TWI441870B - Optical lens - Google Patents

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Description

光學透鏡
本發明是有關於一種光學透鏡，其由從9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴衍生的構成單位和由從雙酚A衍生的構成單位所成之聚碳酸酯樹脂所形成。更詳而言之，本發明是有關於一種光學透鏡，其具有高的折射率、低阿貝係數、低雙折射、高透明性以及高的玻璃轉移溫度(耐熱性)之各方面平衡。
做為使用在照相機、框架一體型照相機、攝影照相機等之各種照相機之光學元件的材料，一般是使用光學玻璃或是光學樹脂。光學玻璃有耐熱性以及透明性、尺寸安定性、耐藥品性等方面優異，為具有種種的折射率(nD)以及阿貝係數(ν D)之多種類的材料，但是其也有除了材料成本很高之外，成形加工性很差，還有生產性很低的問題點存在。特別是，使用在像差修正上之非球面透鏡的加工上，由於其需要極為高度的技術並且花費很高的成本，所以在實用上成為其極大的障礙。
另外，光學用透明樹脂，在其中也有由熱可塑性樹脂所構成之光學透鏡，其可藉由射出成形，可以大量生產，而且也具有可以容易地製造非球面鏡片的優點，而被利用在現在照相機用透鏡的用途上。例如可例示：由雙酚A由構成的聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚－4－甲基戊烯、聚甲基丙烯酸酯或是非晶質聚烴等。
但是，將光學用透明樹脂做為光學透鏡來使用之情形中，由於要求其除了折射率、阿貝係數之外，還要求其透明性、耐熱性、低雙折射性。所以其缺點在於因為樹脂的特性平衡的不同而被限定其使用的部位。例如，由於聚苯乙烯的耐熱性很低，雙折射很高，聚－4－甲基戊烯則是耐熱性很低、聚甲基丙烯酸酯則是玻璃轉移溫度很低，耐熱性很低、折射率很小，因此其使用領域受到限制，由雙酚A所構成的聚碳酸酯則是因為其具有雙折率很高等缺點，所使其使用部位也受到了限制，所以不佳。
另一方面，一般而言光學材料的折射率很高的話，由於可以使具有同一折射率之透鏡元件利用更加曲率小的面來實現，所以可以減小在此面所產生的像差量、降低透鏡的片數、降低透鏡的偏心感度、更由於藉由透鏡厚度的低減，可以達成透鏡系的小型輕量化，所以在提高其折射率上是有用的。
還有，於光學單元的光學設計中，已知可藉由組合阿貝係數彼此互異的複數個透鏡來使用，可修正色像差。例如：組合阿貝係45~60之脂環式聚烴樹脂製的透鏡和低阿貝係數的雙酚A所構成的聚碳酸酯(nD＝1.59、ν D＝29)樹脂製的透鏡來進行修正色像差。因此之故，透鏡材料的低阿貝係數化是有必要而不可欠缺的。
已經實用化於光學透鏡用途的光學用透明樹脂之中，舉折射率較高的樹脂而言，可舉由雙酚A所構成的聚碳酸酯(nD＝1.586、ν D＝29)、聚苯乙烯(nD＝1.578、ν D＝34)。其中又尤其以由雙酚A所構成的聚碳酸酯來說，由於具有高折射率，還有優異的耐熱性以及優異的機械特性，所以在光學用途上受到廣泛地檢討。但是，由雙酚A所構成的聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯都是由於其具有雙折射太大的缺點，所以其用途有其界限。因此之故，現在正在廣泛地進行低雙折射而且特性的平衡上優異的光學透鏡適用樹脂的開發。特別是於近年的數位相機中，因為畫素的提高所帶來的影像解析度的提昇，更加要求具有成像性能很高，更低的雙折射的照相機用透鏡。
舉降低上述的材料的雙折射的方法而言，可舉利用具有符號相異之正負雙折射的組成彼此，將彼此的雙折射打消的手法。雙折射的正負是以高分子主鏈方向的極化度(polarization)和高分子側鏈的極化度的差來決定。例如：由高分子主鏈方向的極化度比起高分子側鏈的極化度更高的雙酚A所構成的聚碳酸酯樹脂便成為正的雙折射，具有高分子側鏈的極化度較高的芴構造的雙酚所構成的聚碳酸酯樹脂具有負的雙折射。因此之故，具有此等異符號的雙折射的材料組成的構成比率便變得非常重要。
舉降低雙折射的方法而言，有報告研究具有高分子側鏈方向上分極率變大的芴構造的雙酚類(專利文獻1)。但是，在經過本發明者們檢討的結果，以此等報告中的樹脂組成的構成比率而言，其在彼此打消正負的固有雙折射上並不充分，其結果是得到無法達成所要求的低雙折射的材料。
還有，另外有報告開示出具有芴構造的聚碳酸酯樹脂(專利文獻2以及3)。但是，其等只不過是將此等之聚碳酸酯樹脂將其薄膜化，調查其光彈性係數而已，並沒有針對做為所謂的透鏡成形體的雙折射，是包含配向雙折射以及光彈性雙折射雙方，而對其加以調查。事實上，本發明者們的檢討結果，以此等文獻(專利文獻2以及3)所記載的樹脂組成的構成比率而言，其在彼此打消正負的固有雙折射上並不充分，而且明白了其做為所謂的透鏡成形體的雙折射是非常大的。還有，其也未曾調查有關屬於對透鏡而言很重要的光學物性的折射率以及阿貝係數。更且，在發明效果上，只不過是想定在光碟之類的光學材料基盤用途上。
還有，有人開示在做為單體單位而具有芴，以包含有在重覆單位中至少含有1個硫原子之聚縮合或是加成聚合聚合物的樹脂組成物以及該樹脂組成物，將其射出成形而成的光學元件(專利文獻4)。經本發明者們檢討的結果，該專利文獻中所開示的樹脂組成物雖然是具有nD＝1.7前後的高折射率的樹脂，但是其在彼此打消正負的固有雙折射上並不充分，也就是做為所謂的透鏡成形體的雙折射是非常大的，還有，透鏡成形體由於其耐熱性的過低而可觀察到有著色現象，全光線透過率的降低非常顯著。更且，若是連續地進行射出成形的話，會因為射出成形機內部或是模具含有硫之分解氣體，而被腐蝕掉，很明顯地，可知其在工業上為很難實施的事實。
像這樣般，在高折射率、低阿貝係數、低雙折射、高透明性、高的玻璃轉移溫度(耐熱性)等各方面都平衡地擁有的光學透鏡，在現在仍然未出現。
〔專利文獻1〕日本專利公報特開平7－109342號公報〔專利文獻2〕日本專利公報特開平10－101786號公報〔專利文獻3〕日本專利公報特開平10－101787號公報〔專利文獻4〕日本專利公報特開2001－106761號公報
本發明所欲解決之課題為如何提供一種光學透鏡，其為由聚碳酸酯樹脂所構成的可以進行工業上地射出成形之光學透鏡，具有高折射率、低阿貝係數、低雙折射、高透明性、以及高的玻璃轉移溫度(耐熱性)等各方面平衡良好。
本發明者們，為了解決上述課題，經過反覆而精心地檢討的結果，藉著使99~51莫耳%之9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴所衍生的構成單元，以及1~49莫耳%之雙酚A所衍生的構成單元所成之聚碳酸酯樹脂，來形成光學透鏡，發現可以藉此得以解決上述課題，而達成本發明。
也就是說，本發明是有關於以下所示之光學透鏡。(1)一種光學透鏡，其由以99~51莫耳%之下述式(1)代表之9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴所衍生的構成單元，以及1~49莫耳%之下述式(2)代表之雙酚A所衍生的構成單元所成之聚碳酸酯樹脂所構成。
(2)如申請專利範圍第1項之光學透鏡，其中係由95~80莫耳%之前述式(1)代表之9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴所衍生的構成單元，以及5~20莫耳%之前述式(2)代表之雙酚A所衍生的構成單元而成之聚碳酸酯樹脂所構成。
(3)如申請專利範圍第1項或第2項之光學透鏡，其中該前述聚碳酸酯樹脂之以氯化甲烷做為溶劑時之0.5g/dl濃度的溶液，於20℃下之對比黏度為0.2dl/g以上。
(4)如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之光學透鏡，其中該聚碳酸酯樹脂之玻璃轉移溫度為120~160℃。
(5)如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之光學透鏡，其中該聚碳酸酯樹脂係將由99~51莫耳%之述式(1’)代表之9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴，以及1~49莫耳%之下述式(2’)代表之雙酚A所構成之二醇成分，與碳酸二酯反應得到。
(6)如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之光學透鏡，其中透鏡的折射率為1.60~1.65，而且阿貝係數為30以下。
(7)如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之光學透鏡，其中透鏡的全光線透過率為85.0%以上。
(8)如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之光學透鏡，其中透鏡之雙折射值為300nm以下。
若根據本發明的話，可以獲得優異的高折射率光學透鏡，其具有高折射率、低阿貝係數、高透明性、以及高的玻璃轉移溫度(耐熱性)，各方面平衡良好，而且為低雙折射，在實質上沒有光學失真。還有，本發明的光學透鏡其可以射出成形，是生產性很高，而且低價的。
 (用以實施發明之最佳形態)
(1)聚碳酸酯樹脂本發明之光學透鏡是藉由以下述式(1)代表之構成單位(以下稱為構成單位(1))和以下述式(2)代表之構成單位(以下稱為構成單位(2))所組成之聚碳酸酯樹脂所形成。
上述構成單位(1)是由9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴所衍生的構成單位。構成單位(1)的比率，相對於構成本發明之聚碳酸酯樹脂之碳酸酯單位全量，配合99~51莫耳%；以95~65莫耳%為較佳；以95~80莫耳%為更佳，而以90~85莫耳%為特佳。
上述構成單位(2)是由2,2－雙(4－羥基苯基)丙烷(雙酚A)衍生之構成單位。構成單位(2)的比率，相對於構成本發明之聚碳酸酯樹脂之碳酸酯單位全量，配合1~49莫耳%；以5~35莫耳%為較佳；以5~20莫耳%為更佳，而以10~15莫耳%為特佳。
若是構成單位(1)的比率過少的話，由本聚碳酸酯樹脂所形成的光學透鏡的正的雙折射會變大所以不佳，若是過多的話，也會將因其正的雙折射會變大，所以不佳。
本發明所使用的聚碳酸酯樹脂之較佳的聚苯乙烯換算重量平均分子量(Mw)為20,000~300,000。還有，其以氯化甲烷做為溶劑之於0.5g/dl濃度之溶液之於20℃中之對比黏度(η sp/C)為0.16dl/g以上，較佳為0.16~2.1dl/g。
更佳為聚苯乙烯換算重量平均分子量(Mw)為30,000~120,000，對比黏度(η sp/C)為0.20dl/g以上，特佳為0.23~0.84dl/g。
Mw若是小於20,000的話，光學透鏡會變得很脆，所以不佳。若是大於300,000的話，由於熔融黏度會變高，所以在製造後，樹脂的拔取變得困難，更且流動性變差，在熔融狀態之下，不容易射出成形，所以不佳。
本發明所使用的聚碳酸酯樹脂為含有隨機、嵌段以及交替共聚合構造之聚碳酸酯共聚合物。
還有，本發明所使用的聚碳酸酯樹脂之較佳的玻璃轉移溫度(Tg)為95~180℃，更佳為120~160℃。若是Tg小於95℃的話，由於使用溫度範圍變得狹窄，所以不佳。還有，若是超過180℃的話，由於在進行射出成形之時的成形條件會變得很嚴格，所以不佳。
更且，在本發明所使用的聚碳酸酯樹脂之中，可適宜地實施添加防止氧化劑、離型劑、紫外線吸收劑、流動性改質劑、結晶核劑、強化劑、染料、帶電防止劑或是抗菌劑等。
(2)聚碳酸酯樹脂的製造方法本發明所使用的聚碳酸酯樹脂可以藉由公知的熔融聚縮合法，將衍生上述構成單位(1)和構成單位(2)之2種二醇成分，和碳酸二醇、在鹼基性化合物觸媒、酯交換觸媒或是由該雙方所構成的混合觸媒的存在下，使之反應所製造。
衍生上述構成單位(1)之二醇成分為由下述式(1’)代表的9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴。衍生上述構成單位(2)之二醇成分為由下述式(2’)代表的2,2－雙(4－羥基苯基)丙烷(雙酚A)。
舉碳酸酯而言，可舉二苯基碳酸酯、二甲苯基碳酸酯、雙(氯化苯基)碳酸酯、m－甲苯酚碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、二丁基碳酸酯、二環已基碳酸酯等。在此等之中特別以二苯基碳酸酯為較佳。碳酸二酯，以相對於1莫耳二酯成分，使用0.97~1.20莫耳的比率為較佳，更佳為使用0.98~1.10的比率。
舉鹼基性化合物觸媒的例子而言，可舉鹼金屬化合物、鹼土族類金屬化合物、以及含氮化合物等。
舉本申請案所使用的鹼金屬化合物的例子而言，例如可舉：鹼金屬之有機酸鹽、無機鹽、氧化物、氫氧化物、氫化物或是烷氧化物等。具體而言，可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化鋰、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鋰、醋酸鈉、醋酸鉀、醋酸銫、醋酸鍶、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸銫、硬脂酸鋰、氫硼化鈉、苯基硼化鈉、安息香酸鈉、安息香酸鉀、安息香酸銫、安息香酸鋰、磷酸氫化二鈉、磷酸氫化二鉀、磷酸氫化二鋰、苯基磷酸二鈉、雙酚A之二鈉鹽、二鉀鹽、二銫鹽、二鋰鹽、酚之鈉鹽、鉀鹽、銫鹽、鋰鹽等。
舉鹼土族類金屬化合物的例子而言，例如可舉鹼土族類金屬化合物的有機酸鹽、無機鹽、氧化物、氫氧化物或是烷氧化物等。具體而言，可使用：氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇、碳酸氫鎂、碳酸氫鈣、碳酸氫鍶、碳酸氫鋇、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇、醋酸鎂、醋酸鈣、醋酸鍶、醋酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、安息香酸鈣、苯基磷酸鎂等。
舉含氮化合物的例子而言，例如可舉：4級銨氫氧化物以及其鹽、胺類等。具體而言，可使用：四甲基銨氫氧化物、四乙基銨氫氧化物、四丙基銨氫氧化物、四丁基銨氫氧化物、三甲基芐基銨氫氧化物等之具有烷基、烯丙基之4級銨氫氧化物類；三乙基胺、二甲基芐基胺、三苯基胺等之3級胺類、二乙基胺、二丁基胺等之2級胺類；丙基胺，丁基胺等之1級胺類；2－甲基咪唑、2－苯基咪唑、苯并咪唑等之咪唑類；或是氨、二甲基銨硼化鹵化物、硼化四丁基銨硼化鹵化物、四丁基銨四苯基硼酸鹽、四苯基銨四苯基硼酸鹽等之鹼基或是鹼基性鹽。
舉酯交換觸媒而言，以使用鋅、錫、鋯、鉛之鹽為較佳，可單獨或是組合此等來使用。
舉酯交換觸媒的例子，具體而言可使用：醋酸鋅、安息香酸鋅、2－乙基已烷酸鋅、氯化錫(Ⅱ)、氯化錫(Ⅳ)、醋酸錫(Ⅱ)、醋酸錫(Ⅳ)、二丁基錫二月桂酸鹽、二丁基錫氧化物、二丁基錫二甲氧化物、乙醯基醋酸鋯鹽、氧基醋酸鋯鹽、四丁氧基氧化鋯、醋酸鉛(Ⅱ)、醋酸鉛(Ⅳ)等。
此等觸媒，相對於1莫耳的二羥基化合物的合計量，以使用10－9 ~10－3 莫耳的比率、較佳為使用10－7 ~10－4 莫耳的比率。
熔融聚縮合法為使用前述原料以及觸媒，在加熱下，於常壓或是減壓下，藉由酯交換反應，一邊除去副產物，一邊進行熔融聚縮合。一般是以兩段以上的多段行程來實施反應。
具體而言，第一段的反應在120~260℃、較佳為在180~240℃的溫度下，反應0、1~5小時、較佳為反應0.5~3小時。接著一邊提高反應系的減壓度，一邊提高反應溫度，使二羥氧化合物和碳酸二酯之間進行反應，最終在1mmHg以下的減壓下，於200~350℃的溫度下，進行0.05~2小時的聚縮合反應。像這樣的反應，既可以以用連續式的方式進行，也可以用批次式的方式地進行。在進行上述反應之時，所使用的反應裝置，既可以是裝備有錨型攪拌葉片、馬克斯混合攪拌葉片、螺旋型帶狀攪拌葉片等之縱型的裝置，也可以是裝備有輪型葉片、格子葉片、眼鏡型葉片等之橫型的裝置，或者也可以是裝備有螺旋柱之壓押機型。還有，可考慮聚合物的黏度，適當地組合並使用此等反應裝置，適當地實施。
在本發明所使用的聚碳酸酯樹脂的製造方法之中，在聚合反應結束之後，為了保持熱安定性以及加水分解安定性，必須除去觸媒或是使之失活。一般而言，可適當地實施藉由添加公知的酸性物質來進行使觸媒失活的方法。舉此等物質而言，具體而言，可適當地使用安息香酸丁酯等之酯類；p－甲苯磺酸等之芳香族磺酸類、p－甲苯磺酸丁酯、p－甲苯磺酸己酯等之芳香族磺酸酯類；亞磷酸、磷酸、磺酸等之磷酸類；亞磷酸三苯酯、亞磷酸單苯酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸二乙酯、亞磷酸二n－丙酯、亞磷酸二n－丁酯、亞磷酸二n－己酯、亞磷酸二辛酯、亞磷酸單辛酯等之亞磷酸酯類；磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、磷酸單苯酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸單辛酯等之磷酸酯類；二苯基亞磷酸、二辛基亞磷酸、二丁基亞磷酸等之亞磷酸類；苯基亞磷酸二乙酯等之亞磷酸酯類；三苯基膦、雙(二苯基膦)乙烷等之膦類、硼酸、苯基硼酸之硼酸類；十二烷基苯亞磷酸四丁基鏻鹽等之芳香族磺酸鹽類；硬脂酸氯化物、氯化苯甲醯、p－甲苯磺酸氯化物等之有機鹵化物；二甲基硫酸等之烷基硫酸；氯化苯等之有機鹵化物。此等之失活劑，相對於觸媒量，使用0.01~50倍莫耳、以0.3~20倍莫耳為較佳。相對於觸媒量，若是少於0.01倍莫耳的話，其失活效果不夠充分，所以不佳。還有，相對於觸媒量，若是使用多於50倍莫耳的話，由於其耐熱性會降低、成形體容易著色，所以不佳。
在觸媒失活之後，也可以設置一個步驟，在0.1~1mmHg的壓力、200~350℃的溫度之下，使聚合物之中的低沸點化合物去揮發而除去，為了達成此一目的，可適當地使用具備輪狀葉片、格子葉片、眼鏡葉片等之表面更新能力優異的攪拌葉片之橫型裝置，或者是薄膜蒸發器。
在本發明之中所使用的聚碳酸酯樹脂是使以前述式(1’)代表之二羥基化合物，和前述式(2’)代表之二羥基化合物所構成之2種的二醇成分，使之與碳酸酯反應，使之形成碳酸酯鍵結而成之聚碳酸酯樹脂。佔全二醇成分之中之以式(1’)代表之二羥基化合物的比率以99~51莫耳%為較佳，更佳為65~95莫耳%，特佳為80~95莫耳%，最佳為85~90莫耳%。以式(1’)代表之二羥基化合物的含有量若是少於51莫耳%的話，由於由聚碳酸酯樹脂得到的光學透鏡的正的雙折射會變大，所以不佳。若是比99莫耳%更多的話，由於也是造成正的雙折射變大，所以不佳。
本發明所適用之聚碳酸酯樹脂，希望能盡可能地使異物含量極少，宜適當地實施熔融原料的過濾，觸媒液的過濾。濾網的網目在5μm以下為較佳，以在1μm以下為更佳。更且，宜適當實施藉由生成的樹脂之聚合物濾網來進行過濾。聚合物濾網的網目以在100μm以下為較佳，而以30μm以下為更佳。還有，採取樹脂顆粒之步驟，當然必須是低塵的環境，以清淨度級數1000以下為較佳，以級數100以下為更佳。(意即：以無塵室中每1立方公尺空氣中灰塵顆粒在1000個以下為較佳，以在100個以下為更佳。)
(3)光學透鏡本發明之光學透鏡可以藉著使用射出成形機或是射出壓縮成形機將上述本發明之聚碳酸酯樹脂予以射出成形為透鏡形狀而得到。射出成形的成形條件並沒有特別的限制，但是成形溫度以180~280℃為較佳。還有，射出壓力以50~1700kg/cm2 為較佳。
為了盡可能地避免異物混入光學透鏡，成形環境也是當然地必須是低塵環境，以清淨度級數1000以下為較佳，以級數100以下為更佳。
像這樣地得到的本發明的光學透鏡，利用JIS－K－7142的方法所測定出的折射率為1.60~1.65，以1.62~1.64為較佳。
還有，以JIS－K－7142的方法所測定的阿貝係數在30以下，以27以下為較佳。
還有，橢圓偏光測定法：以PEM雙同步(photo－electromagnetic effect dual lock in)的方法來測定之所得的雙折射值為300nm以下，較佳為100nm以下，特佳為30nm以下。
還有，利用積分球式光電光度法所測定的全光線透過率為85.0%以上，較佳為87.0%以上。
像這樣般，本發明之光學透鏡為具有高折射率、低阿貝係數、低雙折射以及高透明性。
本發明之光學透鏡，可因應必要，可以適當地實施使用非球面透鏡。非球面透鏡由於可以以1片透鏡來實質上地達成球面像差為零，所以不需要組合複數片球面透鏡來去除球面像差，可以達成輕量化以及生產成本的降低。因此，非球面透鏡，在光學透鏡之中，特別有用於做為照相機透鏡。非球面透鏡之像散(astigmatism)以0~15m λ為較佳，以0~10m λ為更佳。
本發明的光學透鏡的厚度，可以因應用途而設定於廣範圍之內，沒有特別的限制，但是以0.01~30mm為較佳，以0.1~15mm為更佳。
本發明的光學透鏡的表面之上，也可以因應必要，設置反射防止層或是硬被覆層之類的被覆層。反射防止層既可以為單層，也可以為多層，既可以為有機物，也可以為無機物，但是以無機物為較佳。具體而言，可例示：氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化銫、氧化鎂、氟化鎂等之氧化物或是氟化物。在此等之中，以氧化矽、氧化鋯為較佳，而以氧化矽和氧化鋯之組合為更佳。
還有，有關於反射防止層，並沒有針對單層/多層的組合，或者其等之成分、厚度的組合等，有任何的限制，不過以2層構成或是3層構成為較佳，其中又以3層為特佳。還有，說到該反射防止層全體，為佔光學透鏡的厚度的0.00017~3.3%，具體而言，以形成為0.05~3μm，特佳是形成為1~2μm的厚度為理想的。
在以下，藉由實施例說明本發明，不過，本發明並不受此等實施例的任何限制。還有，實施例中的測定值是使用以下的方法或是裝置來測定。
1)聚苯乙烯換算重量平均分子量(Mw)：使用GPC(gel permeation chromatography，膠透層析術)，以氯仿為展開溶劑，使用既知分子量(分子量分布＝1)之標準聚苯乙烯，做成檢量線。基於此檢量線，算出GPC的滯留時間(retention time)。
2)玻璃轉移溫度(Tg)：藉由示差熱掃描熱量分析計(DSC)來測定。
3)折射率nD、阿貝係數ν：將聚碳酸酯樹脂以沖壓成形製成3mm(厚度)×8mm×8mm的長方體，藉由ATAGO(股)有限公司製折射率計來測定。
4)雙折射：藉由日本分光(股)有限公司製橢圓偏光測定儀來測定。
5)射出成形機：藉由住友重機械工業(股)公司製SH50來測定。
6)全光線透過率：藉由日本電色工業(股)公司製MODEL1001DP來測定。
還有，雙折射以及全光線透過率係根據下述實施例之中所得到之光學透鏡(透鏡中心部厚度：9mm)來測定。
《實施例1》
取22.41kg(51.11莫耳)的9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴、0.1179kg(0.5162莫耳)的雙酚A、8.869kg(52.66莫耳)的二苯基碳酸酯，以及0.02602g(3.097×10－4 莫耳)的碳酸氫鈉，裝進附有攪拌機以及餾出裝置之50公升反應器之內，在氮氣環境氣體760Torr之下歷經1小時加熱至215℃、並攪拌。
之後，歷經15分鐘調整減壓度至150Torr，在215℃、150Torr的條件下保持20分鐘，進行酯交換反應。更進一步地，以37.5℃/hr的速度，昇溫至240℃，在240℃、150Torr之下保持10分鐘。在之後，歷經10分鐘調整為120Torr，於240℃、120Torr之下保持70分鐘。之後，再歷經10分鐘調整為100Torr，在240℃、100Torr的條件下，保持10分鐘。再進一步歷經40分鐘將壓力調整到1Torr以下，於240℃、1Torr以下的條件下，並且在10分鐘的攪拌下，進行聚合反應。反應結束之後，將氮氣吹進反應器之內並且加壓，一邊造粒所生成的聚碳酸酯樹脂，一邊將之取出。
所得到的聚碳酸酯樹脂的Mw＝49,600、對比黏度＝0.44dg/g、Tg＝160℃。取此聚碳酸酯樹脂10.0kg，於100℃之下真空乾燥24小時，對於樹脂添加觸媒停止劑(使亞磷酸成為1.5ppm，亞磷酸二苯酯成為50ppm)、防止氧化劑(商品名「亞德卡斯達普PEP－36」；旭電化工業(股)有限公司製)成為500ppm、「HP－136」；千葉特殊化學(股)有限公司製)成為200ppm))、防止氧化劑(單硬脂酸甘油酯成為300ppm)，藉由壓押機在250℃之下混練來造粒，得到顆粒。此顆粒的Mw＝49,100)
使該顆粒於100℃之下，真空乾燥24小時之後，在機筒溫度250℃、模具溫度120℃之下射出成形，得到直徑為9.4mm、兩凸面的曲率半徑為5.0mm的雙凸透鏡(透鏡中心部厚度為9mm)。測定該凸透鏡之折射率時，其nD＝1.64，阿貝係數ν＝23。還有，測定該樹脂透鏡的雙折射時，為56nm，確定其為雙折射極小之無實質上之光學失真的透鏡。還有，測定全光線透過率時，為90%。
《實施例2》
取15.46kg(35.26莫耳)的9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴、1.203kg(5.269莫耳)的雙酚A、8.900kg(41.55莫耳)的二苯基碳酸酯，以及0.02043g(2.432×10－4 莫耳)的碳酸氫鈉，裝進附有攪拌機以及餾出裝置之50公升反應器之內，在氮氣環境氣體760Torr之下歷經1小時加熱至215℃、並攪拌。
之後，歷經15分鐘調整減壓度至150Torr，在215℃、150Torr的條件下保持20分鐘，進行酯交換反應。更進一步地，以37.5℃/hr的速度，昇溫至240℃，在240℃、150Torr之下保持10分鐘。在之後，歷經10分鐘調整為120Torr，於240℃、120Torr之下保持70分鐘。之後，再歷經10分鐘調整為100Torr，在240℃、100Torr的條件下，保持10分鐘。再進一步歷經40分鐘將壓力調整到1Torr以下，於240℃、1Torr以下的條件下，並且在10分鐘的攪拌下，進行聚合反應。反應結束之後，將氮氣吹進反應器之內並且加壓，一邊造粒所生成的聚碳酸酯樹脂，一邊將之取出。
所得到的聚碳酸酯樹脂的Mw＝56,800、對比黏度＝0.57dg/g、Tg＝158℃。取此聚碳酸酯樹脂10.0kg，於100℃之下真空乾燥24小時，對於樹脂添加觸媒停止劑(使亞磷酸成為1.5ppm，亞磷酸二苯酯成為50ppm)、防止氧化劑(商品名「亞德卡斯達普PEP－36」；旭電化工業(股)有限公司製)成為500ppm、「HP－136」；千葉特殊化學(股)有限公司製)成為200ppm))、防止氧化劑(單硬脂酸甘油酯成為300ppm)，藉由壓押機在250℃之下混練來造粒，得到顆粒。此顆粒的Mw＝56,100)
使該顆粒於100℃之下，真空乾燥24小時之後，在機筒溫度250℃、模具溫度120℃之下射出成形，得到直徑為9.4mm、兩凸面的曲率半徑為5.0mm的雙凸透鏡(透鏡中心部厚度為9mm)。測定該凸透鏡之折射率時，其nD＝1.63，阿貝係數ν＝24。還有，測定該樹脂透鏡的雙折射時，為2nm，確定其為雙折射極小之無實質上之光學失真的透鏡。還有，測定全光線透過率時，為90%。
《實施例3》
取9.167kg(20.90莫耳)的9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴、4.585kg(20.084莫耳)的雙酚A、9.000kg(42.01莫耳)的二苯基碳酸酯，以及0.02066g(2.459×10－4 莫耳)的碳酸氫鈉，裝進附有攪拌機以及餾出裝置之50公升反應器之內，在氮氣環境氣體760Torr之下歷經1小時加熱至215℃、並攪拌。
之後，歷經15分鐘調整減壓度至150Torr，在215℃、150Torr的條件下保持20分鐘，進行酯交換反應。更進一步地，以37.5℃/hr的速度，昇溫至240℃，在240℃、150Torr之下保持10分鐘。在之後，歷經10分鐘調整為120Torr，於240℃、120Torr之下保持70分鐘。之後，再歷經10分鐘調整為100Torr，在240℃、100Torr的條件下，保持10分鐘。再進一步歷經40分鐘將壓力調整到1Torr以下，於240℃、1Torr以下的條件下，並且在10分鐘的攪拌下，進行聚合反應。反應結束之後，將氮氣吹進反應器之內並且加壓，一邊造粒所生成的聚碳酸酯樹脂，一邊將之取出。
所得到的聚碳酸酯樹脂的Mw＝40,800、對比黏度＝0.37dg/g、Tg＝152℃。取此聚碳酸酯樹脂10.0kg，於100℃之下真空乾燥24小時，對於樹脂添加觸媒停止劑(使亞磷酸成為1.5ppm，亞磷酸二苯酯成為50ppm)、防止氧化劑(商品名「亞德卡斯達普PEP－36」；旭電化工業(股)有限公司製)成為500ppm、「HP－136」；千葉特殊化學(股)有限公司製)成為200ppm))、防止氧化劑(單硬脂酸甘油酯成為300ppm)，藉由壓押機在250℃之下混練來造粒，得到顆粒。此顆粒的Mw＝40,600)
使該顆粒於100℃之下，真空乾燥24小時之後，在機筒溫度250℃、模具溫度120℃之下射出成形，得到直徑為9.4mm、兩凸面的曲率半徑為5.0mm的雙凸透鏡(透鏡中心部厚度為9mm)。測定該凸透鏡之折射率時，其nD＝1.62，阿貝係數ν＝26。還有，測定該樹脂透鏡的雙折射時，為89nm，確定其為雙折射極小之無實質上之光學失真的透鏡。還有，測定全光線透過率時，為90%。
《比較例1》
取12.04kg(27.46莫耳)的9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴、6.000kg(28.01莫耳)的二苯基碳酸酯，以及0.01384g(1.648×10－4 莫耳)的碳酸氫鈉，裝進附有攪拌機以及餾出裝置之50公升反應器之內，在氮氣環境氣體760Torr之下歷經1小時加熱至215℃、並攪拌。
之後，歷經15分鐘調整減壓度至150Torr，在215℃、150Torr的條件下保持20分鐘，進行酯交換反應。更進一步地，以37.5℃/hr的速度，昇溫至240℃，在240℃、150Torr之下保持10分鐘。在之後，歷經10分鐘調整為120Torr，於240℃、120Torr之下保持70分鐘。之後，再歷經10分鐘調整為100Torr，在240℃、100Torr的條件下，保持10分鐘。再進一步歷經40分鐘將壓力調整到1Torr以下，於240℃、1Torr以下的條件下，並且在10分鐘的攪拌下，進行聚合反應。反應結束之後，將氮氣吹進反應器之內並且加壓，一邊造粒所生成的聚碳酸酯樹脂，一邊將之取出。
所得到的聚碳酸酯樹脂的Mw＝76,900、對比黏度＝0.69dg/g、Tg＝161℃。取此聚碳酸酯樹脂10.0kg，於100℃之下真空乾燥24小時，對於樹脂添加觸媒停止劑(使亞磷酸成為1.5ppm，亞磷酸二苯酯成為50ppm)、防止氧化劑(商品名「亞德卡斯達普PEP－36」；旭電化工業(股)有限公司製)成為500ppm、「HP－136」；千葉特殊化學(股)有限公司製)成為200ppm))、防止氧化劑(單硬脂酸甘油酯成為300ppm)，藉由壓押機在250℃之下混練來造粒，得到顆粒。此顆粒的Mw＝75,800)
使該顆粒於100℃之下，真空乾燥24小時之後，在機筒溫度250℃、模具溫度120℃之下射出成形，得到直徑為9.4mm、兩凸面的曲率半徑為5.0mm的雙凸透鏡(透鏡中心部厚度為9mm)。測定該凸透鏡之雙折射時，為350nm，確定其為雙折射很大，光學失真很大的透鏡。
《比較例2》
取6.944kg(15.84莫耳)的9,9－雙(4－(2－羥基乙氧基)苯基)芴、5.422kg(23.75莫耳)的雙酚A、8.650kg(40.38莫耳)的二苯基碳酸酯，以及0.01995g(2.375×10－4 莫耳)的碳酸氫鈉，裝進附有攪拌機以及餾出裝置之50公升反應器之內，在氮氣環境氣體760Torr之下歷經1小時加熱至215℃、並攪拌。
之後，歷經15分鐘調整減壓度至150Torr，在215℃、150Torr的條件下保持20分鐘，進行酯交換反應。更進一步地，以37.5℃/hr的速度，昇溫至240℃，在240℃、150Torr之下保持10分鐘。在之後，歷經10分鐘調整為120Torr，於240℃、120Torr之下保持70分鐘。之後，再歷經10分鐘調整為100Torr，在240℃、100Torr的條件下，保持10分鐘。再進一步歷經40分鐘將壓力調整到1Torr以下，於240℃、1Torr以下的條件下，並且在10分鐘的攪拌下，進行聚合反應。反應結束之後，將氮氣吹進反應器之內並且加壓，一邊造粒所生成的聚碳酸酯樹脂，一邊將之取出。
所得到的聚碳酸酯樹脂的Mw＝59,800、對比黏度＝0.54dg/g、Tg＝153。取此聚碳酸酯樹脂10.0kg，於100℃之下真空乾燥24小時，對於樹脂添加觸媒停止劑(使亞磷酸成為1.5ppm，亞磷酸二苯酯成為50ppm)、防止氧化劑(商品名「亞德卡斯達普PEP－36」；旭電化工業(股)有限公司製)成為500ppm、「HP－136」；千葉特殊化學(股)有限公司製)成為200ppm))、防止氧化劑(單硬脂酸甘油酯成為300ppm)，藉由壓押機在250℃之下混練來造粒，得到顆粒。此顆粒的Mw＝59,000)
使該顆粒於100℃之下，真空乾燥24小時之後，在機筒溫度250℃、模具溫度120℃之下射出成形，得到直徑為9.4mm、兩凸面的曲率半徑為5.0mm的雙凸透鏡(透鏡中心部厚度為9mm)。測定該凸透鏡之雙折射時，為850nm，確定其為雙折射極大，光學失真很大的透鏡。
《比較例3》
以由雙酚A所構成之聚碳酸酯樹脂而言，使用商品名「優隆H－4000(商品名)」(三菱工程塑膠(股)有限公司製；Mw＝33,000、對比黏度＝0.43dg/g、Tg＝144℃)。
使該顆粒於100℃之下，真空乾燥24小時之後，在機筒溫度255℃、模具溫度120℃之下射出成形，得到直徑為9.4mm、兩凸面的曲率半徑為5.0mm的雙凸透鏡(透鏡中心部厚度為9mm)。測定該凸透鏡之雙折射時，為1240nm，確定其為雙折射極大，光學失真很大的透鏡。
整理上述之實施例和比較例的結果，記載於表1、2、3之中。還有於表3中之光學失真的評價基準則顯示於表4。
(產業上的可利用性)
藉由本發明，可以得到一種優異的高折射率光學透鏡，其為低雙折射且實質上無光學失真。由於本發明之光學透鏡為可供射出成形，生產性很高且價格便宜，所以可以使用在照相機、望遠鏡、電視投射器等，習知之習用高價的高折射率玻璃透鏡之範疇上，極為有用。還有，藉由本發明，可以藉著射出成形來簡便地獲得以玻璃透鏡而言為技術上加工很困難之高折射率且低雙折射的非球面透鏡，是極為有用的。

Claims (8)

  1. 一種光學透鏡，其特徵為：由99~51莫耳%之下述式(1)代表之9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)芴所衍生的構成單元，以及1~49莫耳%之下述式(2)代表之雙酚A所衍生的構成單元所成之聚碳酸酯樹脂而成，
  2. 如申請專利範圍第1項之光學透鏡，其中係由95~80莫耳%之前述式(1)代表之9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)芴所衍生的構成單元，以及5~20莫耳%之前述式(2)代表之雙酚A所衍生的構成單元而成之聚碳酸酯樹脂所成。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學透鏡，其中 該前述聚碳酸酯樹脂之以氯化甲烷做為溶劑時之0.5g/dl濃度的溶液，於20℃下之對比黏度為0.2dl/g以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學透鏡，其中該聚碳酸酯樹脂之玻璃轉移溫度為120~160℃。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學透鏡，其中該聚碳酸酯樹脂係將由99~51莫耳%之述式(1’)代表之9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)芴，以及1~49莫耳%之下述式(2’)代表之雙酚A所構成之二醇成分，與碳酸二酯反應得到，
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學透鏡，其中透鏡的折射率為1.60~1.65，而且阿貝係數為30以下。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學透鏡，其中透鏡的全光線透過率為85.0%以上。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學透鏡，其中透鏡之雙折射值為300nm以下。
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