透镜和使用该透镜的光学单元的制作方法

文档序号:3696244阅读:188来源:国知局

专利名称::透镜和使用该透镜的光学单元的制作方法
技术领域
:本发明涉及由聚碳酸酯共聚物制成的透镜和包含该透镜的光学单元。具体地说,涉及双折射极小、透明性优异的由聚碳酸酯共聚物制成的透镜和具有该透镜的光学单元。
背景技术
:聚甲基丙烯酸甲酯具有良好的透明性和低双折射特性,作为透镜、导M等的光学材料大量使用。但是,近年来从电子设备的高密度化、安全性的观点出发,树脂的耐热性提高的要求高涨,难以说聚曱基丙烯酸曱酯具有充分的耐热性。另一方面,来自双酚A的聚碳酸酯,透明性、耐热性、机械特性、尺寸稳定性优异,以光学材料为代表,已在各种用途中利用。但是,来自双酚A的聚碳酸酯,由分子链的取向产生的双折射大,而且,由成型时的残留应力产生的光学变形也大,因此在要求光学精度的透镜中应用并不简单。作为改进聚碳酸酯的双折射的方法,提出了与苯乙烯系树脂接枝共聚的方法(专利文献1、2)。但是,聚碳酸酯和苯乙烯系树脂的接枝共聚物的机械强度低,。此外,由于热稳定性差,成型困难,为了提高机械强度,需要提高分子量。但是,如果提高分子量,则成型性、表面精度变差,具有无法得到实用的透镜的缺点。作为改善这方面的方法,提出了将来自双(4-羟基-3,5-二曱基苯基)丙烷的聚碳酸酯和丙烯腈-苯乙烯共聚物混合的方法(专利文献3)。但是,该树脂组合物虽然改善了透明性、双折射,但存在热稳定性低,成型非常困难的缺点。另一方面,提出了将耐热性优异,具有高折射率的包含芴骨架的聚碳酸酯共聚物用于透镜(专利文献4)。但是,该聚碳酸酯共聚物具有双折射高的缺点。另一方面,提出了使用了包含芴骨架的聚碳酸酯共聚物,且吸水性、高速旋转时的变形得到改进的光盘(专利文献5和6)。此外,作为由多个透镜构成的光学单元,提出了通过将由脂环式聚烯烃制成的塑料透镜和由包含芴骨架的聚碳酸酯共聚物制成的透镜组合来修正色像差(专利文献7)。但是,对于该聚碳酸酯共聚物,虽然增加芴骨架的含量则双折射降低,但存在在双折射达到最低的区域玻璃化转变温度升高、成型性变差的缺点。专利文献1:日本特开昭61-19630号公报专利文献2:日本特开昭63-15822号公报专利文献3:日本特开平05-027101号公报专利文献4:日本特开平06-018701号>^才艮专利文献5:日本特开2005-272691号〃^才艮专利文献6:日本特开2006-328106号>^才艮专利文献7:日本特开2005-309109号公报
发明内容本发明的目的在于提供双折射小、具有高折射率的透镜。此外,本发明的目的在于提供透明性和耐热性优异的透镜。此外,本发明的目的在于提供色像差得到修正,具有高析像度的光学单元。本发明人&现由含有芴环的单元(A)和用长链烷Jjit双酚A的亚烷基部分进行了改性的单元(B)构成的聚碳酸酯共聚物(I)的双折射极小,折射率高。此外还发现聚碳酸酯共聚物(I)即使以50~80摩尔%这样的高比例含有单元(A),熔融粘度也低,容易成型,作为透镜的原材料极其优异。此外,还判明由于聚碳酸酯共聚物(I)以高比例含有芴环,因此耐热性优异。此外还发现由聚碳酸酯共聚物(I)制成的透镜的阿贝值为20~30左右,如果与阿贝值为45~60的透镜组合,能够得到色像差得到修正,具有高析像度的光学单元。本发明基于这些见解而完成。即,本发明涉及透镜,其由聚碳酸酯共聚物(I)(以下有时筒称为PC(I))制成,该聚碳酸酯共聚物(I)由下述式表示的单元(A)和下述式表示的单元(B)构成,全部单元中的单元(A)的比例为50~80摩尔%。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>(式中,R^W各自独立地为氬原子、可以含有芳香g团的^^子数1~9的烃基或卣素原子。)(式中,R5、W各自独立地表示氢原子、碳原子数16的烷基、碳原子数6~10的芳基或碳原子数1~6的烷氧基。R7和118各自独立地表示氢原子或碳原子数1~9的烷基。其中,R〒和RS的碳原子数的合计为9或10。)此外,本发明包含光学单元,该光学单元含有上述透镜和阿贝值为45~60的塑料透镜。图1是表示用支架将透镜一体化的光学单元的简图。图2是光学单元的析像度的评价系统。符号说明1:第l透镜2:第2透镜3:第l支架4:第2支架5:齢面6:光轴7:透镜单元8:MTF测定单元9:个人计算机10:视频输出11:评价用图像具体实施例方式以下对;^发明进4t洋细i兌明。<聚碳酸酯共聚物(I):PC(I)>(单元(A))PC(I)具有下述式表示的单元(A)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>单元(A)中的R1、R2、R3和R4各自独立地是氢原子、碳原子数1-9的烃基或卤素原子。作为碳原子数1~9的烃基,可以列举碳原子数1-9的g、^^、子数6~12的芳基。作为M^,可以列举甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基等。作为芳基,可以列举苯基、萘基等。作为卤素原子,可以列举氟原子、氯原子、溴原子等。R1、R2、113和114优选各自独立地为氩原子、碳原子数1~3的烷基或苯基。作为优选的单元(A)的具体例,可以列举由9,9-双(4-羟基-3-曱基苯基)芴、9,9-双(4-幾基-3-乙基苯基)芴和9,9-双(4-羟基-2-曱基苯基)芴等衍生的单元。(单元(B))PC(I)具有下述式表示的单元(B)。单元(B)中,R5、R6各自独立地表示氢原子、^f子数l6的^、碳原子数6~10的芳基或碳原子数1~6的烷氡基。作为碳原子数1~6的烷基,可以列举曱基、乙基、丙基、丁基、己基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以列举苯基、萘基等。作为碳原子数1~6的烷氡基,可以列举甲氡基、乙氡基、丙氡基、丁氡基、己氡基等。117和118各自独立地表示氢原子或碳原子数1~9的烷基。其中,W和Rs的碳原子数的合计为9或10。作为碳原子数1~9的烷基,可以列举甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基等。作为单元(B),优选R5、W为氲原子的单元。作为单元(B),可以列举由1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、l,l-双(3-曱基-4-羟基苯基)癸烷、l,l-双(2,3-二曱基-4-羟基苯基)癸烷衍生的单元。对于PC(1),优选单元(A)是由9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)药衍生的单元,单元(B)是由1,1-双(4-羟基苯基)癸烷衍生的单元。此外,全部单元中的单元(A)的比例优选为50~80摩尔%,更优选为55~75摩尔%,进一步优选为65~75摩尔%。单元(A)的比例小于50摩尔%时,玻璃化转变温度降低,成型性提高,但固有双折射的绝对值和光弹性系数增大,双折射增大。此外,单元(A)的比例超过80摩尔%时,虽然光弹性系数变小,但固有双折射值的绝对值变大,因此结果双折射变大。此外,由于玻璃化转变温度增高,因此要制成透镜时,成型性不足。单元(A)和单元(B)的固有双折射值的正负符号不同,通过它们共存,可以降低起因于取向的双折射。(PC(I)的制造方法)PC(I)可以通过采用溶液聚合法或熔融聚合法4吏衍生单元(A)的二元酚和衍生单元(B)的二元盼与碳酸酯前体反应而制造。PC(I)优选采用溶液聚合法、即界面聚合法制造。上述两种二元酚可以与碳酸酯前体同时反应,也可以每种依次反应。只要不损害本发明的目的和特性,可以以10摩尔%以下的比例、优选5摩尔%以下的比例共聚由其他二元酚衍生的单元。作为该其他二元酚的代表例,可以列举对苯二酚、间苯二酴、4,4,-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)曱烷、双{U-羟基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、l,l-双(4-羟基苯基)乙烷、l,l-双(4-羟基苯基)-l-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酴國A)、2,2-双{(4-羟基-3-曱基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3,5-二曱基)苯基}丙烷、2,2-双{(3,5-二溴-4-羟基)苯基}丙烷、2,2-双{(3-异丙基-4-羟基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3,3-二曱基丁烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-曱基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、l,l-双(4-羟基苯基)环己烷、l,l-双(4画羟基苯基)-4-异丙基环己烷、1,1-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、l,l,-双-(4-羟基苯基)-邻二异丙基苯、l,l,-双-(4-羟基苯基)-间二异丙基苯、l,l,-双-(4-羟基苯基)-对二异丙基苯、1,3-双(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷、4,4,-二羟基二苯砜、4,4,-二羟基二苯基亚砜、4,4,-二羟基二#^醚、4,4,-二羟基二苯基酮、4,4,-二羟基二苯醚、4,4,-二羟基二苯基酯、1,1-双(4画羟基苯基)画2画甲基丙烷和2,2-双(4國羟基苯基)國4画甲基戊烷等。这些可以单独使用或者将2种以上混^^吏用。9作为碳酸酯前体,可以列举酰卣、碳酸酯或卣代曱酸酯等。具体地可以列举光气、碳酸二苯酯或二元酚的二卣代曱酸酯等。特别优选光气或碳酸二苯酯。采用界面聚合法或熔融聚合法使二元酚和碳酸酯前体反应而制造聚碳酸酯时,根据需要可以使用催化剂、末端终止剂和用于防止二元酚氧化的抗氧化剂。采用界面聚合法的反应是二元酚和光气的反应,在酸结合剂和有机溶剂的存在下反应。作为酸结合剂,使用例如氢氧化钠、氢氧化钾等磁,金属氢氧化物或吡咬等胺化合物。作为有机溶剂,使用例如二氯曱烷、氯苯等卣代烃。此外,为了促i^应,也可以使用例如三乙胺、四正丁基溴化铵、四正丁基溴化鳞等叔胺、季铵化合物、季辚化合物等催化剂。此时,反应温度通常优选0-40。C,>^应时间优选10分钟~5小时左右,反应中的pH优选保持在9以上。(末端终止剂)此外,聚合反应中,通常使用末端终止剂。作为该末端终止剂,可以使用单官能酚类。为了调节分子量,一般使用单官能酚类作为末端终止剂,此外,得到的聚碳酸酯的末端由基于单官能酚类的基团封端,因此与没有封端的相比,热稳定性优异。作为该单官能酚类,可以是作为聚碳酸酯的末端终止剂使用的单官能酚类,一般可以示出作为苯酚或低级g取代苯酚的下述通式表示的单官能酚。(式中,A表示氬原子或碳原子数1~9的直链或分支的^或芳基烷基,i"表示l-5、优选13的整数。)作为单官能酚类的具体例,可以列举例如苯酴、对叔丁基苯酚、对枯基笨盼和异辛基笨盼。此外,作为其他的单官能酚,可以使用具有长链的烷基或脂肪族酯基作为取>^基的酚类或苯曱酰氯类、或者长链的烷基羧酰氯类。如果使用这些将聚碳酸酯共聚物的末端封端,它们不仅作为末端终止剂或分子量调节剂发挥功能,还改善树脂的熔融流动性,成型加工变得容易,而且作为基板的特性也得到改善。特别是具有降低树脂的吸水率的效果,优选4吏用。这些单官能酚由下述通式[I-al~[l-hl表示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>各式中,X为-R-O-、-R-CO-O-或-R-O-CO-。其中,R表示单键或碳原子数1~10、优选1~5的二价脂肪族烃基。T表示单键或与X同样的键合。n表示10~50的整数。Q表示卣素原子或碳原子数l10、优选1~5的一价脂肪族烃基。p表示0~4的整数。Y表示碳原子数1~10、优选1~5的二价脂肪族烃基。Wi为氳原子、-CO-R13、-CO-O-R"或R15。其中,R13、R"和R"各自表示碳原子数1~10、优选1~5的一价脂肪族烃基;碳原子数4~8、优选5~6的一价脂环族烃基或碳原子数6~15、优选6~12的一价芳香族烃基。1表示4~20、优选510的整数。m表示l100、优选3~60、特别优选450的整数。Z表示单键或碳原子数l10、优选15的二价月旨肪族烃基。\¥2表示氢原子;碳原子数1~10、优选1~5的一价脂肪族烃基;^f子数48、优选5~6的一价脂环族烃1^碳原子数6~15、优选6~12的一价芳香族烃基。其中,特别优选是[I-a]和I-bl的取代苯酚类。作为该[I-a的取代苯酚类,优选n为1030、特别是10~26的取代苯酚。作为其具体例,可以列举癸基苯酚、十二烷基苯酚、十四烷基苯酚、十六烷基苯酚、十八烷基苯酚、二十烷基苯酚、二十二烷基苯酚和三十烷基苯酚等。此外,作为I-b的取代酚类,X为-R-CO-O-,R为单键的化合物是适合的,n为10~30、特别是10~26的化合物是优选的。作为其具体例,可以列举羟基苯曱酸癸酯、羟基苯甲酸十二烷基酯、羟基苯甲酸十四烷基酯、羟基苯甲酸十六烷基酯、羟基苯甲酸二十烷基酯、羟基苯甲酸二十二烷基酯和羟基苯甲酸三十坑基酯。式[I-a~[I-g所示的取代酚类或取代苯甲酰氯中,取代基的位置一般优选对位或邻位,优选这两者的混合物。对于单官能酚类,相对于得到的PC(I)的全部末端,优选导入到至少5摩尔%、优选至少10摩尔%末端,此外,单官能酚类可以单独或2种以上混^使用。利用熔融聚合法的反应,二元酚和碳酸酯的酯交^^应是代表性的反应,采用在惰性气体的存在下边加热二元酚和碳酸酯边混合,将生成的醇12或酚馏出的方法进行。反应温度因生成的醇或酚的沸点等而异,但通常为120350。C的范围。反应后期将体系减压到l,300Pa~13Pa(IO-O.I托)左右,使生成的醇或酚的馏出变得容易。反应时间通常为1~4小时左右。作为碳酸酯,可以列举可以具有取>(^的碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳烷基或碳原子数14的烷基等的酯。具体地可以列举碳酸二苯酯、碳酸二曱苯酯、碳酸双(氯苯基)酯、碳酸间甲苯酯、碳酸二萘酯、碳酸双(联苯基)酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯等,其中优选碳酸二苯酯。此外,为了提高聚合速度,可以使用聚合催化剂。作为聚合催化剂,可以列举例如氬氧化钠或氢氧化钾等磁Jr属的氢氧化物、碱土类金属的氢氧化物、硼或铝的氢氧化物、碱金属盐、碱土类金属盐、季铵盐、碱金属或碱土类金属的醇盐、碱金属的有机酸盐、碱土类金属的有机酸盐、锌化合物、硼化合物、硅化合物、锗化合物、有机锡化合物、鉛化合物、锑化合物、锰化合物、钬化合物、锆化合物等通常在酯化反应或酯交^^应中使用的催化剂。催化剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。这些聚合催化剂的使用量,相对于原料的二元酚l摩尔,优选在lxlO一-lxl(T5当量、更优选在1xl(T8~5xIO-6当量的范围内选择。此外,该聚合反应中,为了减少酚性的端基,优选在缩聚反应的后期或结束后,加入例如2-氯苯基苯基碳酸酯、2-甲IL^I^苯基苯基暖酸酯、2-乙IU^^苯基苯基碳酸酯等。特别优选使用2-曱H^g苯基苯M进而,在熔融酯交换法中优选^f吏用将催化剂的活性中和的失活剂。作为该失活剂的量,相对于残存的催化剂l摩尔,优选以0.5~50摩尔的比例使用。此外,相对于聚合后的聚碳酸酯,以0.01~500ppm的比例、更优选0.01~300ppm的比例、特别优选0.01~100ppm的比例4吏用。作为失活剂,优选列举十二烷基苯磺酸四丁鳞盐等鳞盐、四乙铵十二烷基苄基硫酸盐等铵盐等。对于上述以外的反应形式的详细情况,在各种文献和专利公报等中妙。(树脂粒料的制造)对于PC(I),如果考虑其使用目的是透镜,优选在采用以往公知的常规方法(溶液聚合法、熔融聚合法等)制造后,在熔融状态下进行过滤处理,将未反应成分等杂质、异物除去。进而,在得到用于供给注射成型(包括注射压缩成型)的粒料状聚碳酸酯的挤出工序(造粒工序)中,也优选在熔融状态时通过烧结金属过滤器等将异物除去。作为过滤器,优选^f吏用过滤精度10nm以下的过滤器。总之,注射成型(包括注射压缩成型)前的原料树脂必须预先极力地降低异物、杂质、溶剂等的含量。此外,为了制造该低异物的粒料,除了上述以外,优选将挤出机、造粒机等制造装置设置在清洁的空气气氛下,使冷却浴用的冷却水成为异物量少的冷却水,以及用更清洁的空气等充满原料的供给料斗、供给^J洛和得到的粒料的贮存罐等。例如,采用与特开平11-21357号公报中提出的方法相同的方法是适合的。另外,使以氮气为代表的惰性气体i^V挤出机内来遮蔽氧的方法,作为色调的改善手段,也适合利用。此外,在该粒料的制造中,可以使用已提出的各种方法,适当进行粒料的形状分布的狭小化、误切割物的进一步减少、运输或输送时产生的微小粉末的进一步减少以及在丝束或粒料内部产生的气泡(真空气泡)的减少。由这些处理方法能够进一步进行成型的高循环化和银紋这样的不良产生比例的降低。此外,粒料的形状可以呈圆柱、方柱和球状等一般的形状,更优选为圆柱(包括椭圆柱)。该圆柱的直径优选为l~5mm,更优选为1.5~4mm,进一步优选为2~3.3mm。椭圆柱中短径相对于长径的比例优选为60%以上,更优选为65%以上。另一方面,圆柱的长度优选为l~30mm,更优选为2~5mm,进一步优选为2.5~3.5mm。(磷系稳定剂)PC(I)可以以相对于PC(I)为0.0001~0.05重量%的比例含有选自磷酸、亚磷酸、膦酸、亚膦酸和它们的酯中的至少一种磷化合物。通过配合该磷化合物,PC(I)的热稳定性提高,防止成型时的分子量的降低、色调的恶化。作为磷化合物,可以列举选自磷酸、亚磷酸、膦酸、亚膦酸和它们的酯中的至少一种磷化合物。优选是选自下述式(1)~(4)中的至少一种磷化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中,R^RU各自独立地表示氢原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基等碳原子数1~20的烷基;苯基、甲苯基、萘基等碳原子数6~15的芳基或苄基;苯乙基等碳原子数718的芳烷基。此外,l个化合物中存在2个烷基时,这两个烷基可以相互结合形成环。作为式(1)所示的磷化合物,可以列举亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯基酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸二癸基单苯基酯、亚磷酸二辛基单苯基酯、亚磷酸二异丙基单苯基酯、亚磷酸单丁基二苯基酯、亚磷酸单癸基二苯基酯、亚磷酸单辛基二苯基酯、双(2,6-二叔丁基-4-曱基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等。作为上述式(2)表示的磷化合物,可以列举例如磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、磷酸二苯基单邻联苯基酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯等。作为上述式(3)所示的磷化合物,可以列举四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4-亚联苯基亚膦酸酯等。此夕卜,作为上述式(4)表示的化合物,可以列举苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯和苯膦酸二丙酯等。其中,优选使用二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、磷酸三乙酯、苯膦酸二曱酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。该磷化合物的含量,相对于PC(I),优选为0.0001~0.05重量%,更优选为0.0005~0.02重量%,进一步优选为0.001~0.01重量%。含量如果小于0.0001重量%,难以获得上述效果,如果超过0.05重量%,相反对PC(I)的热稳定性产生不利影响,而且耐水解性也降低,因此不优选。(抗氧化剂)为了防止氧化,PC(I)可以含有抗氧化剂。作为抗氧化剂,可以列举酚系抗氧化剂、内酯系抗氧化剂。作为酚系抗氧化剂,具体地可以列举例如三甘醇-双(3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯)、1,6-己二醇-双(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、季戊四醇-四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯)、十八烷基-3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基千基)苯、N,N-六亚曱基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羟基-苄基膦酸酯-二乙基酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基爷基)异氰脲酸酯、3,9-双{1,1-二甲基誦2誦[P腸(3-叔丁基國4國羟基國5國甲基苯基)丙酰緣乙基}画2,4,8,10國四氧杂螺(5,5)十一烷等。此外,作为内酯系抗氧化剂,可以列举5,7-二叔丁基-3-(3,4-二曱基苯基)-311-苯并呋喃-2-酮、5,7-二叔丁基-3-(2,3-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮等。这些抗氧化剂的含量,相对于聚碳酸酯共聚物,为0.0001~0.05重量%。C脱模剂)PC(I)可以含有一元或多元醇的高级脂肪酸酯作为脱模剂。通过配合一元或多元醇的高级脂肪酸酯,PC(I)成型时^具的脱模性得到改善,在光学部件的成型中,脱模负荷小,能够防止由脱模不良产生的成型品的变形。此外,还具有改善PC(I)的熔融流动性的优点。作为该高级脂肪酸酯,优选碳原子数1~20的一元或多元醇与碳原子数10~30的饱和脂肪酸的偏酯或全酯。16此外,作为该一元醇或多元醇与饱和脂肪酸的偏酯或全酯,可以列举硬脂酸单甘油酯、硬脂酸单山梨糖醇酯、二十二烷酸单甘油酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸硬脂酯、棕榈酸棕榈酯、硬脂酸丁酯、月桂酸曱酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸2-乙基己酯等,其中优选使用硬脂酸单甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯。脱模剂的含量相对于PC(I)优选为0.01~2重量%,更优选为0.015~0.5重量%,进一步优选为0.02~0.2重量%。如果含量小于0.01重量%,无法获得上述效果,如果超过2重量%,成为成型时模具表面污染的原因。在不损害耐热性、透明性的范围内,PC(I)中可以进一步含有光稳定剂、着色剂、抗静电剂、润滑剂等添加剂。在聚碳酸酯共聚物中混合添加剂时,可以釆用任意的方法实施。适宜使用例如转鼓混合机、V型掺混机、诺塔混合机、班伯里混合机、混炼辊、挤出机等进行混合的方法。(比粘度)对于PC(I),将其0.7g溶解于100ml的二氯甲烷中,在20。C下测定的比粘度优选为0.17~0.55,更优选为0.21~0.45的范围。如果比粘度小于0.17,成型品变脆,如果比0.55高,熔融粘度和溶液粘度升高,处理变得困难。(玻璃化转变温度)PC(I)在升温iUL20。C/分钟下测定的玻璃化转变温度(Tg)优选为150。C250'C,更优选为160~245。C。如果Tg为150。C以下,因4吏用PC(I)形成的光学部件的使用用途的不同,有时耐热性不足,另一方面,如果Tg为250'C以上,熔融粘度升高,成型变得困难。(光弹性系数)PC(I)的光弹性系数优选为45x1013cm2/dyne以下,更优选为40x1013cm2/dyne以下。光弹性系数比45x1013cm2/dyne大时,成型时产生的成型变形增大,作为光学部件使用变得困难。(取向双折射率)PC(I)采用后述的方法测定的取向双折射率的绝对值优选小于1.0x10-3,更优选小于0.5xl(T3。如果具有该范围内的双折射率值,由取向引起的双折射变小,对于透镜等光学部件,无图像质量降低,得到高析像度。(吸水率)PC(I)按照ASTMD-570,将(J)45mm成型板浸渍在水中,由重量变化率(重量%)求出的24小时后的吸水率优选为0.25%以下。比0.25%大时,由于吸7jC产生的透镜的尺寸变化而产生图像质量降低,因此不优选。(阿贝值)PC(I)优选在589nm下的折射率为1.600~1.650。PC(I)优选阿贝值为20~35。PC(I)优选在589nm下的折射率为1.600~1.650、阿贝值为20~35。PC(I)更优选在589nm下的折射率为1.610~1.650、阿贝值为20~30。589nm下的折射率和阿贝值根据JIS-K7142,使用光源具有波长选择滤波器的阿贝折射计,将波长改变为C线(656nm)、D线(589nm)、F线U86nm)测定折射率,由得到的值根据下式求出。nD—1vD=-uD:阿贝值nD:对于波长589nm的光的折射率nF:对于波长486nm的光的折射率nc:对于波长656nm的光的折射率(透镜)本发明的透镜,是指作为成为光学设备用部件的光学元件的拾波器透镜、相机透镜、微阵列透镜、投影仪透镜和菲涅耳透镜等。具体来说,作为透镜是指具有两个球面或非球面的折射表面,使光透射的透镜,只要满足这点,并无特别限定。可以列举例如球面透镜、非球面透镜、摄^it镜、相机透镜、微阵列透镜、投影仪透镜和菲涅耳透镜等种类。18本发明的透镜由注射成型法、压缩成型法、注射压缩成型法、挤出成型法、溶液流延法等成型。从成型的容易性和成本方面出发,特别优选采用注射成型法或注射压缩成型法成型。(透镜的光线透射率)本发明的透镜,优选成型板在550nm下的总光线透射率为80%以上。更优选为85%以上。如果透射率低于80%,难以作为光学部件使用。(透镜的双折射)此外,本发明的透镜,将成型板在550nm下的延迟值(retardation)记为Re55。(nm),将透射率和延迟值的测定部位的厚度记为d(mm)时,优选满足<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>由一般的双酚A型的聚碳酸酯制成的光学元件的延迟值大。因成型条件的不同,有时也可使该值降低,但通常其条件范围非常小,因此成型变得非常难,多数情况下不能满足上述式。本发明中的PC(I),因树脂的取向产生的延迟值小,而且成型变形也小,因此即使不严密地设定成型条件,也能得到良好的光学元件。<光学单元>本发明的光学单元包含作为第l透镜的由上述PC(I)制成的透镜以及作为第2透镜的阿贝值为45~60的透镜。第2透镜的阿贝值优选为50~60。作为第2透镜,通过4吏用与由PC(I)制成的透镜的阿贝值不同并且双折射低的透镜,获得修正色像差的效果。第1、第2透镜的双折射,优选厚0.8mm的平凸透镜由垂直入射产生的相位差为lOOnm以下。作为第2透镜,优选由脂环式聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、烯烃-马来酰亚胺共聚物、聚(1,3-环己二烯)制成的透镜。特别优选脂环式聚烯烃树脂。作为脂环式聚烯烃树脂,具体可以列举特表2001-072870号等中公开200880017761.0有甲基丙烯酰基的降水片烯系的脂环式聚烯烃树脂、特开2001-26693号等中公开的乙烯和环烯烃的共聚物制成的脂环式聚烯烃树脂。此外,作为市售品,可以列举日本瑞翁公司制的ZEONEX(注册商标)、JSR林式会社制的ARTON(注册商标)、三井化学林式会社制的APEL(注册商标)等。优选脂环式聚烯烃在波长589nm(Na-D线)下的折射率为1.450~1.550,并且阿贝值为45~60。用支架将多个透镜一体化的光学单元要求小型轻量化、成本降低,适^^吏用塑料透镜。特别是使用光学特性良好的脂环式聚烯烃。但是,使用由脂环式聚烯烃制成的透镜形成光学单元时,需要进行将由阿贝值显著不同的原材料制成的透镜组合来修正色像差的光学设计。脂环式聚烯烃的阿贝值为45~60左右,因此可适^H"吏用由阿贝值低的PC(I)制成的透镜。本发明的光学单元,例如,为了抵消注射成型时的取向产生的双折射,可以在设定了多个透镜的组合方向的状态下组装到筒状的支架中制造。此外,将透镜组装到支架中时外加新的应力,例如如果是粘接固定则是与粘接剂的固化收缩相伴的应力,以及如果是嵌入固定则是由支架产生的固定应力,基于该应力而产生新的双折射。因此,也可以利用分别形成配置第1透镜的支架和配置第2透镜的支架,4吏一方的支架与另一方的支架相抵接,接着以支架的一方的光轴作为旋转轴使其旋转,将取向双折射抵消后,将两支架连接固定的方法。光学单元优选包含多个阿贝值为45~60的塑料透镜。本发明的光学单元可适合作为移动电话、数码相机等的光学单元使用。实施例以下列举实施例详细说明,但本发明只要不超出其主旨,决不限于此。实施例和比较例中"份,,为重量份。再有,评价按照下述的方法进行。(1)比粘度将聚合物0.7g溶解在100ml的二氯曱烷中,在20'C的温度下进行测定。(2)玻璃化转变温度(Tg)使用TAInstnimentsJap肌(林)公司制2910型DSC,以升温速度20匸/分钟进行测定。(3)吸水率将聚碳酸酯树脂4.0g投入45mmd)的模具中,在温度280。C的压缩成型机中保持l分钟后,在加压的状态下冷却到室温,得到45mmcl)压缩成型板。其后,按照ASTMD-570,将(J)45mm压缩成型板浸渍于温度23'C的水中24小时,由浸渍前后的重量变化率(重量%)测定吸水率。(4)光弹性系数将聚碳酸酯共聚物(I)粒料5g溶解在二氯甲烷100ml中,将该溶液流延到平坦的玻璃板上,放置一晚,制作流延膜。将该膜在60'C干燥2小时后,制作长50mm、宽20mm、平均厚度150nm的膜,将光弹性平台安装到日本分光/>司制椭偏仪M-220,进行测定。测定条件为对膜外加1N以下的负荷,测定此时的相位差。测定进行5点,由下述计算式算出光弹性系数。Re=FxcxdRe:相位差[nm]F:应力[N/m2c:光弹性常数[m"Nd:厚度[nm(5)阿贝值使用上述(4)中制作的流延膜,按照JIS-K7142,使用光源具有波长选择滤波器的阿贝折射计,将波长改变为C线(656nm)、D线(589nm)、F线(486nm)测定折射率,使用得到的折射率测定阿贝值。(6)取向双折射率21将聚碳酸酯共聚物(I)溶解在二氯甲烷中,将15重量%的二氯甲烷溶液流延到平坦的玻璃板上,制作平均厚度60jim、宽度方向的厚度偏差为l.ljim的膜。将得到的膜的端部切落,成为宽10mm、长100mm,为了除去二氯甲烷溶液,将该膜在120。C下干燥2小时。在规定拉伸温度(玻璃化转变温度+10。C)下沿长度方向以拉伸速度15mm/min将得到的膜进行单轴拉伸,得到宽7.1mm、平均厚度42jim、长200mm的2倍拉伸膜。使用偏振片对该膜进行观察,结果确认将其均匀拉伸。然后,将双折射平台安装到日本分光公司制椭偏仪(型号M-220),测定相位差。由得到的相位差,根据下述式算出取向双折射率。Anxl03=Ret/dAn:取向双折射率Ret:相位差d:膜厚度[nm](7)总光线透射率(%T)使用日本制钢所制注射成型机N-20C,注射成型厚l.Omm、宽l.Omm、长2.0mm的成型片。使用日立制作所制U-4001型分光光度计测定成型片在550nm下的总光线透射率。(8)相位差(Re550)使用日本分光^〉司制M-220型椭偏仪测定上述(7)中制作的成型片在550nm下的垂直入射双折射。(9)平凸透镜的双折射评价使用日本制钢所制注射成型机N-20C,在表2中所示的成型条件下注射成型外径2.0mm、中心厚0.8mm、焦点距离2.0mm的平凸透镜。对于成型的产品,使用王子计测机器公司制、微小面积相位差测定装置KOBRA-CCD,测定波长5卯nm下的中心部分的相位差。(10)光学单元的制作按以下要点制作图1所示的光学单元。将聚碳酸酯共聚物(I)注射成型制作第1透镜(1)。将脂环式聚烯烃(日本瑞翁公司制、商品名ZEONEXTM480R)注射成型制作第2透镜(2)。将第1透镜(1)组装到第l支架(3),将第2透镜(2)组装到第2支架(4)。形成将第l支架(3)和第2支架(4)接合的结构。以光轴(6)为中心轴进行旋转,从而使2个透镜(l)、(2)的组合、光学特性最优化后,用粘接剂将其连接固定而一体化。得到的透镜单元的状态为焦点距离5.8mm、F值2.0、受光尺寸直径7.2111111、透镜全长15.4mm、透镜直径14mm。(11)透镜单元的评价在图2中所示的评价系统中,将透镜单元(7)安装到Acutelogic公司制MTF(调制传递函数,ModulationTransferFunction)测定单元(8),按照IS012233记载的析像度测定方法,用计算机(9)对评价用图像(11)中10根/mm和30根/mm中的空间频率特性进行图像解析并进行测定。在MTF特性中,是10根/mm接近于1这样的对比特性好、30根/mm接近于1这样的具备高初4象能力的透镜。实施例1(聚碳酸酯共聚物(I)的合成)在带有温度计、搅拌机和回流冷却器的反应器中,^JV48。/。氢氧化钠水溶液69.1份和离子交换水301.6份,在其中溶解9,9-双(4-羟基-3-曱基苯基)芴51,5份、l,l-双(4-羟基苯基)癸烷23.9份和连二亚硫酸钠(,、4卜*口廿/1/:774卜)0.15份后,加入二氯甲烷231.5份,搅拌下在15-25'C下用约60分钟^V光气28.0份。光气^结束后,加入48%氢氧化钠水溶液8.6份和对叔丁基苯酚1.41份,再次开始搅拌,乳化后加入三乙胺0.07份,进而在2833。C下搅拌1小时,^^应结束。>^应结束后,用二氯曱烷将生成物稀释并进行水洗后,水洗成为盐酸酸性,再反复水洗直至水相的电导率与离子交换水大致相同,得到聚碳酸酯共聚物(I)的二氯甲烷溶液。接着,使该溶液通过网眼0.3ftm的过滤器,再滴入到轴承部具有异物取出口的带隔离室的捏合机中的温水中,边将二氯甲烷馏去边使聚碳酸酯共聚物(I)薄片化,接着将含液薄片粉碎、干燥,得到粉末。在该粉末中加入双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯0.050%、季戊四醇四硬脂酸酯0.10%,使用带通气口的d)30mm单螺杆挤出机,进行it^立。将得到的聚碳酸酯共聚物(I)(BCF:DED=65摩尔%:35摩尔%)的物性值示于表l。(成型片)然后,在120'C下干燥5小时后,使用日本制钢所制注射成型机N-20C,在表2所述的成型^ff下注射成型厚l.Omm、宽l.Omm、长2.0mm的成型片。测定成型片在550nm下的总光线透射率和双折射,示于表2。C透镜)此外,4吏用相同的粒料、相同的成型机,在表2所示的成型条件下注射成型外径2.0mm、中心厚0.80mm、焦点距离2.0mm的平凸透镜。对于成型的产品,使用王子计测机器公司制微小面积相位差测定装置KOBRA-CCD,测定波长5卯nm下的相位差,将结果示于表3。(光学单元)使用由聚碳酸酯共聚物(I)制成的透镜作为第1透镜(1),使用由脂环式聚烯烃(日本瑞翁>^司制、商品名ZEONEXTM480R)制成的透镜(阿贝值56)作为第2透镜(2),制作光学单元。将第1透镜(1)组装到第1支架(3),将第2透镜(2)组装到第2支架U)。形成将第l支架(3)和第2支架(4)掩^的结构。以光轴(6)为中心轴进行旋转,从而使2个透镜(1)、(2)的组合、光学特性最优化后,用粘接剂将其连接固定而一体化。得到的光学单元的状态为焦点距离5.8mm、F值2.0、受光尺寸直径7.2mm、透镜全长15.4mm、透镜直径14mm。将光学单元安装到Acutelogic公司制MTF(ModulationTransferFunction)测定单元(8),按照IS012233记栽的析像度测定方法测定评价用图像(11)中的空间频率特性,将结果示于表4。实施例2除了变为9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴55.4份、l,l-双(4-羟基苯基)癸烷20.5份外,全部与实施例1同样地得到具有表1记载的特性的聚碳酸酯共聚物(I)的粒料(BCF:DED-70摩尔。/。30摩尔%)。此外,除了在表2和表3记载的成型条件下成型成型片和平凸透镜外,与实施例l同样地评价,将结果一并示于表2和表3。此外,将上述聚碳酸酯共聚物(I)用于第l透镜(1),将脂环式聚烯烃(日本瑞翁公司制、商品名ZEONEXTM480R)用于第2透镜(2),通过注射成型制作图1所示的光学单元(阿贝值56)。将制作的光学单元安装到Acutelogic公司制MTF(ModulationTransferFunction)测定单元(8),按照IS012233记载的析像度测定方法测定评价用图像(11)中的空间频率特性,将结果示于表4。实施例3除了变为9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)药59.4份、l,l-双(4-羟基苯基)癸烷17.1份外,全部与实施例1同样地得到具有表1记载的特性的聚碳酸酯共聚物(I)的粒料(BCF:DED-75摩尔o/。25摩尔%)。此外,除了在表2和表3记载的成型条件下成型成型片和平凸透镜外,与实施例1同样地评价,将结果一并示于表2和表3。此外,将上述聚碳酸酯共聚物(I)用于第1透镜(1),将脂环式聚烯烃(日本瑞翁社制、商品名ZEONEXTM480R)用于第2透镜(2),通过注射成型制作图1所示的光学单元(阿贝值56)。将制作的光学单元安装到Acutelogic公司制MTF(ModulationTransferFunction)测定单元(8),按照IS012233记载的析像度测定方法测定评价用图像(11)中的空间频率特性,将结果示于表4。比较例1除了变为9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)贫31.7份、l,l-双(4-羟基苯基)癸烷41.0份外,4^P与实施例1同样地得到具有表1记栽的特性的聚碳酸酯共聚物的粒料。此外,除了在表2和表3记载的成型条件下成型成型片和平凸透镜外,与实施例l同样地进4iSf价,将结果一并示于表2和表3。此外,将上述聚碳酸酯共聚物(I)用于第l透镜(1),将脂环式聚烯烃(日本瑞翁公司制、商品名ZEONEXTM480R)用于第2透镜(2),通过注射成型制作图1所示的光学单元(阿贝值56)。将制作的光学单元安装到Acutelogic公司制MTF(ModulationTransferFunction)测定单元(8),按照IS012233记载的析像度测定方法测定评价用图像(11)中的空间频率特性,将结果示于表4。比较例2除了变为9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴71.2份、1,1-双(4-羟基苯基)癸烷6.8份外,全部与实施例1同样地得到具有表1记栽的特性的聚碳酸酯共聚物的粒料。此外,除了在表2和表3记载的成型条件下成型成型片和平凸透镜外,与实施例l同样地评价,将结果一并示于表2和表3。此外,将上述聚碳酸酯共聚物(I)用于第1透镜(1),将脂环式聚烯烃(日本瑞翁社制、商品名ZEONEXTM480R)用于第2透镜(2),通过注射成型制作图1所示的光学单元(阿贝值56)。将制作的光学单元安装到Acutelogic公司制MTF(ModulationTransferFunction)测定单元(8),按照IS012233记载的析像度测定方法测定评价用图像(11)中的空间频率特性,将结果示于表4。比较例3使用由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷得到的聚碳酸酯(帝人化成公司制PANLITEAD-5503),进而,在表2和表3记栽的成型条件下成型成型片和平凸透镜,除此之外与实施例l同样地评价,将结果一并示于表2和表3。此外,将上述聚碳酸酯树脂(I)用于第l透镜(1),将脂环式聚烯烃(日本瑞翁/^司制、商品名ZEONEXTM480R)用于第2透镜(2),通过注射成型制作图1所示的光学单元(阿贝值56)。将制作的光学单元安装到Acutelogic公司制MTF(ModulationTransferFunction)测定单元(8),按照IS012233记载的析像度测定方法测定评价用图像(11)中的空间频率特性,将结果示于表4。26<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>※1BCF:9,9-双(4-g-3-甲^^基)势※2DED:l,l-双(4-羟JJ^基)癸烷※3BPA:(冬錄苯基)丙梡APO:脂环式聚烯烃(日本瑞翁公司制、商品名ZEONEXTM480R)PC:聚碳酸酯共聚物(I)发明的效果本发明的透镜,双折射小,具有高折射率。本发明的透镜,透明性和耐热性优异。此外,本发明的光学单元,色像差得到修正,具有高析《象度。本发明的光学单元,具有良好的光学特性,因此适合作为移动电话、数码相机等的光学单元使用。权利要求1.一种透镜,其特征在于,由聚碳酸酯共聚物(I)制成,该聚碳酸酯共聚物(I)由下述式表示的单元(A)和下述式表示的单元(B)构成,全部单元中的单元(A)的比例为50~80摩尔%,式中,R1~R4各自独立地为氢原子、碳原子数1~9的烃基或卤素原子,式中,R5、R6各自独立地表示氢原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数6~10的芳基或碳原子数1~6的烷氧基,R7和R8各自独立地表示氢原子或碳原子数1~9的烷基,其中,R7和R8的碳原子数的合计为9或10。2.根据权利要求1所述的透镜,其中,聚碳酸酯共聚物(I)的全部单元中的单元(A)的比例为65~75摩尔%。3.根据权利要求1所述的透镜,其中,聚碳酸酯共聚物(I)的单元(A)是由9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴衍生的单元。4.根据权利要求1所述的透镜,其中,聚碳酸酯共聚物(I)的单元(B)是由1,1-双(4-羟基苯基)癸烷衍生的单元。5.根据权利要求1所述的透镜,其中,聚碳酸酯共聚物(I)在波长589nm的Na-D线下的折射率为1.600~1.650。6.根据权利要求1所述的透镜,其中,聚碳酸酯共聚物(I)的阿贝值为20~35。7.根据权利要求1所述的透镜,其中,聚碳酸酯共聚物(I)在波长589nm的Na-D线下的折射率为1.600~1.650,阿贝值为20~35。8.根据权利要求1所述的透镜,其中,聚碳酸酯共聚物(I)的双折射率为0.3xl(T4~1x104,9.一种光学单元,包含权利要求1所述的透镜和阿贝值为45~60的塑料透镜。10.根据权利要求9所述的光学单元,其中,阿贝值为45~60的塑料透镜是由脂环式聚烯烃制成的透镜。11.根据权利要求9所述的光学单元,其中,脂环式聚烯烃在波长589nm的Na-D线下的折射率为1.450~1.550,并且阿贝值为45~60。12.根据权利要求9所述的光学单元,包含多个阿贝值为45~60的塑料透镜'13.根据权利要求9所述的光学单元,用于移动电话。14.根据权利要求9所述的光学单元,用于数码相机。全文摘要本发明的目的在于提供双折射小、折射大、透明性和耐热性优异的透镜,使用了该透镜的光学单元。本发明涉及由聚碳酸酯共聚物(I)制成的透镜和使用了该透镜的光学单元,该聚碳酸酯共聚物(I)由上述式(A)(式中,R<sup>1</sup>~R<sup>4</sup>各自独立地为氢原子、碳原子数1~9的烃基或卤素原子)。表示的单元(A)和上述式(B)(式中,多个R<sup>5</sup>、R<sup>6</sup>各自独立地表示氢原子等。此外,R<sup>7</sup>和R<sup>8</sup>各自独立地表示氢原子或碳原子数1~9的烷基。其中,R<sup>7</sup>和R<sup>8</sup>的碳原子数的合计为9或10)。表示的单元(B)构成,全部单元中单元(A)的比例为50~80摩尔%。文档编号C08G64/16GK101680967SQ20088001776公开日2010年3月24日申请日期2008年8月25日优先权日2007年8月27日发明者常守秀幸申请人:帝人化成株式会社
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