JPH02110112A

JPH02110112A - プラスチック光学材料

Info

Publication number: JPH02110112A
Application number: JP63264735A
Authority: JP
Inventors: Shinji Tamaru; 田丸　眞司; Osamu Tanaka; 修田中; Hiroshi Inukai; 宏犬飼; Takahiro Kitahara; 隆宏北原; Kayoko Sugioka; 杉岡　香代子; Motonobu Kubo; 久保　元伸
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-10-19
Filing date: 1988-10-19
Publication date: 1990-04-23

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、複屈折の少ないプラスチック光学月料に関す
る。

なお、本発明にいうガラス転移点（Ｔｇ）は、″高分子
測定法：構造と物性”　（培風館）、上巻第１８１〜１
８２頁に記載された方法により測定した値を意味する。

即ち、ＤＳＣ（示差走査熱口計）を用いて、昇温速度２
０°Ｃ／分で得られる吸熱曲線の中間点をＴｇとした。

また、複屈折は、“合成樹脂″第３２巻、Ｎ０８９．５
８〜６３頁（１９８６）に記載の方法で決定した。即ち
、エリプソメーターにより位相差を測定し、測定光の波
長および試料の厚さから複屈折を算出した。

従来技術とその問題点レンズ、プリズム、光学用窓材、光記録ディスクなどの
材料としては、各種の光学用プラスチックが使用されて
いる。これら光学用プラスチックは、経世で、ガラスに
近い透明性を有するという利点の他に、ガラスでは製造
困難な非球面レンズの製造が容易であり、大口生産が可
能であるという際立った特質を備えている。

この様な光学用プラスチックとしては、通常ポリスチレ
ン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレ
ート樹脂などが用いられている。

しかしながら、これらのプラスチックは、成形時に歪み
が残留し易く、大きな複屈折を生じ易い。

複屈折が大きいと、レンズにおいては、結像光路の精度
が低くなるのみならず、屈折率分布が生じて、光学系と
しての信頼性が低下する。また、光ディスクでは、レー
ザー光の反射を利用して読取りを行なうので、ディスク
基板の複屈折が大きい場合には、読取りエラーの原因と
もなる。

従って、複屈折のより小さいプラスチック光学材料の出
現が望まれている。

問題点を解決するための手段本発明者は、この様な技術の現状に鑑みて研究を進めた
結果、特定の単量体を含む重合体もしくは共重合体の複
屈折が極めて小さく、プラスチック光学材料として優れ
た性質を発揮することを見出した。

すなわち、本発明は、下記のプラスチック光学材料およ
びその用途を提供するものである：■以下の要件を充足
するプラスチック光学材料：（ａ）下記一般式（１）で
示される単量体成分を１重量％以上含む重合体または共
重合体により構成されていること。

０　　　　　　０Ｆ３（式中Ｘは、水素またはメチル基を表イっす；Ｙは、水
素またはメチル基を表わす）（ｂ）ガラス転移点（Ｔｇ）が、８０℃以上であること
。

（ｃ）Ｔｇよりも１５°Ｃ高い温度で５％延伸した後急
冷し、室温で測定した複屈折（Δｎ）が、±２００Ｘ１
０’の範囲内にあること。

■上記第１項に記載されたプラスチック光学材料により
形成されたレンズ、プリズム、光学用窓材または光記録
ディスク。

本発明に係るプラスチック光学材料は、一般式（１）で
示される単量体成分を１重量％以上含んでいることを第
一の要件とする。

（式中Ｘは、水素またはメチル基を表わす：Ｙは、水素
またはメチル基を表わす）即ち、本発明に係るプラスチック光学材料は、一般式（
１）で示される単量体のみからなる単独重合体であって
もよく、或いは他の単量体との共重合体であっても良い
。

この様な単量体（１）と共重合すべき単量体としては、
プラスチック光学材料の所望の特性を損なわない限り特
に限定されず、スチレンおよびそのアルキル置換体（ア
ルキルとしては、炭素数１〜８程度）；アクリロニトリ
ル；炭素数１〜１５のアルキル基を有する（メタ）アク
リレート；炭素数１〜１５のアルキル基を有する含フッ
素（メタ）アクリレートなどが例示される。炭素数１〜
１５のアルキル基を有する（メタ）アクリレートの具体
例としては、メチルメタクリレート、メチルアクリレー
ト、エチルメタクリレート、シクロへキシルメタクリレ
ート、トリシクロデシルメタクリレートなどが挙げられ
る。また、炭素数１〜１５のアルキル基を有する含フッ
素（メタ）アクリレートの具体例としては、トリフルオ
ロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタ
クリレートなどが挙げられる。

本発明プラスチック光学材料が具備すべき［ガラス転移
点（Ｔ　ｇ）が、８０℃以上である」という第二の要件
は、Ｔｇがこの値未満である場合には、プラスチック光
学材料がその使用条件下に変形し易く、光学精度が著る
しく低下して、実用上重大な欠点となる為、必要とされ
るものである。

さらに、本発明プラスチック光学材料は、ｒＴｇよりも
１５℃高い温度で５％延伸した後急冷し、室温で測定し
た場合の複屈折（Δｎ）が、±２００Ｘ１０’の範囲内
にある」という第三の要件を具備することが重要である
。光学材料としてのプラスチック材料に関して問題とな
るのは、配向複屈折である。即ち、これは、プリズム、
光記録ディスクなどの光学製品の成形加工時の分子配向
が凍結されるために生ずる複屈折であるため、成形条件
（金型温度、樹脂の加熱温度など）によって配向度が変
化し、複屈折も変化する。従って、一定の配向条件の下
で加工した成形品についての複屈折の値でプラスチック
利料としての特性を比較する必要がある。この本発明の
第三の要件は、充分にアニールした成形品を溶融加工が
可能な温度Ｔｇ＋１５℃において、５％変型を加えて配
向させた成形品の複屈折が±２００Ｘ１０−６の範囲内
にあることにより特徴付けられる。

本発明プラスチック光学材料は、複屈折が小さいので、
レンズ、プリズム、光記録ディスクなどの光学製品の性
能を著るしく改善することが出来る。

実施例以下に参考例、実施例および比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。

参考例１減圧蒸溜により精製したヘキサフルオロネオペンチルメ
タクリレート１００部、ｎ−ドデシルメルカプタン０．
０５部および重合開始剤として２゜２′−アゾイソブチ
ロニトリル０．０２５部を５００ｍ１のガラス製フラス
コ内で溶解混合し、脱気および窒素置換を繰返し、密封
した後、７０℃で１６時間重合させた。

重合終了後、生成物にアセトン３００ｇを加えて溶解さ
せ、得られた溶液をメタノール５１に注ぎ込んだ。沈澱
した重合物を液体から分離し、１００℃の温度で１０時
間減圧乾燥し、固形の重合体９６．２ｇ　（収率９６％
）を得た。

得られた重合体の分子ｍは、３５℃、溶媒メチルエチル
ケトンでの極限粘度［η＝０．５９６］であった。また
、重合体の同定を核磁気共鳴スペクトルで行なったとこ
ろ、下記の構造単位からなっていることが確認された。

ＯＣＦ３参考例２ヘキサフルオロネオペンチルメタクリレート単量体とメ
チルメタクリレートとの等重量を使用し、参考例１と同
様にして、共重合体を得た。

実施例１参考例１で得られたヘキサフルオロネオペンチルメタク
リレート重合体（Ｔｇ＝１０８°Ｃ）粉末を２００℃に
加熱したプレスで加圧し、厚さ０．４ｍｍの透明シート
を成型した後、８ｍｍＸ４０關の試験片を切り出した。

得られた試験片を延伸治具に固定し、１２３℃の電気炉
中で１０分間アニーリングし、さらに同温度で５％の延
伸を行なった後、直ちに氷水中に投入して、配向を凍結
した。

得られた配向試験片の位相差をエリプソメーター（光源
Ｈｅ−Ｎｅレーザー、波長６３２．８ｎｍ）により測定
し、複屈折を算出したところ、−１，０８Ｘ１０”””
であった。

実施例２参考例２で得られたヘキサフルオロネオペンチルメタク
リレート／メチルメタクリレート共重合体（Ｔｇ＝１０
６°Ｃ）粉末を使用し且つアニールおよび延伸の温度を
１２１°Ｃとする以外は実施例１と同様にして処理し、
配向試験片を得た。その複屈折は、−３，０２Ｘ１０’
であった。

比較例１メチルメタクリレート重合体（商標“アクリペットＶＨ
−００１”、三菱レーヨン（株）製、Ｔｇ＝１０５’Ｃ
）粉末を使用し且つアニールおよび延伸の温度を１２０
℃とする以外は実施例１と同様にして処理し、配向試験
片を得た。その複屈折は、−２，５７ｘｌＯ−４であっ
た。

比較例２下記の割合で各単量体を使用して、共重合体を製造した
。

ＩＨ，ＩＨ−テトラフルオロプロピルメタクリレート　
　　　　　　　　　　　　　３０重量部メチルメタクリ
レート　　　　　　５０重量部シクロへキシルメタクリ
レート　　１７重量部エチルアクリレート　　　　　　
　　　３重量部即ち、各重合体の混合物１００重量部を
懸濁安定剤としてのリン酸カルシウム１重量部およびド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０１重量部の
存在下に水２００重量部に加え、分散させた後、７０℃
で６時間重合反応させ、次いで９０°Ｃで２時間重合反
応させた。

重合終了後、反応生成物を冷塩酸で処理し、水洗し、乾
燥することにより、固形の重合体（Ｔｇ＝７５°Ｃ）を
得た。

得られた重合体を使用し且つアニールおよび延伸の温度
を９０°Ｃとする以外は実施例１と同様にして処理し、
配向試験片を得た。その複屈折は、十５．５Ｘ１０’で
あった。

（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）以下の要件を充足するプラスチック光学材料：（
ａ）下記一般式（１）で示される単量体成分を１重量％
以上含む重合体または共重合体により構成されているこ
と。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１）（式中Ｘは、水素またはメチル基を表わす；Ｙは、水素
またはメチル基を表わす）（ｂ）ガラス転移点（Ｔｇ）が、８０℃以上であること
。（ｃ）Ｔｇよりも１５℃高い温度で５％延伸した後急冷
し、室温で測定した複屈折（Δｎ）が、±２００×１０
＾−＾６の範囲内にあること。
（２）請求項（１）に記載されたプラスチック光学材料
により形成されたレンズ、プリズム、光学用窓材または
光記録ディスク。