(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタクリル系樹脂を含有するメタクリル系樹脂組成物を射出成形した、ヘッドランプ用
のインナーレンズであって、
前記メタクリル系樹脂組成物は、
ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に基づいて荷重３．８０ｋｇｆ、試験温度２３０℃で測
定したメルトマスフローレイトの値ａ（ｇ／１０ｍｉｎ．）と、荷重１０．１９ｋｇｆ、
試験温度２３０℃で測定したメルトマスフローレイトの値ｂ（ｇ／１０ｍｉｎ．）とが、
下記式（１）及び式（２）の条件を満たす、インナーレンズ。
５．０＜ｂ／ａ・・・（１）
０．４＜ａ＜２．０・・・（２）
【請求項２】
前記メタクリル系樹脂が、
メタクリル酸エステル単量体単位８０〜９９．９質量％と、
メタクリル酸エステルに共重合可能な少なくとも１種の他のビニル単量体単位０．１〜２０質量％と、
を、含有する、請求項１に記載のインナーレンズ。
【請求項３】
前記メタクリル酸エステルが、
メタクリル酸メチル及び／又はメタクリル酸エチルである、請求項２に記載のインナーレンズ。
【請求項４】
前記メタクリル酸エステルに共重合可能な他のビニル単量体が、
アクリル酸メチル及び／又はアクリル酸エチルである、請求項２又は３に記載のインナーレンズ。
【請求項５】
インナーレンズ中央部の光軸方向の厚みが、１０ｍｍ以上である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインナーレンズ。
【請求項６】
インナーレンズの周縁部に１点ゲートが存在し、ゲート厚みが３ｍｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のインナーレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インナーレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
メタクリル系樹脂組成物は、透明樹脂として他のプラスチック透明樹脂より高い光透過率、耐候性、剛性を有することに特徴があり、従来から、テールランプのアウターレンズ等に好適に用いられている。
一方、近年においては、インナーレンズ（又はプロジェクタレンズとも言う。）を使用した構造のヘッドランプが増加している（例えば、下記特許文献１〜６参照）。
なお、前記「インナーレンズ」とは、光源バルブの前部側に配置され、かつ、焦点が光源バルブの発光部の近傍に位置し、光源バルブからの直射光を入射し、配光制御してレンズ側、すなわちアウターレンズ側に出射させるためのレンズ部品を指す。
【０００３】
これらインナーレンズは、テールランプのアウターレンズと同様に、高い光透過率と耐候性が必要とされるため、従来から、材料としてはガラスが主に使用されているが、近年においては、生産性効率の観点、レンズ部分と他部品とを固定するための部位を一体的に成形できるという設計自由度の観点から、メタクリル系樹脂組成物、特にアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）が使用されている。数多くの樹脂の中でもメタクリル系樹脂組成物が選定される理由は、ガラス同様、高い光透過率と耐候性を有するためである。そしてインナーレンズの成形方法としては、通常、射出成形法が選択されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−００３８０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１１０２１２号公報
【特許文献３】特開２００２−１４０９０６号公報
【特許文献４】特開２００４−０３０９８５号公報
【特許文献５】特開２００７−０５３０５３号公報
【特許文献６】特開２０１３−０９３１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インナーレンズ、特に自動車のヘッドランプ用のインナーレンズは、通常レンズ厚みが１０ｍｍを超え、厚肉であるため、これを射出成形で成形する場合、成形サイクル、特に冷却時間が長くなるという問題を有している。
また、メタクリル系樹脂組成物は、固化する際に体積収縮をするため、成形品内に真空ボイドを生じたり、又は成形品表面にヒケと呼ばれる凹みを生じたりしてしまうという不具合を、特に厚肉成形品において発生しやすいという問題も有している。
上述したような真空ボイドやヒケといった成形不良現象は、レンズという精密な光学部材としては特性劣化を招来し、欠陥となるものである。
【０００６】
上述したような成形サイクルの長期化を防ぐ方法としては、例えば、メタクリル系樹脂組成物のグレード選定に当たって、高流動タイプ、すなわち低粘度タイプのものを選定し、射出成形時の樹脂温度を低目に設定して対応する方法が挙げられる。
しかしながらこの方法は、以下の問題点を有している。
高流動タイプのグレードは、構成するメタクリル系樹脂を低分子量化するか、又はメタクリル系樹脂のコモノマー量の割合を増加させて、低粘度化を図る手法が採られている。
前者の、構成するメタクリル系樹脂を低分子量化する方法においては、流動性は向上するが、ポリマーの絡み合いが減少するため、靱性の低下を招来するという問題を有している。このため、上述したレンズと一体成形で形成される他部品と固定するための部位のデザインに、十分な設計上の配慮、具体的には厚肉化して断面係数を高めたり、成形品のコーナー部分にコーナーＲ又はＣ面等を付けたりする等の設計上の配慮を行うことが欠かせなくなる。このため、成形品のデザイン設計に非常に大きな制約が生じるという問題を有している。
また、後者のメタクリル系樹脂のコモノマー量の割合を増加させる方法は、構成するメタクリル系樹脂のガラス移転点を低下させて流動性を図るというものなので、必然的に流動性向上と引き換えに耐熱性低下を招来するという問題を有している。この耐熱性の低下は、高温環境下での使用が想定される自動車部品にとって、実用上十分な特性を発揮し得ないおそれがある。
【０００７】
そこで本発明においては、真空ボイドやヒケの発生が十分に抑制され、実用上十分な光学特性を発揮でき、かつ他部品と固定するための部位においても十分な強度と耐熱性を有するインナーレンズを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上述した従来技術の問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定範囲の擬塑性（チキソトロピー）を有するメタクリル系樹脂組成物を用いることで、上述した従来技術の問題を解決できることを見出し、従来技術の課題を解決するに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【０００９】
〔１〕
メタクリル系樹脂を含有するメタクリル系樹脂組成物を射出成形した、ヘッドランプ用
のインナーレンズであって、
前記メタクリル系樹脂組成物は、
ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に基づいて荷重３．８０ｋｇｆ、試験温度２３０℃で測
定したメルトマスフローレイトの値ａ（ｇ／１０ｍｉｎ．）と、荷重１０．１９ｋｇｆ、
試験温度２３０℃で測定したメルトマスフローレイトの値ｂ（ｇ／１０ｍｉｎ．）とが、
下記式（１）及び式（２）の条件を満たす、インナーレンズ。
５．０＜ｂ／ａ・・・（１）
０．４＜ａ＜２．０・・・（２）
〔２〕
前記メタクリル系樹脂が、
メタクリル酸エステル単量体単位８０〜９９．９質量％と、
メタクリル酸エステルに共重合可能な少なくとも１種の他のビニル単量体単位０．１〜
２０質量％と、
を、含有する、前記〔１〕に記載のインナーレンズ。
〔３〕
前記メタクリル酸エステルが、
メタクリル酸メチル及び／又はメタクリル酸エチルである、前記〔２〕に記載のインナーレンズ。
〔４〕
前記メタクリル酸エステルに共重合可能な他のビニル単量体が、
アクリル酸メチル及び／又はアクリル酸エチルである、前記〔２〕又は〔３〕に記載のインナーレンズ。
〔５〕
インナーレンズ中央部の光軸方向の厚みが、１０ｍｍ以上である、前記〔１〕乃至〔４〕のいずれか一に記載のインナーレンズ。
〔６〕
インナーレンズの周縁部に１点ゲートが存在し、ゲート厚みが３ｍｍ以下である、前記
〔１〕乃至〔５〕のいずれか一に記載のインナーレンズ。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、成形収縮にて発生する真空ボイドやヒケが低減化され、実用上十分な光学性能を有し、かつ他部品と固定するための部位においても十分な強度と耐熱性とを有するインナーレンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態のインナーレンズの一例の概略側面図を示す。
【図２】実施例及び比較例の特性評価において使用した直方体成形品の概略斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と言う。）について、詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【００１３】
〔ヘッドランプ用インナーレンズ〕
本実施形態のインナーレンズは、
メタクリル系樹脂を含有するメタクリル系樹脂組成物を射出成形した、ヘッドランプ用のインナーレンズであって、
前記メタクリル系樹脂組成物は、
ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に基づいて荷重３．８０ｋｇｆ、試験温度２３０℃で測定したメルトマスフローレイトの値ａ（ｇ／１０ｍｉｎ．）と、荷重１０．１９ｋｇｆ、試験温度２３０℃で測定したメルトマスフローレイトの値ｂ（ｇ／１０ｍｉｎ．）とが、下記式（１）及び式（２）の条件を満たす。
５．０＜ｂ／ａ・・・（１）
０．３＜ａ＜１５・・・（２）
【００１４】
なお、本実施形態における「インナーレンズ」とは、光源バルブの前部側に配置され、かつ、焦点が光源バルブの発光部の近傍に位置し、光源バルブからの直射光を入射し、配光制御してレンズ側、すなわちアウターレンズ側に出射させるレンズ部品を指す。
このような「インナーレンズ」としては、自動車のヘッドランプ用途のインナーレンズが代表的なものとして挙げられるが、その他、自動二輪や自転車用途のヘッドライト、ＯＡ機器のプロジェクターランプ等用途のインナーレンズも挙げられる。
【００１５】
本実施形態のヘッドランプ用のインナーレンズは、プロジェクタレンズとも呼ばれ、前出の先行技術文献にも記載のある通り、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプ、ＬＥＤランプ等の前に設置され使用される光学部品である。
本実施形態のインナーレンズは光学部品であるため、高い光透過率が必要であり、また屋外において広く使用されることが想定されるため、高い耐候性を有していることが必要であり、高い耐熱性も要求される。
【００１６】
前記インナーレンズは、通常、レンズ中央部の光軸方向の厚みが１０ｍｍ以上である場合が多く、本実施形態のインナーレンズにおいても１０ｍｍ以上のインナーレンズが好適な一例として挙げられる。
前記レンズ中央部の光軸方向の厚みを１０ｍｍ以上としたレンズを対象とすることにより、本実施形態の構成を有するインナーレンズにおいて、より顕著な特性の向上効果が発揮できる。
【００１７】
（メタクリル系樹脂組成物の擬塑性）
本実施形態のインナーレンズは、メタクリル系樹脂を含有するメタクリル系樹脂組成物を射出成形することにより得られる。
このメタクリル系樹脂組成物は、従来技術の問題点を解決するため、高い流動性、高い耐熱性、及び高い靱性を具備していることが要求されるが、これらは互いに相反する関係にある特性である。
しかしながら本発明者は、以下の特定範囲の擬塑性を持つメタクリル系樹脂組成物を用いることにより、前記相反する関係を全て満足することを見出した。
その特定範囲とは、すなわち、ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に基づいて荷重３．８０ｋｇｆ、試験温度２３０℃で測定したメルトマスフローレイトの値ａ（ｇ／１０ｍｉｎ．）と、荷重１０．１９ｋｇｆ、試験温度２３０℃で測定したメルトマスフローレイトの値ｂ（ｇ／１０ｍｉｎ．）とが、下記式（１）及び式（２）の条件を満たすことである。
５．０＜ｂ／ａ・・・（１）
０．３＜ａ＜１５・・・（２）
【００１８】
前記式（１）のｂ／ａの値は、非ニュートン流体である溶融樹脂の擬塑性を示す一つの指標、すなわち低せん断時と高せん断時の粘度の比の目安となるパラメータであり、このｂ／ａの値が大きければ大きいほど、せん断力による粘度低下の度合いが大きいことを示している。
【００１９】
本実施形態においては、前記パラメータの大きさが特に重要であり、鋭意検討の結果、ｂ／ａの値が５．０を超えることにより、高流動性、高耐熱性及び高靭性といった、互いに相反する関係を有する特性が同時に優れたものとなる。
【００２０】
また、前記式（２）で、ａ＞０．３にすることにより、真空ボイドやヒケを抑制するために十分な流動性が得られる。
また、ａ＜１５としたのは、前記ａが１５以上という領域は分子量をかなり低分子量化しないと到達できない領域であり、かかるａが１５以上という領域の分子量であると、十分な靱性や機械的な強度が得られないおそれがあるが、ａ＜１５であることにより、実用上十分な靭性、機械的強度が得られ、インナーレンズに付随する他部品と固定するための部分においても実用上十分な強度が得られる。
なお、０．３＜ａ＜１５の範囲を満たし、さらに、流動性と長期特性とを両立させるために必要な、５．０＜ｂ／ａの関係を成立させるには、溶融樹脂の擬塑性を大きくすること、すなわち、分子量分布を広げたメタクリル系樹脂組成物を得ることが有効である。
【００２１】
本実施形態のインナーレンズに用いるメタクリル系樹脂組成物は、０．３＜ａ＜１５であり、０．４＜ａ＜２．０であることが好ましく、０．５＜ａ＜１．０であることがより好ましい。
また、５．０＜ｂ／ａであり、５．１＜ｂ／ａであることが好ましく、５．８＜ｂ／ａであることがより好ましい。
【００２２】
メタクリル系樹脂組成物の分子量分布を広げる方法としては、例えば、国際公開第２００７／６０８９１号で開示されているように、極端に分子量の異なるメタクリル系樹脂を一つの重合反応槽内で連続してそれぞれ懸濁重合する方法が挙げられ、各々のメタクリル系樹脂の分子量を調整することにより上記ａ及びｂ／ａの値を制御することができる。
【００２３】
また、上記のように分子量分布を広げたメタクリル系樹脂組成物を得る他の方法としては、連続塊状重合又は連続溶液重合法にて、並列に並べた２つ以上の重合反応槽でそれぞれ分子量の異なるメタクリル系樹脂を重合した後、それぞれの重合物が溶解している重合液を合流させて混ぜ合わせた後、溶剤や未反応モノマーを除いて重合物を得る方法も挙げられる。
なお、並列に２つ以上の重合反応槽を並べる重合装置としては、例えば、特開２０１２−１５３８０５号公報、及び特開２０１２−１５３８０７号公報に記載されている装置が挙げられる。
さらに、上記のように分子量分布を広げたメタクリル系樹脂組成物を得る他の方法としては、連続塊状重合又は連続溶液重合法にて、直列に並べた２つ以上の重合反応槽でそれぞれ分子量の異なるメタクリル系樹脂を連続して重合させる方法も挙げられる。
なお直列に２つ以上の重合反応槽を並べる重合装置としては、例えば、特開２０１２−１０２１９０号公報に記載されている装置が挙げられる。
さらにまた、上記のように分子量分布を広げたメタクリル系樹脂組成物を得る他の方法としては、異なる分子量を有する２種類以上のメタクリル系樹脂組成物を押出機等でコンパウンドする方法、反応装置内に温度勾配、モノマー濃度勾配、触媒系の濃度勾配及びそれらの組み合わせを持たせて重合を実施する方法等が挙げられる。
上述した各種方法を利用してメタクリル系樹脂を製造することにより、上記ａ及びｂ／ａの値を制御することができる。
【００２４】
また、ａ及びｂ／ａの値を制御する方法としては、本実施形態のインナーレンズを製造する際の、メタクリル系樹脂組成物押出時の温度条件、吐出量を調整し、また、射出成形時における成形温度、成形滞留時間を調整する方法も有効である。
具体的には、押出時の温度条件を３００℃以下、及び／又は吐出量を３ｋｇ／ｈｒ．以上とすることが好ましい。また、成形時においては、成形温度を２９０℃以下、及び／又は成形滞留時間を１５分以下とすることが好ましい。
押出時における温度条件、メタクリル系樹脂組成物の吐出量、射出成形時における成形温度、成形滞留時間について、上記範囲内とすることにより、ａ及びｂ／ａの値を本実施形態において規定する適切な範囲に制御することができるとともに、メタクリル系樹脂の変色を防止し、メタクリル系樹脂組成物特有の優れた外観特性が得られる。
【００２５】
（メタクリル系樹脂組成物の組成）
本実施形態のインナーレンズは、メタクリル系樹脂組成物を射出成形したものであり、当該メタクリル系樹脂組成物は、メタクリル系樹脂を含有する。
メタクリル系樹脂は、メタクリル酸エステル単量体単位８０〜９９．９質量％と、少なくとも１種のメタクリル酸エステルに共重合可能な他のビニル単量体単位０．１〜２０質量％とを含むものであることが好ましい。
【００２６】
メタクリル酸エステル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸（２−エチルヘキシル）、メタクリル酸（ｔ−ブチルシクロヘキシル）、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸（２，２，２−トリフルオロエチル）等が挙げられる。入手のしやすさ、価格の観点から、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルが好ましい。
前記メタクリル酸エステル単量体は、一種のみを単独で使用してもよく、又は二種以上組み合わせて使用してもよい。
なお、メタクリル系樹脂組成物に含有されているメタクリル系樹脂は、メタクリル酸エステル単量体単位の含有量が９９．９質量％以下であることが好ましい。メタクリル酸エステル単量体単位の含有量が９９．９質量％以下であることにより、成形時における樹脂の分解を防止でき、揮発成分であるメタクリル酸エステル単量体の発生やシルバーと呼ばれる成形不良を効果的に防止できる。
また、メタクリル酸エステル単量体単位が８０質量％以上であることにより、成形品に一般的に必要とされている耐熱性を担保できる。
十分な耐熱性を有することにより、剛性も確保でき、特に高温時において接合部での結合力の低下を効果的に防止できる。
メタクリル酸エステル単量体単位の含有量は、９０〜９９．８質量％であることがより好ましく、９４〜９９．８質量％であることがさらに好ましい。
【００２７】
また、メタクリル酸エステル単量体に共重合可能なビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｓｅｃ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等のアクリレート基を１つ有するアクリル酸エステル単量体が挙げられる。
その他にも(メタ)アクリレート基を２つ以上有する、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート等のエチレングリコール又はそのオリゴマーの両末端水酸基をアクリル酸でエステル化したもの；ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリレート等の２個のアルコールの水酸基をアクリル酸でエステル化したもの；トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価アルコール誘導体をアクリル酸でエステル化したもの；といったアクリル酸エステル単量体が挙げられる。
特に、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチルが好ましく、さらには、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルが入手のしやすいため、好ましい。
これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
なお、メタクリル酸エステル単量体に共重合可能な他のビニル単量体単位の含有量は、０．１質量％以上であることが好ましく、０．１質量％以上であることにより、成形時における樹脂の分解を防止でき、揮発成分であるメタクリル酸エステル単量体の発生やシルバーと呼ばれる成形不良を効果的に防止できる。また、ビニル単量体単位が２０質量％以下であることにより、成形品に一般的に必要とされている耐熱性を担保できる。
十分な耐熱性を有することにより、剛性も確保でき、特に高温時において接合部での結合力の低下を効果的に防止できる。
メタクリル酸エステル単量体に共重合可能な他のビニル単量体単位の含有量は、０．１〜１８質量％であることがより好ましく、０．２〜１６質量％であることがさらに好ましい。
【００２８】
また、前記メタクリル酸エステル単量体に共重合可能な、アクリル酸エステル単量体以外の他のビニル単量体としては、以下に限定されるものではないが、例えば、アクリル酸やメタクリル酸等のα，β−不飽和酸；マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、桂皮酸等の不飽和基含有二価カルボン酸及びそれらのアルキルエステル；スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、２，５−ジメチルスチレン、３，４−ジメチルスチレン、３，５−ジメチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、ｍ−エチルスチレン、о−エチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、イソプロペニルベンセン（α−メチルスチレン）等のスチレン系単量体；１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、１，１−ジフェニルエチレン、イソプロペニルトルエン、イソプロペニルエチルベンゼン、イソプロペニルプロピルベンゼン、イソプロペニルブチルベンゼン、イソプロペニルペンチルベンゼン、イソプロペニルヘキシルベンゼン、イソプロペニルオクチルベンゼン等の芳香族ビニル化合物；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル化合物；無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸無水物類；マレイミドや、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−エチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のＮ−置換マレイミド等；アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類；ジビニルベンゼン等の多官能モノマー等が挙げられる。
【００２９】
なお、メタクリル系樹脂においては、耐熱性、加工性等の特性を向上させる目的で、上記例示したビニル単量体以外のビニル系単量体を適宜添加して共重合させてもよい。
上記メタクリル酸エステル単量体に共重合可能なアクリル酸エステル単量体や、前記例示したアクリル酸エステル単量体以外のビニル系単量体は、一種のみを単独で使用してもよく、二種以上組み合わせて使用してもよい。
【００３０】
メタクリル樹脂組成物に含有されているメタクリル系樹脂は、塊状重合法やキャスト重合法、懸濁重合法により製造できるが、これらの方法に限定されるものではない。
【００３１】
（メタクリル系樹脂組成物に混合可能な成分）
＜その他の樹脂＞
前記メタクリル系樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲、特にインナーレンズとしての透明性を損なわない範囲で、従来公知のその他の樹脂を混合することができる。
当該その他の樹脂としては、特に限定されるものではなく、公知の硬化性樹脂、熱可塑性樹脂が好適に使用される。
【００３２】
＜添加剤＞
メタクリル系樹脂組成物には、耐候性や離型性などの所定の各種特性を付与するため、本実施形態の効果を損なわない範囲で各種の添加剤を混合してもよい。
使用できる添加剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、フタル酸エステル系、脂肪酸エステル系、トリメリット酸エステル系、リン酸エステル系、ポリエステル系等の可塑剤；高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸のモノ、ジ、又はトリグリセリド系等の離型剤；ポリエーテル系、ポリエーテルエステル系、ポリエーテルエステルアミド系、アルキルスルフォン酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩等の帯電防止剤；酸化防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、光安定剤等の安定剤；難燃剤、潤滑剤、衝撃付与剤、摺動性改良剤、相溶化剤、流動調整剤、染料、増感材、着色用顔料、ゴム質重合体、抗菌・防黴剤、防汚剤等が挙げられる。
【００３３】
また、前記紫外線吸収剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾトリアジン系化合物、ベンゾエート系化合物、ベンゾフェノン系化合物、オキシベンゾフェノン系化合物、フェノール系化合物、オキサゾール系化合物、マロン酸エステル系化合物、シアノアクリレート系化合物、ラクトン系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンズオキサジノン系化合物等が挙げられ、好ましくはベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾトリアジン系化合物である。
これらは一種のみを単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
なお、紫外線吸収剤の融点（Ｔｍ）は、成形品の熱変形防止の観点から８０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１３０℃以上、さらにより好ましくは１６０℃以上である。
紫外線吸収剤は、成形品のシルバー等の成形不良発生防止の観点から、２３℃から２６０℃まで２０℃／ｍｉｎの速度で昇温した場合の質量減少率が５０％以下であることが好ましく、より好ましくは３０％以下、さらに好ましくは１５％以下、さらにより好ましくは１０％以下、よりさらに好ましくは５％以下である。
【００３４】
本実施形態のインナーレンズを得るためのメタクリル系樹脂組成物中における、上述したその他の樹脂、添加剤の含有量は、メタクリル系樹脂組成物の透明性を保ち、ブリードアウト等の成形不良を防止する観点から、メタクリル系樹脂組成物１００質量部に対して０〜６０質量部が好ましく、０．０１〜３４質量部がより好ましく、０．０２〜２５質量部がさらに好ましい。
上記数値範囲で含有することにより、それぞれの材料の機能を発揮することができる。
【００３５】
〔メタクリル系樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態のインナーレンズの原料となるメタクリル系樹脂組成物は、メタクリル系樹脂、上述した種々の添加剤、所定のその他の樹脂と混合し、混練することにより得られる。
例えば、押出機、加熱ロール、ニーダー、ローラミキサー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混練することにより製造できる。
特に押出機による混練が、生産性の観点から好ましい。
混練温度は、メタクリル系樹脂組成物の好ましい加工温度に従えばよく、１４０〜３００℃の範囲が好ましく、より好ましくは１８０〜２８０℃の範囲である。
【００３６】
メタクリル系樹脂組成物を成形し、本実施形態のインナーレンズを得る方法については、各種の射出成形法を適用できる。また、例えば、射出圧縮成形法、超高速射出成形法等の通常の射出成形法以外の特殊な成形方法も適用できる。
図１に、本実施形態のインナーレンズの一例の概略側面図を示す。
図１のインナーレンズは、レンズ部分１と、他部品と固定するための部位２とを具備している。
本実施形態のインナーレンズは、レンズ部分１と前記部位２とが一体となったインナーレンズをメタクリル系樹脂組成物を使用して射出成形する場合であっても、メタクリル系樹脂組成物の擬塑性を、上述したように特定したことにより、良好な流動性、成形性が得られ、他部品と固定するための部位２においても実用上十分な強度が得られる。
【００３７】
本実施形態のインナーレンズにおいては、当該インナーレンズの周縁部に１点ゲートが存在し、ゲート厚みが３ｍｍ以下であることが好ましい。
厚肉部位であるレンズに直接ゲートを設置すると、ジェッティングによる成形不良が発生し、成型不良率が高くなる可能性があるため、好ましくない。さらにゲート付近は通常、成形品内の他の部位より成形歪が大きくなる傾向があるため、複屈折率等の光学的特性が影響を受ける可能性があり、光学部材としての機能が低減されてしまう可能性もある。よって、インナーレンズの周縁部にゲートを設置することにより、成形不良を効果的に低減化できる。
また、１点ゲートとすることにより、ウエルドラインを成形品上に形成させない効果が得られる。
ウエルドラインは、光学的特性や成形品の製品強度を低減させてしまう可能性があるので、それを形成させないことにより、光学特性向上及び製品強度向上の効果が得られる。
ゲート厚みは、厚いほど射出成形時に金型内のキャビティ内に十分な樹脂圧力がかけられ、その結果、ヒケまたはボイド発生を抑制できる効果が得られる。しかし厚すぎると、スプルーランナーと周縁部との切断、即ちゲートカットが難しくなるため、厚いほど好適というものでもない。上記のように、ゲート厚みは３ｍｍ以下とすることにより、ヒケ発生及びボイド発生の抑制を図り、かつゲートカットの容易さのバランスを良好なものとすることができる。
【００３８】
〔インナーレンズの用途〕
本実施形態のインナーレンズは、ヘッドランプ用の部品として好適に用いることができるが、特に、自動車のヘッドランプ用のインナーレンズとして好適であり、その他にも同様の構造、すなわち光源の光をインナーレンズにて集光する方式の各種ランプ部品として利用できる。
例えば、自動車以外の自動二輪や自転車用のヘッドライト、ＯＡ機器のプロジェクターランプ等が挙げられる。
【実施例】
【００３９】
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本実施形態について説明するが、本実施形態は、後述する実施例に限定されるものではない。
【００４０】
〔１．擬塑性；荷重条件を変えたメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）測定〕
後述する実施例及び比較例で製造した樹脂ペレットを用いて、直方体成形品（１００ｍｍ×４０ｍｍ×２０ｍｍ）を製造した。
この直方体成形品（１００ｍｍ×４０ｍｍ×２０ｍｍ）を精密カットソー及びニッパーを用いて細かく破砕し、８０℃減圧条件下で２４時間乾燥させたものを測定試料とした。
測定試料を用いて、ＪＩＳ  Ｋ７２１０：１９９９に基づいて荷重３．８０ｋｇｆ、試験温度２３０℃で測定したメルトマスフローレイトの値ａ（ｇ／１０ｍｉｎ．）と、前記測定条件の内、荷重条件のみを１０．１９ｋｇｆとして測定したメルトマスフローレイトの値ｂ（ｇ／１０ｍｉｎ．）をそれぞれ計測し、ｂ／ａを算出した。
測定結果を下記表３に示す。
【００４１】
〔２．耐熱性；ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定〕
前記擬塑性の測定と同様に、後述する実施例及び比較例で製造した樹脂ペレットを用いて、直方体成形品（１００ｍｍ×４０ｍｍ×２０ｍｍ）を製造した。
この直法体成形品（１００ｍｍ×４０ｍｍ×２０ｍｍ）を精密カットソー及びニッパーで細かく破砕し、８０℃減圧条件下で２４時間乾燥させたものを測定試料とした。
測定は、ＵＬ規格のＦｏｌｌｏｗ  Ｕｐ  Ｓｕｒｖｉｃｅ（ＦＵＳ）でＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＩＤ）認証で使用されている評価法のＤＣＳ法に準じてＴｇ測定を行い、耐熱性の一つの目安であるガラス転移点１１０℃を超えるか否かを確認した。ガラス転移点が１１０℃を超えたものを○、超えなかったものを×とし、下記表３に示した。
【００４２】
〔３．強度；引張弾性率及び引張破壊歪の測定〕
後述する実施例及び比較例で製造した樹脂ペレットを８０℃で２４時間乾燥させた後、ＩＳＯ規格に基づく引張試験用の試験片（ダンベル試験片）を成形し、ＩＳＯ  ５２７−２／１Ａ／１及びＩＳＯ  ５２７−２／１Ａ／５に基づいた、引張弾性率及び引張破壊歪の測定を行った。
これらの値が高いメタクリル樹脂組成物を使用すれば、図１に例示されるインナーレンズ部品の成形材料として使用した場合、他部品と固定するための部位２において十分な強度を発現でき好適であると判断した。
必要となる強度の目安となる引張弾性率が３０００ＭＰａを超え、引張破壊歪が５％を超えるかどうかを確認した。
そしてそれぞれ超えたものを○、超えなかったものを×と表し、下記表３に示した。
【００４３】
〔４．成形品評価；ヒケ量の計測、真空ボイドの確認〕
後述する実施例及び比較例で製造した樹脂ペレットを８０℃で２４時間乾燥させた後、図２に示す直方体成形品（１００ｍｍ×４０ｍｍ×２０ｍｍ）を以下に示す同一条件にて射出成形した。
＜射出条件＞
樹脂温度：２３０℃
金型温度：１２０℃
保圧力  ：１１０ＭＰａ
重点時間：５６秒
冷却時間：９００秒
そして直方体成形品の１００ｍｍ×４０ｍｍの面に生じるヒケ量、すなわち表側の面４、及び裏側の面の両面でのヒケ量の合計値を計測し、かつ直方体成形品内部に発生する真空ボイドの存在の有無の確認を行った。
ヒケ量についてはその表裏両面での合計値が２０００μｍを超えないものを○、超えたものを×と表した。
また真空ボイドについては観察されなかったものは○、観察されたものは×と表した。
評価結果を下記表３に示した。
なお、この直方体成形品における評価は、図１に示すインナーレンズに替えて行うモデル実験であるが、直方体成形品の厚みが２０ｍｍと厚肉で、本発明が特に有効であるとするインナーレンズのレンズ中央部の光軸方向の厚み３に想定できるため、効果検証に有効であると判断し、この実施例及び比較例での検証の方法として用いた。
すなわち、この評価法でヒケ量、及び真空ボイドが低減できれば、実際のインナーレンズでも同様の効果は期待できると判断した。
【００４４】
以下、メタクリル系樹脂の製造方法を示す。
配合量について、表１及び表２に示す。
【００４５】
なお、表１及び表２中の略号は以下の化合物を示す。
ＭＭＡ；メタクリル酸メチル、ＭＡ；アクリル酸メチル、ＬＰＯ；ラウロイルパーオキサイド、２ＥＨＴＧ；２−エチルヘキシルチオグリコレート、ＮＯＭ；ｎ−オクチルメルカプタン
【００４６】
〔実施例１〕
＜メタクリル系樹脂の重合＞
メタクリル系樹脂の重合は、懸濁重合法にて実施した。
まず懸濁剤の調製として、攪拌機を有する５Ｌ容器に、水２ｋｇ、第３リン酸カルシウム６５ｇ、炭酸カルシウム３９ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム０．３９ｇを投入し、それらを撹拌・混合することで懸濁剤を調製した。
次に、６０Ｌの反応器に水２５ｋｇを投入して８０℃に昇温し、懸濁重合の準備を行った。８０℃に達して恒温状態になったことを確認した後、重合原料として、下記表１の樹脂１の重合体（Ｉ）の欄に記載の原料と、前記懸濁剤を全量、６０Ｌ反応器の中へ投入し撹拌した。
その後、約８０℃を保って懸濁重合を行ったところ、原料と懸濁剤を投入してから８０分後に発熱ピークが観測された。発熱ピークの確認後、９２℃に１℃／ｍｉｎ速度で昇温し、続いて３０分間９２℃〜９４℃の温度を保持し、更に１℃／ｍｉｎの速度で８０℃まで降温した。
８０℃に達したことを確認した後、下記表１の樹脂１の重合体（ＩＩ）の欄に記載の原料に紫外線吸収剤として株式会社ＡＤＥＫＡ製アデカスタブＬＡ−３２を２．５ｇ、滑剤である花王株式会社製カルコール８０９８を１０ｇ添加したものを同反応器に追加投入し、引き続き約８０℃を保って懸濁重合を行った。
重合体（ＩＩ）の原料を投入してから１０５分後に、発熱ピークが観測された。
発熱ピークの確認後、９２℃まで１℃／ｍｉｎの速度で昇温させ、９２℃で６０分間温度を保持した。
続いて５０℃まで冷却した後、２０質量％硫酸を投入して懸濁剤を溶解させた。
次いでその重合反応溶液を６０Ｌ反応器から取り出し、篩目開き１．６８ｍｍの篩にかけて巨大凝集物を除去した後、ブフナー漏斗にて水層と固形物とを分離し、ビーズ状ポリマーを得た。
そのビーズ状ポリマーをブフナー漏斗上で、５回、約２０Ｌの蒸留水で洗浄した後、スチームオーブンで乾燥処理を行い、樹脂１に相当するポリマー微粒子を得た。
＜造粒＞
前記得られたポリマー微粒子を、吐出量９．８ｋｇ／ｈｒ．、減圧度０．０５ＭＰａ、バレル温度２４０℃に設定したφ３０ｍｍのベント付二軸押出機にて溶融混練し、ストランドを冷却バス温度４５℃にて冷却裁断して、樹脂１に相当する樹脂ペレットを得た。
＜評価＞
上記の樹脂１の樹脂ペレットを用い、前出の各評価（１．擬塑性、２．耐熱性、３．強度、４．成形品の評価）をそれぞれ実施した。これらの結果を下記表３に示す。
【００４７】
〔実施例２〜４〕
実施例２〜４は下記表１の樹脂２〜４の内容にて、それぞれ実施例１と同様の方法で重合を行い、樹脂２〜４に相当するポリマー微粒子を得た。
また、実施例１と同様の方法で造粒して樹脂ペレットを得、ＩＳＯ規格に基づく引張試験用の試験片及び直方体成形品の製造、及び各評価を実施した。
これらの結果を下記表３に示す。
【００４８】
〔比較例１〕
攪拌機を有する５Ｌ容器に水２ｋｇ、第三リン酸カルシウム６５ｇ、炭酸カルシウム３９ｇ、ラウリル硫酸ナトリウム０．３９ｇを投入し、それらを混合・撹拌することで懸濁剤を調製した。
次に６０Ｌの反応器に水２６ｋｇを投入して８０℃に昇温し、懸濁重合の準備を行った。
８０℃に達して恒温状態になったことを確認した後、重合原料として下記表２に記載の各原料と、前記懸濁剤を全量、６０Ｌ反応器の中へ投入した。
その後、約８０℃を保って懸濁重合を行い、発熱ピークを観測後、９２℃に１℃／ｍｉｎの速度で昇温し、９２℃で６０分間温度を保持した。
続いて５０℃まで冷却した後、２０質量％硫酸を投入して懸濁剤を溶解させた。
次いでその重合反応溶液を６０Ｌ反応器から取り出し、篩目開き１．６８ｍｍの篩にかけて巨大凝集物を除去した後、ブフナー漏斗にて水層と固形物とを分離し、ビーズ状ポリマーを得た。
そのビーズ状ポリマーをブフナー漏斗上で、５回、約２０Ｌの蒸留水で洗浄した後、スチームオーブンで乾燥処理を行い、樹脂５に相当するポリマー微粒子を得た。
以下、造粒、試験片及び直方体成形品の製造、及び各評価は、実施例１と同様に実施した。
これらの結果を下記表３に示す。
【００４９】
〔比較例２、３〕
下記表２に示す原料を用いて、前記比較例１と同様の方法で重合を行い、樹脂６、７に相当するポリマー微粒子を得た。
また、造粒、試験片及び直方体成形品の製造、及び各評価は、実施例１と同様に実施した。
これらの結果を下記表３に示す。
【００５０】
【表１】
0006683520.tif 000002
【００５１】
【表２】
0006683520.tif 000003
【００５２】
【表３】
0006683520.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のインナーレンズは、自動車のヘッドランプ用のインナーレンズ、光源の光をインナーレンズにて集光する方式の各種ランプ部品、自動車以外の自動二輪や自転車用のヘッドライト、ＯＡ機器のプロジェクターランプとして産業上の利用可能性を有しており、特に、自動車のヘッドランプ用のインナーレンズとして好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１：  インナーレンズのレンズ部分
２：  インナーレンズの他部品と固定するための部位
３：  インナーレンズのレンズ中央部の光軸方向の厚み
４：  実施例及び比較例で使用した直方体成形品（１００ｍｍ×４０
ｍｍ×２０ｍｍ）の、ヒケ量を計測した表側の面（４０ｍｍ×１
００ｍｍ）
【図１】
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【図２】
0006683520.tif 000006