JP6955581B2 - レンズ用接着剤、接合レンズ、および撮像モジュール - Google Patents

レンズ用接着剤、接合レンズ、および撮像モジュール Download PDF

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Description

本発明は、レンズ用接着剤、接合レンズ、および撮像モジュールに関する。
カメラ、ビデオカメラあるいはカメラ付携帯電話、テレビ電話あるいはカメラ付ドアホンなどの撮像モジュールの光学レンズには、近年、大量生産が可能であり、加工性にも優れた樹脂硬化物が用いられるようになってきている。
上記樹脂硬化物の形成に用いられるモノマーとして、例えば、特許文献1および2には、ジフェニルフルオレン骨格またはそれに類似する骨格を有する化合物が開示されている。特許文献1および2においては、上記化合物を用いて低アッベ数である硬化物を成形し得ることが報告されている。光学部材を形成する樹脂硬化物を低アッベ数とすることにより、小型化が求められる撮像モジュールに用いられる光学レンズにおいて生じる色収差の補正を行うことが可能となる。
また、複数の単レンズの接合によっては様々な特性の光学レンズの設計が可能であるが、特許文献3には、樹脂材料から製造されるレンズの接着に適した高い屈折率と粘度を有する接着剤が報告されている。
一方、特許文献4には、ベンゾジチオール、ベンゾチアゾール等の芳香環基を有する液晶モノマーが開示されている。
国際公開2017/115649号 特開2014−080572号公報 特表2012−523485号公報 国際公開2016/114347号
樹脂硬化物は紫外光により劣化するため、樹脂硬化物が用いられた光学レンズを含む撮像モジュールでは光学レンズの耐久性が問題になる。特に、特許文献1または2に記載のような芳香環含有化合物を含む低アッベ数の樹脂硬化物は紫外光波長領域の長波長側(320nm〜400nm程度)まで吸収があるため光劣化を起こしやすい。本発明者らはレンズ中の接着層を利用して樹脂硬化物への紫外光の影響を低減することに想い至ったが、特許文献3に記載の接着剤は樹脂硬化物の光劣化を抑制する十分な機能を有してない。
本発明は、光学レンズの耐久性を高めることのできるレンズ用接着剤を提供することを課題とする。特に、撮像モジュールにおいて使用される光学レンズの耐久性を高めることのできるレンズ用接着剤を提供することを課題とする。
本発明者らは、特許文献4に記載の化合物が紫外光を吸収する一方、紫外線照射に対する堅牢性に優れていることに着目し、ベンゾジチオール、ベンゾチアゾール等の芳香環基を有するが特許文献4に記載の化合物のように複屈折性を示さない化合物を接着剤として接合レンズである光学レンズを作製することに想い至り、さらに検討を重ねて、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下<1>から<17>を提供するものである。
<1>一般式1で表される化合物を含むレンズ用接着剤;
Figure 0006955581
一般式1中、Arは、下記一般式2−1〜2−4で表されるいずれかの芳香環であり;
Figure 0006955581
式中、Qは、−S−、−O−、又はNR11−を表し、R11は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜12の芳香族複素環基を表し、
,Z,及びZは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、置換基を有していてもよい1価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−NR1213、又は−SR12を表し、Z及びZは、互いに結合して置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を形成してもよく、R12及びR13は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、
及びAは各々独立に、−O−、−NR21−、−S−及びCO−からなる群から選ばれる基を表し、R21は水素原子又は置換基を表し、
XはO、S、水素原子もしくは置換基が結合しているC、又は水素原子もしくは置換基が結合しているNを表し、
Axは芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する炭素数1〜30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する炭素数1〜30の有機基を表し、Ax及びAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、AxとAyは互いに結合して置換基を有していてもよい環を形成していてもよく、
は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表し;
、Lはそれぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR101C(=O)−、−C(=O)NR102−、−OC(=O)NR103−、−NR104C(=O)O−、−SC(=O)−又はC(=O)S−からなる群から選択される連結基を表し、R101、R102、R103、R104は、それぞれ独立に、−Sp−Pol又はハロゲン原子を表し;
Sp、Spは、単結合、又は置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基において1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH−が−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、−C(=O)NR202−、−OC(=O)NR203−、−NR204C(=O)O−、−SC(=O)−又は−C(=O)S−で置換された基からなる群から選択される連結基を表し、R201、R202、R203、R204は、それぞれ独立に、−Sp−Pol又はハロゲン原子を表し;
Sp、Spはそれぞれ独立に単結合又は2価の連結基を表し、
Pol、Pol、Pol、Polはそれぞれ独立に水素原子又は重合性基を表し;
一般式1で表される化合物は、少なくとも一つの重合性基を有する。
<2>Arが一般式2−2で表される芳香環である<1>に記載のレンズ用接着剤。
<3>L、Lがいずれも−O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、又はO−C(=O)NH−である<1>又は<2>に記載のレンズ用接着剤。
<4>L、Lがいずれも−O−であり、Sp、Spがいずれも、置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していてもよい炭素数2から30の直鎖アルキレン基において1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH−が−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、−C(=O)NR202−、−OC(=O)NR203−、−NR204C(=O)O−、−SC(=O)−又は−C(=O)S−で置換された基であってL側またはL側の末端が−CH−である基からなる群から選択される連結基である、<1>又は<2>に記載のレンズ用接着剤。
<5>Pol及びPolがいずれも(メタ)アクリロイルオキシ基である<1>〜<4>のいずれかに記載のレンズ用接着剤。
<6>レンズ用接着剤が、さらにエチレン性不飽和基を有する重合体を含むことを特徴とする、<1>〜<5>のいずれかに記載のレンズ用接着剤。
<7>レンズA、接着層、およびレンズBを、この順に含む接合レンズであって、
上記接着層が<1>〜<6>のいずれかに記載のレンズ用接着剤を硬化した層である接合レンズ。
<8>レンズAがガラスレンズであり、レンズBが樹脂レンズまたは表面に樹脂層を有する複合レンズである<7>に記載の接合レンズ。
<9>レンズBにおける上記樹脂レンズまたは上記樹脂層を構成する樹脂硬化物のアッべ数が30以下である<8>に記載の接合レンズ。
<10>レンズBにおける上記樹脂レンズまたは上記樹脂層を構成する樹脂硬化物が、下記一般式(A)で表される化合物を含む組成物の硬化物である<8>に記載の接合レンズ;
Figure 0006955581
一般式(A)中、Ar11及びAr12はそれぞれ独立に、破線で囲まれたベンゼン環を含むアリール基又は破線で囲まれたベンゼン環を縮合環を構成する環のひとつとして含むヘテロアリール基を表し;
11、Y11、X12及びY12はそれぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子又は炭素原子を表し、Z11はX11−C=C−Y11とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し、Z12はX12−C=C−Y12とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し;
Ar13及びAr14はそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環を含むアリーレン基又は破線で囲まれた芳香環を含むヘテロアリーレン基を表し、Ar13とAr14のうち少なくとも一方はフェニレン基以外の基であり;
〜Rはそれぞれ独立に、置換基を表し、q及びrはそれぞれ独立に、0〜4の整数であり、vは0以上の整数であり、vの最大数は、X11−C=C−Y11とZ11が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり、wは0以上の整数であり、wの最大数は、X12−C=C−Y12とZ12が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり;
11及びL12はそれぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子又はエステル結合を表し;
111及びR112はそれぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し;
121及びR122はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し;
Ar11〜Ar14がそれぞれ独立に破線で囲まれた芳香環を縮合環を構成する環のひとつとして含む縮合環基である場合は、L11を連結基として有する基、L12を連結基として有する基、及びR〜Rはそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環に置換していても、破線で囲まれた芳香環以外の縮合環を構成する環に置換していてもよい。
<11>レンズBが上記複合レンズであり、上記樹脂層が上記接着層と接している、<8>〜<10>のいずれかに記載の接合レンズ。
<12>レンズ光学系によって物体を結像して画像を形成する撮像モジュールであって、
上記レンズ光学系が<7>〜<11>のいずれかに記載の接合レンズを含み、
上記物体側から上記画像形成面に向かってレンズA、上記接着層、レンズBが、この順で配置されている、撮像モジュール。
<13>上記レンズ光学系がレンズCを含み、
レンズCが樹脂レンズまたは樹脂層を含む複合レンズであり、
レンズCがレンズBと上記画像形成面との間に配置されている、<12>に記載の撮像モジュール。
<14>レンズCにおける上記樹脂レンズまたは上記樹脂層を構成する樹脂硬化物のアッベ数が30以下である<13>に記載の撮像モジュール。
<15>レンズCにおける上記樹脂レンズまたは上記樹脂層を構成する樹脂硬化物が、下記一般式(A)で表される化合物を含む組成物の硬化物である<13>に記載の撮像モジュール;
Figure 0006955581
一般式(A)中、Ar11及びAr12はそれぞれ独立に、破線で囲まれたベンゼン環を含むアリール基又は破線で囲まれたベンゼン環を縮合環を構成する環のひとつとして含むヘテロアリール基を表し;
11、Y11、X12及びY12はそれぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子又は炭素原子を表し、Z11はX11−C=C−Y11とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し、Z12はX12−C=C−Y12とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し;
Ar13及びAr14はそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環を含むアリーレン基又は破線で囲まれた芳香環を含むヘテロアリーレン基を表し、Ar13とAr14のうち少なくとも一方はフェニレン基以外の基であり;
〜Rはそれぞれ独立に、置換基を表し、q及びrはそれぞれ独立に、0〜4の整数であり、vは0以上の整数であり、vの最大数は、X11−C=C−Y11とZ11が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり、wは0以上の整数であり、wの最大数は、X12−C=C−Y12とZ12が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり;
11及びL12はそれぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子又はエステル結合を表し;
111及びR112はそれぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し;
121及びR122はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し;
Ar11〜Ar14がそれぞれ独立に破線で囲まれた芳香環を縮合環を構成する環のひとつとして含む縮合環基である場合は、L11を連結基として有する基、L12を連結基として有する基、及びR〜Rはそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環に置換していても、破線で囲まれた芳香環以外の縮合環を構成する環に置換していてもよい。
<16>一般式1で表される化合物をレンズ用接着剤とした応用。
<17>一般式1で表される化合物のレンズ用接着剤の製造のための使用。
本発明により、レンズ用接着剤が提供される。本発明のレンズ用接着剤は、紫外光を吸収する一方、紫外線照射に対する堅牢性に優れている。本発明のレンズ用接着剤を用いて撮像モジュール等で使用される光学レンズ、特に樹脂硬化物を含む光学レンズの耐久性を上げることができる。本発明のレンズ用接着剤を用いて、撮像モジュール等で使用されても光劣化しにくい接合レンズを提供することができる。また、本発明のレンズ用接着剤を用いて、耐久性の高い撮像モジュールを提供することができる。
本発明のレンズ用接着剤から形成された接着層を含むレンズ光学系の一例を示す図である。
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
なお、本明細書中において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタクリレートのいずれか一方又は双方を表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイル及びメタクリロイルのいずれか一方又は双方を表す。本発明におけるモノマーは、オリゴマー及びポリマーと区別され、重量平均分子量が1,000以下の化合物をいう。
本明細書において、脂肪族炭化水素基というときは、直鎖もしくは分岐のアルカン、直鎖もしくは分岐のアルケン、又は直鎖もしくは分岐のアルキンから、任意の水素原子を1つ除いて得られる基を表す。本明細書において、脂肪族炭化水素基は好ましくは、直鎖もしくは分岐のアルカンから、任意の水素原子を1つ除いて得られるアルキル基である。
本明細書において、アルキル基というときは、直鎖もしくは分岐のアルキル基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、1−メチルブチル基、3−メチルブチル基、ヘキシル基、1−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、ヘプチル基、1−メチルヘキシル基、5−メチルヘキシル基、オクチル基、1−メチルヘプチル基、ノニル基、1−メチルオクチル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等が挙げられる。アルキル基を含む基(アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基等)中のアルキル基についても同様である。
また、本明細書において、直鎖アルキレン基の例としては、上記アルキル基のうち、直鎖アルキル基から末端の炭素に結合する水素原子をそれぞれ1つずつ除いて得られる基が挙げられる。
本明細書において、脂環式炭化水素環の例としては、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカンが挙げられる。
本明細書において、不飽和炭化水素環の例としては、インデン、インダン、フルオレンが挙げられる。
本明細書において、脂環式炭化水素基というとき、シクロアルカンから、任意の水素原子を1つ除いて得られるシクロアルキル基を表す。脂環式炭化水素基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等が挙げられ、炭素数3〜12のシクロアルキル基が好ましい。
本明細書において、シクロアルキレン基は、シクロアルカンから、任意の水素原子を2つ除いて得られる2価の基を表す。シクロアルキレン基の例としては、シクロヘキシレン基が挙げられる。
本明細書において、芳香環というとき、芳香族炭化水素環および芳香族複素環のいずれか、または双方を意味する。
本明細書において、芳香族炭化水素環の例としては、ベンゼン、ビフェニル、ビフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレンが挙げられる。
本明細書において、芳香族炭化水素基というとき、芳香族炭化水素環から、任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基を表す。例としては、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、2−アントラセニル基、3−アントラセニル基、4−アントラセニル基、9−アントラセニル基、1−フェナントリル基、2−フェナントリル基、3−フェナントリル基、4−フェナントリル基、9−フェナントリル基等が挙げられる。本明細書において、2価の芳香族炭化水素基というときは、芳香族炭化水素環から、任意の水素原子を2つ除いて得られる2価の基を表し、例としては上記の(1価の)芳香族炭化水素基から任意の水素原子を1つ除いて得られる2価の基が挙げられる。
本明細書において、芳香族複素環の例としては、フラン、チオフェン、ピロール、イミダゾール、イソチアゾール、イソオキサゾール、ピリジン、ピラジン、キノリン、ベンゾフラン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール等が挙げられる。
本明細書において、芳香族複素環基というとき、芳香族複素環から、任意の水素原子を1つ除いて得られる1価の基を表す。1価の芳香族複素環基の例としては、フリル基、チエニル基(好ましくは2−チエニル基)、ピロリル基、イミダゾリル基、イソチアゾリル基、イソオキサゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、キノリル基、ベンゾフラニル基(好ましくは、2−ベンゾフラニル基)、ベンゾチアゾリル基(好ましくは2−ベンゾチアゾリル基)、ベンゾオキサゾリル基(好ましくは2−ベンゾオキサゾリル基)等が挙げられる。本明細書において、2価の芳香族複素環基というときは、芳香族複素環から、任意の水素原子を2つ除いて得られる2価の基を表し、例としては上記の(1価の)芳香族複素環基から任意の水素原子を1つ除いて得られる2価の基が挙げられる。
<レンズ用接着剤>
本発明のレンズ用接着剤は、一般式1で表される化合物を含む。レンズ用接着剤は、一般式1で表される化合物の他に、さらにその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、具体的には、例えば、(メタ)アクリレートモノマー、重合開始剤のほか、上述した成分以外のポリマーやモノマー、分散剤、可塑剤、熱安定剤、離型剤等の添加剤を含んでいてもよい。
一般式1で表される化合物を含むレンズ用接着剤の粘度は、60〜5,000mPa・s以下であることが好ましく、80〜3,000mPa・sであることがより好ましく、100〜2,000mPa・sであることがさらに好ましい。レンズ用接着剤の粘度を上記範囲内とすることにより、接着の際のハンドリング性を高め、高品質な接着層を形成することができる。
[一般式1で表される化合物]
本発明のレンズ用接着剤は一般式1で表される化合物を含む。
Figure 0006955581
式中、Arは、下記一般式2−1〜2−4で表されるいずれかの芳香環基である。
Figure 0006955581
一般式2−1〜2−4中、Qは、−S−、−O−、又はNR11−を表し、R11は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、
は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜12の芳香族複素環基を表し、
,Z,及びZは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、置換基を有していてもよい1価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−NR1213又はSR12を表し、Z及びZは、互いに結合して置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を形成してもよく、R12及びR13は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、
及びAは各々独立に、−O−、−NR21−(R21は水素原子又は置換基を表す。)、−S−及び−C(=O)−からなる群から選ばれる基を表し、XはO、S、水素原子もしくは置換基が結合しているC、又は水素原子もしくは置換基が結合しているNを表し、
Axは芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数1〜30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数1〜30の有機基を表し、Ax及びAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、AxとAyは互いに結合して、置換基を有していてもよい環を形成していてもよく、
は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表す。
なお、*はL又はLとの結合位置を示す。
一般式2−1〜2−4中の各置換基の定義及び好ましい範囲については、特開2012−21068号公報に記載の化合物(A)に関するY、Q、Qに関する記載をそれぞれY、Z、Zについて参照でき、特開2008−107767号公報に記載の一般式(I)で表される化合物についてのA、A、及びXに関する記載をそれぞれA、A、及びXについて参照でき、WO2013/018526に記載の一般式(I)で表される化合物についてのA、A、Qに関する記載をそれぞれ一般式2−3のAx、Ay、Qについて参照でき、WO2013/018526に記載の一般式(II)で表される化合物についてのA、A、Q11に関する記載をそれぞれ一般式2−4のAx、Ay、Qについて参照できる。Zについては特開2012−21068号公報に記載の化合物(A)に関するQに関する記載を参照できる。
一般式2−2におけるXは2つの置換基が結合しているCであることが好ましく、A1、A2はいずれも−S−であることが好ましい。一般式2−3においてAx、Ayが互いに結合して置換基を有していてもよい環を形成しているときの環としては、脂環式炭化水素環、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が好ましく、芳香族複素環がより好ましい。一般式2−4においてAx、Ayが互いに結合して置換基を有していてもよい環を形成しているときの環としては、不飽和炭化水素環が好ましい。
一般式1におけるArは、一般式2−2で表される芳香環基であることが好ましい。
一般式2−2で表される芳香環基としては、特に、下記一般式2−2−1で表される芳香環基が好ましい。
Figure 0006955581
式中、Rzは置換基を表す。Rzが示す置換基の例としては、後述するSpの置換基として例示する置換基などが挙げられる。2つのRzは同一でも異なっていてもよい。また、2つのRzが結合して環を形成していてもよい。このとき形成される環は5員環または6員環であることが好ましく、窒素または酸素を環を構成する元素として含む5員環または6員環であることが、より好ましい。特に以下のいずれかの式で示される環であることが好ましい。
Figure 0006955581
上記式において、*はそれぞれ、一般式2−2−1において、2つのRzが結合する炭素原子の位置を示す。また、上記式で表される環は窒素または炭素において置換基を有していてもよい。このときの置換基としては炭素数1〜6のアルキル基が好ましく、直鎖の炭素数1〜4のアルキル基がより好ましい。
一般式2−2−1で表される芳香環基としては、少なくともいずれか一方のRzがシアノ基である芳香環基または2つのRzが結合して環を形成している芳香環基が好ましく、2つのRzがいずれもシアノ基である芳香環基がより好ましい。
このような芳香環基を有する一般式1で表される化合物を含むレンズ用接着剤において、可視光領域での高い透過性を保ちつつ紫外線領域の吸収を高める効果を、より顕著に得ることができるからである。
一般式1中、L、Lはそれぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR101C(=O)−、−C(=O)NR102−、−OC(=O)NR103−、−NR104C(=O)O−、−SC(=O)−又はC(=O)S−からなる群から選択される連結基を表す。なお、上記の連結基の記載において、左側がArに結合し、右側がSp又はSpに結合するものとする。R101、R102、R103、R104は、それぞれ独立に、−Sp−Pol又はハロゲン原子を表す。L、Lはそれぞれ独立に、−O−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR101C(=O)−、−C(=O)NR102−、−OC(=O)NR103−、−NR104C(=O)O−であることが好ましく、−O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−OC(=O)NR103−であることがより好ましく、−O−であることがさらに好ましい。
及びLは、同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
Sp、Spは、単結合、又は置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基において1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH−が−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、−C(=O)NR202−、−OC(=O)NR203−、−NR204C(=O)O−、−SC(=O)−又は−C(=O)S−で置換された基からなる群から選択される連結基を表す。
201、R202、R203、R204は、それぞれ独立に、−Sp−Pol又はハロゲン原子を表す。
Sp及びSpは同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
Sp及びSpで表される、炭素数2から30の直鎖アルキレン基において−CH−が上記の−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、−C(=O)NR202−、−OC(=O)NR203−、−NR204C(=O)O−、−SC(=O)−および−C(=O)S−からなる群より選択される他の2価の基に置換されている連結基において、置換された他の2価の基はL又はLに直接結合していないことが好ましい。すなわち、上記の他の2価の基に置換された部位はSpのL側末端及びSpのL側末端ではないことが好ましい。すなわち、L側またはL側の末端が−CH−であることが好ましい。したがって、置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基において1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH−が−上記いずれかの他の基で置換された基は、置換基を有していてもよい炭素数2から30の直鎖アルキレン基において1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH−が−上記いずれかの他の基で置換された基においてL側またはL側の末端が−CH−である基であることが好ましい。
Sp、Spで表される2価の連結基としては、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数1から20の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していてもよい炭素数2から20の直鎖アルキレン基において1つ又は隣接しない2つ以上の−CH−が−O−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、−C(=O)NR202−、−OC(=O)NR203−、−NR204C(=O)O−で置換された基からなる群から選択される連結基がより好ましく、置換基を有していてもよい炭素数1から10の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していてもよい炭素数2から10の直鎖アルキレン基において1つ又は隣接しない2つ以上の−CH−が−O−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−で置換された基からなる群から選択される連結基がさらに好ましく、置換基を有していないか、又はメチル基を置換基として有する炭素数1から10の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していないか、又はメチル基を置換基として有する炭素数2から10の直鎖アルキレン基において1つ又は隣接しない2つ以上の−CH−が−O−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−で置換された基からなる群から選択される連結基が特に好ましい。
Sp、Spはそれぞれ独立に単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、以下の連結基、及び以下の連結基の二つ以上の組み合わせからなる群より選択される連結基が挙げられる:
置換基を有していてもよい直鎖アルキレン基;置換基を有していてもよいシクロアルキレン基(例えば、トランス−1,4−シクロヘキシレン基);置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基(例えば、1,4−フェニレン基);置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基;−O−;−S−;−C(=O)−;−OC(=O)−;−C(=O)O−;−OC(=O)O−;−NR201C(=O)−;−C(=O)NR202−;−OC(=O)NR203−;−NR204C(=O)O−;−SC(=O)−;−C(=O)S−。
2価の連結基であるSp、Spの例としては、それぞれ、置換基を有していてもよい直鎖アルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基、ならびに、置換基を有していてもよい直鎖アルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基、置換基を有していてもよい2価の2価の芳香族炭化水素基、および置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基からなる群より選択される二つ以上の連結基が、単結合、−O−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、および−C(=O)NR202−からなる群より選択される連結基を介して結合した連結基等が挙げられる。
SpおよびSpでそれぞれ表される2価の連結基としては、単結合、又は置換基を有していてもよい炭素数1から10の直鎖アルキレン基が好ましく、置換基を有していてもよい炭素数1から5の直鎖アルキレン基がより好ましく、置換基を有していてもよい炭素数1から3の直鎖アルキレン基がさらに好ましく、無置換の直鎖アルキレン基が特に好ましい。
なお、上記の連結基の記載において、左側がL、L又はN(Sp、Spの場合)に結合し、右側がPol、Pol、Pol又はPolに結合するものとする。
Pol、Pol、Pol、およびPolは、それぞれ独立に水素原子又は重合性基を表す。重合性基としては、例えば以下式Pol−1〜式Pol−6で表される重合性基が挙げられる。
Figure 0006955581
重合性基としては、これらのうち、(メタ)アクリロイルオキシ基(Pol−1、Pol−2)が好ましい。
Pol又はPolのいずれか一方は、重合性基であることが好ましく、(メタ)アクリロイルオキシ基であることがより好ましい。Pol及びPolの双方が(メタ)アクリロイルオキシ基であることがさらに好ましい。
Pol及びPolは同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
一般式1で表される化合物は、少なくとも一つの重合性基を有する。一般式1で表される化合物は、少なくとも二つの重合性基を有することが好ましい。
Pol、およびPolは、いずれも水素原子であることが好ましい。
101、R102、R103、R104は、それぞれ独立に、−Sp−Pol又はハロゲン原子を表す。R101、R102、R103、R104は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子であることが好ましい。
201、R202、R203、R204は、それぞれ独立に、−Sp−Pol又はハロゲン原子を表す。R201、R202、R203、R204は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子であることが好ましい。
Sp、Sp、Sp、Sp、および一般式2−1〜2−4中の置換基について「置換基を有していてもよい」というときの置換基は、特に限定されず、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アミド基、アミノ基、ハロゲン原子、ニトロ基、及びシアノ基ならびに、上記の置換基を2つ以上組み合わせて構成される基からなる群から選択される置換基が挙げられる。置換基は−Sp−Polで表される基であってもよい。Sp及びPolは、それぞれSp及びPolと同義であり、好ましい範囲も同様である。置換基の数は特に限定されず、置換基を1〜4個有していてもよい。2個以上の置換基を有するとき、2個以上の置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
Pol−Sp−L−又はPol−Sp−L−の具体的な構造の例としては、以下の構造が挙げられる。
なお、Pol−Sp−L−及びPol−Sp−L−は同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
Figure 0006955581
(Rは水素原子又はメチル基である。また、*はArとの結合位置を示す。)
本明細書において、以下の構造は、エチレン基のいずれか一方の炭素にメチル基がそれぞれ結合した2つの部分構造が混在していることを示す。
Figure 0006955581
このように、一般式1で表される化合物では、直鎖アルキレン基に置換基が置換した構造を有している場合、その置換基の置換位置が相違する構造異性体が存在しうる。一般式1で表される化合物は、このような構造異性体の混合物であってもよい。
一般式1で表される化合物は非液晶性の化合物であることが好ましい。
以下において、本発明のレンズ用接着剤に好ましく用いられる一般式1で表される化合物の具体例を列挙するが、以下の化合物に限定されるものではない。なお、以下の構造式におけるMeはメチル基、Etはエチル基、nPrはn−プロピル基、iPrはイソプロピル基、nBuはn−ブチル基、tBuはt−ブチル基を表す。
Figure 0006955581
Figure 0006955581
Figure 0006955581
Figure 0006955581
Figure 0006955581
Figure 0006955581
Figure 0006955581
一般式1で表される化合物は、1個又は2個以上の不斉炭素を有する場合があるが、このような不斉炭素の立体化学についてはそれぞれ独立して(R)体又は(S)体のいずれかをとることができる。また、式(A)で表される化合物は光学異性体又はジアステレオ異性体などの立体異性体の混合物であってもよい。すなわち、式(A)で表される化合物は任意の一種の立体異性体であってもよく、立体異性体の任意の混合物であってもよく、ラセミ体であってもよい。
レンズ用接着剤中における一般式1で表される化合物の含有量は、レンズ用接着剤の全質量に対して、10質量%〜90質量%であることが好ましく、15質量%〜85質量%であることがより好ましく、20質量%〜80質量%であることがさらに好ましい。90質量%以下とすることにより、粘度を好ましい範囲とすることができる。
レンズ用接着剤中には、一般式1で表される化合物が2種以上含有されていてもよい。一般式1で表される化合物が2種以上含有されている場合は、合計の含有量が上記範囲内であることが好ましい。
[重合体]
レンズ用接着剤は、粘度や硬化物のヤング率を調整する目的で、ポリマーまたはオリゴマー(以下「重合体」とも言う)を含んでいてもよい。重合体としては、特に制約はないが、エチレン性不飽和基を有する重合体であることが好ましい。エチレン性不飽和基は、重合体の主鎖内部、主鎖末端および側鎖のいずれに含まれていてもよい。エチレン性不飽和基としては、特に制限はないが、ブタジエン又はイソプレン由来のエチレン性不飽和結合、又は、(メタ)アクリロイル基であることが好ましい。
レンズ用接着剤に含まれる重合体としては、共役ジエン系重合体及びエチレン性不飽和基を有するポリウレタン樹脂よりなる群から選択される重合体であることが好ましく、ポリブタジエン構造を有する重合体、ポリイソプレン構造を有する重合体、及び、ウレタン(メタ)アクリレートよりなる群から選択される重合体であることがより好ましい。
ポリブタジエン構造を有する重合体としては、市販品として、例えば、NIPOL BRシリーズ(日本ゼオン(株)製)、UBEPOL BRシリーズ(宇部興産(株)製)、NISSO−PBシリーズ(日本曹達(株)製)、クラプレンLBRシリーズ、クラプレンL−SBRシリーズ((株)クラレ製)などを入手することができる。
ポリイソプレン構造を有する重合体としては、市販品として、例えば、NIPOL IRシリーズ(日本ゼオン(株)製)、クラプレンLIRシリーズ、クラプレンUCシリーズ((株)クラレ製)などを入手することができる。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、市販品として、例えば、紫光(登録商標)シリーズのUV−3200、UV−3000B、UV−3700B、UV−3210EA、UV−2000B、UV−3630(以上、日本合成化学工業(株)製)、EBECRYL230、EBECRYL9227EA(以上、ダイセル・サイテック(株))、ハイコープAU(登録商標)シリーズのAU−3040、AU−3050、AU−3090、AU−3110、AU−3120(以上、(株)トクシキ製)などを入手することができる。
重合体の分子量は、重量平均分子量(GPC、ポリスチレン換算)で、1,000以上であることが好ましく、3,000以上であることがより好ましく、5,000以上であることがさらに好ましい。また、重合体の分子量は、重量平均分子量(GPC、ポリスチレン換算)で、500,000以下であることが好ましく、300,000以下であることがより好ましく、100,000以下であることがさらに好ましい。
重合体の含有量は、レンズ接着剤の全質量に対し、50質量%以下であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、30質量%以下であることがさらに好ましい。
[(メタ)アクリレートモノマー]
レンズ用接着剤は、(メタ)アクリレートモノマーを含んでもよい。(メタ)アクリレートモノマーは、分子中に2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートモノマーであってもよく、分子中に1つの(メタ)アクリロイル基を有する単官能(メタ)アクリレートモノマーであってもよい。
(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、特開2012−107191号公報の段落0037〜0046に記載の(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。
本発明で好ましく用いることができる(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、モノマー1(フェノキシエチルアクリレート)又はモノマー2(ベンジルアクリレート)などの芳香環を有する単官能(メタ)アクリレートモノマーや、モノマー3(アクリル酸2−エチルヘキシル)、モノマー4(1,6−ヘキサンジオールジアクリレート)、モノマー5(1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート)などの脂肪族基を有する(メタ)アクリレートモノマー、モノマー6(2−ヒドロキシエチルアクリレート)、モノマー7(ヒドロキシプロピルアクリレート)またはモノマー8(4−ヒドロキシブチルアクリレート)などの水酸基を有する(メタ)アクリレートモノマーを挙げることができる。(メタ)アクリレートモノマーの分子量は100〜500であることが好ましい。
Figure 0006955581
(メタ)アクリレートモノマーの入手方法については特に制限は無く、商業的に入手してもよく、合成により製造してもよい。商業的に入手する場合は、例えば、ビスコート#192 PEA(モノマー1)(大阪有機化学工業株式会社製)、ビスコート#160 BZA(モノマー2)(大阪有機化学工業株式会社製)、2EHA(モノマー3)(東亞合成株式会社製)、A−HD−N(モノマー4)(新中村化学工業株式会社製)、HD−N(モノマー5)(新中村化学工業株式会社製)、HEA(モノマー6)(大阪有機化学工業株式会社製)、ライトエステルHOP−A(N)(モノマー7)(共栄社化学株式会社製)、4−HBA(モノマー8)((大阪有機化学工業株式会社製)を好ましく用いることができる。
レンズ用接着剤が(メタ)アクリレートモノマーを含有する場合、(メタ)アクリレートモノマーの含有量は、レンズ用接着剤の全質量に対して、5〜90質量%であることが好ましく、10〜85質量%であることがより好ましく、20〜80質量%であることがさらに好ましい。レンズ用接着剤中の(メタ)アクリレートモノマー量を調整して硬化物が熱により変形するときの応力を緩和する機能を調整することができる。
[重合開始剤]
(光ラジカル重合開始剤)
レンズ用接着剤は、光ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、具体的には以下の化合物を用いることができる。例えば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1,2−ジフェニルエタンジオン、メチルフェニルグリオキシレート、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド等を挙げることができる。
中でも、本発明では、光ラジカル重合開始剤として、BASF社製、イルガキュア184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、イルガキュア819(ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド)、イルガキュア651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オンを好ましく用いることができる。
光ラジカル重合開始剤の含有量は、レンズ用接着剤の全質量に対して、0.01〜5.0質量%であることが好ましく、0.05〜1.0質量%であることがより好ましく、0.05〜0.5質量%であることがさらに好ましい。
(熱ラジカル重合開始剤)
レンズ用接着剤は、光ラジカル重合開始剤に加えて熱ラジカル重合開始剤を含んでいてもよい。熱ラジカル重合開始剤をさらに含むことによって、光の届かない領域の硬化を促進することができる。
熱ラジカル重合開始剤としては、具体的には以下の化合物を用いることができる。例えば、1,1−ジ(t−ヘキシルペルオキシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン、2,2−ジ(4,4−ジ−(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキシル)プロパン、t−ヘキシルペルオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルペルオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルペルオキシラウレート、ジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシル、2,3−ジメチル−2,3−ジフェニルブタン等を挙げることができる。
レンズ用接着剤が、光ラジカル重合開始剤と熱ラジカル重合開始剤の両方を含む場合、光ラジカル重合開始剤と熱ラジカル重合開始剤の合計含有量は、レンズ用接着剤の全質量に対して、0.01〜5質量%であることが好ましく、0.05〜1.0質量%であることがより好ましく、0.05〜0.5質量%であることがさらに好ましい。
<接合レンズ>
本発明のレンズ用接着剤を用いて、2つ以上のレンズを接着することにより、接合レンズを製造することができる。例えば、レンズAおよびレンズBを本発明のレンズ用接着剤を用いて接着し、レンズA、接着層、およびレンズBを、この順に含む接合レンズを製造することができる。
本発明のレンズ用接着剤を用いて製造される接合レンズは、紫外光を吸収し、かつ紫外線照射に対する堅牢性に優れた接着層を内部に有する構造となるため、紫外線カット機能を有する光学レンズとして使用することができる。この接合レンズを使用した撮像モジュールなどのデバイスにおいて、紫外線の影響を受けやすい樹脂硬化物などを含む構成部材を、接合レンズに対して外光の入射側の反対側に配することにより、光劣化を防止することができる。また、接合レンズ自体が樹脂硬化物からなるレンズなどを有するときも、そのレンズが使用時に接着層に対して外光の入射側の反対側となるように設計することにより、高耐久性とすることができる。
接合レンズは、本発明のレンズ用接着剤を介して2つのレンズを重ね合わせた後、接着剤を硬化して後述のように接着層を形成することにより得ることができる。硬化は上記の重ね合わせのあと、接着剤に混入した気泡を除去した後に行うことが好ましい。
[接着層]
接着層は本発明のレンズ用接着剤を硬化した層である。例えば、接合レンズの製造において、接合されるいずれか一方のレンズの表面に本発明のレンズ用接着剤を適用し、他方のレンズを重ね合わせた後、硬化を行うことにより、接着層が形成される。硬化は少なくとも光照射を実施することで行うことができる。また、光照射を行った後に更に加熱する工程を実施してもよい。
光照射に用いられる光源としては、光ラジカル重合開始剤が反応する波長の光を発する光源を任意に選択することができる。例えば、ハロゲンキセノンランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、殺菌ランプ、キセノンランプ、LED(Light Emitting Diode)光源ランプなどが好適に使用される。レーザーを用いて狭い範囲の波長の光を選択的に照射してもよい。光照射時の雰囲気は、空気又は不活性ガス置換雰囲気であることが好ましく、酸素濃度1%以下になるまで空気を窒素置換した雰囲気であることがより好ましい。
加熱する工程を実施する際の加熱温度は、60℃以上であり、70〜200℃であることが好ましく、70〜190℃であることがより好ましく、80〜180℃であることがさらに好ましい。
接着層の厚みは、10〜50μmが好ましく、20〜30μmがより好ましい。10μm以上の厚みとすることにより紫外線吸収の効果を十分に得ることができる。また、50μm以下の厚みとすることにより、高い接着性を発現しつつ、可視光の短波長領域(400−430nm)における透過率を高めることができる。
後述の実施例で示すように、一般式1で表される化合物を含有するレンズ用接着剤から形成された接着層はヒートショック耐性が高い。なお、本明細書において、ヒートショック耐性は、接着層が熱により変形するときの応力を緩和する能力を表す。
接着層の波長587nmにおける屈折率は1.51以上であることが好ましく、1.53以上であることがより好ましく、1.55以上であることがさらに好ましい。接合されるレンズとの屈折率の差異が小さくなるためである。
また、カットオフ波長は、膜厚30μmの接着層において、380nm以下であることが好ましく、385nm以下であることがより好ましく、390nm以下であることがさらに好ましい。なお、ここで、接着層の透過率が0.5%以下となる波長をカットオフ波長と定義する。接着層の透過率は、分光光度計(例えば島津製作所(株)製のUV−2550)を用いて測定することができる。
本発明のレンズ用接着剤においては、一般式1で表される化合物の量を調整することによって、上記の範囲に接着層の屈折率とカットオフ波長を調整することができる。
[レンズAおよびレンズB]
レンズAおよびレンズBは接合レンズを形成するレンズである。本明細書において、接合レンズの使用時に、外光入射側(物体(被撮像体)側)に、より近いレンズをレンズAといい、より遠いレンズをレンズBという。
レンズA、接着層、およびレンズBを、この順に含む接合レンズにおいて、レンズAおよびレンズBを構成する材料は特に制限されないが、レンズAまたはレンズBの少なくとも一方のレンズがガラスレンズであることが好ましく、レンズAはガラスレンズであり、レンズBが樹脂レンズまたは表面に樹脂層を有する複合レンズであることがより好ましく、レンズAはガラスレンズであり、レンズBが表面に樹脂層を有する複合レンズであることがさらに好ましい。
レンズBが複合レンズであるとき、接合レンズにおいては、樹脂層が接着層と接していることが好ましい。樹脂である接着層と樹脂層とが直接接する構成とすることにより、層間の屈折率差を最小限とすることができ、接合レンズ内での界面反射を低減することができるからである。また、ガラスと比較して表面粗さの大きい樹脂層の表面に接着層が設けられることによって樹脂層の表面凹凸が平坦化され、樹脂層表面の粗さに由来する光散乱を防止することができるからである。
レンズA、レンズB、および後述するレンズCとしてそれぞれ用いられるレンズの種類は特に限定されず、例えば、円盤状の凸レンズ、凹レンズ、メニスカスレンズ、非球面レンズ、円筒面状のレンズ面を有するシリンドリカルレンズ、ボールレンズ、ロッドレンズ等が挙げられる。
(ガラスレンズ)
ガラスレンズとしては、公知のものを制限なく使用できる。市販のガラスレンズとしては、例えば、株式会社オハラ製のBK7が挙げられる。
複合レンズがガラスレンズを含むときも同様のガラスレンズを用いることができる。
(樹脂レンズ、複合レンズ)
樹脂レンズは樹脂硬化物からなるレンズを意味する。
本明細書において、複合レンズはガラスからなる層と樹脂層とを含むレンズを意味する。樹脂層は樹脂硬化物からなる層である。複合レンズに含まれる各層は、レンズ(単レンズ)であってもよく、この場合、各単レンズの光軸(両球面の曲率中心を結ぶ線)は一致していることが好ましい。複合レンズは樹脂層を表面に有していてもよく、内部に有していてもよいが、レンズBとして用いられる複合レンズは表面に樹脂層を有することが好ましい。レンズBとして用いられる複合レンズの典型的な例としては、ガラスレンズの表面に樹脂層が形成された複合レンズを挙げることができる。
レンズBが樹脂レンズまたは複合レンズである場合、その樹脂レンズまたは複合レンズの樹脂層を構成する樹脂硬化物は特に限定されないが、低アッベ数の樹脂硬化物が好ましい。低アッベ数の樹脂硬化物は、一般に紫外光波長領域の長波長側(320nm〜400nm程度)まで吸収があるため光劣化を起こしやすいが、本発明のレンズ用接着剤は含まれる化合物の構造と接着層を形成したときの膜厚を制御することで紫外光領域の長波長側まで光を吸収することができるため、光劣化を顕著に抑制することができるからである。具体的には、上記樹脂硬化物のアッベ数は、30以下であることが好ましく、25以下であることがより好ましい。
レンズBを構成する樹脂レンズまたは複合レンズの樹脂層を構成する樹脂硬化物はさらに部分分散比θg,Fが高いことが好ましい。部分分散比θg,Fは特に限定されるものではないが、0.65以上であることが好ましく、0.70以上であることがより好ましい。また、部分分散比θg,Fは特に限定されるものではないが、2以下であることが好ましい。
樹脂硬化物のアッベ数(νd)及び部分分散比(θg,F)は、下記式により算出される値である。
νd=(nd−1)/(nF−nC)
θg,F=(ng−nF)/(nF−nC)
ここで、ndは波長587.56nmにおける屈折率、nFは波長486.13nmにおける屈折率、nCは波長656.27nmにおける屈折率、ngは波長435.83nmにおける屈折率を表す。
樹脂硬化物のアッベ数は具体的にはカルニュー精密屈折計KPR−2000(株式会社島津デバイス製造製)またはアッベ計(株式会社アタゴ社製)を用いて求めることができる。
アッベ数が30以下の樹脂硬化物を形成する樹脂としては、例えば9,9’−ジアリールフルオレン、ナフタレン、ビフェニル、カルバゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾトリアゾール等の構造を含む樹脂(具体的には例えば、特開昭60−38411号公報、特開平10−67977号公報、特開2002−47335号公報、同2004−83855号公報、同2005−325331号公報、同2007−238883号公報、同2012−52016号公報、同2012−1498号公報、同2016−75911号公報、国際公開2006/095610号、特開平2−29401号公報等に記載の樹脂等)を挙げることができる。
また、下記一般式(A)で表される化合物を含む組成物の硬化物も好ましく用いられる。
Figure 0006955581
一般式(A)中、Ar11及びAr12はそれぞれ独立に、破線で囲まれたベンゼン環を含むアリール基又は破線で囲まれたベンゼン環を縮合環を構成する環のひとつとして含むヘテロアリール基を表し;
11、Y11、X12及びY12はそれぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子又は炭素原子を表し、Z11はX11−C=C−Y11とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し、Z12はX12−C=C−Y12とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し;
Ar13及びAr14はそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環を含むアリーレン基又は破線で囲まれた芳香環を含むヘテロアリーレン基を表し、Ar13とAr14のうち少なくとも一方はフェニレン基以外の基であり;
〜Rはそれぞれ独立に、置換基を表し、q及びrはそれぞれ独立に、0〜4の整数であり、vは0以上の整数であり、vの最大数は、X11−C=C−Y11とZ11が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり、wは0以上の整数であり、wの最大数は、X12−C=C−Y12とZ12が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり;
11及びL12はそれぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子又はエステル結合を表し;
111及びR112はそれぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し;
121及びR122はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し;
Ar11〜Ar14がそれぞれ独立に破線で囲まれた芳香環を縮合環を構成する環のひとつとして含む縮合環基である場合は、L11を連結基として有する基、L12を連結基として有する基、及びR〜Rはそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環に置換していても、破線で囲まれた芳香環以外の縮合環を構成する環に置換していてもよい。
一般式(A)において、R〜Rが表す置換基としては特に制限はないが、例えば、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、アルキル基、アルケニル基、アシル基、水酸基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、脂肪族環基、シアノ基などを挙げることができる。
一般式(A)において、R111及びR112のそれぞれで表される2価の連結基としては、エーテル結合、エステル結合、チオエーテル結合、チオエステル結合、アミド結合、カーボネート結合及びアルキレン基から選択される少なくとも1種を含む連結基が挙げられる。アルキレン基は直鎖アルキレン基にひとつ以上のアルキル基が置換した分岐アルキレン基であることも好ましい。
一般式(A)で表される化合物を以下のようにA〜Dの部分構造に分割したときの各部分構造の具体例、及び各部分構造の組み合わせとして一般式(A)で表される化合物の具体例を以下に列挙する。ただし、各部分構造及び一般式(A)で表される化合物は以下の例に限定されるものではない。なお、以下の構造式における「Me」はメチル基を表す。
Figure 0006955581
Figure 0006955581
*は部分構造Bとの結合位置を示す。
上記のうち、A−1、A−3、A−4、A−5、A−6、A−7が好ましく、A−1、A−5、A−7がより好ましく、A−5、A−7が特に好ましい。
(部分構造Bの具体例)
以下、B−1、B−2、B−3、B−4、及びB−5から成る群より選択される任意の2つの組み合わせをAr11とAr12として用いた構造が挙げられる。
Figure 0006955581
*は部分構造Aとの結合位置を示し、#は部分構造C又はDとの結合位置を示す。
Ar11とAr12の双方がB−1であること、Ar11とAr12の双方がB−2であること、Ar11とAr12の双方がB−3であること、又はAr11とAr12の双方がB−4であることが好ましく、Ar11とAr12の双方がB−1であること、Ar11とAr12の双方がB−2であること、又はAr11とAr12の双方がB−3であることがより好ましい。
Figure 0006955581
#は部分構造Bとの結合位置を示す。
上記のうち、部分構造C−1、C−7又はC−8が好ましい。部分構造C−1、C−7又はC−8により一般式(A)で表される化合物は構造異性体の混合物となり、硬化性組成物中の一般式(A)で表される化合物の含有量をより高くすることができるからである。また、長期保存後の安定性も向上させることができるからである。
<デバイス:撮像モジュール>
本発明のレンズ用接着剤は、内部に光学レンズを含むデバイスにおいて用いられ、その光学レンズ、ひいてはデバイスの光劣化を防止することができる。具体的には、樹脂レンズまたは樹脂層を含む複合レンズが備え付けられたデバイスにおいて、筐体(遮光性)の上記の樹脂レンズまたは複合レンズに外部光が入射する方向に本発明のレンズ用接着剤から形成される接着層を配することによって、上記の樹脂レンズまたは複合レンズの光劣化を防止することができる。接着層は、例えば、上記接合レンズの一部として設けることができる。
本発明のレンズ用接着剤を利用した、内部に光学レンズを含むデバイスとしては、レンズ光学系によって物体を結像して画像を形成する撮像モジュールが挙げられる。撮像モジュールの組み込み対象の一例としてデジタルカメラ、PC(Personal Computer)内蔵型又は外付け型のPC用カメラ、カメラ付きインターフォン、車載用カメラ、内視鏡、或いは、撮影機能を有する携帯端末装置等の電子機器を挙げることができる。携帯端末装置としては、例えば、携帯電話機やスマートフォン、PDA(Personal Digital Assistants)、携帯型ゲーム機等が挙げられる。
図1に、本発明のレンズ用接着剤から形成された接着層を含む上記レンズ光学系の一例を示す。物体(被撮像体)側(7)から画像形成面側(8)に向かって、レンズA(3)、接着層(1)、レンズB(4)、レンズC(5)がこの順で配置されており、レンズA、接着層、およびレンズBが接合レンズ(2)を構成している。接着層より画像形成面側にあるレンズBまたはレンズCとして配される樹脂レンズまたは複合レンズにおいて光劣化を防止できる。図1において、レンズBおよびレンズCはそれぞれ複合レンズである。図1に示すレンズ光学系のほか、例えば以下のレンズ光学系において、構成レンズの光劣化の防止を図ることができる:
(1)ガラスレンズであるレンズAおよび複合レンズであるレンズBの接合レンズのみを含みレンズCのないレンズ光学系;
(2)レンズAおよびレンズBがガラスレンズであり、レンズCが複合レンズまたは樹脂レンズであるレンズ光学系;および、
(3)(1)または(2)の光学系に加えて、さらに追加の1または2以上のレンズを含むレンズ光学系。
[レンズC]
上述のように、本発明のレンズ用接着剤から形成された接着層を含む、撮像モジュール中のレンズ光学系は、レンズCを含んでいてもよい。本明細書において、「レンズC」は、本発明のレンズ用接着剤によりレンズが接着された接合レンズおよびこれを構成するレンズ以外のレンズを示し、本発明のレンズ用接着剤から形成された接着層を含む接合レンズよりも、外光入射側(物体(被撮像体)側)から遠い位置に配置されるレンズを示す。
レンズCを構成する材料は特に制限されないが、レンズCは樹脂レンズまたは複合レンズであることが好ましい。レンズCが樹脂レンズまたは複合レンズであるときに、本発明のレンズ用接着剤から形成された接着層を含む接合レンズにおける紫外線の吸収により光劣化が抑制できる効果が特に高くなるためである。
レンズCとして用いられる複合レンズは樹脂層を表面に有していてもよく、内部に有していてもよい。
レンズCを構成する樹脂レンズまたは複合レンズの樹脂層として好ましい範囲およびその例としては、レンズBを構成する樹脂レンズまたは複合レンズの樹脂層として上述したものと同様である。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
Figure 0006955581
<化合物(I−1D)の合成]
化合物(I−1D)の合成は、“Journal of Chemical Crystallography”(1997);27(9);p.515−526.に記載の方法で行った。
[化合物(I−4A)の合成]
化合物(I−4A)は特開2016−81035号公報記載の化合物(I−4A)の合成法に従い合成した。
[化合物(I−4)の合成]
カルボン酸化合物(I−4A)15.5g(67.4mmol)、酢酸エチル185mL、N,N−ジメチルアセトアミド46mL、および、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール60mgを混合し、内温を0℃まで冷却した。混合物に、塩化チオニル7.75g(65.1mmol)を内温0〜5℃にて滴下した。5℃で60分間撹拌した後、化合物(I−1D)6.85g(27.6mmol)および、THF(テトラヒドロフラン)52mLの溶液を、内温0〜8℃にて滴下した。
その後、N,N−ジイソプロピルエチルアミン16.8gを内温0〜10℃にて滴下した。内温20〜25℃で1時間撹拌した後、酢酸エチル40mL、水165mL、および、濃塩酸14mLを加え、洗浄した。有機層を飽和食塩水140mLで洗浄、分液し、続いて、飽和食塩水100mL、7.5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液10mLで洗浄、分液した。その後、濃縮を行い、オイル状の組成物を得たのち、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(I−4)を得た(収率85%)。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)1.25−1.35(d,6H)、2.78(t,4H)、2.95(t,4H)、4.10−4.35(m,4H)、5.25(sext,2H)、5.83(d,2H)、6.05−6.15(m,2H)、6.40(d,2H)、7.33(s,2H)
Figure 0006955581
[化合物(III-3Db)の合成]
化合物(III−3Db)の合成は、“Journal of Organic Chemistry”(2004);69(6);p.2164−2177.に記載の方法で行った。
[化合物(III−3D)の合成]
化合物(III−3Db)5.0g(15.3mmol)、シアノ酢酸メチル1.66g(16.80mmol)、イソプロピルアルコール25mLを混合し、加熱還流下で3時間撹拌した。その後室温まで冷却し、混合物に水50mLを加え、析出した結晶をろ過した。得られた結晶を、水−イソプロピルアルコール(10対1)の混合溶液、0.5N塩酸溶液で洗浄した後、N,N−ジメチルアセトアミドに溶解させて濾過を行った。得られた濾液に水を加え、析出した結晶をろ過することで化合物(III−3D)2.2g(7.82mmol)を得た(収率51%)。
[化合物(III−3)の合成]
合成例1に記載されている化合物(I−4)の合成法における化合物(I−1D)を、化合物(III−3D)に変更した以外は合成例1と同様の方法で化合物(III−3)を得た。(収率86%)
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)1.25−1.35(d,6H)、2.78(t,4H)、2.95(t,4H)、3.89(s,3H)、4.10−4.35(m,4H)、5.25(sext,2H)、5.83(d,2H)、6.05−6.15(m,2H)、6.40(d,2H)、7.28(s,2H)
Figure 0006955581
[化合物IV−1Dbの合成]
1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム8.2g(50.0mmol)とN,N−ジメチルホルムアミド50mLを混合し、5℃に冷却した。混合物に、トルキノン(IV−1Da)6.7g(55.0mmol)の酢酸40mL溶液を滴下して、室温で二時間撹拌した。その後、内温を5℃まで冷却し、1,4−ベンゾキノン5.9g(55.0mmol)のジメチルスルホキシド40mL溶液を、内温が15℃を越えないようにゆっくりと滴下した。室温で1時間撹拌した後、水1Lを加えた。そこに、28質量%の水酸化ナトリウム水溶液を結晶が析出するまで加え、析出した結晶をろ過し、水とメタノールによって洗浄することで化合物(IV−1Db)5.4g(20.1mmol)を得た(収率40%)。
[化合物IV−1Dの合成]
化合物(IV−1Db)1.5g(5.6mmol)、マロノニトリル410mg(6.2mmol)、イソプロピルアルコール16mL、酢酸0.3mLと無水酢酸0.2mLを混合し、加熱還流下で3時間撹拌した。その後室温まで冷却し、混合物に水を加え、析出した結晶をろ過して、化合物(IV−1D)1.1g(4.2mmol)を得た(収率75%)。
[化合物IV−1の合成]
合成例1に記載されている化合物(I−4)の合成法における化合物(I−1D)を、化合物(IV−1D)に変更した以外は合成例1と同様の方法で化合物(IV−1)を得た。(収率80%)
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)1.25−1.35(d,6H)、2.78(m,4H)、2.95(m,4H)、4.10−4.35(m,4H)、5.24(sext,2H)、5.83(d,2H)、6.05−6.15(m,2H)、6.40(d,2H)、7.20(s,2H)
Figure 0006955581
[V−3Dの合成]
化合物(V−3D)の合成は、特開2013−71956号公報の段落0282記載の化合物(11−d)の合成法を参考に実施した。
[化合物(V−3)の合成]
合成例1に記載されている化合物(I−4)の合成法における化合物(I−1D)を、化合物(V−3D)に変更した以外は合成例1と同様の方法で化合物(V−3)を得た(収率82%)。
1H−NMR(400MHz,DMSO−d6):δ(ppm)1.25−1.35(d,6H)、2.78(t,4H)、2.95(t,4H)、4.10−4.35(m,4H)、5.25(sext,2H)、5.83(d,2H)、6.05−6.15(m,2H)、6.40(d,2H)、7.03(s,1H)、7.35−7.45(m,3H)7.80(s,1H)
Figure 0006955581
[化合物(VI−1B)の合成]
合成例1に記載されている化合物(I−4)の合成法における化合物(I−1D)を、2,5−ジヒドロキシベンズアルデヒド(VI−1D)に変更した以外は、合成例1と同様の方法で化合物(VI−1B)を得た(収率74%)。
[化合物(VI−1)の合成]
化合物(VI−1B)0.26g(0.46mmol)、2−ヒドラジノベンゾチアゾール99mg(0.60mmol)、10−カンファースルホン酸5.4mg(0.01mmol)とテトラヒドロフラン10mLを混合し、室温で12時間撹拌した。混合物に酢酸エチルと水を加えて分液を行い、集めた有機層を1N塩酸、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。硫酸ナトリウムを濾別して、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去し、シリカゲルクロマトグラフィに精製を行うことで化合物(VI−1)を0.22g(0.31mmol)得た(収率67%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ(ppm):1.25−1.35(d,6H)、2.78(t,4H)、2.85(t,4H)、4.10−4.35(m,2H)、5.25(sext,2H)、7.30(d,4H)、7.47(br s,1H)、7.60(d,1H)、7.80(br d,1H)、8.09(s,1H)、12.5(br s,1H)
<合成例6>
[化合物(II−2)の合成]
特開2016−81035号公報に記載される実施例4の合成法に従い、化合物(II−2)を合成した。
Figure 0006955581
[化合物(I−7)の合成]
カレンズMOI−EG(I−7A,昭和電工株式会社製)3.9g(19.5mmol)、化合物(I−1D)2.7g(10.9mmol)、N,N−ジメチルアセトアミド2mL、クロロホルム20mLを混合し、内温を60℃まで加熱した。12時間撹拌した後、室温へと冷却してさらに12時間撹拌した。次に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて1時間撹拌した後、分液を行った。集めた有機層を1N塩酸、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、ロータリーエバポレーターにて溶媒を除去し、シリカゲルクロマトグラフィに精製を行うことで化合物(I−7)を5.7g(8.90mmol)得た(収率82%)。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)1.95(s,6H)、3.37(m,4H)、3.60−3.70(m,8H)、4.20(t,4H)、5.15(br,s,2H)、5.58(s,2H)、6.13(s,2H)、7.32(s,2H)
Figure 0006955581
[化合物(I−14B)の合成]
カルボン酸化合物(I−4A)8.00g(29.2mmol)、THF28mL、N,N−ジメチルアセトアミド7mL、および、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール60mgを混合し、内温を0℃まで冷却した。混合物に、塩化チオニル4.00g(33.6mmol)を内温0〜5℃にて滴下し、5℃で60分間撹拌した。得られた混合物に、エチレングリコール10.3g(166mmol)およびTHF20mLの溶液を、内温0〜8℃にて滴下したのち、内温20℃〜25℃で8時間撹拌した。
その後、酢酸エチル100mLを加えた反応液を、1N塩酸100mL、7質量%炭酸ナトリウム水溶液30mLで洗浄・分液した。その後、濃縮を行い、オイル状の組成物を得たのち、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(I−14B)を5.8g得た(収率72%)。
[化合物(I−14C)の合成]
トリホスゲン1.83g(6.19mmol)、酢酸エチル22.5mLに、化合物(I−14B)4.90g、N,N−ジイソプロピルエチルアミン2.9g(19.6mmol)、酢酸エチル11mLの混合溶液を25℃〜30℃で滴下した。2時間撹拌したのち、0℃に冷却し、2N塩酸17mL、飽和食塩水17mLで洗浄・分液した。無水硫酸ナトリウムで乾燥をし、ロータリーエバポレーターにて溶媒を除去し、透明なオイルである化合物(I−14C)を5.4g得た(収率90%)。
[化合物(I−14)の合成]
クロロ炭酸エステル化合物(I−14C)(純度88.4%)6.75g、酢酸エチル50mL、N,N−ジメチルアセトアミド12.5mL、および、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール55mgを混合し、内温を0℃まで冷却した。混合物に、化合物(I−1D)1.87gおよび、THF25mLの溶液を、内温0〜8℃にて滴下した。
その後、N,N−ジイソプロピルエチルアミン4.60gを内温0〜10℃にて滴下した。内温20〜25℃で1時間撹拌した後、酢酸エチル10mL、水45mL、および、濃塩酸4.5mLを加え、洗浄した。有機層を飽和食塩水50mLで洗浄・分液し、続いて、飽和食塩水50mL、7.5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液5mLで洗浄・分液した。その後、濃縮を行い、オイル状の組成物を得たのち、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(I−14)を得た(収率75%)。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)1.25−1.35(d,6H)、2.65−2.75(m,8H)、4.10−4.20(m,2H)、4.23(t,2H)、4.43(d,4H)、4.52(d,4H)、5.15−5.25(m,2H)、5.83(m,2H)、6.05−6.15(m,2H)、6.40(d,2H)、7.48(s,2H)
Figure 0006955581
[化合物(IV−13)の合成]
2−ブロモエチルアクリレート(IV−13A)2.06g(11.5mmol)、化合物(IV−1D)1.26g(4.8mmol)、炭酸カリウム2.0g(14.4mmol)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール10mg、THF20mLを混合し、内温を65℃まで加熱した。8時間撹拌したのち、25℃に冷却し、酢酸エチル100mLを加え、有機層を1N塩酸、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、ロータリーエバポレーターにて溶媒を除去し、シリカゲルクロマトグラフィに精製を行うことで化合物(IV−13)を1.58g得た(収率72%)。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)2.35(s,3H)、4.15(m,2H)、4.33(m,2H)、4.45−4.60(m,4H)、5.92(dd,2H)、6.18(m,2H)、6.48(dd,2H)、6.73(s,1H)
Figure 0006955581
[化合物(I−19A)の合成]
トリエチレングリコール33.2g(0.22mol)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール490mg、N,N−ジメチルアセトアミド43mL、THF200mLを混合し、内温を0℃まで冷却した。塩化アクリロイル20g(0.22mol)を30分かけて滴下したのち、内温を40℃にし3時間撹拌した。析出した塩をろ過したのち、ロータリーエバポレーターにて溶媒を除去し、シリカゲルクロマトグラフィで精製を行うことで、化合物(I−19A)を20.3g得た(収率45%)。
[化合物(I−19B)の合成]
化合物(I−19A)5.0g(24.5mmol)、p−トルエンスルホン酸クロリド4.95g(26.0mmol)、トリエチルアミン2.9g(28.7mmol)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール110mg、酢酸エチル25mLを混合し、内温を50℃にまで加熱した。5時間撹拌したのち、25℃に冷却し、有機層を1N塩酸、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、ロータリーエバポレーターにて溶媒を除去し、シリカゲルクロマトグラフィに精製を行うことで化合物(I−19B)を8.0g得た(収率91%)。
[化合物(I−19)の合成]
化合物(I−19B)7.0g(19.5mmol)、化合物(I−1D)2.20g(8.8mmol)、炭酸セシウム9.55g(29.3mmol)、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール50mg、THF50mLを混合し、内温を70℃にまで加熱した。5時間撹拌したのち、25℃に冷却し、酢酸エチル100mLを加え、有機層を1N塩酸、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥して、ロータリーエバポレーターにて溶媒を除去し、シリカゲルクロマトグラフィに精製を行うことで化合物(I−19)を4.2g得た(収率77%)。
H−NMR(溶媒:DMSO−d6)δ(ppm):3.55−3.65(m,8H)、3.65(d,4H)、3.76(d,4H)、4.20(d,4H)、4.26(d,4H)、5.93(d,2H)、6.10−6.20(m,2H)、6.32(d,2H)、7.21(s,2H)
Figure 0006955581
[化合物(IV−14A)の合成]
ブロモ酢酸t−ブチル 55.8g(285.9mmol)、化合物(IV−1D)30g(114.4mmol)、炭酸セシウム111.8g(343.1mmol)、臭化テトラブチルアンモニウム3.7g(11.4mmol)、THF300mL、N,N−ジメチルアセトアミド150mLを混合し、内温を75℃まで加熱した。5時間撹拌したのち、25℃に冷却し、水750mlを加え、析出した固体をろ過した。水とメタノールで洗浄することで、化合物(IV−14A)を得た。収率92%
[化合物(IV−14B)の合成]
t−ブチルエステル化合物(IV−14A)50g(102mmol)、ジクロロメタン500mLを混合後、トリフルオロ酢酸150mLを添加し25℃で2時間撹拌した。内温を5℃に冷却し、析出した結晶をろ過したのち、ジクロロメタンで洗浄することで、化合物(IV−14B)を得た。収率98%
[化合物(IV−14)の合成]
カルボン酸化合物(IV−14B)33.0g(87.2mmol)、ジクロロメタン500mL、ヒドロキシプロピルアクリレート26.1g(200.6mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン1.1g(8.7mmol)、および、塩酸1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド38.3g(200.6mmol、略称:EDAC)を混合した。40℃で2時間撹拌したのち、1N塩酸水300mLを加え、洗浄、分液した。硫酸マグネシウムによる脱水とろ過、濃縮を行うことでオイル状の組成物を得たのち、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(IV−14)を得た。収率60%
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)1.25−1.35(d,6H)、2.36(s,3H)、4.10−4.30(m,2H)、4.30−4.45(m,2H)、4.52(d,2H)、4.72(d,2H)、5.20−5.40(m,2H)、5.83(m,2H)、6.05−6.15(m,2H)、6.40(d,2H)、6.65(d,1H)
Figure 0006955581
[化合物(IV−15A)の合成]
合成例11に記載されている化合物(IV−14A)の合成法におけるブロモ酢酸t−ブチルを4-ブロモ酢酸エチルに変更した以外は、同様の方法で化合物(IV−15A)を得た(収率75%)。
[化合物(IV−15B)の合成]
エステル化合物(IV−15A)2.5g(102mmol)、濃塩酸5mL、酢酸25mLを混合後、60℃で1時間撹拌した。その後、水80mLを添加し析出した固体をろ過した。得られた固体をカラムクロマトグラフィーで精製し、化合物(IV−15B)を得た。収率80%
[化合物(IV−15)の合成]
合成例11に記載されている化合物(IV−14)の合成法における化合物(IV−14B)を、化合物(IV−15B)に変更した以外は、同様の方法で化合物(IV−15)を得た。(収率55%)
H−NMR(400MHz,CDCl):δ(ppm)1.20−1.35(m,6H)、2.10−2.20(m,4H)、2.32(s,3H)、2.60−2.75(m,4H)、3.91(t,2H)、4.10−4.30(m,6H)、5.24(sext,2H)、5.84(d,2H)、6.05−6.15(m,2H)、6.40(d,2H)、6.70(s,1H)
<レンズ用接着剤(A−1)〜(A−16)の調製>
表1に記載の組成となるように、成分(A)、成分(B)、及び光開始剤(イルガキュア819)を混合し、撹拌して均一にし、レンズ用接着剤を調製した。
各レンズ用接着剤の成分(A)について、テトラヒドロフラン(THF)で希釈した溶液の光吸収スペクトルを、島津製作所(株)製のUV−2550を用いて測定し、表1に示す波長(nm)に極大値(λmax)を有することを確認した。
また、各レンズ用接着剤の硬化物の屈折率を以下の手順で求めた。直径10mm、厚み1mmの透明ガラス型に接着剤組成物を注入し、Execure3000(HOYA(株)社製)を用いて15mW/cmの紫外線を20秒間照射し、硬化物を得た。得られた硬化物を透明ガラス型から取り出し、アッベ計(株式会社アタゴ社製)を用いて、波長587nmにおける屈折率を測定した。
Figure 0006955581
なお、以下の接合レンズの作製において、比較例の接着剤としては、特表2012−523485号公報に記載の下記表2の組成の接着剤(H19)を用いた。
Figure 0006955581
<接合レンズの作製>
窒素置換した作業ボックス内で、水平に設置したレンズBの一方の面に対し、レンズ用接着剤を塗布した。次いで塗布した接着剤の上からレンズAを重ね合わせ、気泡が入らないように押し広げた。このとき、中心部におけるレンズ用接着剤の層の膜厚が30μmとなるように塗布量を調節した。次いで、レンズAの側からExecure3000(HOYA(株)製)を用いて300mJ/cmの紫外線を照射してレンズ用接着剤を硬化し、表4に記載の接合レンズR1〜R39を得た。
レンズAとしては、BK7(ガラスレンズ、株式会社オハラ製)を用いた。レンズBとしては、以下のレンズのいずれかを用いた。
・BK7(ガラスレンズ、株式会社オハラ製)
・OKP4(樹脂レンズ、大阪ガスケミカル製)
・H1〜H4(複合レンズ、下記の手順で作製)
レンズBとして複合レンズH1〜H4を用いる場合は、樹脂層側の面を接合面とした。
(複合レンズH1〜H4の作製)
国際公開2017/115649号の記載を参照して以下のように作製した。硬化性組成物としては、H1〜H4について、それぞれ表3に記載の組成比の組成物F1〜F4を用いた。表面が窒化クロム処理された成形金型に硬化性組成物200mgを注入し、硬化性組成物の成形金型と接していない側のすべての表面上を覆うように透明なガラスレンズ(硝材=BK7、直径33mm、中心厚み3mm、硬化性組成物と接する面の曲率半径=44.3mm、硬化性組成物と接しない面の曲率半径=330.9mmである凸レンズ)を被せて、硬化性組成物の直径が30mmとなるように押し広げた。この状態とした後、ガラスレンズの上方から、Execure3000(HOYA(株)製)を用いて300mJ/cmの紫外線を照射し、次いで成形金型及びガラスレンズによって挟まれた状態を維持したまま、硬化性組成物に0.196MPa(2kgf/cm)の圧力を印加しながら200℃まで昇温した。その後、硬化性組成物の硬化物と成形金型とを0.05mm/secの速度で引き離すことにより、複合レンズを作製した。
Figure 0006955581
Figure 0006955581
表3に記載の硬化性組成物F1〜F4それぞれの硬化物のアッベ数は、以下のように決定した。直径10mm、厚み1mmの透明ガラス型に硬化性組成物を注入し、Execure3000(HOYA(株)社製)を用いて15mW/cmの紫外線を20秒間照射し、半硬化物を得た。次いで、得られた半硬化物を透明ガラス型から取り出して、ホットプレートを用いて200℃で5分間加熱し、硬化物を得た。アッベ計(株式会社アタゴ社製)を用いて、得られた硬化物のアッベ数を測定した。
Figure 0006955581
<実施例1〜20、実施例46〜49および比較例1〜3の良品率およびヒートショック耐性試験および湿熱耐久性試験>
接合レンズR1〜R23およびR40〜R43を各100個製造した。目視評価およびマイクロスコープを用いて得られたレンズの外観検査を行い、接合面に泡の混入が見られなかったものを良品と判定した。良品の割合を良品率とし、以下の基準で評価した。
A:良品率が80%以上であった。
B:良品率が70%以上80%未満であった。
C:良品率が70%未満であった。
また、上記試験で良品と判定された接合レンズについて、以下の方法でヒートショック耐性試験および湿熱耐久性試験を行った。ヒートショック耐性試験は、接合レンズ各10個について100℃で48時間加熱したのち、室温に戻し、更に−40℃に冷却し、48時間経時させたのち室温に戻した。湿熱耐久性試験は、接合レンズ各10個について50℃湿度85%の環境下で48時間保管したのち室温に戻した。ヒートショック耐性試験および湿熱耐久性試験を行った接合レンズそれぞれについて、目視評価およびマイクロスコープを用いてヒビや剥離などの外観検査を行い、試験前後で変化がみられなかったものを良品と判定した。良品の割合を良品率とし、以下の基準で評価した。
A:良品率が90%以上であった。
B:良品率が80%以上90%未満であった。
C:良品率が70%以上80%未満であった。
D:良品率が70%未満であった。
Figure 0006955581
表5に示す結果より、レンズBとして、ガラスレンズ、樹脂レンズ、複合レンズいずれを用いた場合でも、本発明の接着剤を用いて作製された接合レンズは、比較用接着剤を用いて作製された接合レンズと比較して高いヒートショック耐性を示すことが分かる。
<実施例21〜33、実施例50〜53および比較例4〜6の接合レンズの耐光性評価>
レンズBとして複合レンズを用いて作製した接合レンズR24〜R33およびR44〜R47の耐光性評価を、以下のように行った。
作製した接合レンズについて、レンズAの側からExecure3000(HOYA(株)製)を用いて75J/cmの紫外線を照射した。紫外線照射前後で、接合レンズ中心部(直径5mm)の紫外−可視透過率測定を行い、波長420nmにおける透過率の変動率を求め、以下の基準で評価した。
A:変動率が10%未満であった。
B:変動率が10%以上20%未満であった。
C:変動率が20%以上30%未満であった。
D:変動率が30%以上であった。
Figure 0006955581
<実施例34〜45、実施例54〜57および比較例7の接合レンズを介して紫外線照射した複合レンズの耐光性評価>
複合レンズH3の全面を覆うように接合レンズを重ね合わせ、複合レンズH3に対して接合レンズを介してExecure3000により75J/cmの紫外線を照射した。紫外線照射前後で、複合レンズH3のレンズ中心部(直径5mm)の紫外−可視透過率測定を行い、波長420nmにおける透過率の変動率を求め、以下の基準で評価した。なお、接合レンズにはR1〜R13およびR40〜R43をそれぞれ用いた。
A:変動率が10%未満であった。
B:変動率が10%以上20%未満であった。
C:変動率が20%以上30%未満であった。
D:変動率が30%以上であった。
Figure 0006955581
実施例44および45は、実施例38と比較して、接合レンズに用いた接着剤における化合物IV−1(成分(A))の添加量が低いため、複合レンズH3の耐光性が低下していることがわかる。
1 接着層
2 接合レンズ
3 レンズA
4 レンズB
5 レンズC
6 樹脂層
7 物体側
8 画像形成面側
9 光軸

Claims (15)

  1. 一般式1で表される化合物を含むレンズ用接着剤;
    Figure 0006955581
    (一般式1)
    一般式1中、Arは、下記一般式2−1〜2−4で表されるいずれかの芳香環であり;
    Figure 0006955581
    式中、Q1は、−S−、−O−、又はNR11−を表し、R11は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、
    1は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数3〜12の芳香族複素環基を表し、
    1,Z2,及びZ3は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数3〜20の脂環式炭化水素基、置換基を有していてもよい1価の炭素数6〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−NR1213、又は−SR12を表し、Z1及びZ2は、互いに結合して置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は置換基を有していてもよい芳香族複素環を形成してもよく、R12及びR13は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、
    1及びA2は各々独立に、−O−、−NR21−、−S−及びCO−からなる群から選ばれる基を表し、R21は水素原子又は置換基を表し、
    XはO、S、水素原子もしくは置換基が結合しているC、又は水素原子もしくは置換基が結合しているNを表し、
    Axは芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する炭素数1〜30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する炭素数1〜30の有機基を表し、Ax及びAyが有する芳香環は置換基を有していてもよく、Ax及びAyは互いに結合して、置換基を有していてもよい環を形成していてもよく、
    2は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキル基を表し;
    1、L2はそれぞれ独立に、単結合、−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR101C(=O)−、−C(=O)NR102−、−OC(=O)NR103−、−NR104C(=O)O−、−SC(=O)−又はC(=O)S−からなる群から選択される連結基を表し、R101、R102、R103、R104は、それぞれ独立に、−Sp3−Pol3又はハロゲン原子を表し;
    Sp1、Sp2は、単結合、又は置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していてもよい炭素数2から30の直鎖アルキレン基において1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、−C(=O)NR202−、−OC(=O)NR203−、−NR204C(=O)O−、−SC(=O)−又は−C(=O)S−で置換された基からなる群から選択される連結基を表し、R201、R202、R203、R204は、それぞれ独立に、−Sp4−Pol4又はハロゲン原子を表し;
    Sp3、Sp4はそれぞれ独立に単結合又は2価の連結基を表し、
    Pol1、Pol2、Pol3、Pol4はそれぞれ独立に水素原子又は重合性基を表し;
    一般式1で表される化合物は、少なくとも一つの重合性基を有する。
  2. Arが一般式2−2で表される芳香環である請求項1に記載のレンズ用接着剤。
  3. 1、L2がいずれも−O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、又はO−C(=O)NH−である請求項1又は2に記載のレンズ用接着剤。
  4. 1、L2がいずれも−O−であり、Sp1、Sp2がいずれも、置換基を有していてもよい炭素数1から30の直鎖アルキレン基、及び置換基を有していてもよい炭素数2から30の直鎖アルキレン基において1つもしくは隣接しない2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−C(=O)−、−OC(=O)−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−、−NR201C(=O)−、−C(=O)NR202−、−OC(=O)NR203−、−NR204C(=O)O−、−SC(=O)−又は−C(=O)S−で置換された基であってL1側またはL2側の末端が−CH2−である基からなる群から選択される連結基である、請求項1又は2に記載のレンズ用接着剤。
  5. Pol1及びPol2がいずれも(メタ)アクリロイルオキシ基である請求項1〜4のいずれか一項に記載のレンズ用接着剤。
  6. レンズ用接着剤がエチレン性不飽和基を有する重合体を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のレンズ用接着剤。
  7. レンズA、接着層、およびレンズBを、この順に含む接合レンズであって、
    前記接着層が請求項1〜6のいずれか一項に記載のレンズ用接着剤を硬化した層である接合レンズ。
  8. レンズAがガラスレンズであり、レンズBが樹脂レンズまたは表面に樹脂層を有する複合レンズである請求項7に記載の接合レンズ。
  9. レンズBにおける前記樹脂レンズまたは前記樹脂層を構成する樹脂硬化物のアッべ数が30以下である請求項8に記載の接合レンズ。
  10. レンズBにおける前記樹脂レンズまたは前記樹脂層を構成する樹脂硬化物が、下記一般式(A)で表される化合物を含む組成物の硬化物である請求項8に記載の接合レンズ;
    Figure 0006955581
    一般式(A)中、Ar11及びAr12はそれぞれ独立に、破線で囲まれたベンゼン環を含むアリール基又は破線で囲まれたベンゼン環を縮合環を構成する環のひとつとして含むヘテロアリール基を表し;
    11、Y11、X12及びY12はそれぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子又は炭素原子を表し、Z11はX11−C=C−Y11とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し、Z12はX12−C=C−Y12とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し;
    Ar13及びAr14はそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環を含むアリーレン基又は破線で囲まれた芳香環を含むヘテロアリーレン基を表し、Ar13とAr14のうち少なくとも一方はフェニレン基以外の基であり;
    3〜R6はそれぞれ独立に、置換基を表し、q及びrはそれぞれ独立に、0〜4の整数であり、vは0以上の整数であり、vの最大数は、X11−C=C−Y11とZ11が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり、wは0以上の整数であり、wの最大数は、X12−C=C−Y12とZ12が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり;
    11及びL12はそれぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子又はエステル結合を表し;
    111及びR112はそれぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し;
    121及びR122はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し;
    Ar11〜Ar14がそれぞれ独立に破線で囲まれた芳香環を縮合環を構成する環のひとつとして含む縮合環基である場合は、L11を連結基として有する基、L12を連結基として有する基、及びR3〜R6はそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環に置換していても、破線で囲まれた芳香環以外の縮合環を構成する環に置換していてもよい。
  11. レンズBが前記複合レンズであり、前記樹脂層が前記接着層と接している、請求項8〜10のいずれか一項に記載の接合レンズ。
  12. レンズ光学系によって物体を結像して画像を形成する撮像モジュールであって、
    前記レンズ光学系が請求項7〜11のいずれか一項に記載の接合レンズを含み、
    前記物体側から画像形成面側に向かってレンズA、前記接着層、レンズBが、この順で配置されている、撮像モジュール。
  13. 前記レンズ光学系がレンズCを含み、
    レンズCが樹脂レンズまたは樹脂層を含む複合レンズであり、
    レンズCがレンズBと前記画像形成面との間に配置されている、請求項12に記載の撮像モジュール。
  14. レンズCにおける前記樹脂レンズまたは前記樹脂層を構成する樹脂硬化物のアッベ数が30以下である請求項13に記載の撮像モジュール。
  15. レンズCにおける前記樹脂レンズまたは前記樹脂層を構成する樹脂硬化物が、下記一般式(A)で表される化合物を含む組成物の硬化物である請求項13に記載の撮像モジュール;
    Figure 0006955581
    一般式(A)中、Ar11及びAr12はそれぞれ独立に、破線で囲まれたベンゼン環を含むアリール基又は破線で囲まれたベンゼン環を縮合環を構成する環のひとつとして含むヘテロアリール基を表し;
    11、Y11、X12及びY12はそれぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子又は炭素原子を表し、Z11はX11−C=C−Y11とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し、Z12はX12−C=C−Y12とともに5〜7員の芳香環を形成する原子群であって、酸素原子、硫黄原子、窒素原子及び炭素原子から選択される少なくとも1種を含む原子群を表し;
    Ar13及びAr14はそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環を含むアリーレン基又は破線で囲まれた芳香環を含むヘテロアリーレン基を表し、Ar13とAr14のうち少なくとも一方はフェニレン基以外の基であり;
    3〜R6はそれぞれ独立に、置換基を表し、q及びrはそれぞれ独立に、0〜4の整数であり、vは0以上の整数であり、vの最大数は、X11−C=C−Y11とZ11が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり、wは0以上の整数であり、wの最大数は、X12−C=C−Y12とZ12が形成する環に置換可能な置換基の最大数であり;
    11及びL12はそれぞれ独立に、単結合、酸素原子、硫黄原子又はエステル結合を表し;
    111及びR112はそれぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表し;
    121及びR122はそれぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し;
    Ar11〜Ar14がそれぞれ独立に破線で囲まれた芳香環を縮合環を構成する環のひとつとして含む縮合環基である場合は、L11を連結基として有する基、L12を連結基として有する基、及びR3〜R6はそれぞれ独立に、破線で囲まれた芳香環に置換していても、破線で囲まれた芳香環以外の縮合環を構成する環に置換していてもよい。
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