(57)【要約】【課題】硬化収縮が小さくかつ硬化速度が大きいハイブリッドレンズ用樹脂組成物を提供する。【解決手段】オキセタン化合物および光カチオン重合開始剤を含むハイブリッドレンズ用樹脂組成物とする。当該樹脂組成物は、エポキシ化合物をさらに含んでいてもよい。また、（メタ）アクリレート化合物および光ラジカル重合開始剤をさらに含んでいてもよい。オキセタン化合物の含有量は５〜９０重量％、光カチオン重合開始剤の含有量は１〜１０重量％が好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
オキセタン化合物および光カチオン重合開始剤を含むハイブリッドレンズ用樹脂組成物。
【請求項２】
エポキシ化合物をさらに含む請求項１に記載のハイブリッドレンズ用樹脂組成物。
【請求項３】
（メタ）アクリレート化合物と光ラジカル重合開始剤とをさらに含む請求項１または２に記載のハイブリッドレンズ用樹脂組成物。
【請求項４】
前記オキセタン化合物の含有量が５〜９０重量％であり、前記光カチオン重合開始剤の含有量が１〜１０重量％である請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッドレンズ用樹脂組成物。
【請求項５】
前記オキセタン化合物の含有量が５〜４０重量％である請求項４に記載のハイブリッドレンズ用樹脂組成物。
【請求項６】
レンズ基材と樹脂層とを有するハイブリッドレンズであって、当該樹脂層が、請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッドレンズ用樹脂組成物を硬化させたものであるハイブリッドレンズ。
【請求項７】
前記樹脂層の厚みが、５０μｍ〜１ｍｍである請求項６に記載のハイブリッドレンズ。
【請求項８】
前記レンズ基材と前記樹脂層との間に、密着性向上層をさらに有する請求項６または７に記載のハイブリッドレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ基材と樹脂層とを有するハイブリッドレンズ、および当該樹脂層の形成に用いられる樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガラス等のレンズに光硬化性樹脂層を積層したハイブリッドレンズが、ガラス等のレンズ単独では得られない優れた性能を有するため、カメラ用レンズ、プロジェクター用レンズ、光ディスク用レンズ等に用いられている。
【０００３】
ハイブリッドレンズの代表的な製造工程を図３に示す。まず、図３（ａ）のように、ハイブリッドレンズの樹脂層の形状に合わせた型３１の表面に、ディスペンサ３２から樹脂組成物３３を滴下する。次に図３（ｂ）のように、レンズ基材１２’を載せていき、樹脂組成物３３を塗り広げる。その後、図３（ｃ）に示すようにレンズ基材を所定の高さに設置した状態で紫外線３４を照射して樹脂組成物を硬化させ、光学層を形成する。これを型から剥離して、レンズ基材上に樹脂からなる光学層を形成したハイブリッドレンズ１１’を得る（図３（ｄ））。
【０００４】
このようにハイブリッドレンズの製造には、エネルギー線によって硬化する樹脂組成物を用いるが、従来、樹脂成分として、硬化速度、透明性等の観点から（メタ）アクリレート化合物が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。しかし、（メタ）アクリレート化合物は、硬化収縮が大きいため、図３（ｃ）の工程において、樹脂層形成中に樹脂層が型から剥離して歪みが生じ、所望の形状の樹脂層が得られないという問題点があった。一方で、樹脂成分として、エポキシ樹脂も用いられている（例えば、特許文献２参照）。エポキシ樹脂は、硬化収縮が小さいという利点があるものの、硬化速度が遅いという問題点があった。
【特許文献１】特開２００５−０６０６５７号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記問題点に鑑み、本発明は、硬化収縮が小さくかつ硬化速度が大きいハイブリッドレンズ用樹脂組成物を提供することを目的とする。本発明はまた、歩留まりが高く、生産性に優れるハイブリッドレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、オキセタン化合物および光カチオン重合開始剤を含むハイブリッドレンズ用樹脂組成物である。
【０００７】
本発明はまた、レンズ基材と樹脂層とを有するハイブリッドレンズであって、当該樹脂層が、上記のハイブリッドレンズ用樹脂組成物を硬化させたものであるハイブリッドレンズである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハイブリッドレンズ用樹脂組成物は、硬化収縮が小さくかつ硬化速度が大きい。従って、当該樹脂組成物を用いてハイブリッドレンズを製造すれば、歩留まりが高く、生産性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のハイブリッドレンズ用樹脂組成物は、必須成分として（Ａ）オキセタン化合物、および（Ｂ）光カチオン重合開始剤を含む。
【００１０】
（Ａ）オキセタン化合物は、開環反応によって硬化するため、（メタ）アクリレート化合物に比べてはるかに硬化収縮が小さく、硬化速度もエポキシ化合物に比べて大きい。本発明に用いられるオキセタン化合物は、光学材料に使用可能なものであれば特に制限なく使用でき、複数（例えば２〜４個）のオキセタン環を含んでいてもよい。オキセタン化合物としては、例えば、以下式（１）および（２）に示す構造のものを使用することができる。
【００１１】
【化１】
2010169831.tif 000002
【００１２】
上記式（１）において、Ｒは、水素原子、炭素数１〜２０の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数１〜２０の脂肪族炭化水素基の炭素−炭素結合に酸素原子が挿入された基、または置換基を有していてもよいフェニル基などである。
【００１３】
炭素数１〜２０の飽和脂肪族炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってよい。フェニル基の有していてもよい置換基としては、アルキル基、ＯＨ基、ハロゲン原子等が挙げられる。式（１）で示されるオキセタン化合物について、Ｒが、水素原子、シルロヘキシル基、２−エチルブチル基、２−エチルヘキシル基、フェニル基であるものが市販品として容易に入手可能である。
【００１４】
【化２】
2010169831.tif 000003
【００１５】
上記式（２）において、Ｘは、酸素原子、−Ｏ（ＣＨ2）nＯ−基（ｎは１〜１０の整数）、または−（ＯＣ−Ｃ6Ｈ4−Ｃ）mＯ−基（ｍは１〜３の整数）などである。式（２）で示されるオキセタン化合物について、Ｘが、酸素原子、−Ｏ（ＣＨ2）3Ｏ−基、−Ｏ（ＣＨ2）6Ｏ−基、−（ＯＣ−Ｃ6Ｈ4−Ｃ）mＯ−基（ｍは１〜３の整数）であるものが市販品として容易に入手可能である。
【００１６】
（Ｂ）光カチオン重合開始剤としては、例えば、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩など、光学用途において一般的に用いられている光カチオン重合開始剤を用いることができる。
【００１７】
本発明の樹脂組成物は、任意成分として、（Ｃ）エポキシ化合物、（Ｄ）（メタ）アクリレート化合物、（Ｅ）光ラジカル重合開始剤、（Ｆ）有機シラン化合物等を含んでいてもよい。
【００１８】
（Ｃ）エポキシ化合物としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ビスフェノールＡジグリシジルエーテル）、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ビスフェノールＦジグリシジルエーテル）など、光学用途において一般的に用いられているエポキシ化合物を用いることができる。なお、エポキシ化合物は、変異原性があり耐湿性が悪いものであるが、本発明では、オキセタン化合物を使用する分、エポキシ化合物の添加量を少なくできるため、従来のエポキシ化合物を用いたハイブリッドレンズと比べ、変異原性および耐湿性の問題も改善される。
【００１９】
（Ｄ）（メタ）アクリレート化合物としては、光学用途において一般的に用いられているものを用いることができ、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ハロゲン置換フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、α−ナフチル（メタ）アクリレート、β−ナフチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンチルオキシエチルアクリレート等の単官能（メタ）アクリレート類；エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、水添ジシクロペンタジエニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類が挙げられる。また、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等を用いることもできる。
【００２０】
（メタ）アクリレート化合物を用いる場合には、（Ｅ）光ラジカル重合開始剤を併用することが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、公知の光ラジカル重合開始剤が使用可能であり、例えば、アセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサン系、アシルフォスフィンオキサイド系などの光ラジカル重合開始剤を用いることができる。
【００２１】
（Ｆ）有機シラン化合物は、樹脂層とレンズ基材との密着性を向上させる効果を有するものであり、一般的なシランカップリング剤、例えば、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等を用いることができる。
【００２２】
樹脂組成物の各成分は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２３】
各成分の含有量として、本発明の樹脂組成物は、オキセタン化合物を５〜９０重量％含有することが好ましく、５〜４０重量％含有することがより好ましい。特に、エポキシ化合物、および（メタ）アクリレート化合物等の任意の硬化成分を添加する場合には、当該任意の硬化成分の含有量を５０〜９０重量％とし、オキセタン化合物の含有量を５〜４０重量％程度とすればよい。また、前記光カチオン重合開始剤の含有量は、１〜１０重量％が好ましい。含有量が係る範囲であれば、樹脂の特性を低下させることなく、適度な硬化速度で硬化させることができる。樹脂組成物が、光ラジカル重合開始剤を含む場合には、光カチオン重合開始剤および光ラジカル重合開始剤の合計含有量を１０重量％以下とすることが好ましい。有機シラン化合物の含有量としては、１〜２０重量％が好ましい。
【００２４】
本発明の樹脂組成物を、例えば図３のようにして、レンズ基材の表面に塗布し、紫外線等のエネルギー線を照射して硬化させることにより、ハイブリッドレンズを製造することができる。本発明の樹脂組成物は、硬化収縮が小さくかつ硬化速度が大きいため、当該樹脂組成物を用いてハイブリッドレンズを製造すれば、設計寸法通りのハイブリッドレンズを短時間で製造することができ、歩留まりが高く、生産性に優れる。
【００２５】
次に、本発明のハイブリッドレンズについて説明する。本発明のハイブリッドレンズは、公知方法に従い、上述の樹脂組成物を用いて構成することができる。例えば、図１に示すように、本発明のハイブリッドレンズ１１は、レンズ基材１２と、当該レンズ基材の表面上に樹脂層１３とを有している。レンズ基材１２は、従来の材料（例、ガラス、石英、セラミックス）により形成することができる。樹脂層１３は、上述の樹脂組成物を硬化させて形成したものである。図１では、レンズ基材の両面が凸面となっているが、図２に示すように、一方の面が凹面であるレンズ基材２２を用いて、その表面に樹脂層２３を形成したハイブリッドレンズ２１としてもよい。樹脂層はレンズ基材の両面に形成してもよい。
【００２６】
樹脂層の厚みは、５０μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。樹脂層の厚みがこの範囲を外れると、強度または硬化性（成形性）が悪くなる。
【００２７】
ハイブリッドレンズは、レンズ基材と樹脂層との間に、密着性向上層を有することが好ましい。この密着性向上層は、樹脂組成物に（Ｆ）有機シラン化合物を配合する、またはシランカップリング剤をレンズ基材に塗布することにより形成することができる。
【００２８】
本発明のハイブリッドレンズは、製造時の歩留まりが高く、生産性に優れるものである。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
以下の成分を混合して、ハイブリッドレンズ用樹脂組成物を調製した。
（Ａ）オキセタン化合物Ａ（式（１）のＲが水素原子であるオキセタン化合物）：３０重量部
（Ｂ）光カチオン重合開始剤（ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート）：４．５重量部
（Ｄ）（メタ）アクリレート化合物（エチレングリコールジメタクリレート）：６０重量部
（Ｅ）光ラジカル重合開始剤（アセトフェノン系）：４．５重量部
（Ｆ）有機シラン化合物：１重量部
【００３１】
続いて、樹脂組成物の硬化試験を行った。具体的には、１ｍｍ厚のガラス板間に１００μｍ厚に挟持した樹脂組成物に、ＵＶを３０００ｍＪ／ｃｍ2程度照射して樹脂組成物を硬化させ、硬化前後の比重を測定して、硬化時の収縮率を算出した。また、１ｍｍ厚のガラス板間に１００μｍ厚に挟持した樹脂組成物に、ＵＶを照射して硬化までに要する時間を測定した。その結果、硬化収縮率は５．５％であり、硬化時間は１秒以下であった。
【００３２】
また、型（図３の型３１と同形）上に樹脂組成物を塗布した後、レンズを所定の位置で保持したままＵＶ照射（３０００ｍＪ／ｃｍ2）して樹脂層を形成し、ハイブリッドレンズを作製した。形成した樹脂層の剥離状況を確認したところ、樹脂層と型との間に剥離は見られなかった。
【００３３】
実施例２
以下の成分を混合して、ハイブリッドレンズ用樹脂組成物を調製した。
（Ａ）オキセタン化合物Ａ（式（１）のＲが水素原子であるオキセタン化合物）：３５重量部
（Ｂ）光カチオン重合開始剤（ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート）：４重量部
（Ｃ）エポキシ化合物（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）：６０重量部
（Ｆ）有機シラン化合物：１重量部
【００３４】
次に、実施例１と同様にして硬化試験を行ったところ、硬化収縮率は４．５％であり、硬化時間は１秒以下であった。また、実施例１と同様にしてハイブリッドレンズを作製したところ、樹脂層と型との間に剥離は見られなかった。
【００３５】
実施例３
以下の成分を混合して、ハイブリッドレンズ用樹脂組成物を調製した。
（Ａ）オキセタン化合物Ａ（式（１）のＲが水素原子であるオキセタン化合物）：９０重量部
（Ｂ）光カチオン重合開始剤（ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート）：９重量部
（Ｆ）有機シラン化合物：１重量部
【００３６】
次に、実施例１と同様にして硬化試験を行ったところ、硬化収縮率は４．０％であり、硬化時間は１秒以下であった。また、実施例１と同様にしてハイブリッドレンズを作製したところ、樹脂層と型との間に剥離は見られなかった。
【００３７】
実施例４
以下の成分を混合して、ハイブリッドレンズ用樹脂組成物を調製した。
（Ａ）オキセタン化合物Ｂ（式（２）のＸが酸素原子であるオキセタン化合物）：３０重量部
（Ｂ）光カチオン重合開始剤（ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート）：４．５重量部
（Ｄ）（メタ）アクリレート化合物（エチレングリコールジメタクリレート）：６０重量部
（Ｅ）光ラジカル重合開始剤（アセトフェノン系）：４．５重量部
（Ｆ）有機シラン化合物：１重量部
【００３８】
次に、実施例１と同様にして硬化試験を行ったところ、硬化収縮率は５．０％であり、硬化時間は１秒以下であった。また、実施例１と同様にしてハイブリッドレンズを作製したところ、樹脂層と型との間に剥離は見られなかった。
【００３９】
比較例１
以下の成分を混合して、ハイブリッドレンズ用樹脂組成物を調製した。
（Ｄ）（メタ）アクリレート化合物（エチレングリコールジメタクリレート）：９５重量部
（Ｅ）光ラジカル重合開始剤（アセトフェノン系）：４重量部
（Ｆ）有機シラン化合物：１重量部
【００４０】
次に、実施例１と同様にして硬化試験を行ったところ、硬化収縮率は６．０％であり、硬化時間は１秒以下であった。また、実施例１と同様にしてハイブリッドレンズを作製したところ、樹脂層と型との間に一部剥離が見られた。
【００４１】
比較例２
以下の成分を混合して、ハイブリッドレンズ用樹脂組成物を調製した。
（Ｂ）光カチオン重合開始剤（ジフェニル−４−チオフェノキシフェニルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート）：４重量部
（Ｃ）エポキシ化合物（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）：９５重量部
（Ｆ）有機シラン化合物：１重量部
【００４２】
次に、実施例１と同様にして硬化試験を行ったところ、硬化収縮率は３．５％であり、硬化時間は２０秒であった。また、実施例１と同様にしてハイブリッドレンズを作製したところ、樹脂層と型との間に剥離は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明のハイブリッドレンズ用樹脂組成物を用いて得られるハイブリッドレンズは、カメラ用のレンズ、プロジェクター用のレンズ、光ディスク用レンズ等に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のハイブリッドレンズの一例の断面図である。
【図２】本発明のハイブリッドレンズの別の一例の断面図である。
【図３】ハイブリッドレンズの製造工程の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１１  ハイブリッドレンズ
１２  レンズ基材
１３  樹脂層
２１  ハイブリッドレンズ
２２  レンズ基材
２３  樹脂層
３１  型
３２  ディスペンサ
３３  樹脂組成物
３４  紫外線
【図１】
2010169831.tif 000004
【図２】
2010169831.tif 000005
【図３】
2010169831.tif 000006