JP2009214486A - 非球面レンズの製造方法および該製造方法により得られる非球面レンズ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱可塑性樹脂フィルム1をガラス製基板の一方の面に配置して、該ガラス製基板2表面に配置された熱可塑性樹脂フィルムに非球面レンズ部に対応した形状の凹部を有する金型を熱時当接することにより、該熱可塑性樹脂フィルムをレンズ型に成形するとともに、該熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板表面3に熱圧着して一体化することを特徴とする非球面レンズの製造方法。
【選択図】図3
Description
このようなハイブリッドレンズの製造工程は、まず、球面ガラスレンズを基材として、そのガラスレンズ基材と、その一方あるいは両方に非球面形状を転写する成形型とを組み合わせる工程を経る。そして、母材と成形型との間に樹脂組成物を充填し、光または熱により樹脂組成物を硬化させ、成形型を脱離する工程を経ることにより、表面が非球面形状になったハイブリッドレンズが製造される。
本発明の非球面レンズの製造方法は、熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板の一方の面に配置して、該ガラス製基板表面に配置された熱可塑性樹脂フィルムに非球面レンズ部に対応した形状の凹部を有する金型を熱時当接することにより、該熱可塑性樹脂フィルムをレンズ型に成形するとともに、該熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板表面に熱圧着して一体化することを特徴とするものである。
上記熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂を成形してなることが好ましく、さらに熱可塑性樹脂組成物をキャスト成形法または押出し成形法により成形してなるのが好ましい。
また、本発明の非球面レンズは、環状オレフィン系樹脂を含む熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板の一方の面に配置して、該ガラス製基板表面に配置された該樹脂フィルムに非球面レンズ部に対応した形状の凹部を有する金型を熱時当接することにより、該樹脂フィルムをレンズ型に成形するとともに、該樹脂フィルムをガラス製基板表面に熱圧着して一体化することにより製造されることを特徴とするものである。
<非球面レンズの製造方法>
本発明の非球面レンズの製造方法は、熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板の一方の面に配置して、該ガラス製基板表面に配置された熱可塑性樹脂フィルムに非球面レンズ部に対応した形状の凹部を有する金型を熱時当接することにより、該熱可塑性樹脂フィルムをレンズ型に成形するとともに、該熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板表面に熱圧着して一体化することを特徴とするものである。すなわち、該製造方法は以下の4工程からなる。
工程(2):工程(1)で得られた熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板の一方の面に配置する。
〔工程(1)〕
工程(1)は、熱可塑性樹脂をフィルムに成形し、熱可塑性樹脂フィルムを得る工程である。
例えば、図2に示す金型4のように、中央部ほど空間部の背が高く外周縁部に近づくほど空間部の背の低い湾曲した構造を有する凹部5において、中央部のもっとも窪みの深い部分である最深部10までの深さをZとした場合、下部のガラス製基板に平板を用いるならば、Z=0.3mmに対し、熱可塑性樹脂フィルムの厚さは0.4〜0.5mmであることが好ましい。
工程(2)は、工程(1)で得られた熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板の一方の面に配置する工程である。
工程(3)は、工程(2)で配置した熱可塑性樹脂フィルムに、金型を熱時当接することによって、該熱可塑性樹脂フィルムをレンズ型に成形するとともに、該熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板表面に熱圧着する工程である。
このような金型4を熱時当接することによって、熱可塑性樹脂フィルム1とガラス製基板2〜3とが熱圧着されると同時に、熱可塑性樹脂フィルム1が、金型が有する凹部に対応した凸部に形成される。すなわち、この熱時当接によって、熱可塑性樹脂フィルムが加熱軟化しつつ、金型の凹部に対応したレンズ形状に凸設され、ガラス製基板に圧接される。その結果、熱可塑性樹脂フィルム1からなるレンズとガラス製基板2〜3とが密着し一体化された非球面レンズが得られる。
工程(4)は、工程(3)で得られた非球面レンズを冷却する工程である。
熱圧着後、工程(3)で得られる非球面レンズの冷却方法については特に限定されないが、通常、加圧状態で所定温度に設定したプレス板間で冷却される。冷却時の金型温度は、用いる熱可塑性樹脂のガラス転移温度Tgを基準に、通常Tg−50℃〜Tg−10℃である。金型温度が上記範囲内であると、金型からの取り出しがスムーズであるとともに、残留応力が発生しにくいので好適である。
上記非球面レンズの径および厚さは、用いるレンズの用途に好適なサイズのものが用いられ、特に限定されない。
本発明の非球面レンズは、熱可塑性樹脂として環状オレフィン系樹脂を用いて、本発明の製造方法により得られるものである。
上記式(I)において、R1およびR3が、それぞれ独立に、水素原子、または炭素原子数が好ましくは1〜10、より好ましくは1〜4、特に好ましくは1もしくは2の炭化水素基であり;R2およびR4のうちの一方が、水素原子であり、他方が上記1価の極性基であることがより好ましい。この場合、R1またはR3で表される上記炭化水素基としては、アルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。さらに、R2およびR4のうちの一方が、下記式(II)で表される極性基である環状オレフィンを用いると、高いガラス転移温度および低い吸湿性を有するとともに、各種材料との密着性に優れた環状オレフィン系樹脂が得られる点で好ましい。
上記式(II)中、Rは、炭素原子数が好ましくは1〜12、さらに好ましくは1〜4、特に好ましくは1または2の炭化水素基を表す。ここで、上記炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。また、nは、通常0〜5を表し、nの値が小さいほど、ガラス転移温度が高い環状オレフィン系樹脂が得られるため好ましく、nが0である環状オレフィン(−COOR)は合成が容易であるため特に好ましい。
よびR4が水素原子を表すと、吸湿性の低い環状オレフィン系樹脂が得られる点で好まし
い。
上記環状オレフィンとしては、具体的には、以下の化合物が例示できるが、これらの化
合物に限定されるものではない。
ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
トリシクロ[4.3.0.12,5]−8−デセン、
トリシクロ[4.4.0.12,5]−3−ウンデセン、
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
ペンタシクロ[6.5.1.13,6.02,7.09,13]−4−ペンタデセン、
5−メチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−エチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチル−5−メトキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−シアノビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデ
セン、
8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデ
セン、
8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセ
ン、
−ドデセン、
8−メチル−8−エトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3
−ドデセン、
8−メチル−8−n−プロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10
]−3−ドデセン、
8−メチル−8−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10
]−3−ドデセン、
8−メチル−8−n−ブトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]
−3−ドデセン、
5−エチリデンビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
5−フェニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−フェニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
5−フルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−ペンタフルオロエチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−メチル−5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリス(フルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6,6−テトラフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6,6−テトラキス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
ト−2−エン、
5,6−ジフルオロ−5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−5−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−フルオロ−5−ペンタフルオロエチル−6,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジフルオロ−5−ヘプタフルオロ−iso−プロピル−6−トリフルオロメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5−クロロ−5,6,6−トリフルオロビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,6−ジクロロ−5,6−ビス(トリフルオロメチル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−6−トリフルオロメトキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
5,5,6−トリフルオロ−6−ヘプタフルオロプロポキシビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、
8−フルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−ジフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−ペンタフルオロエチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン
、
8,8−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3
−ドデセン、
−ドデセン、
8−メチル−8−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3
−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン
、
8,8,9−トリス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10
]−3−ドデセン、
8,8,9,9−テトラフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ド
デセン、
8,8,9,9−テトラキス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5
.17,10]−3−ドデセン、
8,8−ジフルオロ−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5
.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−トリフルオロメトキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,8,9−トリフルオロ−9−ペンタフルオロプロポキシテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−フルオロ−8−ペンタフルオロエチル−9,9−ビス(トリフルオロメチル)テトラ
シクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8,9−ジフルオロ−8−ヘプタフルオロiso−プロピル−9−トリフルオロメチルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−クロロ−8,9,9−トリフルオロテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−
3−ドデセン、
8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−(2,2,2−トリフルオロエトキシカルボニル)テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン等が挙げられる。
(1)上記式(I)で表される環状オレフィンの開環重合体、
(2)上記式(I)で表される環状オレフィンと共重合性単量体との開環共重合体、
(3)上記(1)または(2)の開環(共)重合体の水素添加(共)重合体、
(4)上記(1)または(2)の開環(共)重合体をフリーデルクラフト反応により環化したのち、水素添加した(共)重合体、
(5)上記式(I)で表される環状オレフィンと不飽和二重結合含有化合物との飽和共重合体、
(6)上記式(I)で表される環状オレフィンと、ビニル系環状炭化水素系単量体およびシクロペンタジエン系単量体から選ばれる1種以上の単量体との付加型(共)重合体およびその水素添加(共)重合体、
(7)上記式(I)で表される環状オレフィンとアクリレートとの交互共重合体が挙げられる。
開環重合体(1)および開環共重合体(2)は、メタセシス触媒の存在下で、上記環状オレフィンを開環重合させるか、または上記環状オレフィンと共重合性単量体とを開環共重合させて得られる。
共重合性単量体としては、シクロオレフィンが挙げられ、炭素原子数が好ましくは4〜20、より好ましくは5〜12のシクロオレフィンが望ましい。より具体的には、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテン、ジシクロペンタジエン等が挙げられる。これらのシクロオレフィンは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
開環(共)重合反応において用いられるメタセシス触媒は、下記の化合物(a)と化合物(b)との組み合わせからなる触媒である。
(b)デミングの周期律表IA族元素(例えば、Li、Na、K等)、IIA族元素(例えば、Mg、Ca等)、IIB族元素(例えば、Zn、Cd、Hg等)、IIIA族元素(例えば、B、Al等)、IVA族元素(例えば、Si、Sn、Pb等)およびIVB族元素(例えば、Ti、Zr等)から選ばれる少なくとも1つの元素を含む化合物であって、上記元素と炭素原子との結合、または上記元素と水素原子との結合を少なくとも1つ有する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物。
上記化合物(a)の具体例としては、WCl6、MoCl6、ReOCl3等、特開平1
−132626号公報の第8頁左下欄第6行〜第8頁右上欄第17行に記載の化合物などが挙げられる。
iH等、特開平1−132626号公報の第8頁右上欄第18行〜第8頁右下欄第3行に記載の化合物などが挙げられる。
上記添加剤(c)と化合物(a)との割合は、モル比〔(c):(a)〕で、通常0.005:1〜15:1、好ましくは0.05:1〜7:1である。
開環(共)重合反応において、溶媒は、後述する分子量調節剤溶液を構成する溶媒や、環状オレフィンおよび/またはメタセシス触媒の溶媒として用いられる。このような溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等のアルカン類;シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナン等のシクロアルカン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン等の芳香族炭化水素;クロロブタン、ブロモヘキサン、塩化メチレン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロホルム、テトラクロロエチレン等のハロゲン化アルカン;クロロベンゼン等のハロゲン化アリール;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸iso−ブチル、プロピオン酸メチル等の飽和カルボン酸エステル類;ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル類などが挙げられる。これらの溶媒は、1種単独でも、または2種以上混合して用いることもできる。これらのうち、芳香族炭化水素が好ましい。
(分子量調節剤)
得られる開環(共)重合体の分子量は、重合温度、触媒の種類、溶媒の種類によって調節することも可能であるが、分子量調節剤を共存させることによっても調節できる。
上記開環(共)重合体は、環状オレフィンと共重合性単量体とを開環共重合させて得られるが、さらにポリブタジエン、ポリイソプレン等の共役ジエン化合物、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−非共役ジエン共重合体、ポリノルボルネン等の主鎖に炭素−炭素間二重結合を2つ以上含む不飽和炭化水素系ポリマーなどの存在下で、環状オレフィンを開環共重合させてもよい。
上記開環(共)重合体は、そのままでも用いることができるが、さらにこれに水素添加して得られる水素添加(共)重合体(3)は、耐衝撃性に優れた樹脂として有用である。
水素添加触媒としては、通常のオレフィン性化合物の水素添加反応に用いられる触媒を使用することができる。この水素添加触媒としては、不均一系触媒および均一系触媒が挙げられる。
水素添加(共)重合体(3)の水素添加率は、1H−NMRにより500MHzの条件
で測定した値が、通常50%以上、好ましく70%以上、より好ましくは90%以上、特に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上である。水素添加率が高いほど、熱や光に対する安定性が優れ、長期にわたって安定した特性を有する導光体などの成形品を
得ることができる。
(4)水素添加(共)重合体
水素添加(共)重合体(4)は、上記(1)または(2)の開環(共)重合体をフリーデルクラフト反応により環化したのち、水素添加することにより得られる。
、CH3ClCOOH、ゼオライト、活性白土等のルイス酸、ブレンステッド酸が挙げら
れる。
(5)飽和共重合体
飽和共重合体(5)は、付加重合触媒の存在下で、上記環状オレフィンに不飽和二重結合含有化合物を付加重合させることにより得られる。付加重合法は従来公知の方法を適用できる。
不飽和二重結合含有化合物としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィン系化合物などが挙げられる。これらのうち、炭素原子数が好ましくは2〜12、さらに好ましくは2〜8のオレフィン系化合物が望ましい。
付加重合触媒としては、例えば、チタン化合物、ジルコニウム化合物およびバナジウム化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物と、助触媒として有機アルミニウム化合物との組み合わせが挙げられる。
〔式中、Rは、炭化水素基を表し、Xは、ハロゲン原子を表し、a、bおよびcは、それぞれ、0≦a≦3、0≦b≦3、2≦(a+b)≦3、0≦c≦4、0≦d≦4、3≦(c+d)≦4を満たす。〕
電子供与体としては、例えば、アルコール、フェノール類、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、有機酸または無機酸のエステル、エーテル、酸アミド、酸無水物、アルコキシシラン等の含酸素電子供与体;アンモニア、アミン、ニトリル、イソシアナート等の含窒素
電子供与体などが挙げられる。
また、飽和共重合体(5)の分子量の調節は、通常、水素を用いて行うことができる。
付加型(共)重合体(6)は、上記環状オレフィンに、ビニル系環状炭化水素系単量体およびシクロペンタジエン系単量体から選ばれる1種以上の単量体を付加重合させることにより得られる。
ビニル系環状炭化水素系単量体としては、例えば、4−ビニルシクロペンテン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロペンテン等のビニルシクロペンテン系単量体;4−ビニルシクロペンタン、4−イソプロペニルシクロペンタン等のビニルシクロペンタン系単量体などのビニル化5員環炭化水素系単量体;4−ビニルシクロヘキセン、4−イソプロペニルシクロヘキセン、1−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン、2−メチル−4−ビニルシクロヘキセン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキセン等のビニルシクロヘキセン系単量体;4−ビニルシクロヘキサン、2−メチル−4−イソプロペニルシクロヘキサン等のビニルシクロヘキサン系単量体;スチレン、α―メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、4−フェニルスチレン、p−メトキシスチレン等のスチレン系単量体;d−テルペン、1−テルペン、ジテルペン、d−リモネン、1−リモネン、ジペンテン等のテルペン系単量体;4−ビニルシクロヘプテン、4−イソプロペニルシクロヘプテン等のビニルシクロヘプテン系単量体;4−ビニルシクロヘプタン、4−イソプロペニルシクロヘプタン等のビニルシクロヘプタン系単量体などが挙げられる。これらの単量体のうち、スチレンおよびα−メチルスチレンが好ましい。また、これらの単量体は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
シクロペンタジエン系単量体としては、例えば、シクロペンタジエン、1−メチルシクロペンタジエン、2−メチルシクロペンタジエン、2−エチルシクロペンタジエン、5−メチルシクロペンタジエン、5,5−メチルシクロペンタジエン等が挙げられる。これらの単量体のうち、シクロペンタジエンが好ましい。また、これらの単量体は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
上記付加型(共)重合体(6)の水素添加(共)重合体は、上記付加型(共)重合体(6)を、上記(3)と同様の方法により水素添加することにより得ることができる。
交互共重合体(7)は、ルイス酸等の存在下で上記環状オレフィンとアクリレートとをラジカル重合させることにより得られる。
アクリレートとしては、例えば、メチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等の炭素原子数1〜20の直鎖状、分岐状または環状アルキルアクリレート;グリシジルアクリレート、2−テトラヒドロフルフリルアクリレート等の炭素原子数2〜20の複素環基含有アクリレート;ベンジルアクリレート等の炭素原子数6〜20の芳香族環基含有アクリレート;イソボロニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート等の炭素原子数7〜30の多環構造を有するアクリレートなどが挙げられる。
また、フリーラジカルを発生する公知の有機過酸化物またはアゾビス系のラジカル重合開始剤を用いることもできる。
なお、本発明における「交互共重合体」とは、環状オレフィンに由来する構造単位同士が隣接しない共重合体、すなわち、環状オレフィンに由来する構造単位の隣には必ずアクリレートに由来する構造単位が結合している共重合体を意味する。ただし、アクリレート由来の構造単位同士は隣接して存在していてもよい。
gが好ましく、0.3〜3dl/gがさらに好ましく、0.4〜1.5dl/gが特に好ましい。また、テトラヒドロフランを溶媒として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、カラム:東ソー(株)製TSKgel G7000HXL×1、TSKgel GMHXL×2およびTSKgel G2000HXL×1の4本を直列に接続した。)で測定されるポリスチレン換算の分子量は、数平均分子量(Mn)が好ましくは8,000〜100,000、さらに好ましくは10,000〜80,000、特に好ましくは12,000〜50,000であり、重量平均分子量(Mw)が好ましくは20,000〜300,000、さらに好ましくは30,000〜250,000、特に好ましくは40,000〜200,000である。
内である環状オレフィン系樹脂は、成形加工性に優れる。この樹脂によれば、耐熱性、耐水性、耐薬品性および機械的特性に優れた成形品が得られる。
[合成例1]重合体(A−1)
下記式(III)で表される8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン(特定単量体)250部と、1−ヘキセン(分
子量調節剤)41部と、トルエン(開環重合反応用溶媒)750部とを窒素置換した反応容器内に仕込み、この溶液を60℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(1.5モル/l)0.62部と、t−ブタノール/メタノールで変性した六塩化タングステン(t−ブタノール:メタノール:タングステン=0.35モル:0.3モル:1モル)のトルエン溶液(濃度0.05モル/l)3.7部とを添加し、この系を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。
このようにして得られた開環重合体溶液4,000部をオートクレーブに仕込み、この開環重合体溶液に、RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3 0.48部を添加し、水素ガス圧100kg/cm2、反応温度165℃の条件下で3時間加熱攪拌することにより
水素添加反応させた。
このようにして得られた水素添加重合体(以下、重合体(A−1)という。)の水素添加率を400MHzの1H−NMRで測定したところ実質上100%であった。
[合成例2]重合体(A−2)
特定単量体として、上記式(III)で表される8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン225部と、下記式(IV
)で表されるビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン25部とを用い、1−ヘキセン(分子量調節剤)の添加量を43部に変更したこと以外は、合成例1と同様にして水素添加重合体を得た。得られた水素添加重合体(以下、重合体(A−2)という。)の水素添加率は実質上100%であった。
計(DSC)により、窒素雰囲気下において、10℃/分の昇温速度で測定したガラス転移温度は141℃であった。
[作製例1]フィルム(1)
重合体(A−1)を、90mmベント付き押出機(ジーエムエンジニアリング製、GM90−32V)にて、300℃にて溶融し、ギアポンプ(ノルマグ製MSDP240)を用いて、650mm幅コートハンガーダイより、吐出量120kg/hrにて膜状に押し出しフィルム形状に成形した。これをオイル温調ユニットにて160℃に加熱されたキャストドラムを有する片面ベルト式ロールに導き、4m/minの周速度のロールにて艶だし加工を行った。このとき、ベルトとキャストドラムの挟圧からフィルムが開放されるときのフィルム温度が161℃であった。さらに張力制御ユニットによりフィルム張力を5kgfに制御しながら、0.8mm厚のフィルム(1)を引き取った。
合成例1で得られた重合体(A−1)を、90mmベント付き押出機(ジーエムエンジニアリング製、GM90−32V)にて、300℃にて溶融し、ギアポンプ(ノルマグ製MSDP240)を用いて、650mm幅コートハンガーダイより、吐出量120kg/hrにて膜状に押し出しフィルム形状に成形した。これをオイル温調ユニットにて160℃に加熱されたキャストドラムを有する片面ベルト式ロールに導き、2.5m/minの周速度のロールにて艶だし加工を行った。このとき、ベルトとキャストドラムとの挟圧からフィルムが開放されるときのフィルム温度が161℃であった。さらに張力制御ユニットによりフィルム張力を5kgfに制御しながら、0.5mm厚のフィルム(2)を引き取った。
重合体(A−2)を、90mmベント付き押出機(ジーエムエンジニアリング製、GM90−32V)にて、275℃にて溶融し、ギアポンプ(ノルマグ製MSDP240)を用いて、650mm幅コートハンガーダイより、吐出量120kg/hrにて膜状に押し出しフィルム形状に成形した。これをオイル温調ユニットにて137℃に加熱されたキャストドラムを有する片面ベルト式ロールに導き、4m/minの周速度のロールにて艶だし加工を行った。このとき、ベルトとキャストドラムとの挟圧からフィルムが開放されるときのフィルム温度が161℃であった。さらに張力制御ユニットによりフィルム張力を5kgfに制御しながら、0.8mm厚のフィルム(3)を引き取った。
重合体(A−2)を、90mmベント付き押出機(ジーエムエンジニアリング製、GM90−32V)にて、275℃にて溶融し、ギアポンプ(ノルマグ製MSDP240)を用いて、650mm幅コートハンガーダイより、吐出量120kg/hrにて膜状に押し
出しフィルム形状に成形した。このフィルムをオイル温調ユニットにて137℃に加熱されたキャストドラムを有する片面ベルト式ロールに導き、2.5m/minの周速度のロールにて艶だし加工を行った。このとき、ベルトとキャストドラムとの挟圧からフィルムが開放されるときのフィルム温度が161℃であった。さらに張力制御ユニットによりフィルム張力を5kgfに制御しながら、0.5mm厚のフィルム(4)を引き取った。
非球面レンズ用のガラス製基板として、下記2種類のガラス製基板を用意した。
ガラス製基板−I:図5に示すような、直径5.0mm、厚さ0.5mmの平板からなるガラス製基板2。
図7に示す金型4を用いた。図7に示す金型4は、中央部ほど空間部の背が高く周縁部に近づくほど空間部の背の低い湾曲した構造を有する凹部5において、中央部のもっとも窪みの深い部分である最深部10までの深さは、0.5721mmである。また、凹部5の周縁部上の異なる2点において、2点間距離の最大値が3.5mmである。
油圧プレスを用いて、下記の手順に従い、非球面レンズを形成した。
金型をプレスの熱板に挟み、表2に示す所定の温度(金型温度)にまで金型を加熱した
。その後、表2に示すガラス製基板とフィルムとを重ね合わせて金型のキャビティ内に挿入し、表2に示す所定の圧力および保持時間で加圧保持した後、80℃に温度調節されたプレス板の間に金型を挟み、表2に示す圧力の80%の圧力をかけて、表2に示す開放温度になるまで金型を冷却してからプレス板を開き、金型から非球面レンズ(実施例1〜4)を取り出した。得られた非球面レンズについて、下記の評価方法により各種評価を行った。結果を表2に併せて示す。
タリサーフフォームS6にて表面形状を測定し、設計形状とのずれの最大値Rtを測定した。Rtの数値範囲により、○、△および×により評価した。
△ :Rt=0.5以上1.0μm未満。
× :Rt=1.0μm以上。
有効面内の光学歪みを、位相差分布として測定し、その最大値で評価した。位相差の最大値の数値範囲により、○、△および×により評価した。
△ :位相差の最大値が、50nm以上100nm未満。
× :位相差の最大値が、100nm以上。
温度:85℃、湿度:85RH%、時間:500hrの条件で信頼性試験を行い、試験前後の面精度を比較した。
△ :面精度の変化が、50nm以上200nm未満。
× :面精度の変化が、200nm以上。
射出成形機(ファナック社製α2000iB、シリンダー径25mm、型締め100ton)を用いて、表3に記載の樹脂温度および射出速度で射出成形を行い、シリンダーの射出圧力が表3に記載のV−P切換圧力になった時点で保圧工程に移行し、表3に記載の3段階で変化させた保圧条件(圧力・時間)によって、図8に示す形状のレンズを射出成形にて作製した。レンズ面の寸法は実施例1〜4で作成したレンズ面と同一である。得られたレンズについて、実施例と同様の各種評価を行った。結果を表3に併せて示す。
2・・・一方の面の表面形状が平面形状であるガラス製基板
3・・・一方の面の表面形状が凸状曲面形状であるガラス製基板
4・・・金型
5・・・非球面レンズ部に対応した形状の凹部
6・・・鍔部
7・・・レンズ部
8・・・非球面レンズ部に対応した形状の凹部の周縁部であり、該凹部の曲面の寸法を測定する開始部位
10・・・最深部
Claims (5)
- 熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板の一方の面に配置して、該ガラス製基板表面に配置された熱可塑性樹脂フィルムに非球面レンズ部に対応した形状の凹部を有する金型を熱時当接することにより、該熱可塑性樹脂フィルムをレンズ型に成形するとともに、該熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板表面に熱圧着して一体化することを特徴とする非球面レンズの製造方法。
- 前記ガラス製基板の一方の面の表面形状が、平面形状または凸状曲面形状を有することを特徴とする請求項1に記載の非球面レンズの製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂をキャスト成形法または押出し成形法により成形してなることを特徴とする請求項1に記載の非球面レンズの製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂が、環状オレフィン系樹脂を含むことを特徴とする請求項3に記載の非球面レンズの製造方法。
- 環状オレフィン系樹脂を含む熱可塑性樹脂フィルムをガラス製基板の一方の面に配置して、該ガラス製基板表面に配置された該樹脂フィルムに非球面レンズ部に対応した形状の凹部を有する金型を熱時当接することにより、該樹脂フィルムをレンズ型に成形するとともに、該樹脂フィルムをガラス製基板表面に熱圧着して一体化することにより製造されることを特徴とする非球面レンズ。
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