光学モジュール用レンズ
【課題】本発明は、熱可塑性透明樹脂本来の透明性、成形性を保持するとともに、はんだリフロー工程に耐え得る優れた耐熱性を有し、かつ生産時の形状安定性に優れた光学モジュール用レンズを提供することを課題とする。
【解決手段】熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズであって、前記硬化層が、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有することを特徴とする。
【解決手段】熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズであって、前記硬化層が、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学モジュール用レンズに関する。詳しくは、本発明は、レンズ状成形体の表面に、耐熱性に優れた硬化性樹脂層を有する光学モジュール用レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の製造においては、各種の電子部品、モジュールを小型化し、かつ生産性良く基盤上に実装するプロセスとして、はんだリフロー工程が多く採用されている。はんだリフロー工程では、はんだの溶融と接着のため、基盤上の電子部品は２２０〜２７０℃の高温で加熱される。そのため、電子モジュール、とくにカメラ、ライト等の光学モジュールに搭載されるレンズ、プリズムおよび透明カバーといった光学部品にも、はんだリフロー工程への耐久性が求められている。
【０００３】
これらの光学部品のうちレンズとしては、熱可塑性透明樹脂から射出成形等の成形方法で製造されたものが、ガラス製レンズに比べ、光学性能は同等ながら生産性に優れ、軽量であることからこれまで多く利用されてきた。しかし、これらの熱可塑性透明樹脂はその耐熱温度が低いため、それらからなるレンズははんだリフロー工程で大きな変形を生じる等、はんだリフロー時の熱に耐えることができなかった。したがって、熱可塑性透明樹脂からなり、かつリフロー工程に耐え得る光学モジュール用レンズが求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、熱可塑性透明樹脂の１つであるノルボルネン系樹脂を電子線により架橋し、さらにその他の耐熱樹脂および無機粒子の添加により、リフロー工程での耐熱性を保持する方法が提案されている。しかしながら、この手法では、無機粒子を多量に混合するためノルボルネン系樹脂本来の透明性が損なわれるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２、３、４では、熱硬化性樹脂を用い耐リフロー性の光学モジュール用レンズを製造する方法が提案されているが、この手法では、樹脂の光学特性が低いため、また熱硬化性樹脂特有の硬化収縮のため、得られるレンズの光学性能が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０８８３０３号公報
【特許文献２】特開２００４−１３３３２８号公報
【特許文献３】特開２００４−２９４７４１号公報
【特許文献４】特開２００９−０２９１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、熱可塑性透明樹脂本来の透明性、成形性を保持するとともに、はんだリフロー工程に耐え得る優れた耐熱性を有し、かつ生産時の形状安定性に優れた光学モジュール用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】
本発明の光学モジュール用レンズは、 熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、 光硬化性アクリル系コート剤から形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズであって、前記硬化層が１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有することを特徴とする光学モジュール用レンズである。
【０００９】
本発明の光学モジュール用レンズは、前記上記光硬化性アクリル系コート剤が、溶剤以外の成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを５〜４０質量％含むことを特徴とする光学モジュール用レンズである。
【００１０】
本発明の光学モジュール用レンズの前記硬化層は、下記式で表わされる硬化層の厚み率が、レンズ中央部において、０．５〜１５％の範囲にあることが好ましい。
硬化層の厚み率（％）＝（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
本発明の光学モジュール用レンズの前記硬化層のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上（ただし、ＴＭＡ熱変形温度は、熱機械分析装置を用いて、昇温速度５℃／分、印加加重５００ｍＮで圧縮試験を行ったときの熱変形温度を表す）であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の光学モジュール用レンズの前記光硬化性アクリル系コート剤において、溶剤以外の成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを５〜４０質量％含むことに加え、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が２０ｎｍ以下の無機微粒子を５〜６０重量％含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の光学モジュール用レンズにおいて、前記熱可塑性透明樹脂が、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂およびポリエステル樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１３】
前記熱可塑性透明樹脂が、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０℃以上の環状オレフィン系樹脂であることが好ましい。
さらに本発明の光学モジュール用レンズの前記硬化層の厚みは１〜１００μｍであることが好ましい。
【００１４】
本発明の光学モジュール用レンズは、前記熱可塑性透明樹脂からなるレンズに、前記光硬化性アクリル系コート剤をスプレーコートすることによる製造されることが好ましい。
本発明の光学モジュール用レンズは、携帯型情報通信機器のカメラモジュール用の撮像レンズであることが好ましく、また、ＬＥＤライトモジュール用の集光レンズまたは赤外線センサ用のレンズであることも好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐はんだリフロー工程に耐えうるため、光硬化性アクリル系コート剤により硬化層が形成された熱可塑性透明樹脂からなる光学モジュール用レンズと比較し、熱可塑性透明樹脂本来の透明性を保持し、はんだリフロー工程に耐え得るより優れた耐熱性を有し、さらに生産時の形状安定性の優れた光学モジュール用レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、製造例において製造した光学モジュール用レンズの概略図を示す。
【図２】図２は、製造例において製造した光学モジュール用レンズの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の光学モジュール用レンズは、熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から硬化により形成された硬化層を有する。
【００１８】
レンズ状成形体
本発明に係るレンズ状成形体は、熱可塑性透明樹脂をレンズ形状に成形してなる。
［熱可塑性透明樹脂］
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂としては、レンズ形状に成形した際に透明性を有する熱可塑性樹脂を、特に限定なく用いることができ、具体的には光学用途に好適な環状オレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などを挙げることができる。
【００１９】
本発明では、レンズ状成形体を形成する熱可塑性透明樹脂として、耐熱性に優れたものを用いることが好ましく、ガラス転移温度は通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１２０〜３５０℃、さらに好ましくは１４０〜２５０℃、特に好ましくは１５０〜２００℃である。ガラス転移温度が８０℃未満などの低温の場合は、高温条件下での長期使用時に成形体が変形することがある。一方ガラス転移温度が高すぎると、樹脂の成形加工が困難になることがあり、また成形加工時の加熱温度を高くする必要が生じるため、熱によって樹脂が劣化する可能性がある。なお、本発明において、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、特に断りのない限りＤＳＣにより求めたガラス転移温度（ＤＳＣ−Ｔｇ）を意味する。
【００２０】
本発明においては、熱可塑性透明樹脂として、ガラス転移温度が高く、かつ光学特性、成形性、機械的特性に優れることから、これらのうち、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく用いられ、環状オレフィン系樹脂が特に好ましく用いられる。なお、本発明の目的を損なわない範囲で、上記樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種類以上併用することもできる。
【００２１】
（環状オレフィン系樹脂）
本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂は、光学特性および成形性に優れれば特に限定しないが、好ましくはノルボルネン骨格を有する単量体を開環（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂、ノルボルネン骨格を有する単量体単独で、もしくはα―オレフィンと付加（共）重合して得られる樹脂、芳香族オレフィンを付加（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂が、耐熱性、機械的強度、加工性、透明性および生産性等に特に優れるため好適に用いられる。
【００２２】
このような環状オレフィン系樹脂の例として、ノルボルネン骨格を有する単量体を開環（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂としては、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）、ＺＥＯＮＥＸ、ＺＥＯＮＯＲ（日本ゼオン（株）製）等をあげることができ、ノルボルネン骨格を有する単量体とα―オレフィンと付加（共）重合して得られる樹脂としてはＡＰＥＬ（三井化学（株）製）、ＴＯＰＡＳ（ポリプラスチックス（株）製）等が挙げられることができ、芳香族オレフィンを付加（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂としてはＺＥＯＮＥＸ Ｅ３３０Ｒ、Ｅ３４０Ｒ等が挙げられるが、これらに限るものではない。
【００２３】
（ポリカーボネート樹脂）
本発明で用いられるポリカーボネート樹脂は、光学特性および成形性に優れれば特に限定しないが、好ましくは、二価フェノールとカーボネート前駆体を反応させて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂が用いられる。
【００２４】
このような芳香族ポリカーボネート樹脂として、例えば、二価フェノールとして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）を主たる二価フェノール成分とし、カーボネート前駆体をホスゲンを反応させることにより得られる芳香族ポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００２５】
このようなポリカーボネート樹脂としては、例えば、パンライト（帝人化成（株）製）、Ｌｅｘａｎ（ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（（株））製）、ユーピロン、ノバレックス（三菱エンジニアリングプラスチック（株）製）、カリバー（住友ダウ（株）製）、タフロン（出光興産（株）製）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
（ポリエステル樹脂）
本発明で用いられるポリエステル樹脂は、光学特性および成形性に優れれば、特に限定しないが、好ましくは、フルオレン骨格を有するジオールで構成されたジオール成分（９，９−ビス（ヒドロキシアリール）フルオレン骨格を有するジオールで構成されたジオール成分）と、例えばテレフタル酸のようなジカルボン酸成分とのエステル化反応により得られるポリエステル樹脂を含むことが好ましい。
【００２７】
このようなポリエステル樹脂は、複屈折が小さく、光学特性に優れ、かつ良好な成形性を有するため、光学部品として好適である。
このようなポリエステル樹脂としては、例えば ＯＫＰ４（大阪ガスケミカル（株）製）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲において、さらに機械的特性、易成形性を付与するための機能性樹脂、および酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤などの添加剤を配合することができる。
【００２９】
「機能性樹脂」としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアクリレート、ＡＢＳ等のオリゴマーもしくはポリマー；ブダジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエン-スチレンゴム等のゴム状ポリマー、オリゴマーおよびその水添体などが挙げられる。
【００３０】
「酸化防止剤」としては、例えば、フェノール系、リン系、硫黄系、ピペリジン系などの酸化防止剤が挙げられ、特に耐熱性に優れることからフェノール系の酸化防止剤が好ましい。
【００３１】
「紫外線吸収剤」としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、サリシレート系などの紫外線吸収剤が挙げられる。
「難燃剤」としては、例えば、臭素系、ホスファゼン系、リン酸エステル系、アンチモン系、イントメッセント系、無機水酸化物、シリコーン系などの難燃剤が挙げられる。
【００３２】
［レンズ状成形体の製造方法］
本発明で用いられるレンズ状成形体は、上記熱可塑性透明樹脂を、または上記熱可塑性樹脂と上記添加剤とを含有する樹脂組成物を、（１）直接射出成形するか、または（２）射出成形、溶融押出し成形、キャスティング法等で樹脂シートやペレットを作成し、さらに熱プレス転写すること（熱プレス成形）によって好適に製造することができる。
【００３３】
（１）射出成形
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂のレンズ状成形体は、上記環状オレフィン系樹脂を、または上記環状オレフィン系樹脂と上記添加剤とを含有する樹脂組成物を、射出成形することにより製造することができる。射出成形に用いられる射出成形機は、たとえば、シリンダーの方式としてはインライン方式、プリプラ方式； 駆動方式としては油圧式、電動式、ハイブリッド式； 型締め方式としては直圧式、トグル式； 射出方向としては横型、縦型などが挙げられる。
【００３４】
（２）熱プレス成形
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂のレンズ状成形体は、上記熱可塑性透明樹脂を、または上記熱可塑性透明樹脂と上記添加剤を含有する樹脂組成物を、上記射出成型または溶融押出し成型等により厚み０．３ｍｍ〜１０ｍｍのシート状や０．５〜５ｍｍ角のペレット状等に成型し、もしくは、上記熱可塑性透明樹脂または上記熱可塑性透明樹脂と上記添加剤を含有する樹脂組成物を溶剤に溶解させた樹脂溶液を、キャスティング法により厚み０．０２〜０．３ｍｍのシート状に成型した後乾燥させ、さらにそれらのシート状もしくはペレット状成型体を適当な金型内に入れ、プレス機によりレンズ状の金型形状を熱転写することにより製造することができる。
【００３５】
特に、リフロー工程でのレンズの変形の主要因であるレンズ成形体の残留応力歪みを小さくする目的で、射出成形法であれば、例えば、シリンダー内の最高樹脂温度をＤＳＣ−Ｔｇ＋１６０℃〜２２０℃で成形する方法や、プレインジェクション法で成形する方法、または上記プレス成形法の手法で成形すると、優れた耐リフロー性を有するレンズが得られるため好ましい。プレス成形でレンズを成形する方法は、残留応力歪が一番小さくなるため特に好ましい。
【００３６】
硬化層
本発明の光学モジュール用レンズは、上述した熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から形成された硬化層を有する。
【００３７】
［光硬化性アクリル系コート剤］
本発明の光学モジュール用レンズでは、光硬化性アクリル系コート剤によりレンズ上に硬化層が形成される。
【００３８】
本発明の光硬化性アクリル系コート剤には、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを、コート剤に含まれる溶剤を除く成分を１００質量％としたときに、５〜４０質量％含むことが好ましく、１０〜４０質量％とするとさらに好ましい。上記オリゴマーまたはポリマーがこのような組成で含まれると、コート剤中の揮発性成分が揮発した後の硬化成分の粘度が著しく上昇するため、コート剤をレンズにコートにした後に、コート液が重力によって垂れることが抑えられ、結果として生産時のコート層の厚みの安定性が高くなる。
【００３９】
上記１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するオリゴマーまたはポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量は通常５００以上であるが、好ましくは１０００〜３００００、特に好ましくは５０００〜１５０００である。１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するオリゴマーまたはポリマーが上記範囲で含まれると、光硬化性アクリル系コート剤中の揮発性成分が揮発した後の硬化成分の粘度が著しく上昇するため、塗布層の厚みの安定性が向上する。また、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するオリゴマーまたはポリマーのポリスチレン換算の重量分子量が高すぎると、希釈溶剤やアクリル系モノマーへの溶解性が低下するため、硬化層の透明性が低下する。
【００４０】
なお、溶剤を除く成分には、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーの他に、後述する１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子、光ラジカル開始剤、およびラジカル重合性を有する１つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーが用いられる場合には、これらの無機微粒子等も含まれる。
【００４１】
このようなオリゴマーまたはポリマーとしてポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエポキシ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アクリル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート等のオリゴマーまたはポリマーを用いることができる。
【００４２】
さらに、本発明に係る光硬化性アクリル系コート剤には、上記の（メタ）アクリロイル基含有オリゴマーまたはポリマーに加え、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子を含むことが、硬化層のＴＭＡ変形温度を向上させレンズの耐リフロー性を向上させるため好ましい。
【００４３】
コート剤からなる硬化層の透明性維持のため、無機微粒子の平均粒径は通常３０ｎｍ以下であるが、好ましくは２０ｎｍ以下である。無機微粒子の種類としては、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化ジルコニア微粒子、チタニア微粒子等が挙げられる。これらの微粒子を１種類用いても良いし、２種類以上を混合させて用いても良い。
【００４４】
その際、光硬化性アクリル系コート剤に含まれる（メタ）アクリロイル基含有無機微粒子の含有量としては、コート剤に含まれる溶剤を除く成分全体を１００質量％としたときに５〜６０質量％が好ましい。乾燥後の粘度がより高い粘度のコート剤とするためには１０〜５０質量％とするのがより好ましい。
【００４５】
また本発明では形成された硬化層により光学モジュール用レンズは優れた耐熱性を有し、具体的には、硬化層のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上であることが好ましい。ここで硬化層は、コート剤中の成分が硬化して形成された硬化樹脂を主体とした層である。ＴＭＡ熱変形温度が２５０℃未満であると、光学モジュール用レンズの耐熱性の向上の効果が十分でない。また、硬化層のＴＭＡ熱変形温度は、耐はんだリフロー性向上の観点から２７０℃以上あることがより好まく、３００℃以上であることが特に好ましい。本発明において、ＴＭＡ熱変形温度は、熱機械分析装置を用いて、昇温速度５℃／分、印加加重５００ｍＮで圧縮試験を行ったときの熱変形温度を表す。
【００４６】
また本発明に係る光硬化性アクリル系コート剤には、コート剤の粘度調整、耐熱性向上、屈折率調整を目的として、ラジカル重合性を有する１つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーを用いてもよい。
【００４７】
１つの（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーの例として、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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、４−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルモルホリン、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、へキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ｔ−オクチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、７−アミノ−３，７−ジメチルオクチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシブチルビルエーテル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル等が挙げられる。
【００４８】
これらのうちでは、特に、硬化層のＴＭＡ熱変形温度を向上させるため、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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレート等の環状骨格を有する（メタ）アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレートのような短側鎖のメタクリレート等が好ましい。
【００４９】
また、２つの（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーの例として、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、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート等のアルキルジオールジ（メタ）アクリレート、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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールジ（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、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５０】
（メタ）アクリロイル基を３つ以上有するアクリル系モノマーとしては、３価以上の多価アルコールの（メタ）アクリレートが挙げられる。その具体例としては、例えば、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トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリス（２−アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールポリアクリレート等が挙げられる。
【００５１】
これらのアクリル系モノマーは、単独でまたは２種以上を組み合せて用いることができる。
本発明に係る光硬化性アクリル系コート剤の硬化は、コート剤に含まれるアクリル系モノマーがラジカル重合性に富むことを利用してなされる。すなわち、適当な光照射によりラジカルが発生する光ラジカル開始剤が混合されたコート剤を熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状の成形体に塗工後、光ラジカル開始剤の分解によりラジカルを発生させ、アクリル系モノマーが重合反応することによりコート液が硬化する。
【００５２】
光照射によりラジカルを発生する光ラジカル開始剤の具体例としては、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、 ２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４'−ジメトキシベンゾフェノン、４，４'−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
【００５３】
これらの光ラジカル開始剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
本発明に係るアクリル系コート剤に用いられる光ラジカル開始剤の添加量は、通常、コート剤に含まれる溶剤を除く成分全体を１００質量％とすると、０．１〜１０質量％、好ましくは１〜５質量％添加するのが好ましい。添加量が０．１質量％未満であると、硬化速度が遅く、また硬化層の機械的強度が充分でない。また添加量が１０質量％を超えると、コート液の保存安定性が低下する。
【００５４】
また本発明の光硬化性アクリル形コート剤は、膜厚のコントロールや塗工性の向上のため、溶剤等で希釈して使用することが好ましい。希釈溶剤としては、上記の熱または光硬化性コート剤が溶解するものであれば何でも良いが、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等のケトン類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の高極性溶剤、塩化メチレン、ジクロロエタン等のハロゲン化溶剤、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶剤、ジエチルエーテル、ＴＨＦ等のエーテル系溶剤などが挙げられる。
【００５５】
溶剤希釈された光硬化性アクリル系コート剤の粘度としては、通常、１〜１０００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下、好ましくは５〜２００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下、より好ましくは１０〜１００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下である。粘度が高すぎると、コート剤をレンズ成形体にコートする際に、塗布ムラやうねりが生じる。逆に、粘度が低すぎても、目標とする膜厚が得られにくい等の問題が生じる。
【００５６】
硬化層の厚みは通常１〜１００μｍであり、好ましくは、３〜５０μｍ、特に好ましくは５〜２０μｍである。硬化層の厚みが上記範囲内にあると、光学特性を損なわず耐熱性を付与することができるため好ましい。
【００５７】
硬化層の屈折率は、レンズの透明性が損なわなければ特に限定されない。熱可塑性透明樹脂の光学特性の観点から１．３５〜１．７の範囲が好ましい。
本発明に係る光硬化性コート剤には透明性や耐熱性を損なわない限り、光増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱架橋剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、帯電防止剤、界面活性剤、染料・顔料等の着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、老化防止剤、濡れ性改良剤等、公知の添加剤を必要に応じて配合しても良い。
【００５８】
光学モジュール用レンズの製造
本発明において、熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体上に、光硬化性アクリル系コート剤からなる硬化層を形成する方法は特に限定されず、例えばレンズ状成形体の表面にコート剤を、溶液浸漬、溶液塗布、スプレーコート（溶液噴霧）等により塗工し、その後光照射により硬化する方法が挙げられるが、製造時の安定性に優れることからスプレーコート法により塗工することが望ましい。
【００５９】
硬化層は、レンズ状成形体の少なくとも一方の面に設けられればよいが、両面、すなわちレンズ外周部全体に設けられることが、光学モジュール用レンズにリフロー耐熱性を付与する効果が高くより好ましい。
【００６０】
本発明の光学モジュール用レンズでは。上記熱または光硬化性コート剤により形成される硬化層の厚みについて、レンズの中心部分において、熱可塑性透明樹脂層の厚みに対する硬化層の厚みの割合で表わされる、硬化層の厚み率、すなわち下記式硬化層の厚み率が、通常０．５〜１５％、好ましくは１〜７％、更に好ましくは１．５〜４％である。ここで、硬化層の厚みとは、硬化層がレンズ状成形体の両面に形成されている場合には、いずれか一方の面に形成された硬化層の厚みが上記範囲の厚み率を満たせばよく、好ましくは両面の硬化層の厚みがそれぞれ上記範囲の厚み率を満たすことが望ましい。
硬化層の厚み率（％）＝（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
【００６１】
上記熱または光硬化性コート剤により形成される硬化層の厚み率が０．５％未満の場合、耐熱性向上の効果が小さく、耐はんだリフロー性が著しく低下する場合がある。また厚み率が１５％を超えると、レンズの光学性能に与える影響が大きくなる。
【００６２】
また本発明の光学モジュールレンズの製造時において、コート安定性が良い、すなわち硬化層の厚みむらが小さいほうが耐熱性、熱変形、光学特性の点でより好ましい。具体的には、硬化層の厚みの最大値と最小値の差が５μｍ以下であることが好ましい。さらにその差が３μｍ以下であることが、レンズの光学特性の維持において、特に好ましい。
【００６３】
光硬化性アクリル系コート剤を用いて硬化層を形成する前に、レンズ状成形体と硬化層の密着性、親和性を高めるために、予め表面処理を実施しても良く、係る表面処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理、放射線処理、電子線処理、イトロ処理、酸処理、アルカリ処理等が挙げられる。
【００６４】
レンズ状成形体の表面に塗工した、光硬化性アクリル系コート剤の硬化は、適当な光照射装置にコート剤を塗工した成形体を入れて、光照射することにより硬化層が形成される。光照射は、空気下もしくは窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下のどちらでも良いが、過剰の酸素分子が光により発生したラジカル活性種の反応を阻害するため、不活性ガス雰囲気下で硬化を実施する方が好ましい。また、光照射による硬化後、さらに硬化反応を促進するため、成形体を加熱してもよい。その加熱温度としては、熱可塑性透明樹脂のＴｇ−５℃以下の温度で硬化することが望ましい、より好ましくは、Ｔｇ−１０℃以下である。
【００６５】
また、光硬化性アクリル系コート剤からなる硬化層の、水分や揮発成分（残留溶剤やモノマーなど）除去や残留応力を緩和するための加熱工程を、硬化する前に実施しても良い、加熱工程は、着色を抑制するために窒素やアルゴンなどの不活性ガス下または、減圧下で行うのが好ましい。ここでの加熱温度は、たとえば５０℃〜樹脂のガラス転移温度−５℃までの範囲であり、加熱時間については、たとえば１０分〜３時間の範囲で実施することができる。
【００６６】
本発明の光学モジュール用レンズは、携帯電話、モバイルパソコンのような携帯型情報通信機器に搭載されるカメラモジュール用撮像レンズや、ＬＥＤライトモジュールの集光レンズなどに用いられるが、導光板等のレンズ以外の光学部品においても、同様の加工処理を実施することにより、その耐熱性を向上させることが可能である。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例および比較例において、得られたレンズ状成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性、硬化層の厚み率、硬化層のＴＭＡ熱変形温度は、それぞれ以下のようにして測定あるいは評価した。
【００６８】
（１）コート安定性
同一条件でコート層が形成されたレンズの５点を、形状測定器（Ｔａｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ製、Ｆｏｒｍ Ｔａｌｙ Ｓｕｒｆ Ｓｅｒｉｅｓ ２）でレンズ面形状を測定し、５サンプルのレンズ球面の面精度評価（有効面８０％換算）の解析値から、コート厚みのばらつきを求めた。
【００６９】
（２）耐はんだリフロー性
千住金属工業株式会社製リフロー炉（ＳＴＲ−２０１０Ｎ２Ｍ−ＩＩＩ型）を用い下記の通りに実施した。
【００７０】
（温度設定）
リフロー温度設定について、ＪＥＤＥＣ規格Ｊ-ＳＴＤ-０２０Ｄに準拠して以下の通りに設定した。
コンベア速度：２５．３ｃｍ／分
各加温ゾーンの温度設定
第１ゾーン：３０５℃
第２ゾーン：２４０℃
第３ゾーン：２４０℃
第４ゾーン：２４５℃
第５ゾーン：３１８℃
【００７１】
（リフロー炉内の実側温度）
余熱領域（１５０℃〜２００℃）：１００秒、
鉛フリーはんだ溶融温度（２１７℃）以上の温度領域：１１４秒
２５５℃以上の温度領域：３４秒
最大温度：２６５℃
室温→最大温度までの加熱時間：５分０５秒
鉛フリーはんだ溶融温度（２１７℃）→２５５℃までの昇温速度：１．４℃／秒
２５５℃→はんだ溶融温度（２１７℃）までの冷却速度：１．７℃／秒
【００７２】
（リフロー炉通過試験）
炉内の温度が安定した後、ガラスエポキシ基板上に成形体サンプルを乗せ、イミドテープでサンプルを固定し、成形体に直接熱がかかるようリフロー炉のコンベアに上向きに乗せ炉内を通過させた。この操作を３回実施した。
【００７３】
（試験評価）
リフロー炉を通過させた成型体サンプルを、形状測定器（Ｔａｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ製、Ｆｏｒｍ Ｔａｌｙ Ｓｕｒｆ Ｓｅｒｉｅｓ ２）で成形体レンズの有効面の面精度（Ｐｔ値）の変化を確認し、変化が大きいものを評価×（形状変化５０μｍ以上）、変化が小さいもの（形状変化１０〜５０μｍ）を評価○、変化が非常に小さいもの（形状変化１０μｍ以下）を評価◎とした。
【００７４】
（３）硬化層の厚みおよび厚み率測定
光硬化性アクリル系コート剤の硬化により硬化層を形成した成形体を、株式会社アルテコ製のエポキシ硬化剤(主剤Ｒ-２００７と硬化剤Ｈ-１００４の２：１の混合物)中に沈めた後、一晩静置させてエポキシを硬化させ、成形体を含むサンプルブロックを調製した。このサンプルブロックを成形体中心部の断面が観察できるようにＳｔｒｕｅｒｓ社製精密切断装置(Ｓｅｃｏｔｏｍ−１０型)を用いて切断し、またその切断面をＳｔｒｕｅｒｓ社製研磨機（Ｓ５６２９型）を用いて鏡面研磨し、断面観察用の試料を調製した。
【００７５】
この観察用試料を、キーエンス（株）製デジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ−９００型）を用い１０〜１００倍の倍率で観察し、レンズ中心部分における透明樹脂層の厚みと表面硬化層の厚み（一方の面の厚み）を計測し、下記式によりその硬化層の厚み率を求めた。
硬化層厚み率（％）=（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
【００７６】
（４）硬化層のＴＭＡ熱変形温度測定
光硬化性アクリル系コート剤もしくはその希釈溶液を、硬化後の厚みが５０μｍ〜１００μｍとなるように、ＰＥＴフィルム上にアプリケーターを用いてキャスティングし硬化させた。ＰＥＴフィルムから硬化層を剥離し、フィルム上の硬化物サンプルを得た。熱機械分析装置（ＴＭＡ；Ｔｈｅｒｍａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）／ＳＳ６１００（セイコーインスツルメント社製）を用いて、５ｍｍ角に調製したサンプルを、２５℃から５００℃まで５℃／分で昇温しながら、印加荷重を５００ｍＮとして、面方向に圧縮試験を行った。該サンプルの収縮量を記録し、サンプルの軟化により収縮量が急激に増大し始める温度を接線法にて求め、その温度をＴＭＡ熱変形温度とした。
【００７７】
［製造例１］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂としてＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ-Ｆ４５２０（ＤＳＣ-Ｔｇ：１６０℃）を、射出成形機（ファナック社製Ｓ−２００ｉ ５０Ｂ、シリンダー径２２ｍｍ、ノズル径２．５ｍｍ、型締め５０ｔｏｎ）を用い、図１に示すような、中心厚み０．５９ｍｍの光学モジュール用レンズを表１に示す成形条件で射出成形した。なお、計量時のスクリュー回転数は２５ｒｐｍ、背圧は６５ｋｇｆ/ｃｍ2、成形サイクルは５０ｓｅｃで行った。また、成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後に得られたレンズを製品とし、成形体（Ａ）を得た。
【００７８】
［製造例２］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂としてＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ−Ｄ４５４０（ＤＳＣ-Ｔｇ：１２８℃）を、製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｂ）を得た。
【００７９】
［製造例３］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂として日本ゼオン（株）製ＺＥＯＮＥＸ-Ｅ４８Ｒ（ＤＳＣ-Ｔｇ：１３９℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｃ）を得た。
【００８０】
［製造例４］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂として三井化学（株）製ＡＰＥＬ-５０１４ＤＰ（ＤＳＣ-Ｔｇ：１３５℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｄ）を得た。
【００８１】
［製造例５］
ポリカーボネート系熱可塑性透明樹脂として帝人化成（株）製ＰＡＮＬＩＴＥ ＡＤ５５０３（ＤＳＣ-Ｔｇ：１５０℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後、得られたレンズを製品とし、成形体（Ｅ）を得た。
【００８２】
［製造例６］
フルオレン基含有ポリエステル系熱可塑性透明樹脂として、大阪ガスケミカル（株）製ポリエステルＯＫＰ４（ＤＳＣ-Ｔｇ：１２１℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｆ）を得た。
【００８３】
［製造例７］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂としてＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ-Ｆ４５２０の２ｃｍ×３ｃｍ×１ｍｍｔシートにレンズ金型を乗せ、プレス成形機（関西ロール（株）製ＰＥＷＲ−１０３０型）で、予熱２４０℃×５分、加圧３．５ＭＰａ×２４０℃×１分でプレスし、図２に示すような、中心厚み０．８ｍｍの光学モジュール用レンズを表１に示す成形条件でプレス成形し成形体（Ｇ）を得た。
【００８４】
【表１】
［実施例１］
光硬化性アクリルコート剤として、ポリエポキシアクリレート（ダイセル・サイテック（株）製ＥＢ３７００、ポリスチレン換算の重量平均分子量７３０）の１３．４２部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートの８．０５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの５．３７部、アクリロイル基変性シリカ微粒子分散液（ＪＳＲ（株）製、平均粒径１８．６ｎｍ、３６．７質量％メチルエチルケトン分散液）の７３．１６部に対し、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの１．６１部を混合調製した（溶剤を除く成分を１００質量％としたとき、ポリエポキシアクリレートの含量は２４．３質量％）。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ａともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は３２２℃であった。
【００８５】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ａを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．４ｍｍ、コート速度１１０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）を熱風乾燥機にて６０℃×１分で乾燥し、ＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００８６】
［実施例２］
光硬化性アクリルコート剤として、ポリウレタンアクリレート（ダイセル・サイテック（株）製ＥＢ８８０４、ポリスチレン換算の重量平均分子量３１００）の１３．４２部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートの８．０５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの５．３７部、アクリロイル変性シリカ微粒子分散液（ＪＳＲ（株）製、平均粒径１８．６ｎｍ、３６．７質量％メチルエチルケトン分散液）の７３．１６部に対し、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの１．６１部を混合調製した（溶剤を除く成分を１００質量％としたとき、ポリウレタンアクリレートの含量は２４．３質量％）。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｂともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は３３１℃であった。
【００８７】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ｂを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．４ｍｍ、コート速度１１０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）を熱風乾燥機にて６０℃×１分で乾燥し、ＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．６％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００８８】
［実施例３］
光硬化性アクリルコート剤として、ポリアクリルアクリレート（東亜合成製（株）製ＡＡ−６、ポリスチレン換算の重量平均分子量１０７００）の１７．６７部、イソボルニルアクリレートの１８．５６部、１，９−ノナンジオールジアクリレートの１２．３７部、トリメチロールプロパントリアクリレートの１０．３１部、アクリロイル変性シリカ微粒子分散液（ＪＳＲ（株）製、平均粒径１８．６ｎｍ、３６．７質量％メチルエチルケトン分散液）の３６．２０部に対し、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの２．１７部を混合調製した（溶剤を除く成分を１００質量％としたとき、ポリアクリルアクリレートの含量は２３．８質量％）。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｃともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は２８３℃であった。
【００８９】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ｃを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．４ｍｍ、コート速度１１０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）を熱風乾燥機にて６０℃×１分で乾燥し、ＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みと厚み率は、１４μｍ、２．３％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９０】
［実施例４］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｂ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９１】
［実施例５］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｃ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９２】
［実施例６］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｄ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９３】
［実施例７］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｅ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９４】
［実施例８］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｆ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９５】
［実施例９］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｇ）を用い、またスプレーコートの条件をノズル開度０．３２ｍｍとした以外は同様にして成形体を得た。硬化後の厚みは８μｍ、硬化層の厚み率は１．０％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９６】
［比較例１］
光硬化性アクリルコート剤として１，９−ノナンジオールジアクリレートの３０部、イソボルニルアクリレートの４５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの２５部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの３部を混合調整した。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｄともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は２６４℃であった。
【００９７】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ｄを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．８ｍｍ、コート速度１６０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）をＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９８】
［比較例２］
実施例２において、光硬化性アクリル系コート剤として、１，９−ノナンジオールジアクリレートの３０部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートの４５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの２５部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの３部を混合調整した光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｅともいう）を使用した以外は同様にして成形体を得た。コート剤Ｅの硬化物のＴＭＡ熱変形温度は４１１℃であった。また得られた成形体の硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．７％であった。成形体の耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９９】
［比較例３］
実施例４において、コート剤（Ａ）の代わりにコート剤Ｄを用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【０１００】
［比較例４］
実施例９において、コート剤（Ａ）の代わりにコート剤Ｄを用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは８μｍ、厚み率は１．２％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【０１０１】
【表２】
表２に示す結果から明らかな通り、熱可塑性透明樹脂の成形体に、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを含み硬化物のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上の光硬化性アクリルコート剤を、コート層が厚み率１％以上となるように形成することにより、成形体の透明性を損なうことなく、はんだリフロー試験において成形体の変形がなく、かつコート時の形状安定性が優れることが分かった。一方、比較例のように硬化物のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上でも、該オリゴマーまたはポリマーを含まないものは、はんだリフロー試験は良いが、コート時の形状安定性が悪い結果であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の光学モジュール用レンズは、透明性に優れるとともに耐熱性にも優れ、また、生産時の形状安定性にも優れるため、携帯電話、モバイルパソコン等に携帯型情報通信機器に搭載されるカメラモジュール用の撮像レンズ、ＬＥＤライトモジュール等の集光レンズ、赤外線センサー用レンズ等として好適に使用することができ、特に、はんだリフロー工程の耐熱性が求められる用途の光学モジュール用レンズとして好適に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学モジュール用レンズに関する。詳しくは、本発明は、レンズ状成形体の表面に、耐熱性に優れた硬化性樹脂層を有する光学モジュール用レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の製造においては、各種の電子部品、モジュールを小型化し、かつ生産性良く基盤上に実装するプロセスとして、はんだリフロー工程が多く採用されている。はんだリフロー工程では、はんだの溶融と接着のため、基盤上の電子部品は２２０〜２７０℃の高温で加熱される。そのため、電子モジュール、とくにカメラ、ライト等の光学モジュールに搭載されるレンズ、プリズムおよび透明カバーといった光学部品にも、はんだリフロー工程への耐久性が求められている。
【０００３】
これらの光学部品のうちレンズとしては、熱可塑性透明樹脂から射出成形等の成形方法で製造されたものが、ガラス製レンズに比べ、光学性能は同等ながら生産性に優れ、軽量であることからこれまで多く利用されてきた。しかし、これらの熱可塑性透明樹脂はその耐熱温度が低いため、それらからなるレンズははんだリフロー工程で大きな変形を生じる等、はんだリフロー時の熱に耐えることができなかった。したがって、熱可塑性透明樹脂からなり、かつリフロー工程に耐え得る光学モジュール用レンズが求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、熱可塑性透明樹脂の１つであるノルボルネン系樹脂を電子線により架橋し、さらにその他の耐熱樹脂および無機粒子の添加により、リフロー工程での耐熱性を保持する方法が提案されている。しかしながら、この手法では、無機粒子を多量に混合するためノルボルネン系樹脂本来の透明性が損なわれるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献２、３、４では、熱硬化性樹脂を用い耐リフロー性の光学モジュール用レンズを製造する方法が提案されているが、この手法では、樹脂の光学特性が低いため、また熱硬化性樹脂特有の硬化収縮のため、得られるレンズの光学性能が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０８８３０３号公報
【特許文献２】特開２００４−１３３３２８号公報
【特許文献３】特開２００４−２９４７４１号公報
【特許文献４】特開２００９−０２９１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、熱可塑性透明樹脂本来の透明性、成形性を保持するとともに、はんだリフロー工程に耐え得る優れた耐熱性を有し、かつ生産時の形状安定性に優れた光学モジュール用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】
本発明の光学モジュール用レンズは、 熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、 光硬化性アクリル系コート剤から形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズであって、前記硬化層が１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有することを特徴とする光学モジュール用レンズである。
【０００９】
本発明の光学モジュール用レンズは、前記上記光硬化性アクリル系コート剤が、溶剤以外の成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを５〜４０質量％含むことを特徴とする光学モジュール用レンズである。
【００１０】
本発明の光学モジュール用レンズの前記硬化層は、下記式で表わされる硬化層の厚み率が、レンズ中央部において、０．５〜１５％の範囲にあることが好ましい。
硬化層の厚み率（％）＝（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
本発明の光学モジュール用レンズの前記硬化層のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上（ただし、ＴＭＡ熱変形温度は、熱機械分析装置を用いて、昇温速度５℃／分、印加加重５００ｍＮで圧縮試験を行ったときの熱変形温度を表す）であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の光学モジュール用レンズの前記光硬化性アクリル系コート剤において、溶剤以外の成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを５〜４０質量％含むことに加え、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が２０ｎｍ以下の無機微粒子を５〜６０重量％含むことが好ましい。
【００１２】
本発明の光学モジュール用レンズにおいて、前記熱可塑性透明樹脂が、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂およびポリエステル樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１３】
前記熱可塑性透明樹脂が、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０℃以上の環状オレフィン系樹脂であることが好ましい。
さらに本発明の光学モジュール用レンズの前記硬化層の厚みは１〜１００μｍであることが好ましい。
【００１４】
本発明の光学モジュール用レンズは、前記熱可塑性透明樹脂からなるレンズに、前記光硬化性アクリル系コート剤をスプレーコートすることによる製造されることが好ましい。
本発明の光学モジュール用レンズは、携帯型情報通信機器のカメラモジュール用の撮像レンズであることが好ましく、また、ＬＥＤライトモジュール用の集光レンズまたは赤外線センサ用のレンズであることも好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐はんだリフロー工程に耐えうるため、光硬化性アクリル系コート剤により硬化層が形成された熱可塑性透明樹脂からなる光学モジュール用レンズと比較し、熱可塑性透明樹脂本来の透明性を保持し、はんだリフロー工程に耐え得るより優れた耐熱性を有し、さらに生産時の形状安定性の優れた光学モジュール用レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、製造例において製造した光学モジュール用レンズの概略図を示す。
【図２】図２は、製造例において製造した光学モジュール用レンズの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の光学モジュール用レンズは、熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から硬化により形成された硬化層を有する。
【００１８】
レンズ状成形体
本発明に係るレンズ状成形体は、熱可塑性透明樹脂をレンズ形状に成形してなる。
［熱可塑性透明樹脂］
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂としては、レンズ形状に成形した際に透明性を有する熱可塑性樹脂を、特に限定なく用いることができ、具体的には光学用途に好適な環状オレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂等のアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリパラフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルフォスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などを挙げることができる。
【００１９】
本発明では、レンズ状成形体を形成する熱可塑性透明樹脂として、耐熱性に優れたものを用いることが好ましく、ガラス転移温度は通常１００℃以上、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１２０〜３５０℃、さらに好ましくは１４０〜２５０℃、特に好ましくは１５０〜２００℃である。ガラス転移温度が８０℃未満などの低温の場合は、高温条件下での長期使用時に成形体が変形することがある。一方ガラス転移温度が高すぎると、樹脂の成形加工が困難になることがあり、また成形加工時の加熱温度を高くする必要が生じるため、熱によって樹脂が劣化する可能性がある。なお、本発明において、ガラス転移温度（Ｔｇ）は、特に断りのない限りＤＳＣにより求めたガラス転移温度（ＤＳＣ−Ｔｇ）を意味する。
【００２０】
本発明においては、熱可塑性透明樹脂として、ガラス転移温度が高く、かつ光学特性、成形性、機械的特性に優れることから、これらのうち、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく用いられ、環状オレフィン系樹脂が特に好ましく用いられる。なお、本発明の目的を損なわない範囲で、上記樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種類以上併用することもできる。
【００２１】
（環状オレフィン系樹脂）
本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂は、光学特性および成形性に優れれば特に限定しないが、好ましくはノルボルネン骨格を有する単量体を開環（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂、ノルボルネン骨格を有する単量体単独で、もしくはα―オレフィンと付加（共）重合して得られる樹脂、芳香族オレフィンを付加（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂が、耐熱性、機械的強度、加工性、透明性および生産性等に特に優れるため好適に用いられる。
【００２２】
このような環状オレフィン系樹脂の例として、ノルボルネン骨格を有する単量体を開環（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂としては、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）、ＺＥＯＮＥＸ、ＺＥＯＮＯＲ（日本ゼオン（株）製）等をあげることができ、ノルボルネン骨格を有する単量体とα―オレフィンと付加（共）重合して得られる樹脂としてはＡＰＥＬ（三井化学（株）製）、ＴＯＰＡＳ（ポリプラスチックス（株）製）等が挙げられることができ、芳香族オレフィンを付加（共）重合し、さらに水素添加して得られる樹脂としてはＺＥＯＮＥＸ Ｅ３３０Ｒ、Ｅ３４０Ｒ等が挙げられるが、これらに限るものではない。
【００２３】
（ポリカーボネート樹脂）
本発明で用いられるポリカーボネート樹脂は、光学特性および成形性に優れれば特に限定しないが、好ましくは、二価フェノールとカーボネート前駆体を反応させて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂が用いられる。
【００２４】
このような芳香族ポリカーボネート樹脂として、例えば、二価フェノールとして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）を主たる二価フェノール成分とし、カーボネート前駆体をホスゲンを反応させることにより得られる芳香族ポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００２５】
このようなポリカーボネート樹脂としては、例えば、パンライト（帝人化成（株）製）、Ｌｅｘａｎ（ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（（株））製）、ユーピロン、ノバレックス（三菱エンジニアリングプラスチック（株）製）、カリバー（住友ダウ（株）製）、タフロン（出光興産（株）製）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
（ポリエステル樹脂）
本発明で用いられるポリエステル樹脂は、光学特性および成形性に優れれば、特に限定しないが、好ましくは、フルオレン骨格を有するジオールで構成されたジオール成分（９，９−ビス（ヒドロキシアリール）フルオレン骨格を有するジオールで構成されたジオール成分）と、例えばテレフタル酸のようなジカルボン酸成分とのエステル化反応により得られるポリエステル樹脂を含むことが好ましい。
【００２７】
このようなポリエステル樹脂は、複屈折が小さく、光学特性に優れ、かつ良好な成形性を有するため、光学部品として好適である。
このようなポリエステル樹脂としては、例えば ＯＫＰ４（大阪ガスケミカル（株）製）等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２８】
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂には、本発明の目的を損なわない範囲において、さらに機械的特性、易成形性を付与するための機能性樹脂、および酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤などの添加剤を配合することができる。
【００２９】
「機能性樹脂」としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアクリレート、ＡＢＳ等のオリゴマーもしくはポリマー；ブダジエンゴム、スチレンゴム、ブタジエン-スチレンゴム等のゴム状ポリマー、オリゴマーおよびその水添体などが挙げられる。
【００３０】
「酸化防止剤」としては、例えば、フェノール系、リン系、硫黄系、ピペリジン系などの酸化防止剤が挙げられ、特に耐熱性に優れることからフェノール系の酸化防止剤が好ましい。
【００３１】
「紫外線吸収剤」としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾエート系、ベンゾフェノン系、サリシレート系などの紫外線吸収剤が挙げられる。
「難燃剤」としては、例えば、臭素系、ホスファゼン系、リン酸エステル系、アンチモン系、イントメッセント系、無機水酸化物、シリコーン系などの難燃剤が挙げられる。
【００３２】
［レンズ状成形体の製造方法］
本発明で用いられるレンズ状成形体は、上記熱可塑性透明樹脂を、または上記熱可塑性樹脂と上記添加剤とを含有する樹脂組成物を、（１）直接射出成形するか、または（２）射出成形、溶融押出し成形、キャスティング法等で樹脂シートやペレットを作成し、さらに熱プレス転写すること（熱プレス成形）によって好適に製造することができる。
【００３３】
（１）射出成形
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂のレンズ状成形体は、上記環状オレフィン系樹脂を、または上記環状オレフィン系樹脂と上記添加剤とを含有する樹脂組成物を、射出成形することにより製造することができる。射出成形に用いられる射出成形機は、たとえば、シリンダーの方式としてはインライン方式、プリプラ方式； 駆動方式としては油圧式、電動式、ハイブリッド式； 型締め方式としては直圧式、トグル式； 射出方向としては横型、縦型などが挙げられる。
【００３４】
（２）熱プレス成形
本発明で用いられる熱可塑性透明樹脂のレンズ状成形体は、上記熱可塑性透明樹脂を、または上記熱可塑性透明樹脂と上記添加剤を含有する樹脂組成物を、上記射出成型または溶融押出し成型等により厚み０．３ｍｍ〜１０ｍｍのシート状や０．５〜５ｍｍ角のペレット状等に成型し、もしくは、上記熱可塑性透明樹脂または上記熱可塑性透明樹脂と上記添加剤を含有する樹脂組成物を溶剤に溶解させた樹脂溶液を、キャスティング法により厚み０．０２〜０．３ｍｍのシート状に成型した後乾燥させ、さらにそれらのシート状もしくはペレット状成型体を適当な金型内に入れ、プレス機によりレンズ状の金型形状を熱転写することにより製造することができる。
【００３５】
特に、リフロー工程でのレンズの変形の主要因であるレンズ成形体の残留応力歪みを小さくする目的で、射出成形法であれば、例えば、シリンダー内の最高樹脂温度をＤＳＣ−Ｔｇ＋１６０℃〜２２０℃で成形する方法や、プレインジェクション法で成形する方法、または上記プレス成形法の手法で成形すると、優れた耐リフロー性を有するレンズが得られるため好ましい。プレス成形でレンズを成形する方法は、残留応力歪が一番小さくなるため特に好ましい。
【００３６】
硬化層
本発明の光学モジュール用レンズは、上述した熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から形成された硬化層を有する。
【００３７】
［光硬化性アクリル系コート剤］
本発明の光学モジュール用レンズでは、光硬化性アクリル系コート剤によりレンズ上に硬化層が形成される。
【００３８】
本発明の光硬化性アクリル系コート剤には、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを、コート剤に含まれる溶剤を除く成分を１００質量％としたときに、５〜４０質量％含むことが好ましく、１０〜４０質量％とするとさらに好ましい。上記オリゴマーまたはポリマーがこのような組成で含まれると、コート剤中の揮発性成分が揮発した後の硬化成分の粘度が著しく上昇するため、コート剤をレンズにコートにした後に、コート液が重力によって垂れることが抑えられ、結果として生産時のコート層の厚みの安定性が高くなる。
【００３９】
上記１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するオリゴマーまたはポリマーのポリスチレン換算の重量平均分子量は通常５００以上であるが、好ましくは１０００〜３００００、特に好ましくは５０００〜１５０００である。１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するオリゴマーまたはポリマーが上記範囲で含まれると、光硬化性アクリル系コート剤中の揮発性成分が揮発した後の硬化成分の粘度が著しく上昇するため、塗布層の厚みの安定性が向上する。また、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するオリゴマーまたはポリマーのポリスチレン換算の重量分子量が高すぎると、希釈溶剤やアクリル系モノマーへの溶解性が低下するため、硬化層の透明性が低下する。
【００４０】
なお、溶剤を除く成分には、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーの他に、後述する１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子、光ラジカル開始剤、およびラジカル重合性を有する１つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーが用いられる場合には、これらの無機微粒子等も含まれる。
【００４１】
このようなオリゴマーまたはポリマーとしてポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエポキシ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アクリル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート等のオリゴマーまたはポリマーを用いることができる。
【００４２】
さらに、本発明に係る光硬化性アクリル系コート剤には、上記の（メタ）アクリロイル基含有オリゴマーまたはポリマーに加え、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子を含むことが、硬化層のＴＭＡ変形温度を向上させレンズの耐リフロー性を向上させるため好ましい。
【００４３】
コート剤からなる硬化層の透明性維持のため、無機微粒子の平均粒径は通常３０ｎｍ以下であるが、好ましくは２０ｎｍ以下である。無機微粒子の種類としては、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化ジルコニア微粒子、チタニア微粒子等が挙げられる。これらの微粒子を１種類用いても良いし、２種類以上を混合させて用いても良い。
【００４４】
その際、光硬化性アクリル系コート剤に含まれる（メタ）アクリロイル基含有無機微粒子の含有量としては、コート剤に含まれる溶剤を除く成分全体を１００質量％としたときに５〜６０質量％が好ましい。乾燥後の粘度がより高い粘度のコート剤とするためには１０〜５０質量％とするのがより好ましい。
【００４５】
また本発明では形成された硬化層により光学モジュール用レンズは優れた耐熱性を有し、具体的には、硬化層のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上であることが好ましい。ここで硬化層は、コート剤中の成分が硬化して形成された硬化樹脂を主体とした層である。ＴＭＡ熱変形温度が２５０℃未満であると、光学モジュール用レンズの耐熱性の向上の効果が十分でない。また、硬化層のＴＭＡ熱変形温度は、耐はんだリフロー性向上の観点から２７０℃以上あることがより好まく、３００℃以上であることが特に好ましい。本発明において、ＴＭＡ熱変形温度は、熱機械分析装置を用いて、昇温速度５℃／分、印加加重５００ｍＮで圧縮試験を行ったときの熱変形温度を表す。
【００４６】
また本発明に係る光硬化性アクリル系コート剤には、コート剤の粘度調整、耐熱性向上、屈折率調整を目的として、ラジカル重合性を有する１つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーを用いてもよい。
【００４７】
１つの（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーの例として、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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、４−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルモルホリン、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、へキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ｔ−オクチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、７−アミノ−３，７−ジメチルオクチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシブチルビルエーテル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル等が挙げられる。
【００４８】
これらのうちでは、特に、硬化層のＴＭＡ熱変形温度を向上させるため、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、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレート等の環状骨格を有する（メタ）アクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレートのような短側鎖のメタクリレート等が好ましい。
【００４９】
また、２つの（メタ）アクリロイル基を有するアクリル系モノマーの例として、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、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート等のアルキルジオールジ（メタ）アクリレート、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、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコールジ（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、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００５０】
（メタ）アクリロイル基を３つ以上有するアクリル系モノマーとしては、３価以上の多価アルコールの（メタ）アクリレートが挙げられる。その具体例としては、例えば、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トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリス（２−アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールポリアクリレート等が挙げられる。
【００５１】
これらのアクリル系モノマーは、単独でまたは２種以上を組み合せて用いることができる。
本発明に係る光硬化性アクリル系コート剤の硬化は、コート剤に含まれるアクリル系モノマーがラジカル重合性に富むことを利用してなされる。すなわち、適当な光照射によりラジカルが発生する光ラジカル開始剤が混合されたコート剤を熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状の成形体に塗工後、光ラジカル開始剤の分解によりラジカルを発生させ、アクリル系モノマーが重合反応することによりコート液が硬化する。
【００５２】
光照射によりラジカルを発生する光ラジカル開始剤の具体例としては、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、 ２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４'−ジメトキシベンゾフェノン、４，４'−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が挙げられる。
【００５３】
これらの光ラジカル開始剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
本発明に係るアクリル系コート剤に用いられる光ラジカル開始剤の添加量は、通常、コート剤に含まれる溶剤を除く成分全体を１００質量％とすると、０．１〜１０質量％、好ましくは１〜５質量％添加するのが好ましい。添加量が０．１質量％未満であると、硬化速度が遅く、また硬化層の機械的強度が充分でない。また添加量が１０質量％を超えると、コート液の保存安定性が低下する。
【００５４】
また本発明の光硬化性アクリル形コート剤は、膜厚のコントロールや塗工性の向上のため、溶剤等で希釈して使用することが好ましい。希釈溶剤としては、上記の熱または光硬化性コート剤が溶解するものであれば何でも良いが、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ｓｅｃ−ブタノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等のケトン類、ＤＭＦ、ＤＭＳＯ等の高極性溶剤、塩化メチレン、ジクロロエタン等のハロゲン化溶剤、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶剤、ジエチルエーテル、ＴＨＦ等のエーテル系溶剤などが挙げられる。
【００５５】
溶剤希釈された光硬化性アクリル系コート剤の粘度としては、通常、１〜１０００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下、好ましくは５〜２００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下、より好ましくは１０〜１００ｍＰａ・ｓ／２５℃以下である。粘度が高すぎると、コート剤をレンズ成形体にコートする際に、塗布ムラやうねりが生じる。逆に、粘度が低すぎても、目標とする膜厚が得られにくい等の問題が生じる。
【００５６】
硬化層の厚みは通常１〜１００μｍであり、好ましくは、３〜５０μｍ、特に好ましくは５〜２０μｍである。硬化層の厚みが上記範囲内にあると、光学特性を損なわず耐熱性を付与することができるため好ましい。
【００５７】
硬化層の屈折率は、レンズの透明性が損なわなければ特に限定されない。熱可塑性透明樹脂の光学特性の観点から１．３５〜１．７の範囲が好ましい。
本発明に係る光硬化性コート剤には透明性や耐熱性を損なわない限り、光増感剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱架橋剤、シランカップリング剤、塗面改良剤、熱重合禁止剤、レベリング剤、帯電防止剤、界面活性剤、染料・顔料等の着色剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、老化防止剤、濡れ性改良剤等、公知の添加剤を必要に応じて配合しても良い。
【００５８】
光学モジュール用レンズの製造
本発明において、熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体上に、光硬化性アクリル系コート剤からなる硬化層を形成する方法は特に限定されず、例えばレンズ状成形体の表面にコート剤を、溶液浸漬、溶液塗布、スプレーコート（溶液噴霧）等により塗工し、その後光照射により硬化する方法が挙げられるが、製造時の安定性に優れることからスプレーコート法により塗工することが望ましい。
【００５９】
硬化層は、レンズ状成形体の少なくとも一方の面に設けられればよいが、両面、すなわちレンズ外周部全体に設けられることが、光学モジュール用レンズにリフロー耐熱性を付与する効果が高くより好ましい。
【００６０】
本発明の光学モジュール用レンズでは。上記熱または光硬化性コート剤により形成される硬化層の厚みについて、レンズの中心部分において、熱可塑性透明樹脂層の厚みに対する硬化層の厚みの割合で表わされる、硬化層の厚み率、すなわち下記式硬化層の厚み率が、通常０．５〜１５％、好ましくは１〜７％、更に好ましくは１．５〜４％である。ここで、硬化層の厚みとは、硬化層がレンズ状成形体の両面に形成されている場合には、いずれか一方の面に形成された硬化層の厚みが上記範囲の厚み率を満たせばよく、好ましくは両面の硬化層の厚みがそれぞれ上記範囲の厚み率を満たすことが望ましい。
硬化層の厚み率（％）＝（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
【００６１】
上記熱または光硬化性コート剤により形成される硬化層の厚み率が０．５％未満の場合、耐熱性向上の効果が小さく、耐はんだリフロー性が著しく低下する場合がある。また厚み率が１５％を超えると、レンズの光学性能に与える影響が大きくなる。
【００６２】
また本発明の光学モジュールレンズの製造時において、コート安定性が良い、すなわち硬化層の厚みむらが小さいほうが耐熱性、熱変形、光学特性の点でより好ましい。具体的には、硬化層の厚みの最大値と最小値の差が５μｍ以下であることが好ましい。さらにその差が３μｍ以下であることが、レンズの光学特性の維持において、特に好ましい。
【００６３】
光硬化性アクリル系コート剤を用いて硬化層を形成する前に、レンズ状成形体と硬化層の密着性、親和性を高めるために、予め表面処理を実施しても良く、係る表面処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理、放射線処理、電子線処理、イトロ処理、酸処理、アルカリ処理等が挙げられる。
【００６４】
レンズ状成形体の表面に塗工した、光硬化性アクリル系コート剤の硬化は、適当な光照射装置にコート剤を塗工した成形体を入れて、光照射することにより硬化層が形成される。光照射は、空気下もしくは窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下のどちらでも良いが、過剰の酸素分子が光により発生したラジカル活性種の反応を阻害するため、不活性ガス雰囲気下で硬化を実施する方が好ましい。また、光照射による硬化後、さらに硬化反応を促進するため、成形体を加熱してもよい。その加熱温度としては、熱可塑性透明樹脂のＴｇ−５℃以下の温度で硬化することが望ましい、より好ましくは、Ｔｇ−１０℃以下である。
【００６５】
また、光硬化性アクリル系コート剤からなる硬化層の、水分や揮発成分（残留溶剤やモノマーなど）除去や残留応力を緩和するための加熱工程を、硬化する前に実施しても良い、加熱工程は、着色を抑制するために窒素やアルゴンなどの不活性ガス下または、減圧下で行うのが好ましい。ここでの加熱温度は、たとえば５０℃〜樹脂のガラス転移温度−５℃までの範囲であり、加熱時間については、たとえば１０分〜３時間の範囲で実施することができる。
【００６６】
本発明の光学モジュール用レンズは、携帯電話、モバイルパソコンのような携帯型情報通信機器に搭載されるカメラモジュール用撮像レンズや、ＬＥＤライトモジュールの集光レンズなどに用いられるが、導光板等のレンズ以外の光学部品においても、同様の加工処理を実施することにより、その耐熱性を向上させることが可能である。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
以下の実施例および比較例において、得られたレンズ状成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性、硬化層の厚み率、硬化層のＴＭＡ熱変形温度は、それぞれ以下のようにして測定あるいは評価した。
【００６８】
（１）コート安定性
同一条件でコート層が形成されたレンズの５点を、形状測定器（Ｔａｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ製、Ｆｏｒｍ Ｔａｌｙ Ｓｕｒｆ Ｓｅｒｉｅｓ ２）でレンズ面形状を測定し、５サンプルのレンズ球面の面精度評価（有効面８０％換算）の解析値から、コート厚みのばらつきを求めた。
【００６９】
（２）耐はんだリフロー性
千住金属工業株式会社製リフロー炉（ＳＴＲ−２０１０Ｎ２Ｍ−ＩＩＩ型）を用い下記の通りに実施した。
【００７０】
（温度設定）
リフロー温度設定について、ＪＥＤＥＣ規格Ｊ-ＳＴＤ-０２０Ｄに準拠して以下の通りに設定した。
コンベア速度：２５．３ｃｍ／分
各加温ゾーンの温度設定
第１ゾーン：３０５℃
第２ゾーン：２４０℃
第３ゾーン：２４０℃
第４ゾーン：２４５℃
第５ゾーン：３１８℃
【００７１】
（リフロー炉内の実側温度）
余熱領域（１５０℃〜２００℃）：１００秒、
鉛フリーはんだ溶融温度（２１７℃）以上の温度領域：１１４秒
２５５℃以上の温度領域：３４秒
最大温度：２６５℃
室温→最大温度までの加熱時間：５分０５秒
鉛フリーはんだ溶融温度（２１７℃）→２５５℃までの昇温速度：１．４℃／秒
２５５℃→はんだ溶融温度（２１７℃）までの冷却速度：１．７℃／秒
【００７２】
（リフロー炉通過試験）
炉内の温度が安定した後、ガラスエポキシ基板上に成形体サンプルを乗せ、イミドテープでサンプルを固定し、成形体に直接熱がかかるようリフロー炉のコンベアに上向きに乗せ炉内を通過させた。この操作を３回実施した。
【００７３】
（試験評価）
リフロー炉を通過させた成型体サンプルを、形状測定器（Ｔａｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ製、Ｆｏｒｍ Ｔａｌｙ Ｓｕｒｆ Ｓｅｒｉｅｓ ２）で成形体レンズの有効面の面精度（Ｐｔ値）の変化を確認し、変化が大きいものを評価×（形状変化５０μｍ以上）、変化が小さいもの（形状変化１０〜５０μｍ）を評価○、変化が非常に小さいもの（形状変化１０μｍ以下）を評価◎とした。
【００７４】
（３）硬化層の厚みおよび厚み率測定
光硬化性アクリル系コート剤の硬化により硬化層を形成した成形体を、株式会社アルテコ製のエポキシ硬化剤(主剤Ｒ-２００７と硬化剤Ｈ-１００４の２：１の混合物)中に沈めた後、一晩静置させてエポキシを硬化させ、成形体を含むサンプルブロックを調製した。このサンプルブロックを成形体中心部の断面が観察できるようにＳｔｒｕｅｒｓ社製精密切断装置(Ｓｅｃｏｔｏｍ−１０型)を用いて切断し、またその切断面をＳｔｒｕｅｒｓ社製研磨機（Ｓ５６２９型）を用いて鏡面研磨し、断面観察用の試料を調製した。
【００７５】
この観察用試料を、キーエンス（株）製デジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ−９００型）を用い１０〜１００倍の倍率で観察し、レンズ中心部分における透明樹脂層の厚みと表面硬化層の厚み（一方の面の厚み）を計測し、下記式によりその硬化層の厚み率を求めた。
硬化層厚み率（％）=（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
【００７６】
（４）硬化層のＴＭＡ熱変形温度測定
光硬化性アクリル系コート剤もしくはその希釈溶液を、硬化後の厚みが５０μｍ〜１００μｍとなるように、ＰＥＴフィルム上にアプリケーターを用いてキャスティングし硬化させた。ＰＥＴフィルムから硬化層を剥離し、フィルム上の硬化物サンプルを得た。熱機械分析装置（ＴＭＡ；Ｔｈｅｒｍａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）／ＳＳ６１００（セイコーインスツルメント社製）を用いて、５ｍｍ角に調製したサンプルを、２５℃から５００℃まで５℃／分で昇温しながら、印加荷重を５００ｍＮとして、面方向に圧縮試験を行った。該サンプルの収縮量を記録し、サンプルの軟化により収縮量が急激に増大し始める温度を接線法にて求め、その温度をＴＭＡ熱変形温度とした。
【００７７】
［製造例１］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂としてＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ-Ｆ４５２０（ＤＳＣ-Ｔｇ：１６０℃）を、射出成形機（ファナック社製Ｓ−２００ｉ ５０Ｂ、シリンダー径２２ｍｍ、ノズル径２．５ｍｍ、型締め５０ｔｏｎ）を用い、図１に示すような、中心厚み０．５９ｍｍの光学モジュール用レンズを表１に示す成形条件で射出成形した。なお、計量時のスクリュー回転数は２５ｒｐｍ、背圧は６５ｋｇｆ/ｃｍ2、成形サイクルは５０ｓｅｃで行った。また、成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後に得られたレンズを製品とし、成形体（Ａ）を得た。
【００７８】
［製造例２］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂としてＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ−Ｄ４５４０（ＤＳＣ-Ｔｇ：１２８℃）を、製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｂ）を得た。
【００７９】
［製造例３］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂として日本ゼオン（株）製ＺＥＯＮＥＸ-Ｅ４８Ｒ（ＤＳＣ-Ｔｇ：１３９℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｃ）を得た。
【００８０】
［製造例４］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂として三井化学（株）製ＡＰＥＬ-５０１４ＤＰ（ＤＳＣ-Ｔｇ：１３５℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｄ）を得た。
【００８１】
［製造例５］
ポリカーボネート系熱可塑性透明樹脂として帝人化成（株）製ＰＡＮＬＩＴＥ ＡＤ５５０３（ＤＳＣ-Ｔｇ：１５０℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後、得られたレンズを製品とし、成形体（Ｅ）を得た。
【００８２】
［製造例６］
フルオレン基含有ポリエステル系熱可塑性透明樹脂として、大阪ガスケミカル（株）製ポリエステルＯＫＰ４（ＤＳＣ-Ｔｇ：１２１℃）を製造例１と同様に、図１に示すような中心厚み０．５９ｍｍのレンズを表１に示す成形条件で射出成形した。成形条件設定後３０ショット成形を行い、その後得られたレンズを製品とし、成形体（Ｆ）を得た。
【００８３】
［製造例７］
環状オレフィン系熱可塑性透明樹脂としてＪＳＲ（株）製ＡＲＴＯＮ-Ｆ４５２０の２ｃｍ×３ｃｍ×１ｍｍｔシートにレンズ金型を乗せ、プレス成形機（関西ロール（株）製ＰＥＷＲ−１０３０型）で、予熱２４０℃×５分、加圧３．５ＭＰａ×２４０℃×１分でプレスし、図２に示すような、中心厚み０．８ｍｍの光学モジュール用レンズを表１に示す成形条件でプレス成形し成形体（Ｇ）を得た。
【００８４】
【表１】
［実施例１］
光硬化性アクリルコート剤として、ポリエポキシアクリレート（ダイセル・サイテック（株）製ＥＢ３７００、ポリスチレン換算の重量平均分子量７３０）の１３．４２部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートの８．０５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの５．３７部、アクリロイル基変性シリカ微粒子分散液（ＪＳＲ（株）製、平均粒径１８．６ｎｍ、３６．７質量％メチルエチルケトン分散液）の７３．１６部に対し、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの１．６１部を混合調製した（溶剤を除く成分を１００質量％としたとき、ポリエポキシアクリレートの含量は２４．３質量％）。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ａともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は３２２℃であった。
【００８５】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ａを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．４ｍｍ、コート速度１１０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）を熱風乾燥機にて６０℃×１分で乾燥し、ＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００８６】
［実施例２］
光硬化性アクリルコート剤として、ポリウレタンアクリレート（ダイセル・サイテック（株）製ＥＢ８８０４、ポリスチレン換算の重量平均分子量３１００）の１３．４２部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートの８．０５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの５．３７部、アクリロイル変性シリカ微粒子分散液（ＪＳＲ（株）製、平均粒径１８．６ｎｍ、３６．７質量％メチルエチルケトン分散液）の７３．１６部に対し、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの１．６１部を混合調製した（溶剤を除く成分を１００質量％としたとき、ポリウレタンアクリレートの含量は２４．３質量％）。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｂともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は３３１℃であった。
【００８７】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ｂを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．４ｍｍ、コート速度１１０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）を熱風乾燥機にて６０℃×１分で乾燥し、ＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．６％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００８８】
［実施例３］
光硬化性アクリルコート剤として、ポリアクリルアクリレート（東亜合成製（株）製ＡＡ−６、ポリスチレン換算の重量平均分子量１０７００）の１７．６７部、イソボルニルアクリレートの１８．５６部、１，９−ノナンジオールジアクリレートの１２．３７部、トリメチロールプロパントリアクリレートの１０．３１部、アクリロイル変性シリカ微粒子分散液（ＪＳＲ（株）製、平均粒径１８．６ｎｍ、３６．７質量％メチルエチルケトン分散液）の３６．２０部に対し、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの２．１７部を混合調製した（溶剤を除く成分を１００質量％としたとき、ポリアクリルアクリレートの含量は２３．８質量％）。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｃともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は２８３℃であった。
【００８９】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ｃを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．４ｍｍ、コート速度１１０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）を熱風乾燥機にて６０℃×１分で乾燥し、ＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みと厚み率は、１４μｍ、２．３％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９０】
［実施例４］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｂ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９１】
［実施例５］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｃ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９２】
［実施例６］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｄ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９３】
［実施例７］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｅ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９４】
［実施例８］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｆ）を用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９５】
［実施例９］
実施例１において、成形体（Ａ）の代わりに成形体（Ｇ）を用い、またスプレーコートの条件をノズル開度０．３２ｍｍとした以外は同様にして成形体を得た。硬化後の厚みは８μｍ、硬化層の厚み率は１．０％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９６】
［比較例１］
光硬化性アクリルコート剤として１，９−ノナンジオールジアクリレートの３０部、イソボルニルアクリレートの４５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの２５部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの３部を混合調整した。得られた光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｄともいう）の硬化物のＴＭＡ熱変形温度は２６４℃であった。
【００９７】
スプレーコーター（（株）エーシングテクノロジーズ製）を用い、コート剤Ｄを成形体（Ａ）に、霧化圧０．１ＭＰａ、ノズル開度０．８ｍｍ、コート速度１６０ｍｍ／ｓ、コートピッチ０．５ｍｍにて成形体（Ａ）の両面にコートした。その後、コートした成形体（Ａ）をＵＶ露光機（岩崎電気（株）製ＵＳ２−Ｘ０４０５型、光源２５０ｍｗ水銀灯）で積算光量が２０００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光させ、さらに熱風乾燥機で１２０℃×３０分加熱した。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９８】
［比較例２］
実施例２において、光硬化性アクリル系コート剤として、１，９−ノナンジオールジアクリレートの３０部、トリシクロデカンジメタノールジアクリレートの４５部、トリメチロールプロパントリアクリレートの２５部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンの３部を混合調整した光硬化性アクリル系コート剤（以下、コート剤Ｅともいう）を使用した以外は同様にして成形体を得た。コート剤Ｅの硬化物のＴＭＡ熱変形温度は４１１℃であった。また得られた成形体の硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．７％であった。成形体の耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【００９９】
［比較例３］
実施例４において、コート剤（Ａ）の代わりにコート剤Ｄを用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは１５μｍ、厚み率は２．５％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【０１００】
［比較例４］
実施例９において、コート剤（Ａ）の代わりにコート剤Ｄを用いた以外は同様にして成形体を得た。硬化後の硬化層の厚みは８μｍ、厚み率は１．２％であった。得られた成形体のコート安定性、耐はんだリフロー性の評価結果を表２に示す。
【０１０１】
【表２】
表２に示す結果から明らかな通り、熱可塑性透明樹脂の成形体に、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを含み硬化物のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上の光硬化性アクリルコート剤を、コート層が厚み率１％以上となるように形成することにより、成形体の透明性を損なうことなく、はんだリフロー試験において成形体の変形がなく、かつコート時の形状安定性が優れることが分かった。一方、比較例のように硬化物のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上でも、該オリゴマーまたはポリマーを含まないものは、はんだリフロー試験は良いが、コート時の形状安定性が悪い結果であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明の光学モジュール用レンズは、透明性に優れるとともに耐熱性にも優れ、また、生産時の形状安定性にも優れるため、携帯電話、モバイルパソコン等に携帯型情報通信機器に搭載されるカメラモジュール用の撮像レンズ、ＬＥＤライトモジュール等の集光レンズ、赤外線センサー用レンズ等として好適に使用することができ、特に、はんだリフロー工程の耐熱性が求められる用途の光学モジュール用レンズとして好適に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から硬化により形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズであって、前記硬化層が１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有することを特徴とする光学モジュール用レンズ。
【請求項２】
前記光硬化性アクリル系コート剤の溶剤を除く成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを５〜４０質量％含むことを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項３】
下記式で表わされる前記硬化層の厚み率が、レンズ中央部において、０．５〜１５％の範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の光学モジュール用レンズ。
硬化層の厚み率（％）＝（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
【請求項４】
前記硬化層のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上（ただし、ＴＭＡ熱変形温度は、熱機械分析装置を用いて、昇温速度５℃／分、印加加重５００ｍＮで圧縮試験を行ったときの熱変形温度を表す）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項５】
前記光硬化性アクリル系コート剤において、溶剤を除く成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子を５〜６０質量％含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項６】
前記熱可塑性透明樹脂が、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂およびポリエステル樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項７】
前記熱可塑性透明樹脂が、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０℃以上の環状オレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項８】
前記硬化層の厚みが１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学モジュールレンズ。
【請求項９】
熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から硬化により形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズの製造方法であって、前記硬化層が１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有し、前記光学モジュール用レンズが、前記熱可塑性透明樹脂からなるレンズに、前記光硬化性アクリル系コート剤をスプレーコートすることにより製造されることを特徴とする光学モジュール用レンズの製造方法。
【請求項１０】
前記光学モジュール用レンズが、携帯型情報通信機器のカメラモジュール用の撮像レンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項１１】
前記光学モジュール用レンズが、ＬＥＤライトモジュール用の集光レンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項１２】
前記光学モジュール用レンズが、赤外線センサ用のレンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項１】
熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から硬化により形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズであって、前記硬化層が１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有することを特徴とする光学モジュール用レンズ。
【請求項２】
前記光硬化性アクリル系コート剤の溶剤を除く成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーを５〜４０質量％含むことを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項３】
下記式で表わされる前記硬化層の厚み率が、レンズ中央部において、０．５〜１５％の範囲にあることを特徴とする請求項１または２に記載の光学モジュール用レンズ。
硬化層の厚み率（％）＝（硬化層の厚み／レンズの厚み）×１００
【請求項４】
前記硬化層のＴＭＡ熱変形温度が２５０℃以上（ただし、ＴＭＡ熱変形温度は、熱機械分析装置を用いて、昇温速度５℃／分、印加加重５００ｍＮで圧縮試験を行ったときの熱変形温度を表す）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項５】
前記光硬化性アクリル系コート剤において、溶剤を除く成分を１００質量％としたときに、１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有する平均粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子を５〜６０質量％含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項６】
前記熱可塑性透明樹脂が、環状オレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂およびポリエステル樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項７】
前記熱可塑性透明樹脂が、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１２０℃以上の環状オレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項８】
前記硬化層の厚みが１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学モジュールレンズ。
【請求項９】
熱可塑性透明樹脂からなるレンズ状成形体の表面に、光硬化性アクリル系コート剤から硬化により形成された硬化層を有する光学モジュール用レンズの製造方法であって、前記硬化層が１つ以上の（メタ）アクリロイル基を含有するポリスチレン換算の重量平均分子量が５００以上のオリゴマーまたはポリマーに由来する構造を有し、前記光学モジュール用レンズが、前記熱可塑性透明樹脂からなるレンズに、前記光硬化性アクリル系コート剤をスプレーコートすることにより製造されることを特徴とする光学モジュール用レンズの製造方法。
【請求項１０】
前記光学モジュール用レンズが、携帯型情報通信機器のカメラモジュール用の撮像レンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項１１】
前記光学モジュール用レンズが、ＬＥＤライトモジュール用の集光レンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【請求項１２】
前記光学モジュール用レンズが、赤外線センサ用のレンズであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学モジュール用レンズ。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１８６１４０（Ｐ２０１１−１８６１４０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０５６６（Ｐ２０１０−５０５６６）
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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