TW202128797A - 光學零件 - Google Patents

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藤村太
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中村達也
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Abstract

一種光學零件,包含環狀烯烴系共聚物(A),且所述環狀烯烴系共聚物(A)具有:下述通式(I)所表示的至少一種源自烯烴的結構單元(a);下述通式(II)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(b);以及下述通式(III)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(c),當將所述結構單元(a)、結構單元(b)及結構單元(c)的合計含量設為100莫耳%時,所述結構單元(a)的含量為50莫耳%以下。

Description

光學零件
本發明是有關於一種光學零件。
環狀烯烴系共聚物由於光學性能優異,因此例如用作光學透鏡等光學零件。 作為與光學零件中使用的環狀烯烴系共聚物有關的技術,例如可列舉專利文獻1(日本專利特開2015-199939號公報)中記載的技術。
專利文獻1中揭示有包含環狀烯烴系共聚物及二甘油脂肪酸酯的環狀烯烴系樹脂組成物。專利文獻1中記載有,若使用此種環狀烯烴系樹脂組成物,則可獲得光學性能優異、進而抑制高溫高濕條件下的光學性能的劣化的成形體。 [現有技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2015-199939號公報
[發明所欲解決之課題] 近年來,對車載照相機透鏡及可攜式設備(行動電話、智慧型手機、輸入板等)用的照相機透鏡的需求增加。對車載照相機透鏡及可攜式設備用的照相機透鏡要求高耐熱性。環狀烯烴系共聚物由於其優異的光學特性及機械特性而廣泛應用於照相機透鏡等光學零件。 然而,根據本發明者等人的研究,發現包含環狀烯烴系共聚物的光學零件若長時間暴露於高溫環境下,則有時折射率會變化,光學性能會劣化。
本發明是鑒於所述情況而完成者,提供一種折射率高、且高溫環境下的光學性能的長期可靠性優異的光學零件。 [解決課題之手段]
根據本發明,提供以下所示的光學零件。
[1] 一種光學零件,包含環狀烯烴系共聚物(A), 所述環狀烯烴系共聚物(A)具有: 下述通式(I)所表示的至少一種源自烯烴的結構單元(a); 下述通式(II)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(b);以及 下述通式(III)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(c), 當將所述結構單元(a)、結構單元(b)及結構單元(c)的合計含量設為100莫耳%時,所述結構單元(a)的含量為50莫耳%以下。 [化1]
Figure 02_image007
(所述通式(I)中,R300 表示氫原子或碳原子數1~29的直鏈狀或分支狀的烴基) [化2]
Figure 02_image009
(所述通式(II)中,R1 ~R8 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或碳數4以下的烴基,R5 ~R8 可相互鍵結而形成單環,且該單環可具有雙鍵,另外可由R5 與R6 或者由R7 與R8 形成亞烷基(alkylidene group)) [化3]
Figure 02_image005
(所述通式(III)中,n為0或1,m為0或正整數,n+m為正整數,q為0或1,R1 ~R18 以及Ra 及Rb 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或烴基,R15 ~R18 可相互鍵結而形成單環或多環,且該單環或多環可具有雙鍵,另外可由R15 與R16 或者由R17 與R18 形成亞烷基) [2] 如所述[1]所記載的光學零件,其中 藉由示差掃描熱量計(Differential Scanning Calorimeter,DSC)所測定的所述環狀烯烴系共聚物(A)的玻璃轉移溫度(Tg)為140℃以上。 [3] 如所述[1]或[2]所記載的光學零件,其中 所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(b)的含量與所述結構單元(c)的含量之比((b)/(c))為2以上。 [4] 如所述[1]至[3]中任一項所記載的光學零件,其中 所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(b)包含源自雙環[2.2.1]-2-庚烯的重複單元,所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(c)包含源自四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯的重複單元。 [5] 如所述[1]至[4]中任一項所記載的光學零件,其中 所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(a)包含源自乙烯的重複單元。 [6] 如所述[1]至[5]中任一項所記載的光學零件,其中 所述光學零件為fθ透鏡、攝像透鏡、感測器透鏡、稜鏡或導光板。 [7] 如所述[1]至[6]中任一項所記載的光學零件,其中 所述光學零件為車載照相機透鏡或可攜式設備用照相機透鏡。 [發明的效果]
根據本發明,可提供一種折射率高且高溫環境下的光學性能的長期可靠性優異的光學零件。
以下,基於實施形態來說明本發明。再者,本實施形態中,若無特別說明,則表示數值範圍的「A~B」表示A以上且B以下。
[光學零件] 首先,對本發明的實施形態的光學零件進行說明。 本實施形態的光學零件是包含環狀烯烴系共聚物(A)的光學零件,且環狀烯烴系共聚物(A)具有:下述通式(I)所表示的至少一種源自烯烴的結構單元(a)、下述通式(II)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(b)以及下述通式(III)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(c),當將所述結構單元(a)、結構單元(b)及結構單元(c)的合計含量設為100莫耳%時,所述結構單元(a)的含量為50莫耳%以下。
[化4]
Figure 02_image012
(所述通式(I)中,R300 表示氫原子或碳原子數1~29的直鏈狀或分支狀的烴基)
[化5]
Figure 02_image014
(所述通式(II)中,R1 ~R8 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或碳數4以下的烴基,R5 ~R8 可相互鍵結而形成單環,且該單環可具有雙鍵,另外可由R5 與R6 或者由R7 與R8 形成亞烷基)
[化6]
Figure 02_image005
(所述通式(III)中,n為0或1,m為0或正整數,n+m為正整數,q為0或1,R1 ~R18 以及Ra 及Rb 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或烴基,R15 ~R18 可相互鍵結而形成單環,且該單環或多環可具有雙鍵,另外可由R15 與R16 或者由R17 與R18 形成亞烷基)
根據本發明者等人的研究,發現含有環狀烯烴系共聚物的光學零件若長時間暴露於高溫環境下,則折射率會變化,光學性能會劣化。 本發明者等人為解決所述課題進行了努力研究。其結果發現,使用環狀烯烴系共聚物(A)的光學零件的折射率高,且即便長時間暴露於高溫環境下亦不易引起折射率的降低,光學性能的長期可靠性優異,所述環狀烯烴系共聚物(A)具有:所述通式(I)所表示的至少一種源自烯烴的結構單元(a)、所述通式(II)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(b)、以及所述通式(III)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(c),且所述結構單元(a)的含量為50莫耳%以下。
即,根據本實施形態,可實現折射率高且高溫環境下的光學性能的長期可靠性優異的光學零件。
關於本實施形態的光學零件中的環狀烯烴系共聚物(A)的含量的下限,當將光學零件的整體設為100質量%時,較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進而佳為80質量%以上,進而更佳為90質量%以上,特佳為95質量%以上。藉由本實施形態的光學零件中的環狀烯烴系共聚物(A)的含量為所述下限值以上,可使光學性能更進一步良好。 本實施形態的光學零件中的環狀烯烴系共聚物(A)的含量的上限並無特別限定,例如為100質量%以下。
本實施形態的光學零件包含環狀烯烴系共聚物(A),因而光學性能優異。因此,於需要高精度地識別圖像的光學系統中,可適宜地用作光學零件。光學零件是於光學系統設備等中使用的零件,具體而言,可列舉作為各種感測器中使用的透鏡的感測器透鏡、拾取透鏡、投影機透鏡、稜鏡、fθ透鏡、攝像透鏡、導光板等,就本實施形態的效果的觀點而言,可適宜地用於fθ透鏡、攝像透鏡、感測器透鏡、稜鏡或導光板中。 特別是,包含玻璃轉移溫度處於140℃以上的範圍的環狀烯烴系共聚物(A)的光學零件具有高耐熱性而且亦滿足耐濕熱性。 因此,包含玻璃轉移溫度處於140℃以上的範圍的環狀烯烴系共聚物(A)的光學零件可特別適宜地用於車載照相機透鏡或可攜式設備(行動電話、智慧型手機、輸入板等)用的照相機透鏡等要求耐熱性的光學零件。作為車載照相機透鏡或可攜式設備用照相機透鏡,例如可列舉視野照相機透鏡(view camera lens)、感測照相機透鏡、抬頭顯示器(head-up display)的光會聚用透鏡、抬頭顯示器的光擴散用透鏡等。
本實施形態的光學零件亦可與不同於所述光學零件的第二光學零件組合。 作為所述第二光學零件,並無特別限定,例如可使用包含選自聚碳酸酯樹脂及聚酯樹脂中的至少一種樹脂的光學零件。
以下,對各成分進行具體說明。
(環狀烯烴系共聚物(A)) 環狀烯烴系共聚物(A)具有所述通式(I)所表示的至少一種源自烯烴的結構單元(a)、所述通式(II)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(b)以及所述通式(III)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(c)。
<結構單元(a)> 所述通式(I)中,R300 表示氫原子或碳原子數1~29的直鏈狀或分支狀的烴基。作為用於形成結構單元(a)的烯烴單體,例如可列舉:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等。就獲得具有更優異的耐熱性、機械特性及光學特性的光學零件的觀點而言,該些之中,較佳為乙烯或丙烯,特佳為乙烯。用於形成結構單元(a)的烯烴單體可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)中,當將結構單元(a)、結構單元(b)及結構單元(c)的合計含量設為100莫耳%時,就提高光學零件的耐熱性的觀點而言,結構單元(a)的含量為50莫耳%以下,但較佳為49莫耳%以下,更佳為48莫耳%以下,而且較佳為35莫耳%以上,更佳為40莫耳%以上。 再者,結構單元(a)的含量可藉由13 C-核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)進行測定。
<結構單元(b)> 所述通式(II)中,R1 ~R8 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或碳數4以下的烴基。此處,鹵素原子為氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。 作為碳數4以下的烴基,可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基等烷基、環丙基等環烷基。 另外,R5 ~R8 可相互鍵結而形成單環,且該單環可具有雙鍵,另外可由R5 與R6 或者由R7 與R8 形成亞烷基。 於以下例示此處所形成的單環。
[化7]
Figure 02_image016
再者,於所述單環中,賦予了1或2的編號的碳原子是於通式(II)中形成R5 (R6 )或R7 (R8 )鍵結的脂環結構的碳原子。 另外,作為亞烷基,具體而言可列舉亞乙基、亞丙基、亞異丙基。
作為用於形成結構單元(b)的環狀烯烴單體,例如可列舉雙環[2.2.1]-2-庚烯(亦稱為降冰片烯)、碳數11以下的雙環[2.2.1]庚-2-烯衍生物、三環[4.3.0.12,5 ]-3-癸烯衍生物、三環[4.4.0.12,5 ]-3-十一烯等。該些之中,較佳為雙環[2.2.1]-2-庚烯。 用於形成結構單元(b)的環狀烯烴單體可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)中,當將結構單元(a)、結構單元(b)及結構單元(c)的合計含量設為100莫耳%時,就提高高溫環境下的光學性能的長期可靠性、折射率及耐熱性的平衡的觀點而言,結構單元(b)的含量較佳為25莫耳%以上且64莫耳%以下,更佳為30莫耳%以上且60莫耳%以下,進而佳為35莫耳%以上且55莫耳%以下,特佳為40莫耳%以上且55莫耳%以下。 再者,結構單元(b)的含量可藉由13 C-NMR進行測定。
<結構單元(c)> 所述通式(III)中,n為0或1,m為0或正整數,n+m為正整數,q為0或1。再者,於q為1的情況下,Ra 及Rb 分別獨立地表示下述原子或烴基,於q為0的情況下,各自的鍵結鍵進行鍵結而形成5員環。 另外,於所述通式(III)中,R1 ~R18 以及Ra 及Rb 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或烴基。此處,鹵素原子與所述通式(II)中的鹵素原子相同。
另外,作為烴基,分別獨立地通常可列舉碳數1~20的烷基、碳數3~15的環烷基。更具體而言,作為烷基,可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基及十八烷基,作為環烷基,可列舉環己基。該些基亦可經鹵素原子取代。
進而,所述通式(III)中,R15 與R16 、R17 與R18 、R15 與R17 、R16 與R18 、R15 與R18 、或者R16 與R17 可分別鍵結(彼此共同地)形成單環或多環,而且以該方式所形成的單環或多環亦可具有雙鍵。 此處所形成的單環或多環例示於以下。
[化8]
Figure 02_image018
再者,於所述例示中,賦予了1或2的編號的碳原子是於通式(III)中形成R15 (R16 )或R17 (R18 )鍵結的脂環結構的碳原子。
另外,亦可由R15 與R16 或者由R17 與R18 形成亞烷基。作為此種亞烷基,通常可列舉碳原子數2~20的亞烷基,具體而言,可列舉亞乙基、亞丙基及亞異丙基。
作為用於形成結構單元(c)的環狀烯烴單體,例如可列舉四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯(亦稱為四環十二烯)、碳數12以上的三環[4.3.0.12,5 ]-3-癸烯衍生物、三環[4.3.0.12,5 ]-3-十一烯衍生物、四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯衍生物、五環[6.6.1.13,6 .02,7 .09,14 ]-4-十六烯衍生物、五環[8.4.0.12,3 .19,12 .08,13 ]-3-十六烯衍生物、五環[6.5.1.13,6 .02,7 .09,13 ]-4-十五烯衍生物、五環[7.4.0.12,5 .19,12 .08,13 ]-3-十五烯衍生物、五環十五碳二烯衍生物、六環[6.6.1.13,6 .110,13 .02,7 .09,14 ]-4-十七烯衍生物、七環[8.7.0.1.3.6.110,17 .112,15 .02,7 .011,16 ]-4-二十烯衍生物、七環-5-二十烯衍生物、七環[8.8.0.14,7 .111,18 .113,16 .03,8 .012,17 ]-5-二十一烯衍生物、八環[8.8.0.12,9 .14,7 .111,18 .113,16 .03,8 .012,17 ]-5-二十二烯衍生物、九環[10.9.1.14,7 .113,20 .115,18 .03,8 .02,10 .012,21 .014,19 ]-5-二十五烯衍生物、九環[10.10.1.15,8 .114,21 .116,19 .02,11 .04,9 .013,22 .015,20 ]-5-二十六烯衍生物等。 該些之中,較佳為四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯。 用於形成結構單元(c)的環狀烯烴單體可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)中,當將結構單元(a)、結構單元(b)及結構單元(c)的合計含量設為100莫耳%時,就容易維持光學零件的高折射率的觀點而言,結構單元(c)的含量較佳為1莫耳%以上且25莫耳%以下,更佳為3莫耳%以上且20莫耳%以下。 再者,結構單元(c)的含量可藉由13 C-NMR進行測定。
於本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)中,結構單元(b)的含量與所述結構單元(c)的含量之比((b)/(c))較佳為2以上,更佳為3以上。若(b)/(c)為所述下限值以上,則可獲得折射率更高、且高溫環境下的光學性能的長期可靠性更優異的光學零件。另外,作為(b)/(c)的上限值,並無特別限定,例如較佳為13以下。
用於形成結構單元(b)的環狀烯烴單體或用於形成結構單元(c)的環狀烯烴單體例如藉由使環戊二烯與具有對應結構的烯烴類進行狄耳士-阿德爾反應(Diels-Alder reaction)來製造。
另外,本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)亦可在不損害本發明目的的範圍內,根據需要含有其他的衍生自能夠共聚的其他單體的結構單元。 作為此種其他的單體,可列舉除了用於形成結構單元(b)的環狀烯烴單體及用於形成結構單元(c)的環狀烯烴單體以外的環狀烯烴,例如可列舉環丁烯、環戊烯、環己烯、3,4-二甲基環己烯、3-甲基環己烯、2-(2-甲基丁基)-1-環己烯、3a,5,6,7a-四氫-4,7-橋亞甲基-1H-茚等。 該些可單獨使用或者組合使用。進而亦可列舉苯乙烯、α-甲基苯乙烯等其他烯烴類。
本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)較佳為實質上不含有凝膠狀交聯聚合物,實質上具有可具有分支結構的線狀結構。該共聚物實質上具有線狀結構可藉由該共聚物溶解於有機溶劑中且不含不溶成分來確認。例如,於如後所述測定極限黏度[η]時,可藉由該共聚物於135℃、完全溶解於十氫萘中來確認。 另外,本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)於135℃的十氫萘中所測定的極限黏度([η])較佳為0.1 dl/g~2.0 dl/g,更佳為0.15 dl/g~1.7 dl/g。若具有如上所述的極限黏度([η]),則機械強度不會降低,成形性優異,並且隨著分子量上升而對熔融流動性的影響小。
本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)的共聚類型並無特別限定,例如可列舉無規共聚物、嵌段共聚物等。於本實施形態中,就透明性、折射率及雙折射率等光學物性優異、可獲得高精度的光學零件的觀點而言,作為本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A),較佳為使用無規共聚物。
於本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)中,較佳為結構單元(b)包含源自雙環[2.2.1]-2-庚烯的重複單元,環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(c)包含源自四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯的重複單元。 作為本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A),較佳為乙烯與雙環[2.2.1]-2-庚烯與四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯的無規共聚物。
於本實施形態中,環狀烯烴系共聚物(A)可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。
本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)例如可藉由依照日本專利特開昭60-168708號公報、日本專利特開昭61-120816號公報、日本專利特開昭61-115912號公報、日本專利特開昭61-115916號公報、日本專利特開昭61-271308號公報、日本專利特開昭61-272216號公報、日本專利特開昭62-252406號公報、日本專利特開昭62-252407號公報的方法,適當選擇條件來製造。
本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為140℃以上,更佳為143℃以上,進而佳為145℃以上,進而更佳為150℃以上。若環狀烯烴系共聚物(A)的玻璃轉移溫度(Tg)為所述範圍,則於作為車載照相機透鏡或可攜式設備用照相機透鏡等要求耐熱性的光學零件使用時,可獲得更良好的耐熱性。本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)的玻璃轉移溫度(Tg)的上限並無特別限定,但就成形性的觀點而言,較佳為180℃以下,更佳為170℃以下。
本實施形態的環狀烯烴系共聚物(A)的玻璃轉移溫度(Tg)可使用示差掃描熱量計(DSC)進行測定。
(其他成分) 於本實施形態的光學零件中,除了環狀烯烴系共聚物(A)以外,可在不損害本實施形態的光學零件的良好物性的範圍內亦含有公知的添加劑作為任意成分。 作為添加劑,例如可列舉親水性穩定劑、親水劑、抗氧化劑、二次抗氧化劑、潤滑劑、脫模劑、防霧劑、耐候穩定劑、耐光穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、金屬鈍化劑、酚系穩定劑、高級脂肪酸金屬鹽、受阻胺系光穩定劑、鹽酸吸收劑、光滑劑、成核劑、塑化劑、阻燃劑、磷系穩定劑等。 若包含親水性穩定劑,則可抑制高溫高濕條件下的光學性能的劣化而更佳。 親水性穩定劑較佳為脂肪酸與多元醇的脂肪酸酯。更佳為脂肪酸與具有一個以上的醚基的多元醇的脂肪酸酯。
[光學零件的製造方法] 本實施形態的光學零件可藉由將包含環狀烯烴系共聚物(A)的環狀烯烴系樹脂組成物成形為規定的形狀來製造。 作為成形環狀烯烴系樹脂組成物來獲得光學零件的方法,並無特別限定,可使用公知的方法。雖然亦取決於其用途及形狀,但例如能夠應用擠出成形、射出成形、充氣成形(inflation molding)、吹氣成形(blow molding)、擠出吹氣成形、射出吹氣成形、壓製成形、真空成形、粉末中空鑄型(powder slush molding)、壓延成形、發泡成形等。該些之中,就成形性、生產性的觀點而言,較佳為射出成形法。另外,成形條件根據使用目的或成形方法而適當選擇,例如射出成形中的樹脂溫度通常在150℃~400℃、較佳為200℃~350℃、更佳為230℃~330℃的範圍內適當選擇。
本實施形態的環狀烯烴系樹脂組成物例如可藉由以下等方法而獲得:使用擠出機及班布瑞混合機(Banbury mixer)等公知的混煉裝置將環狀烯烴系共聚物(A)及根據需要添加的其他成分熔融混煉的方法;將環狀烯烴系共聚物(A)及根據需要添加的其他成分溶解於共同的溶劑中後,使溶劑蒸發的方法;於貧溶劑中加入環狀烯烴系共聚物(A)及根據需要添加的其他成分的溶液使其析出的方法。
以上,對本發明的實施形態進行了敘述,但該些是本發明的例示,亦可採用所述以外的各種結構。 另外,本發明並不限定於所述實施形態,可達成本發明目的的範圍內的變形、改良等包括在本發明中。 [實施例]
以下,藉由實施例而更詳細地說明本發明,但本發明絲毫不受其限制。
<環狀烯烴系共聚物的製造> [製造例1] 於具備攪拌裝置的容積500 ml的玻璃製反應容器中,以100 Nl/hr的流量使氮作為惰性氣體流通30分鐘後,加入環己烷、四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯(10 mmol,以下亦稱為四環十二烯(表1中表示為TD))及2-降冰片烯(45 mmol,表1中表示為NB)。接著,一邊以轉速600 rpm攪拌聚合溶劑,一邊將溶劑溫度升溫至50℃。於溶劑溫度達到規定的溫度後,將流通氣體自氮切換為乙烯,使乙烯以50 Nl/hr、氫以0.2 Nl/hr的供給速度流通至反應容器中,經過10分鐘後,向玻璃製反應容器中添加甲基鋁氧烷(methylaluminoxane,MAO)(0.9 mmol)、將WO2017/150218的段落0158及段落0159中記載的過渡金屬化合物(1)中的鈦變更為鋯的觸媒(0.003 mmol),開始聚合。所述觸媒藉由日本專利特開2004-331965號公報中記載的方法來合成。 經過30分鐘後,添加5 ml的異丁醇使聚合停止,獲得包含乙烯、四環十二烯及降冰片烯的共聚物的聚合溶液。然後,將聚合溶液移液至另外準備的容積2 L的燒杯中,進而加入濃鹽酸5 ml及攪拌器,於強攪拌下接觸2小時進行脫灰操作。於攪拌下向相對於該聚合溶液放入有以體積計約4倍的丙酮的燒杯中加入脫灰後的聚合溶液,使共聚物析出,進而藉由過濾而將析出的共聚物與濾液分離。將所得的含有溶劑的聚合物於130℃下進行10小時減壓乾燥,結果獲得白色粉末狀的乙烯-四環十二烯-降冰片烯共聚物2.72 g。 藉由以上,獲得環狀烯烴系共聚物(P-1)。
[製造例2~製造例8] 將構成環狀烯烴系共聚物的各結構單元的含量的值調整為表1中記載的值,除此以外,與製造例1同樣地進行操作,分別獲得表1中記載的環狀烯烴系共聚物(P-2)~環狀烯烴系共聚物(P-8)。
[構成環狀烯烴系共聚物的各結構單元的含量的測定方法] 源自乙烯的結構單元(a)、源自降冰片烯的結構單元(b)及源自四環十二烯的結構單元(c)的含量藉由使用日本電子公司製造的「ECA500型」核磁共振裝置,於下述條件下進行測定而得出。 溶劑:重四氯乙烷 樣品濃度:50 g/l~100 g/l-溶劑(solvent) 脈衝重覆時間:5.5秒 累計次數:6000次~16000次 測定溫度:120℃ 藉由於如上所述的條件下進行測定的13 C-NMR光譜,分別定量構成環狀烯烴系共聚物的源自乙烯的結構單元(a)、源自降冰片烯的結構單元(b)及源自四環十二烯的結構單元(c)的含量。
[玻璃轉移溫度(Tg)] 使用島津科學公司製造的DSC-6220,於N2 (氮)氣氛下測定環狀烯烴系共聚物的玻璃轉移溫度(Tg)。將環狀烯烴系共聚物自常溫以10℃/分鐘的升溫速度升溫至200℃後保持5分鐘,接著以10℃/分鐘的降溫速度降溫至-20℃後保持5分鐘。然後,根據以10℃/分鐘的升溫速度升溫至200℃時的吸熱曲線求出環狀烯烴系共聚物的玻璃轉移溫度(Tg)。
[極限黏度[η]] 使用移動黏度計(離合公司製造,類型VNR053U型),將使環狀烯烴系共聚物的0.25 g~0.30 g溶解於25 ml的十氫萘中而得者作為試樣。依據美國試驗材料學會(American Society for Testing Material,ASTM)J1601,於135℃下測定環狀烯烴系共聚物的比黏度,將其與濃度之比外推至濃度0,求出環狀烯烴系共聚物的極限黏度[η]。
[實施例1] 使用射出成形機(發那科(FANUC)公司製造的ROBOSHOT α-S30iA),於缸體溫度275℃、模具溫度125℃的條件下,將環狀烯烴系樹脂(P-1)射出成形,製作65 mm×35 mm×厚度3 mmt的射出成形片。 對於所得的射出成形片,分別進行下述各評價。將所得的結果示於表1中。
(1)折射率 使用折射率計(島津科學公司製造的KPR200),依據ASTM D542,測定利用微型混料機(micro-compounder)成形的30 mm×30 mm×厚度2.0 mm的射出成形片於波長589 nm下的折射率(nd)。此處,射出成形片於波長589 nm下的折射率(nd)於下述耐熱試驗的前後測定。
(2)耐熱試驗 將所得的射出成形片於溫度139℃、大氣氣氛下放置168小時。其後,取出並於3小時後測定波長589 nm下的折射率(nd),求出耐熱試驗前後的折射率的變化。
(3)內部霧度 使用苄醇,基於日本工業標準(Japanese Industrial Standards,JIS)K-7136(霧度(HAZE)),使用村上色彩技術研究所股份有限公司製造的霧度計(Haze Meter)HM-150測定所得的射出成形片的內部霧度。繼而,按照以下基準分別評價內部霧度。 ○:未滿5% ×:5%以上
[實施例2~實施例8及比較例1~比較例4] 將環狀烯烴系共聚物的種類變更為表1所示的聚合物,除此以外,以與實施例1相同的方式製作射出成形片,進而將耐熱試驗中的耐熱試驗溫度設為表1所示的溫度,除此以外,進行與實施例1同樣的評價。將所得的結果分別示於表1中。
[表1]
表1
  實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
環狀烯烴系共聚物 P-1 P-1 P-2 P-2 P-3 P-3 P-4 P-4 P-5 P-6 P-7 P-8
源自乙烯的結構單元(a)(mol%) 42 42 45 45 48 48 49 49 63 43 53 51
源自NB的結構單元(b)(mol%) 53 53 46 46 40 40 47 47 0 57 25 33
源自TD的結構單元(c)(mol%) 5 5 9 9 12 12 4 4 37 0 23 16
結構單元(b)的含量/結構單元(c)的含量 11.4 11.4 5.0 5.0 3.3 3.3 11.2 11.2 - - 1.1 2.2
玻璃轉移溫度Tg(℃) 159 159 159 159 159 159 148 148 140 133 142 141
耐熱試驗溫度(℃) 139 125 139 125 139 125 128 125 125 113 125 125
[η](dl/g) 0.45 0.45 0.63 0.63 0.55 0.55 0.53 0.53 0.43 0.52 0.39 0.33
耐熱試驗前 折射率(nd) 1.5349 1.5349 1.5335 1.5335 1.5346 1.5346 1.5326 1.5326 1.5432 1.5319 1.5385 1.5364
耐熱試驗後 折射率(nd) 1.5366 1.5358 1.5355 1.5348 1.5367 1.5361 1.5347 1.5345 1.5464 1.5332 1.5413 1.5390
折射率變化(Δnd=折射率(試驗後)-折射率(試驗前)) 0.0017 0.0009 0.0020 0.0013 0.0021 0.0015 0.0021 0.0019 0.0032 0.0013 0.0028 0.0026
內部霧度
該申請案主張以2020年1月22日申請的日本申請案特願2020-008687號為基礎的優先權,將其揭示的全部內容併入本文。
Figure 109145320-A0101-11-0002-1
無。

Claims (7)

  1. 一種光學零件,包含環狀烯烴系共聚物(A),且 所述環狀烯烴系共聚物(A)具有: 下述通式(I)所表示的至少一種源自烯烴的結構單元(a); 下述通式(II)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(b);以及 下述通式(III)所表示的至少一種源自環狀烯烴的結構單元(c), 當將所述結構單元(a)、所述結構單元(b)及所述結構單元(c)的合計含量設為100莫耳%時,所述結構單元(a)的含量為50莫耳%以下,
    Figure 03_image020
    所述通式(I)中,R300 表示氫原子或碳原子數1~29的直鏈狀或分支狀的烴基,
    Figure 03_image022
    所述通式(II)中,R1 ~R8 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或碳數4以下的烴基,R5 ~R8 可相互鍵結而形成單環,且所述單環可具有雙鍵,另外可由R5 與R6 或者由R7 與R8 形成亞烷基,
    Figure 03_image005
    所述通式(III)中,n為0或1,m為0或正整數,n+m為正整數,q為0或1,R1 ~R18 以及Ra 及Rb 分別獨立地為氫原子、鹵素原子或烴基,R15 ~R18 可相互鍵結而形成單環或多環,且所述單環或多環可具有雙鍵,另外可由R15 與R16 或者由R17 與R18 形成亞烷基。
  2. 如請求項1所述的光學零件,其中 藉由示差掃描熱量計所測定的所述環狀烯烴系共聚物(A)的玻璃轉移溫度即Tg為140℃以上。
  3. 如請求項1或請求項2所述的光學零件,其中 所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(b)的含量與所述結構單元(c)的含量之比,即(b)/(c)為2以上。
  4. 如請求項1或請求項2所述的光學零件,其中 所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(b)包含源自雙環[2.2.1]-2-庚烯的重複單元,所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(c)包含源自四環[4.4.0.12,5 .17,10 ]-3-十二烯的重複單元。
  5. 如請求項1或請求項2所述的光學零件,其中 所述環狀烯烴系共聚物(A)中的所述結構單元(a)包含源自乙烯的重複單元。
  6. 如請求項1或請求項2所述的光學零件,其中 所述光學零件為fθ透鏡、攝像透鏡、感測器透鏡、稜鏡或導光板。
  7. 如請求項1或請求項2所述的光學零件,其中 所述光學零件為車載照相機透鏡或可攜式設備用照相機透鏡。
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