专利名称：光学透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及由具有特定结构的聚酯树脂构成的光学透镜。
背景技术：
作为照相摄像机、薄膜一体型照相摄像机、录像照相摄像机等各种照相摄像机的 光学体系中使用的光学元件的材料，适用光学玻璃或光学用透明树脂。光学玻璃存在耐热 性、透明性、尺寸稳定性、耐化学药品性等优异，且具有各种折射率、阿贝数的多种材料，但 具有如下问题，即材料成本高、且成形加工性差、此外生产率低。尤其是，在对像差校正中 使用的非球面透镜进行加工时，由于需要极其高的技术和高成本，实用上有较大阻碍。另一方面，由光学用透明树脂、尤其热塑性透明树脂形成的光学透镜，具有可通过 注射成型大量生产、且非球面透镜的制造也容易的优点，其作为现有用于照相摄像机的透 镜用途使用。可列举例如，由双酚A形成的聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或非晶性聚烯烃等。通常在照相摄像机的光学体系中通过将多片凹透镜和凸透镜组合来进行像差校 正。即，对于凸透镜形成的色像差，由凹透镜发出的与凸透镜符号相反的色像差，以此合成 性地消除色像差。此时，凹透镜要求高色散(低阿贝数)。那么，从色散(阿贝数)的观点出发，对于上述的光学用热塑性树脂，由双酚A形 成的聚碳酸酯的折射率=1. 59左右、阿贝数=32左右，聚甲基丙烯酸甲酯的折射率=1. 49 左右、阿贝数=58左右，非晶性聚烯烃的折射率=1.M左右、阿贝数=56左右。可作为像 差校正用的凹透镜使用的仅为聚碳酸酯，但阿贝数=32难言是充分的高色散。专利文献1中公开了为3，9_双(1，1-二甲基-2-羟乙基)-2，4，8，10_四氧杂螺 环[5. 5]十一烷结构单元的聚碳酸酯，阿贝数与由双酚A形成的聚碳酸酯相比较大。专利文献2中公开了作为像差校正用的凹透镜中使用的树脂的、折射率=1.66、 阿贝数=20左右的将芴系二羟基化合物共聚得到的聚酯树脂组合物。该树脂具有充分大 的色散(低阿贝数)，但作为光学透镜用树脂有以下缺点。即，该树脂由于大量共聚体积大 且刚性的芴系二羟基化合物，因而熔融粘度非常高、成形性会变差。为了提高成形性，认为 有成形时的熔融粘度下降、即提高成形温度的方法，但发生成形时着色增加、或因热分解物 而污染模具这样的不良情形。此外，还有通过降低聚合度而降低熔融粘度的方法，但此时也 存在如下问题有树脂中的低分子量成分相对增加从而低分子量物或低分子量物的分解物 污染模具的不良情形。由兼有优异光学性质(高折射率、低阿贝数)和实用上充分的成形 性的热塑性树脂形成的光学透镜还尚未公开。另外，有与本发明不同的领域的现有文献，专利文献3公开了一种液晶显示装置 用透镜薄片，其在由聚酯树脂构成的透明基材表面形成光学元件而成，所述聚酯树脂由二 醇单元中的1 80摩尔％具有环状缩醛骨架的二醇单元和二羧酸单元构成。现有技术文献专利文献
专利文献1 日本特开2003-160659号公报专利文献2 日本特开2006-335974号公报专利文献3 日本特开2007-178996号公报
发明内容
发明要解决的问题本发明鉴于上述问题，其目的在于提供高折射率、低阿贝数、且将成形性良好的聚 酯树脂成形得到的光学透镜。用于解决问题的方法即本发明涉及一种光学透镜，其将二醇单元中的40 99摩尔％为源自乙二醇的 单元、二醇单元中的1 60摩尔％为源自碳数3 16的二醇的单元、二羧酸单元中的50 摩尔％以上为源自萘二羧酸的单元的具有以下的(1)的物性的聚酯树脂成形而得到。(1) 在Tg-20°C下将厚度3mm的注射成型片退火处理10小时而得到的试验片的阿贝数为25以 下。发明效果本发明的光学透镜，由于高折射率、低阿贝数、且适用成形性良好的聚酯树脂，因 而可注射成型，生产率高，廉价。因此，可在照相摄像机、望远镜、双筒望远镜、电视投影机 等、目前使用高价的高折射率玻璃透镜的领域中，是极其有用的。此外，通过本发明，可通过 注射成型简便地得到在玻璃透镜中技术上加工困难的高折射率低双折射的非球面透镜，是 极其有用的。特别是作为色像差校正用凹透镜是有用的。
具体实施例方式本发明中使用的聚酯树脂由如下单元组成二醇单元中的40 99摩尔％为源自 乙二醇的单元、二醇单元中的1 60摩尔％为源自碳数3 16的二醇的单元。通过在上述 范围内具有源自乙二醇的单元，本发明使用的聚酯树脂的耐热性、机械性能良好。此外，通 过在上述范围具有源自碳数3 16的二醇的单元，本发明使用的聚酯树脂的结晶性降低， 可适合作为光学透镜使用。另一方面，本发明中，聚酯树脂的二羧酸单元，其50摩尔％以上为源自萘二羧酸 的单元。通过在上述范围具有源自萘二羧酸的单元，本发明的聚酯树脂可具有充分的耐热 性和高折射率，可适合作为光学透镜使用。因此，从聚酯树脂的耐热性、机械性能、低结晶性 方面出发，二醇单元中的源自乙二醇的单元的比例优选为70 99摩尔％、更优选为80 99摩尔％、进而优选为85 99摩尔％、特别优选为90 99摩尔％，同样，源自碳数为3 16的二醇的单元的比例优选为1 30摩尔％、更优选为1 20摩尔％、进而优选为1 15摩尔％、特别优选为1 10摩尔％。进而从聚酯树脂的折射率、阿贝数方面出发，源自二 羧酸单元中的萘二羧酸的单元的比例优选为70摩尔％以上、更优选为85摩尔％以上、进而 优选为95摩尔％以上、特别优选为100摩尔％。考虑到作为光学透镜、特别是像差校正用的凹透镜使用时，本发明中使用的聚酯 树脂的折射率为1. 59以上、优选为1. 61以上、进而优选为1. 63以上。其上限值没有特别 限定，从与其它物性的平衡的观点出发，1.65以下是优选的。并且，阿贝数为30以下、优选为25以下、进而优选为21以下、特别优选为20以下。阿贝数的下限值没有特别限定，从与 其它物性的平衡的观点出发，19以上是优选的。通过聚酯树脂的结构单元、其比例为上述那 样，可容易使折射率、阿贝数为优选的值。另外，折射率、阿贝数使用以下的测定方法测定。将聚酯树脂的厚度3mm的注射成型片在Tg_20°C的炉中退火处理10小时而得到的 产物作为测定样品，折射率为在589nm (d射线)下测定的值，阿贝数为由在656nm (C射线)、 486nm(F射线)和d射线下测定的折射率算出的值。作为本发明中使用的聚酯树脂的碳数3 16的二醇结构单元，没有特别限制，可 列举三亚甲基二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二乙二 醇、丙二醇、新戊二醇等脂肪族二醇类；2，2，4，4_四甲基-1，3-环丁二醇、1，3_环己烷二甲 醇、1，4_环己烷二甲醇、1，2_十氢化萘二甲醇、1，3_十氢化萘二甲醇、1，4_十氢化萘二甲 醇、1，5_十氢化萘二甲醇、1，6_十氢化萘二甲醇、2，7_十氢化萘二甲醇、四氢化萘二甲醇、 降莰烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、五环十二烷二甲醇等脂环式二醇类；具有环状缩醛骨架的 二醇类；4，4’_异丙撑二苯酚(双酚A)、亚甲基二苯酚(双酚F)等双酚类等二醇单元。聚 酯树脂中的源自碳数3 16的二醇的单元可以由1种构成，也有可能由2种以上构成。考 虑到聚酯树脂的机械性能、耐热性、进而经济性时，上述当中优选2-甲基-1，3-丙二醇、新 戊二醇、1，4_环己烷二甲醇、具有环状缩醛骨架的二醇，考虑到降低耐热性、聚酯树脂的结 晶性的效果时，具有环状缩醛骨架的二醇特别优选。对碳数3 16的二醇内、具有环状缩醛骨架的二醇单元进行详述。作为具有环状 缩醛骨架的二醇单元，优选源自通式(1)或通式( 所示的化合物的单元，[化学式1]
权利要求
1.一种光学透镜，其将二醇单元中的40 99摩尔％为源自乙二醇的单元、二醇单元中 的1 60摩尔％为源自碳数3 16的二醇的单元、二羧酸单元中的50摩尔％以上为源自 萘二羧酸的单元的、具有以下的(1)的物性的聚酯树脂注射成型而得到，(1)在Tg-20°C下将厚度3mm的注射成型片退火处理10小时而得到的试验片的阿贝数 为25以下。
2.根据权利要求1所述的光学透镜，碳数3 16的二醇为具有环状缩醛骨架的二醇。
3.根据权利要求2所述的光学透镜，具有环状缩醛骨架的二醇为通式(1)或通式(2) 所示的二醇，
4.根据权利要求2所述的光学透镜，具有环状缩醛骨架的二醇为3，9_双(1，1_二甲 基-2-羟乙基)-2，4，8，10-四氧杂螺环[5. 5] i^一烷、或5-羟甲基-5-乙基-2-(1，1- 二 甲基-2-羟乙基)-1，3- 二噁烷。
5.根据权利要求1 4任一项所述的光学透镜，萘二羧酸为2，6-萘二羧酸。
6.根据权利要求1 5任一项所述的光学透镜，全部二羧酸结构单元为源自2，6-萘二 羧酸的单元，二醇单元中，源自乙二醇的单元为二醇单元的70 99摩尔％、源自碳数3 16的二醇的单元在二醇单元中为1 30摩尔％。
7.根据权利要求1 6任一项所述的光学透镜，特性粘度IV为0.30 0. 60dl/g。
8.根据权利要求1 7任一项所述的光学透镜，在^0°C、负荷2.16kgf的条件下的熔 体指数为10 150g/10分钟。
9.根据权利要求1 8任一项所述的光学透镜，光学透镜为照相摄像机用透镜。
10.一种光学透镜体系，其将根据权利要求1 9任一项所述的光学透镜与其它光学透 镜组合而成。
11.一种光学透镜的制造方法，其将二醇单元中的40 99摩尔％为源自乙二醇的单 元、二醇单元中的1 60摩尔％为源自碳数3 16的二醇的单元、二羧酸单元中的50摩 尔％以上为源自萘二羧酸的单元的、具有以下的(1)的物性的聚酯树脂注射成型而制造光 学透镜，(1)在Tg-20°C下将厚度3mm的注射成型片退火处理10小时而得到的试验片的阿贝数 为25以下。
全文摘要
本发明提供由聚酯树脂构成的、高折射率、低阿贝数、且成形性良好的光学透镜。将二醇单元中的40～99摩尔％为源自乙二醇的单元、二醇单元中的1～60摩尔％为源自碳数3～16的二醇的单元、二羧酸单元中的50摩尔％以上为源自萘二羧酸的单元的聚酯树脂注射成型而得到光学透镜。
文档编号C08G63/672GK102089678SQ20098012653
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月6日 优先权日2008年7月7日
发明者加藤宣之, 广兼岳志 申请人:三菱瓦斯化学株式会社