JPH05113501A - 光学部品及びその製造方法 - Google Patents
光学部品及びその製造方法Info
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- JPH05113501A JPH05113501A JP12296091A JP12296091A JPH05113501A JP H05113501 A JPH05113501 A JP H05113501A JP 12296091 A JP12296091 A JP 12296091A JP 12296091 A JP12296091 A JP 12296091A JP H05113501 A JPH05113501 A JP H05113501A
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- Japan
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- formula
- fluorinated
- optical
- polyimide
- following
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Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 透明性、耐熱性、表面硬度、吸水性、光学的
異方性、成形加工性、量産性に優れた光学部品及びその
製造方法を提供する。 【構成】 一般式（化１）： 【化１】 （式中Ｒ1 及びＲ2 は、ベンゼン環の１〜３個からな
り、２以上の場合には、Ｒ1 では間接に、Ｒ2 では直接
又は間接に結合しており、このポリイミド中の水素は、
すべてフッ素又はパーフルオロアルキル基で置換されて
いる）で表される全フッ素化ポリイミドを主構成要素と
するレンズ、プリズム等の光学部品。原料ポリアミド酸
を型に入れてキャスト法により光学部品を製造する方
法。
異方性、成形加工性、量産性に優れた光学部品及びその
製造方法を提供する。 【構成】 一般式（化１）： 【化１】 （式中Ｒ1 及びＲ2 は、ベンゼン環の１〜３個からな
り、２以上の場合には、Ｒ1 では間接に、Ｒ2 では直接
又は間接に結合しており、このポリイミド中の水素は、
すべてフッ素又はパーフルオロアルキル基で置換されて
いる）で表される全フッ素化ポリイミドを主構成要素と
するレンズ、プリズム等の光学部品。原料ポリアミド酸
を型に入れてキャスト法により光学部品を製造する方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、透明性、低複屈折性、
低吸水性、耐熱性に優れた各種レンズ、プリズム等の光
学部品及びその製造方法に関する。
低吸水性、耐熱性に優れた各種レンズ、プリズム等の光
学部品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック光学材料は、軽量で、ガラ
スと同程度の透明性を有することと、成形性が容易であ
り、大量生産が可能であることから、近年各種レンズ、
プリズム等への需要が増大している。プラスチック光学
材料としては、一般的にポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明
材料が用いられている。
スと同程度の透明性を有することと、成形性が容易であ
り、大量生産が可能であることから、近年各種レンズ、
プリズム等への需要が増大している。プラスチック光学
材料としては、一般的にポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明
材料が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記樹脂系で
は、耐熱性に劣るため高温領域での安定性に欠け、表面
硬度が小さいためホコリ等で傷がつき光学的安定性に欠
け、吸水性が大きいため経時的に寸法精度が悪くなり、
ポリカーボネート樹脂では光弾性定数が大きいため光学
的異方性が存在するという様々な問題点を抱えている。
これらの欠点を解消するため、種々の試みがなされてい
るが、耐熱性、表面硬度、吸水性、光学的異方性等の特
性に加えて、成形加工性、量産性を同時に満足する樹脂
系は提案されていない。本発明は、上記問題点にかんが
み、耐熱性、表面硬度、吸水性、光学的異方性、成形加
工性、量産性に優れた光学部品及びその製造方法を提供
することを目的とする。
は、耐熱性に劣るため高温領域での安定性に欠け、表面
硬度が小さいためホコリ等で傷がつき光学的安定性に欠
け、吸水性が大きいため経時的に寸法精度が悪くなり、
ポリカーボネート樹脂では光弾性定数が大きいため光学
的異方性が存在するという様々な問題点を抱えている。
これらの欠点を解消するため、種々の試みがなされてい
るが、耐熱性、表面硬度、吸水性、光学的異方性等の特
性に加えて、成形加工性、量産性を同時に満足する樹脂
系は提案されていない。本発明は、上記問題点にかんが
み、耐熱性、表面硬度、吸水性、光学的異方性、成形加
工性、量産性に優れた光学部品及びその製造方法を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明の第１の発明は光学部品に関する発明であって、下
記一般式（化１）：
発明の第１の発明は光学部品に関する発明であって、下
記一般式（化１）：
【化１】 〔式中Ｒ1 は下記式（化２）：
【化２】 で表される基のうちのいずれかの基、Ｒ2 は下記式（化
３）：
３）：
【化３】 で表される基のうちのいずれかの基であり、ここで式中
Ｒｆはフッ素、又はパーフルオロアルキル基、Ｘは下記
式（化４）：
Ｒｆはフッ素、又はパーフルオロアルキル基、Ｘは下記
式（化４）：
【化４】 （ここで式中Ｒｆ′はパーフルオロアルキレン基、ｎは
１〜１０の数を示す）で表される基のうちのいずれかの
基である〕で表される繰返し単位を含有するフッ素化ポ
リイミドを主構成要素とすることを特徴とする。そし
て、本発明の第２の発明は光学部品の製造方法に関する
発明であって、下記一般式（化５）：
１〜１０の数を示す）で表される基のうちのいずれかの
基である〕で表される繰返し単位を含有するフッ素化ポ
リイミドを主構成要素とすることを特徴とする。そし
て、本発明の第２の発明は光学部品の製造方法に関する
発明であって、下記一般式（化５）：
【化５】 〔式中Ｒ1 は一般式（化１）中のＲ1 と同義である〕で
表されるテトラカルボン酸、又はその誘導体を主成分と
する酸成分と、下記式（化６）：
表されるテトラカルボン酸、又はその誘導体を主成分と
する酸成分と、下記式（化６）：
【化６】Ｈ2 Ｎ−Ｒ2 −ＮＨ2 〔式中Ｒ2 は一般式（化１）中のＲ2 と同義である〕で
表されるジアミンを主成分とするジアミン成分とを反応
させ、下記一般式（化７）：
表されるジアミンを主成分とするジアミン成分とを反応
させ、下記一般式（化７）：
【化７】 〔式中Ｒ1 及びＲ2 は一般式（化１）中のＲ1 及びＲ2
と同義である〕で表される繰返し単位を含有するポリア
ミド酸を主構成要素とするフッ素化ポリアミド酸を製造
する工程、該フッ素化ポリアミド酸を光学部品型中に封
入し、高温雰囲気下におけるキャスト法により前記フッ
素化ポリアミド酸をイミド化する工程、前記光学部品型
中からフッ素化ポリイミド光学部品を離型する工程とか
らなることを特徴とする光学部品の製造方法。
と同義である〕で表される繰返し単位を含有するポリア
ミド酸を主構成要素とするフッ素化ポリアミド酸を製造
する工程、該フッ素化ポリアミド酸を光学部品型中に封
入し、高温雰囲気下におけるキャスト法により前記フッ
素化ポリアミド酸をイミド化する工程、前記光学部品型
中からフッ素化ポリイミド光学部品を離型する工程とか
らなることを特徴とする光学部品の製造方法。
【０００５】本発明者らは、前記目的を達成するために
上記問題点を満足する光学部品に関し鋭意、種々の検討
を重ねた結果、フッ素化ポリイミドが高度な透明性、耐
熱性、表面硬度、低吸水性、小さな光学的異方性を有し
ていることを特願平２−２５６８４３号明細書において
明らかにした。
上記問題点を満足する光学部品に関し鋭意、種々の検討
を重ねた結果、フッ素化ポリイミドが高度な透明性、耐
熱性、表面硬度、低吸水性、小さな光学的異方性を有し
ていることを特願平２−２５６８４３号明細書において
明らかにした。
【０００６】本発明において光学部品材料として用いる
フッ素化ポリイミドは、ポリアミド酸のアルキル基、フ
ェニル環等の炭素に結合する１価元素の一部あるいは全
部をフッ素、又はパーフルオロアルキル基としたもので
ある。
フッ素化ポリイミドは、ポリアミド酸のアルキル基、フ
ェニル環等の炭素に結合する１価元素の一部あるいは全
部をフッ素、又はパーフルオロアルキル基としたもので
ある。
【０００７】本発明者らは、種々の既存のポリイミド及
びポリイミド光学材料について、その赤外域、近赤外域
の吸収スペクトルを測定し、近赤外域での光損失を算出
すると共に、その原因について鋭意検討した。その結
果、近赤外域で大きな光損失を引起こす原因の第１は、
アルキル基やフェニル環等におけるＣ−Ｈ結合の伸縮振
動の高調波吸収、及びＣ−Ｈ結合の伸縮振動の高調波と
変角振動の結合音による吸収であることが明らかとなっ
た。
びポリイミド光学材料について、その赤外域、近赤外域
の吸収スペクトルを測定し、近赤外域での光損失を算出
すると共に、その原因について鋭意検討した。その結
果、近赤外域で大きな光損失を引起こす原因の第１は、
アルキル基やフェニル環等におけるＣ−Ｈ結合の伸縮振
動の高調波吸収、及びＣ−Ｈ結合の伸縮振動の高調波と
変角振動の結合音による吸収であることが明らかとなっ
た。
【０００８】本発明のフッ素化ポリイミドはアルキル
基、フェニル環等の炭素に結合する１価元素の一部又は
全部をフッ素、又はパーフルオロアルキル基とし、繰返
し単位内にＣ−Ｈ結合をなるべく持たせない構造とする
ことによって、近赤外域での最大の光損失原因であるＣ
−Ｈ結合に基づく振動吸収を無くし、またイミド結合を
主鎖構造に導入してポリイミドとすることによって、光
学部品を作製する上での十分な耐熱性（２５０℃以上）
を持たせることができる。
基、フェニル環等の炭素に結合する１価元素の一部又は
全部をフッ素、又はパーフルオロアルキル基とし、繰返
し単位内にＣ−Ｈ結合をなるべく持たせない構造とする
ことによって、近赤外域での最大の光損失原因であるＣ
−Ｈ結合に基づく振動吸収を無くし、またイミド結合を
主鎖構造に導入してポリイミドとすることによって、光
学部品を作製する上での十分な耐熱性（２５０℃以上）
を持たせることができる。
【０００９】本発明のフッ素化ポリイミドを製造する時
に使用するテトラカルボン酸又はその誘導体としては、
分子内のアルキル基、フェニル環等の炭素に結合する１
価元素の一部又は全部をフッ素、又はパーフルオロアル
キル基としたものであればどのようなものでもよい。テ
トラカルボン酸並びにその誘導体としての酸無水物、酸
塩化物、エステル化物等としては次のようなものが挙げ
られる。ここではテトラカルボン酸としての例を挙げる
と１，４−ジフルオロピロメリット酸、１−トリフルオ
ロメチル−４−フルオロピロメリット酸、１，４−ジ
（トリフルオロメチル）ピロメリット酸、１，４−ジ
（ペンタフルオロエチル）ピロメリット酸、ヘキサフル
オロ−３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン
酸、ヘキサフルオロ−３，３′，４，４′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸、２，２−ビス（３，４−ジカル
ボキシトリフルオロフェニル）ヘキサフルオロプロパ
ン、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロ
フェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス
（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テト
ラフルオロベンゼン、ヘキサフルオロ−３，３′（又は
４，４′）オキシビスフタル酸等が挙げられる。この中
でピロメリット酸二無水物のベンゼン環にフルオロアル
キル基を導入した含フッ素酸二無水物であるトリフルオ
ロメチルピロメリット酸二無水物、１，４−ジ（トリフ
ルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、１，４−ジ
（ペンタフルオロエチル）ピロメリット酸二無水物等の
製造方法は特願昭６３−１６５０５６号明細書に記載さ
れている。
に使用するテトラカルボン酸又はその誘導体としては、
分子内のアルキル基、フェニル環等の炭素に結合する１
価元素の一部又は全部をフッ素、又はパーフルオロアル
キル基としたものであればどのようなものでもよい。テ
トラカルボン酸並びにその誘導体としての酸無水物、酸
塩化物、エステル化物等としては次のようなものが挙げ
られる。ここではテトラカルボン酸としての例を挙げる
と１，４−ジフルオロピロメリット酸、１−トリフルオ
ロメチル−４−フルオロピロメリット酸、１，４−ジ
（トリフルオロメチル）ピロメリット酸、１，４−ジ
（ペンタフルオロエチル）ピロメリット酸、ヘキサフル
オロ−３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン
酸、ヘキサフルオロ−３，３′，４，４′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸、２，２−ビス（３，４−ジカル
ボキシトリフルオロフェニル）ヘキサフルオロプロパ
ン、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシトリフルオロ
フェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，４−ビス
（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テト
ラフルオロベンゼン、ヘキサフルオロ−３，３′（又は
４，４′）オキシビスフタル酸等が挙げられる。この中
でピロメリット酸二無水物のベンゼン環にフルオロアル
キル基を導入した含フッ素酸二無水物であるトリフルオ
ロメチルピロメリット酸二無水物、１，４−ジ（トリフ
ルオロメチル）ピロメリット酸二無水物、１，４−ジ
（ペンタフルオロエチル）ピロメリット酸二無水物等の
製造方法は特願昭６３−１６５０５６号明細書に記載さ
れている。
【００１０】また本発明に用いることのできるジアミン
の例としては、分子内のアミノ基を除くアルキル基、フ
ェニル環等の炭素に結合する１価元素の一部又は全部を
フッ素、又はパーフルオロアルキル基としたものであれ
ばどのようなものでもよく、３，４，５，６−テトラフ
ルオロ−１，２−フェニレンジアミン、２，４，５，６
−テトラフルオロ−１，３−フェニレンジアミン、２，
３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレンジア
ミン、４，４′−ジアミノオクタフルオロビフェニル、
ビス（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−アミノフ
ェニル）エーテル、ビス（２，３，５，６−テトラフル
オロ−４−アミノフェニル）スルホン、ヘキサフルオロ
−２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−
ジアミノビフェニル、等が挙げられる。
の例としては、分子内のアミノ基を除くアルキル基、フ
ェニル環等の炭素に結合する１価元素の一部又は全部を
フッ素、又はパーフルオロアルキル基としたものであれ
ばどのようなものでもよく、３，４，５，６−テトラフ
ルオロ−１，２−フェニレンジアミン、２，４，５，６
−テトラフルオロ−１，３−フェニレンジアミン、２，
３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレンジア
ミン、４，４′−ジアミノオクタフルオロビフェニル、
ビス（２，３，５，６−テトラフルオロ−４−アミノフ
ェニル）エーテル、ビス（２，３，５，６−テトラフル
オロ−４−アミノフェニル）スルホン、ヘキサフルオロ
−２，２′−ビス（トリフルオロメチル）−４，４′−
ジアミノビフェニル、等が挙げられる。
【００１１】本発明に使用するフッ素化ポリイミド前駆
体であるフッ素化ポリアミド酸の製造方法は、通常のポ
リアミド酸の製造条件と同じでよく、一般的にはＮ−メ
チル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの極性有機溶媒
中で反応させる。本発明においてはジアミンまたテトラ
カルボン酸成分とも単一化合物で用いるばかりではな
く、複数のジアミン、テトラカルボン酸成分を混合して
用いる場合がある。その場合は、複数又は単一のジアミ
ン成分のモル数の合計と複数又は単一のテトラカルボン
酸成分のモル数の合計が等しいかほぼ等しくなるように
する。前述のポリアミド酸などの重合溶液において、そ
の溶液の濃度は５〜４０重量％（１０〜２５重量％であ
ることが好ましい）、また前記ポリマー溶液の回転粘度
（２５℃）は、５０〜５０００ポアズであることが好適
である。
体であるフッ素化ポリアミド酸の製造方法は、通常のポ
リアミド酸の製造条件と同じでよく、一般的にはＮ−メ
チル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどの極性有機溶媒
中で反応させる。本発明においてはジアミンまたテトラ
カルボン酸成分とも単一化合物で用いるばかりではな
く、複数のジアミン、テトラカルボン酸成分を混合して
用いる場合がある。その場合は、複数又は単一のジアミ
ン成分のモル数の合計と複数又は単一のテトラカルボン
酸成分のモル数の合計が等しいかほぼ等しくなるように
する。前述のポリアミド酸などの重合溶液において、そ
の溶液の濃度は５〜４０重量％（１０〜２５重量％であ
ることが好ましい）、また前記ポリマー溶液の回転粘度
（２５℃）は、５０〜５０００ポアズであることが好適
である。
【００１２】以上述べたように、上記フッ素化ポリイミ
ド樹脂からなる光学部品をキャスト法により製造すれ
ば、フッ素化ポリイミド樹脂特有の高度な透明性、耐熱
性、表面硬度、低吸水性、小さな光学的異方性に加え
て、量産性、成形加工性に優れた光学部品を得ることが
できる。
ド樹脂からなる光学部品をキャスト法により製造すれ
ば、フッ素化ポリイミド樹脂特有の高度な透明性、耐熱
性、表面硬度、低吸水性、小さな光学的異方性に加え
て、量産性、成形加工性に優れた光学部品を得ることが
できる。
【００１３】
【作用】フッ素化ポリイミド樹脂は、近赤外領域におい
て透明であり、耐熱変形性（３００℃以上）、低吸水性
（飽和吸水率０．２％以下）、低い光学的異方性（主屈
折率差１×１０-3以下）を有しており、光学部品用材料
として極めて適切である。更に、本発明のフッ素化ポリ
イミドからなる光学部品は、フッ素化ポリアミド酸を光
学部品の形状をした成形型中に封入して高温雰囲気下に
おいてキャスト成形することにより容易に部品化するこ
とができる。
て透明であり、耐熱変形性（３００℃以上）、低吸水性
（飽和吸水率０．２％以下）、低い光学的異方性（主屈
折率差１×１０-3以下）を有しており、光学部品用材料
として極めて適切である。更に、本発明のフッ素化ポリ
イミドからなる光学部品は、フッ素化ポリアミド酸を光
学部品の形状をした成形型中に封入して高温雰囲気下に
おいてキャスト成形することにより容易に部品化するこ
とができる。
【００１４】
【実施例】以下、具体的実施例により本発明の光学部品
について詳細に説明する。本発明の実施例では全フッ素
化ポリイミド樹脂を用いた光学部品について例示する
が、これに限定されるものではなく、一部フッ素化され
たポリイミド樹脂を用いた光学部品であってもよい。ま
た、下記実施例中、イミド化の確認は赤外吸収スペクト
ルにおけるカルボニル基の対称、及び非対称伸縮振動に
よる特性吸収から行い、光透過性は紫外−可視吸収スペ
クトルを測定することで行った。
について詳細に説明する。本発明の実施例では全フッ素
化ポリイミド樹脂を用いた光学部品について例示する
が、これに限定されるものではなく、一部フッ素化され
たポリイミド樹脂を用いた光学部品であってもよい。ま
た、下記実施例中、イミド化の確認は赤外吸収スペクト
ルにおけるカルボニル基の対称、及び非対称伸縮振動に
よる特性吸収から行い、光透過性は紫外−可視吸収スペ
クトルを測定することで行った。
【００１５】実施例１ 三角フラスコに以下の構造式（化８）を持つ１，４−ビ
ス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テ
トラフルオロベンゼン二無水物：
ス（３，４−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ）テ
トラフルオロベンゼン二無水物：
【化８】 １１．６４４ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と以下の構造式
（化９）で示される２，４，５，６−テトラフルオロ−
１，３−フェニレンジアミン：
（化９）で示される２，４，５，６−テトラフルオロ−
１，３−フェニレンジアミン：
【化９】 ３．６０２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＮ，Ｎ−ジメ
チルアセトアミド（ＤＭＡｃ）８６ｇを加えた。この溶
液を窒素雰囲気中、室温で３日間かくはんし、ポリアミ
ド酸のＤＭＡｃ溶液を得た。この全フッ素化ポリアミド
酸溶液を図１の断面形状にて示すようなレンズ形状のキ
ャビティーを有するキャスト型中に封入し、７０℃で２
時間、１６０℃で１時間、２５０℃で３０分、３５０℃
で１時間の条件でイミド化を行って固化させ、固化した
イミド化物をキャスト型から離型したところ、透明な全
フッ素化ポリイミドレンズを得た。すなわち、図１はキ
ャスト成形法によるレンズ成形を例示する断面図であ
る。図１において、１はレンズ形状キャスト型、２は全
フッ素化ポリアミド酸キャスト液、３はガスケット、４
は締付け治具である。また、全フッ素化ポリイミドレン
ズのイミド化を確認するため、同一条件にて厚さ１ｍｍ
の全フッ素化ポリイミドフィルムをキャスト成形により
作製し、このフィルムの赤外吸収スペクトルを測定した
ところ、１７９０ｃｍ-1にイミド基特有の吸収が現れ、
イミド化が完全に進行したことが確認できた。更に、こ
のフィルムの波長０．８〜１．７μｍの範囲での光吸収
を測定したところ、図２に示すとおり、水の吸収以外に
光の吸収は見受けられなかった。また、以下に示す比較
例１で作製した従来のポリイミドフィルムに比べて小さ
かった。すなわち図２の実線は実施例１の全フッ素化ポ
リイミド、破線は比較例１のポリイミドにおける、それ
ぞれ光の吸光度の波長依存性を示すグラフである。図２
において縦軸は吸光度、横軸は波長（μｍ）を表す。こ
のようにして作製した全フッ素化ポリイミドレンズを３
００℃雰囲気下において１００時間放置したが変形は見
られず、優れた耐熱性を有することが確認された。更
に、光学的安定性を確認するため、このレンズにレーザ
光を照射したところ、良好なリンズ特性を示し、光学的
異方性のないレンズであることが確認できた。
チルアセトアミド（ＤＭＡｃ）８６ｇを加えた。この溶
液を窒素雰囲気中、室温で３日間かくはんし、ポリアミ
ド酸のＤＭＡｃ溶液を得た。この全フッ素化ポリアミド
酸溶液を図１の断面形状にて示すようなレンズ形状のキ
ャビティーを有するキャスト型中に封入し、７０℃で２
時間、１６０℃で１時間、２５０℃で３０分、３５０℃
で１時間の条件でイミド化を行って固化させ、固化した
イミド化物をキャスト型から離型したところ、透明な全
フッ素化ポリイミドレンズを得た。すなわち、図１はキ
ャスト成形法によるレンズ成形を例示する断面図であ
る。図１において、１はレンズ形状キャスト型、２は全
フッ素化ポリアミド酸キャスト液、３はガスケット、４
は締付け治具である。また、全フッ素化ポリイミドレン
ズのイミド化を確認するため、同一条件にて厚さ１ｍｍ
の全フッ素化ポリイミドフィルムをキャスト成形により
作製し、このフィルムの赤外吸収スペクトルを測定した
ところ、１７９０ｃｍ-1にイミド基特有の吸収が現れ、
イミド化が完全に進行したことが確認できた。更に、こ
のフィルムの波長０．８〜１．７μｍの範囲での光吸収
を測定したところ、図２に示すとおり、水の吸収以外に
光の吸収は見受けられなかった。また、以下に示す比較
例１で作製した従来のポリイミドフィルムに比べて小さ
かった。すなわち図２の実線は実施例１の全フッ素化ポ
リイミド、破線は比較例１のポリイミドにおける、それ
ぞれ光の吸光度の波長依存性を示すグラフである。図２
において縦軸は吸光度、横軸は波長（μｍ）を表す。こ
のようにして作製した全フッ素化ポリイミドレンズを３
００℃雰囲気下において１００時間放置したが変形は見
られず、優れた耐熱性を有することが確認された。更
に、光学的安定性を確認するため、このレンズにレーザ
光を照射したところ、良好なリンズ特性を示し、光学的
異方性のないレンズであることが確認できた。
【００１６】実施例２ 実施例１で得た全フッ素化ポリアミド酸溶液を図３の断
面形状にて示すようなプリズム形状のキャビティーを有
するキャスト型中に封入し、実施例１と同様な条件でイ
ミド化を行って固化させ、固化したイミド化物をキャス
ト型から離型したところ、透明な全フッ素化ポリイミド
プリズムを得た。すわち、図３はキャスト成形法による
プリズム成形を例示する断面図である。図３において、
５はプリズム形状キャスト型、６は全フッ素化ポリアミ
ド酸キャスト液、７はガスケット、８は締付け治具であ
る。また、全フッ素化ポリイミドプリズムのイミド化を
確認するため、実施例１と同様、全フッ素化ポリイミド
フィルムをキャスト成形して赤外吸収スペクトルを測定
したところ、同様に１７９０ｃｍ-1にイミド基特有の吸
収が現れ、イミド化が完全に進行したことが確認でき
た。更に、このフィルムの波長０．８〜１．７μｍの範
囲での光吸収を測定したところ、図２に示すとおり、水
の吸収以外に光の吸収は見受けられなかった。また、以
下に示す比較例１で作製した従来のポリイミドフィルム
に比べて小さかった。このようにして作製した全フッ素
化ポリイミドプリズムを３００℃雰囲気下において１０
０時間放置したが変形は見られず、優れた耐熱性を有す
ることが確認された。更に、光学的安定性を確認するた
め、このプリズムにレーザ光を照射したところ、良好な
プリズム特性を示し、光学的異方性のないプリズムであ
ることが確認できた。
面形状にて示すようなプリズム形状のキャビティーを有
するキャスト型中に封入し、実施例１と同様な条件でイ
ミド化を行って固化させ、固化したイミド化物をキャス
ト型から離型したところ、透明な全フッ素化ポリイミド
プリズムを得た。すわち、図３はキャスト成形法による
プリズム成形を例示する断面図である。図３において、
５はプリズム形状キャスト型、６は全フッ素化ポリアミ
ド酸キャスト液、７はガスケット、８は締付け治具であ
る。また、全フッ素化ポリイミドプリズムのイミド化を
確認するため、実施例１と同様、全フッ素化ポリイミド
フィルムをキャスト成形して赤外吸収スペクトルを測定
したところ、同様に１７９０ｃｍ-1にイミド基特有の吸
収が現れ、イミド化が完全に進行したことが確認でき
た。更に、このフィルムの波長０．８〜１．７μｍの範
囲での光吸収を測定したところ、図２に示すとおり、水
の吸収以外に光の吸収は見受けられなかった。また、以
下に示す比較例１で作製した従来のポリイミドフィルム
に比べて小さかった。このようにして作製した全フッ素
化ポリイミドプリズムを３００℃雰囲気下において１０
０時間放置したが変形は見られず、優れた耐熱性を有す
ることが確認された。更に、光学的安定性を確認するた
め、このプリズムにレーザ光を照射したところ、良好な
プリズム特性を示し、光学的異方性のないプリズムであ
ることが確認できた。
【００１７】実施例３ 三角フラスコに１，４−ビス（３，４−ジカルボキシト
リフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水
物１１．６４４ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と以下の構造式
（化１０）で示されるビス（２，３，５，６−テトラフ
ルオロ−４−アミノフェニル）エーテル：
リフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水
物１１．６４４ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と以下の構造式
（化１０）で示されるビス（２，３，５，６−テトラフ
ルオロ−４−アミノフェニル）エーテル：
【化１０】 ６．８８３ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡｃ１０
５ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様な方法
で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズムを
成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方性、吸
水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実施例１
及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な結果が
得られた。
５ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様な方法
で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズムを
成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方性、吸
水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実施例１
及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な結果が
得られた。
【００１８】実施例４ 三角フラスコに１，４−ビス（３，４−ジカルボキシト
リフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水
物１１．６４４ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と以下の構造式
（化１１）で示されるビス（２，３，５，６−テトラフ
ルオロ−４−アミノフェニル）スルフィド：
リフルオロフェノキシ）テトラフルオロベンゼン二無水
物１１．６４４ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と以下の構造式
（化１１）で示されるビス（２，３，５，６−テトラフ
ルオロ−４−アミノフェニル）スルフィド：
【化１１】 ７．２０５ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡｃ１０
７ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様な方法
で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズムを
成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方性、吸
水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実施例１
及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な結果が
得られた。
７ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様な方法
で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズムを
成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方性、吸
水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実施例１
及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な結果が
得られた。
【００１９】実施例５ 三角フラスコに以下の構造式（化１２）を持つ１，４−
ジフルオロピロメリット酸二無水物：
ジフルオロピロメリット酸二無水物：
【化１２】 ５．０８２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と２，４，５，６，
−テトラフルオロ−１，３−フェニレンジアミン３．６
０２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡｃ４９ｇを加
え、以下、実施例１及び実施例２と同様の方法で全フッ
素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズムを成形し、
イミド化及び透明性の確認、光学的異方性、吸水性、耐
熱性、硬度等の測定を行ったところ、実施例１及び実施
例２と同様、要求特性を満足する良好な結果が得られ
た。
−テトラフルオロ−１，３−フェニレンジアミン３．６
０２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡｃ４９ｇを加
え、以下、実施例１及び実施例２と同様の方法で全フッ
素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズムを成形し、
イミド化及び透明性の確認、光学的異方性、吸水性、耐
熱性、硬度等の測定を行ったところ、実施例１及び実施
例２と同様、要求特性を満足する良好な結果が得られ
た。
【００２０】実施例６ 三角フラスコに１，４−ジフルオロピロメリット酸二無
水物５．０８２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）とビス（２，
３，５，６−テトラフルオロ−４−アミノフェニル）エ
ーテル６．８８３ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡ
ｃ６８ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様の
方法で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズ
ムを成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方
性、吸水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実
施例１及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な
結果が得られた。
水物５．０８２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）とビス（２，
３，５，６−テトラフルオロ−４−アミノフェニル）エ
ーテル６．８８３ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡ
ｃ６８ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様の
方法で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリズ
ムを成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方
性、吸水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実
施例１及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な
結果が得られた。
【００２１】実施例７ 三角フラスコに１，４−ジフルオロピロメリット酸二無
水物５．０８２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）とビス（２，
３，５，６−テトラフルオロ−４−アミノフェニル）ス
ルフィド７．２０５ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭ
Ａｃ７０ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様
の方法で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリ
ズムを成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方
性、吸水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実
施例１及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な
結果が得られた。
水物５．０８２ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）とビス（２，
３，５，６−テトラフルオロ−４−アミノフェニル）ス
ルフィド７．２０５ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭ
Ａｃ７０ｇを加え、以下、実施例１及び実施例２と同様
の方法で全フッ素化ポリイミドからなるレンズ及びプリ
ズムを成形し、イミド化及び透明性の確認、光学的異方
性、吸水性、耐熱性、硬度等の測定を行ったところ、実
施例１及び実施例２と同様、要求特性を満足する良好な
結果が得られた。
【００２２】比較例１ 三角フラスコに以下の構造式（化１３）を持つ２，２−
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロ
プロパン二無水物：
ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロ
プロパン二無水物：
【化１３】 ８．８８５ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）と以下の構造式（化
１４）で示される２，２′−ビス（トリフルオロメチ
ル）−４，４′−ジアミノビフェニル：
１４）で示される２，２′−ビス（トリフルオロメチ
ル）−４，４′−ジアミノビフェニル：
【化１４】 ６．４０５ｇ（２０．０ｍｍｏｌ）、及びＤＭＡｃ８７
ｇを加え、以下、実施例１と同様な方法でポリイミドか
らなるレンズ及びプリズムを成形し、イミド化及び透明
性の確認、光学的異方性、吸水性、耐熱性、硬度等の測
定を行った。その結果、黄色で透明性の劣るレンズ及び
プリズムが得られ、且つこれらの光学部品は経時的な吸
水や高温放置により変形を生じ、極めて光学的特性の劣
る結果が得られた。
ｇを加え、以下、実施例１と同様な方法でポリイミドか
らなるレンズ及びプリズムを成形し、イミド化及び透明
性の確認、光学的異方性、吸水性、耐熱性、硬度等の測
定を行った。その結果、黄色で透明性の劣るレンズ及び
プリズムが得られ、且つこれらの光学部品は経時的な吸
水や高温放置により変形を生じ、極めて光学的特性の劣
る結果が得られた。
【００２３】
【発明の効果】以上示したように、フッ素化ポリイミド
からなる光学部品によれば、フッ素化ポリイミドが極め
て透明性、耐熱性、低吸水性、小さな光学的異方性に優
れているため、フッ素化ポリアミド酸を用いたキャスト
法により、優れた成形加工性、量産性、形状安定性に優
れたフッ素化ポリイミド光学部品を容易に得ることがで
きる。
からなる光学部品によれば、フッ素化ポリイミドが極め
て透明性、耐熱性、低吸水性、小さな光学的異方性に優
れているため、フッ素化ポリアミド酸を用いたキャスト
法により、優れた成形加工性、量産性、形状安定性に優
れたフッ素化ポリイミド光学部品を容易に得ることがで
きる。
【図１】キャスト成形法によるレンズ成形を例示する断
面図である。
面図である。
【図２】実線は実施例１の全フッ素化ポリイミド、破線
は比較例１のポリイミドにおける、それぞれ光の吸光度
の波長依存性を示すグラフである。
は比較例１のポリイミドにおける、それぞれ光の吸光度
の波長依存性を示すグラフである。
【図３】キャスト成形法によるプリズム成形を例示する
断面図である。
断面図である。
１…レンズ形状キャスト型、２、６…全フッ素化ポリア
ミド酸キャスト液、３、７…ガスケット、４、８…締付
け治具、５…プリズム形状キャスト型
ミド酸キャスト液、３、７…ガスケット、４、８…締付
け治具、５…プリズム形状キャスト型
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
フロントページの続き (72)発明者 佐々木 重邦 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 下記一般式（化１）： 【化１】 〔式中Ｒ1 は下記式（化２）： 【化２】 で表される基のうちのいずれかの基、Ｒ2 は下記式（化
３）： 【化３】 で表される基のうちのいずれかの基であり、ここで式中
Ｒf はフッ素、又はパーフルオロアルキル基、Ｘは下記
式（化４）： 【化４】 （ここで式中Ｒｆ′はパーフルオロアルキレン基、ｎは
１〜１０の数を示す）で表される基のうちのいずれかの
基である〕で表される繰返し単位を含有するフッ素化ポ
リイミドを主構成要素とすることを特徴とする光学部
品。 - 【請求項２】 下記式（化５）： 【化５】 〔式中Ｒ1 は一般式（化１）中のＲ1 と同義である〕で
表されるテトラカルボン酸、又はその誘導体を主成分と
する酸成分と、下記一般式（化６）： 【化６】Ｈ2 Ｎ−Ｒ2 −ＮＨ2 〔式中Ｒ2 は一般式（化１）中のＲ2 と同義である〕で
表されるジアミンを主成分とするジアミン成分とを反応
させ、下記一般式（化７）： 【化７】 〔式中Ｒ1 及びＲ2 は一般式（化１）中のＲ1 及びＲ2
と同義である〕で表される繰返し単位を含有するポリア
ミド酸を主構成要素とするフッ素化ポリアミド酸を製造
する工程、該フッ素化ポリアミド酸を光学部品型中に封
入し、高温雰囲気下におけるキャスト法により前記フッ
素化ポリアミド酸をイミド化する工程、前記光学部品型
中からフッ素化ポリイミド光学部品を離型する工程とか
らなることを特徴とする光学部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3122960A JP3050334B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 光学部品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3122960A JP3050334B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 光学部品及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113501A true JPH05113501A (ja) | 1993-05-07 |
| JP3050334B2 JP3050334B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=14848887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3122960A Expired - Lifetime JP3050334B2 (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 光学部品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3050334B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5750731A (en) * | 1990-09-28 | 1998-05-12 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Perfluorinated aromatic compounds |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3122960A patent/JP3050334B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5750731A (en) * | 1990-09-28 | 1998-05-12 | Nippon Telegraph & Telephone Corporation | Perfluorinated aromatic compounds |
| US5849934A (en) * | 1990-09-28 | 1998-12-15 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method for preparing aromatic compounds |
| US6048986A (en) * | 1990-09-28 | 2000-04-11 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Method for preparing aromatic compounds |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3050334B2 (ja) | 2000-06-12 |
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