光学用聚合物以及将其成型而成的光学元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于成型光学有效面大、即光学缺陷少的薄壁形状的光学元件的光学 用聚合物。此时，例如在光学元件为透镜的情况下，所述光学有效面大指的是相对于透镜整 体而言的光学有效面。
【背景技术】
[0002] 伴随近年来电子技术的发展，电子电气设备的轻质化、小型化、薄型化不断发展。 尤其是，在便携电话类中，针对所搭载的相机单元，要求其形状实现薄型、小半径化，并且 在其画质方面也要求F值特性（光圈值；F-number)和MTF(调制传递函数（Modulation Transfer Function))特性（对比度再现比）良好。因此，不仅要求在搭载的相机单元中使 用的光学透镜的薄壁化，其形状也变得复杂。由此，就在搭载的相机单元中使用的光学透镜 而言，其发展趋势不是要具有均等的厚度，而是要发展薄壁部与厚壁部并存的壁厚不均化。
[0003] 另外，对于在搭载的相机单元中使用的光学透镜而言，还要求其能够通过制造成 本低、适于大量生产的注塑成型法来制造。通常，直径小于lcm的小径透镜，其光学有效面 大。但是，在利用注塑成型形成透镜的情况下，由于会产生熔接痕（weld line)、双折射不 均，因此难以扩大光学有效面。
[0004] 作为注塑成型小型且薄壁的透镜的方法，在专利文献1中提出了使用一种包含降 冰片烯类聚合物和蜡的组合物。但是，如果配合蜡则有时蜡会渗出至成型体表面，引发模具 污染等问题。另外，在专利文献2中公开了具有给定单体组成的聚合物的薄壁成型性优异， 其提供了光学特性、耐热性达到高度平衡的小型且薄壁的透镜。
[0005] 另外，作为可提供防湿性、透明性和耐热性的平衡优异、适宜用于包装材料、电子 设备用密封材料的膜的降冰片烯类开环共聚物，在专利文献3中公开了在碳原子数14~40 的直链a-烯烃存在下使降冰片烯类单体开环聚合而得到的聚合物。
[0006] 现有专利文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2009-138111号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2010-150443号公报
[0010] 专利文献3 :日本特开2012-57122号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的问题
[0012] 本发明的目的在于提供用于成型即使为薄壁且壁厚不均也不会产生光学缺陷、即 光学有效面大的光学元件的光学用聚合物。
[0013] 本发明人等发现，在欲使用被认为适宜用作薄壁成型性优异的光学材料的专利文 献2中具体公开的聚合物来注塑成型小径且薄壁的透镜时，由于光学透镜的浇口（gate)附 近的双折射大，并且在浇口相反侧会发生熔接痕而引发光学缺陷，因此光学有效面变窄。
[0014] 通常，注塑成型法实施下述工序：（1)注塑工序：将熔融树脂填充到模具腔内；（2) 保压工序：在浇口封闭之前向腔内施加压力，注入与因注塑工序中填充的熔融树脂和模具 接触而发生冷却收缩的量相当的树脂；(3)冷却工序：放开保压后，保持成型品直至树脂冷 却。
[0015] 浇口附近的双折射是基于下述原因而产生的，即，在上述保压工序中，在熔融树脂 的粘度变高的状态下通过施加高压力而注入熔融树脂，由此，聚合物分子发生取向。
[0016] 熔接痕是在上述注塑工序中在被注入模具的树脂的2种以上流动前端部的会合 界面处显示的线状的接合痕。一般认为，流动前端部的流动性关系到熔接痕的原因，为了减 少熔接痕，已研宄了提高流动性。如果熔接痕长，则光学有效面变窄，因此特别是在小型且 薄壁的光学透镜中会产生问题。本发明人等尝试使用流动性不同的聚合物来成型薄壁且壁 厚不均的透镜，结果确认到，即使为流动性不同的聚合物，也会产生相同长度的熔接痕。
[0017] 为此，本发明人进行了研宄，结果发现，具有给定熔融粘度分布的聚合物在薄壁且 壁厚不均的透镜成型中，能够抑制熔接痕的产生，能够抑制光学缺陷的产生，从而想到了本 发明。
[0018] 进一步，本发明人等对为了扩大相对于小型且薄壁的透镜整体而言的光学有效面 进行了深入研宄，结果发现，在将专利文献3中公开的膜用降冰片烯类聚合物适用于注塑 成型法来成型光学透镜时，具有特异性地降低浇口附近的双折射的效果。该效果并不限定 于小型且薄壁的透镜，对于通过注塑成型法得到的光学元件而言是通常可获得的效果。
[0019] 另外，对于银条纹，通常采用的是对树脂粒料、成型体进行充分干燥、防止挥发分 解气体的产生等通过改善操作环境和调整成型条件来进行抑制的方法。
[0020] 但本发明人等经研宄发现，采用向反应体系内依次添加聚合性单体和碳原子数 14~40的a-烯烃的方法，可抑制成型体的银条纹的产生。
[0021] 解决问题的方法
[0022] 由此，根据本发明，可提供一种光学用聚合物，其是在将290°C、剪切速度200(1/ s)时的熔融粘度设为nA，将290°C、剪切速度2000(l/s)时的熔融粘度设为nB时，满足下 式⑴的聚合物，
[0023] (nA-nB)/nBX100 < 60 (1)。
[0024] 另外，根据本发明，可提供上述的光学用聚合物，其中，该光学用聚合物为降冰片 烯类聚合物。
[0025] 另外，根据本发明，可提供上述的光学用聚合物，其中，降冰片烯类聚合物的玻璃 化转变温度为100~160 °C。
[0026] 另外，根据本发明，可提供上述光学用聚合物，其中，降冰片烯类聚合物在分子末 端含有源自碳原子数14~40的a -烯烃的结构单元。
[0027] 另外，根据本发明，可提供上述的光学用聚合物，其中，降冰片烯类聚合物是使降 冰片烯单体在碳原子数14~40的a -烯烃的存在下聚合而成的降冰片烯类聚合物。
[0028] 另外，根据本发明，可提供上述的光学用聚合物，其中，降冰片烯类聚合物是经过 下述工序而得到的降冰片烯类聚合物，所述工序包括：将包含降冰片烯单体的聚合性单体 和碳原子数14~40的a -烯烃依次添加到至少包含聚合催化剂的溶剂中。
[0029] 另外，根据本发明，可提供一种光学元件，其是将上述光学用聚合物成型而成的光 学元件。
[0030] 另外，根据本发明，可提供上述的光学元件，其中，光学元件为光学透镜。
[0031] 发明的效果
[0032] 将本发明的光学用聚合物成型而成的光学元件，由于光学有效面大、即光学缺陷 少，因此优选用作光学透镜，尤其是，更优选用作小径薄壁且壁厚不均形状的光学透镜，因 此最适合用作便携电话的相机用透镜。
【附图说明】
[0033] 图1是示出Rl > R2情况下的透镜的图。
[0034] 图2是示出Rl < R2情况下的透镜的图。
[0035] 图3是示出形成透镜的模具的图。
[0036] 符号说明
[0037] R1 :凸面近似为圆时的曲率半径
[0038] R2 :凹面近似为圆时的曲率半径
[0039] T1 :边缘部的厚度 [0040] T2 :透镜部最厚部的厚度
[0041] T3:透镜部最薄部的厚度
【具体实施方式】
[0042] 本发明的光学用聚合物具有给定的熔融粘度分布。
[0043] (1)光学用聚合物
[0044] 就光学用聚合物而言，将在290 °C、剪切速度200 (1/s)时的熔融粘度设为nA、 将290°C、剪切速度2000(l/s)时的熔融粘度设为nB时，（1^-118)/118\100的值低 于60,优选低于50、更优选低于40。UA-nB)/nBX100的值越接近于0越优选，如果 (n A- n B) / n B x 100的值变大，则熔融粘度的剪切速度依赖性变大（流动曲线的斜率大）， 存在成型薄壁透镜时在浇口相反侧产生熔接痕的隐患，因此不优选。
[0045] 作为光学用聚合物的种类，只要具有透明性即没有特别限定，可以列举：聚碳酸酯 树脂、聚丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、降冰片烯类聚合物等。
[0046] 在这些树脂中，从耐热性、透明性、低吸水性、低双折射性优异的观点出发，优选降 冰片烯类聚合物。
[0047] (2)降冰片烯类聚合物
[0048] 降冰片烯类聚合物是将作为具有降冰片烯骨架的单体的降冰片烯单体聚合而成 的聚合物，大致可以分为通过开环聚合得到的聚合物和通过加成聚合得到的聚合物。
[0049] 这里，包含降冰片烯单体的聚合性单体可以仅由降冰片烯单体组成，也可以是降 冰片烯单体和能够与其发生开环或加成共聚的单体的混合物。
[0050] 作为通过开环聚合得到的聚合物，可以列举：降冰片烯单体的开环聚合物、及降冰 片烯单体和能够与其发生开环共聚的其它单体的开环聚合物、以及它们的氢化物等。
[0051] 作为通过加成聚合得到的聚合物，可以列举：降冰片烯单体的加成聚合物、及降冰 片烯单体和能够与其共聚的其它单体的加成聚合物等。这些聚合物中，从耐热性、机械强度 等观点来看，优选降冰片烯单体的开环聚合物氢化物以及降冰片烯单体的加成聚合物。
[0052] 〈降冰片烯单体〉
[0053] 作为降冰片烯单体，可以列举四环十二碳烯类单体，除此之外，还可以列举降冰片 烯类单体、双环戊二烯类单体、桥亚甲基四氢芴类单体等。
[0054] 作为四环十二碳烯类单体，可列举：四环[4.4.0.1 2'5. 17'1(1]-3_十二碳烯（四