JP2009093146A - 光学レンズおよびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】工業的に射出成型生産可能な、高屈折率、低アッベ数、低複屈折、高透明性を有する光学レンズを提供する。
【解決手段】2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン由来の構造単位を90mol%以上含有するポリカーボネート樹脂であって、該樹脂の光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、該樹脂のアッベ数が30以上35以下であり、重量平均分子量が15,000〜35,000であるポリカーボネート樹脂(A)と、スチレンと無水マレイン酸との共重合により得られるスチレン樹脂であって、無水マレイン酸由来の構造単位を3〜18mol%含有し、該樹脂の光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、該樹脂のアッベ数が30以上35以下であり、重量平均分子量が40,000〜400,000であるスチレン樹脂(B)を含有し、且つポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)との重量比(A/B)が40/60〜70/30の範囲である樹脂組成物からなる光学レンズであって、一個あたりの光軸方向の厚みが0.01mm〜30mmであり、且つ該体積が0.0001cm〜5.0cmである光学レンズ。
【選択図】なし

Description

本発明は、特定の構造を有するポリカーボネート樹脂と特定の構造を有するスチレン樹脂を構成成分とする樹脂組成物から得られる光学レンズに関する。
カメラ、フィルム一体型カメラ、ビデオカメラ等の各種カメラの光学系に使用される光学素子の材料として、光学ガラスあるいは光学用透明樹脂が使用されている。光学ガラスは、耐熱性や透明性、寸法安定性、耐薬品性等に優れ、様々な屈折率やアッベ数を有する多種類の材料が存在しているが、材料コストが高い上、成型加工性が悪く、また生産性が低いという問題点を有している。とりわけ、収差補正に使用される非球面レンズに加工するには、高いコストがかかるため実用上大きな障害となっている。
一方、光学用透明樹脂、中でも熱可塑性透明樹脂からなる光学レンズは、射出成型により大量生産が可能で、しかも非球面レンズの製造も容易であるという利点を有しており、現在カメラ用レンズとして使用されている。例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、通称ビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートあるいは非晶質ポリオレフィンなどが例示される。
しかしながら、光学用透明樹脂を光学レンズとして用いる場合、屈折率やアッベ数以外にも、透明性、耐熱性、低複屈折性が求められるため、樹脂の特性バランスによって使用箇所が限定されてしまうという弱点がある。例えば、ビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂は高屈折率、高耐熱性という利点を有しているが、複屈折が非常に大きいという欠点を有している。ポリスチレンは高屈折率という利点を有しているが、耐熱性が低く複屈折が大きいという欠点を有している。ポリメチルメタクリレートは複屈折が小さいが、ガラス転移温度、耐熱性が低く、屈折率が小さいため使用用途が限られる。非晶質ポリオレフィンは耐熱性が低く、複屈折は大きく、屈折率が小さいため使用用途が限られる。
光学レンズ用途に実用化されている光学用透明樹脂の中で屈折率が高いものとしては、ビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂(nd=1.583)、ポリスチレン(nd=1.588)がある。とりわけ、ビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂は、高屈折率でなおかつ優れた耐熱性および優れた機械特性を有するため光学レンズ用途に幅広く検討されてきた。しかしながら、ビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂、ポリスチレンとも、複屈折が大きいという弱点を有するため用途に限界があった。そのため、屈折率が高く、低複屈折でかつ物性バランスに優れた光学レンズ向け樹脂の開発が幅広く行われてきた。特に、近年のデジタルカメラにおいては、画素数の向上による解像度のアップに伴い、結像性能の高い、より高屈折率、低複屈折のカメラレンズ用光学材料が求められている。
また、光学ユニットの光学設計においては、互いにアッベ数が異なる複数のレンズを組み合わせて使用することにより色収差を補正することが知られている。例えば、アッベ数45〜60の脂環式ポリオレフィン樹脂製のレンズと低アッベ数のビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂製(nd=1.583、νd=30)のレンズを組み合わせて色収差を補正することが行われている。そのため、レンズ材料の低アッベ数化は必要不可欠である。
上述の材料の複屈折を小さくする方法として、符号の異なる正負の複屈折を持つ組成同士で、互いの複屈折を打ち消しあう手法が挙げられる。複屈折の正負は、高分子主鎖方向の分極率と高分子側鎖方向の分極率の差で決定される。る。複屈折を小さくする方法として、樹脂の構成モノマー同士での複屈折相殺の方法が挙げられる。例えば、高分子側鎖方向に分極率の大きくなるフルオレン構造を有するビスフェノール類の報告がなされている(特許文献1参照)。
樹脂構成モノマー同士での複屈折相殺の方法に加え、異符号の複屈折を持つ樹脂同士を混ぜ合わせる方法も挙げられる。例えば、高分子主鎖方向の分極率の方が高分子側鎖方向の分極率より大きくなるビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂は正の複屈折となり、高分子側鎖方向の分極率の方が大きくなるスチレン樹脂は負の複屈折となり、それら異符号の複屈折を持つ材料を組み合わせることにより複屈折を低減させる方法は多く提案がなされている(特許文献2、3参照)。
しかしながら、本発明者らの検討の結果、それら報告中の樹脂組成からなる材料では、正負の固有複屈折を打ち消し合うには不十分であり、また最も重大な問題としてそれら材料からなる光学レンズは濁りが生じてしまい、実用上、看過できない透明性であった。
それら濁りを改善する提案を行っている報告もある(特許文献2、3参照)。しかしながら、本発明者らの検討の結果、それら報告中の樹脂組成からなる材料では、正負の固有複屈折を打ち消し合うには組成比等、用いる樹脂に対する検討が不十分であり、また濁りを低減させているものの、効果は小さく実用上看過できない透明性であった。
このように、高屈折率、低アッベ数、低複屈折、高透明性、高ガラス転移温度(耐熱性)をバランス良く有する光学レンズはこれまでに知られていなかった。
特開平7−109342号公報 特開平10−101786号公報 特開平10−101787号公報
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、特定の構造を有するポリカーボネート樹脂と特定の構造を有するスチレン樹脂からなる、工業的に射出成型生産可能な、高屈折率、低アッベ数、低複屈折、高透明性を有するカメラ用途に好適な光学レンズを提供する。
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、特定構造を有するポリカーボネート樹脂と特定構造を有するスチレン樹脂を特定範囲の重量比で含有する樹脂組成物からなる光学レンズがカメラ用途に好適な性能バランスを発現することを見出し本発明に到達した。すなわち本発明はつぎのとおりである。
(1)2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン由来の構造単位を90mol%以上含有するポリカーボネート樹脂であって、該樹脂の光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、該樹脂のアッベ数が30以上35以下であり、重量平均分子量が15,000〜35,000であるポリカーボネート樹脂(A)と、スチレンと無水マレイン酸との共重合により得られるスチレン樹脂であって、無水マレイン酸由来の構造単位を3〜18mol%含有し、該樹脂の光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、該樹脂のアッベ数が30以上35以下であり、重量平均分子量が40,000〜400,000であるスチレン樹脂(B)を含有し、且つポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)との重量比(A/B)が40/60〜70/30の範囲である樹脂組成物からなる光学レンズであって、一個あたりの光軸方向の厚みが0.01mm〜30mmであり、且つ該体積が0.0001cm〜5.0cmである光学レンズ。
(2)前記樹脂組成物の還元粘度が、塩化メチレンを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液の20℃において0.2dl/g以上2.0dl/g以下である前記(1)記載の光学レンズ。
(3)光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、且つアッベ数が30〜35である前記(1)または(2)記載の光学レンズ。
(4)1mmの光路長において全光線透過率が85.0%以上98.0%以下である前記(1)〜(3)のいずれかに記載の光学レンズ。
(5)1mmの光路長において透過してくる光線に占める散乱光の比率が0.01%以上3.0%以下である前記(1)〜(4)のいずれかに記載の光学レンズ。
(6)1mmの光路長において透過してくる光線をエリプソメトリー(PEMデュアルロックイン)で測定した時に、複屈折値が−300nm以上300nm以下である前記(1)〜(5)のいずれかに記載の光学レンズ。
(7)前記(1)〜(6)のいずれかに記載の光学レンズを備えたカメラ。
(8)前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記スチレン樹脂(B)を重量比(A/B)40/60〜70/30の範囲でブレンドした後射出成型する前記(1)記載の光学レンズを製造する方法。
(9)ブレンドする際、200℃以上265℃以下の樹脂溶融状態で練り合わせる前記(8)記載の光学レンズの製造方法。
(10)射出成型する際、射出成型機の金型温度が80℃以上130℃以下である前記(8)または(9)記載の光学レンズの製造方法。
本発明によれば、低複屈折で実質的に光学歪みのない優れた高屈折率光学レンズを得ることができる。本発明の光学レンズは、射出成型可能で生産性が高く安価であるため、カメラ、望遠鏡、双眼鏡、テレビプロジェクター等、従来、高価な高屈折率ガラスレンズが用いられていた分野に用いることができ極めて有用である。また、本発明により、ガラスレンズでは技術的に加工の困難な高屈折率低複屈折非球面レンズを射出成型により簡便に得ることができ、極めて有用である。
本発明における光学レンズの構成成分であるポリカーボネート樹脂(A)は、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン由来の構造単位を90mol%以上含有する。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)を得るためには、炭酸エステル形成化合物からポリカーボネートを製造する際に用いられている公知の方法、例えばビスフェノール類とホスゲンとの直接反応(ホスゲン法)、あるいはビスフェノール類とビスアリールカーボネートとのエステル交換反応(エステル交換法)などの方法を採用することができる。
炭酸エステル形成化合物としては、例えばホスゲンや、ジフェニルカーボネート、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネートなどのビスアリルカーボネートが挙げられる。これらの化合物は2種類以上併用することも可能である。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)を得るために、いわゆるホスゲン法を用いる場合、通常酸結合剤および溶媒の存在下において、ビスフェノール類とホスゲンを反応させる。酸結合剤としては、例えばピリジンや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物などが用いられ、また溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロホルムなどが用いられる。
さらに、縮重合反応を促進するために、トリエチルアミンのような第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩などの触媒を、また重合度調節には、フェノール、p−t−ブチルフェノール、p-クミルフェノール、長鎖アルキル置換フェノール、オレフィン置換フェノール等一官能基化合物を分子量調節剤として加えることが好ましい。また、所望に応じ亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイトなどの酸化防止剤や、フロログルシン、イサチンビスフェノールなど分岐化剤を少量添加してもよい。
反応温度は通常0〜150℃、好ましくは5〜40℃の範囲とするのが適当である。反応時間は反応温度によって左右されるが、通常0.5分〜10時間、好ましくは1分〜2時間である。また、反応中は、反応系のpHを10以上に保持することが望ましい。
一方、本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)を得るために、いわゆるエステル交換法を用いる場合、ビスフェノール類とビスアリールカーボネートとを混合し、減圧下で高温において反応させる。反応温度は通常150〜350℃、好ましくは200〜300℃の範囲の温度において行われ、また減圧度は最終で好ましくは1mmHg以下にして、エステル交換反応により生成した該ビスアリールカーボネートから由来するフェノール類を系外へ留去させる。反応時間は反応温度や減圧度などによって左右されるが、通常1〜4時間程度である。反応は窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく。また、所望に応じ、分子量調節剤、酸化防止剤や分岐化剤を添加して反応を行ってもよい。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)は光線d線(波長587.6nm)にて屈折率が1.582〜1.588を取る必要がある。この屈折率範囲以外ではスチレン樹脂との屈折率差が広がり、それを基にした濁りが光学レンズに無視できない程度に生じるようになり、実用上大きな障害となってしまう。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)は、そのアッベ数が30〜35を取る必要がある。このアッベ数の範囲以外ではスチレン樹脂とのアッベ数差が広がり、それを基にした濁りが光学レンズに無視できない程度に生じるようになり、実用上大きな障害となってしまう。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)は、ポリスチレン換算重量平均分子量が15,000〜35,000、好ましくは20,000〜34,000、より好ましくは25,000〜33,000である。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)がレンズに対し十分な強度を与えるためには、その還元粘度が0.20〜2.0dl/gであることが好ましい。これはポリスチレン換算重量平均分子量で表現すると15,000〜35,000に相当する。ポリカーボネート樹脂(A)の還元粘度は好ましくは0.23〜0.84dl/g、より好ましくは0.30〜0.64である。還元粘度が2.0dl/gを超えると十分な成型性が得られなくなるため好ましくない。一方、還元粘度が0.20dl/gより小さくなると成型体の著しい強度不足が起こり、実使用が不可能となる。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)には、各種の添加剤、例えば、高分子改質剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤などを適量配合することができる。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)は、異物含有量が極力少ないことが望まれ、溶融原料の濾過、触媒液の濾過が好適に実施される。フィルターのメッシュは0.01μm以上5μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以上1μm以下である。さらに、生成するポリカーボネート樹脂のポリマーフィルターによる濾過が好適に実施される。ポリマーフィルターのメッシュは0.5μm以上100μm以下であることが好ましく、より好ましくは1.0μm以上30μm以下である。また、樹脂ペレットを採取する工程は当然低ダスト環境でなければならず、クラス1000以下であることが好ましく、より好ましくはクラス100以下である。なお、ここでいうクラス1000とは、0.5μm以上の粒子を基準とし、1立法フィート中の粒子数が1000個であることを意味する。またここでいうクラス100とは、0.5μm以上の粒子を基準とし、1立法フィート中の粒子数が100個であることを意味する。
本発明における光学レンズの構成成分としてのスチレン樹脂(B)は、無水マレイン酸とスチレンとの共重合により得られるものであり、無水マレイン酸由来の構造単位を3〜18mol%含有する。好ましくは5〜14mol%、より好ましくは7〜10である。スチレン樹脂(B)の製造には公知の重合方法を採用することができる。本発明に使用されるスチレン樹脂(B)はランダム、ブロックおよび交互共重合構造のいずれをとっても良い。
本発明に用いるスチレン樹脂(B)がレンズに対し十分な強度を与えるためにはポリスチレン換算重量平均分子量が40,000以上あれば良く、ポリスチレン換算重量平均分子量が400,000までは成型に耐えうる流動性を確保できる。ポリスチレン換算重量平均分子量は40,000〜400,000、好ましくは100,000〜300,000、より好ましくは150,000〜250,000である。
本発明に用いるスチレン樹脂(B)は光線d線(波長587.6nm)にて屈折率が1.582〜1.588を取る必要がある。この屈折率範囲以外ではポリカーボネート樹脂との屈折率差が広がり、それを基にした濁りが光学レンズに無視できない程度に生じるようになり、実用上大きな障害となってしまう。好ましくは1.582〜1.586、より好ましくは1.582〜1.585である。
本発明に用いるスチレン樹脂(B)はそのアッベ数が30〜35を取る必要がある。このアッベ数の範囲以外ではポリカーボネート樹脂とのアッベ数差が広がり、それを基にした濁りが光学レンズに無視できない程度に生じるようになり、実用上大きな障害となってしまう。好ましくは30〜34、より好ましくは30〜33である。
本発明に用いるスチレン樹脂(B)には、各種の添加剤、例えば、高分子改質剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤などを適量配合することができる。
本発明に用いるスチレン樹脂(B)は、異物含有量が極力少ないことが望まれ、溶融原料の濾過、触媒液の濾過が好適に実施される。フィルターのメッシュは0.01μm以上5μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1μm以上1μm以下である。さ
らに、生成するスチレン樹脂のポリマーフィルターによる濾過が好適に実施される。ポリマーフィルターのメッシュは0.5μm以上100μm以下であることが好ましく、より好ましくは1.0μm以上30μm以下である。また、樹脂ペレットを採取する工程は当然低ダスト環境でなければならず、クラス1000以下であることが好ましく、より好ましくはクラス100以下である。
本発明に用いる樹脂組成物は上記ポリカーボネート樹脂(A)と上記スチレン樹脂(B)を重量割合(A/B)で40/60〜70/30の範囲で含有する。好ましくは45/55〜70/30、より好ましくは50/50〜65/35含有する。ポリカーボネート樹脂(A)が40より小さくなると、光学レンズの複屈折が負の符号にて大きくなるため好ましくない。ポリカーボネート樹脂(A)が70より多くなると、光学レンズの複屈折が正の符号にて大きくなるため好ましくない。
本発明に用いる樹脂組成物がレンズとして十分な強度を保つためには、その還元粘度が0.20〜2.0dl/gであることが好ましい。本発明に用いる樹脂組成物の還元粘度は好ましくは0.23〜0.84dl/g、より好ましくは0.30〜0.64である。還元粘度が2.0dl/gを超えると十分な成型性が得られなくなるため好ましくない。一方、還元粘度が0.20dl/gより小さくなると成型体の著しい強度不足が起こり、実使用が不可能となる。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)は、上記所定量の範囲内でブレンドされ、射出成型用材料として供される。
ポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)をブレンドする手段としては、押出機を用いて樹脂溶融状態にて混練する方法と、両樹脂を溶融させないで混合する方法があるが、その方法に限定はない。
ポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)とを溶融状態でブレンドする場合は、押出機により溶融樹脂温度200℃〜265℃、好ましくは220〜260℃、より好ましくは240〜255℃で混練しペレタイズする。これにより両樹脂がブレンドされた樹脂組成物のペレットが得られる。押出機の構成、スクリューの構成等は特に限定されない。押出機中の溶融樹脂温度が265℃を超えると樹脂が着色して光学レンズに不適となる。一方、樹脂温度が200℃を下回ると、樹脂粘度が上昇し、押出機中のスクリューとの摩擦熱による局所的な発熱により樹脂の着色が発生して光学レンズに不適となる。
ポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)とを溶融させない状態でブレンドする場合には、巨視的に偏在しないように混合するだけで良い。その方法は特に限定されないが、例えば、両樹脂を袋に所定量入れてよく振り混ぜた後に成型機に投入するだけの、いわゆるドライブレンドでも良い。
上記ブレンドにより、ポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)を構成成分として含有する光学レンズ用樹脂組成物が得られる。本発明の光学レンズは当該樹脂組成物をレンズ形状に射出成型することによって得ることができる。射出成型には一般の射出成型機や射出圧縮成型機等が用いられる。射出成型の成型条件は特に限定されないが、成型機中の樹脂温度は180〜280℃、好ましくは190℃〜270℃、より好ましくは210℃〜260℃である。また、射出圧力は50〜1700kg/cm、好ましくは70kg/cm〜1,500kg/cm、より好ましくは90kg/cm)〜1,300kg/cmである。金型温度は光学レンズへの金型形状転写性に影響を与えるため、80℃以上130℃以下、好ましくは85℃以上120℃以下、より好ましくは90℃以上110℃以下である。
光学レンズへの異物の混入を極力避けるため、成型環境も当然低ダスト環境でなければならず、クラス1000以下であることが好ましく、より好ましくはクラス100以下である。
このようにして得られる本発明の光学レンズは、JIS−K−7142の方法で測定した光線d線での屈折率が1.582〜1.588の範囲、好ましくは1.583〜1.587、より好ましくは1.584〜1.586である。
本発明の光学レンズは、JIS−K−7142の方法で測定したアッベ数が30〜35、好ましくは30〜34、より好ましくは30〜33である。
本発明の光学レンズは、エリプソメトリー:PEMデュアルロックインの方法で測定した複屈折値が−300nm以上300nm以下、好ましくは−100以上100nm以下、より好ましくは−50nm以上50nm以下である。
本発明の光学レンズは、積分球式光電光度法で測定した全光線透過率が85.0%以上99.0%以下、好ましくは87.0%以上98.0%以下、より好ましくは88.0%以上97.0%以下である。
本発明の光学レンズは、積分球式光電光度法で測定した全透過光線中に占める散乱光の比率、いわゆるヘイズが0.001%以上3.0%以下、好ましくは0.01%以上2.5%)下、より好ましくは0.1%以上2.0%以下である。
このように、本発明の光学レンズは高屈折率、低アッベ数、低複屈折率及び高透明性、低ヘイズ性を有するものであり、カメラ用途に好適である。
本発明の光学レンズは、必要に応じて非球面レンズの形で用いることもできる。非球面レンズは、1枚のレンズで球面収差を実質的にゼロとすることが可能であるため、複数の球面レンズの組み合わせで球面収差を取り除く必要がなく、軽量化および生産コストの低減が可能になる。従って、非球面レンズは、光学レンズの中でも特にカメラレンズとして有用である。非球面レンズの非点収差は0〜15mλであることが好ましく、より好ましくは0〜10mλ、特に好ましくは0〜8mλである。
本発明の光学レンズの光軸方向の厚みは、用途に応じて広範囲に設定可能である。特に制限はないが、好ましくは0.01〜30mm、より好ましくは0.1〜15mm、特に好ましくは0.3〜10mmである。また、本発明の光学レンズの体積は0.0001cm〜5.0cm、好ましくは0.001cm〜3.0cm、より好ましくは0.01cm〜1.0cmである。
本発明の光学レンズの表面には、必要に応じ、反射防止層あるいはハードコート層といったコート層が設けられていても良い。反射防止層は、単層であっても多層であっても良く、有機物であっても無機物であっても構わないが、無機物であることが好ましい。具体的には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム等の酸化物あるいはフッ化物が例示される。これらのうちでより好ましいものは酸化ケイ素、酸化ジルコニウムであり、更に好ましいものは酸化ケイ素と酸化ジルコニウムの組み合わせである。
また、反射防止層に関しては、単層/多層の組み合わせ、またそれらの成分、厚みの組み合わせ等について特に限定はされない。好ましくは2層構成又は3層構成、特に好ましくは3層構成である。また、該反射防止層全体として、光学レンズの厚みの0.00017%〜3.3%、具体的には0.05μm〜3μm、好ましくは1μm〜2μm、特に好ましくは0.1μm〜1μmとなるような厚みで形成するのがよい。
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例に何らの制限を受けるものではない。なお、実施例中の測定値は以下の方法あるいは装置を用いて測定した。
1)ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw):GPCを用い、クロロホルムを展開溶媒として、既知の分子量(分子量分布=1)の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。この検量線に基づいて、GPCのリテンションタイムから算出した。
2)ガラス転移温度(Tg):示差熱走査熱量分析計(DSC)により測定した。
3)屈折率nd、アッベ数νd:ポリカーボネート樹脂を3mm厚×8mm×8mmの直方体にプレス成型し、ATAGO(株)製屈折率計により測定した。
4)複屈折:日本分光(株)製エリプソメーターにより測定した。
5)射出成型機:住友重機械工業(株)製SH50を用いた。
6)全光線透過率:日本電色工業(株)製MODEL1001DPにより測定した。
なお、複屈折及び全光線透過率は、下記実施例で得られた光学レンズ(レンズ中心部厚み;9mm)について測定した。
実施例1
重量平均分子量は33,000、光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.583であり、アッベ数は30である、ビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンH−4000、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)7.0kgと、重量平均分子量は300,000、光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.586であり、アッベ数は32であり、無水マレイン酸由来の構造単位を8mol%含むスチレン樹脂(商品名:ダイラークD−232、ノバケミカル(株)製)3.0kgを押出し機にて255℃にて練り合わせ、ペレタイズして光学レンズ用樹脂組成物のペレットを得た。
該ペレットを100℃で5時間真空乾燥した後、シリンダー温度250℃、金型温度100℃で射出成型し、直径が9.4mm、両凸面の曲率半径が5.0mmの両凸レンズ(光軸方向厚み:5.8mm、体積:0.20cm)を得た。その光線d線(波長587.6nm)における屈折率を測定したところnd=1.583であり、アッベ数はν=30であった。
該樹脂レンズの複屈折を測定したところ、99nmであり、複屈折の極めて小さい実質的な光学歪みのないレンズであることが確かめられた。
また、全光線透過率を測定したところ90%であり、レンズを透過してくる光線に占める散乱光の比率を測定したところ、0.5%であった。
実施例2
ポリカーボネート樹脂として上記ユーピロンH−4000(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)6.0kgと、スチレン樹脂として上記ダイラークD−232(ノバケミカル(株)製)4.0kgを押出し機にて255℃にて練り合わせ、ペレタイズして光学レンズ用樹脂組成物のペレットを得た。
該ペレットを100℃で5時間真空乾燥した後、シリンダー温度250℃、金型温度100℃で射出成型し、直径が9.4mm、両凸面の曲率半径が5.0mmの両凸レンズ(光軸方向厚み:5.8mm、体積:0.20cm)を得た。その光線d線(波長587.6nm)における屈折率を測定したところnd=1.583であり、アッベ数はν=30であった。
該樹脂レンズの複屈折を測定したところ、25nmであり、複屈折の極めて小さい実質的な光学歪みのないレンズであることが確かめられた。
また、全光線透過率を測定したところ90%であり、レンズを透過してくる光線に占める散乱光の比率を測定したところ、0.4%であった。
実施例3
ポリカーボネート樹脂として上記ユーピロンH−4000(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)5.0kgと、スチレン樹脂として上記ダイラークD−232(ノバケミカル(株)製)5.0kgを押出し機にて255℃にて練り合わせ、ペレタイズして光学レンズ用樹脂組成物のペレットを得た。
該ペレットを100℃で5時間真空乾燥した後、シリンダー温度250℃、金型温度100℃で射出成型し、直径が9.4mm、両凸面の曲率半径が5.0mmの両凸レンズ(光軸方向厚み:5.8mm、体積:0.20cm)を得た。その光線d線(波長587.6nm)における屈折率を測定したところnd=1.584であり、アッベ数はν=31であった。
該樹脂レンズの複屈折を測定したところ、24nmであり、複屈折の極めて小さい実質的な光学歪みのないレンズであることが確かめられた。
また、全光線透過率を測定したところ90%であり、レンズを透過してくる光線に占める散乱光の比率を測定したところ、0.3%であった。
実施例4
ポリカーボネート樹脂として上記ユーピロンH−4000(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)4.0kgと、スチレン樹脂として上記ダイラークD−232(ノバケミカル(株)製)6.0kgを押出し機にて255℃にて練り合わせ、ペレタイズして光学レンズ用樹脂組成物のペレットを得た。
該ペレットを100℃で5時間真空乾燥した後、シリンダー温度250℃、金型温度100℃で射出成型し、直径が9.4mm、両凸面の曲率半径が5.0mmの両凸レンズ(光軸方向厚み:5.8mm、体積:0.20cm)を得た。その光線d線(波長587.6nm)における屈折率を測定したところnd=1.584であり、アッベ数はν=31であった。
該樹脂レンズの複屈折を測定したところ、86nmであり、複屈折の極めて小さい実質的な光学歪みのないレンズであることが確かめられた。
また、全光線透過率を測定したところ90%であり、レンズを透過してくる光線に占める散乱光の比率を測定したところ、0.3%であった。
比較例1
重量平均分子量は45,000、光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.583であり、アッベ数は30であるビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンS−3000、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)8.0kgと、重量平均分子量は300,000、光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.586であり、アッベ数は32であり、無水マレイン酸を7mol%含むスチレン樹脂としてダイラークD−232(ノバケミカル(株)製)2.0kgを押出し機にて255℃にて練り合わせ、ペレタイズして光学用樹脂組成物のペレットを得た。
該ペレットを100℃で5時間真空乾燥した後、シリンダー温度250℃、金型温度100℃で射出成型し、直径が9.4mm、両凸面の曲率半径が5.0mmの両凸レンズ(光軸方向厚み:5.8mm、体積:0.20cm)を得た。その光線d線(波長587.6nm)における屈折率を測定したところnd=1.583であり、アッベ数はν=30であった。
該樹脂レンズの複屈折を測定したところ、320nmであり、複屈折が大きい実質的な光学歪みの大きいレンズであることが確かめられた。
また、全光線透過率を測定したところ89%であり、レンズを透過してくる光線に占める散乱光の比率を測定したところ、0.6%であった。
比較例2
ポリカーボネート樹脂(上記ユーピロンH−4000、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)3.0kgと、スチレン樹脂(上記ダイラークD−232、ノバケミカル(株)製)7.0kgを押出し機にて255℃にて練り合わせ、ペレタイズして光学レンズ用樹脂組成物のペレットを得た。
該ペレットを100℃で5時間真空乾燥した後、シリンダー温度250℃、金型温度100℃で射出成型し、直径が9.4mm、両凸面の曲率半径が5.0mmの両凸レンズ(光軸方向厚み:5.8mm、体積:0.20cm)を得た。その光線d線(波長587.6nm)における屈折率を測定したところnd=1.583であり、アッベ数はν=30であった。
該樹脂レンズの複屈折を測定したところ、495nmであり、複屈折が大きく実質的な光学歪みが大きいレンズであることが確かめられた。
また、全光線透過率を測定したところ89%であり、レンズを透過してくる光線に占める散乱光の比率を測定したところ、0.6%であった。
比較例3
重量平均分子量は33,000、光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.583であり、アッベ数は30であるビスフェノールAを原料とするポリカーボネート樹脂(商品名:ユーピロンH−4000、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)5.0kgと、重量平均分子量は500,000、光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.586であり、アッベ数は32であり、無水マレイン酸由来の構造単位を18mol%含むスチレン樹脂(商品名:ダイラークD−332、ノバケミカル(株)製)5.0kgを押出し機にて255℃にて練り合わせ、ペレタイズして光学レンズ用樹脂組成物のペレットを得た。
該ペレットを100℃で5時間真空乾燥した後、シリンダー温度250℃、金型温度100℃で射出成型し、直径が9.4mm、両凸面の曲率半径が5.0の両凸レンズ(光軸方向厚み:5.8mm、体積:0.20cm)を得た。
その光線d線(波長587.6nm)における屈折率を測定したところnd=1.582であり、アッベ数はν=31であった。
該樹脂レンズの複屈折を測定したところ、75nmであり、複屈折が小さく実質的な光学歪みの小さいレンズであることが確かめられた。
しかし、全光線透過率を測定したところ82%であり、レンズを透過してくる光線に占める散乱光の比率を測定したところ、12%であった。

Claims (10)

  1. 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン由来の構造単位を90mol%以上含有するポリカーボネート樹脂であって、該樹脂の光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、該樹脂のアッベ数が30以上35以下であり、重量平均分子量が15,000〜35,000であるポリカーボネート樹脂(A)と、スチレンと無水マレイン酸との共重合により得られるスチレン樹脂であって、無水マレイン酸由来の構造単位を3〜18mol%含有し、該樹脂の光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、該樹脂のアッベ数が30以上35以下であり、重量平均分子量が40,000〜400,000であるスチレン樹脂(B)を含有し、且つポリカーボネート樹脂(A)とスチレン樹脂(B)との重量比(A/B)が40/60〜70/30の範囲である樹脂組成物からなる光学レンズであって、一個あたりの光軸方向の厚みが0.01mm〜30mmであり、且つ該体積が0.0001cm〜5.0cmである光学レンズ。
  2. 前記樹脂組成物の還元粘度が、塩化メチレンを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液の20℃において0.2dl/g以上2.0dl/g以下である請求項1記載の光学レンズ。
  3. 光線d線(波長587.6nm)における屈折率が1.582〜1.588であり、且つアッベ数が30〜35である請求項1または2記載の光学レンズ。
  4. 1mmの光路長において全光線透過率が85.0%以上98.0%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の光学レンズ。
  5. 1mmの光路長において透過してくる光線に占める散乱光の比率が0.01%以上3.0%以下である請求項1〜4のいずれかに記載の光学レンズ。
  6. 1mmの光路長において透過してくる光線をエリプソメトリー(PEMデュアルロックイン)で測定した時に、複屈折値が−300nm以上300nm以下である請求項1〜5のいずれかに記載の光学レンズ。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載の光学レンズを備えたカメラ。
  8. 前記ポリカーボネート樹脂(A)と前記スチレン樹脂(B)を重量比(A/B)40/60〜70/30の範囲でブレンドした後射出成型する請求項1記載の光学レンズを製造する方法。
  9. ブレンドする際、200℃以上265℃以下の樹脂溶融状態で練り合わせる請求項8記載の光学レンズの製造方法。
  10. 射出成型する際、射出成型機の金型温度が80℃以上130℃以下である請求項8または9記載の光学レンズの製造方法。
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