JPS59202208A - レンズ用樹脂組成物 - 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】 （産業上の利用分＃） 本発明にレンズ用樹脂組成物に関し、更に詳しくは低屈
折率でアツベ数が大きく、複屈折が小さいレンズ用樹脂
組成物に関する。

（、従来技術） プラスチックレンズｆｉ　Ｎ　！で、ガラスと同程度の
透明性を有することに加えて、ガラスレンズでは困難な
レンズのソμ球面化が容易であり、大量生産が可能であ
ることから、近年、カメラ用レンズ、ビデオカメラ用レ
ンズ、テレビプロジェクタ−用レンズとしてその需要が
増大している。

プラスチックレンズは、ポリスチレン樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリ（スチレン−アクリロニトリル）樹脂
、ポリメチルメタクリレート樹脂等の汎用樹脂を成形作
製されている。

しかし、ポリスチレン樹脂及びポリカーボネート樹脂を
成形して得られるプラスチックレンズは、樹脂素材の結
晶性や分子配向性から、成形時に歪が残留しやすく、大
きな複屈折が生じやすい。複屈折が大さいと、結像光路
の精度が得られず、その上に屈折率の分布が生じ、光学
系としては不安定であり、信頼性の低いものであった。

ポリメチルメタクリレート樹脂は、プラスチックレンズ
用樹脂とし、ては比較的複屈折が小さく、透明性も良く
、ポリ（スチレン−アクリロニトリル）樹脂にデら力る
着色もなく、良好な特性を有する樹脂であるが、吸水量
が多く、環境条件変化による面精度のくるいや屈折率変
化が大きいといり欠点があった。また、近年プラスチッ
クレンズの成形技術の進歩により、非球面化が容易とな
ったことにより、ポリメチルメタクリレート樹脂を色収
差のｔｉ！ｉ正用レンズとして用いる試みはあるが、屈
折率が高く屈折率の波長依存性がかなり太きいために充
分な成果をあげるにはいたっていない。

これは、ポリメチルメタクリレート４対脂の屈折率が相
対的に高くアツベ数νＤとして定義される屈折率の＝−
ｇ依存性が充分に小さくないことが主原因となっている
。ここで、アツベ数とはで定義されるものであり、ｒｌ
ｌ）、　ｎｐ、　ｎ（、はそれぞれ波−９）　５８９．
２９　ｎｍのＤ１１１ｉ１１波長４ｇ６．１３　ｎｍの
Ｆ紳、波長６５６．２８　ｎｍのＣ線に対する屈折率で
ある。

従って、アツベθが太さい程屈折率の波長依存性が小さ
くなり、色収差も小さくなる。

（発明の目的） 本発明の目的は前記した状況に鑑み、ポリメチルメタク
リレートＩ（脂と比較して低屈折率でしかも屈折率の波
長依存性の小さなレンズ用樹脂組成物を提供することに
ある。

本発明の他の目的は、射出成形あるいは圧縮成形等によ
っても太さな複屈折を与えることが少なく、しかも耐吸
湿性にすぐれたレンズ用樹脂組成物を提供することにあ
る。

（発明の構成） 本発明の目的は、下記の構成によって達成される。。

本発明のレンズ用樹脂組成物は、下記一般式ＣＩ’）で
示される単量体成分を５重量％以上含むアクリル酸エス
テル系重合体または共重合体を主成分として含み、かつ
ｌ５ＯＲ−１１３３試験法に基くメルト・インデックス
値が樹脂温度２３０℃、荷重５　ｋｇ　ｆの条件下でｌ
／１−ｏ分以上であることを特値とする。

一般式〔■〕 Ｒ３゛ 式中、Ｒ，け水素原子またはメチル基を示し、Ｒ７及び
Ｒ３け各々水素原子、フッ素原子、炭素数１から３のＩ
Ｍ鎖アルキル基または炭素数１カ・ら３のフッ糸置換ア
ルキル糸を示し、Ｒ４はフッ素原子またはそれぞれ炭素
数１刀・ら１２のフッ素置換の直鎖アルキル基もり、　
＜け分岐アルキル基を示す。

本発明の重合体は、一般式〔Ｉ〕で示される単量体成分
（以下フッ素置換（メタ）クリレートという）を５重発
％以上含有するものである。５重量％以下の含有量では
メルト・インテックス値で定量的に示される樹脂の流動
性及び耐吸湿性の顕著な改嵜は見られなかった。

本発明の重合体においては、フッ素鮪倹（メタ）クリレ
ートｈ２種類ｖ上の異なるモノマーを用いることができ
る。

本発明の重合体において使用されるフッ素置換（メタ）
クリレートは例えば、トリフルオロメチル（メタ）クリ
レート、ＩＨ，ＩＨ−）リフルオロエチル（メタ）クリ
レート、ＩＨ，ＩＨ，３Ｈ−テトラフルオロプロピル（
メタ）クリレート、３．３，４．５．５−ヘキサフルオ
ロ−２−メチル−イソペンチル（メタ）クリレート、Ｉ
　Ｈ、Ｉ　Ｈ−ペンタフルオロプロピル（メタ）クリレ
ート、ヘキサフルオロインプロピル（メタリフリレート
、ヘキサフルオロ−２−メチルインプロピル（メタ）ク
リレート、Ｉ　Ｈ、ｌ　Ｈ、３）！−へキサフルオロブ
チル（メタ〕クリレート、３，３．４，５．５ヘキサフ
ルオロイノベンチル（メタ）クリレート、１・。

ｌ−ジメチル−２，２，３，４，４−へキサフルオロ−
１−ブチル（メタ）クリレート、ｌ−プロピル−２，２
，３，４，４，４−へキサフルオロ−１−ブチル（メタ
）クリレート、ＩＨ，ＩＨ，５）（−オクタフルオロペ
ンチル（メタ）クリレート、ＩＨ９ｌＨ，７Ｈ−ドデシ
ルフルオロへブチル（メタ）クリレート、ＩＨ，ＩＨ，
９Ｉ（−ヘキサデシルフルオｏ／ニル（メタ）クリレー
ト等をあケルコトができるが、これらに限定されるもの
ではない。

本発明の重合体において使用される好ましく・フッ素置
換（メタ）クリレートとしては、トリフルオロメチル（
メタ）クリレート、ＩＨ，ＩＨ−トリフルオロエチル（
メタ）クリレート、ＩＨ，ＩＨ，３Ｈ−ｆドラフルオロ
プロピル（メタ）クリレート、Ｉ　Ｈ、Ｉ　Ｈ、５Ｈ−
オクタフルオロペンチル（メタ）クリレート、ＩＨ，Ｉ
Ｈ，７Ｈ−ドデシルフルオロへグチル（メタ）クリレー
ト、］］Ｈ，ＩＨ，９Ｈ−ヘキサデシルメタ）クリレー
トである。

本発明の重合体において、フッ素置換（メタ）クリレー
トと共重合する単嶺体はメタクリル酸エステルが好まし
く、本発明の重合体はフッ素置換（メタ）クリレートの
ホモポリマー、またはフッ素置換（メタ）クリレートと
メタクリル酸エステルから実句的になる共重合体が好ま
しく、ここで実質的になるとは具体的には上記成分の比
率がおよそ９５Ｍｋ％以上であることをいう。

本発明の重合体において使用されるメタクリレートは、
炭素原子数１から１０のアルキル基を有するものであり
、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート
、ｔ−ブチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、メチルシクロヘキ
シルメタクリレート等をあげることができるが、これら
に限定されるものではない。

本発明の重合体において使用される好まＬ２いメタクリ
レートとしては、メチルメタクリレート、シクロヘキシ
ルメタクリレートである。

本発明の重合体において、フッ素置換（メタ）クリレー
トと共重合される単曾体はメタクリレートに限定されず
、その他に本発明の重合体のすぐれた特性を犠性にしな
け１．ば何でも良く例えば、スチレン及びそのアルキル
置換体、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタ
クリレートリル、アクリレート等をあげることができ、
好−ましくけ炭素原子数】から］０のアルキル基を有す
るアクリレートであるが、これらに限定されるものでは
ない。

本づｃ明の重合体のメルトインデックス値は、ｌ５ＯＲ
−１１３，３試験法で樹脂温度２；う０℃、荷重５　ｋ
ｙ　ｒの条件で、１ｇ／ｌｏ分力・らん９７１０分であ
れば良く、好ましくは３ｇ／１０分カ・ら１６９　／１
０分であれば艮い０ メルト・インデックス値が１ｇ／ｌｏ分以下では、成形
品の核ＪＩｊＥ折が大さく、レンズとしての光学性能を
著しく損い、ｚｃ、５１７１０分以上では、樹脂の耐熱
性及び機体強度が著Ｌ　＜損われる。

本発明の重合体の軍量平均分子景は、５万〃・ら５υ万
の間にあれば良く、さらに好１しくは８万から３２万の
間にあれば良い。重合体のＭ讐平均分子量が（２）万を
超える場合は、成形時にひずみが残りやすく、大きな複
屈折を与え好捷しくない。

次に本発明の重合体の具体例をあげるが、これらに限定
されるものではない。な紗、括弧内の数字は重量比を示
す。

具体例−１ トリフルオロメチルメタクリレート：メチルメタクリレ
ート：エチルアクリレート ＝　７２　：２５　：　３ Ｔ幇平均分子紮　２８７，０００ 具体例−２ １　Ｈ　、　Ｉ　Ｈ　−　）リフルオロエチルメタクリ
レート：メチルメタクリレート：エチルアクリレート＝
６０：３５：５　　　（重量％） 宣せ平均分子量　　２３５．０００ 其俸例−３ １）ｔ，ｌＨ．３ｆ（−テトラフルオロプロピルメタク
リレート：メチルメタクリレート：シクロへキシルメタ
クリレート：メチルアクリレート＝３５：５０：１２：
３　　　　（重量％）小賢平均分子量　　　１９３．’
００００００部４ ］　Ｈ、ｌ　Ｈ、５Ｈ−オクタフルオロペンチルメタク
リレート：メチルメタクリレート：シクロへキシルメタ
クリレート：メチルアクリレート＝２５：５（Ｊ：２０
：５　　　（重量％）重量平均分子量　　　２１０，０
００ 具体例−５ ＩＨ−へキサフルオロインプロビルメタクリレート：メ
チルメタクリレート：エチルアクリレート ＝４２：５２：６　　　　　　（重音％）１慧平均分子
量　　１０６，０００ 本発明の重合体ではレンズ用樹脂として壷求される様、
Ｃ性能を妨レアない粂件のもとでは、例えはガラス域維
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ナゴム成分のブレンド、不飽和
ポリエステルとのグラフト及びアクリレート糸ゴム成分
へのグラフト体の導入等の種々の公知技術を利用しで、
耐衝撃性の向上、寸法精度の向上等をはη・る＃ｉｗを
とることもできる。

本発明のレンズ用イガ脂絹成物にお゛いて、本発明のフ
ッ素置錬（メタ）アクリレートを５重量％以上含む重合
体または共重合体全主成分として含むとけ、これらの重
合体または共重合体の光学特性上の特徴を発揮できる量
を含むことをいい、具体的にはアツベ数が５８以上を示
す含有比率であることをいう。

本発明の重合体の車台方法は、時に限するものではない
が、例えば、懸濁重合、乳化車台、塊状重合、放射ｆ＃
Ｉ＊合、光重合、溶液重合等が用いられる。

本発明の樹脂組成物を成形してレンズを作製する場合の
成形法は射出成形法のほか、圧縮成形法、あるい（ｄ射
出成形法と圧２．伯成形法の折衷法、例えばローリンク
ース法、マイクロモールディング法、およそ一旦＆Ｉ脂
を溶融あるいは半溶融させて成形する方法は全て適用で
きる。これらの成形法のうち、従来の汎用ＡＨＭでは複
屈折が太きくなっていた成形法において本発明は歪残留
による被屈折の斤１人がなく生産性への効果は太きい。

具体的には射出成形法ｖｃＪ、”いて最も有利であり、
射出成形と圧縮成形との折衷法及び圧縮成形法でも有利
である。さらには本発明の重合体は注形型合法により作
製しても良好な稍性を示す。

本発明の］重合体を用いて成形することにより得ろねる
プラスチックレンズは、複屈折が大巾に改唇窟ｉ１、従
来の汎用１可脂と比較すれば、極めて好鏑なプラスチッ
クレンズ用樹脂であることが明確となる。

本発明の重合体を成形して得られるプラスチックレンズ
の特性は充分に改良されているが、さらに安定性向上の
ために、成形品表面にコーティングをほどこすこともで
きる。

本発明の重合体を成形して得られるプラスチックレンズ
の用途としては、例えば、スチールカメラ及びビデオカ
メラに装着される望遠レンズ、ズームレンズをはじめと
するあらゆる種類のレンズ例えば望遠鏡用、太鹸光集光
用レンズ、セルフォックレンズ等をあげることができる
が、これらの相違ＩＲ１のみ限定されるものではない。

（実施例） 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るものではない。

実施例 トリフルオロメチルメタクリレート　７２重量部メチル
メタクリレート　　　　　　　　２５重鎖部エチルアク
リレート　　　　　　　　　　３重量部ｎ−ドデシルメ
ルカプタン　　　　　０．０８　Ｍ置部ラウロイルパー
オキサイド　　　　ｏ、ｌｓｚｇ部からなる単量体混合
物１００重愉都をリン酸力ルシヮム１　ｋ　鈑Ｎ　、　
ドデシルベンセンスルホン酸ナトリウム００１部を懸濁
安定剤として用い、イオン交侯水２０Ｏｉｉ部に分散し
た。７０℃で６時間反応させた後にさらに９０℃で２時
間反応させて、重合を終了した。重合完了後、布地酸で
処理し、水洗して乾燥した。得られた重合体の重量平均
分子量は２１万３千であった。この重合体に熱安定剤及
び紫外線吸収剤、離型剤を加えペレット化し樹脂績成＊
Ｊを得た。この樹脂組成物を２４０℃で射出成形し、縦
よ〕砿、横３ｏ闘、厚さ５闘の板状成形物を作製した。

これを成形サンプル−１とする。

成形サンプル−１について、複屈折、Ｄ線に対する屈折
率及び屈折率の波及依存性を測定し、アソヘ叡νＤを初
出しだ。また、メルトインデックスイＩＦ′１忙ｌ５Ｏ
Ｒ−１１３３試験法に基き、樹脂温度２３０℃グエ軍５
　ｋｇ　ｆの灸件下で測定したところ１２ｇ／１０分で
あった。まだ、ＪＩＳＫ−６７１１試験法に基〈アイゾ
ツト痢峯％さけ１．９　ｋｇｏｎ／ｃｍ、さらに成形サ
ンプル−１を温度６０℃の水中に９６時ｆｕ、Ｉ放置し
、その際の取量ｊｊＪ加を也１」定し、これを吸水量と
して重りト％で示した。

（測定結果） ｎＤ＝１．４２１０ シＤ＝６１．５ メルト・インデックス値　　　１２．９　／１０分吸水
知　　　　０．２３％ 複屈折　　　　１９度 アイゾツト衝撃強さ　　　　１．９に＆Ｃｍ／α実施例
−２ １、）（、ＩＨ−トリフルオロエチルメタクリレート７
０曹郊部 メチルメタクリレート　　　　２５重輌一部エチルアク
リレート　　　　　　５車量部とした以外は実施例−１
と同様にして重合した。

得られた重合体の重量平均分子量はｎ万５千であった。

この重合体を成形して、成形サンプル−２を旬だ。以下
に測定値を示す。

ｎＤ”−１，４３１８ νＤ＝５９．９ タルト・インデックス値　　　１０．９　／１０分吸水
伊　　　　０２６％ 複屈折　　　　１７度 アイゾツト衝撃強さ　　　　１．６１＜ｐ　ｃｍ／ｃｍ
実施例−３ １Ｈ，ＩＨ−テトラフルオブロビルメタクリレート３０
重倉部 メチルメタクリレート　　　　５０Ｍ量部シクロヘキフ
ルメタクリレート　　１７　ｔ　Ｎ　部エチルアクリレ
ート　　　　　　３重％一部とした以外は実施例−１と
同様にして重合した。

得られた重合体の沖量平均分子針は２１万２千であった
。この重合体を成形して、成形サンプル−３を得た。以
下に測定値を示す。

ｎｐ　二１．４８２０ シＤ＝６５．２ メルト・インデックス値１３　、！ｉ’　／１０分吸水
址　　　　０．３９％ 複屈折　　　　１８度 アイゾツト衝撃強さ　　　　１．８　ｋｇＣ７ｐ／儂実
施例−４ １Ｈ、ｌ　Ｈオクタフルオロペンチルメタクリレート２
０重量部 メチルメタクリレート　　　　６０重量部シクロヘキシ
ルメタクリレート　　２０　重量部とした以外に、実Ｌ
ｊ例−１と同様にして重合した。

得られた重合体の重量平均分子量は１８万であった。

この重合体を成形して、成形サンプル−４を得た。

以下に測定値を示す。

ｎＤ＝　１．４７６５ シＤ＝６４．７ メルト・インデックスＩ１１：　　　　　１６　ｇ／１
０分吸水量　　　　０．４３％ 複屈折　　　　１６！オ アイゾット衝撃強さ　　　　１．９ゆ■／ｃｎｒ比紋例
−ｌ メチルメタクリレート　　　　９７重量部エチルアクリ
レート　　　　　　３１Ｆ量部とした以外は実施例−１
と１０」様にして重合した。

得られｔ重合体の重量平均分子量は１２万８千であった
。この重合体を成形して比較サンプル−１を得た。以下
に測定値を示す・・ ｎ　Ｄ−１，４９１０ シＤ＝５６．９ メルト・インデックス値１２ｇ／１０分吸　　水　　ｔ
２．１　　％ 複屈折　　　　１６度 アイゾツト衝撃強さ　　　　０．８　ｋｇｃｍ／ｃｍ比
較例−２ メチルメタクリレート　　　　４７重量部シクロヘキシ
ルメタクリレート　　５０重量部エチルアクリレート　
　　　　　３重量部とした以外は実施例−１と同様に重
合した。得られた重合体の重重平均分子量は囚万５千で
あっ々この〕「合体を成形し、て比較ブンブルー２を得
た。

以下に測定領、を示す。

ｎｐ　””　１．４９８５ シＤ＝：５６．１ メルト・インデックス値　　　　：ｌ／ｌｏ分吸水量　
　　　１．２％ 被　Ｊｌ、　　折　　　　　　６７度 アイゾツト衝キ強さ　　　　　１．２　ｋｇ　Ｃ１ｎ／
Ｃｌ１ｌ（発明の効果） 実施例及び比較例でえられた給米を一覧表にまとめ次に
示す。

即ち表から明かなよ５に １、　　ｔｈｉ４平均分子量が同程度ならば、メルトイ
ンデックス値が大きく、複屈折が／」％さくなり機械強
度にすぐれる。

２、　メルト・インデックス値が同程度ならば、機手妙
強度にすぐれる。

３、　吸水量が少ない。

４、光学系の性能が格段にすぐね、る。

代理人　　桑原義失

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式ＣＩ’ｌで示される車邦一体成分を５重量％
   以上含む重合体または共重合体を主成分として含み、か
   つ１８０　Ｒ−］１３３試験法に基〈メルト・インデッ
   クス価が樹脂温度２３０℃、荷重５　ｋｇｆの条件下で
   １．９／１０分以上であることを特徴とするレンズ用４
   ０］脂頗ｊ戎物。 一般式〔Ｉ〕 Ｒｏ ／ ３ 〔式中、Ｒ１は水素原子またはメチル基を示し、Ｒ２お
   よびＲ３は各々水素原子、フッ素原子、炭素数ｌから３
   の面釦アルキル基、寸たけ炭素数１から３のフッ素置換
   アルキル基を示し、Ｒ４けフッ素原子、またはそれぞれ
   炭素数１から１２のフッ素置換の直鎖アルキル基もしく
   は分岐アルキル基を示す。〕