結果
的に寸法安定性を工9向上させる手段を採ってもよい。
本発明の位↑脂組成物を成型することによって得られる
光学用素子とは、例えはスチールブス2′う用、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、太陽光集光用等のいわゆるレンズ類、ペンタプリズ
ム等のプリズム類、凹面鏡、ポリゴン等の鏡類、オプデ
イカルファイバー、光導波路等光導性菓子類、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、り類
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。
以下、実施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。なお、以下の実施例において
、「部」とは「M置部」を示す。
実施例−1 七−ブチルスチレン          55部スチレ
ン              15部メタクリル酸メ
チル         30部ラウロイルパーオキサイ
ド      0.5部冷却管、窒素導入管、撹拌棒、
温度計の装着された反応釜に、リン酸カルシウム1部、
ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.01部、蒸留水
200 部を準備し、これに上記組成物を加え、75℃
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、前記具体例(2)の重合体を得た。この
重合体に、熱安定剤として2.6−ジターシャリブチル
−4−メチルフェノール0.2部、紫外線吸収剤として
ベンゾトリアゾール系化合物(城北化学社製、 JIi
’−77)0.1部を加え、ベレット化し樹脂組成物を
得た。この樹脂組成物を樹脂の温度を230℃として射
出成型して中心部の厚さ3瓢の本発明のレンズサンプル
1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60度であシ、屈折率は1.54であった。又、本
樹脂の熱変形温度はJISK−6871試験法で113
℃であった。
本樹脂の衝撃試験値はJISK−7110アイゾツト衝
撃試験法で1.6であった。
実施例−2 実施例−1に示した樹脂組成物を樹脂温度255℃とし
て射出成型して直径12.0crn、厚さ1.2調の本
発明の円盤状サンプル1を作成したところ、複屈折特性
である位相遅れが36度であった。
実施例−3 t−ブチルスチレン          15部スチレ
ン               40部メタクリル酸
シクロヘキシル      45部ラウロイルパーオキ
サイド       1.0部上記組成よシ成るモノマ
ー混合物を使用した以外は実施例−1と同様にして前記
具体例(4)の重合体を得た。更に実施例1と同様の添
加剤を加え、レンズ成型品を得た。このレンズ成型品の
中央部厚さ3Wrlnの複屈折特性である位相遅れは3
5度であシ、屈折率は1.51であった。又、本樹脂の
熱変ブ杉温度はJISK−6871試験法の乗件で11
5℃であつだ0 これを本発明レンズサンプル2とする。
本樹脂の衝撃試験値はJISK−7110アイゾソド衝
撃試験法で1.8であった。
実施例−4 実施例−2に示した樹脂組成物を樹脂温度260℃とし
て射出成型して直径12.0 cm 、厚さ1.2震の
本発明の円盤状サンプル2を作成したところ複屈折特性
である位相遅れが15度であった。
実施例−5 t−ブチルスチレン          15部スチレ
ン               40部メタクリル酸
メチル          30部メタクリル酸シクロ
ヘキシル      15部ラウロイルパーオキサイド
      0.5部上記組成よシ成るモノマー混合物
を使用した以外は実施例−1と同様にして前記具体例(
8ンの重合体を得た。実施例−1と同様の添加剤を加え
、レンズ成型品を得た。このレンズ成型品の中央部厚さ
3閣の複屈折特性である位相遅れは40度であ択屈折率
は1.52であった。又、本樹脂の熱変形温度はJIS
K−6871試験法の条件で116℃であった。
これを本発明レンズサンプル3とする。
実施例−6 実施例−3に不した樹脂組成物を樹脂温度260℃とし
て射出成型して直径12.0crn厚さ1.2mmの本
発明の円盤状サンプル3を作成したところ複屈折特性で
ある位相遅れは18度であった。
本樹脂の衝撃試験値はJISK−7110アイゾツト衝
撃試験法で1.7であった。
比較例−1 ポリスチレン(スタイロン685L旭ダウ社製)を用い
、実施例−1と同様に成型したところ、レンズ成型品の
中央部厚さ3瓢における複屈折は位相遅れが300・度
であり、屈折率は1.59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℃であった。これを比較レンズサンプル−1
とする。
本樹脂の衝撃試験値はJISK−7110アイゾツト試
験法で1.3であった。
比較例−2 スチレン              65部メタクリ
ル酸シクロヘキシル      35部ラウロイルパー
オキサイド       2部上記組成よ)成るモノマ
ー混合物を使用した以外は実施例−1と同様にして、レ
ンズ成型品を得た。このレンズ成型品の中央部厚さ3門
の″fJL屈折特性である位相遅れは160度であυ、
屈折率は1゜52であった本樹脂の熱変形温度はJIS
K−6871試験法の条件で92であった。
これを比較レンズサンプル−2とする。
本樹脂の衝撃試験値はJISK−7110アイゾツト衝
撃試験法で0.9であった。
以上にえられたサンプルとその特性を第1表に掲げた。
第  1  表 第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り、かつ複屈折
性は良好で、熱変形もしにくいことがわかる。
代理人   桑 原 義 美 166

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) t−ブチルスチレン、スチレン並びにメタクリ
    ル酸エステルおよび/またはアクリル酸エステルから成
    る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. (2) t−ブチルスチレン、スチレン並びにメタクリ
    ル酸エステルおよび/またはアクリル酸エステルから成
    る共重合体を主成分として含むことを特徴とする光学用
    樹脂組成物を成型することによって得られる光学用素子
JP19026282A 1982-10-28 1982-10-28 光学用樹脂組成物および光学用素子 Granted JPS5978219A (ja)

Priority Applications (1)

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JP19026282A JPS5978219A (ja) 1982-10-28 1982-10-28 光学用樹脂組成物および光学用素子

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JPS5978219A true JPS5978219A (ja) 1984-05-07
JPH0131777B2 JPH0131777B2 (ja) 1989-06-28

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ID=16255213

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JP19026282A Granted JPS5978219A (ja) 1982-10-28 1982-10-28 光学用樹脂組成物および光学用素子

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8729205B2 (en) * 2003-09-30 2014-05-20 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Flowability improver for engineering plastics, thermoplastic resin compositions containing the same and molded articles of the compositions

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8729205B2 (en) * 2003-09-30 2014-05-20 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Flowability improver for engineering plastics, thermoplastic resin compositions containing the same and molded articles of the compositions

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JPH0131777B2 (ja) 1989-06-28

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