光學用聚合物以及將其成型而成的光學元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及用于成型光學有效面大、即光學缺陷少的薄壁形狀的光學元件的光學 用聚合物。此時，例如在光學元件為透鏡的情況下，所述光學有效面大指的是相對于透鏡整 體而言的光學有效面。
【背景技術】
[0002] 伴隨近年來電子技術的發展，電子電氣設備的輕質化、小型化、薄型化不斷發展。 尤其是，在便攜電話類中，針對所搭載的相機單元，要求其形狀實現薄型、小半徑化，并且 在其畫質方面也要求F值特性（光圈值；F-number)和MTF(調制傳遞函數（Modulation Transfer Function))特性（對比度再現比）良好。因此，不僅要求在搭載的相機單元中使 用的光學透鏡的薄壁化，其形狀也變得復雜。由此，就在搭載的相機單元中使用的光學透鏡 而言，其發展趨勢不是要具有均等的厚度，而是要發展薄壁部與厚壁部并存的壁厚不均化。
[0003] 另外，對于在搭載的相機單元中使用的光學透鏡而言，還要求其能夠通過制造成 本低、適于大量生產的注塑成型法來制造。通常，直徑小于lcm的小徑透鏡，其光學有效面 大。但是，在利用注塑成型形成透鏡的情況下，由于會產生熔接痕（weld line)、雙折射不 均，因此難以擴大光學有效面。
[0004] 作為注塑成型小型且薄壁的透鏡的方法，在專利文獻1中提出了使用一種包含降 冰片烯類聚合物和蠟的組合物。但是，如果配合蠟則有時蠟會滲出至成型體表面，引發模具 污染等問題。另外，在專利文獻2中公開了具有給定單體組成的聚合物的薄壁成型性優異， 其提供了光學特性、耐熱性達到高度平衡的小型且薄壁的透鏡。
[0005] 另外，作為可提供防濕性、透明性和耐熱性的平衡優異、適宜用于包裝材料、電子 設備用密封材料的膜的降冰片烯類開環共聚物，在專利文獻3中公開了在碳原子數14~40 的直鏈a-烯烴存在下使降冰片烯類單體開環聚合而得到的聚合物。
[0006] 現有專利文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特開2009-138111號公報
[0009] 專利文獻2 :日本特開2010-150443號公報
[0010] 專利文獻3 :日本特開2012-57122號公報
【發明內容】
[0011] 發明要解決的問題
[0012] 本發明的目的在于提供用于成型即使為薄壁且壁厚不均也不會產生光學缺陷、即 光學有效面大的光學元件的光學用聚合物。
[0013] 本發明人等發現，在欲使用被認為適宜用作薄壁成型性優異的光學材料的專利文 獻2中具體公開的聚合物來注塑成型小徑且薄壁的透鏡時，由于光學透鏡的澆口（gate)附 近的雙折射大，并且在澆口相反側會發生熔接痕而引發光學缺陷，因此光學有效面變窄。
[0014] 通常，注塑成型法實施下述工序：（1)注塑工序：將熔融樹脂填充到模具腔內；（2) 保壓工序：在澆口封閉之前向腔內施加壓力，注入與因注塑工序中填充的熔融樹脂和模具 接觸而發生冷卻收縮的量相當的樹脂；(3)冷卻工序：放開保壓后，保持成型品直至樹脂冷 卻。
[0015] 澆口附近的雙折射是基于下述原因而產生的，即，在上述保壓工序中，在熔融樹脂 的粘度變高的狀態下通過施加高壓力而注入熔融樹脂，由此，聚合物分子發生取向。
[0016] 熔接痕是在上述注塑工序中在被注入模具的樹脂的2種以上流動前端部的會合 界面處顯示的線狀的接合痕。一般認為，流動前端部的流動性關系到熔接痕的原因，為了減 少熔接痕，已研宄了提高流動性。如果熔接痕長，則光學有效面變窄，因此特別是在小型且 薄壁的光學透鏡中會產生問題。本發明人等嘗試使用流動性不同的聚合物來成型薄壁且壁 厚不均的透鏡，結果確認到，即使為流動性不同的聚合物，也會產生相同長度的熔接痕。
[0017] 為此，本發明人進行了研宄，結果發現，具有給定熔融粘度分布的聚合物在薄壁且 壁厚不均的透鏡成型中，能夠抑制熔接痕的產生，能夠抑制光學缺陷的產生，從而想到了本 發明。
[0018] 進一步，本發明人等對為了擴大相對于小型且薄壁的透鏡整體而言的光學有效面 進行了深入研宄，結果發現，在將專利文獻3中公開的膜用降冰片烯類聚合物適用于注塑 成型法來成型光學透鏡時，具有特異性地降低澆口附近的雙折射的效果。該效果并不限定 于小型且薄壁的透鏡，對于通過注塑成型法得到的光學元件而言是通常可獲得的效果。
[0019] 另外，對于銀條紋，通常采用的是對樹脂粒料、成型體進行充分干燥、防止揮發分 解氣體的產生等通過改善操作環境和調整成型條件來進行抑制的方法。
[0020] 但本發明人等經研宄發現，采用向反應體系內依次添加聚合性單體和碳原子數 14~40的a-烯烴的方法，可抑制成型體的銀條紋的產生。
[0021] 解決問題的方法
[0022] 由此，根據本發明，可提供一種光學用聚合物，其是在將290°C、剪切速度200(1/ s)時的熔融粘度設為nA，將290°C、剪切速度2000(l/s)時的熔融粘度設為nB時，滿足下 式⑴的聚合物，
[0023] (nA-nB)/nBX100 < 60 (1)。
[0024] 另外，根據本發明，可提供上述的光學用聚合物，其中，該光學用聚合物為降冰片 烯類聚合物。
[0025] 另外，根據本發明，可提供上述的光學用聚合物，其中，降冰片烯類聚合物的玻璃 化轉變溫度為100~160 °C。
[0026] 另外，根據本發明，可提供上述光學用聚合物，其中，降冰片烯類聚合物在分子末 端含有源自碳原子數14~40的a -烯烴的結構單元。
[0027] 另外，根據本發明，可提供上述的光學用聚合物，其中，降冰片烯類聚合物是使降 冰片烯單體在碳原子數14~40的a -烯烴的存在下聚合而成的降冰片烯類聚合物。
[0028] 另外，根據本發明，可提供上述的光學用聚合物，其中，降冰片烯類聚合物是經過 下述工序而得到的降冰片烯類聚合物，所述工序包括：將包含降冰片烯單體的聚合性單體 和碳原子數14~40的a -烯烴依次添加到至少包含聚合催化劑的溶劑中。
[0029] 另外，根據本發明，可提供一種光學元件，其是將上述光學用聚合物成型而成的光 學元件。
[0030] 另外，根據本發明，可提供上述的光學元件，其中，光學元件為光學透鏡。
[0031] 發明的效果
[0032] 將本發明的光學用聚合物成型而成的光學元件，由于光學有效面大、即光學缺陷 少，因此優選用作光學透鏡，尤其是，更優選用作小徑薄壁且壁厚不均形狀的光學透鏡，因 此最適合用作便攜電話的相機用透鏡。
【附圖說明】
[0033] 圖1是示出Rl > R2情況下的透鏡的圖。
[0034] 圖2是示出Rl < R2情況下的透鏡的圖。
[0035] 圖3是示出形成透鏡的模具的圖。
[0036] 符號說明
[0037] R1 :凸面近似為圓時的曲率半徑
[0038] R2 :凹面近似為圓時的曲率半徑
[0039] T1 :邊緣部的厚度 [0040] T2 :透鏡部最厚部的厚度
[0041] T3:透鏡部最薄部的厚度
【具體實施方式】
[0042] 本發明的光學用聚合物具有給定的熔融粘度分布。
[0043] (1)光學用聚合物
[0044] 就光學用聚合物而言，將在290 °C、剪切速度200 (1/s)時的熔融粘度設為nA、 將290°C、剪切速度2000(l/s)時的熔融粘度設為nB時，（1^-118)/118\100的值低 于60,優選低于50、更優選低于40。UA-nB)/nBX100的值越接近于0越優選，如果 (n A- n B) / n B x 100的值變大，則熔融粘度的剪切速度依賴性變大（流動曲線的斜率大）， 存在成型薄壁透鏡時在澆口相反側產生熔接痕的隱患，因此不優選。
[0045] 作為光學用聚合物的種類，只要具有透明性即沒有特別限定，可以列舉：聚碳酸酯 樹脂、聚丙烯酸類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、降冰片烯類聚合物等。
[0046] 在這些樹脂中，從耐熱性、透明性、低吸水性、低雙折射性優異的觀點出發，優選降 冰片烯類聚合物。
[0047] (2)降冰片烯類聚合物
[0048] 降冰片烯類聚合物是將作為具有降冰片烯骨架的單體的降冰片烯單體聚合而成 的聚合物，大致可以分為通過開環聚合得到的聚合物和通過加成聚合得到的聚合物。
[0049] 這里，包含降冰片烯單體的聚合性單體可以僅由降冰片烯單體組成，也可以是降 冰片烯單體和能夠與其發生開環或加成共聚的單體的混合物。
[0050] 作為通過開環聚合得到的聚合物，可以列舉：降冰片烯單體的開環聚合物、及降冰 片烯單體和能夠與其發生開環共聚的其它單體的開環聚合物、以及它們的氫化物等。
[0051] 作為通過加成聚合得到的聚合物，可以列舉：降冰片烯單體的加成聚合物、及降冰 片烯單體和能夠與其共聚的其它單體的加成聚合物等。這些聚合物中，從耐熱性、機械強度 等觀點來看，優選降冰片烯單體的開環聚合物氫化物以及降冰片烯單體的加成聚合物。
[0052] 〈降冰片烯單體〉
[0053] 作為降冰片烯單體，可以列舉四環十二碳烯類單體，除此之外，還可以列舉降冰片 烯類單體、雙環戊二烯類單體、橋亞甲基四氫芴類單體等。
[0054] 作為四環十二碳烯類單體，可列舉：四環[4.4.0.1 2'5. 17'1(1]-3_十二碳烯（四