JPS63291911A - Optical resin material - Google Patents

Optical resin material

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Publication number
JPS63291911A
JPS63291911A JP62127374A JP12737487A JPS63291911A JP S63291911 A JPS63291911 A JP S63291911A JP 62127374 A JP62127374 A JP 62127374A JP 12737487 A JP12737487 A JP 12737487A JP S63291911 A JPS63291911 A JP S63291911A
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JP
Japan
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weight
optical
monomer
resin material
formula
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JP62127374A
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Japanese (ja)
Inventor
Takateru Imai
今井 高照
Hisao Nagai
永井 久男
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63291911A publication Critical patent/JPS63291911A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/36Amides or imides
    • C08F222/40Imides, e.g. cyclic imides
    • C08F222/402Alkyl substituted imides

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled material useful as optical fibers and lenses, having excellent heat resistance and transparency and low water absorption properties and double refraction, comprising a copolymer prepared by copolymerizing an N-substituted maleimide monomer with (meth)acrylate and a specific hydrophobic monomer. CONSTITUTION:The aimed material comprising a copolymer obtained by copolymerizing (A) 3-97wt.%, preferably 10-60wt.% N-substituted maleimide monomer (preferably N-cyclohexylmaleimide or N-isopropylmaleimide) shown by formula I (R is H, 1-15C alkyl or cyclic alkyl) with (B) 3-97wt.%, preferably 40-90wt.% compound (preferably cyclohexyl methacrylate) shown by formula II (R is H or methyl; R' is >=4C alkyl or alicyclic alkyl) and (C) 0-40wt.% hydrophobic monomer except the above-mentioned monomers and an aromatic vinyl compound.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は光学レンズ、光ファイバ等の情報伝送体及びそ
の周辺装置、光ディスク等の情報記録媒体等の光学素子
として適した光学用樹脂材料に係り、特に高透明性、低
複屈折などの優れた光学性能や、耐熱性および吸湿時の
寸法安定性に優れた光学素子を構成することができる光
学用樹脂材料に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to optical resin materials suitable for optical elements such as optical lenses, information transmission bodies such as optical fibers, peripheral devices thereof, and information recording media such as optical disks. In particular, the present invention relates to an optical resin material that can constitute an optical element that has excellent optical performance such as high transparency and low birefringence, as well as excellent heat resistance and dimensional stability when absorbing moisture.

[従来の技術] 従来、透明性樹脂は軽擾で、耐衝撃性、加工性及び生産
性が優れていることから、光学用素子素材として用いる
ことが盛んに研究されているが、近年、特に光ファイバ
、光学レンズ及び光ディスク等の素子用材料として光学
用樹脂材料が注目を集めており、需要も急速に拡大して
いる。
[Prior Art] Transparent resins have been actively researched for use as materials for optical elements because they are lightweight and have excellent impact resistance, processability, and productivity. Optical resin materials are attracting attention as materials for elements such as optical fibers, optical lenses, and optical disks, and demand is rapidly expanding.

このような光学用樹脂材料としては、現在ポリメタクリ
ル酸メチル、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの透
明性樹脂、シクロヘキシルメタクリレートを利用した重
合体(特開昭58−125742号、特開昭58−11
12814号、特開昭58−5318号、特開昭511
−113214号の各公報参照)、あるいはメチルメタ
クリレートとト置換マレイミドを利用した重合体(特開
昭81−95011号、特開昭81−141715号、
特開昭81−171708号、特開昭61−25221
1号、特開昭80−217216号の各公報参照)など
がある。
Currently, such optical resin materials include transparent resins such as polymethyl methacrylate, polystyrene, and polycarbonate, and polymers using cyclohexyl methacrylate (JP-A-58-125742, JP-A-58-11).
No. 12814, JP-A-58-5318, JP-A-511
-113214), or polymers using methyl methacrylate and tri-substituted maleimide (JP-A-81-95011, JP-A-81-141715,
JP 81-171708, JP 61-25221
No. 1, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 80-217216).

[発明が解決しようとする問題点] 特に光ビデオディスク、デジタルオーディオディスク、
画像ファイル用ディスク及び追記型光データディスクな
どの光デイスクメモリシステムにおいては、その光デイ
スク基板に対して極めて高度な精度が要求される。その
ためディスク基板用材料としては、高度な耐熱性、透明
性を有していることに加えて、複屈性が十分小さいこと
、並びに吸湿性が小さいかあるいは吸湿時の安定性(寸
法安定性、耐ストレスクラック性など)に優れているこ
とが要求される。
[Problems to be solved by the invention] Especially optical video discs, digital audio discs,
In optical disk memory systems such as image file disks and write-once optical data disks, extremely high precision is required for the optical disk substrates. Therefore, as a material for disk substrates, in addition to having a high degree of heat resistance and transparency, it must also have sufficiently low birefringence, low hygroscopicity, or stability when absorbing moisture (dimensional stability, It is required to have excellent stress crack resistance, etc.).

しかしながら、前記ポリメタクリル酸メチルは複屈折が
小さく、この点においては優れているが、吸湿性が大き
く、しかも吸湿時の安定性が欠ける丘に耐熱性が劣るた
め、高温度条件下での使用に耐えないという問題点があ
った。また前記ポリスチレンは吸湿性が小さく、この点
においては優れているが、複屈折が大きい点や耐熱性が
劣る点において問題があった。さらに、前記ポリカーボ
ネートは耐熱性及び吸湿性が優れていが、複屈折が大き
すぎるという重大な難点があった。
However, although polymethyl methacrylate has low birefringence and is excellent in this respect, it has high hygroscopicity, lacks stability when absorbing moisture, and has poor heat resistance, so it cannot be used under high temperature conditions. There was a problem that it could not withstand Further, the polystyrene has low hygroscopicity and is excellent in this respect, but has problems in that it has large birefringence and poor heat resistance. Furthermore, although the polycarbonate has excellent heat resistance and moisture absorption, it has a serious drawback of having too large birefringence.

そこで、前記各公開公報に記載された重合体はこれらの
問題点を解決し、耐熱性、透明性、吸湿性に優れた複屈
折の小さな基板材料を提供しようとするものであるが、
未だそのような物性バランスの点で満足されるものは得
られてない。
Therefore, the polymers described in the above-mentioned publications are intended to solve these problems and provide a substrate material with low birefringence that has excellent heat resistance, transparency, and hygroscopicity.
No material has yet been obtained that is satisfactory in terms of the balance of physical properties.

例えば、シクロへキシルメタクリレートを利用した重合
体では耐熱性が劣っており、メチルメタクリレートとN
−置換イレイミドの共重合体では透明性(特に色調)や
複屈折等において問題点がある。
For example, polymers using cyclohexyl methacrylate have poor heat resistance, and methyl methacrylate and N
- Substituted ileimide copolymers have problems in transparency (particularly color tone), birefringence, etc.

したがって、これらの要求を十分満足できる光学用樹脂
材料は未だ見出されておらず、十分満足し得る光デイス
ク基板も未だ得られていない。
Therefore, an optical resin material that satisfactorily satisfies these requirements has not yet been found, and an optical disk substrate that satisfies these requirements has not yet been obtained.

[問題を解決するための手段] 本発明者らは、上記件部を満足する高性能な光デイスク
基板などを製造できる材料を提供することを目的として
鋭意検討した結果、特定のト置換マレイミドと特定の疎
水性単量体から得られる共重合体からなる材料が、耐熱
性、透明性、低吸湿性および吸湿時の安定性に優れ、し
かも複屈折が小さい成形品を与えることを見出し1本発
明に到達したものである。
[Means for Solving the Problem] As a result of intensive studies aimed at providing a material that can manufacture high-performance optical disk substrates that satisfy the above-mentioned requirements, the present inventors discovered that a specific tri-substituted maleimide and It was discovered that a material made of a copolymer obtained from a specific hydrophobic monomer can provide molded products with excellent heat resistance, transparency, low moisture absorption, and stability when moisture is absorbed, as well as low birefringence. This invention has been achieved.

すなわち、本発明は (1)  (a)一般式 で表わされるト置換マレイミド系単量体3〜87重量2
、 (b)一般式 で表わされる化合物からなる群から選ばれた少なくとも
1種の化合物3〜97重量2および(c)上記以外で、
かつ芳香族ビニル化合物以外の疎水性単量体0〜40重
量2 を共重合せしめて得られた共重合体からなることを特徴
とする光学用樹脂材料である。
That is, the present invention provides (1) (a) a tri-substituted maleimide monomer represented by the general formula 3 to 87 weight 2;
, (b) at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the general formula 3 to 97 weight 2, and (c) other than the above,
The optical resin material is characterized in that it is made of a copolymer obtained by copolymerizing 0 to 40% by weight of a hydrophobic monomer other than an aromatic vinyl compound.

[発明の詳細な説明] 本発明における光学用樹脂材料とは1例えば光ファイバ
、光学レンズ、自動車用ランプレンズ、光ディスク等の
精密光学用として使用される樹脂材料である。なかでも
光ディスクは光を用いて情報の記録及び/又は再生する
メモリシステムであり、具体的には光ビデオディスク、
デジタルオーディオディスク、画像ファイルディスク、
追記型光データディスク、光磁気ディスクなどが挙げら
れ、本発明の光学用樹脂材料はこれらの装造用材料とし
て特に有用である。
[Detailed Description of the Invention] The optical resin material in the present invention is a resin material used for precision optics such as optical fibers, optical lenses, automotive lamp lenses, and optical discs. Among them, an optical disk is a memory system that records and/or reproduces information using light, and specifically includes optical video disks,
Digital audio disc, image file disc,
Examples include write-once optical data disks and magneto-optical disks, and the optical resin material of the present invention is particularly useful as a mounting material for these.

(a) N−2を換マレイミド系単量体成分本発明の光
学用樹脂材料に用いうれるト置換マレイミド系単量体と
しては、前記一般式で表わされるものであるならば特に
制限はないが、好ましい単量体の具体例としては、トシ
クロへキシルマレイミド、N−メチルマレイミド、N−
エチルマレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−
イソプロピルマレイミド、トn−ブチルマレイミド、N
−sec、−ブチルマレイミド、N−tsr、−ブチル
マレイミド、N−オクチルマレイミド、K−ラウリルマ
レイミドなどが挙げられ、これらの群から単独で、ある
いは必要に応じて二種以上の混合物として使用すること
ができる。
(a) N-2-substituted maleimide monomer component There are no particular limitations on the N-2 substituted maleimide monomer that can be used in the optical resin material of the present invention as long as it is represented by the general formula above. However, specific examples of preferred monomers include tocyclohexylmaleimide, N-methylmaleimide, N-
Ethylmaleimide, N-n-propylmaleimide, N-
Isopropylmaleimide, n-butylmaleimide, N
-sec, -butylmaleimide, N-tsr, -butylmaleimide, N-octylmaleimide, K-laurylmaleimide, etc., and can be used alone from these groups or as a mixture of two or more types as necessary. Can be done.

上記化合物の中では、トシクロへキシルマレイミド、N
−イソプロピルマレイミド、トモ−ブチルマレイミドが
耐熱性向上の点で特に好ましい・ただし、本発明のN−
置換マレイミド系単量体として、アリール基置換マレイ
ミド、例えばトフェニルマレイミド、 N−o−クロル
フェニルマレイミド、N−o−メチルフェニルマレイミ
ドなどを用いることは好ましくない、その理由は、第一
に置換基がフェニル基であると複屈折の増加が大きいこ
と、第二に7リール基置換のマレイミドは単量体そのも
のが着色性が大であるので、得られる共重合体の色調が
極めて悪いことなどによる。
Among the above compounds, tocyclohexylmaleimide, N
-Isopropylmaleimide and tomo-butylmaleimide are particularly preferred in terms of improving heat resistance.However, N-
As substituted maleimide monomers, it is not preferable to use aryl group-substituted maleimides, such as tophenylmaleimide, N-o-chlorophenylmaleimide, N-o-methylphenylmaleimide, etc. The reason is that the substituent If it is a phenyl group, the increase in birefringence is large.Secondly, the monomer itself of maleimide substituted with a 7-aryl group is highly colored, so the color tone of the resulting copolymer is extremely poor. .

本発明で使用するト置換マレイミド系単量体は、この置
換基がアルキル基又は脂環式アルキル基であり、上記ア
リール基置換で起こるような問題は全く起こらない。
In the tri-substituted maleimide monomer used in the present invention, the substituent is an alkyl group or an alicyclic alkyl group, and the problems that occur with the above-mentioned aryl group substitution do not occur at all.

本発明で使用する脂肪族置換のト置換マレイミド系単量
体は、置換基の種類によって耐熱性向上効果が変化する
0例えば置換基が直鎖である場合にはその)に素数が少
ないほど耐熱性向上効果が大きい傾向にある。したがっ
てその使用量を簡単に決定することは困難であるが、通
常3〜97重量2、好ましくは5〜80jl[量2、さ
らに好ましくは10〜oaiins程度の量で使用され
る。使用量が3重量2より少ない場合には耐熱向上効果
が充分でなく、また、その使用量が87重量2を超える
と。
The aliphatic-substituted tri-substituted maleimide monomer used in the present invention has a heat resistance improvement effect that varies depending on the type of substituent. It tends to have a large effect on improving sex. Therefore, it is difficult to easily determine the amount to be used, but it is usually used in an amount of about 3 to 97 liters, preferably 5 to 80 liters, more preferably 10 to oains. If the amount used is less than 3 weight 2, the effect of improving heat resistance will not be sufficient, and if the amount used exceeds 87 weight 2.

ト置換マレイミド系単量体の種類によっては樹脂の成形
加工性が低下することがある。
Depending on the type of the substituted maleimide monomer, the moldability of the resin may be reduced.

(b)成分は前記一般式で示される疎水性単量体である
Component (b) is a hydrophobic monomer represented by the above general formula.

ここで疎水性単量体としては、その単独重合体の吸水率
が、^STにD570の24時間浸漬試験で0.25z
以下となる重合体を与える単量体よりなる群から選ばれ
る1種以上の単量体が好ましい。
Here, as for the hydrophobic monomer, the water absorption rate of the homopolymer is 0.25z in a 24-hour immersion test of D570 in ^ST.
One or more monomers selected from the group consisting of monomers that provide the following polymers are preferred.

このような疎水性単量体として特に好ましいものとして
は。
Particularly preferred examples of such hydrophobic monomers include:

(b)成分として、一般式 で表わされる化合物から選ばれる少なくとも1種の化合
物が挙げられる。
Component (b) includes at least one compound selected from compounds represented by the general formula.

上記−゛般式で表わされる疎水性単量体の特に好ましい
化合物の具体例としては、シクロヘキシルメタクリレー
ト、 2,2.2−トリフルオロエチルアクリレート、
2,2.2− トリフルオロエチルメタクリレート、t
−ブチルシクロへキシルメタクリレート、t−ブチルメ
タクリレート、2−エチルへキシルメタクリレート、イ
ンブチルメタクリレート、ボルニルアクリレート、ボル
ニルメタクリレート。
Particularly preferred examples of the hydrophobic monomer represented by the above general formula include cyclohexyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate,
2,2.2-trifluoroethyl methacrylate, t
-Butyl cyclohexyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, inbutyl methacrylate, bornyl acrylate, bornyl methacrylate.

イソボルニルアクリレート、インボルニルメタクリレー
ト、アダマンチルアクリレート、アダマンチルメタクリ
レート、 9.(8)−)リシクロ[5,2,1゜02
°J デシル7クリレート、9.(8)−トリシクロ(
5,2,1,02°81デシルメタアクリレート、13
.(+2)−ペンタシクロ[9,2,1,1”°8,0
2°10,4.8.ペンタデカン7クリレート、13.
(12)−ペンタシクロ[9,2゜1.13°9.02
.1G、04.8.ペンタデカンメタクリレート、13
.(12)−ペンタシクロ[9,2,1,1”3,02
°10゜04°81 ペンタデシルアクリレート、+3
.(12)−ペンタシクロ[9,2,1,13°3,0
2°10,4°8]ペンタデシルメタクリレートなどが
挙げられる。
Isobornyl acrylate, inbornyl methacrylate, adamantyl acrylate, adamantyl methacrylate, 9. (8)-) Recyclo[5,2,1゜02
°J Decyl 7 acrylate, 9. (8)-Tricyclo(
5,2,1,02°81 decyl methacrylate, 13
.. (+2)-pentacyclo[9,2,1,1”°8,0
2°10, 4.8. Pentadecane 7 acrylate, 13.
(12)-Pentacyclo[9,2°1.13°9.02
.. 1G, 04.8. Pentadecane methacrylate, 13
.. (12)-pentacyclo[9,2,1,1”3,02
°10°04°81 Pentadecyl acrylate, +3
.. (12)-Pentacyclo[9,2,1,13°3,0
2°10, 4°8] pentadecyl methacrylate, and the like.

上記化合物の中ではシクロヘキシルメタクリレート、t
−ブチルシクロへキシルメタクリレート、t−ブチルシ
クロへキシルメタクリレート、t−ブチルメタクリレー
ト、2−エチルへキシルメタクリレートなどが最も好ま
しい。
Among the above compounds, cyclohexyl methacrylate, t
Most preferred are -butylcyclohexyl methacrylate, t-butylcyclohexyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and the like.

なお、疎水性単量体として、側鎖にフェニル基のついた
アクリル酸やメタクリル酸のエステル類を使用すること
は、フェニル基による複屈折の増加が起こるために好ま
しくない。
Note that it is not preferable to use esters of acrylic acid or methacrylic acid with a phenyl group attached to the side chain as the hydrophobic monomer because the phenyl group increases birefringence.

これらの疎水性単量体(b)の疎水度、すなわち吸水率
の減少に関与する効果は、それぞれの単量体により変化
するために、その使用量を一概に決定してしまうことは
困難であるが、通常3〜87欧量2.好ましくは20〜
950〜95欧量に好ましくは4G−90重量駕程度が
使用される。その使用量が3重量駕より少ないと吸水性
改良の効果がなく、また、97重量2を超えて使用する
と使用した疎水性単量体によっては、成形加工性、熱安
定性などに問題が生じることがある。
The hydrophobicity of these hydrophobic monomers (b), that is, the effect involved in reducing the water absorption rate, varies depending on each monomer, so it is difficult to unconditionally determine the amount to be used. However, the amount is usually 3 to 87 2. Preferably 20~
Preferably, about 4G-90 weight ratio is used. If the amount used is less than 3 parts by weight, there will be no effect of improving water absorption, and if it is used in excess of 97 parts by weight, problems may occur in moldability, thermal stability, etc. depending on the hydrophobic monomer used. Sometimes.

(c)成分としては、上記(b)成分以外で、かつ前記
で定義される疎水性を有する単量体が使用される。かか
る単量体としては、上記条件を満たすものであれば特に
制限はないが、例えばエチレン、プロピレン、ブテンな
どのオレフィン、シクロヘキセンやシクロペンタジェン
およびこれらの誘導体などの環式もしくは脂環式単量体
、7クリロニトリルなどの極性単量体などが挙げられる
As component (c), a monomer other than component (b) and having hydrophobicity as defined above is used. Such monomers are not particularly limited as long as they satisfy the above conditions, but examples include olefins such as ethylene, propylene, and butene, and cyclic or alicyclic monomers such as cyclohexene, cyclopentadiene, and derivatives thereof. and polar monomers such as 7-crylonitrile.

本発明の共重合体は、その単量体の組り&範囲も非常に
広範囲に設定しているが、七の理由はト置換マレイミド
の耐熱性に及ぼす効果や疎水性単量体の吸水率に及ぼす
効果が個々の単量体によって大きく異なるからである。
The copolymer of the present invention has a very wide range of monomer combinations and ranges. This is because the effect on the monomer varies greatly depending on the individual monomer.

したがって、好ましい単量体の組成は、使用するト置換
マレイミド疎水性単量体の個々の性能を十分に考慮して
決定する必要がある。その際、次のような点を考慮に入
れることは有益である。
Therefore, the preferred monomer composition must be determined by fully considering the individual performance of the to-substituted maleimide hydrophobic monomer used. In doing so, it is useful to take into account the following points:

すなわち、ト置換マレイミド群のなかで、耐熱性向上効
果は大であるが、強度低下を起すものをN−1群とし、
耐熱向上効果はあまり大ではないが、強度低下を起こし
難いものを12群とする。
That is, among the T-substituted maleimide group, those that have a large effect of improving heat resistance but cause a decrease in strength are designated as the N-1 group.
Group 12 includes those that do not have a very large effect of improving heat resistance, but do not easily cause a decrease in strength.

N−1群にはシクロヘキシルマレイミr、イソプロピル
マレイミドなどが該当し、N−2群にはブチルマレイミ
ド、オクチルマレイミドなどが該当する。
The N-1 group includes cyclohexylmaleimide, isopropylmaleimide, etc., and the N-2 group includes butylmaleimide, octylmaleimide, etc.

11群に該当するト置換マレイミドを用いる場合には、
相手の疎水性単量体として比較的Tg(ガラス転移点)
の低い柔軟性に富む成分を導入し、また、12群に該当
するト置換マレイミドを使用する場合には、比較的高い
7gの疎水性単量体成分を導入することにより、全体的
にバランスのとれた樹脂とすることができる。
When using a to-substituted maleimide corresponding to Group 11,
Relatively low Tg (glass transition point) as the partner hydrophobic monomer
In the case of using a highly substituted maleimide corresponding to group 12, by introducing a relatively high hydrophobic monomer component of 7 g, the overall balance can be improved. It can be a resin that has been removed.

いずれにしても、必要とされる総合性能を十分に考慮し
て最適な単量体組成を選択して使用することが重要であ
る。
In any case, it is important to select and use the optimal monomer composition by fully considering the required overall performance.

(e)重合 本発明の光学用樹脂材料は前記単儀体成分を共重合させ
ることによって製造されるが、その製造法に関しては特
に制限はなく、通常のラジカル重合で重合させることが
できる。この際、ラジカル重合開始剤の存在下に重合を
行うことが好ましい。
(e) Polymerization The optical resin material of the present invention is produced by copolymerizing the above-mentioned monomer components, but there are no particular restrictions on the production method, and polymerization can be carried out by ordinary radical polymerization. At this time, it is preferable to carry out the polymerization in the presence of a radical polymerization initiator.

ラジカルI ラジカル重合開始剤の不存在下で重合を行った場合には
、低分子量物の発生、樹脂の着色、低収率等の問題が生
じ易く、光学用樹脂材料として好ましくないものとなる
。前記ラジカル重合開始剤としては、例えば過酸化ベン
ゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−t−ブチルパーオキシ
へキサヒドロテレフタレート、t−ブチルパーオキシ−
2−エチルヘキサノエートなどの有機過醜化物、アゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビス−礁−メトキシ−2,
4−ジメチルバレロニトリル、7ゾビスシクロヘキサノ
ンー1−カルボニトリル、アゾジベンゾイルなどのアゾ
化合物、過酸化カリウムなどの水溶性触媒および、過酸
化物あるいは過硫酸塩と還元剤の組合せによるレドック
ス触媒などがある。
Radical I When polymerization is carried out in the absence of a radical polymerization initiator, problems such as generation of low molecular weight substances, coloring of the resin, and low yield are likely to occur, making the resin material undesirable as an optical resin material. Examples of the radical polymerization initiator include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, t-butylperoxy-
Organic peroxidants such as 2-ethylhexanoate, azobisisobutyronitrile, azobis-reef-methoxy-2,
Azo compounds such as 4-dimethylvaleronitrile, 7zobiscyclohexanone-1-carbonitrile, azodibenzoyl, water-soluble catalysts such as potassium peroxide, and redox catalysts using a combination of peroxide or persulfate and a reducing agent, etc. There is.

公コニ1tJJJ また共重合体の溶融流動性を改良する目的で分子量調整
剤を用いてもよい、この場合、メルカプタン系の分子量
調整剤は単量体であるト置換マレイミド系単量体とマイ
ケル付加反応を行なうため2本来の連鎖移動効果が充分
得られ難いことがある。したがって、できればメルカプ
タン系以外の分子量調整剤を用いることが望ましく、特
にメチルスチレンダイマーが最適である。
In addition, a molecular weight regulator may be used for the purpose of improving the melt flowability of the copolymer. In this case, the mercaptan-based molecular weight regulator is added to the monomer, the tri-substituted maleimide monomer, and the Michael addition. Because of the reaction, it may be difficult to obtain sufficient chain transfer effects due to the nature of the two. Therefore, it is desirable to use a molecular weight modifier other than mercaptan type, and methylstyrene dimer is particularly suitable.

このようなメチルスチレダイマーとしては、2.4−ジ
フェニル−4−メチル−1−ペンテン、2.4−ジフェ
ニル−4−メチル−2−ペンテンなどが代表的であり、
これらの使用量は、重合する単量体1oo重量部に対し
て通常0.01〜3重量部、好ましくは0.03〜2.
5重量部、更に好ましくはO,OS〜2重量部である9
分子量調整剤の量及び種類は6生成共重合体のガラス転
移点に100℃を加えた温度におけるにF!(メルトフ
ローインデックス)の値が、2〜70g/10分、好マ
シ<は4〜55g/10分、更に好ましくは7〜45g
/10分の範囲になるように適宜選択して使用すること
が必要である。
Typical examples of such methyl styrene dimers include 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene, 2,4-diphenyl-4-methyl-2-pentene, and the like.
The amount used is usually 0.01 to 3 parts by weight, preferably 0.03 to 2.0 parts by weight, per 10 parts by weight of the monomer to be polymerized.
5 parts by weight, more preferably 2 parts by weight of O,OS9
The amount and type of molecular weight modifier are determined by F! (melt flow index) value is 2 to 70 g/10 minutes, preferably <4 to 55 g/10 minutes, more preferably 7 to 45 g
It is necessary to appropriately select and use the time within the range of /10 minutes.

前記MFIの値が2 g/10分より小さい場合には、
生成共重合体の流動性が不足するので、成形品中に歪が
残り、複屈折な増加させる原因となったり、また、成形
に高温を要するため、成形中に樹脂の熱分解が起こり、
成形品に重大な悪影響を与える。また、MFIの値が?
Og/lo分より大きい場合には、樹脂の分子量が小さ
いため強度が極端に低下し、成形品として使用に適さな
くなってしまう。
If the MFI value is less than 2 g/10 minutes,
Because the resulting copolymer lacks fluidity, distortion remains in the molded product, causing increased birefringence.Also, since molding requires high temperatures, thermal decomposition of the resin occurs during molding.
It has a serious adverse effect on molded products. Also, what is the value of MFI?
If it is larger than Og/lo, the molecular weight of the resin is so small that its strength is extremely reduced, making it unsuitable for use as a molded article.

したがって、生成共重合体の溶融流動性が上記範囲にあ
る場合には分子量調整剤を特に使用する必要はない0分
子量調整剤の使用量が上記の範囲より多くなる場合には
、重合調整剤の残留が多くなり、生成樹脂の熱安定性の
低下や、着色の増加が見られ、また、分子量が低下する
ために、MFIの値が上記の範囲を超えてしまい、成形
品の機械的強度の低下などが起こるので好ましくない。
Therefore, if the melt fluidity of the resulting copolymer is within the above range, it is not necessary to use a molecular weight regulator. If the amount of molecular weight regulator used is greater than the above range, the polymerization regulator should be As the amount of residue increases, the thermal stability of the resulting resin decreases, coloration increases, and the molecular weight decreases, causing the MFI value to exceed the above range, resulting in a decrease in the mechanical strength of the molded product. This is not preferable as it may cause deterioration.

従来、重合体の分子it調整するために用いられる分子
量調整剤としては、メルカプタン、−一チオクレゾール
、チオフェノール、チオグリコール醸2−エチルヘキシ
ル、β−ナフタレンチオールなどが一般的である。
Conventionally, molecular weight modifiers used to adjust the molecular weight of polymers include mercaptan, monothiocresol, thiophenol, thioglycol-2-ethylhexyl, and β-naphthalenethiol.

しかし、これらの分子量調整剤は臭気が強く、得られた
重合体も程度の差こそあれ、一般にドブ臭いといわれる
臭いがつき、実用上問題になることがある。
However, these molecular weight modifiers have a strong odor, and the obtained polymer also has a smell that is generally called a musty smell to varying degrees, which may pose a practical problem.

更に、本発明の如きト置換マレイミドを必値成分とする
重合系では、上記チオールのような水素の引き抜きによ
って連鎖移動するタイプの分子量調整剤では分子量調整
の効果が少ないといったところがある。なぜならば、ト
置換マレイミドと分子量21!!剤のチオールとがマイ
ケル付加反応によって連鎖移動反応以外の反応に消費さ
れ、分子量調整剤行なうためには多量のチオールを添加
することが必要となって、生成する樹脂の臭気2着色及
び熱安定性などに重大な欠陥を及ぼすことになるからで
ある。しかし、分子量ll1g1剤としてメチルスチレ
ンダイマーを用いる場合には上記欠陥が生じることがな
いので極めて有利である。
Furthermore, in a polymerization system in which a tri-substituted maleimide is an essential component as in the present invention, molecular weight controlling agents of the type that undergo chain transfer by abstracting hydrogen, such as the above-mentioned thiols, have little effect in controlling the molecular weight. This is because it is a substituted maleimide with a molecular weight of 21! ! The thiol of the agent is consumed in reactions other than the chain transfer reaction due to the Michael addition reaction, and it is necessary to add a large amount of thiol in order to use it as a molecular weight regulator. This is because it will cause serious defects to the However, when methylstyrene dimer is used as the molecular weight 11g1 agent, the above-mentioned defects do not occur, which is extremely advantageous.

1j≦L誌 重合方法としては塊状重合、溶液重合、懸濁重合及び乳
化重合などの各種重合方法を適用することができるが、
乳化剤、懸濁安定剤の混入をさけるという点で、塊状重
合及び溶液重合方法が好ましい。
1j≦L As the polymerization method, various polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization can be applied.
Bulk polymerization and solution polymerization methods are preferred in terms of avoiding contamination with emulsifiers and suspension stabilizers.

本発明において前記単量体を重合させる条件としては、
一般に0〜200℃、好ましくはeo〜150℃の温度
で、一般にO〜20 kg/c■2、好ましくは0〜I
Q kg/c■2の圧力下に行なわれる。
In the present invention, the conditions for polymerizing the monomer are as follows:
Generally at a temperature of 0 to 200°C, preferably eo to 150°C, generally 0 to 20 kg/c2, preferably 0 to I
It is carried out under a pressure of Q kg/c 2.

(d)光学用樹脂材料 前記単量体と重合法によって製造された共重合体、すな
わち本発明の光学用樹脂材料は、七の分子量が一般にt
o、ooo〜1.OOO,000、好ましくは10.0
00〜soo、oooで、ト置換マレイミド系単量体と
疎水性単量体とのランダム又はブロック状の共重合体で
あり、ト置換マレイミド系単量体の構造式と疎水性単量
体の構造式(A)とがランダム又はブロック状に結合し
た以下に示す一般式で表わミれるものである。
(d) Optical resin material A copolymer produced by a polymerization method with the above monomer, that is, an optical resin material of the present invention, generally has a molecular weight of 7.
o, ooo~1. OOO,000, preferably 10.0
00 to soo, ooo, it is a random or block copolymer of a to-substituted maleimide monomer and a hydrophobic monomer, and the structural formula of the to-substituted maleimide monomer and the hydrophobic monomer are It is represented by the following general formula in which structural formula (A) is combined randomly or in blocks.

(但し、式中の1およびnは各くりかえし単位数を表わ
す、)。
(However, 1 and n in the formula represent the number of repeating units.)

また、光学用樹脂材料として適した材料は、全党透過率
が通常75〜100 ! 、好ましくは85〜100!
で、複屈折が通常0.1〜50mm、好ましくは0.2
〜10mmで、熱変形温度が通常100〜20G ”0
、好ましくは120〜170℃、吸水率が通常0.02
〜0.25駕、好ましくは0.05〜0.15%の性質
を有しているものである。
In addition, materials suitable as optical resin materials usually have an all-party transmittance of 75 to 100! , preferably 85-100!
and the birefringence is usually 0.1 to 50 mm, preferably 0.2
~10mm, heat deformation temperature is usually 100~20G ”0
, preferably 120 to 170°C, water absorption rate usually 0.02
-0.25%, preferably 0.05-0.15%.

本発明の光学用樹脂材料は常法によって各種成形品に成
形加工することができる。すなわち、前記共重合体を用
いて、光学用レンズ、ビデオディスク、オーディオディ
スク、画像ファイル用ディスクなどの光学用素子として
、目的に応じて所定の形状、寸法に成形することができ
る。
The optical resin material of the present invention can be molded into various molded products by conventional methods. That is, the copolymer can be used to form optical elements such as optical lenses, video discs, audio discs, and image file discs into predetermined shapes and dimensions depending on the purpose.

これら光学用素子の成形法としては、射出成形、圧縮成
形、押出成形などがあるが、通常は射出成形法によって
成形される。射出成形法の場合は、射出成形機のシリン
ダ一温度を通常200〜320℃、 好1 L < I
t 220A−300”Oに、金型温度を40〜120
℃、好ましくは50〜100℃の温度条件に設定して成
形される。
Molding methods for these optical elements include injection molding, compression molding, and extrusion molding, but injection molding is usually used. In the case of injection molding, the temperature of the cylinder of the injection molding machine is usually 200 to 320°C, preferably 1 L < I
t 220A-300"O, mold temperature 40-120
℃, preferably 50 to 100°C.

本発明の光学用樹脂材料には、必要に応じて紫外線吸収
剤などの光安定剤、酸化防止剤などの熱安定剤等を含宥
させることができる。また、本発明の効果を損なわない
範囲で他の重合体などを混合して使用することもできる
The optical resin material of the present invention may contain light stabilizers such as ultraviolet absorbers, heat stabilizers such as antioxidants, and the like, if necessary. Further, other polymers may be mixed and used within a range that does not impair the effects of the present invention.

[実施例] 以下、実施例および比較例によって本発明をさらに詳し
く説明する。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

良1九左二11 表−1に示した組成の単量体混合物、100重量部に対
して、トルエン70重量部、アゾビスイソブチロニトリ
ル0.5重量部を添加し、75℃で6時間共重合するこ
とによって、表−1に示す共重合体J−I NJ−5及
びH−IN)143を得た。
Ryo 19 Sa 2 11 To 100 parts by weight of the monomer mixture having the composition shown in Table 1, 70 parts by weight of toluene and 0.5 parts by weight of azobisisobutyronitrile were added, and 6 parts by weight were added at 75°C. By time copolymerization, copolymers J-I NJ-5 and H-IN) 143 shown in Table 1 were obtained.

に        ・ 実施例1〜5 上記の方法で製造した共重合体J−1−J−5を、出成
形機のシリンダ一温度270”O1金型温度70’0に
設定して射出成形し、得られた成形品を用いて各物性を
測定した。
- Examples 1 to 5 Copolymers J-1 to J-5 produced by the above method were injection molded by setting the cylinder temperature of the injection molding machine to 270'O1 and the mold temperature to 70'0. Each physical property was measured using the molded product.

表−2にその測定結果を示す。Table 2 shows the measurement results.

比較例1〜65 L記の方法で製造した共重合体)!−1、)I−2、H
−3の他、スタイロン668(旭化成■製ポリスチレン
)、 0F100O(協和ガス化学■袈ポリメタクリル
酸メチル)及びS−2000−F (三菱ガス化学■製
ポリカーボネート)について、前記実施例と同じ方法で
各物性を測定した。
Comparative Examples 1 to 65 Copolymers produced by the method described in L)! -1,)I-2,H
-3, Styron 668 (polystyrene manufactured by Asahi Kasei ■), 0F100O (Kyowa Gas Chemical ■ polymethyl methacrylate), and S-2000-F (polycarbonate manufactured by Mitsubishi Gas Chemical ■) were tested in the same manner as in the above example. Physical properties were measured.

なお、S−2000−Fについてはシリンダ一温度32
0℃、金型温度80℃で成形を行なった。
In addition, for S-2000-F, the cylinder temperature is 32
Molding was carried out at 0°C and a mold temperature of 80°C.

測定結果を表−2に示す。The measurement results are shown in Table-2.

なお、各物性の測定は以下の方法によった。In addition, each physical property was measured by the following method.

熱変形温度: ^STM 0−848−58に従って測
定した。
Heat distortion temperature: Measured according to STM 0-848-58.

MFI:  ASTM D−1238に従って測定した
MFI: Measured according to ASTM D-1238.

全光線透過率、曇価:  ASTM D−1003に従
って測定した。
Total light transmittance, haze value: Measured according to ASTM D-1003.

吸水率:  ASTM D−570に従って測定した。Water absorption rate: Measured according to ASTM D-570.

黄色度:  JIS Z−870に突って測定した。Yellowness: Measured according to JIS Z-870.

複屈折(光路差) nm:  射出成形により、縦8C
腸、構E1cm、厚さ2.4−鵬の板を成形し、その中
心位置の複屈折を情況光学工業所製の自動エリプソメー
タを使って測定した。
Birefringence (optical path difference) nm: Vertical 8C by injection molding
A plate having a structure E of 1 cm and a thickness of 2.4 mm was molded, and the birefringence at its center position was measured using an automatic ellipsometer manufactured by Shoten Kogaku Kogyo.

実施例および比較例の結果から次のことが明らかである
。すなわち、本発明の範囲内の共重合体(J−1〜j−
5)から成る成形品は、熱変形温度、透明性、吸水性が
優れ、複屈折も小さい。
The following is clear from the results of Examples and Comparative Examples. That is, copolymers within the scope of the present invention (J-1 to j-
The molded article consisting of 5) has excellent heat distortion temperature, transparency, and water absorption, and has low birefringence.

それに対し、ポリメタクリル酸メチル(OFlooO)
からなる成形品は、熱変形温度が低く、吸水率が大きい
、また、ポリスチレン(スタイロン88B)から成る成
形品は、熱変形温度と複屈折が劣る。さらに、ポリカー
ボネート(S−2000−F)からなる成形品は、熱変
形温度、吸水性は優れているが、複屈折が大きい。
In contrast, polymethyl methacrylate (OFlooO)
A molded product made of polystyrene (Styron 88B) has a low heat distortion temperature and a high water absorption rate, and a molded product made of polystyrene (Styron 88B) has a poor heat distortion temperature and birefringence. Furthermore, molded products made of polycarbonate (S-2000-F) have excellent heat distortion temperature and water absorption, but have large birefringence.

また、芳香族の置換基を有する単量体を用いた場合やド
アリールマレイミドを用いた)I−1、ト2では、複屈
折が増加しくト1及びH−2) 、さらに、黄色度が増
して、色調が悪化(H−2)する。
In addition, when a monomer having an aromatic substituent is used or when a doarylmaleimide is used), the birefringence increases, and the yellowness increases. As a result, the color tone deteriorates (H-2).

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の光学用樹脂材料は、耐熱
性、透明性が優れ、しかも吸水性や複屈折が小さく、優
れた性質を有するものであり、物性バランスの取れた優
れた光学用素子材料として光ファイバ、光学レンズなど
の情報伝達体及びその周辺装置、光ビデオディスク、デ
ジタルオーディオディスク、画像ファイルディスク、追
記型光データデスク、光磁気ディスクなどの光ディスク
を用いた光メモリシステム、自動車用ランプレンズなど
に利用できる光学用樹脂材料であり、工業的に極めて宥
用なものである。
[Effects of the Invention] As explained above, the optical resin material of the present invention has excellent properties such as excellent heat resistance and transparency, and low water absorption and birefringence, and has a good balance of physical properties. As an excellent optical element material, it is used for information transmission bodies such as optical fibers and optical lenses and their peripheral devices, optical disks such as optical video disks, digital audio disks, image file disks, write-once optical data disks, and magneto-optical disks. It is an optical resin material that can be used for optical memory systems, automotive lamp lenses, etc., and is extremely acceptable industrially.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)(a)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼: [式中、Rは水素原子、炭素数が15以下のアルキル基
又は環式アルキル基を示す]で表わされるN−置換マレ
イミド系単量体3〜97重量%、 (b)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ [式中、Rは水素又はメチル基であり、R′は炭素数4
以上のアルキル基もしくは脂環式アルキル基を示す。] で表わされる化合物からなる群から選ばれた少なくとも
1種の化合物3〜97重量%および (c)上記以外で、かつ芳香族ビニル化合物以外の疎水
性単量体0〜40重量%を共重合せしめて得られた共重
合体からなることを特徴とする光学用樹脂材料。
(1) (a) General formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼: [In the formula, R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 15 or less carbon atoms, or a cyclic alkyl group] N-substituted Maleimide monomer 3-97% by weight, (b) General formula ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. ▼ [In the formula, R is hydrogen or a methyl group, and R' has 4 carbon atoms.
Indicates the above alkyl group or alicyclic alkyl group. ] Copolymerization of 3 to 97% by weight of at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following and (c) 0 to 40% by weight of a hydrophobic monomer other than the above and other than an aromatic vinyl compound. An optical resin material comprising a copolymer obtained at least.
(2)共重合に際し、N−置換マレイミド系単量体と疎
水性単量体の混合物100重量部に対しメチルスチレン
ダイマーを0.01〜3重量部存在させる、特許請求の
範囲第1項に記載の光学用樹脂材料。
(2) 0.01 to 3 parts by weight of methylstyrene dimer is present per 100 parts by weight of the mixture of the N-substituted maleimide monomer and the hydrophobic monomer during copolymerization, according to claim 1. The optical resin material described above.
(3)疎水性単量体が、その単独重合体の吸水率がAS
TMD570の24時間浸漬試験で0.25以下となる
重合体を与える単量体よりなる群から選ばれる少なくと
も1種の化合物である、特許請求の範囲第1項又は第2
項に記載の光学用樹脂材料。
(3) The hydrophobic monomer has a homopolymer water absorption rate of AS
Claim 1 or 2 is at least one compound selected from the group consisting of monomers that give a polymer with a TMD570 of 0.25 or less in a 24-hour immersion test.
The optical resin material described in .
(4)ガラス転移点に100℃を加えた温度におけるメ
ルトフローインデックスの値が、2〜70g/10分で
ある、特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか
に記載の光学用樹脂材料。
(4) The optical product according to any one of claims 1 to 3, which has a melt flow index value of 2 to 70 g/10 minutes at a temperature of 100° C. added to the glass transition point. resin material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010077243A (en) * 2008-09-25 2010-04-08 Jsr Corp Optical diffusing particle, method for producing the same, optical diffusing particle composition, and optical diffusing film

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