CN101300286B - 光学元件以及色差补正透镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学元件以及使用了该光学元件的色差补正透镜,其特征在于,所述光学元件由具有从以2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(双酚AF)为代表的特定的二羟基化合物衍生的结构单元,且折射率nD和阿贝数νD的关系满足下式(I)的聚合物构成,并用于色差补正:nD+0.0076×νD≤1.78 (I)。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学元件以及色差补正透镜。
背景技术
已知光学透镜(凸镜)的短波长光透镜折射率比长波长光透镜折射率大,即,显示轴上色差,且产生渗色(色差)。由于色差在使用上成为问题,因此,光学透镜通常与色差补正元件加以组合而作为对色差进行过补正的透镜***或者层叠型透镜使用。
作为色差补正元件,很早以前开始使用凹镜,但近年来菲涅耳透镜的使用非常引人注目(请参照JP特开平9-127321号、JP特开平9-127322号、JP特开2004-78166号以及JP特开2005-107298号)。
为了补正色差,将多个元件构成透镜***,该多个元件由作为衡量色差程度的指标的阿贝数相差大的不同的材料构成。作为透镜材料,一直以来采用玻璃。玻璃的折射率为1.46~1.92左右、阿贝数为25~80左右,能够在极其广泛的范围中选择光学特性,因此,用于补正色差的透镜***的设计的自由度高,是有利于发挥多种透镜特性的材料。
将如上所述的透镜***适用于相机或摄像机等时,要求透镜***为小型、轻量化。特别是,透镜直径大的望远透镜***或超望远透镜***,一直以来都是重、厚、长、大,当将其安装在相机中使用时不好操作,有时会漏掉镜头,因此,要求透镜***的轻量化以及透镜***全长的缩短化。为此,有必要重新认识透镜材料的同时,缩短色差补正后的焦距。
从以上观点出发,作为透镜材料,期待着能够用塑料制的材料来代替玻璃。
目前,作为塑料透镜的代表性材料,可以举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及聚碳酸酯。其中,PMMA除了具有透明性以及硬度高、耐久性优异等优点以外,其阿贝数为57的高值,因此,从色差小的方面出发多数情况下被采用。
作为用于PMMA透镜的色差补正的塑料透镜材料,通常采用由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)制造的聚碳酸酯(PC(BIS-A))。PC(BIS-A)的阿贝数为32,由于与PMMA的阿贝数57的差很大,因此,已经具备了用于色差补正的要件。但是,即使通过PC(BIS-A)的使用,色差补正后的焦距也达不到令人十分满意的水平。
但是,以往从透镜轻量化的观点出发,认为透镜材料的折射率越高越好。即,当折射率低时,为了得到所希望的效果,必须将透镜的曲率变小,因此,不得不将透镜整体加厚,这样有悖于轻量化的要求。
已知在以往的塑料光学材料中,折射率和阿贝数之间有一定的关系。用图1示出公知文献中通用的光学用塑料材料的折射率和阿贝数的关系。如图1所示,具有塑料材料的折射率越高阿贝数越低的倾向,在各材料中标绘两者关系的点的集合,集中在极其窄的区域内。对以往的作为光学元件的塑料材料的改进所作的努力,主要针对超越该区域的、显示高折射率的材料的开发(请参照日化协月报,40(8),27(1987))以及日化协月报47(2),8(1994))。
但是,对作为透镜***中的色差补正用合适的、且能够构成色差补正后的焦距缩短的透镜***的色差补正元件,还不知到底采用什么样的材料合适。
另外,一直以来聚碳酸酯材料作为具有透明性和耐热性的材料广为人知,进行了许多改进的研究。但大多数是为了改进作为工程塑料的机械特性(参照JP特开平6-145333号以及JP特开平6-200005号)或为了适用于特殊用途(JP特开平5-294029号)而进行的研究。作为光学用途的研究,如光纤、相片复印的感光体或者光盘的记录层用等,几乎都是仅以单一波长为对象的领域中的机械特性的改进(参照JP特开平6-347650号、JP特开平3-61911号、JP特开平6-282094号以及JP特开昭64-31825号)。仅在JP特开昭62-18501号中,探讨了将聚碳酸酯材料适用于透镜时的改进,但此时进行的是以提高透镜的耐热性以及表面硬度为目的的材料的研究,且在实施例中只不过公开了由该材料形成的凸镜。
发明内容
本发明是鉴于以上事实而完成的,其目的在于,提供一种可适合作为透镜***或者层叠型透镜的色差补正用的光学元件以及使用了该光学元件的色差补正透镜。
本发明的光学元件,例如可做成凹镜、菲涅耳透镜、衍射光栅等形式,可与其他的光学元件(例如凸镜、菲涅耳透镜、衍射光栅等)加以组合而用于色差补正透镜***或层叠型的色差补正透镜的构成中。
本发明的上述的前一个目的通过以下方式实现,即,一种光学元件,其特征在于,由具有用下述通式(i)表示的结构单元,且折射率nD和阿贝数νD的关系满足下式(I)的聚合物构成,并用于色差补正。
nD+0.0076×νD≤1.78 (I)
(式(i)中,多个R1分别独立地选自由碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基、碳原子数为6~20的环烷基、碳原子数为6~20的环烷氧基、碳原子数为6~10的芳基,碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为6~10的芳氧基以及碳原子数为7~20的芳烷氧基组成的群的一价有机基团或者是卤原子,并且所述一价有机基团中的氢原子的一部分或全部可被卤原子取代;p及q分别独立地表示0~4的整数;A为单键或选自用下式(i-1)~(i-4)中的二价基团。其中,当A为单键或者不含氟原子的二价基团时,P及q不会同时为0,式(i)中存在的R1的至少一个是一价有机基团或者氟原子,所述一价有机基团的氢原子的一部分或全部被氟原子取代。)
(式(i-1)中,多个R2分别独立地表示氢原子或卤原子、或者表示氢原子的一部分或全部可被卤原子取代的碳原子数为1~10的烃基。)
(式(i-2)~(i-4)中,多个R3、R4以及R5分别独立地表示氢原子或卤原子、或者表示氢原子的一部分或全部可被卤原子取代的碳原子数为1~4的烃基,式(i-3)中的r为4~11的整数。)
本发明的上述的后一个目的通过以下方式实现,即,一种色差补正透镜,其特征在于,由阿贝数νD为50~60、折射率nD为1.48~1.55的材料构成的光学元件以及上述的光学元件构成。
采用本发明的光学元件的本发明的色差补正透镜量轻,并且其色差补正后的焦距短,可适合用于模拟或数字的相机或摄像机等的望远透镜***或超望远透镜***中。
附图说明
图1为表示以往公知的塑料透镜材料的折射率和阿贝数之间关系的曲线图。图示的点由JP特开平1-66234号、JP特开平5-294671号、JP特开平6-25398号、JP特开平6-228296号、JP特开平6-248063号、JP特开平6-263861号、JP特开平11-349676号、JP特开2000-47001号、JP特开2000-63506号、JP特开2000-95933号、JP特开2000-136241号、JP特开2000-136242号、JP特开2000-230044号、JP特开2000-302860号、JP特开2001-11165号、JP特开2001-11166号、JP特开2001-11168号、JP特开2001-11169号、JP特开2002-90501号、JP特开2002-201277号、JP特开2002-212275号、JP特开2002-265585号、JP特开2002-226570号、JP特开2002-293911号、JP特开2002-293912号、JP特开2002-338678号、JP特开2002-371179号、JP特开2003-48974号、JP特开2003-55543号、JP特开2003-73468号、JP特开2003-90901号、JP特开2003-160659号、JP特开2003-160660号、JP特开2004-75799号、JP特开2004-10801号、JP特开2005-42032号、JP特开2005-77963号、JP特开昭64-31825号以及JP特开昭62-18501号公报的实施例采集。
图2为采用本发明的光学元件的色差补正透镜***的优选实施例的概要图。
图3为本发明的色差补正透镜的优选实施例的概要图。
图4为本发明的色差补正透镜的优选实施例的概要图。
具体实施方式
本发明的光学元件由具有用上述式(i)表示的结构单元的聚合物构成。
作为用上式(i)表示的结构单元中的卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子以及碘原子,其中,优选为氟原子。
在用上式(i)表示的结构单元中,当A为单键时,R1优选为氟原子。
在用上式(i)表示的结构单元中,当A为用上式(i-1)表示的二价基团时,R2优选为氢原子、氟原子、甲基、二氟甲基、碳原子数为1~10的全氟烷基、苯基、氟代苯基或者全氟苯基。作为上述碳原子数为1~10的全氟甲基,例如可以举出三氟甲基、全氟正丙基、全氟正壬基等,特别优选三氟甲基。当有两个R2同时为选自氢原子、甲基以及苯基中的任意基团时,优选p以及q中的至少一个不是0,且R1中的至少一个为氟原子或三氟甲基。
在用上式(i)表示的结构单元中,当A为用上式(i-2)表示的二价基团时,优选R3是碳原子数为1~4的全氟烷基,特别优选为三氟甲基。当A为用上式(i-2)表示的二价基团时,优选p及q同时为0。
在用上式(i)表示的结构单元中,当A为用上式(i-3)表示的二价基团时,优选R4为氢原子或氟原子,优选r为4、5或11。当有两个R4同时为氢原子时,优选p及q中的至少一个为不是0,且R1中的至少一个为氟原子。
在用上式(i)表示的结构单元中,当A为用上式(i-4)表示的二价基团时,优选R5为氢原子,优选p及q中的至少一个为不是0,且R1中的至少一个为氟原子或碳原子数为1~4的全氟烷基。在此,作为碳原子数为1~4的全氟烷基,特别优选为三氟甲基。
在用上式(i)表示的结构单元中,优选氟含量的重量比FM为0.22~0.63,更优选为0.25~0.55。在此所说的氟含量重量比FM,是指结构单元(i)中含有的氟原子的重量除以结构单元(i)的重量的值。
具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物,可通过用界面聚合法、溶液聚合法或熔融聚合法,使对应于所希望结构单元的二羟基化合物,即,使由下式(i’)表示的化合物与碳酸酯前驱体进行反应而得到。此时,用上式(i)表示的结构单元由用下式(i’)表示的化合物衍生。
(式(i’)中,R1、p、q以及A的定义与上式(i)中的定义相同。)
下面,关于用上式(i)表示的结构单元的具体例子,根据衍生该结构单元的二羟基化合物(i’)的具体例子加以说明。对本领域技术人员来说,都能容易地理解当将特定的二羟基化合物(i’)与碳酸酯前驱体反应时,可得到具有对应于该羟基化合物的结构的结构单元(i)的聚合物。
作为衍生上式(i)中的A为单键的结构单元的二羟基化合物(i’),例如,可以举出八氟-4,4’-双酚、3,3’-二氟-4,4’-双酚、3,3’,5,5’,-四氟-4,4’-双酚、2,2’,5,5’,-四氟-4,4’-双酚等。
作为衍生上式(i)中的A为式(i-1)的结构单元的二羟基化合物(i’),例如,可以举出1,1-双(3-氟-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2,2-二氟乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2,2,2-三氟乙烷、2,2-双(3-氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-三氟甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1-三氟丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-1,1,1-三氟丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3-五氟丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(本领域技术人员称作“双酚AF”)、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3-氟-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四氟苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-羟基-3-苯基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双[4-羟基-3-(2-丙基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)全氟丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)全氟辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)全氟癸烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-2,2,2-三氟乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-(2,3,4,5,6-六氟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基氟甲烷、1,1-双(3-氟-4-羟基苯基)-1-苯基甲烷、1,1-双(4-羟基-3,5-二氟苯基)-1-苯基甲烷、双(3-氟-4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基-3,5-二氟苯基)二苯基甲烷、1,1-双(3-氟-4-羟基苯基)-1-(4-氟苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基-3,5-二氟苯基)-1-(4-氟苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-(4-氟苯基)乙烷等。
作为衍生上式(i)中的A为式(i-2)的结构单元的二羟基化合物(i’),可以举出α,α’-双(4-羟基苯基)-间双(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)苯、α,α’-双(4-羟基苯基)-对双(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)苯等。
作为衍生上式(i)中的A为式(i-3)的结构单元的二羟基化合物(i’),例如,可以举出1,1-双(3-氟-4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)全氟环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)全氟环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)全氟环十二烷等。
作为衍生上式(i)中的A为式(i-4)的结构单元的二羟基化合物(i’),例如,可以举出9,9-双(3-氟-4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-三氟甲基苯基)芴等。
其中,为了实现用上式(i)表示的结构单元中的氟含量重量比FW的优选值,作为所使用的二羟基化合物(i’),优选从该二羟基化合物衍生的结构单元中的氟含量重量比FW为0.22~0.63,更优选为0.25~0.55。下面列举根据该观点选择的二羟基化合物(i’)的优选具体例子。另外,在下述例示中,[]内的数值表示从各优选的二羟基化合物(i’)衍生的结构单元(i)中的氟含量重量比FW。
作为A为单键的二羟基化合物,例如,可以举出八氟-4,4’-双酚[0.43]、3,3’,5,5’-四氟-4,4’-双酚[0.27]以及2,2’,5,5’-四氟-4,4’-双酚[0.27];
作为A为式(i-1)的二羟基化合物,例如,可以举出1,1-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)甲烷[0.25]、2,2-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)丙烷[0.23]、2,2-双(4-羟基-3-三氟甲基苯基)丙烷[0.29]、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3-五氟丙烷[0.28]、双酚AF[0.31]、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[0.29]、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[0.27]、2,2-双(3-氟-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[0.38]、2,2-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[0.44]、2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四氟苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[0.53]、2,2-双(4-羟基-3-苯基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[0.22]、2,2-双(4-羟基-3-(2-丙基)苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[0.26]、1,1-双(4-羟基苯基)-全氟丁烷[0.37]、1,1-双(4-羟基苯基)-全氟辛烷[0.51]、1,1-双(4-羟基苯基)-全氟癸烷[0.54]、1,1-双(4-羟基苯基)-1-(2,3,4,5,6-五氟苯基)甲烷[0.24]以及1,1-双(4-羟基-3,5-二氟苯基)-1-(4-氟苯基)乙烷[0.23];
作为A为式(i-2)的二羟基化合物,例如,可以举出α,α’-双(4-羟基苯基)-间双(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)苯[0.39]以及α,α’-双(4-羟基苯基)-对双(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)苯[0.39];
作为A为式(i-3)的二羟基化合物,例如,可以举出1,1-双(4-羟基苯基)全氟环戊烷[0.35]、1,1-双(4-羟基苯基)全氟环己烷[0.39]以及1,1-双(4-羟基苯基)全氟环十二烷[0.54];
作为A为式(i-4)的二羟基化合物,例如,可以举出9,9-双(4-羟基-3-三氟甲基苯基)芴[0.22]。
从可容易提高结构单元中的氟含量重量比FW的观点考虑,优选用上式(i)表示的结构单元具有的氟原子是来自全氟烷基的氟原子。
从该观点出发,优选用上式(i)表示的结构单元的A为用上式(i-1)或(i-2)表示的二价基团,当A为用上式(i-1)表示的二价基团时,优选结构单元(i)具有的R2中的至少一个为碳原子数1~10的全氟烷基,另外,当A为用上式(i-2)表示的二价基团时,优选结构单元(i)具有的R3中的至少一个为碳原子数1~4的全氟烷基。
作为用于衍生如此的结构单元(i)的更优选的二羟基化合物(i’),当A为上式(i-1)的二羟基化合物时,可以举出双酚AF、2,2-双(4-羟基-3甲基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3-氟-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(3,5-二氟-4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四氟苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-羟基-3-苯基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-羟基-3-(2-丙基)苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-全氟丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)-全氟辛烷以及1,1-双(4-羟基苯基)-全氟癸烷;当A为上式(i-2)的二羟基化合物时,可以举出α,α’-双(4-羟基苯基)-间双(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)苯以及α,α’-双(4-羟基苯基)-对双(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)苯。
其中,从容易得到且操作容易的观点考虑,特别优选双酚AF。
这些二羟基化合物(i’)既可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
本发明中使用的聚合物,除了用上式(i)表示的结构单元以外还可以具有其他的结构单元。相对于用上式(i)表示的结构单元和其他结构单元的总和量,聚合物中含有的结构单元(i)的含量优选为50摩尔%以上,更优选为75摩尔%以上,进一步优选为75~99摩尔%,特别优选为75~95摩尔%。
能够与用上式(i)表示的结构单元一起包含在本发明的聚合物中的其他结构单元,优选为从用上式(i’)表示的化合物以外的二羟基化合物衍生的结构单元,作为其具体例,可以举出用下式(ii)或(iii)表示的结构单元:
(式(ii)中,多个R6分别独立地选自由碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基、碳原子数为6~20的环烷基、碳原子数为6~20的环烷氧基、碳原子数为6~10的芳基,碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为6~10的芳氧基以及碳原子数为7~20的芳烷氧基组成的群中的一价有机基团或者氟原子以外的卤原子,所述一价有机基团的氢原子的一部分或全部可被氟原子以外的卤原子取代;s及t分别独立地表示0~4的整数;B为单键或选自用下式(ii-1)~(ii-8)中的二价基团。)
(式(ii-1)中,多个R7分别独立地表示氢原子、氟原子以外的卤原子或者碳原子数为1~6的烃基);
(式(ii-2)及(ii-3)中,多个R8以及R9分别独立地表示氢原子、氟原子以外的卤原子、或者碳原子数为1~4的烃基,u为4~6的整数);
在用上式(ii)表示的结构单元中,当B为单键时,优选s以及t同时为0或1。
在用上式(ii)表示的结构单元中,当B为用上式(ii-1)表示的二价基团时,优选R7为氢原子、碳原子数为1~6的烷基或苯基。作为所述碳原子数为1~6的烷基,例如,可以举出甲基、乙基、正丙基、正己基等。当B为用上式(ii-1)表示的二价基团时,优选s和t同时为0,或者s和t中的至少一个不是0且R6为碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的芳基或者氟原子以外的卤原子。s和t中的至少一个不是0时,作为R6优选为甲基、异丙基、叔丁基、环己基、苯基、氯原子或溴原子。作为B为用上式(ii-1)表示的二价基团时的特别优选的结构单元,可以举出s和t分别独立地表示0或1且R6和R7为甲基的结构单元。
在用上式(ii)表示的结构单元中,当B为用上式(ii-2)表示的二价基团时,优选R8为碳原子数1~4的烷基,特别优选为甲基。当B为用上式(ii-2)表示的二价基团时,优选s和t同时为0,或者s和t中的至少一个不是0且R6为碳原子数1~10的烷基。作为上述R6的碳原子数1~10的烷基,特别优选为甲基。作为B为用上式(ii-2)表示的二价基团时的特别优选的结构单元,可以举出s和t分别独立地表示0或1且R6和R8为甲基的结构单元。
在用上式(ii)表示的结构单元中,当B为用上式(ii-3)表示的二价基团时,优选R9为氢原子或碳原子数为1~4的烷基,特别优选为氢原子、甲基或异丙基;优选u为4或5。当B为用上式(ii-3)表示的二价基团时,优选s和t同时为0,或者s和t中的至少一个不是0且R6为环己基。作为B为用上式(ii-3)表示的二价基团时的特别优选的结构单元,可以举出s和t分别独立地表示0或1且R6为环己基,R9为甲基,u为5的结构单元。
在用上式(ii)表示的结构单元中,当B为用上式(ii-4)~(ii-8)中的任何一个表示的二价基团时,优选s和t同时为0,或者s和t中的至少一个不是0且R6为碳原子数1~10的烷基或碳原子数6~10的芳基。作为s和t中的至少一个不是0时的R6,优选甲基或苯基。
作为用上式(ii)表示的结构单元中的氟原子以外的卤原子,可以举出氯原子、溴原子以及碘原子。
具有用上式(i)表示的结构单元以及用上式(ii)或(iii)表示的结构单元的聚合物,可通过将用上式(i’)表示的二羟基化合物与对应于所希望的结构单元(ii)或(iii)的二羟基化合物,即与用下式(ii’)或(iii’)表示的化合物一起和聚碳酸酯前躯体加以反应而得到:
(式(ii’)中,R6、s、t以及B的定义与上式(ii)中相同);
下面,根据衍生该结构单元的二羟基化合物(ii’)的具体例子,说明用上式(ii)表示的结构单元的具体例子。当使特定的二羟基化合物(ii’)与二羟基化合物(i’)一起和聚碳酸酯前躯体进行反应时,得到具有结构单元(i)和对应于该二羟基化合物(ii’)的结构的结构单元(ii)的聚合物,这一点,本领域技术人员应该很容易理解。
作为在上式(ii)中的B为单键时的化合物,例如,优选为4,4’-双酚。
当B为式(ii-1)时的优选化合物,例如,可以举出1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(本领域技术人员称作“双酚A”)、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(本领域技术人员称作“双酚C”)、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,2-双(4-羟基-3-苯基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(3-溴-4-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己烷-4-羟基苯基)丙烷等。
当B为式(ii-2)时的优选化合物,例如,可以举出α,α’-双(4-羟基苯基)-邻二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基-3-甲基苯基)-邻二异丙基苯、α,α’-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-邻二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯(本领域技术人员称作“双酚M”)、α,α’-双(4-羟基-3-甲基苯基)-间二异丙基苯、α,α’-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-间二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基苯基)-对二异丙基苯、α,α’-双(4-羟基-3-甲基苯基)-对二异丙基苯、α,α’-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)-对二异丙基苯。
当B为式(ii-3)时的优选化合物,例如可以举出1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基甲基环己烷、1,1-双(3-环己基-4-羟基苯基)环己烷以及1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷。
当B为式(ii-4)~(ii-8)中的任意一种时的优选化合物,例如,可以举出双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基-3-甲基苯基)醚、双(4-羟基-3-苯基苯基)醚、4,4’-二羟基二苯甲酮、双(4-羟基苯基)硫化物、双(4-羟基-3-甲基苯基)硫化物、双(4-羟基-3-苯基苯基)硫化物、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基-3-甲基苯基)亚砜、双(4-羟基-3-苯基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基-3-甲基苯基)砜以及双(4-羟基-3-苯基苯基)砜。
其中,更优选B为式(ii-1)、(ii-2)、(ii-3)以及(ii-6)表示的化合物,作为特别优选的化合物,可以举出B为式(ii-1)时的化合物中的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(“双酚A”)、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(“双酚C”)以及1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷;B为式(ii-2)时的化合物中的α,α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯以及α,α’-双(4-羟基-3-甲基苯基)-间二异丙基苯;B为式(ii-3)时的化合物中的1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷;以及,B为式(ii-6)时的化合物中的双(4-羟基-3-甲基苯基)硫化物。
作为本发明中使用的聚合物,优选在上式(i)中,p和q为0,A为用上式(i-1)表示的二价基团,R2为三氟甲基;优选在上式(ii)中,B为用上式(ii-1)、(ii-2)或(ii-3)表示的二价基团,当B为用上式(ii-1)表示的二价基团时,优选s和t同时为0或1、R6及R7为甲基;当B为用上式(ii-2)或(ii-3)表示的二价基团时,优选s和t同时为0、R8为甲基,R9为氢原子、u为5。
作为如此的聚合物的具体例子,例如可以举出双酚AF均聚物、双酚AF/1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷共聚物、双酚AF/2,2-双(4-羟基苯基)丙烷共聚物、双酚AF/1,1-双(4-羟基苯基)环己烷共聚物、双酚AF/1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷共聚物、双酚AF/9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴共聚物、双酚AF/α,α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯共聚物、双酚AF/2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷共聚物等。
本发明使用的聚合物的氟含量重量比Fp(聚合物中含有的氟原子重量除以聚合物重量的数值)优选为0.15~0.60,更优选为0.16~0.55,进一步优选为0.17~0.50。因此,当将二羟基化合物与碳酸酯前驱体进行反应时,优选对二羟基化合物(i’)以及二羟基化合物(ii’)或(iii’)的使用比例加以调整,以使所制造的聚合物中的氟含量重量比Fp在上述范围内。更理想的是,对二羟基化合物(i’)以及二羟基化合物(ii’)或(iii’)的使用比例加以调整,以使聚合物中的结构单元(i)的存在比例相对于结构单元(i)以及结构单元(ii)或(iii)的总和量优选为50摩尔%以上,更优选为75摩尔%以上,进一步优选为75~99摩尔%,特别优选为75~90摩尔%。
优选与碳酸酯前驱体的反应中使用的二羟基化合物的纯度高,以黑曾单位表示时,优选为50以下,更优选为30以下。二羟基化合物的黑曾单位色度可通过以下方法测定,即,将浓度为20重量%的二羟基化合物溶液作为原料,根据JIS K0071-1,通过在25℃的温度下的比色法来进行测定。
如上所述,当采用界面聚合法或溶液聚合法或熔融聚合法将二羟基化合物和碳酸酯前驱体加以反应,从而得到具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物时能够使用的碳酸酯前驱体,例如可以举出酰卤(Carbonyl halide)、碳酸酯(カ一ボネ一トエステル)等。
所述界面聚合法,可将二羟基化合物和酰卤,优选将二羟基化合物和光气在酸结合剂以及优选在催化剂存在下,在有机溶剂中加以反应而进行。作为所述酸结合剂,例如,优选可以使用氢氧化钠、氢氧化钾等的碱金属氢氧化物。作为有机溶剂,例如,优选可以使用二氯甲烷、氯苯等的卤化烃。作为任意使用的催化剂,可以举出叔胺、季铵盐、季鏻盐等,作为其具体例子,例如,可以举出三乙胺、四正丁铵溴化物、四正丁基鏻溴化物等。优选反应温度为0~40℃,反应时间为几分钟~5小时左右,反应中的pH保持在9以上。
溶液聚合法,可将二羟基化合物和酰卤,优选将二羟基化合物和光气在在有机溶剂中加以反应而进行。作为在此使用的酸结合剂,优选为芳香族叔胺,作为其具体例子,可以举出吡啶、喹啉、异喹啉、二甲基苯胺等。其中,特别优选使用吡啶。作为有机溶剂,优选苯、甲苯、二甲苯等的烃;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、氯苯、二氯苯等的卤化烃等,特别优选二氯甲烷。相对于酰卤1当量,优选酸结合剂的使用量为2~100当量,更优选为2~50当量。优选反应温度为0~40℃,反应时间为几分钟~几天,更优选为10分钟~5小时。
上述熔融聚合法,通常为二羟基化合物和碳酸酯的酯交换反应,优选采用在惰性气体的存在下,对二羟基化合物和碳酸酯边加热边加以混合,并蒸出所生成的醇或酚的方法。反应温度根据所生成的醇或酚的沸点不同而不同,但优选在120~350℃的范围。优选反应时间为1~10小时左右。在反应后期,优选将反应体系减压至10~1300Pa左右,以使容易进行醇或酚的蒸出。作为能够在熔融聚合法中优选使用的碳酸酯,可以举出碳酸酯和碳原子数6~12的芳基、碳原子数7~12的芳烷基、碳原子数1~4的烷基等的酯。这些芳基、芳烷基、烷基具有的氢原子的一部分或全部可被羟基、卤原子等取代。作为如此的碳酸酯的具体例子,例如可以举出碳酸二苯酯、二(氯代苯基)碳酸酯、间甲酚碳酸酯、碳酸二萘酯、双(二苯基)碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯等,其中,优选碳酸二苯酯。
在熔融聚合法中,为了加快聚合速度,可以使用聚合催化剂。作为该聚合催化剂,可适合采用在通常的酯化反应、酯交换反应中使用的催化剂,作为其具体例,例如可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、二元酚的钠盐、二元酚的钾盐等的碱金属化合物;氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化镁等的碱土类金属化合物;四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、三甲基胺、三乙胺等的含氮碱性化合物;碱金属或者碱土类金属的醇盐;碱金属或者碱土类金属的有机酸盐;除此之外,还可以举出锌化合物、硼化合物、铝化合物、硅化合物、锗化合物、有机锡化合物、铅化合物、锇化合物、锑化合物、锰化合物、钛化合物、锆化合物等。这些催化剂既可以单独使用,也可以两种以上组合使用。相对于原料二羟基化合物,这些聚合催化剂的使用量优选为1×10-9~1×10-2当量,更优选在1×10-8~5×10-3当量的范围。
在熔融聚合法中,当使用聚合催化剂时,也可以在反应后期添加催化失活剂。作为该催化失活剂,可以采用公知的催化失活剂,但优选根据所使用的催化剂而选择催化失活剂。例如,当作为聚合催化剂采用选自碱金属化合物或碱土类金属化合物中的一种以上时,催化失活剂例如优选采用磺酸的铵盐或鏻盐,更优选十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐等的十二烷基苯磺酸盐或对甲基苯磺酸四丁基铵盐等的对甲苯磺酸盐。另外,作为磺酸的酯,可以优选使用苯磺酸甲酯、苯磺酸乙酯、苯磺酸丁酯、苯磺酸辛酯、苯磺酸苯酯、对甲基苯磺酸甲酯、对甲基苯磺酸乙酯、对甲基苯磺酸丁酯、对甲基苯磺酸辛酯、对甲基苯磺酸苯酯等,其中,最优选使用十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐。相对于选自碱金属氢氧化物以及碱土类金属氢氧化物的聚合催化剂1摩尔当量,优选这些催化失活剂的使用量为0.5~50摩尔的比例,更优选为0.5~10摩尔的比例,进一步优选为0.8~5摩尔的比例。在进行熔融聚合时,根据需要,还可以添加分子量调节剂、抗氧化剂等。
上述二羟基化合物和碳酸酯前驱体进行反应时,可使用封端剂。作为该封端剂,可以举出在聚碳酸酯的聚合反应中适合作为封端剂使用的单官能苯酚、酰基氯等。作为所述单官能苯酚,例如,可举出苯酚、对叔丁基苯酚、对枯烯基苯酚、3,5-二(三氟甲基)苯酚、五氟苯酚、4-三氟甲基-2,3,5,6-四氟苯酚、氟代苯酚、二氟苯酚、三氟苯酚、四氟苯酚、三氟甲基氟代苯酚、异辛基苯酚、作为取代基具有长链烷基的苯酚、作为取代基具有脂肪族聚酯基的苯酚等。作为酰基氯,例如,可以举出安息香酸氯化物、安息香酸氯化物的衍生物、长链烷基羧酸氯化物。这些封端剂既可以单独使用,也可以两种以上组合使用。特别是,当作为碳酸酯前驱体使用酰卤、优选使用光气的情况下,使用这些封端剂得到的聚合物,由于其端基被来自封端剂的基团封端,因此,其热稳定性优异。
当聚合物的制造方法为界面聚合法或溶液聚合法时,优选在聚合后的溶液状态下进行过滤处理,从而去除杂质或异物。即使聚合物的制造方法采用熔融聚合法时,也可以将所得到的聚合物溶解在适当的溶剂中,并进行过滤处理后,再进行聚合物的分离,然后供给至光学元件的制造中。
如此得到的具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物,其在二氯甲烷中,在20℃下,在0.7g/100mL的浓度下测定的比粘度优选为0.1~2.0的范围、更优选为0.1~0.5的范围,进一步优选为0.15~0.3的范围。
上述聚合物的折射率nD和阿贝数νD的关系满足下式(I):
nD+0.0076×νD≤1.78 (I)
上述聚合物通过具有满足上式(I)的特性,能够适于作为色差补正用的光学元件原料。满足上式(I)意味着,相比于图1所示的通用的塑料材料的折射率与阿贝数的一般关系,有意降低折射率,并意味着显示出与以往的光学用塑料材料的研究中作为目标的折射率高的材料相反的特性。另外,以往并不知道上述聚合物具有该光学特性,因此,本领域技术人员连想都没想过将如上所述的聚合物作为用于色差补正用的光学元件适用。更优选折射率nD和阿贝数νD的关系满足下式(I’),特别优选满足下式(I”):
1.65≤nD+0.0076×νD (I’)
1.73≤nD+0.0076×νD≤1.78 (I”)。
所述折射率nD为D线(波长587.56nm)下的折射率,优选其为1.48~1.58,更优选为1.50~1.57,进一步优选为1.50~1.54。
所述阿贝数νD用下式(II)表示,优选其为22~35,更优选为24~34,进一步优选为27~33,特别优选为32~33:
νD=(nD-1)/(nF-nC) (II)
(式(II)中,nD为D线(波长587.56nm)下的折射率,nF为F线(波长486.13nm)下的折射率,nc为C线(波长656.27nm)下的折射率。)
本发明的光学元件由如上所述的聚合物构成,但根据需要,可任意地含有添加剂。
作为该任意的添加剂,可以举出热稳定剂、脱模剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、上蓝剂(bluing)、荧光性色素、其它色素、以及防静电剂等。
虽然上述聚合物的热稳定性优异,但为了稳定地制造出具有更细微的表面凹凸形状、且具有更优异的光学特性的光学元件,优选进一步改善其热稳定性,为了该目的,可以添加所述热稳定剂。作为热稳定剂,从能够有效地抑制光学元件制造工序中的聚合物分子量的降低以及色相变化的观点考虑,优选使用磷类热稳定剂。
作为该磷类热稳定剂,可以举出亚磷酸酯化合物、磷酸酯化合物、亚膦酸酯化合物、膦酸酯化合物及其它们的酯、以及叔膦。
作为具体的亚磷酸酯化合物,例如,可以举出三苯基亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三癸基亚磷酸酯、三辛基亚磷酸酯、三(十八烷基)亚磷酸酯、二癸基单苯基亚磷酸酯、二辛基单苯基亚磷酸酯、二异丙基单苯基亚磷酸酯、单丁基二苯基亚磷酸酯、单癸基二苯基亚磷酸酯、单辛基二苯基亚磷酸酯、三(二乙基苯基)亚磷酸酯、三(二异丙基苯基)亚磷酸酯、三(二正丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,6-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双[2,4-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯基]季戊四醇二亚磷酸酯、苯基双酚A季戊四醇二亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二环己基季戊四醇二亚磷酸酯等,除此之外,还可以举出与二元酚反应且具有环状结构的亚磷酸酯化合物。作为与二元酚反应且具有环状结构的亚磷酸酯化合物,例如可容易举出2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2-二叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯等。
作为磷酸酯化合物,例如可以举出三丁基磷酸酯、三甲基磷酸酯、三甲酚基磷酸酯、三苯基磷酸酯、三氯苯基磷酸酯、三乙基磷酸酯、二苯基甲酚基磷酸酯、二苯基单邻联苯基磷酸酯、三丁氧基乙基磷酸酯、二丁基磷酸酯、二辛基磷酸酯、二异丙基磷酸酯等,优选三苯基磷酸酯或三甲基磷酸酯。
作为亚膦酸酯化合物,例如可以举出四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4’-联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3’-联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3’-联亚苯基二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯等,其中,优选四(二-叔丁基苯基)-联亚苯基二亚膦酸酯或双(二-叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯,更优选四(2,4-二叔丁基苯基)-联亚苯基二亚膦酸酯或双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯。该亚膦酸酯化合物可与上述亚磷酸酯化合物中烷基具有两个以上取代芳基的亚磷酸酯化合物并用,并优选采用这种方式。
作为膦酸酯化合物,例如可以举出苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯以及苯膦酸二丙酯等。
作为叔膦,例如,可以举出三乙基膦、三丙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三戊基膦、二甲基苯基膦、二丁基苯基膦、二苯基甲基膦、二苯基辛基膦、三苯基膦、三对甲苯基膦、三萘基膦、二苯基苄基膦等。特别优选的叔膦为三苯基膦。
所述热稳定剂,既可以仅使用一种,也可以两种以上混合使用。相对于100重量份的具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物,该热稳定剂的使用量优选为0.15重量份以下,更优选为0.001~0.15重量份,进一步优选为0.003~0.1重量份,特别优选为0.005~0.05重量份。
通常,在光学元件中,优选尽可能地减少成型时的变形。在本发明的光学元件中,有时也要求必须达到表面形状的准确的转印,因此,减少成型时的变形极其重要。从这一观点出发,优选在所述聚合物中添加脱模剂。
作为该脱模剂,可以使用作为聚碳酸酯树脂的脱模剂广泛应用的各种脱模剂,但在本发明中特别优选由钠含量为1ppm以下的高级脂肪酸酯化合物构成的脱模剂。该脱模剂即使配合于所述聚合物中且在高温下加以成型的情况下,也可以维持良好的色相。由此,能够在更高的高温条件下进行成型,能够将金属模具的细微的凹凸形状准确地转印。其结果,表面形状以及色相两方面均优异,可得到能够准确发挥设计功能的光学元件。另外,所述钠含量可通过下述方法测定,即,将5g脱模剂溶解在50ml二氯甲烷中,添加80ml纯水进行搅拌,用离子色谱法对最终溶解在该纯水中的钠量加以定量,由此测定所述钠含量。
作为高级脂肪酸酯化合物,例如,可通过在氢氧化钠反应催化剂存在下,将醇和高级脂肪酸加以反应而制造,可通过用水或醇中的至少一种对反应生成物进行充分的洗涤,得到充分减少了钠含量的高级脂肪酸酯。
作为高级脂肪酸酯化合物,可以举出一元或多元醇与高级脂肪酸的酯化合物,优选碳原子数1~20的一元或多元醇与碳原子数10~30的饱和脂肪酸的部分酯化合物或全脂化合物。作为如此的高级脂肪酸酯化合物,例如,可以举出单硬脂酸甘油酯、单硬脂酸山梨糖醇酯、单山嵛酸甘油酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酰基硬脂酸酯、棕榈酰基棕榈酸酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸2-乙基己酯等,其中,优选单硬脂酸甘油酯或季戊四醇四硬脂酸酯。在上述例示中,虽然均例示的单一的化合物,但这些通常是以以例示的化合物作为主要成分的混合物的形式被利用。这是因为基于以下理由:第一,作为高级脂肪酸酯原料的高级脂肪酸通常由动物性油脂(牛油脂以及猪油脂)或植物性油脂(棕榈油)等的天然油脂类制造,因此,其为含有碳原子数不同的其他脂肪酸的混合物;第二,所合成的高级脂肪酸酯中存在很多游离的高级脂肪酸;第三,所合成的高级脂肪酸酯中,存在很多未反应的醇性羟基等。
优选高级脂肪酸酯化合物的酸值为20以下(实质上可以取0)、碘值为10以下(实质上可以取0)。这些特性可根据JIS K0070中规定的方法求出。
所述脱模剂既可以单独使用,也可以两种以上混合使用。
相对于100重量份的具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物,脱模剂的使用量优选为0.5重量份以下,更优选为0.001~0.5重量份,进一步优选为0.005~0.1重量份。当使用量在该范围时,其脱模性优良,且不会带来因脱模剂引起的金属模具的污染或成型品的色相的恶化等不良影响。
为了防止本发明的光学元件的氧化,可添加所述抗氧化剂。作为抗氧化剂,例如可以举出受阻酚类抗氧化剂、内酯类稳定剂等。
作为所述受阻酚类抗氧化剂,例如,可以举出三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、N,N-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酯)、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、3,9-双{1,1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷等。相对于100重量份的具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物,这些受阻酚类抗氧化剂的使用量优选为0.3重量份以下,更优选为0.0001~0.3重量份,进一步优选为0.001~0.1重量份。
作为所述内脂类稳定剂,例如,可以举出3-羟基-5,7-二叔丁基-呋喃-2-酮与邻二甲苯的反应生成物等。该内脂类稳定剂的详细情况已在JP特开平7-233160号公报中公开。相对于100重量份的具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物,这些内脂类稳定剂的使用量优选为0.05重量份以下,更优选为0.0005~0.05重量份,进一步优选为0.001~0.03重量份。
另外,将内脂类稳定剂和各种亚膦酸酯化合物以及受阻酚类化合物加以混合的稳定剂已有销售,作为其优选的例子,例如可以举出CIBASPECIALTY CHEMICALS社制造的Irganox HP-2921。
为了提高本发明的光学元件的耐气候性、切断有害的紫外线,可以添加所述紫外线吸收剂。
作为该紫外线吸收剂,可以举出以2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮为代表的二苯甲酮类紫外线吸收剂;以2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚为代表的三嗪类紫外线吸收剂;以2-(2H-苯并***-2-基)-4-甲基苯酚、2-(2H-苯并***-2-基)-4-叔辛基苯酚、2-(2H-苯并***-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并***-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚、2-(5-氯-2H-苯并***-2-基)-4-甲基-6-叔丁基苯酚、2-(5-氯-2H-苯并***-2-基)-2,4-叔丁基苯酚、2,2’-亚甲基双[6-(2H-苯并***-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]等为代表的苯并***类紫外线吸收剂;以2,2’-对亚苯基双(3,1-苯并噁嗪-4-酮)为代表的环状亚胺酯类紫外线吸收剂;以1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰)氧]-2,2-双{[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰)氧]甲基}丙烷为代表的氰基丙烯酸酯类紫外线吸收剂等,进一步,还可以将以双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等为代表的受阻胺类光稳定剂作为紫外线吸收剂使用。这些紫外线吸收剂或光稳定剂既可以单独使用,也可以两种以上并用。
相对于100重量份的具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物,所述紫外线吸收剂或光稳定剂的配合量优选为5重量份以下,更优选为0.01~5重量份,进一步优选为0.05~1重量份。通过在上述范围内使用紫外线吸收剂或光稳定剂,可以实现要求光学元件必备的良好的色相以及良好的紫外线吸收和屏蔽性能。
为了消除光学元件的由于聚合物或添加剂成分特别是紫外线吸收剂而引起的黄色,可以添加所述上蓝剂。作为上蓝剂,只要是通常应用于聚碳酸酯树脂的上蓝剂就可以使用。通常,蒽醌类染料容易得到,因此优选。其含量相对于聚合物以及全部添加剂总量优选为3ppm以下,更优选为0.1~3ppm,进一步优选为0.3~1.5ppm,特别优选为0.3~1.2ppm。
为了将可见光以外的波长的光作为可见光使用、控制本发明的色差补正元件的透过光,添加所述荧光性色素。作为该荧光性色素,例如,可以举出茋化合物、苯并咪唑化合物、萘咪唑化合物、若丹明化合物、香豆素类化合物、噁嗪化合物等。
为了本发明的光学元件的着色、控制透过光,可以添加所述其他的色素。
本发明的光学元件由具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物构成,根据需要,还含有如上所述的任意的添加剂。本发明的光学元件,可由具有用上式(i)表示的结构单元的聚合物或者该聚合物和添加剂的混合物,优选通过熔融成型法制造。
当采用熔融成型法时,优选将添加有热稳定剂以及脱模剂的聚合物供给熔融混炼机而进行熔融混炼,将所得到的单丝加以颗粒化后再进行熔融成型。颗粒的形状可以采用圆柱形、椭圆柱形、角柱形、球形等的适当的形状,但优选圆柱形或椭圆柱形。圆柱的直径或椭圆柱的长径优选为1~5mm,更优选为1.4~4mm,进一步优选为2~3.3mm。当颗粒为椭圆柱形时,相对于长径的短径的比例优选为60%以上,更优选为65%以上。圆柱或椭圆柱的长度优选为1~30mm,更优选为2~5mm,进一步优选为2.5~3.5mm。颗粒优选其中切割的碎屑的比例少。该切割的碎屑的比例以通过孔径为1mm的标准筛子(16网目)的切割的碎屑的含量表示时,优选为200ppm以下,更优选为100ppm以下,进一步优选为80ppm以下。
添加剂可在光学元件的制造中使用的全部颗粒中均匀地添加,或者,也可以先制备高浓度地含有全部或一部分添加剂的母粒后,在制造光学元件时与不含添加剂的聚合物的颗粒加以混合而使用。添加剂既可以在颗粒化之前事先与聚合物进行预混合,也可以将聚合物和添加剂分别向熔融混炼机添加。当将聚合物添加剂加以预混合时,可以使用V型混合机、亨舍尔混合机、化学动力装置、挤出混合机等,预混合物也可以在通过挤出造粒机或制团机(briquetting machine)进行造粒后再使用。若将聚合物和添加剂分别添加至熔融混炼机,当添加剂为液体状的添加剂时,可以采用注液装置或添液装置,将这些添加剂向熔融挤出机供给。
作为熔融混炼机,优选采用挤出机。作为挤出机,优选采用附有能够对从原料中的水分或熔融混炼树脂产生的挥发成分进行脱气的排气部的挤出机,且优选在排气部中设置有真空泵,该真空泵用于将水分或挥发成分有效地排出至挤出机外部。为了促进水分以及挥发成份的排出,还可以利用在挤出机的中途注入水、稀有气体、氮气、碳酸气体等,与熔融树脂加以混合后进行脱气的方法。在这里被注入的气体,也可以是超临界状态的气体。在进行熔融混炼时,优选熔融树脂以通过烧结金属过滤器等除去异物。过滤器优选使用过滤精度为10μm以下的过滤器。当所使用的聚合物的玻璃化转变温度作为Tg(℃)时,优选熔融混炼时的温度为Tg+50℃~Tg+250℃,更优选为Tg+80℃~Tg+200℃的范围。
当对所得到的单丝进行颗粒化时,可以使用造粒机等机器。
为了实现如上所述的优选的切割的碎屑的比例,可以采用将所得到的颗粒加以分级的方法,但更优选使用在造粒时对单丝的温度进行控制的方法。即,优选准备深度/直径之比为1.5左右,容积为1升以上的不锈钢制的容器,利用该容器约用两分钟的时间接满从造粒机排出的颗粒,控制单丝的温度,以使用该容器接满颗粒后,马上将热电偶***该容器的中心部而测定的颗粒的温度,以将所使用的聚合物的玻璃化转变温度作为Tg(℃)时,达到Tg-30℃~Tg-15℃,优选为Tg-27℃~Tg-18℃。当该温度超过Tg-15℃时,有时引起颗粒彼此之间的粘贴,当低于Tg-30℃时,有时容易引起切割碎屑比例的增加。
当对聚合物或者向聚合物添加上述任意的添加剂的组合物进行颗粒化时,为了尽可能减少异物或杂质,优选将熔融混炼机或造粒机等制造装置设置在清洁的空气环境中,优选减少冷却器用的冷却水的异物量,进一步,优选用清洁空气填充原料供给料斗、原料供给流路、颗粒贮存罐等。例如,也优选采用在JP特开平11-21357号公报中提议的方法。另外,作为改善所得到的光学元件的色相的方法,适合采用将氮气等惰性气体流入制造装置内,由此切断氧气的方法。
优选将如上所述得到的颗粒保存在密闭容器中,并供给熔融成型中。
接着用熔融成型法,对所得到的颗粒赋予形状,从而得到本发明的光学元件。作为熔融成型法,例如,可以举出注射成型法、挤出成型法等。
所述注射成型法,是包括被称之为流动成型(Flow-Moulding)的填充方法的概念,除了通常的成型方法以外,根据目的还可以适当使用注塑压缩成型、注射压力成型、气体辅助成型、发泡成型(包括通过注入超临界流体的成型)、***成型、模内涂层成型、绝热模具成型、急速加热冷却模具成型、双色成型、夹层成型、超高速注射成型等的技术。另外,还可以采用制造粗成品后,再进行加压成型从而形成微细凹凸的方法、或取出用于形成成型后腔室的模具镶块(入れ子),在该模具镶块(入れ子)内进行退火处理,然后取出成型品的方法等。注射成型可采用冷流道方式以及热流道方式中的任意一种。在所述注射成型中,当将具有用上述(i)表示的结构单元的聚合物的玻璃化转变温度作为Tg(℃)时,料筒温度优选为Tg+80℃~Tg+250℃,更优选为Tg+100℃~Tg+220℃的范围;模具温度优选为Tg-100℃~Tg-50℃,更优选为Tg-60℃~Tg-15℃的范围。
作为所述挤出成型法,可以采用以往公知的方法。在成型品表面赋予凹凸形状时,可以采用通过模具形状赋予的方法、通过冷却辊赋予的方法、对所得到的挤出成型品进行加压成型的方法等。
本发明的光学元件,根据需要,可对其表面进行硬涂层、防止反射涂层、防雾涂层等适当的表面处理后,再加以应用。
如此得到的本发明的光学元件,是相对于其第一表面和作为该第一表面的反面的第二表面以及它们的最大直径而言具有非常小的厚度的成型体。作为第一表面以及第二表面的形状,例如可以举出圆形、具有3~20个顶点的多角形等。所述表面的最大直径,当表面形状为圆形时,是指其直径,当表面形状为多角形时,是指其对角线中最大的距离。本发明的光学元件的厚度相对于表面的最大直径优选为0.001~0.2,更优选为0.01~0.1。
本发明的光学元件的第一表面以及第二表面中的至少一个面为非平面,例如,可以是具有一定的曲率半径的单一曲面(球面的一部分)或者多个曲面的组合,或者,是具有规则的凹凸或阶梯形状的面。
所述面的最大直径可根据用途适当地加以设定,例如,可以为0.1~1000mm,更优选为1~100mm。
本发明的光学元件可用于由多个光学元件(透镜)构成的色差补正透镜***或色差补正透镜的色差补正中。与本发明的光学元件组合使用的其他的光学元件中的至少一个,优选阿贝数νD为50~60、折射率nD为1.48~1.55的材料。作为如此的光学元件,可以举出由选自玻璃、热固性树脂、热塑性树脂以及紫外线固化性树脂组成的群中的至少一种材料构成的光学元件。作为所述热固性树脂,例如可以举出环氧丙烯酸酯;作为所述热塑性树脂,例如可以举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚环状烯烃等。作为聚环状烯烃的市售品,例如,可以优选举出ゼオネツクス(ZEONEX,日本ZEON(株)制造)、ア一トン(ARTON,JSR(株)制造)、アペル(APER,三井化学(株)制造)等。其中,作为与本发明的光学元件组合使用的其他的光学元件材料,优选热塑性树脂,特别优选聚甲基丙烯酸甲酯树脂。
色差补正透镜***或色差补正透镜,由本发明的光学元件以及如上所述的其它的光学元件构成。作为其它的光学元件,例如可以举出凸镜、菲涅耳透镜、衍射光栅等。作为凸镜,既可以是球面透镜,也可以是非球面透镜,既可以是两面凸镜,也可以是单面凸镜。与如上所述的其他的光学元件组合使用的本发明的光学元件,例如可以是凹镜、菲涅耳透镜、衍射光栅等。作为凹镜,既可以是球面透镜,也可以是非球面透镜,既可以是两面凹镜,也可以是单面凹镜。
作为使用于本发明的光学元件的色差补正透镜***,可以举出由相互分开的多个光学元件构成的色差补正透镜***等,作为色差补正透镜,则可以举出层叠型色差补正透镜等。
作为所述由相互分开的多个光学元件构成的色差补正透镜***,例如可以举出由凸镜和凹镜组成的色差补正透镜***。将如此的色差补正透镜***之一例示于图2中。图2所示的色差补正透镜***,由作为凸镜的其他光学元件1和作为凹镜的本发明的光学元件2构成。优选该两个透镜的中心位于同轴且分开适当的距离而设置而被使用。光从凸镜侧入射,并在凹镜的进一步的右侧成像。
作为所述的层叠型色差补正透镜,可以举出消色差补正透镜(AchromaticLens)、层叠型衍射透镜等。
消色差补正透镜是将称之为冕玻璃的凸镜形状的光学元件和具有与之吻合的面的被称之为火石玻璃的光学元件加以层叠而成的色差补正透镜。将消色差补正透镜的优选之一例示于图3中。图3的消色差补正透镜是作为冕玻璃的其他的光学元件3和作为火石玻璃的本发明的光学元件4层叠而成。此时,光从冕玻璃3侧入射,并在火石玻璃4的进一步的右侧成像。
层叠型衍射透镜是将本发明的光学元件和由如上所述的材料构成的其他光学元件加以层叠而成,是指其界面形成有微细的立体形状的透镜。作为该立体形状,例如可以举出阶梯形状、基诺形状(kinoform)、锯齿状的浮雕图案等。通过将本发明的色差补正透镜***做成层叠型衍射透镜,可非常有效地进行色差补正,色差补正后的焦距相比于以往公知的色差补正透镜***极其缩短。作为能够适用本发明的光学元件的层叠衍射透镜,例如,可以举出在JP特开2003-315524号、JP特开2004-212495号等中记载的层叠衍射透镜。
将优选的层叠衍射透镜之一例示于图4中。图4的层叠衍射透镜是将本发明的光学元件5和其他光学元件6层叠而成,其界面形成为阶梯状。图4的层叠衍射透镜界面的阶梯形状,从透镜的中心到周边具有五段左右的阶梯,但图4为示意图,在实际的层叠衍射透镜中,阶梯的周期优选为1~300μm左右,阶梯的段数可理解为由所述周期和透镜的直径算出的段数。
适用本发明的光学元件的如上所述的色差补正透镜***或色差补正透镜,其重量轻,且焦距被缩短,特别适合与组合到模拟或数字的相机或摄像机等的望远透镜***或超望远透镜***中使用。
实施例
在下面的各实施例以及比较例中,作为聚合物原料使用的二羟基化合物的黑曾值,是通过将浓度为20重量%的各个二羟基化合物溶液作为试样,根据JIS K0071-1,用比色法在25℃下测定。作为在溶液的制备中使用的溶剂,当二羟基化合物为1,1-双(4-羟基苯基)环己烷时为丙酮,其他的情况下则使用甲醇。
各实施例以及比较例中合成的聚合物的比粘度,则将聚合物的二氯甲烷溶液(浓度为0.7g/100ml)作为试样,在20℃下测定。
另外,在下述中,“Tg”为所使用的聚合物的玻璃化转变温度(℃)。
[脱模剂的制备例]
制备例1
将和光纯药(株)制造的试剂特级的甘油以及硬脂酸,通过通常的方法在氢氧化钠催化剂的存在下进行反应,得到单硬脂酸甘油酯。在此制备的单硬脂酸甘油酯的钠含量为9.8ppm。
制备例2
对上述制备例1中得到的单硬脂酸甘油酯成分进行充分水洗,从而制备钠含量为0.2ppm的单硬脂酸甘油酯。
实施例1
[聚合物的合成]
在安装有温度计、搅拌机以及回流冷凝器的反应器中,添加离子交换水460.1重量份和48重量%的氢氧化钠水溶液79.0重量份,接着添加黑曾单位色度为30的2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷82.1重量份(二羟基化合物总量的76.5摩尔%)、黑曾单位色度为20的2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷19.2重量份(二羟基化合物总量的23.5摩尔%)以及亚硫酸氢盐(hydrosulphite)0.20重量份而加以溶解,再添加二氯甲烷271.3重量份后,在搅拌并且15~20℃的温度下用60分钟吹入光气41.1重量份。光气的吹入结束后,加入对叔丁基苯酚2.9重量份以及48重量%的氢氧化钠水溶液18.4重量份而进行乳化,然后,添加三乙胺0.1重量份,并在28~33℃下搅拌一小时而结束反应。反应结束后,将生成物用二氯甲烷稀释,用离子交换水洗涤二氯甲烷层,直至洗涤液成为中性,然后用稀盐酸进行洗涤,进一步用离子交换水反复进行洗涤,直至水层的导电率与离子交换水的导电率几乎相同。从二氯甲烷层去除溶剂,从而得到比粘度为0.19的聚合物1(聚碳酸酯)(收率为95%)。
[聚合物颗粒的制作]
将上述[聚合物的合成]中得到的聚合物1在120℃下进行5小时的热风干燥。在热风干燥后的100重量份聚合物1中,干混作为稳定剂的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯0.01重量份以及作为脱模剂的由上述制备例2制备的钠含量为0.2ppm的单硬脂酸甘油酯0.05重量份。
对该混合物,使用具有盘式过滤器的排气式双轴挤出机(型号:TEX30α-XSST,完全齿合型,同方向旋转、双线螺纹螺杆,(株)日本制钢所制造),在挤出量为20kg/h、螺杆转数为180rpm、排气部真空度为3kPa、挤出温度具有在Tg+100℃~Tg+120℃之间阶段性上升的温度结构的条件下,挤出单丝。对所挤出的单丝加以水冷却后用造粒机切割,制作出长径为3.4mm、短径为2.3mm以及长度为2.7mm的椭圆柱形的颗粒。此时,对用于水冷却单丝的冷却器的温度以及浸渍时间加以调节,以使用深度/直径之比为约1.5且容积为1升的不锈钢制容器接收从造粒机排出的颗粒,经过约两分钟容器接满后,立即将热电偶***该容器中央而测定的温度在Tg-30℃~Tg-25℃的范围。
用清洁烘箱在120℃下对在此得到的颗粒进行5小时的干燥后供给至注射成型中。
[光学特性的评价]
将上述得到的颗粒供给至合模力为147kN的注射成型机中,并设定料筒温度为Tg+130℃、模具温度为Tg-35℃,成型长90mm、宽50mm以及厚2mm的平滑平板状试片。
用日本电色(株)制造的色差计(SE2000),对所得到的试片的色相(b值)进行测定,其结果为1.8。
另外,用(株)アタゴ制造的阿贝折射计,并以溴化萘为接触液,在23℃下测定该试片的阿贝数νD以及折射率,其结果,阿贝数νD为32、折射率nD为1.52。用这些数值计算上式(I)中的左边(Xp=nD+0.0076×νD)的数值,其结果为1.76,满足上式(I)。
实施例2~25、比较例1~3
在实施例1的[聚合物的合成]中,除了作为二羟基化合物分别将表1记载的化合物按表1所述混合比使用之外,进行与实施例1相同的操作,从而合成聚合物2~28,并分别使用所合成的聚合物,与实施例1同样操作而制成颗粒,进行各种评价。
另外,在实施例16的[聚合物颗粒的制作]中,作为脱模剂使用在上述制备例1中制备的钠含量为9.8ppm的单硬脂酸甘油酯。
将结果示于表1中。
比较例4
在设置有搅拌装置、蒸馏器以及减压装置的反应槽中,投入黑曾单位色度为20的1,4-环己烷二甲醇43.2重量份(二羟基化合物总量的50摩尔%)、黑曾单位色度为10的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷68.4重量份(二羟基化合物总量的50摩尔%)、二苯基碳酸酯134.96重量份、四甲基氢氧化铵0.18重量份以及氢氧化钠8×10-4重量份,在氮气置换后加热至140℃进行熔融。搅拌30分钟后,一边将内温升至180℃一边缓慢减压,在13.3kPa下进行30分钟的反应,蒸去所生成的苯酚。接着,在维持该压力的情况下升温,在190℃下30分钟、在200℃下40分钟、在220℃下30分钟以及在240℃下30分钟蒸馏苯酚的同时使之反应。然后,缓慢减压,将压力减压至133Pa以下。在维持该压力且240℃下进一步持续搅拌4小时,从而得到聚合物29。
用上述得到的聚合物29,与实施例1同样地制造颗粒,并进行各种评价。将结果示于表1中。
表1中,表示二羟基化合物的符号分别表示以下含义,二羟基化合物的各栏的数字单位为摩尔%。另外,“-”表示没有使用对应于该栏的二羟基化合物。
BP-AF-1:黑曾单位色度为30的2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[相当于通式(i)的结构单元中的氟含量重量比FW=0.31]
BP-AF-2:黑曾单位色度为10的2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷[相当于通式(i)的结构单元中的氟含量重量比FW=0.31]
BP-C:黑曾单位色度为20的2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷
BP-AP:黑曾单位色度为20的1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷
BP-A:黑曾单位色度为10的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷
BP-Z:黑曾单位色度为10的1,1-双(4-羟基苯基)环己烷
BP-TMC:黑曾单位色度为10的1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷
BC-S:黑曾单位色度为50的双(4-羟基-3-甲基苯基)硫化物
BC-F:黑曾单位色度为20的9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴
BP-M:黑曾单位色度为10的α,α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯
BC-M:黑曾单位色度为50的α,α’-双(4-羟基-3-甲基苯基)-间二异丙基苯
CHDM:黑曾单位色度为20的1,4-环己烷二甲醇
表1
表1(续)
表1(续)
表1(续)
作为色差补正用光学元件的评价
计算例1
为了验证本发明的光学元件的效果,在下述条件下,计算F线(波长486.13nm)以及C线(波长656.27nm)的焦距。
将由聚甲基丙烯酸甲酯树脂(νD=57、nD=1.491、nF=1.496、nC=1.488)构成的凸镜(口径60mm、光入射面的曲面的曲率半径为+120mm、光出射面的曲面的曲率半径为-80mm,透镜中心的最大厚度为20mm)以及由上述实施例9制作的聚合物9构成的凹镜(口径60mm、光入射面的曲面的曲率半径为-80mm、光出射面的曲面的曲率半径为-550mm,透镜中心的最小厚度为5mm)密接贴合在一起作为层叠型透镜,将凸镜侧作为入射侧计算F线以及C线的焦距。在该焦距的计算中,使用了“透镜设计,光学***性能评价程序POPS 0.0.7”(可从网址URL:http://www.vector.co.jp/soft/win95/edu/sel136306.html得到。2006年10月25日检索)。
将计算结果与使用了凹镜的聚合物的F线以及C线的折射率一起示于表2中。
计算例2~7、比较计算例1~3
在计算例1中,除了分别用由表2记载的聚合物来代替聚合物9构成的凹镜以外,与计算例1同样操作,计算F线以及C线的焦距。
将计算结果与用于凹镜的聚合物的F线以及C线的折射率一起示于表2中。
表2
Claims (11)
1.一种色差补正透镜,其特征在于,由具有用下述通式(i)表示的结构单元,且折射率nD和阿贝数νD的关系满足下式(I)的聚合物构成的光学元件,以及用阿贝数νD为50~60、折射率nD为1.48~1.55的材料构成的其他的光学元件构成:
nD+0.0076×νD≤1.78 (I);
式(i)中,多个R1,分别独立地选自由碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基、碳原子数为6~20的环烷基、碳原子数为6~20的环烷氧基、碳原子数为6~10的芳基,碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为6~10的芳氧基以及碳原子数为7~20的芳烷氧基所组成的群中的一价有机基团或者是卤原子,并且所述一价有机基团中的氢原子的一部分或全部被卤原子取代或没有被卤原子取代;p及q分别独立地表示0~4的整数;A为单键或选自用下式(i-1)~(i-4)中的二价基团,其中,当A为单键或者不含氟原子的二价基团时,p及q不同时为0,式(i)中存在的R1的至少一个是一价有机基团或者氟原子,所述一价有机基团的氢原子的一部分或全部被氟原子取代;
式(i-1)中,多个R2分别独立地表示氢原子、卤原子、或者氢原子的一部分或全部被卤原子取代或没有被卤原子取代的碳原子数为1~10的烃基;
式(i-2)~(i-4)中,多个R3、R4以及R5分别独立地表示氢原子、卤原子、或者氢原子的一部分或全部被卤原子取代或没有被卤原子取代的碳原子数为1~4的烃基,式(i-3)中的r为4~11的整数。
2.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,上述聚合物的阿贝数νD为22~35。
3.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,上述聚合物的折射率nD为1.48~1.58。
4.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,上述用式(i)表示的结构单元中的氟含量重量比FM为0.22~0.63。
5.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,上述聚合物中的氟含量重量比Fp为0.15~0.60。
6.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,上述用式(i)表示的结构单元为从2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷衍生的结构单元。
7.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,上述聚合物除了用式(i)表示的结构单元以外,还具有其他结构单元,而且,相对于式(i)表示的结构单元和其他结构单元的总和量,聚合物含有的结构单元(i)的含量为75摩尔%以上。
8.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,上述聚合物还具有用下式(ii)或(iii)表示的结构单元:
式(ii)中,多个R6,分别独立地选自由碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为1~10的烷氧基、碳原子数为6~20的环烷基、碳原子数为6~20的环烷氧基、碳原子数为6~10的芳基,碳原子数为7~20的芳烷基、碳原子数为6~10的芳氧基以及碳原子数为7~20的芳烷氧基所组成的群中的一价有机基团或者是氟原子以外的卤原子,并且所述一价有机基团中的氢原子的一部分或全部被氟原子以外的卤原子取代或没有被取代;s及t分别独立地表示0~4的整数;B为单键或选自下式(ii-1)~(ii-8)中的二价基团;
式(ii-1)中,多个R7分别独立地表示氢原子、氟原子以外的卤原子或者碳原子数为1~6的烃基;
式(ii-2)以及(ii-3)中,多个R8以及R9分别独立地表示氢原子、氟原子以外的卤原子、或者碳原子数为1~4的烃基,u为4~6的整数;
9.如权利要求8所述的色差补正透镜,其中,
所述式(i)中,p以及q为0,A为用所述式(i-1)表示的二价基团,R2为三氟甲基;
所述式(ii)中,B为用所述式(ii-1)、(ii-2)或(ii-3)表示的二价基团;
当B为用所述式(ii-1)表示的二价基团时,s以及t同时为0或1,R6以及R7为甲基;
当B为用所述式(ii-2)或(ii-3)表示的二价基团时,s以及t同时为0,R8甲基,R9为氢原子,u为5;
相对于结构单元(i)以及结构单元(ii)或结构单元(iii)的总和量,用所述式(i)表示的结构单元的含量为75摩尔%以上;
且上述聚合物的阿贝数νD为27~33,折射率nD为1.50~1.54。
10.如权利要求9所述的色差补正透镜,其中,上述聚合物为双酚AF均聚物、双酚AF/1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷共聚物、双酚AF/2,2-双(4-羟基苯基)丙烷共聚物、双酚AF/1,1-双(4-羟基苯基)环己烷共聚物、双酚AF/1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷共聚物、双酚AF/9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴共聚物、双酚AF/α,α’-双(4-羟基苯基)-间二异丙基苯共聚物或者双酚AF/2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷共聚物。
11.如权利要求1所述的色差补正透镜,其中,色差补正透镜为层叠型色差补正透镜。
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