(57)【要約】  【構成】ポリカーボネート樹脂（Ａ）９７〜９９．９５重量％および重量平均分子量が１０００〜１８０００であるポリスチレン樹脂（Ｂ）０．０５〜３重量％からなる樹脂成分１００重量部およびリン系酸化防止剤（Ｃ）および／またはフェノール系酸化防止剤（Ｄ）０．０２〜２重量部からなるポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）を成形してなる光学用レンズであって、その全光線透過率が８９．０％以上であり、かつ複屈折の減少率が５％以上であることを特徴とする光学用レンズ。  【効果】本発明の光学用レンズは、透明性、機械的性質、耐熱性及び色相安定性に優れているため、レンズの成形加工においても色相が変化したり、樹脂そのものが劣化したりすることがなく、工業的利用価値が極めて高いものである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂（Ａ）９７〜９９．９５重量％および重量平均分子量が１０００〜１８０００であるポリスチレン樹脂（Ｂ）０．０５〜３重量％からなる樹脂成分１００重量部およびリン系酸化防止剤（Ｃ）および／またはフェノール系酸化防止剤（Ｄ）０．０２〜２重量部からなるポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）を成形してなる光学用レンズであって、
・前記光学用レンズの全光線透過率が８９．０％以上であり、かつ
・次式にて算出される、複屈折の減少率が５％以上である、
ことを特徴とする光学用レンズ。
複屈折の減少率（％）＝（σＰＣ−σ）× １００／σＰＣ
（ここで、
σは、ポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）から得られた厚み１ｍｍの試験片
を用いて測定した複屈折を、
σＰＣは、当該ポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）の構成成分として使用し
たものと同一のポリカーボネート樹脂（Ａ）から得られた厚み１ｍｍ
の試験片を用いて測定した複屈折を、
それぞれ表す。）
【請求項２】
ポリスチレン樹脂（Ｂ）の重量平均分子量が、１５００〜１００００であることを特徴とする請求項１に記載の光学用レンズ。
【請求項３】
ポリスチレン樹脂（Ｂ）の重量平均分子量が、２０００〜４０００であることを特徴とする請求項１に記載の光学用レンズ。
【請求項４】
ポリスチレン樹脂（Ｂ）の組成比が、前記樹脂成分に基づき０．１〜２重量％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学用レンズ。
【請求項５】
リン系酸化防止剤（Ｃ）および／またはフェノール系酸化防止剤（Ｄ）の配合量が、前記樹脂成分１００重量部あたり、０．０５〜０．２重量部であることを特徴とする請求項１に記載の光学用レンズ。
【請求項６】
リン系酸化防止剤（Ｃ）が、下記一般式１、２および３に示す化合物から選択された一種以上の化合物であることを特徴とする請求項１に記載の光学用レンズ。
一般式１
【化１】
2011043556.tif 000009
（一般式１において、Ｒ１〜４は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を示す。）
一般式２
【化２】
2011043556.tif 000010
（一般式２において、Ｒ５、Ｒ６は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、ａ、ｂは整数０〜３を示す。）
一般式３
【化３】
2011043556.tif 000011
（一般式３において、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、ｃは０〜３の整数を示す。）
【請求項７】
フェノール系酸化防止剤（Ｄ）が、下記一般式４に示す化合物であることを特徴とする請求項１に記載の光学用レンズ。
一般式４
【化４】
2011043556.tif 000012
（一般式４において、Ｒ８は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリカーボネート樹脂製の光学用レンズに関する。さらに詳しくは、ポリスチレン樹脂およびリン系酸化防止剤および／またはフェノール系酸化防止剤を使用することで、透明性および色調安定性に優れ、更には低い複屈折により優れた光学特性を示すポリカーボネート樹脂製光学用レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート樹脂は透明性や耐衝撃性などに優れており、光学用レンズ用材料としての期待が高まっている。ポリカーボネート樹脂製の光学用レンズは、従来のガラス製レンズやアクリル製のプラスチックレンズより薄肉、軽量であっても耐衝撃性が高いために安全であり、また着色性などの機能性にも優れるため、バーコードリーダー用レンズ、携帯電話のカメラ用レンズ、ピックアップレンズ等の各種レンズ用材料として用いられるようになってきた。
【０００３】
従来のポリカーボネート樹脂製光学用レンズにおいては、複屈折率が大きく、光学的異方性が生じるという問題があった。これは、ポリカーボネート樹脂を溶融状態で射出成形等を行う際、ポリマー分子の配向が起こり、配向方向に偏光した直線偏光に対する屈折率と、配向方向に直交する方向に偏光した直線偏光に対する屈折率とが異なり、得られた光学用レンズ成形品の内部で複屈折が生じることに起因している。（この現象を配向複屈折という。）大きな配向複屈折を有した光学用レンズに光を透過させると、互いに垂直な振動方向を持つ２つの光の速度が異なることから、結像点がずれて結像性能が大きく低下する問題があり、その解決が求められていた。
【０００４】
この解決のために、特許文献１では複屈折の低い変性メチルメタクリレート樹脂を使用する方法が提案されている。しかしながら、変性メチルメタクリレート樹脂は耐熱性および衝撃強度が低いため、光学用レンズ成形品としては使用範囲が限定されてしまうという問題があった。
一方、特許文献２では、ポリカーボネート樹脂自身が持つ固有の複屈折、すなわち光弾性係数を低減させるために、特定構造を有するビスフェノール化合物を用いて得られた芳香族ポリカーボネート共重合体が提案されている。しかしながら、該共重合体は光学式ディスク基板の複屈折を改善することを目的としたものであり、光学レンズに有用で、かつ優れた透明性および色調安定性をも具備させることに関しては何ら教示されていない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３００９０１号公報
【特許文献２】特開平２−９９５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、透明性および色調安定性に優れ、更には低い複屈折により優れた光学特性を示すポリカーボネート樹脂製光学用レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記問題を解決するために鋭意検討した結果、ポリカーボネート樹脂に、特定のポリスチレン樹脂およびリン系酸化防止剤またはフェノール系酸化防止剤を添加することによって、透明性および色調安定性に優れ、かつ低い複屈折を示すポリカーボネート樹脂製光学用レンズが得られることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂（Ａ）９７〜９９．９５重量％および重量平均分子量が１０００〜１８０００であるポリスチレン樹脂（Ｂ）０．０５〜３重量％からなる樹脂成分１００重量部およびリン系酸化防止剤（Ｃ）および／またはフェノール系酸化防止剤（Ｄ）０．０２〜２重量部からなるポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）を成形してなる光学用レンズであって、
・前記光学用レンズの全光線透過率が８９．０％以上であり、かつ
・次式にて算出される、複屈折の減少率が５％以上である、
ことを特徴とする光学用レンズに関する。
複屈折の減少率（％）＝（σＰＣ−σ）× １００／σＰＣ
（ここで、
σは、ポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）から得られた厚み１ｍｍの試験片
を用いて測定した複屈折を、
σＰＣは、当該ポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）の構成成分として使用し
たものと同一のポリカーボネート樹脂（Ａ）から得られた厚み１ｍｍ
の試験片を用いて測定した複屈折を、
それぞれ表す。）
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光学用レンズは、透明性、機械的性質、耐熱性及び色相安定性に優れているため、レンズの成形加工においても色相が変化したり、樹脂そのものが劣化したりすることがなく、工業的利用価値が極めて高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂（Ａ）は、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００１１】
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３、５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。
【００１２】
これらは、単独又は２種類以上混合して使用される。これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
【００１３】
さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。
３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタン及び２，２−ビス−［４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル］−プロパンなどが挙げられる。
【００１４】
ポリカーボネート樹脂（Ａ）の粘度平均分子量は、通常１００００〜１０００００、好ましくは１２０００〜３００００、さらに好ましくは１５０００〜２４０００である。かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。
【００１５】
上記の粘度平均分子量は、塩化メチレンを溶媒として０．５重量％のポリカーボネート樹脂溶液とし、キャノンフェンスケ型粘度管を用い温度２０℃で比粘度（ηsp）を測定し、濃度換算により極限粘度〔η〕を求め下記のＳＣＨＮＥＬＬの式から算出した。
〔η〕＝１．２３×１０−４Ｍ０．８３
【００１６】
本発明にて使用されるポリスチレン樹脂（Ｂ）の重量平均分子量は、１０００〜１８０００である。ポリスチレン樹脂（Ｂ）の重量平均分子量がこの範囲から外れると、全光線透過率に劣り、複屈折の低下が期待できないので好ましくはない。より好ましくは、１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜４０００の範囲である。
【００１７】
ポリスチレン樹脂（Ｂ）の組成比は、（Ａ）および（Ｂ）からなる樹脂成分に基づいて０．０５〜３重量％である。ポリスチレン樹脂（Ｂ）の組成比がこの範囲を外れると、全光線透過率に劣り、複屈折の低下が期待できないので好ましくない。より好ましい範囲は、０．１〜１重量％である。
【００１８】
商業的に入手可能なポリスチレン樹脂（Ｂ）としては、ＢＡＳＦ社製ＪＯＮＣＲＹＬ  ＡＤＦ−１３００があげられる。
【００１９】
本発明にて使用されるリン系酸化防止剤（Ｃ）および／またはフェノール系酸化防止剤（Ｄ）としては、次の化合物が挙げられる。
リン系酸化防止剤（Ｃ）としては、下記一般式１、２および３で表わされる化合物のうち１種またはそれ以上からなるものが挙げられる。
一般式１
【００２０】
【化１】
2011043556.tif 000002
（一般式１において、Ｒ１〜４は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で
置換されてもよいアリール基を示す。）
一般式２
【００２１】
【化２】
2011043556.tif 000003
（一般式２において、Ｒ５、Ｒ６は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、ａ、ｂは整数０〜３を示す。）
一般式３
【００２２】
【化３】
2011043556.tif 000004
（一般式３において、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、ｃは０〜３の整数を示す。）
【００２３】
一般式１の化合物としてはクラリアントジャパン社製サンドスタブＰ−ＥＰＱが、一般式２の化合物としてはアデカ社製アデカスタブＰＥＰ−３６が、また、一般式３の化合物としては住友化学社製スミライザーＰ−１６８が商業的に入手可能なものとして挙げられる。
【００２４】
また、フェノール系酸化防止剤（Ｄ）としては、下記一般式４の化合物が挙げられる。一般式４
【００２５】
【化４】
2011043556.tif 000005
（一般式４において、Ｒ８は炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を示す。）
【００２６】
一般式４の化合物としては、チバスペシャルティケミカルズ社製イルガノックス１０７６が商業的に入手可能である。
【００２７】
リン系酸化防止剤（Ｃ）および／またはフェノール系酸化防止剤（Ｄ）の配合量は、（Ａ）および（Ｂ）からなる樹脂成分１００重量部あたり、０．０２〜２重量部である。配合量が０．０２重量部未満では、熱安定性が劣るため好ましくない。また、２重量部を超えると全光線透過率が下がるため好ましくない。より好ましい配合量は０．０４〜１重量部であり、さらに好ましくは０．０５〜０．２重量部である。この範囲では、全光線透過率が低下せず、優れた熱安定性を示す。
【００２８】
さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、各種の熱安定剤、酸化防止剤、着色剤、離型剤、軟化材、帯電防止剤、等の添加剤、衝撃性改良材、他のポリマーを配合してもよい。
【００２９】
本発明の光学用レンズに使用されるポリカーボネート樹脂組成物の各種配合成分の混合方法には、特に制限はなく、公知の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー等による混合や押出機による溶融混練が挙げられる。
【００３０】
本発明の光学用レンズに使用されるポリカーボネート樹脂組成物を成形する方法には、特に制限はなく、公知の射出成形法、圧縮成形法、押出成形法等を用いることができる。
【００３１】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はそれら実施例に制限されるものではない。尚、「部」、「％」はそれぞれ重量基準に基づく。
【実施例】
【００３２】
（ポリカーボネート樹脂組成物のペレットの作成）
表１〜表４に示す配合成分、配合量に基づき、タンブラーを用いて各種配合成分を混合し４０ｍｍ径の単軸押出機（田辺プラスチック社製）を用いて、シリンダー温度２２０℃にて溶融混練し、各種ペレットを得た。
使用した配合成分は、それぞれ次のとおりである。
１．ポリカーボネート樹脂：
ビスフェノールＡと塩化カルボニルから合成されたポリカーボネート樹脂
住友ダウ社製カリバー３０１−６（粘度平均分子量：２４０００）
（以下「ＰＣ」と略記する。）
【００３３】
２．ポリスチレン樹脂：
ＢＡＳＦ社製  ＪＯＮＣＲＹＬ  ＡＤＦ−１３００
(重量平均分子量：２８００、以下「ＰＳ１」と略記する。）
Ａｌｄｒｉｃｈ社製  ポリスチレン（重量平均分子量：８００）
（以下「ＰＳ２」と略記する。）
Ａｌｄｒｉｃｈ社製  ポリスチレン（重量平均分子量：４０００）
（以下「ＰＳ３」と略記する。）
Ａｌｄｒｉｃｈ社製  ポリスチレン（重量平均分子量：２００００）
（以下「ＰＳ４」と略記する。）
【００３４】
３．リン系酸化防止剤：
クラリアントジャパン社製Ｐ−ＥＰＱ
（以下「Ｐ系ＡＯ１」と略記する。）
アデカ社製アデカスタブＰＥＰ−３６
（以下「Ｐ系ＡＯ２」と略記する。）
住友化学社製Ｐ−１６８
（以下「Ｐ系ＡＯ３」と略記する。）
４．フェノール系酸化防止剤：
チバスペシャルティケミカルズ社製イルガノックス１０７６
（以下「Ｐｈ系ＡＯ」と略記する。）
【００３５】
（色度、全光線透過率および複屈折測定用試験片の作成方法）
得られた各種ペレットを１２０℃で４時間乾燥した後に、射出成形機（日本製鋼所製Ｊ−１００ＳＡＩＩ）を用いて２８０℃、射出圧力１２００Ｋｇ／ｃｍ２にて色度および透過率測定用試験片（９０ｘ５０ｘ２ｍｍ）を作成した。また、複屈折測定用としては、９０ｘ５０ｘ１ｍｍの試験片とした。
【００３６】
（色度の評価方法）
色度の測定は、村上色彩研究所製スペクトロフォトメーターＣＭＳ３５−ＳＰを用い、Ｄ６５光源、視野角１０°で行った。色度測定をｎ＝１０で行った際のｘおよびｙの値の最大値と最小値の差が０．０００５以下を合格とした。結果を表１から表３に示した。
【００３７】
（全光線透過率の評価方法）
全光線透過率の測定は、村上色彩研究所製ヘーズメーターＨＭ−１５０を用いて行った。全光線透過率Ｔｔが８９．０％以上を合格とした。結果を表１から表３に示した。
【００３８】
（複屈折の評価方法）
複屈折は、神港精機の偏光歪み計(ポーラリメーター)を用いて測定した。
尚、複屈折は次式の通り定義される。
複屈折σｎ［−］
＝位相差（ｎｍ）／サンプル厚み（ｎｍ）＝(θ×５８９／１８０) / t 
θ ：回転検光子の回転角度等価直線偏光の消光角度（単位：°）
５８９：使用している単色光の波長（Ｎａ放電灯の黄色光）（単位：ｎｍ）
１８０：回転検光子半回転角度（単位：°）
複屈折の減少率は、次式に基づき算出し、５％以上のものを合格とした。
複屈折の減少率（％）＝（σＰＣ−σ）× １００／σＰＣ
（ここで、
σは、ポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）から得られた厚み１ｍｍの試験片
を用いて測定した複屈折を、
σＰＣは、当該ポリカーボネート樹脂組成物（Ｅ）の構成成分として使用し
たものと同一のポリカーボネート樹脂（Ａ）から得られた厚み１ｍｍ
の試験片を用いて測定した複屈折を、
それぞれ表す。）
結果を表１から表３に示した。
【００３９】
【表１】
2011043556.tif 000006
判定： 合格（○）、不合格（×）
【００４０】
【表２】
2011043556.tif 000007
判定： 合格（○）、不合格（×）
【００４１】
【表３】
2011043556.tif 000008
判定： 合格（○）、不合格（×）
【００４２】
実施例１〜１０に示すように、本発明の要件を具備したポリカーボネート系樹脂組成物は高い全光線透過率と輝度、優れた色相安定性および低い曇価率を示した。
【００４３】
比較例１は、ＰＳ１の配合量が規定量よりも少ない場合で、全光線透過率および複屈折減少率が劣っていた。
比較例２は、ＰＳ１の配合量が規定量よりも多い場合で、全光線透過率が劣っていた。
比較例３は、リン系酸化防止剤の配合量が規定よりも少ない場合で、色相安定性が劣っていた。
比較例４は、リン系酸化防止剤の配合量が規定よりも多い場合で、全光線透過率が劣っていた。
比較例５は、重量平均分子量が８００のＰＳ２を使用した場合で、全光線透過率が劣っていた。
比較例６は、重量平均分子量が２００００のＰＳ４を使用した場合で、全光線透過率および複屈折減少率が劣っていた。