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光學(xué)元件及其制造方法

文檔序號(hào):6757402閱讀:148來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:光學(xué)元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光學(xué)拾取裝置的光學(xué)攝取鏡等中所用的小型光學(xué)元件及其制造方法。
近年來(lái),從作為望遠(yuǎn)鏡透鏡和顯微鏡透鏡等的大型光學(xué)元件到作為CD(壓縮盤)和DVD(數(shù)字視頻盤)等的光學(xué)攝取鏡使用的小型光學(xué)元件,正在制造·銷售各種大小光學(xué)元件。通常這些光學(xué)元件通過將根據(jù)用途選定的特定樹脂注射到規(guī)定的模具中進(jìn)行成型的所謂“注射成型”工序進(jìn)行制造,但是其成型品的表面層由于不小的殘余應(yīng)力而產(chǎn)生雙折射,在其表面層產(chǎn)生光散射現(xiàn)象,從而難以使焦距達(dá)到所預(yù)期的設(shè)計(jì)值。
在專利文獻(xiàn)1中,描述了通過將常溫冷卻(放置)后的成型品在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的溫度下進(jìn)行退火,能夠緩解成型品中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,從而使該成型品中產(chǎn)生的雙折射最小化。
專利文獻(xiàn)1日本專利第3055443號(hào)說(shuō)明書但是,專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)是在較大型的光學(xué)元件的成型時(shí),為了賦予該成型品良好的性能而進(jìn)行退火處理,雖然對(duì)其退火處理?xiàng)l件進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,但該條件不能適用于所有通過注射成型工序制造的樹脂制光學(xué)元件。例如,在上述攝取鏡等中使用的幾個(gè)mm大小的小型光學(xué)元件中,若每一制造批次存在微小的退火處理?xiàng)l件的差異,該條件差異對(duì)焦點(diǎn)的形成性能等產(chǎn)生很大的影響。因此,在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)的退火處理中,不能充分地緩解殘余應(yīng)力,且不能穩(wěn)定地保持退火處理中的熱平衡狀態(tài),作為光學(xué)攝取鏡用的光學(xué)元件,不具備足夠好的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適合作為光學(xué)攝取鏡等小型光學(xué)元件使用的光學(xué)元件及其制造方法,是殘留應(yīng)力得到充分的緩解,像散等光學(xué)特性得到大幅度地改善的光學(xué)元件及其制造方法。
用于解決上述問題的第1項(xiàng)所述的光學(xué)元件,其特征在于,該光學(xué)元件在光軸方向上的最大長(zhǎng)度為4mm或4mm以下,且在與光軸方向垂直的方向上最大長(zhǎng)度為6mm或6mm以下,將包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中進(jìn)行成型后,在比該樹脂通過基于JIS K7121的差示掃描熱量分析法(DSC)以10℃/min的升溫速度測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下進(jìn)行16小時(shí)或16小時(shí)以上的熱處理或濕熱處理。
第2項(xiàng)所述的光學(xué)元件是在第1項(xiàng)所述的光學(xué)元件中,熱處理或濕熱處理時(shí)間為150小時(shí)或150小時(shí)以上。
第3項(xiàng)所述的光學(xué)元件是在第1項(xiàng)和第2項(xiàng)所述的光學(xué)元件中,濕熱處理時(shí)各溫度下的相對(duì)濕度為40~80%。
第4項(xiàng)所述的光學(xué)元件是在第1項(xiàng)和第2項(xiàng)所述的光學(xué)元件中,濕熱處理時(shí)各溫度下的相對(duì)濕度為55~65%。


圖1為光學(xué)拾取裝置的簡(jiǎn)要構(gòu)造截面圖。
圖2為光學(xué)攝取鏡的簡(jiǎn)要構(gòu)造(a)立體圖(b)截面圖。
具體實(shí)施例方式
首先,對(duì)解決上述問題的優(yōu)選方式進(jìn)行說(shuō)明。即,上述問題還可以通過以下光學(xué)元件加以解決。
第2-1項(xiàng)中所述的光學(xué)元件,其特征在于,該光學(xué)元件在光軸方向上的最大長(zhǎng)度為3mm或3mm以下,且在與光軸方向垂直的方向上最大長(zhǎng)度為5mm或5mm以下,將包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中進(jìn)行成型后,在比該樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下退火16小時(shí)或16小時(shí)以上。
第2-2項(xiàng)中所述的光學(xué)元件,其特征在于,在第2-1項(xiàng)所述的光學(xué)元件中,上述樹脂包括符合以下條件的脂環(huán)狀烴類共聚物在重均分子量(Mw)為1,000~1,000,000的聚合物的所有重復(fù)單元中,含有合計(jì)含量為90重量%或90重量%以上的具有下式(1)表示的脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元(a)和下式(2)和/或下式(3)表示的鏈狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元(b),且重復(fù)單元(b)的含量為1重量%或1重量%以上而低于10重量%,重復(fù)單元(a)的鏈滿足以下關(guān)系式(Z)。
A≤0.3×B …(Z)(關(guān)系式(Z)中,A=(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的鏈的重均分子量),B=(脂環(huán)狀烴類共聚物的重均分子量(Mw)×(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元數(shù)/構(gòu)成脂環(huán)狀烴類共聚物的所有重復(fù)單元數(shù)))。
化1
化2
化3
(式(1)中,X為脂環(huán)狀烴基,式(1)、式(2)和式(3)中,R1~R13各自獨(dú)立地為氫原子、鏈狀烴基、鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基、硅烷基以及被極性基(鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基或硅烷基)取代的鏈狀烴基。式(3)中,“………”為碳-碳飽和鍵或不飽和鍵)。
第2-3項(xiàng)中所述的光學(xué)元件的特征在于在第2-2項(xiàng)所述的光學(xué)元件中,上述樹脂包括嵌段共聚物,該嵌段共聚物含有以下式(11)表示的重復(fù)單元[1]的聚合物嵌段[A]和含有以下式(11)表示的重復(fù)單元[1]和以下式(12)表示的重復(fù)單元[2]或/和以下式(13)表示的重復(fù)單元[3]的聚合物嵌段[B],上述聚合物嵌段[A]中的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比a(摩爾%)與上述聚合物嵌段[B]中的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比b(摩爾%)的關(guān)系為a>b。
化4
(式(11)中,R1為氫原子或碳數(shù)為1~20的烷基,R2-R12分別獨(dú)立地為氫原子、碳數(shù)為1~20的烷基、羥基、碳數(shù)為1~20的烷氧基或鹵素基團(tuán))。
化5
(式(12)中,R13為氫原子或碳數(shù)為1~20的烷基)。
化6
(式(13)中,R14和R15分別獨(dú)立地為氫原子或碳數(shù)為1~20的烷基)。
第2-4項(xiàng)中所述的光學(xué)元件的特征在于在第2-1~2-3任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件中,作為光學(xué)拾取裝置的光學(xué)攝取鏡使用。
第2-5項(xiàng)中所述光學(xué)元件,其特征在于,一種光軸方向上的最大長(zhǎng)度為4mm或4mm以下,且在與光軸方向垂直的方向上最大長(zhǎng)度為6mm或6mm以下的光學(xué)元件的制造方法,將包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中進(jìn)行成型,將成型后的上述樹脂在比該樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下退火16小時(shí)或16小時(shí)以上。
第2-1~2-4項(xiàng)的光學(xué)元件由于將包括具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中成型后,在比該樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下退火16小時(shí)或16小時(shí)以上,充分地緩解了殘余應(yīng)力,使像散性等光學(xué)特性有了大幅度的改善。
第2-5項(xiàng)中所述的光學(xué)元件,由于將包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中成型后,將成型后的樹脂在比該樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下退火16小時(shí)或16小時(shí)以上,能夠制造充分地緩解了殘余應(yīng)力、像散性等光學(xué)特性有了大幅度改善的光學(xué)元件。
以下,參照附圖對(duì)實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說(shuō)明。但是,發(fā)明范圍并不局限于圖示例。
圖1為光學(xué)拾取裝置1的簡(jiǎn)要構(gòu)造截面圖。
如圖1所示,光學(xué)拾取裝置1具有光源單元2。光源單元2具有由圖1中上部的透光性基板構(gòu)成的箱狀筐體3??痼w3的內(nèi)部設(shè)有作為CD用的發(fā)出特定波長(zhǎng)光(激光)的CD用光源4,以及作為DVD用的發(fā)出特定波長(zhǎng)光(激光)的DVD用光源5。從CD用光源4發(fā)出的光,在圖1中為虛線表示的光線,透過筐體3的透光性基板直接在透過方向傳播,從DVD用光源5發(fā)出的光,在圖1中為實(shí)線表示的光線,透過筐體3的透光性基板直接在透過方向傳播。
在CD用光源4和DVD用光源5發(fā)出的各種光的光軸方向上,在圖1中自下向上依次并列設(shè)置有準(zhǔn)直器11、分光器12、1/4波長(zhǎng)板13、光圈部件14以及光學(xué)拾取鏡15,在與光學(xué)攝拾透鏡15相對(duì)的位置上設(shè)有作為信號(hào)記錄介質(zhì)的CD20和DVD30。在圖1中分光器12的右方,自圖1左方向右方依次并列設(shè)有柱面鏡16、凹鏡17和傳感器18。
作為本發(fā)明所述光學(xué)元件使用的光學(xué)拾取鏡15是光盤用的非球面物鏡,設(shè)在與作為信號(hào)記錄介質(zhì)的CD20和DVD30的相對(duì)位置。光學(xué)拾取鏡15以能夠在圖1中的上下方向自由移動(dòng)的方式設(shè)置,在CD20讀取信號(hào)時(shí),設(shè)在圖1中虛線所示的位置,在DVD30讀取信號(hào)時(shí),設(shè)在圖1中實(shí)線所示的位置。
簡(jiǎn)單說(shuō)明光學(xué)拾取裝置1的工作·功能,當(dāng)CD20讀取信號(hào)時(shí),光學(xué)攝取鏡15設(shè)置在圖1中虛線所示的位置,在該狀態(tài)下CD用光源4發(fā)出光。從CD用光源4發(fā)出的光首先透過準(zhǔn)直器11形成平行光束,然后透過分光器12和1/4波長(zhǎng)板13,用光圈部件14進(jìn)行調(diào)節(jié),再透過光學(xué)攝取鏡15,在CD20的記錄面上形成焦點(diǎn)。
形成了焦點(diǎn)的光通過CD20的記錄面上的信息凹陷(ピツト)進(jìn)行變向,并通過該記錄面進(jìn)行反射,該反射光透過光學(xué)拾取鏡15、光圈部件14、1/4波長(zhǎng)板13,在分光器12中進(jìn)行分叉,透過柱面鏡16和凹鏡17,被傳感器18接受。這樣,對(duì)CD20中記錄的信息進(jìn)行讀取。
另一方面,當(dāng)讀取DVD30的信號(hào)時(shí),光學(xué)攝取鏡15設(shè)置在圖1中實(shí)線所示的位置,在該狀態(tài)下DVD用光源5發(fā)出光,以下通過與CD20的信號(hào)讀取情況同樣的工作·功能讀取DVD30中記錄的信號(hào)。
圖(2)為光學(xué)攝取鏡15的簡(jiǎn)要構(gòu)造圖,圖2(a)為光學(xué)攝取鏡15的立體圖,圖2(b)為光學(xué)攝取鏡15的截面圖。
如圖2(a)、(b)所示,光學(xué)攝取鏡15包括圓頂形透鏡部15a和支持該透鏡部15a周邊的環(huán)形凸緣部15b,透鏡部15a與凸緣部15b形成一體。光學(xué)攝取鏡15在光軸方向的最大長(zhǎng)度D(這里為透鏡部15a的最大厚度)為3mm或3mm以下,在與光軸方向垂直的方向上最大長(zhǎng)度L(這里為連接凸緣部15b的端點(diǎn)之間的最大長(zhǎng)度)為5mm或5mm以下。
光學(xué)攝取鏡15是由包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂構(gòu)成的,具體地說(shuō),是將上述樹脂注射到模具的內(nèi)部,在常溫下冷卻成型,成型結(jié)束后在比該樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低30~65℃的溫度下,優(yōu)選比玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下,退火16小時(shí)或16小時(shí)以上而制造的。
這里,對(duì)構(gòu)成光學(xué)攝取鏡15的“包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
“包括具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”優(yōu)選包含脂環(huán)狀烴類共聚物,其中,在重均分子量(Mw)為1,000~1,000,000的聚合物的所有重復(fù)單元中,含有合計(jì)含量為90重量%或90重量%以上的具有下式(1)表示的脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元(a)和下式(2)和/或下式(3)表示的鏈狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元(b),且重復(fù)單元(b)的含量為1重量%或1重量%以上而低于10重量%,重復(fù)單元(a)的鏈滿足以下關(guān)系式(Z)。
A≤0.3×B …(Z)關(guān)系式(Z)中,A=(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的鏈的重均分子量),B=(脂環(huán)狀烴類共聚物的重均分子量(Mw)×(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元數(shù)/構(gòu)成脂環(huán)狀烴類共聚物的所有重復(fù)單元數(shù))。
化7

化8
化9
式(1)、式(2)和式(3)中,R1~R13各自獨(dú)立地表示氫原子、鏈狀烴基、鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基、硅烷基以及被極性基團(tuán)(鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基或硅烷基)取代的鏈狀烴基等。其中,為氫原子或碳數(shù)為1~6的鏈狀烴基時(shí),由于耐熱性和低吸水性優(yōu)異而優(yōu)選。作為鹵原子,可以列舉氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子。作為被極性基團(tuán)取代的鏈狀烴基,可以列舉例如碳數(shù)為1~20、優(yōu)選1~10、更優(yōu)選1~6的鹵代烷基。作為鏈狀烴基,可以列舉例如碳數(shù)為1~20、優(yōu)選1~10、更優(yōu)選1~6的烷基;碳數(shù)為2~20、優(yōu)選2~10、更優(yōu)選2~6的鏈烯基。
式(1)中,X表示脂環(huán)狀烴基,構(gòu)成它的碳數(shù)通常為4個(gè)~20個(gè),優(yōu)選4個(gè)~10個(gè),更優(yōu)選5個(gè)~7個(gè)。構(gòu)成脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的碳數(shù)處在該范圍時(shí),可以減少雙折射。且脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)不局限于單環(huán)結(jié)構(gòu),還可以為例如降冰片烷環(huán)或雙環(huán)己烷環(huán)等多環(huán)結(jié)構(gòu)。
脂環(huán)狀烴基還可以具有碳-碳不飽和鍵,但其含量為總碳-碳鍵的10%或10%以下,優(yōu)選5%或5%以下,更優(yōu)選3%或3%以下。脂環(huán)狀烴基的碳-碳不飽和鍵處在該范圍時(shí),可以提高透明度和耐熱性。此外,構(gòu)成脂環(huán)烴基的碳還可以連接由氫原子、烴基、鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基、硅烷基以及被極性基團(tuán)(鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基或硅烷基)取代的鏈狀烴基等,其中,從耐熱性和低吸水性角度考慮,優(yōu)選氫原子或碳數(shù)為1~6個(gè)的鏈狀烴基。
此外,式(3)中的“………”表示主鏈中的碳-碳飽和或碳-碳不飽和鍵,當(dāng)對(duì)透明度和耐熱性要求較高時(shí),不飽和鍵的含有率通常為構(gòu)成主鏈的所有碳-碳之間的鍵的10%或10%以下,優(yōu)選5%或5%以下,更優(yōu)選3%或3%以下。
式(1)表示的重復(fù)單元中,下式(4)表示的重復(fù)單元在耐熱性和低吸水性方面優(yōu)異。
化10
式(2)表示的重復(fù)單元中,下式(5)表示的重復(fù)單元在耐熱性和低吸水性方面優(yōu)異。
式(3)表示的重復(fù)單元中,下式(6)表示的重復(fù)單元在耐熱性和低吸水性方面優(yōu)異。
化12
式(4)、式(5)和式(6)中的Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、Ri、Rj、Rk、Rl、Rm、Rn各自獨(dú)立地表示氫原子或者低級(jí)鏈狀烴基,氫原子或碳數(shù)為1~6的低級(jí)烷基在耐熱性和低吸水性方面優(yōu)異。
式(2)和式(3)表示的鏈狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元中,式(3)表示的鏈狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元,所得烴類聚合物在強(qiáng)度特性方面優(yōu)異。
本發(fā)明中,烴聚合物中的式(1)表示的具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元(a)和式(2)和/或式(3)表示的鏈狀結(jié)構(gòu)重復(fù)單元(b)的合計(jì)含量,以重量為基準(zhǔn),通常為90%或90%以上,優(yōu)選為95%或95%以上,更優(yōu)選為97%或97%以上。通過使合計(jì)含量處在上述范圍內(nèi),可以使低雙折射性、耐熱性、低吸水性、機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到高度的均衡。
脂環(huán)狀烴類共聚物中,鏈狀結(jié)構(gòu)中重復(fù)單元(b)的含量可根據(jù)使用目的進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇,但通常,以重量為基準(zhǔn),為1%或1%以上而低于10%,優(yōu)選為1%或1%以上8%或8%以下,更優(yōu)選為2%或2%以上6%或6%以下。若重復(fù)單元(b)的含量處在上述范圍,則能夠使低雙折射性、耐熱性、低吸水性達(dá)到高度的均衡。
此外,重復(fù)單元(a)的鏈長(zhǎng)度相對(duì)于脂環(huán)狀烴類共聚物分子的鏈長(zhǎng)度非常地短,具體地說(shuō),當(dāng)A=(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的鏈的重均分子量),B=(脂環(huán)狀烴類共聚物的重均分子量(Mw)×(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元數(shù)/構(gòu)成脂環(huán)狀烴類共聚物的所有重復(fù)單元數(shù)))時(shí),A為B的30%或30%以下,優(yōu)選為20%或20%以下,更優(yōu)選為15%或15%以下,特別優(yōu)選為10%或10%以下。當(dāng)A處在該范圍以外時(shí),低雙折射性很差。
此外,優(yōu)選重復(fù)單元(a)的鏈長(zhǎng)度具有特定的分布。具體地說(shuō),當(dāng)A=(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的鏈的重均分子量),C=(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元鏈的數(shù)均分子量)時(shí),A/C優(yōu)選處在1.3或1.3以上,更優(yōu)選為1.3~8,最優(yōu)選為1.7~6的范圍。若A/C過小,則嵌段程度增大,若過大時(shí),則無(wú)規(guī)程度增大,無(wú)論哪種情況下雙折射性都很差。
本發(fā)明的脂環(huán)狀烴類共聚物的分子量,以由凝膠滲透色譜法(以下稱為GPC)測(cè)定的換算為聚苯乙烯(或聚異戊二烯)的重均分子量(Mw)計(jì),為1,000~1,000,000,優(yōu)選為5,000~500,000,更優(yōu)選為10,000~300,000,最優(yōu)選為50,000~250,000。若脂環(huán)狀烴類共聚物的重均分子量(Mw)過小,則成型品的強(qiáng)度特性很差,相反若過大,成型品的雙折射性增大。
該共聚物的分子量分布,可根據(jù)使用目的進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇,但以由凝膠滲透色譜法測(cè)定的換算成聚苯乙烯(或聚異戊二烯)的重均分子量(Mw)與數(shù)均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)計(jì),通常為2.5或2.5以下,優(yōu)選為2.3或2.3以下,更優(yōu)選為2或2以下。若Mw/Mn處在該范圍,則機(jī)械強(qiáng)度與耐熱性可達(dá)到高度的均衡。
共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),可根據(jù)使用目的適當(dāng)?shù)剡x擇,但是通常為50~250℃,優(yōu)選為70~200℃,更優(yōu)選為90~180℃。
接下來(lái),對(duì)上述“具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物”的制備方法進(jìn)行說(shuō)明。
脂環(huán)狀烴類共聚物的制備方法可以列舉(1)將芳香族乙烯類化合物與能夠共聚的其它單體進(jìn)行共聚,并將主鏈和芳香環(huán)的碳-碳不飽和鍵氫化的方法;(2)將脂環(huán)狀乙烯類化合物與能夠共聚的其它單體進(jìn)行共聚,根據(jù)需要進(jìn)行氫化的方法等。
當(dāng)通過上述方法制備本發(fā)明的脂環(huán)狀烴類共聚物時(shí),采用芳香族乙烯類化合物和/或脂環(huán)狀乙烯類化合物(a’)與能夠共聚的其它單體(b’)的共聚物,共聚物中源于化合物(a’)的重復(fù)單元可以通過將具有鏈狀結(jié)構(gòu)的共聚物的主鏈和芳香環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)等不飽和碳-碳不飽和鍵氫化的方法高效地制得,其中具有鏈狀結(jié)構(gòu)的共聚物符合以下條件當(dāng)D=(源于芳香族乙烯類化合物和/或脂環(huán)狀化合物的重復(fù)單元鏈的重均分子量),E=(烴類共聚物的重均分子量(Mw)×(源于芳香族乙烯類化合物和/或脂環(huán)狀乙烯類化合物的重復(fù)單元數(shù)/構(gòu)成烴類共聚物的總重復(fù)單元數(shù)))時(shí),D為E的30%或30%以下,優(yōu)選為20%或20%以下,更優(yōu)選為15%或15%以下,最優(yōu)選為10%或10%以下。當(dāng)D處在上述范圍以外時(shí),所得脂環(huán)狀烴類共聚物的低雙折射性差。
本發(fā)明中,由于通過(1)的方法能夠高效地制得脂環(huán)狀烴類共聚物而優(yōu)選。
上述氫化前的共聚物,進(jìn)一步是當(dāng)F=(源于芳香族乙烯類化合物和/或脂環(huán)狀乙烯類化合物的重復(fù)單元鏈的數(shù)均分子量)時(shí),優(yōu)選D/F處在一定的范圍內(nèi)。具體地說(shuō),D/F優(yōu)選為1.3或1.3以上,更優(yōu)選為1.3或1.3以上8或8以下,最優(yōu)選為1.7或1.7以上6或6以下。當(dāng)D/F處在該范圍以外時(shí),所得脂環(huán)狀烴類共聚物的低雙折射性差。
源于上述化合物(a’)的重復(fù)單元鏈的重均分子量和數(shù)均分子量,可以通過例如文獻(xiàn)Macromorecules 1983,16,1925-1928中所述的、將芳香族乙烯類共聚物的主鏈中的不飽和雙鍵加成臭氧后進(jìn)行還原分解,測(cè)定取出的芳香族乙烯鏈的分子量的方法等進(jìn)行確認(rèn)。
氫化前共聚物的分子量,以由GPC測(cè)定的換算為聚苯乙烯(或聚異戊二烯)的重均分子量(Mw)計(jì),處在1,000~1,000,000、優(yōu)選5,000~500,000、更優(yōu)選10,000~300,000的范圍內(nèi)。若共聚物的重均分子量(Mw)過小,由其所制得的脂環(huán)狀烴類共聚物的成型品強(qiáng)度特性很差,相反若過大,則氫化反應(yīng)性差。
作為上述(1)的方法中所用芳香族乙烯類化合物的具體例子,可以列舉,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、α-丙基苯乙烯、α-異丙基苯乙烯、α-叔丁基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二異丙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、5-叔丁基-2-甲基苯乙烯、一氯苯乙烯、二氯苯乙烯、一氟苯乙烯。4-苯基苯乙烯等,優(yōu)選苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯等。
作為上述(2)的方法中所使用的脂環(huán)狀乙烯類化合物的具體例子,可以列舉,例如環(huán)丁基乙烯、環(huán)戊基乙烯、環(huán)己基乙烯、環(huán)庚基乙烯、環(huán)辛基乙烯、降冰片基乙烯、雙環(huán)己基乙烯、α-甲基環(huán)己基乙烯、α-叔丁基環(huán)己基乙烯、環(huán)戊烯基乙烯、環(huán)己烯基乙烯、環(huán)庚烯基乙烯、環(huán)辛烯基乙烯、環(huán)癸烯基乙烯、降冰片烯基乙烯、α-甲基環(huán)己烯基乙烯以及α-叔丁基環(huán)己烯基乙烯等,其中,優(yōu)選環(huán)己基乙烯、α-甲基環(huán)己基乙烯。
這些芳香族乙烯類化合物和脂環(huán)狀乙烯類化合物可以分別單獨(dú)或者2種或2種以上組合使用。
作為能夠共聚的其它單體,對(duì)其沒有特別的限制,但可以使用鏈狀乙烯基化合物和鏈狀共軛二烯化合物等,當(dāng)使用鏈狀共軛二烯時(shí),制備過程中的操作性優(yōu)異,且所得脂環(huán)狀烴類共聚物的強(qiáng)度特性優(yōu)異。
作為鏈狀乙烯化合物的具體例子,可以列舉,例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基1-戊烯等鏈狀烯烴單體;1-氰基乙烯(丙烯腈)、1-氰基-1-甲基乙烯(甲基丙烯腈)、1-氰基-1-氯乙烯(α-氯丙烯腈)等腈類單體;1-(甲氧羰基)1甲基乙烯(甲基丙烯酸甲酯)、1-(乙氧羰基)-1-甲基乙烯(甲基丙烯酸乙酯)、1-(丙氧羰基)-1-甲基乙烯(甲基丙烯酸丙酯)、1-(丁氧羰基)-1-甲基乙烯(甲基丙烯酸丁酯)、1-甲氧羰基乙烯(丙烯酸甲酯)、1-乙氧羰基乙烯(丙烯酸乙酯)、1-丙氧羰基乙烯(丙烯酸丙酯)、1-丁氧羰基乙烯(丙烯酸丁酯)等(甲基)丙烯酸酯類單體、1-羧基乙烯(丙烯酸)、1-羧基-1-甲基乙烯(甲基丙烯酸)、馬來(lái)酸酐等不飽和脂肪酸類單體等,其中,優(yōu)選鏈狀烯烴單體,最優(yōu)選乙烯、丙烯、1-丁烯。
鏈狀共軛二烯可以列舉,例如1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯和1,3-己二烯等。這些鏈狀乙烯基化合物和鏈狀共軛二烯中,優(yōu)選鏈狀共軛二烯,特別優(yōu)選丁二烯、異戊二烯。這些鏈狀乙烯基化合物和鏈狀共軛二烯可以分別單獨(dú)或者2種或以上組合使用。
這些鏈狀乙烯類化合物可以分別單獨(dú)或2種或以上組合使用。
對(duì)化合物(a’)的聚合方法沒有特別的限制,但可以列舉成批聚合法(批量法)、單體分次添加法(使用單體總量的一部分,開始聚合后,分次加入剩下的單體進(jìn)行聚合的方法)等,特別是若采用單體分次添加法,可獲得具有優(yōu)選鏈狀結(jié)構(gòu)的烴類共聚物。氫化前的共聚物,上述D值越小,和/或D/F值越大,就越具有無(wú)規(guī)的鏈狀結(jié)構(gòu)。共聚物具有什么程度的無(wú)規(guī)性,取決于芳香族乙烯類化合物的聚合速度與能夠共聚合的其它單體的聚合速度的速度比,該速度比越小,就越具有無(wú)規(guī)的鏈狀結(jié)構(gòu)。
若通過上述單體分次投料法,由于分次向聚合體系中加入均勻混合的混合單體,因而與批量法不同,在聚合物的聚合生長(zhǎng)過程中,可以使單體聚合選擇性更低,因此,所得的共聚物具有更無(wú)規(guī)的鏈狀結(jié)構(gòu)。此外,只要減少聚合體系中聚合反應(yīng)熱的蓄積,就可以使聚合溫度穩(wěn)定地保持低溫。
采用單體分次添加法時(shí),首先,把單體總量中通常的0.01重量%~60重量%、優(yōu)選0.02重量%~20重量%、更優(yōu)選0.05重量%~10重量%的單體,作為初期單體置于聚合反應(yīng)器中的狀態(tài)下,加入引發(fā)劑開始聚合。若初期單體量處在這種范圍,則可以很容易地除去聚合開始后的初期反應(yīng)中產(chǎn)生的反應(yīng)熱,從而能夠使所得共聚物具有更無(wú)規(guī)的鏈狀結(jié)構(gòu)。
如果在上述初期單體的聚合轉(zhuǎn)化率達(dá)到70%或70%以上、優(yōu)選80%或80%以上、更優(yōu)選90%或90%以上時(shí)再繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng),則所得共聚物的鏈狀結(jié)構(gòu)更具無(wú)規(guī)性。然后,繼續(xù)加入上述單體的剩余部分,加入速度根據(jù)聚合體系內(nèi)單體的消耗速度確定。
通常,當(dāng)初期單體的聚合添加率達(dá)到90%時(shí)所需要的時(shí)間為T,初期單體相對(duì)于所有使用的單體的百分比(%)為I時(shí),用關(guān)系式[(100-I)×T/I]所求得的時(shí)間的0.5~3倍、優(yōu)選0.8~2倍、更優(yōu)選1~1.5倍的范圍內(nèi)確定終止加入剩余單體。具體地說(shuō),通常以0.1~30小時(shí)、優(yōu)選0.5小時(shí)~5小時(shí)、更優(yōu)選1小時(shí)~3小時(shí)的時(shí)間范圍,確定初期單體的量與剩余單體的添加速度。此外,單體添加終止時(shí)的總單體聚合轉(zhuǎn)化率通常為80%或80%以上、優(yōu)選為85%或85%以上、更優(yōu)選90%或90%以上。若單體添加終止時(shí)的總單體聚合轉(zhuǎn)化率處在上述范圍,則所得共聚物的鏈狀結(jié)構(gòu)更具無(wú)規(guī)性。
聚合反應(yīng)可以為自由基聚合、陰離子聚合、陽(yáng)離子聚合等,對(duì)其沒有特別的限制,但若考慮聚合操作、后續(xù)工序中氫化反應(yīng)的容易性以及最終所得烴類聚合物的機(jī)械強(qiáng)度,優(yōu)選陰離子聚合法。
當(dāng)采用自由基聚合時(shí),在引發(fā)劑的存在下,通常于0~200℃,優(yōu)選20~150℃,可以使用本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳化聚合等方法,在特別需要防止雜質(zhì)等混入樹脂中等情況下,優(yōu)選使用本體聚合、懸浮聚合。作為自由基引發(fā)劑,可以使用過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、叔丁基-過氧-2-己酸乙酯(エチルヘキサノエ一ト)等有機(jī)過氧化物,偶氮異丁腈、4,4-偶氮雙-4-氰基戊酸、偶氮二苯甲酰等偶氮化合物,以過硫酸鉀、過硫酸銨為代表的水溶性催化劑和氧化還原引發(fā)劑等。
當(dāng)采用陰離子聚合時(shí),在引發(fā)劑的存在下,通常于0~200℃,優(yōu)選20~100℃,特別優(yōu)選20~80℃的溫度范圍內(nèi),可以使用本體聚合、溶液聚合、漿液聚合等方法,但是若考慮到反應(yīng)熱的去除,優(yōu)選溶液聚合。此時(shí),采用能夠溶解聚合物及其氫化物的惰性溶劑。溶液反應(yīng)中所用惰性溶劑可以列舉,例如正丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、正庚烷、異辛烷等脂肪族烴類;環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)戊烷、甲基環(huán)己烷、十氫化萘等脂環(huán)狀烴類;苯、甲苯等芳香族烴類等,其中如果使用脂肪族烴類和脂環(huán)狀烴類,則在氫化反應(yīng)中也可以直接作為惰性溶劑使用。這些溶劑可以分別單獨(dú)或者2種或2種以上組合使用,通常,相對(duì)于全部所用單體100重量份,以200~10,000重量份的比率使用。
作為上述陰離子聚合反應(yīng)的引發(fā)劑,例如可以使用正丁基鋰、仲丁基鋰、叔丁基鋰、己基鋰、苯基鋰等單有機(jī)鋰,二鋰甲烷、1,4-二鋰丁烷(1,4-ジオブタン)、1,4-二鋰-2-乙基環(huán)己烷等多官能團(tuán)性有機(jī)鋰化合物等。
此外,在聚合反應(yīng)中,還可以使用聚合促進(jìn)劑、無(wú)規(guī)化劑(或具有防止一種成分鏈增長(zhǎng)功能的添加劑)等。當(dāng)采用陰離子聚合時(shí),可以使用,例如路易斯堿化合物作為無(wú)規(guī)化劑。作為路易斯堿的具體例子,可以列舉,例如二甲醚、二乙醚、二異丙醚、二丁醚、四氫呋喃、二苯醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基苯基醚等醚化合物;四甲基乙二胺、三甲胺、三乙胺、吡啶等叔胺化合物;叔戊氧基鉀、叔丁氧基鉀等堿金屬烷氧基化物;三苯基膦等膦化合物。這些路易斯堿化合物可以分別單獨(dú)或者2種或2種以上組合使用。
上述自由基聚合和陰離子聚合所得的聚合物可以通過例如汽提法、直接去溶劑法、醇凝固法等公知的方法回收。此外,聚合時(shí),當(dāng)在氫化反應(yīng)時(shí)使用惰性溶劑時(shí),可以不從聚合溶液中回收聚合物而直接用于氫加成工序中。
(不飽和鍵的氫化方法)當(dāng)對(duì)氫化前的共聚物芳香環(huán)和環(huán)烯烴環(huán)等不飽和環(huán)的碳-碳雙鍵和主鏈的不飽和鍵等進(jìn)行氫化反應(yīng)時(shí),對(duì)反應(yīng)方法、反應(yīng)方式?jīng)]有特別的限制,可以按照公知的方法進(jìn)行,但優(yōu)選能夠提高氫化率、且在氫化反應(yīng)時(shí)發(fā)生的聚合物鏈斷裂反應(yīng)少的氫化方法,例如,可以舉出在有機(jī)溶劑中使用含有選自鎳、鈷、鐵、鈦、銠、鈀、鉑、釕、錸的至少一種金屬的催化劑而進(jìn)行的方法。氫化催化劑可以使用多相催化劑、均相催化劑中的任意一種。
多相催化劑可以將金屬或金屬化合物直接使用,或者負(fù)載在適當(dāng)載體上使用。作為載體,可以舉出例如活性炭、硅石、礬土、碳化鈣、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鋯、硅藻土、碳化硅等,催化劑的負(fù)載量,通常為0.01~80重量%,優(yōu)選0.05~60重量%的范圍。均相催化劑可以使用鎳、鈷、鈦或鐵化合物與有機(jī)金屬化合物(例如有機(jī)鋁化合物、有機(jī)鋰化合物)組合而成的催化劑,或者銠、鈀、鉑、釕、錸等的有機(jī)金屬配位化合物催化劑。作為鎳、鈷、鈦或鐵化合物,例如可以使用各種金屬的乙酰丙酮鹽、環(huán)烷鹽、環(huán)戊二烯化合物、環(huán)戊二烯二氯化合物等。作為有機(jī)鋁化合物,可以優(yōu)選使用三乙基鋁、三異丁基鋁等烷基鋁、二乙基鋁氯化物、乙基鋁二氯化物等鹵化鋁、二異丁基鋁氫氧化物等氫化烷基鋁等。
作為有機(jī)金屬配位化合物催化劑的例子,可以使用上述金屬的γ-二氯-π-苯配位化合物、二氯-三(三苯基膦)配位化合物、氯代-三苯基膦氫化物配位化合物等金屬配位化合物。這些氫化催化劑可以分別單獨(dú)或2種或2種以上組合使用,其用量,相對(duì)于聚合物,以重量為基準(zhǔn)通常為0.01~100份、優(yōu)選0.05~50份、更優(yōu)選0.1~30份。
氫化反應(yīng)溫度通常為10~250℃,但從能夠提高氫化率、且能夠降低在氫化反應(yīng)的同時(shí)發(fā)生的聚合物鏈斷裂反應(yīng)的理由出發(fā),優(yōu)選為50~200℃,更優(yōu)選為80~180℃。此外,氫壓通常為0.1MPa~30MPa,從上述理由和操作性的角度出發(fā),優(yōu)選為1MPa~20MPa,更優(yōu)選為2MPa~10MPa。
如此所得氫化物的氫化率,通過1H-NMR測(cè)定,主鏈的碳-碳不飽和鍵、芳香環(huán)的碳-碳雙鍵、不飽和環(huán)的碳-碳雙鍵中的任意一者氫化率通常為90%或90%以上,優(yōu)選為95%或95%以上,更優(yōu)選為97%或97%以上。若氫化率低,則所得共聚物的低雙折射性、熱穩(wěn)定性等降低。
對(duì)氫化反應(yīng)結(jié)束后回收氫化物的方法沒有特別的限制。通常,可以使用通過過濾、離心分離等方法除去氫化催化劑殘?jiān)?,從氫化物溶液中將溶劑直接干燥除去的方法;將氫化物溶液倒入氫化物不良溶劑中,使氫化物凝固的方法?br> 另外,上述“包括具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”中還可以包括抗氧劑。
作為抗氧劑,可以列舉酚類抗氧劑、磷類抗氧劑、硫類抗氧劑等,其中,優(yōu)選苯酚類抗氧劑,特別是烷基取代的酚類抗氧劑。通過混合這些抗氧劑,使透明度和低吸水性不會(huì)降低,可以防止成型時(shí)由于氧化變質(zhì)而導(dǎo)致的成型物著色和強(qiáng)度下降。
作為酚類抗氧劑,可以使用以往公知的,例如可以列舉2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基芐基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二-叔戊基-6-(1-(3,5-二-叔戊基-2-羥基苯基)乙基)苯基丙烯酸酯等特開昭63-179953號(hào)公報(bào)和特開平1-168643號(hào)公報(bào)中所述的丙烯酸酯類化合物;十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2,2’-亞甲基-二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、四(亞甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羥基苯基丙酸酯)甲烷[即季戊四醇-四(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯))、三甘醇二(3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯)等烷基取代的酚類化合物;6-(4-羥基-3,5-二叔丁基苯氨基)-2,4-二辛硫基-1,3,5-三嗪、4-二辛硫基-1,3,5-三嗪、2-辛硫基-4,6-二(3,5-二叔丁基-4-羥基苯氨基)-1,3,5-三嗪等含三嗪基的酚類化合物等。
作為磷類抗氧劑,只要是一般的樹脂工業(yè)中常用的物質(zhì)即可,而沒有特別的限制,可以列舉例如磷酸三苯酯、二苯基異癸基磷酸酯、苯基二異癸基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、三(二壬基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯、10-(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-9,10-二氫-9-氧-10-磷雜菲-10-氧化物等單磷酸酯類化合物;4,4’-亞丁基-二(3-甲基-6-叔丁基苯基-二-三癸基磷酸酯)、4,4’-異亞丙基-二(苯基-二-烷基(C12~C15)磷酸酯)等二磷酸酯類化合物等。其中,優(yōu)選單磷酸酯類化合物,特別優(yōu)選三(壬基苯基)磷酸酯、三(二壬基苯基)磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯等。
作為硫類抗氧劑,可以列舉例如二月桂基3,3’-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基3,3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基3,3-硫代二丙酸酯、月桂基硬脂基3,3-硫代二丙酸酯、季戊四醇-四-(β-月桂基-硫-丙酸酯)、3,9-二(2-十二烷基硫乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷等。
這些抗氧化劑可以分別單獨(dú)或者2種或2種以上組合使用,其混合量可以在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇,但相對(duì)于100重量份脂環(huán)狀烴類共聚物通常為0.001~5重量份,優(yōu)選為0.01~1重量份。
此外,上述“包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”中,還可以包含上述脂環(huán)狀烴類共聚物和選自(1)軟質(zhì)聚合物、(2)醇性化合物、(3)有機(jī)或無(wú)機(jī)填充劑的至少一種調(diào)合劑。通過混合這些調(diào)合劑,能夠使透明度、低吸水性、機(jī)械強(qiáng)度等各特性不會(huì)降低,在長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕度下可防止白色渾濁。
其中,(1)軟質(zhì)聚合物和(2)醇性化合物在高溫高濕度下的防止白色渾濁的效果和所得樹脂組合物的透明度優(yōu)異。
(1)軟質(zhì)聚合物本發(fā)明中使用的軟質(zhì)聚合物為通常具有30℃或30℃以下Tg的聚合物,當(dāng)存在多個(gè)Tg時(shí),至少最低的Tg為30℃或30℃以下也可以。
作為這些軟質(zhì)聚合物的具體例子,可以列舉,例如液體聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、乙烯·α-烯烴共聚物、丙烯·α-烯烴共聚物、乙烯·丙烯·二烯共聚物(EPDM)、乙烯·丙烯·苯乙烯共聚物等烯烴類軟質(zhì)聚合物;聚異丁烯、異丁烯·異戊二烯橡膠、異丁烯·苯乙烯共聚物等異丁烯類軟質(zhì)聚合物;聚丁二烯、聚異戊二烯、丁二烯·苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物、異戊二烯·苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物、丙烯腈·丁二烯共聚物、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物、丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、異戊二烯·苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯·異戊二烯·苯乙烯嵌段共聚物等二烯類軟質(zhì)聚合物;二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷、二羥基聚硅氧烷等含硅軟質(zhì)聚合物;聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸丁酯·苯乙烯共聚物等α,β-不飽和酸形成的軟質(zhì)聚合物;聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚硬脂酸乙烯酯、醋酸乙烯酯·苯乙烯共聚物等不飽和醇和胺或其?;苌锘蛘呖s醛形成的軟質(zhì)聚合物;聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、表氯醇橡膠等環(huán)氧類軟質(zhì)聚合物;偏氟乙烯類橡膠、四氟化乙烯-丙烯橡膠等含氟類軟質(zhì)聚合物;天然橡膠、多肽、蛋白質(zhì)、聚酯類熱塑性彈性體、氯乙烯類熱塑性彈性體、聚酰胺類熱塑性彈性體等其它軟質(zhì)聚合物等。這些軟質(zhì)聚合物還可以具有交聯(lián)結(jié)構(gòu),此外,還可以通過改性反應(yīng)引入官能團(tuán)。
上述軟質(zhì)聚合物中,優(yōu)選二烯類軟質(zhì)聚合物,特別是氫化該軟質(zhì)聚合物的碳碳不飽和鍵所得的氫化物,在橡膠彈性、機(jī)械強(qiáng)度、柔軟性、分散性等方面優(yōu)異。
(2)醇性化合物此外,醇性化合物為分子中具有至少1個(gè)非酚性羥基的化合物,優(yōu)選的是具有至少一個(gè)羥基和至少1個(gè)醚鍵或酯鍵。作為這樣的化合物的具體例子,例如可以列舉2元或2元以上多元醇、更優(yōu)選3元或3元以上的多元醇、進(jìn)一步優(yōu)選具有3~8個(gè)羥基的多元醇的其中1個(gè)羥基被醚化或者酯化所得的醇性醚化合物或者醇性酯化合物。
作為2元或2元以上的多元醇,例如可以列舉聚乙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二甘油、三甘油、雙季戊四醇、1,6,7-三羥基-2,2-二(羥甲基)-4-氧代庚烷、山梨糖醇、2-甲基-1,6,7-三羥基-2-羥甲基-4-氧代庚烷、1,5,6-三羥基-3-氧代己烷季戊四醇、三(2-羥基乙基)異氰尿酸酯等,特別優(yōu)選3元或3元以上的多元醇,更優(yōu)選具有3~8個(gè)羥基的多元醇。且當(dāng)要獲得醇性酯時(shí),優(yōu)選能夠合成含有α,β-二醇的醇性酯化合物的甘油、二甘油、三甘油等。
作為這種醇性化合物,例如可以列舉單硬脂酸甘油酯、單月桂酸甘油酯、單山酸甘油酯(ベヘネ一ト)、單硬脂酸二甘油酯、二硬脂酸甘油酯、二月桂酸甘油酯、單硬脂酸季戊四醇酯、單月桂酸季戊四醇酯、單山酸李戊四醇酯、二硬脂酸季戊四醇酯、二月桂酸季戊四醇酯、三硬脂酸季戊四醇酯、二硬脂酸二季戊四醇酯等多元醇性酯化物;3-(辛氧基)-1,2-丙二醇、3-(癸氧基)-1,2-丙二醇、3-(月桂氧基)-1,2-丙二醇、3-(4-壬基苯氧基)-1,2-丙二醇、1,6-二羥基-2,2-二(羥甲基)-7-(4-壬基苯氧基)-4-氧代庚烷、p-壬基苯基醚和甲醛的縮合物與縮水甘油反應(yīng)所得的醇性醚化合物、p-辛基苯基醚和甲醛的縮合物與縮水甘油反應(yīng)所得的醇性醚化合物、p-辛基苯基醚和二環(huán)戊二烯的縮合物與縮水甘油反應(yīng)所得的醇性醚化合物等。這些多元醇性化合物可以單獨(dú)或者2種或2種以上組合使用。對(duì)這些多元醇性化合物的分子量沒有特別的限制,但通常為500~2000,優(yōu)選為800~1500,這樣透明度降低少。
(3)有機(jī)或無(wú)機(jī)填充劑作為有機(jī)填充劑,可以使用通常的有機(jī)聚合物顆?;蚪宦?lián)有機(jī)聚合物顆粒,例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴;聚氯乙烯、聚偏氯乙烯等含鹵素乙烯聚合物;聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等α,β-不飽和酸衍生的聚合物;聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯等不飽和醇衍生的聚合物;聚環(huán)氧乙烷、或雙縮水甘油醚衍生的聚合物;聚苯醚、聚碳酸酯、聚砜等芳香族縮聚物;聚氨酯;聚酰胺;聚酯;酚醛樹脂類樹脂;天然高分子化合物等顆?;蚪宦?lián)顆粒。
作為無(wú)機(jī)填充劑,例如可以列舉氟化鋰、硼砂(硼酸鈉水合鹽)等I族元素化合物;碳酸鎂、磷酸鎂、碳酸鈣、鈦酸鍶、碳酸鋇等II族元素化合物;二氧化鈦、一氧化鈦等IV族元素化合物;二氧化鉬、三氧化鉬的VI族元素化合物;氯化錳、醋酸錳等VII族元素化合物;氯化鈷、醋酸鈷等VIII~X族元素化合物;碘化銅等XI族元素化合物;氧化鋅、醋酸鋅等XII族元素化合物;氧化鋁(礬土)、氟化鋁、鋁硅酸鹽(板巖粉、高嶺土、高嶺石)等XIII族元素化合物;氧化硅(硅石、硅膠)、石墨、碳、石墨、玻璃等XIV族元素化合物;光鹵石、鉀鹽鎂礬、云母(云母、金云母)、波羅斯礦(バイロ一ス)等天然礦物顆粒。
上述(1)~(3)化合物的混合量,根據(jù)與脂環(huán)狀烴類共聚物配合的化合物的組合進(jìn)行確定,通常,若混合量過多,組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和透明度大大降低,不適合用作光學(xué)材料。另外,若混合量過少,會(huì)出現(xiàn)在高溫高濕度下成型品產(chǎn)生白色渾濁的情況。作為混合量,相對(duì)于100重量份脂環(huán)狀烴類共聚物,通常以0.01~10重量份,優(yōu)選0.02~5重量份,特別優(yōu)選0.05~2重量份的比率進(jìn)行混合。當(dāng)混合量過少時(shí),不能獲得高溫高濕度環(huán)境下防止白色渾濁的效果,當(dāng)混合量過多時(shí),成型品的耐熱性、透明度下降。
另外,上述“包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”中,根據(jù)需要,可以配合紫外線吸收劑、耐光穩(wěn)定劑、近紅外線吸收劑、染料和顏料等著色劑、潤(rùn)滑劑、增塑劑、抗靜電劑、熒光增白劑等其它的調(diào)合劑,它們可以單獨(dú)或者2種或2種以上混合使用,其混合量可在不損害本發(fā)明目的的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇。
作為紫外線吸收劑,例如可以列舉2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-2’-二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-硫代二苯甲酮三氫化物(ヒドレ一ト)、2羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2,2’4,4’-四羥基二苯甲酮、4-十二烷氧基-2-羥基二苯甲酮、二(5-苯甲酰基-4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷等二苯酮類紫外線吸收劑;2-(2’-羥基-5’-甲基-苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(3,4,5,6-四氫酞酰亞胺基(イミデイル)甲基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二(1-甲基1-苯乙基)苯酚、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔丁基-苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基-苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-[2’-羥基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氫酞酰亞胺基甲基)-5’-甲基苯基]苯并三唑、2,2’-亞甲基二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]等苯并三唑類紫外線吸收劑等。其中,從耐熱性、低揮發(fā)性等角度考慮,優(yōu)選2-(2’-羥基-5’-甲基-苯基)苯并三唑、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-(3,4,5,6-四氫酞酰亞胺基甲基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二(1-甲基1-苯乙基)苯酚等。
作為耐光穩(wěn)定劑,可以列舉二苯甲酮類耐光穩(wěn)定劑、苯并三唑類耐光穩(wěn)定劑、受阻胺類耐光穩(wěn)定劑等,在本發(fā)明中,從透鏡的透明度、抗著色性等角度考慮,優(yōu)選受阻胺類耐光穩(wěn)定劑。受阻胺類耐光穩(wěn)定劑(以下記作“HALS”)中,優(yōu)選以THF為溶劑、通過GPC測(cè)定的換算為聚苯乙烯的Mn為1000~10000的穩(wěn)定劑,更優(yōu)選為2000~5000的穩(wěn)定劑,特別優(yōu)選2800~3800的穩(wěn)定劑。若Mn過小,則將該HALS加熱熔融攪拌混合至嵌段共聚物中時(shí),由于揮發(fā)而不能混合所預(yù)定的量,在注射成型等加熱熔融成型時(shí),產(chǎn)生泡沫和銀色條紋等,加工穩(wěn)定性下降。另外,在裝置開啟的狀態(tài)下長(zhǎng)期使用透鏡時(shí),透鏡中揮發(fā)性成分發(fā)生氣化。反之,若Mn過大,則向嵌段共聚物中的分散性下降,透鏡的透明度降低,耐光性改善效果降低。因此,在本發(fā)明中,通過使HALS的Mn處在上述范圍內(nèi),可以獲得加工穩(wěn)定性、低氣體產(chǎn)生性、透明度優(yōu)異的透鏡。
作為這樣的HALS的具體例子,可以列舉N,N’,N”,N_-四[4,6-二-{丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶)-4-基)氨基}-三嗪-2-基]-4,7-二氮硅烷-1,10-二胺、二丁胺與1,3,5-三嗪與N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的縮聚物、聚[{(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]]、1,6-己二胺-N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)與嗎啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪的縮聚物、聚[(6-嗎啉-s-三嗪-2,4-二基)(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]-六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]]等哌啶環(huán)通過三嗪骨架進(jìn)行多個(gè)鍵連接的高分子量HALS;琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、1,2,3,4-丁烷四羧酸與1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇以及3,9-二(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]十一烷的混合酯化物等哌啶環(huán)通過酯鍵連接的高分子量HALS等。
其中,優(yōu)選二丁胺與1,3,5-三嗪以及N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的縮聚物、聚[{(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]]、琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物等Mn為2,000~5,000的HALS。
本發(fā)明涉及的嵌段共聚物中上述紫外線吸收劑和HALS的混合量,相對(duì)于100重量份聚合物,優(yōu)選為0.01~20重量份,更優(yōu)選為0.02~15重量份,特別優(yōu)選為0.05~10重量份。若添加量過少,耐光性改善效果不夠好,在室外長(zhǎng)時(shí)間使用的情況下等會(huì)發(fā)生著色。另一方面,若HALS的混合量過多,則其一部分發(fā)生氣化,向嵌段共聚物中的分散性降低、透鏡的透明度降低。
此外,上述“包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”組合物可以通過將上述各成分適當(dāng)?shù)鼗旌隙频?。作為混合方法,只要是能夠?qū)N類聚合物中的各成分充分地分散的方法即可,對(duì)其沒有特別的限制,例如可以列舉在攪拌機(jī)、雙軸混合機(jī)、軋輥、布拉混合機(jī)(ブラベンダ一)、擠出機(jī)等中將樹脂在熔融狀態(tài)下進(jìn)行混合的方法、溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲蟹稚⒛痰姆椒ǖ?。?dāng)使用雙軸混合機(jī)時(shí),在大多數(shù)情況下,混合后通常在熔融狀態(tài)下以棒狀擠出,用細(xì)條切割器切割成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度,作為顆粒化成型材料使用。
更具體地說(shuō),“包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”,優(yōu)選包括嵌段聚合物,該嵌段聚合物包括具有以下式(11)表示的重復(fù)單元[1]的聚合物嵌段[A]和具有以下式(11)表示的重復(fù)單元[1]和下式(12)表示的重復(fù)單元[2]或/和下式(13)表示的重復(fù)單元[3]的聚合物嵌段[B],上述聚合物嵌段[A]中的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比a(摩爾%)與上述聚合物嵌段[B]中的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比b(摩爾%)的關(guān)系為a>b。
化13
式(11)中,R1為氫原子或碳數(shù)為1~20的烷基,R2-R12分別獨(dú)立地為氫原子、碳數(shù)為1~20的烷基、羥基、碳數(shù)為1~20的烷氧基或鹵素基團(tuán)。
化14
式(12)中,R13為氫原子或碳數(shù)為1~20的烷基。
化15
式(13)中,R14和R15分別獨(dú)立地為氫原子或碳數(shù)為1~20的烷基。
上述式(11)表示的重復(fù)單元[1]的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為其中R1為氫原子或甲基、R2-R12均為氫的結(jié)構(gòu)。如果聚合物嵌段[A]中重復(fù)單元[1]的含量處在上述范圍內(nèi),則透明度和機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異。在聚合物嵌段[A]中,上述重復(fù)單元[1]以外的其余部分為源于鏈狀共軛二烯和鏈狀乙烯化合物的重復(fù)單元進(jìn)行氫化的部分。
聚合物嵌段[B],包括上述重復(fù)單元[1]和下式(12)表示的重復(fù)單元[2]或/和下式(13)表示的重復(fù)單元[3]。聚合物嵌段[B]中重復(fù)單元[1]的含量?jī)?yōu)選為40~95摩爾%,更優(yōu)選為50~90摩爾%。如果重復(fù)單元[1]的含量處在上述范圍內(nèi),則透明度和機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異。當(dāng)嵌段[B]中的重復(fù)單元[2]的摩爾百分比為m2(摩爾%),以及重復(fù)單元[3]的摩爾百分比為m3(摩爾%)時(shí),2×m2+m3優(yōu)選為2摩爾%或2摩爾%以上,更優(yōu)選為5~60摩爾%,最優(yōu)選為10~50摩爾%。
上式(12)表示的重復(fù)單元[2]的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為其中R13為氫或甲基的結(jié)構(gòu)。
上式(13)表示的重復(fù)單元[3]的優(yōu)選結(jié)構(gòu)為其中R14為氫,R15為甲基或乙基的結(jié)構(gòu)。
若聚合物嵌段[B]中的上述重復(fù)單元[2]或重復(fù)單元[3]的含量過少,則機(jī)械強(qiáng)度下降。因此,如果重復(fù)單元[2]和重復(fù)單元[3]的含量處在上述范圍,則透明度和機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異。聚合物嵌段[B]還可以進(jìn)一步包括下式(X)表示的重復(fù)單元[X]。重復(fù)單元[X]的含量為不損害本發(fā)明嵌段共聚物特性范圍的量,優(yōu)選相對(duì)于總嵌段共聚物為30摩爾%或30摩爾%以下,更優(yōu)選為20摩爾%或20摩爾%以下。
化16
式[X]中,R25表示氫原子、或者碳數(shù)為1~20的烷基,R26表示氰基、烷氧羰基、甲?;?、羥基羰基或者鹵原子基,R27表示氫原子。此外,R26與R27還可以相互連接形成酸酐基或酰亞胺基。
此外,本發(fā)明中使用的嵌段共聚物,當(dāng)聚合物嵌段[A]的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比為a、聚合物嵌段[B]中的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比為b時(shí),具有a>b的關(guān)系。這樣,透明度和機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異。
另外,本發(fā)明中使用的嵌段共聚物,當(dāng)構(gòu)成嵌段[A]的全部重復(fù)單元的摩爾數(shù)為ma、構(gòu)成嵌段[B]的全部重復(fù)單元的摩爾數(shù)為mb時(shí),它們的比(ma∶mb)優(yōu)選為5∶95~95∶5,更優(yōu)選為30∶70~95∶5,特別優(yōu)選為40∶60~90∶10。當(dāng)(ma∶mb)處在上述范圍時(shí),機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性優(yōu)異。
本發(fā)明中使用的嵌段共聚物的分子量,以通過用四氫呋喃(THF)為溶劑的凝膠·滲透·色譜(以下記作“GPC”)測(cè)定的換算成聚苯乙烯(或者聚異戊二烯)的重均分子量(以下記作“Mw”)計(jì),優(yōu)選為10,000~300,000,更優(yōu)選為15,000~250,000,特別優(yōu)選為20,000~200,000。若嵌段聚合物的Mw處在上述范圍內(nèi),則機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、成型性達(dá)到優(yōu)異平衡。
嵌段共聚物的分子量分布,可以根據(jù)使用目的進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇,但通過GPC測(cè)定的換算成聚苯乙烯(或聚異戊二烯)的Mw與數(shù)均分子量(以下記作“Mn”)的比Mw/Mn)優(yōu)選為5或5以下,更優(yōu)選為4或4以下,特別優(yōu)選為3或3以下。如果Mw/Mn處在該范圍內(nèi),則機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性優(yōu)異。
嵌段共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(以下記作“Tg”),可以根據(jù)使用目的進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇,但通過差示掃描型熱量計(jì)(以下記作“DSC”)在高溫側(cè)的測(cè)定值優(yōu)選為70~200℃,更優(yōu)選為80~180℃,特別優(yōu)選為90~160℃。
本發(fā)明中使用的嵌段共聚物具有聚合物嵌段[A]和聚合物嵌段[B],可以是([A]-[B])型的二嵌段共聚物,也可以是([A]-[B]-[A])型或([B]-[A]-[B])型的三嵌段共聚物,還可以是聚合物嵌段[A]與聚合物嵌段[B]交互相連共4個(gè)或4個(gè)以上的嵌段共聚物。此外,這些嵌段還可以是放射狀連接的嵌段共聚物。
本發(fā)明中使用的嵌段共聚物可以通過以下的方法制得。作為其方法,可以列舉將包括芳香族乙烯基化合物或/和環(huán)中具有不飽和鍵的脂環(huán)族乙烯基化合物的單體混合物,以及,包括乙烯基類單體(除芳香族乙烯基化合物和脂環(huán)族乙烯基化合物以外)的單體混合物進(jìn)行聚合,制得包含具有源于芳香族乙烯基化合物或/和脂環(huán)族乙烯基化合物的重復(fù)單元的聚合物嵌段和具有源于乙烯基類單體的重復(fù)單元的聚合物嵌段的嵌段聚合物,然后將該嵌段聚合物的芳香環(huán)或/和脂肪環(huán)進(jìn)行氫化的方法;或?qū)柡椭h(huán)族乙烯基化合物的單體混合物和包含乙烯基類單體(除去芳香族乙烯基化合物和脂環(huán)族乙烯基化合物以外)的單體混合物進(jìn)行聚合,制得包含具有源于脂環(huán)族乙烯基化合物的重復(fù)單元的聚合物嵌段和具有源于乙烯基類單體的重復(fù)單元的聚合物嵌段的嵌段聚合物的方法等。其中,作為本發(fā)明中使用的嵌段共聚物,更優(yōu)選的可以通過例如以下的方法獲得。
(1)作為第一方法,首先,將含有50摩爾%或50摩爾%以上芳香族乙烯基化合物或/和環(huán)中具有不飽和鍵的脂環(huán)族乙烯基化合物的單體混合物[a’]進(jìn)行聚合,制得具有源于芳香族乙烯基化合物或/和環(huán)中具有不飽和鍵的脂環(huán)族乙烯基化合物的重復(fù)單元的聚合物嵌段[A’]。將含有2摩爾%或2摩爾%以上乙烯基類單體(芳香族乙烯基化合物和脂環(huán)族乙烯基化合物除外)、且含有比單體混合物[a’]中比率更小的量的芳香族乙烯基化合物或/和環(huán)中具有不飽和鍵的脂環(huán)族乙烯基化合物的單體混合物[b’]進(jìn)行聚合,制得具有源于芳香族乙烯基化合物或/和上述脂環(huán)族乙烯基化合物的重復(fù)單元和源于乙烯基類單體的重復(fù)單元的聚合物嵌段[B’]。至少經(jīng)過這些工序,制得包含上述聚合物嵌段[A’]和聚合物嵌段[B’]的嵌段共聚物后,將該嵌段共聚物的芳香環(huán)或/和脂肪族環(huán)進(jìn)行氫化。
(2)作為第二方法,首先,將含有50摩爾%或50摩爾%以上飽和脂肪族乙烯基化合物的單體混合物[a]進(jìn)行聚合,制得具有源于飽和脂肪族乙烯基化合物的重復(fù)單元的聚合物嵌段[A]。將含有2摩爾%或2摩爾%以上乙烯基類單體(芳香族乙烯基化合物和脂環(huán)族乙烯基化合物除外)、且含有比單體混合物[a]中比率更小的量的包含脂環(huán)族乙烯基化合物的單體混合物[b]進(jìn)行聚合,制得源于飽和脂環(huán)族乙烯基化合物的重復(fù)單元和源于乙烯基類單體的重復(fù)單元的聚合物嵌段[B]。至少經(jīng)過這些工序,制得具有上述聚合物嵌段[A]和聚合物嵌段[B]的嵌段聚合物。
在上述方法中,從單體獲得容易性、聚合產(chǎn)率、向聚合物嵌段[B’]引入重復(fù)單元[1]的容易程度等角度出發(fā),優(yōu)選上述(1)的方法。
作為上述(1)的方法中芳香族乙烯化合物的具體例子,可以列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-乙基苯乙烯、α-丙基苯乙烯、α-異丙基苯乙烯、α-叔丁基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、2,4-二異丙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、5-叔丁基-2-甲基苯乙烯、一氯苯乙烯、二氯苯乙烯、一氟苯乙烯、4-苯基苯乙烯等,或其含有羥基、烷氧基等取代基的化合物等。其中,優(yōu)選苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯等。
作為上述(1)方法中的不飽和脂環(huán)族乙烯類化合物的具體例子,可以列舉環(huán)己烯基乙烯、α-甲基環(huán)己烯基乙烯以及α-叔丁基環(huán)己烯基乙烯等,或者其上含有鹵素基、烷氧基或羥基等取代基的化合物等。
這些芳香族乙烯基化合物和脂環(huán)族乙烯基類化合物分別可以單獨(dú)或者2種或2種以上組合使用,但在本發(fā)明中,單體混合物[a’]和[b’]的任意一者均優(yōu)選使用芳香族乙烯基類化合物,其中更優(yōu)選苯乙烯或者α-甲基苯乙烯。
上述方法中使用的乙烯基類單體包括鏈狀乙烯基化合物和鏈狀共軛二烯化合物。
作為鏈狀乙烯基化合物的具體例子,可以列舉乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯等鏈狀烯烴單體等,其中,優(yōu)選鏈狀烯烴單體,最優(yōu)選乙烯、丙烯、1-丁烯。
鏈狀共軛二烯例如可以列舉1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、以及1,3-己二烯等。這些鏈狀乙烯基化合物和鏈狀共軛二烯中優(yōu)選鏈狀共軛二烯,特別優(yōu)選丁二烯、異戊二烯。這些鏈狀乙烯基化合物和鏈狀共軛二烯可以單獨(dú)或2種或2種以上組合使用。
在將含有上述單體的單體混合物進(jìn)行聚合的情況下,可以通過自由基聚合、陰離子聚合、陽(yáng)離子聚合等任意一種方法進(jìn)行聚合反應(yīng),優(yōu)選通過陰離子聚合,最優(yōu)選在惰性溶劑的存在下進(jìn)行活性陰離子聚合。
陰離子聚合在聚合引發(fā)劑的存在下,通常在0~200℃,優(yōu)選20~100℃,特別優(yōu)選20~80℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。作為引發(fā)劑,可以使用例如正丁基鋰、仲丁基鋰、叔丁基鋰、己基鋰、苯基鋰等一有機(jī)鋰、二鋰甲烷、1,4-二鋰丁烷(1,4-ジオブタン)、1,4-二鋰-2-乙基環(huán)己烷等多官能團(tuán)性有機(jī)鋰化合物等。
作為使用的惰性溶劑,例如可以列舉正丁烷、正戊烷、異戊烷、正己烷、正庚烷、異辛烷等脂肪族烴類;環(huán)戊烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)戊烷、甲基環(huán)己烷、十氫化萘等脂環(huán)狀烴類;苯、甲苯等芳香族烴類等,其中,如果使用脂肪族烴類或脂環(huán)族烴類,在氫化反應(yīng)中也可以直接作為惰性溶劑使用。這些溶劑可以單獨(dú)或者2種或2種以上組合使用,通常,相對(duì)于100重量份全部所用的單體,以200~10,000重量份的比例使用。
將各聚合物嵌段進(jìn)行聚合時(shí),在各嵌段內(nèi),有時(shí)為了防止1種成分鏈增長(zhǎng),可以使用聚合促進(jìn)劑或無(wú)規(guī)化劑等。特別是在通過陰離子聚合進(jìn)行聚合反應(yīng)的情況下,使用路易斯堿作為無(wú)規(guī)化劑。作為路易斯堿的具體例子,可以列舉二甲醚、二乙醚、二異丙醚、二丁醚、四氫呋喃、二苯醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基苯基醚等醚化合物;四甲基乙二胺、三甲胺、三乙胺、吡啶等叔胺類、叔戊氧基鉀、叔丁氧基鉀等鉀金屬烷氧基化物;三苯基膦等膦化合物。這些路易斯堿化合物可以分別單獨(dú),或者2種或2種以上組合使用。
通過活性陰離子聚合獲得嵌段共聚物的方法,可以列舉以前公知的逐次附加聚合反應(yīng)法和偶合法等,在本發(fā)明中,優(yōu)選使用逐次加成聚合反應(yīng)法。
在通過逐次加成聚合反應(yīng)法,制備包括聚合物嵌段[A’]和聚合物嵌段[B’]的上述嵌段共聚物的情況下,制備聚合物嵌段[A’]的工序與制備聚合物嵌段[B’]的工序依次連續(xù)地進(jìn)行。具體地說(shuō),在惰性溶劑中,在上述活性陰離子聚合催化劑的存在下,聚合單體混合物[a’],制得聚合物嵌段[A’],接著向該反應(yīng)系統(tǒng)中加入單體混合物[b’],繼續(xù)進(jìn)行聚合,制得與聚合物嵌段[A’]相連的聚合物嵌段[B’]。進(jìn)一步根據(jù)需要,再次加入單體混合物[a’]并進(jìn)行聚合,連接聚合物嵌段[A’],形成三嵌段體,再進(jìn)一步加入單體混合物[b’]并進(jìn)行聚合,得到連接聚合物嵌段[B’]的四嵌段體。
所得嵌段聚合物,可以通過汽提法、直接去溶劑法、醇凝固法等公知的方法進(jìn)行回收。在聚合反應(yīng)中,當(dāng)在氫化反應(yīng)時(shí)使用惰性溶劑時(shí),由于可以將聚合溶液直接用于氫化反應(yīng)工序中,也可以不從聚合溶液中回收嵌段共聚物。
上述(1)方法中所得的包括聚合物嵌段[A’]和聚合物嵌段[B’]的嵌段聚合物(下面稱為“氫化前嵌段聚合物”)中優(yōu)選含有下述結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元。
優(yōu)選的構(gòu)成氫化前嵌段共聚物的聚合物嵌段[A’]為含有50摩爾%或50摩爾%以上的以下式(14)表示的重復(fù)單元[4]的聚合物嵌段。
化17
式(14)中,R16表示氫原子或碳數(shù)1~20的烷基,R17-R21分別獨(dú)立地為氫原子、碳數(shù)1~20的烷基、羥基、碳數(shù)1~20的烷氧基或鹵素基團(tuán)。還有,上述[R17-R21]表示R17、R18、..和R21。
另外,優(yōu)選的聚合物嵌段[B’]必定含有上述重復(fù)單元[4],且至少含有下式(15)表示的重復(fù)單元[5]和下式(16)表示的重復(fù)單元[6]的任意一種的聚合物嵌段。此外,當(dāng)聚合物嵌段[A’]中的重復(fù)單元[4]的摩爾百分比為a’、嵌段[B’]中重復(fù)單元[4]的摩爾百分比為b’時(shí),a’>b’。
化18
式(15)中,R22表示氫原子或者碳數(shù)1~20的烷基。
化19
式(16)中,R23表示氫原子或者碳數(shù)1~20的烷基,R24表示氫原子、碳數(shù)1~20的烷基或鏈烯基。
此外,嵌段[B’]中,還可以含有下式(Y)表示的重復(fù)單元[Y]。
化20
式(Y)中,R28表示氫原子或者碳數(shù)1~20的烷基,R29表示氰基、烷氧羰基、甲酰基、羥基羰基或者鹵素基團(tuán),R30表示氫原子?;蛘?,R29與R30還可以相互連接,形成酸酐基、或酰亞胺基。
此外,優(yōu)選的氫化前的嵌段共聚物,當(dāng)構(gòu)成嵌段[A’]的所有重復(fù)單元的摩爾數(shù)為ma’、構(gòu)成嵌段[B’]的所有重復(fù)單元的摩爾數(shù)為mb’時(shí),它們的比(ma’∶mb’)為5∶95~95∶5,更優(yōu)選為30∶70~95∶5,特別優(yōu)選為40∶60~90∶10。當(dāng)(ma’∶mb’)處在上述范圍內(nèi)時(shí),機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性優(yōu)良。
優(yōu)選的氫化前的嵌段聚合物的分子量,以THF為溶劑、通過GPC測(cè)定的換算成聚苯乙烯(或聚異戊二烯)的Mw為12,000~400,000,更優(yōu)選為19,000~350,000,特別優(yōu)選為25,000~300,000。若嵌段共聚物的Mw過小,則機(jī)械強(qiáng)度降低,當(dāng)過大時(shí),加氫率降低。
優(yōu)選的氫化前嵌段共聚物的分子量分布可以根據(jù)使用目的進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇,以通過GPC測(cè)定的換算成聚苯乙烯(或聚異戊二烯)的Mw與Mn的比Mw/Mn)計(jì),為5或5以下,更優(yōu)選為4或4以下,特別優(yōu)選為3或3以下。如果Mw/Mn處在上述范圍內(nèi),可提高加氫率。
優(yōu)選的氫化前嵌段共聚物的Tg可以根據(jù)使用目的進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇,通過DSC在高溫一側(cè)測(cè)定的值為70~150℃,更優(yōu)選為80~140℃,特別優(yōu)選90~130℃。
對(duì)上述氫化前嵌段共聚物的芳香環(huán)或環(huán)烯烴環(huán)等不飽和環(huán)的碳-碳不飽和鍵,以及主鏈或側(cè)鏈的不飽和鍵等的氫化方法和反應(yīng)方式?jīng)]有特別的限制,可以根據(jù)公知的方法進(jìn)行,優(yōu)選能夠提高氫化率、聚合物鏈斷裂反應(yīng)少的氫化方法,例如可以列舉在有機(jī)溶劑中,使用含有選自鎳、鈷、鐵、鈦、銠、鈀、鉑、釕和錸的至少一種金屬的催化劑而進(jìn)行的方法。作為氫化催化劑,可以使用多相催化劑、均相催化劑中的任意一種。
多相催化劑可以將金屬或金屬化合物直接使用,或者負(fù)載在適當(dāng)載體上使用。作為載體,例如可以列舉活性炭、硅石、礬土、碳化鈣、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鋯、硅藻土、碳化硅等,催化劑的負(fù)載量,優(yōu)選為0.01~80重量%,更優(yōu)選0.05~60重量%的范圍。均相催化劑可以使用鎳、鈷、鈦或鐵化合物與有機(jī)金屬化合物(例如有機(jī)鋁化合物、有機(jī)鋰化合物)組合而成的催化劑,或者銠、鈀、鉑、釕、錸等有機(jī)金屬配位化合物催化劑。作為鎳、鈷、鈦或鐵化合物,可以使用例如各種金屬的乙酰丙酮鹽、環(huán)烷酸鹽、環(huán)戊二烯化合物、環(huán)戊二烯二氯化合物等。作為有機(jī)鋁化合物,可以優(yōu)選使用三乙基鋁、三異丁基鋁等烷基鋁、二乙基鋁氯化物、乙基鋁二氯化物等鹵化鋁、二異丁基鋁氫氧化物等氫化烷基鋁等。
作為有機(jī)金屬配位化合物催化劑的例子,可以使用上述金屬的γ-二氯-π-苯配位化合物、二氯-三(三苯基膦)配位化合物、氯代-三苯基膦氫化物配位化合物等金屬配位化合物。這些氫化催化劑可以分別單獨(dú)或2種或以上組合使用,其用量相對(duì)于100重量份聚合物,優(yōu)選為0.01~100重量份、更優(yōu)選為0.05~50重量份、特別優(yōu)選為0.1~30重量份。
氫化反應(yīng)溫度通常為10~250℃,但從能夠提高氫化率、且能夠減少聚合物鏈斷裂反應(yīng)的理由出發(fā),優(yōu)選為50~200℃,更優(yōu)選為80~180℃。此外氫壓力優(yōu)選為0.1MPa~30MPa,從上述理由和操作性的角度出發(fā),優(yōu)選為1MPa~20MPa,更優(yōu)選為2MPa~10MPa。
如此所得到的嵌段共聚物的氫化率,在通過1H-NMR的測(cè)定中,對(duì)于主鏈和側(cè)鏈的碳-碳不飽和鍵、芳香環(huán)和環(huán)烯烴環(huán)的碳-碳不飽和鍵中的任意一者,均優(yōu)選為90%或90%以上,更優(yōu)選為95%或95%以上,特別優(yōu)選為97%或97%以上。若氫化率低,則所得共聚物的低雙折射性、熱穩(wěn)定性等降低。
氫化反應(yīng)結(jié)束后,通過例如過濾、離心分離等方法從反應(yīng)溶液中除去氫化催化劑后,通過直接干燥除去溶劑的方法、或?qū)⒎磻?yīng)溶液倒入嵌段共聚物的惰性溶劑中,使其凝固的方法等回收嵌段共聚物。
此外,本發(fā)明涉及的嵌段共聚物,通過混合最低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為30℃或30℃以下的軟質(zhì)聚合物,能夠使透明度、耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度等各種特性不會(huì)降低、在長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕度下防止白色渾濁的產(chǎn)生。
作為上述軟質(zhì)聚合物的具體例子,可以列舉聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-烯烴共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)等烯烴類軟質(zhì)聚合物;聚異丁烯、異丁烯-異戊二烯橡膠、異丁烯-苯乙烯共聚物等異丁烯類軟質(zhì)聚合物;聚丁二烯、聚異戊二烯、丁二烯-苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物、異戊二烯-苯乙烯無(wú)規(guī)共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等二烯類軟質(zhì)聚合物;二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷等含硅軟質(zhì)聚合物;聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯等丙烯酸類軟質(zhì)聚合物;聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、表氯醇橡膠等環(huán)氧類軟質(zhì)聚合物;偏氟乙烯類橡膠、四氟化乙烯-丙烯橡膠等含氟類軟質(zhì)聚合物;天然橡膠、多肽、蛋白質(zhì)、聚酯類熱塑性彈性體、氯乙烯類熱塑性彈性體、聚酰胺類熱塑性彈性體等其它軟質(zhì)聚合物等。這些軟質(zhì)聚合物還可以具有交聯(lián)結(jié)構(gòu),此外,還可以通過改性反應(yīng)引入官能團(tuán)。
上述軟質(zhì)聚合物中,優(yōu)選二烯類軟質(zhì)聚合物,特別是氫化該軟質(zhì)聚合物的碳-碳不飽和鍵所得的氫化物,在橡膠彈性、機(jī)械強(qiáng)度、柔軟性和分散性等方面優(yōu)異。軟質(zhì)聚合物的混合量,根據(jù)化合物的種類而不同,通常,若混合量過多,嵌段聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和透明度大大降低,不能用作透鏡。另外若混合量過少,會(huì)出現(xiàn)在高溫高濕度下成型品產(chǎn)生白色渾濁的情況?;旌狭肯鄬?duì)于100重量份嵌段共聚物,優(yōu)選為0.01~10重量份,更優(yōu)選為0.02~5重量份,特別優(yōu)選為0.05~2重量份。
向本發(fā)明中使用的嵌段聚合物中混合上述調(diào)合劑以形成嵌段共聚物組合物的方法,例如可以列舉在攪拌機(jī)、雙軸混合機(jī)、滾筒機(jī)、布拉混合機(jī)、擠出機(jī)等中將嵌段共聚物在熔融狀態(tài)下與調(diào)合劑進(jìn)行混合的方法、溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲蟹稚⒛痰姆椒ǖ?。?dāng)使用雙軸混合機(jī)時(shí),在大多數(shù)情況下,混合后通常在熔融狀態(tài)下以棒狀擠出,用細(xì)條切割器切割成顆粒狀而使用。
此外,除上述樹脂以外,還可以使用例如特開2003-73460號(hào)公報(bào)中所記載的包括降冰片烯類(ノルボルネン)開環(huán)(氫)聚合物的樹脂作為光學(xué)攝取鏡15的材料。
接下來(lái),對(duì)光學(xué)攝取鏡15的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先,將上述“包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”注射·填充至加熱至預(yù)定溫度的模具中,將該填充了樹脂的模具放置、冷卻使其固化。放置預(yù)定時(shí)間后,將固化的樹脂(成型品)從模具中取出,將該成型品于常溫下放置以進(jìn)一步冷卻。在這種狀態(tài)下維持預(yù)定的時(shí)間后,將該成型品轉(zhuǎn)移至恒溫槽,在比構(gòu)成該成型品的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下,將該成型品退火16小時(shí)或16小時(shí)以上,完成光學(xué)攝取鏡15的制造。這樣,可以制得殘余應(yīng)力得到充分緩解、像散性等光學(xué)特性得到大幅度地改善的光學(xué)攝取鏡15。
在以上的實(shí)施方式中,光學(xué)攝取鏡15由于注射成型后的成型品在比構(gòu)成該成型品的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下進(jìn)行了退火處理,殘余應(yīng)力得到充分的緩解,像散性、球面象差等光學(xué)特性也得到了大幅度的改善,該光學(xué)攝取鏡15的表面層上產(chǎn)生的雙折射也大幅度減少。
此外,本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式,在不違背本發(fā)明精神的范圍內(nèi),還可以進(jìn)行各種改進(jìn)和設(shè)計(jì)變化。
例如,在上述實(shí)施方式中,給出了本發(fā)明涉及的光學(xué)元件及其制造方法用于光學(xué)攝取鏡15的例子,但本發(fā)明涉及的光學(xué)元件及其制造方法還適用于構(gòu)成光學(xué)攝取鏡裝置1的準(zhǔn)直器11、分光器12、1/4波長(zhǎng)板、柱面鏡16、凹鏡17等,也適用于光學(xué)攝取鏡裝置1以外的用途中所使用的光學(xué)元件,總之,只要是在光軸方向上最大長(zhǎng)度為3mm或3mm以下,且在與光軸方向垂直的方向上的最大長(zhǎng)度為5mm或5mm以下的小型光學(xué)成型品,均適用。
實(shí)施例在本實(shí)施例中,將作為光學(xué)元件的光學(xué)攝取鏡進(jìn)行注射成型,對(duì)成型的各樣品,觀察其外形形狀,并測(cè)定球面象差和像散性。
(1)樣品的制造作為上述實(shí)施方式中闡述的“包括具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂”,采用日本ゼオン社制的ゼオネツクス340R(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為122℃;在JISK7121的差示掃描熱量分析(DSC)中以10℃/min的升溫速度測(cè)定的值),將該樹脂用規(guī)定的模具進(jìn)行注射成型,將該成型品在常溫下放置、冷卻,得到CD/DVD互換性光學(xué)攝取鏡成型品。各成型品的全部光學(xué)功能面上都具有衍射構(gòu)造,CD的數(shù)值孔徑(開口數(shù))(NA)為0.45,DVD的數(shù)值孔徑(NA)為0.65。各成型品,如圖2所示,均具有透鏡部和圍繞該透鏡部的凸緣部,在光軸方向的最大長(zhǎng)度(透鏡部的最大厚度)為2.00mm,在與光軸垂直的方向上的最大長(zhǎng)度(凸緣部的端部彼此相連的最大長(zhǎng)度)為5.00mm。
對(duì)這些成型品,使用烘箱或恒溫恒濕槽,進(jìn)行如表1所示的熱處理或濕熱處理。
(2)外形形狀的觀察。
對(duì)按照表1所示的處理?xiàng)l件進(jìn)行處理的各成型品,通過顯微鏡目測(cè)觀察其與設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)形狀的差別。如表1所示,除比較例2以外的成型品,外徑形狀與設(shè)計(jì)的相同,而對(duì)于比較例2的成型品,發(fā)現(xiàn)了很大的變形。
(3)球面象差和像散性的測(cè)定對(duì)按照表1所示的處理?xiàng)l件進(jìn)行處理的各成型品,在用公知的方法并用能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的干涉儀(使用波長(zhǎng)650nm)測(cè)定球面象差和像散性。各樣品的測(cè)定結(jié)果列于表1。如表1所示,當(dāng)熱處理或濕熱處理溫度高于樹脂材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-35℃的溫度(本實(shí)施例中為87℃)時(shí),變形大,無(wú)法進(jìn)行象差測(cè)定(比較例2)。此外,當(dāng)熱處理或濕熱處理溫度低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-45℃的溫度(本實(shí)施例中為77℃),以及不進(jìn)行熱處理、濕熱處理時(shí),由于殘余應(yīng)力沒能得到充分的緩解,所得值達(dá)到實(shí)際使用中所不能承受的高值(比較例3,4,6)。
表1


象差測(cè)定結(jié)果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)0.02或0.02以上實(shí)際應(yīng)用中不能承受的水平;0.01或0.01以上,低于0.02能夠使用,非優(yōu)選的水平;0.005或0.005以上,低于0.01能夠使用;低于0.005完全能夠使用,優(yōu)選的水平。
如表1所示,即使熱處理或濕熱處理溫度處在樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-45℃的溫度至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-35℃的溫度范圍內(nèi),如果處理時(shí)間不到16小時(shí),也不能充分緩解應(yīng)力,象差水平為不能實(shí)用(比較例1、5)。此外,當(dāng)處理150小時(shí)或150小時(shí)以上時(shí),可以獲得更優(yōu)選的象差水平(實(shí)施例1,2,4,5)。
此外,如果處理溫度在樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-45℃至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-35℃的范圍內(nèi),且處理時(shí)間為16小時(shí)或16小時(shí)以上,在任何濕度條件下處理,作為象差水平,在實(shí)用方面不成問題,但在各溫度下于相對(duì)濕度為40~80%的條件下進(jìn)行處理時(shí),透鏡性能方面能夠獲得優(yōu)選的結(jié)構(gòu),在55~65%的濕度下進(jìn)行處理時(shí),可獲得特別優(yōu)選的效果(實(shí)施例1)。
由以上可知,將注射成型后的成型品在比構(gòu)成它們的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下,并優(yōu)選在各溫度下相對(duì)濕度為40~80%、特別優(yōu)選為55~65%的條件下,熱處理或濕熱處理16小時(shí)或16小時(shí)以上,優(yōu)選150小時(shí)或150小時(shí)以上,對(duì)充分緩解小型光學(xué)元件中的殘余應(yīng)力很有用。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件,該光學(xué)元件在光軸方向上的最大長(zhǎng)度為4mm或4mm以下,且在與光軸方向垂直的方向上最大長(zhǎng)度為6mm或6mm以下,其特征在于,將包含具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中進(jìn)行成型后,在比該樹脂通過基于JIS K7121的差示掃描熱量分析法(DSC)以10℃/min的升溫速度測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下進(jìn)行16小時(shí)或16小時(shí)以上的熱處理或濕熱處理。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件,其中,熱處理或濕熱處理時(shí)間為150小時(shí)或150小時(shí)以上。
3.如權(quán)利要求1和2所述的光學(xué)元件,其中,濕熱處理時(shí)各溫度下的相對(duì)濕度為40~80%。
4.如權(quán)利要求1和2所述的光學(xué)元件,其中,濕熱處理時(shí)各溫度下的相對(duì)濕度為55~65%。
5.如權(quán)利要求1~4所述的光學(xué)元件,其特征在于,上述樹脂包括符合以下條件的脂環(huán)狀烴類共聚物在重均分子量(Mw)為1,000~1,000,000的聚合物的所有重復(fù)單元中,含有合計(jì)量為90重量%或90重量%以上的具有下式(1)表示的脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元(a)和下式(2)和/或下式(3)表示的鏈狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元(b),且重復(fù)單元(b)的含量為1重量%或1重量%以上而低于10重量%,重復(fù)單元(a)的鏈滿足以下關(guān)系式(Z)A≤0.3×B…(Z)(關(guān)系式(Z)中,A=(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元的鏈的重均分子量),B=(脂環(huán)狀烴類共聚物的重均分子量(mw)×(具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元數(shù)/構(gòu)成脂環(huán)狀烴類共聚物的所有重復(fù)單元數(shù)));化1
化2
化3
(式(1)中,X為脂環(huán)狀烴基,式(1)、式(2)和式(3)中,R1~R13各自獨(dú)立地為氫原子、鏈狀烴基、鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基、硅烷基以及被極性基團(tuán)(鹵原子、烷氧基、羥基、醚基、酯基、氰基、酰胺基、酰亞胺基或硅烷基)取代的鏈狀烴基,式(3)中,“………”為碳-碳飽和鍵或不飽和鍵)。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件,其特征在于,上述樹脂包括一種嵌段聚合物,該嵌段聚合物包括具有下式(11)表示的重復(fù)單元[1]的聚合物嵌段[A]和具有下式(11)表示的重復(fù)單元[1]和下式(12)表示的重復(fù)單元[2]或/和下式(13)表示的重復(fù)單元[3]的聚合物嵌段[B],上述聚合物嵌段[A]中的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比a(摩爾%)與上述聚合物嵌段[B]中的重復(fù)單元[1]的摩爾百分比b(摩爾%)的關(guān)系為a>b,化4
化4
(式(11)中,R1為氫原子或碳數(shù)1~20的烷基,R2-R12分別獨(dú)立地為氫原子、碳數(shù)1~20的烷基、羥基、碳數(shù)1~20的烷氧基或鹵素基團(tuán),)化5
(式(12)中,R13為氫原子或碳數(shù)1~20的烷基,)化6
(式(13)中,R14和R15分別獨(dú)立地為氫原子或碳數(shù)1~20的烷基)。
7.如權(quán)利要求1~6任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件,其特征在于,作為光學(xué)拾取裝置的光學(xué)攝取鏡使用。
8.一種制造光學(xué)元件的方法,該法是一種在光軸方向上的最大長(zhǎng)度為4mm或4mm以下,且在與光軸方向垂直的方向上最大長(zhǎng)度為6mm或6mm以下的光學(xué)元件的制造方法,其特征在于,將包括具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中進(jìn)行成型,將成型后的上述樹脂在比通過基于JISK7121的差示掃描熱量分析法以10℃/min的升溫速度測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下進(jìn)行16小時(shí)或16小時(shí)以上的熱處理或濕熱處理。
9.如權(quán)利要求8所述的制造光學(xué)元件的方法,其中,熱處理時(shí)間或濕熱處理時(shí)間為150小時(shí)或150小時(shí)以上。
10.如權(quán)利要求8和9所述的制造光學(xué)元件的方法,其中,濕熱處理時(shí)各溫度下的相對(duì)濕度為40~80%。
11.如權(quán)利要求8和9所述的制造光學(xué)元件的方法,其中,濕熱處理時(shí)各溫度下的相對(duì)濕度為55~65%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件,其特征在于該光學(xué)元件在光軸方向上的最大長(zhǎng)度為4mm或4mm以下,且在與光軸方向垂直的方向上最大長(zhǎng)度為6mm或6mm以下,將包括具有脂環(huán)狀結(jié)構(gòu)的聚合物的樹脂注射至模具中進(jìn)行成型后,在比該樹脂通過基于JIS K7121的差示掃描熱量分析法(DSC)以10℃/min的升溫速度測(cè)定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低35~45℃的溫度下進(jìn)行16小時(shí)或16小時(shí)以上的熱處理或濕熱處理。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1754674SQ20051006976
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者小嶋健 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社
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