(57)【要約】【課題】容易に破損しないプラスチックナノコンポジット材料製のレンズを提供する。【解決手段】凹メニスカスタイプの第２レンズ１５を、プラスチックナノコンポジット材料で形成する。レンズ本体部１５ａの外周部に略円環形状のコバ部１５ｂを形成する。レンズ本体部１５ａの径をＣＡ、中心厚をＦｔとし、コバ部１５ｂの光軸方向の厚みをＬｔ、コバ部１５ｂの外径をＲ、外径Ｒと径ＣＡの差分の１／２の長さをｂとしたときに、１＜（Ｌｔ／Ｆｔ）＜５、及び（ＣＡ／４）≦ｂの関係を満たすように、レンズ本体部１５ａ及びコバ部１５ｂを形成する。コバ部１５ｂの厚みを厚くすることにより、第２レンズ１５の機械強度が高められるため、第２レンズ１５が容易に破損することが防止される。【選択図】図２
2009199073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機微粒子と、高分子鎖末端または側鎖に官能基を有し該官能基と無機微粒子とが化学結合した熱可塑性樹脂とを含むプラスチックナノコンポジット材料により形成され、レンズ本体部と、前記レンズ本体部の外周に沿って形成したコバ部とを備えるレンズにおいて、
前記レンズ本体部の径をＣＡ、前記レンズ本体部の中心厚をＦｔ、前記コバ部の光軸方向の厚みをＬｔ、前記コバ部の外径と前記径ＣＡの差分の１／２の長さをｂとしたときに、
１＜（Ｌｔ／Ｆｔ）＜５、及び（ＣＡ／４）≦ｂの関係を満たすように、前記レンズ本体部及びコバ部を形成したことを特徴とするプラスチックレンズ。
【請求項２】
前記コバ部のコーナ部に、面取り加工が施されていることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックナノコンポジット材料で形成されたプラスチックレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばカメラ付き携帯電話機などの撮像装置には、撮影レンズと、この撮影レンズを収納する鏡筒とからなるレンズ装置が設けられている。この撮影レンズとしては、プラスチックレンズやガラスレンズ等が知られている。特にプラスチックレンズは、ガラスレンズと比較して軽量性、生産性、コストに優れ、成形で生産できるため非球面などの複雑な形状にも対応できるため、ガラスレンズよりもよく用いられている。
【０００３】
このようなプラスチックレンズは、上述の各点ではガラスレンズよりも優れている一方で、ガラスレンズのように高屈折率化することが困難である。そこで、熱可塑性樹脂などのプラスチック材料中に高屈折率を有する無機粒子を分散したプラスチックナノコンポジット材料によりプラスチックレンズを形成する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。このプラスチックナノコンポジット材料で形成されたプラスチックレンズは、通常のプラスチックレンズよりも高屈折率を有しているため、特にカメラ付き携帯電話機の撮影レンズとしてよく用いられている。
【特許文献１】特開２００７−２１１１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プラスチックナノコンポジット材料で形成されたプラスチックレンズは、通常のプラスチックレンズよりも脆いため、耐衝撃性が低下してしまうという問題点がある。特にレンズ中央部またはレンズ周辺部の厚みが薄く形成されているメニスカスタイプのプラスチックレンズでは、薄い部分にストレスが掛かると簡単に破損してしまう。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、プラスチックナノコンポジット材料で形成した場合でも容易に破損しないようにしたプラスチック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】
上記問題を解決するため、本発明は、無機微粒子と、高分子鎖末端または側鎖に官能基を有し該官能基と無機微粒子とが化学結合した熱可塑性樹脂とを含むプラスチックナノコンポジット材料により形成され、レンズ本体部と、前記レンズ本体部の外周に沿って形成したコバ部とを備えるレンズにおいて、前記レンズ本体部の径をＣＡ、前記レンズ本体部の中心厚をＦｔ、前記コバ部の光軸方向の厚みをＬｔ、前記コバ部の外径と前記径ＣＡの差分の１／２の長さをｂとしたときに、１＜（Ｌｔ／Ｆｔ）＜５、及び（ＣＡ／４）≦ｂの関係を満たすように、前記レンズ本体部及びコバ部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
前記コバ部のコーナ部に、面取り加工が施されていることが好ましい。これにより、コバ部のコーナ部の欠けを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のプラスチックレンズは、レンズ本体部及びコバ部を１＜（Ｌｔ／Ｆｔ）＜５、及び（ＣＡ／４）≦ｂの関係を満たすように形成することで、プラスチックレンズの機械強度を高くすることができる。その結果、プラスチックレンズをプラスチックナノコンポジット材料で形成した場合でも、プラスチックレンズが容易に破損しないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示すレンズ装置１０は、例えばカメラ付き携帯電話機（図示せず）に設けられているものであり、大別して鏡筒１２と第１〜第３レンズ１４〜１６とから構成されている。鏡筒１２は、ポリカーボネイトや液晶ポリマー等のプラスチック、アルミニウム等で形成されており、径の異なる３段の第１〜第３筒部１２ａ，１２ｂ，１２ｃが一体形成された形状を有している。各筒部１２ａ〜１２ｃは、鏡筒前方側の第１筒部１２ａの径が最も小さくなり、鏡筒後方側の第３筒部１２ｃの径が最も大きくなる。
【００１０】
第１〜第３レンズ１４〜１６は、それぞれ各筒部１２ａ〜１２ｃに取付・固定されている。第１レンズ１４は凸レンズタイプのガラスレンズであり、第２レンズ１５は凹メニスカスタイプのプラスチックレンズであり、第３レンズ１６は凸レンズタイプのプラスチックレンズである。各レンズ１４〜１６は、それぞれレンズ本体部１４ａ〜１６ａと、各レンズ本体部１４ａ〜１６ａの周縁部に設けられた略円環形状のコバ部１４ｂ〜１６ｂとからなる。各レンズ本体部１４ａ〜１６ａのうち、凹メニスカスタイプのレンズ本体部１５ａは、その中心部が周辺部よりも薄く形成されている。そして、各コバ部１４ｂ〜１６ｂが鏡筒１２（各筒部１２ａ〜１２ｃ）内で位置決めされることで、各レンズ本体部１４ａ〜１６ａはそれぞれ鏡筒１２内で位置決めされる。
【００１１】
プラスチックレンズである第２及び第３レンズ１５，１６の中で、第２レンズ１５は、高屈折率化が要求されているため、プラスチックナノコンポジット材料（以下、単にナノコンポジット材料という）で形成されている。これに対して、第３レンズ１６は、高屈折率化が要求されていないため、通常のプラスチック材料で形成されている。
【００１２】
ナノコンポジット材料は、無機微粒子と、高分子鎖末端または側鎖に官能基を有し該官能基と無機微粒子とが化学結合した熱可塑性樹脂（熱可塑性プラスチック）とを含む有機無機複合材料であり、具体的には、熱可塑性プラスチック中に無機微粒子を分散したものである。なお、プラスチック材料中に分散する無機微粒子の種類は、１種類に限定されるものではなく、複数種類であってもよい。以下、ナノコンポジット材料を形成する熱可塑性樹脂、無機微粒子の一例について説明を行う。
【００１３】
［熱可塑性樹脂］
本発明の光学レンズに有効に用いられる熱可塑性樹脂（熱可塑性プラスチック）としては、少なくとも、高分子鎖末端、または、側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂である。このような熱可塑性樹脂としては、
（１）側鎖に下記から選ばれる官能基を有する熱可塑性樹脂
【化１】
2009199073.tif 000003
［Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは、置換または無置換のアリール基を表す。］、−ＳＯ３  Ｈ、−ＯＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、または−Ｓｉ（○Ｒ１５）ｍ１Ｒ１６３−ｍ１［Ｒ１５、Ｒ１６はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは、置換または無置換のアリール基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表す。］；
（２）高分子末端の少なくとも１箇所に、下記から選ばれる官能基を有する熱可塑性樹脂
【化２】
2009199073.tif 000004
［Ｒ２１，Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。］、−ＳＯ３  Ｈ、−ＯＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、および、−Ｓｉ（ＯＲ２５）m２Ｒ２６３−ｍ２〔Ｒ２５、Ｒ２６は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。ｍ２は１〜３の整数を表す。〕；
（３）疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体；
が好ましい例として挙げられる。
以下、これらの熱可塑性樹脂（１）〜（３）について、詳細に説明する。
【００１４】
熱可塑性樹脂（１）
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（１）は、側鎖に無機微粒子と化学結合を形成し得る官能基を有する。ここで、「化学結合」とは、例えば、共有結合、イオン結合、配位結合、水素結合等が挙げられ、官能基が複数存在する場合は、それぞれ無機微粒子と異なる化学結合を形成しうるものであってもよい。化学結合を形成しうるか否かは、有機溶媒中において熱可塑性樹脂と無機微粒子とを混合したときに、熱可塑性樹脂の官能基が無機微粒子と化学結合を形成しうるか否かで判定する。熱可塑性樹脂の官能基は、そのすべてが無機微粒子と化学結合を形成していてもよいし、一部が無機微粒子と化学結合を形成していてもよい。
【００１５】
無機微粒子と結合しうる官能基は、無機微粒子と化学結合を形成することによって、無機微粒子を熱可塑性樹脂中に安定に分散させる機能を有する。無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基は、
【化３】
2009199073.tif 000005
［Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは、置換または無置換のアリール基を表す。］、−ＳＯ３  Ｈ、−ＯＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、または−Ｓｉ（ＯＲ１５）ｍ１Ｒ１６３−ｍ１［Ｒ１５、Ｒ１６はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは.置換または無置換のアリール基を表し、ｍ１は１〜３の整数を表す。］から選ばれる官能基である。
【００１６】
アルキル基は、炭素数１〜３０が好ましく、より好ましくは炭素数１〜２０であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基を挙げることができる。置換アルキル基には、例えばアラルキル基が含まれる。アラルキル基は、炭素数７〜３０が好ましく、より好ましくは炭素数７〜２０であり、例えばベンジル基、ｐ−メトキシベンジル基を挙げることができる。アルケニル基は、炭素数２〜３０が好ましく、より好ましくは炭素数２〜２０であり、例えばビニル基、２−フェニルエテニル基を挙げることができる。アルキニル基は、炭素数２〜２０が好ましく、より好ましくは炭素数２〜１０であり、例えばエチニル基、２−フェニルエチニル基を挙げることができる。アリール基は、炭素数６〜３０が好ましく、より好ましくは炭素数６〜２０であり、例えばフェニル基、２，４，６−トリブロモフェニル基、１−ナフチル基を挙げることができる。ここでいうアリール基の中には、ヘテロアリール基も含まれる。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の置換基としては、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の他に、ハロゲン原子（例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子）、アルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基）を挙げることができる。Ｒ１５、Ｒ１６の好ましい範囲は、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４と同様である。ｍ１は、好ましくは３である。
【００１７】
これらの官能基の中でも、好ましくは、
【化４】
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、−ＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、または−Ｓｉ（ＯＲ１５）ｍ１Ｒ１６３−ｍ１であり、より好ましくは、
【化５】
2009199073.tif 000007
または−ＣＯ２  Ｈであり、特に好ましくは、
【化６】
2009199073.tif 000008
である。
【００１８】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、下記一般式（１１）で表される繰り返し単位を有するコボリマーであることが特に好ましい。このようなコボリマーは、下記一般式（１２）で表わされるビニルモノマーを共重合することにより得ることができる。
【００１９】
一般式（１１）
【化７】
2009199073.tif 000009
一般式（１２）
【化８】
2009199073.tif 000010
【００２０】
一般式（１１）および一般式（１２）中、Ｒは、水素原子、ハロゲン原子またはメチル基を表し、Ｘは−ＣＯ２  −、−ＯＣＯ−、−ＣＯＮＨ−、−ＯＣＯＮＨ−、−ＯＣＯＯ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、および、置換または無置換のアリーレン基からなる群より選ばれる２価の連結基を表し、より好ましくは−ＣＯ２  −またはｐ−フェニレン基である。
【００２１】
Ｙは炭素数が１〜３０である２価の連結基を表す。炭素数は１〜２０が好ましく、２〜１０がより好ましく、２〜５がさらに好ましい。具体的には、アルキレン基、アルキレンオキシ基、アルキレンオキシカルボニル基、アリーレン基、アリーレンオキシ基、アリーレンオキシカルボニル基、およびこれらを組み合わせた基を挙げることができ、好ましくはアルキレン基である。
【００２２】
ｑは０〜１８の整数を表す。より好ましくは０〜１０の整数であり、さらに好ましくは０〜５の整数であり、特に好ましくは０〜１の整数である。
【００２３】
Ｚは、
【化９】
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、−ＳＯ３  Ｈ、−ＯＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、または−Ｓｉ（ＯＲ１５）ｍ１Ｒ１６３−ｍ１からなる群より選ばれる官能基を表し、好ましくは、
【化１０】
2009199073.tif 000012
であり、さらに好ましくは、
【化１１】
2009199073.tif 000013
である。ここで、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６およびｍ１の定義および具体例は、それぞれ独立に、上述したＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６およびｍ１の定義および具体例と同義である。但し、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６は、それぞれ水素原子またはアルキル基である。
【００２４】
以下に一般式（１２）で表されるモノマーの具体例を挙げるが、本発明で用いることができるモノマーはこれらに限定されるものではない。
【００２５】
【化１２】
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【化１３】
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【００２６】
本発明において一般式（１２）で表されるモノマーと共重合可能な他の種類のモノマーとしては、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ２ｎｄ  ｅｄ．Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ，Ｗｉｌｅｙ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（１９７５）Ｃｈａｐｔｅｒ２  Ｐａｇｅ１〜４８３に記載のものを用いることができる。
【００２７】
具体的には、例えば、スチレン誘導体、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、ビニルカルバゾール、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、イタコン酸ジアルキル類、前記フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類などから選ばれる付加重合性不飽和結合を１個有する化合物を挙げることができる。
【００２８】
前記スチレン誘導体としては、スチレン、２，４，６−トリブロモスチレン、２−フェニルスチレンなどが挙げられる。
【００２９】
前記アクリル酸エステル類としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、クロロエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等が挙げられる。
【００３０】
前記メタクリル酸エステル類としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、クロロエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられる。
【００３１】
前記アクリルアミド類としては、アクリルアミド、Ｎ−アルキルアクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜３のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基）、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜６のもの）、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−２−アセトアミドエチル−Ｎ−アセチルアクリルアミド等が挙げられる。
【００３２】
前記メタクリルアミド類としては、メタクリルアミド、Ｎ−アルキルメタクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜３のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基）、Ｎ，Ｎ−ジアルキルメタクリルアミド（アルキル基としては炭素数１〜６のもの）、Ｎ−ヒドロキシエチル−Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−２−アセトアミドエチル−Ｎ−アセチルメタクリルアミド等が挙げられる。
【００３３】
前記アリル化合物としては、アリルエステル類（例えば酢酸アリル、カブロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど）、アリルオキシエタノール等が挙げられる。
【００３４】
前記ビニルエーテル類としては、アルキルビニルエーテル（アルキル基としては炭素数１〜１０のもの、例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、１−メチル−２，２−ジメチルプロピルビニルエーテル、２−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル等が挙げられる。
【００３５】
前記ビニルエステル類としては、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロロアセテート、ビニルジクロロアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート等が挙げられる。
【００３６】
前記イタコン酸ジアルキル類としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等が挙げられ、前記フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類としては、ジブチルフマレート等が挙げられる。
【００３７】
その他、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレオニトリルなど等も挙げることができる。
【００３８】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（１）の数平均分子量は１，０００〜５００，０００であることが好ましく、３，０００〜３００，０００であることがさらに好ましく、１０，０００〜１００，０００であることが特に好ましい。前記熱可塑性樹脂（１）の重量平均分子量を５００，０００以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にあり、１，０００以上とすることにより力学強度が向上する傾向にある。
【００３９】
ここで、上述の数平均分子量は、「ＴＳＫｇｅｌ  ＧＭＨｘＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ４０００ＨｘＬ」、「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ２０００ＨｘＬ」（何れも東ソー（株）製の商品名）のカラムを使用したＧＰＣ分析装置により、溶媒テトラハイドロフラン、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量である。
【００４０】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（１）において、無機微粒子と結合する上記官能基はポリマー鎖１本あたり平均０．１〜２０個であることが好ましく、０．５〜１０個であることがより好ましく、１〜５個であることが特に好ましい。前記官能基の含有量がポリマー鎖一本あたり平均２０個以下であれば、熱可塑性樹脂（１）が複数の無機微粒子に配位して溶液状態で高粘度化やゲル化が起こるのを防ぎやすい傾向がある。また、ポリマー鎖一本あたり平均官能基の数が０．１個以上であれば、無機微粒子を安定に分散させやすい傾向がある。
【００４１】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（１）のガラス転移温度は８０°Ｃ〜４００°Ｃであることが好ましく、１３０°Ｃ〜３８０°Ｃであることがより好ましい。ガラス転移温度が８０°Ｃ以上の樹脂を用いれば十分な耐熱性を有する光学部品が得られやすくなり、また、ガラス転移温度が４００°Ｃ以下の樹脂を用いれば成形加工が行いやすくなる傾向がある。
【００４２】
熱可塑性樹脂（１）の屈折率と無機微粒子の屈折率差が大きい場合には、レイリー散乱が起こりやすくなるため透明性を維持して複合できる微粒子の量が少なくなる。熱可塑性樹脂（１）の屈折率が１．４８程度であれば屈折率１．６０レベルの透明性成形体を提供することができるが、１．６５以上の屈折率を実現するためには本発明に用いられる熱可塑性樹脂（１）の屈折率は１．５５以上であることが好ましく、１．５８以上であることがより好ましい。なお、これらの屈折率は２２°Ｃ、波長５８９ｎｍにおける値である。
【００４３】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂（１）は、波長５８９ｎｍにおける厚み１ｍｍ換算の光線透過率が８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、８８％以上であることが特に好ましい。
【００４４】
以下に、本発明で使用することができる熱可塑性樹脂の好ましい具体例を挙げるが、本発明で用いることができる熱可塑性樹脂はこれらに限定されるものではない。
【００４５】
【化１４】
2009199073.tif 000016
【００４６】
【化１５】
2009199073.tif 000017
【００４７】
【化１６】
2009199073.tif 000018
【００４８】
【化１７】
2009199073.tif 000019
【００４９】
【化１８】
2009199073.tif 000020
【００５０】
【化１９】
2009199073.tif 000021
【００５１】
【化２０】
2009199073.tif 000022
【００５２】
【化２１】
2009199073.tif 000023
【００５３】
これらの熱可塑性樹脂（１）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、熱可塑性樹脂（２）および／または（３）と併用してもよい。
【００５４】
熱可塑性樹脂（２）
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（２）は、無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基は、高分子末端の少なくとも１箇所に、無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基を有する。ここで、官能基は、高分子鎖の片末端のみに存在しても、両末端に存在してもよいが、高分子鎖の片末端のみに存在することが好ましい。また、官能基は末端に複数存在していてもよい。ここでいう末端とは、高分子鎖を構成する繰り返し単位と繰り返し単位で挟まれている構造を除く部分を意味する。ここで、「化学結合」とは、上記熱可塑性樹脂（１）と同様に考えることができる。
【００５５】
無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基は、
【化２２】
2009199073.tif 000024
［Ｒ２１、Ｒ２２，Ｒ２３、Ｒ２４は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、（置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。）、−ＳＯ３  Ｈ、−ＯＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、および、−Ｓｉ（ＯＲ２５）ｍ２Ｒ２６３−ｍ２［Ｒ２５、Ｒ２６は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基を表す。ｍ２は１〜３の整数を表す。］から選ばれる官能基である。
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５、Ｒ２６が、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基である場合、これらの好ましい範囲は、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４の好ましい範囲として述べたものと同様である。また、ｍ２は、３であることが好ましい。
【００５６】
これらの官能基の中でも、好ましくは、
【化２３】
2009199073.tif 000025
、−Ｓ○３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、および、−Ｓｉ（ＯＲ２５）ｍ２Ｒ２６３−ｍ２であり、より好ましくは、
【化２４】
2009199073.tif 000026
、−ＳＯ３  Ｈ、および、−ＣＯ２  Ｈであり、特に好ましくは、
【化２５】
2009199073.tif 000027
、ＳＯ３  Ｈである。
【００５７】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂（２）の基本骨格には特に制限はなく、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリチオエーテル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなど公知の樹脂骨格を採用することができる。好ましくはビニル重合体、ポリアリレート、および芳香属含有ポリカーボネートであり、より好ましくはビニル重合体である。これらの具体例は、上記熱可塑性樹脂（１）で述べたものと同様である。
【００５８】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（２）は、屈折率が１．５０より大きいことが好ましく、１．５５より大きいことがより好ましく、１．６０より大きいことがさらに好ましく、１．６５より大きいことが特に好ましい。なお、本発明における屈折率は、アッベ屈折計（アタゴ社製、「ＤＲ−Ｍ４））にて波長５８９ｎｍの光について測定した値である。
【００５９】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（２）は、ガラス転移温度が５０°Ｃ〜４００°Ｃであることが好ましく、８０°Ｃ〜３８０°Ｃであることがより好ましい。ガラス転移温度を５０°Ｃ以上とすることにより、耐熱性が向上する傾向にあり、ガラス転移温度を４００°Ｃ以下とすることにより、成形加工が行いやすくなる傾向がある。
【００６０】
また、本発明で用いられる熱可塑性樹脂（２）は、波長５８９ｎｍにおける厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。
【００６１】
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（２）の数平均分子量は１，０００〜５００，０００である。熱可塑性樹脂（２）の数平均分子量は３，０００〜３００，０００であることが好ましく、５，０００〜２００，０００であることがさらに好ましく、１０，０００〜１００，０００であることが特に好ましい。熱可塑性樹脂（２）の数平均分子量を１，０００以上とすることにより、力学強度が向上する傾向にあり、数平均分子量を５００，０００以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にある。
【００６２】
高分子鎖末端に前記官能基を導入する方法としては、特に制限はなく、例えば、「新高分子実験学４  高分子の合成・反応（３）高分子の反応と分解（高分子学会編）」第３章「末端反応性ポリマー」に記載のように、重合時に導入してもよいし、重合後、一旦単離したポリマーの末端官能基変換または主鎖分解をしてもよい。官能基および／または保護された官能基をもつ開始剤、停止剤、連鎖移動剤などを用いて重合し高分子を得る方法や、例えばビスフエノールＡから得られるポリカーボネートのフエノール末端部を、官能基を含有する反応剤で修飾する方法などの高分子反応を用いることもできる。例えば、「新高分子実験学２  高分子の合成・反応（１）付加系高分子の合成（高分子学会編）」１１０項〜１１２項に記載の硫黄含有連鎖移動剤を用いた連載移動法ビニル系モノマーのラジカル重合；「新高分子実験学２、高分子の合成・反応（１）付加系高分子の合成（高分子学会編）」２５５項〜２５６項に記載の官能基含有開始剤および／または官能基含有停止剤を用いるリビングカチオン重合；「Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，３６巻」７０２０項〜７０２６項（２００３年）に記載の硫黄含有連鎖移動剤を用いた開環メタセシス重合などを挙げることができる。
【００６３】
以下に本発明で使用することができる熱可塑性樹脂（２）の好ましい具体例（例示化合物Ｐ−１〜Ｐ２２）を挙げるが、本発明で用いることができる熱可塑性樹脂（２）はこれらに限定ざれるものではない。［  ］内の構造は繰り返し単位を表し、繰り返し単位のｘおよびｙは共重合比（ｍｏｌ比）を表す。
【００６４】
【化２６】
2009199073.tif 000028
【００６５】
【化２７】
2009199073.tif 000029
【００６６】
【化２８】
2009199073.tif 000030
【００６７】
【化２９】
2009199073.tif 000031
【００６８】
これらの熱可塑性樹脂（２）は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらの熱可塑性樹脂は、他の共重合成分を含んでもよい。
【００６９】
熱可塑性樹脂（３）
本発明で用いられる熱可塑性樹脂（３）は、疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体である。
【００７０】
ここで、疎水性セグメント（Ａ）とは、セグメント（Ａ）のみからなるポリマーが水にもメタノールにも溶解しない特性を有するセグメントをいい、親水性セグメント（Ｂ）とは、セグメント（Ｂ）のみからなるポリマーが水またはメタノールの少なくとも一方に溶解する特性を有するセグメントをいう。前記ブロック共重合体の型としては、ＡＢ型、Ｂ１  ＡＢ２  型（２つの親水性セグメントＢ１  とＢ２  とは同じでも異なっていてもよい）およびＡ１  ＢＡ２  型（２つの疎水性セグメントＡ１  とＡ２  とは同じでも異なっていてもよい）が挙げられ、分散特性が良好な点から、ＡＢ型あるいはＡ１  ＢＡ２  型のブロック共重合体が好ましく、製造適性の点から、ＡＢ型あるいはＡＢＡ型（Ａ１  ＢＡ２  型の２つの疎水性セグメントが同じ型）がより好ましく、ＡＢ型が特に好ましい。
【００７１】
前記疎水性セグメントおよび前記親水性セグメントは、各々、ビニルモノマーの重合によって得られるビニルポリマー、ポリエーテル、開環メタセシス重合ポリマーおよび縮合ポリマー（ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホンなど）など従来公知のポリマーのいずれからでも選択可能であるが、ビニルボリマー、開環メタセシス重合ポリマー、ポリカーボネート、ポリエステルが好ましく、製造適性の点からビニルポリマーがより好ましい。
【００７２】
前記疎水性セグメント（Ａ）を形成するビニルモノマー（Ａ）としては．例えば、以下のものが挙げられる。アクリル酸エステル類やメタクリル酸エステル類（エステル基は置換または無置換の脂肪族エステル基、置換または無置換の芳香族エステル基であり、例えば、メチル基、フェニル基、ナフチル基など）；
【００７３】
アクリルアミド類、メタクリルアミド類、具体的には、Ｎ一モノ置換アクリルアミド、Ｎ−ジ置換アクリルアミド、Ｎ−モノ置換メタクリルアミド、Ｎ−ジ置換メタクリルアミド（モノ置換体およびジ置換体の置換基は、置換または無置換の脂肪族基、置換または無置換の芳香族基であり、前記置換基としては、例えば、メチル基、フェニル基、ナフチル基など）；
【００７４】
オレフイン類、具体的には、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン誘導体、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、イソプレン、クロロプレン、ブタジエン、２，３−ジメチルブタジエン、ビニルカルバゾールなど；スチレン類、具体的には、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、トリブロモスチレン、ビニル安息香酸メチルエステルなど；
【００７５】
ビニルエーテル類、具体的には、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテルなど；その他のモノマーとして、クロトン酸ブチル、クロトン酸へキシル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジブチル、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、Ｎ−ビニルオキサゾリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、ビニリデンクロライド、メチレンマロンニトリル、ビニリデン、ジフェニルー２−アクリロイルオキシエチルホスフエート、ジフェニル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフエート、ジブチル−２−アクリロイルオキシエチルホスフエート、ジオクチル−２−メタクリロイルオキシエチルホスフェートなどが挙げられる。
【００７６】
中でも、エステル基が無置換の脂肪族基、置換または無置換芳香族基であるアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類；置換基が無置換の脂肪族基、置換または無置換芳香族基であるＮ−モノ置換アクリルアミド、Ｎ−ジ置換アクリルアミド．Ｎ−モノ置換メタクリルアミドおよびＮ−ジ置換メタクリルアミド；スチレン類；が好ましく、エステル基が置換または無置換芳香族基であるアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類；スチレン類；がより好ましい。
【００７７】
前記親水性セグメント（Ｂ）を形成するビニルモノマー（Ｂ）としては、例えば、以下のものが挙げられる。アクリル酸、メタクリル酸、エステル部位に親水性の置換基を有するアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類；芳香環部に親水性の置換基を有するスチレン類；親水性の置換基を有するビニルエーテル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−モノ置換アクリルアミド、Ｎ−ジ置換アクリルアミド、Ｎ−モノ置換メタクリルアミドならびにＮ−ジ置換メタクリルアミドなどが挙げられる。
【００７８】
親水性の置換基としては、
【化３０】
2009199073.tif 000032
［但し、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基、置換されていてもよいアルキニル基、または置換されていてもよいアリール基を表す。］、−ＳＯ３  Ｈ、−ＯＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、−ＯＨ、および、−Ｓｉ（ＯＲ３５）ｍ３Ｒ３６３−ｍ３〔但し、Ｒ３５、Ｒ３６は、それぞれ独立に、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換されていてもよいアルケニル基．置換されていてもよいアルキニル基、または置換されていてもよいアリール基を表す。ｍ３は１〜３の整数を表す。〕からなる群より選ばれる官能基を有するのが好ましい。Ｒ３１，Ｒ３２、Ｒ３３、Ｒ３４、Ｒ３５、Ｒ３６が、置換または無置換のアルキル基、（置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、あるいは置換または無置換のアリール基である場合、これらの好ましい範囲は、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４の好ましい範囲として述べたものと同様である。また、ｍ３は、３であることが好ましい。
前記官能基としては、
【化３１】
2009199073.tif 000033
、−ＣＯ２  Ｈ、もしくは、−Ｓｉ（ＯＲ３５）ｍ３Ｒ３６３−ｍ３が好ましく、
【化３２】
2009199073.tif 000034
および−ＣＯ２  Ｈがより好ましく、
【化３３】
2009199073.tif 000035
が特に好ましい。
本発明では特に、前記ブロック共重合体が、
【化３４】
2009199073.tif 000036
、−ＳＯ３  Ｈ、−ＯＳＯ３  Ｈ、−ＣＯ２  Ｈ、−ＯＨ、および−Ｓｉ（ＯＲ３５）ｍ３  Ｒ３６３−ｍ３から選ばれる官能基を有し、該官能基の含有量が０．０５ｍｍｏｌ／ｇ以上５．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることが好ましい。
【００７９】
中でも、親水性セグメント（Ｂ）としては、アクリル酸、メタクリル酸、エステル部位に親水性の置換基を有するアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類、芳香環部に親水性の置換基を有するスチレン類が好ましい。
【００８０】
前記疎水性セグメント（Ａ）を形成するビニルモノマー（Ａ）は疎水性の特性を妨げない範囲で、前記ビニルモノマー（Ｂ）を含有していてもよい。前記疎水性セグメント（Ａ）に含有される前記ビニルモノマー（Ａ）と前記ビニルモノマー（Ｂ）とのモル比は、１００：０〜６０：４０であるのが好ましい。
【００８１】
前記親水性セグメント（Ｂ）を形成するビニルモノマー（Ｂ）は親水性の特性を妨げない範囲で、前記ビニルモノマー（Ａ）を含有していてもよい。前記親水性セグメント（Ｂ）に含有される前記ビニルモノマー（Ｂ）と前記ビニルモノマー（Ａ）とのモル比は、１００：０〜６０：４０であるのが好ましい。
【００８２】
前記ビニルモノマー（Ａ）および前記ビニルモノマー（Ｂ）は各々、１種類を単独で用いても、２種類以上を用いてもよい。前記ビニルモノマー（Ａ）および前記ビニルモノマー（Ｂ）は、種々の目的（例えば、酸含量調節やガラス転移点（Ｔｇ）の調節、有機溶剤や水への溶解性調節、分散物安定性の調節）に応じて選択される。
【００８３】
前記官能基の含有量は前記ブロック共重合体の全体に対して０．０５〜５．０ｍｍｏｌ／ｇであるのが好ましく、０．１〜４．５ｍｍｏｌ／ｇであるのがさらに好ましく、０．１５〜３．５ｍｍｏｌ／ｇであるのが特に好ましい。前記官能基の含有量が少なすぎると分散適性が小さくなる場合があり、多すぎると水溶性が高くなりすぎたり、有機無機複合材料がゲル化したりする場合がある。尚、前記ブロック共重合体において、前記官能基はアルカリ金属イオン（例えば、Ｎａ＋  、Ｋ＋  など）またはアンモニウムイオンなどカチオン性のイオンと塩を形成していてもよい。
【００８４】
前記ブロック共重合体の分子量（Ｍｎ）としては、１０００〜１０００００が好ましく、２０００〜８００００であることがより好ましく、３０００〜５００００であることが特に好ましい。ブロック共重合体の分子量を１０００以上とすることにより、安定な分散物を得やすくなる傾向にあり、１０００００以下とすることにより、有機溶剤への溶解性が向上する傾向にあり好ましい。
【００８５】
本発明で用いられるブロック共重合体は、屈折率１．５０以上が好ましく、１．５５以上であることがより好ましく、１．６０以上がさらに好ましく、１．６５以上が特に好ましい。なお、ここでいう、屈折率は、アッベ屈折計（アタゴ社「ＤＲ−Ｍ４」）にて波長５８９ｎｍの光について測定した値である。
【００８６】
本発明において用いられるブロック共重合体は、ガラス転移温度が８０°Ｃ〜４００°Ｃであることが好ましく、１３０°Ｃ〜３８０°Ｃであることがより好ましい。ガラス転移温度を８０°Ｃ以上とすることにより、耐熱性が向上する傾向にあり、ガラス転移温度を４００°Ｃ以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にある。
【００８７】
本発明において用いられるブロック共重合体は、波長５８９ｎｍにおける厚さ１ｍｍ換算の光線透過率が８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。
【００８８】
前記ブロック共重合体の具体例（例示化合物Ｐ−１〜Ｐ−２０）を以下に列挙する。尚、本発明に用いられるブロック共重合体は、これらの具体例に何ら限定されるものではない。
【００８９】
【表１】
2009199073.tif 000037
【００９０】
【表２】
2009199073.tif 000038
【００９１】
前記ブロック共重合体は、必要に応じて力ルボキシル基などを保護したり、ポリマーに官能基を導入する手法を用いてリビングラジカル重合およびリビングイオン重合を利用して合成することができる。また、末端官能基ポリマーからのラジカル重合および末端官能基ポリマー同士の連結によって合成することができる。中でも、分子量制御やブロック共重合体の収率の点から、リビングラジカル重合およびリビングイオン重合を利用するのが好ましい。前記ブロック共重合体の製造方法については、例えば、「高分子の合成と反応（１）（高分子学会編、共立出版（株）発行（１９９２））」、「精密重合（日本化学会編、学会出版センター発行（１９９３））」、「高分子の合成・反応（１）（高分子学会編、共立出版（株）発行（１９９５））」、「テレケリックポリマー：合成と性質、応用（Ｒ．Ｊｅｒｏｍｅ他、Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｖｏｌ．１６  ８３７−９０６頁（１９９１））」、「光によるブロック，グラフト共重合体の合成（Ｙ．Ｙａｇｃｈ他、Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．Ｖｏｌ．１５  ５５１−６０１頁（１９９０））」、米国特許５０８５６９８号明細書などに記載されている。
【００９２】
これらの樹脂は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００９３】
［無機微粒子］
本発明で用いられる無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子等が挙げられる。より具体的には酸化ジルコニウム微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化チタン微粒子、酸化錫微粒子、硫化亜鉛微粒子等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも特に、金属酸化物微粒子が好ましく、中でも酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることが好ましく、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることがより好ましく、さらには可視域透明性が良好で光触媒活性の低い酸化ジルコニウム微粒子を用いることが特に好ましい。本発明では、屈折率や透明性や安定性の観点から、これらの無機物の複合物を用いてもよい。またこれらの微粒子は光触媒活性低減、吸水率低減など種々の目的から、異種元素をドーピングしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などで表面修飾したものであってもよい。
【００９４】
本発明に用いられる無機微粒子の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。
【００９５】
具体的には、酸化ジルコニウム微粒子またはその懸濁液を得る方法として、ジルコニウム塩を含む水溶液をアルカリで中和し水和ジルコニウムを得た後、乾燥および焼成し、溶媒に分散させて酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法；ジルコニウム塩を含む水溶液をカロ水分解して酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法；ジルコニウム塩を含む水溶液を加水分解して酸化ジルコニウム懸濁液を得た後、限外ろ過する方法；ジルコニウムアルコキシドを加水分解して酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法；およびジルコニウム塩を含む水溶液を水熱の加圧下で加熱処理することにより酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法等が知られており、これらのいずれの方法を用いてもよい。
【００９６】
また、酸化チタン微粒子の合成原料としては硫酸チタニルが例示され、酸化亜鉛ナノ粒子の合成原料として酢酸亜鉛や硝酸亜鉛等の亜鉛塩が例示される。テトラエトキシシランやチタニウムテトライソプロポキサイド等の金属アルコキシド類も無機微粒子の原料として好適である。このような無機微粒子の合成方法としては、例えば、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス第３７巻４６０３〜４６０８頁（１９９８年）、あるいは、ラングミュア第１６巻第１号２４１〜２４６頁（２０００年）に記載の方法を挙げることができる。
【００９７】
特にゾル生成法により酸化物ナノ粒子を合成する場合においては、例えば硫酸チタニルを原料として用いる酸化チタンナノ粒子の合成のように、水酸化物等の前駆体を経由し、次いで酸やアルカリによりこれを脱水縮合または解膠してヒドロゾルを生成させる手順も可能である。かかる前駆体を経由する手順では、該前駆体を、濾過や遠心分離等の任意の方法で単離精製することが最終製品の純度の点で好適である。得られたヒドロゾルにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（略称ＤＢＳ）やジアルキルスルホスクシネートモノナトリウム塩（三洋化成工業（株）製、商標名「エレミノール  ＪＳ−２」）等の適当な界面活性剤を加えて、ゾル粒子を非水溶化させて単離してもよく、例えば、「色材」５７巻６号，３０５〜３０８頁（１９８４）に記載の公知の方法を用いることができる。
【００９８】
また、水中で加水分解させる方法以外の方法として、有機溶媒中で無機微粒子を作製する方法も挙げることができる。このとき、有機溶媒中には、本発明で用いる熱可塑性樹脂が溶解していてもよい。これらの方法に用いられる溶媒としては、アセトン、２−ブタノン、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、酢酸エチル、シクロへキサノン、アニソール等が例として挙げられる。これらは、１種類を単独で使用してもよく、また複数種を混合して使用してもよい。
【００９９】
本発明で用いられる無機微粒子の数平均粒子サイズは、小さすぎると該微粒子を構成する物質固有の特性が変化する場合があり、逆に大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となり、有機無機複合組成物の透明性が極端に低下する場合がある。従って、本発明で用いられる無機微粒子の数平均粒子サイズの下限値は、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは２ｎｍ以上、さらに好ましくは３ｎｍ以上であり、上限値は好ましくは１５ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下、さらに好ましくは７ｎｍ以下である。すなわち、本発明における無機微粒子の数平均粒子サイズとしては、１ｎｍ〜１５ｎｍが好ましく、２ｎｍ〜１０ｎｍがさらに好ましく、３ｎｍ〜７ｎｍが特に好ましい。ここで、上述の数平均粒子サイズとは例えば、Ｘ線回折（ＸＲＤ）装置あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で測定することができる。
【０１００】
本発明で用いられる無機微粒子の屈折率の範囲は、２２°Ｃで５８９ｎｍの波長において１．９〜３．０であることが好ましく、より好ましくは２．０〜２．７であり、特に好ましくは２．１〜２．５である。微粒子の屈折率が３．０以下であれば熱可塑性樹脂との屈折率差がさほど大きくないためレイリー散乱を抑制しやすい傾向がある。また、屈折率が１．９以上であれば高屈折率化を図りやすい傾向がある。
【０１０１】
無機微粒子の屈折率は例えば本発明で用いられる熱可塑性樹脂と複合化した複合物（ナノコンポジット材料）を透明フイルムとして、アッベ屈折計（例えば、アタゴ社製「ＤＭ−Ｍ４」）で屈折率を測定し、別途測定した樹脂成分のみの屈折率とから換算する方法、あるいは濃度の異なる微粒子分散液の屈折率を測定することにより微粒子の屈折率を算出する方法などによって見積もることができる。
【０１０２】
本発明の有機無機複合組成物における無機微粒子の含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、２０〜９５質量％が好ましく、２５〜７０質量％がさらに好ましく、３０〜６０質量％が特に好ましい。また、本発明における前記無機微粒子と熱可塑性樹脂（分散ポリマー）との質量比は、分散性の点から、１：０．０１〜１：１００が好ましく、１：０．０５〜１：１０がさらに好ましく、１：０．０５〜１：５が特に好ましい。
【０１０３】
上述した熱可塑性樹脂、無機微粒子からなるナノコンポジット材料で形成された第２レンズ１５は、上述したように、通常のプラスチックレンズよりも高屈折率を有している一方で、外部からのストレスや衝撃により破損し易い。特に凹メニスカスタイプの各レンズ本体部１５ａの中央部は、周辺部より薄く形成されているため、ストレス等が加わると破損してしまう。そこで、本実施形態では、第２レンズ１５のコバ部１５ｂの厚みを厚くすることによって、第２レンズ１５の機械強度を高める。
【０１０４】
図２に示すように、第２レンズ１５のレンズ本体部１５ａの径（外径）をＣＡ、レンズ本体部１５ａの中心厚をＦｔ、コバ部１５ｂの光軸Ｏ（図１参照）方向の厚み（以下、第１の厚みという）をＬｔ、コバ部１５ｂの外径をＲ、外径Ｒと径ＣＡの差分の１／２の長さをｂとしたときに、これらＣＡ、Ｆｔ、Ｌｔ、ｂが以下の式（１）及び式（２）を満たすように、レンズ本体部１５ａ及びコバ部１５ｂを形成している。なお、以下の説明では、上記長さｂをコバ部１５ｂの「第２の厚み」という。
（１）１＜（Ｌｔ／Ｆｔ）＜５
（２）（ＣＡ／４）≦ｂ
【０１０５】
上記式（１）に基づいて、コバ部１５ｂの第１の厚みＬｔは、レンズ本体部１５ａの中心厚Ｆｔよりも厚くなるように形成されている。なお、コバ部１５ｂの第１の厚みＬｔを、レンズ本体部１５ａの中心厚Ｆｔの５倍未満に抑えているのは、コバ部を含めたレンズの大きさ（厚み）をむやみに大きくしないためであり、また、コバ部のレンズ本体部から離れた部分（例えば、図２中におけるコバ部１５ｂの下端部）は、レンズ本体部から離れるのに従って、レンズ本体部の強度増加、レンズ本体部の保護に寄与する度合いが小さくなるためである。また、上記式（２）に基づいて、コバ部１５ｂの第２の厚みｂは、レンズ本体部１５ａの径ＣＡの１／４倍以上の厚みに形成されている。
【０１０６】
このように本発明では、第２レンズ１５のコバ部１５ｂの第１及び第２の厚みＬｔ，ｂを厚くすることによって、外部からのストレスや衝撃をコバ部１５ｂで吸収して、レンズ本体部１５ａに伝わらないようにすることができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、コバ部１５ｂの外周面と前面及び後面とがそれぞれなすコーナ部１５ｃに、面取り加工の１種としてＲ（面取り）加工が施されている。コバ部１５ｂのコーナ部１５ｃは、外部からのストレスや衝撃を受けた際に鏡筒１２の内面と接触により欠け易いが、本実施形態のようにコーナ部１５ｃに予めＲ加工を施しておくことで、コーナ部１５ｃの欠けを防止することができる。なお、コーナ部１５ｃにＲ加工を施す代わりに、Ｃ面取り加工等の各種面取り加工を施すようにしてもよい。また、コバ部１５ｂの前述のコーナ部１５ｃ以外のコーナ部にも、同様にＲ加工等の各種面取り加工を施してもよい。
【０１０８】
次に、上述の第２レンズ１５の製造方法の一例について説明を行う。図３に示すように、第２レンズ１５は金型２０を用いて形成される。金型２０は、固定型２１及び可動型２２により構成されている。この金型２０の開閉は、固定型２１に対して可動型２２を移動させることによって行われる。また、固定型２１及び可動型２２の互いに対向する面には、それぞれキャビティが形成されている。そして、金型２０を閉じた時に、固定型２１及び可動型２２のキャビティは、第２レンズ１５の形となるキャビティを形成する。
【０１０９】
金型２０を閉じたら、固定型２１に形成された注入穴２１ａより、加熱溶融させたナノコンポジット材料を注入して冷却させることで、金型２０のキャビティ内に第２レンズ１５が形成される。次いで、可動型２２を固定型２１から取り外して、形成された第２レンズ１５を取り出す。なお、第１及び第３レンズ１４，１６も同様の方法で形成される。そして、形成された各レンズ１４〜１６は、別途金型等を用いて形成された鏡筒１２内に取り付けられる。
【０１１０】
以上のように本発明では、第２レンズ１５のコバ部１５ｂの第１及び第２の厚みＬｔ，ｂを厚くすることによって、第２レンズ１５の機械強度を高めることができる。これにより、鏡筒１２に外部からストレスや衝撃が加えられた場合でも、コバ部１５ｂで吸収することができる。その結果、周辺部より薄く形成されているレンズ本体部１５ａの中央部に外部からの衝撃やストレスが伝わることが防止される。これにより、ナノコンポジット材料で形成された凹メニスカスタイプの各レンズ１５が容易に破損してしまうことが防止される。
【０１１１】
なお、上記実施形態では、凹メニスカスタイプの第２レンズ１５を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図４に示すような凸メニスカスタイプのナノコンポジット材料製のレンズ２５にも本発明を適用することができる。レンズ２５は、中央部より周辺部の厚みが薄く形成されたレンズ本体部２５ａと、このレンズ本体部２５ａの周縁部に設けられた略円環形状のコバ部２５ｂとからなる。
【０１１２】
レンズ本体部２５ａ及びコバ部２５ｂは、上記実施形態の第２レンズ１５と同様に、径ＣＡ、中心厚Ｆｔ、第１の厚みＬｔ、外径Ｒ、第２の厚みｂが、上記式（１），（２）を満たすように形成されている。従って、コバ部２５ｂによってレンズ本体部２５ａの周辺部に外部からの衝撃やストレスが伝わることが防止される。つまり、レンズ２５の機械強度を高めることができる。また、第２レンズ１５と同様に、コバ部２５ｂのコーナ部２５ｃにＲ加工を施すことで、コーナ部２５ｃの欠けを防止することができる。
【０１１３】
また、本発明は、メニスカスタイプのプラスチックレンズに限定されるものでなく、ナノコンポジット材料で形成されたプラスチックレンズに本発明を適用することができる。
【０１１４】
なお、上記実施形態では、コバ部１５ｂ，２５ｂの内周面の前端部側の位置にレンズ本体部１５ａ，２５ａが形成されているが、これらの位置は特に限定されるものではなく、例えばコバ部の内周面の後端部側の位置に形成されていてもよい。また、レンズ本体部１５ａ（径ＣＡ）とコバ部１５ｂとの間の厚み（肉厚）を、レンズ本体部１５ａからコバ部１５ｂに向かって次第に厚くなるようにしてもよい。
【０１１５】
また、上記各実施形態では、レンズ本体部１５ａ，２５ａの径ＣＡはレンズ本体部の外径であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、径ＣＡは、レンズ本体部の有効径であってもよい。ここで、レンズ本体部の有効径とは、光が通過する部分の最大径（光学的にレンズとしての作用を有する面の範囲）である。
【０１１６】
なお、上記実施形態では、カメラ付き携帯電話機に用いられるナノコンポジット材料製のプラスチックレンズを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ付き携帯電話機以外の撮像装置（デジタルカメラ、写真カメラ等）や、プロジェクタ等の投映装置のナノコンポジット材料製のプラスチックレンズに本発明を適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】レンズ装置の断面図である。
【図２】ナノコンポジット材料製の凹メニスカスタイプのレンズの断面図である。
【図３】ナノコンポジット材料製のレンズを形成するための金型の断面図である。
【図４】他の実施形態（凸メニスカスタイプ）のレンズの断面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０  レンズ装置
１２  鏡筒
１４〜１６  第１〜第３レンズ
１５ａ  レンズ本体部
１５ｂ  コバ部
１５ｃ  コーナ部
【図１】
2009199073.tif 000039
【図２】
2009199073.tif 000040
【図３】
2009199073.tif 000041
【図４】
2009199073.tif 000042