高屈折率・低複屈折 特殊ポリカーボネート樹脂の開発高屈折率・低複屈折...
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高屈折率・低複屈折特殊ポリカーボネート樹脂の開発
三菱ガス化学株式会社
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
Iupizeta EP series の開発(ユピゼータ EP)
Environmental Protection
Process
Polycarbonate
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
EPとは(名称由来)
用途:モバイルカメラ用レンズ
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
モバイルカメラの構造
EPシリーズ開発経緯
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
CONFIDENTIAL
2003年Iupizeta EPシリーズ開発着手
2006年Iupizeta EP-4000がデジタルカメラレンズの材料として採用
2008年携帯カメラレンズ材料Iupizeta EP-5000を開発、少量の供給を開始
2010年新プラントを稼動し生産能力を大きく拡大
2000年 特殊ポリカーボネート樹脂実験的製法を確立
反応例
特徴①酸性度の低い水酸基を持つモノマーも重合可能
②ジオールモノマーを任意の割合で共重合可能
③同一の設備で多種のPCが製造可能
④三菱ガス化学が長年蓄積した優位的な製造技術
⑤二塩化カルボニルや有機溶媒不使用、副生物の再利用可能
開発の手法-エステル交換法-
ジオールモノマーリサイクル
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
2、複屈折・・・光を二つに分ける性質
複屈折ゼロの材料開発
1、屈折・・・光の速度を変える(=光を曲げる)性質
この光を二つに分ける性質(=ぼやける)、複屈折性が透明材料の大問題に!!
プラスチックで複屈折ゼロを達成することに挑戦!
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
技術の独創性
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
高屈折率、低複屈折、低環境負荷を備えたIupizeta EPシリーズの技術背景
三菱ガス化学独自のジオールdataライブラリーの抜粋
diolmonomer
構造式 Tg 屈折率 複屈折符号複屈折強度(430nm)
BPA 150℃ 1.58 + 6.3
TCDDM 70℃ 1.53 + 1.8
4,4-BP 160℃ 1.60 + 13.5
ISB 165℃ 1.50 + 3.5
BPEF 150℃ 1.64 ― 1.0
BCFL 230℃ 1.65 ― 2.3
O O OHHO
HO OH
H3C CH3
OHHO
OHHO
O
OOH
HO
H
H
OHHO
BPAとBPEFで複屈折ゼロを達成するという目標を立てる。⇒BPEF mol%=6.3/(1+6.3)×100≒87mol%と計算できる。
低複屈折性発現のポイント
・複屈折波長分散特性 波長550nmでの複屈折性を1とする
EP2000とEP4000の複屈折分散比較
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
400 450 500 550 600 650 700 750 800測定波長(nm)
複屈
折波
長分
散(Γ
/Γ
(550nm))
EP-5000
EP-4000
可視領域で複屈折ゼロ点を持たせる⇒ゼロの近傍はゼロ!
この条件を満たす材料が、あらゆる加工下でも光を滲ませない「超」低複屈折材料となる。
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
EP Series 複屈折性
さらに応力複屈折の波長依存性(光弾性係数)もファクターとして係数に含めていく。
CH3
CH3O
O O
OO
C O
m n
C
O
O OHO
OH
CH3
CH3OHHO O
C
O
O
BPEF BPA DPC
+ +
OH
EP5000
O
・エステル交換法を用いたEP5000の重合スキーム
Tg: 150℃複屈折符号: -複屈折強度:1.0
m=87 n=13
Tg:145℃複屈折符号: +複屈折強度:6.3
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
EP Series 開発例
O OHO OH
O
OH OOHO
Phenoxyetanol
Phenol
BPEF
1.64
1.65
1.63
1.62
1.61
1.60
1.66
1.67
1.68High
Low
High Low
EP-4000 nd=1.603 νd=28.3
EP-5000 nd=1.635 νd=23.9
EP-4500 nd=1.614 νd=25.9
EP-6500 nd=1.644 νd=22.4
EP-6000 nd=1.640 νd=23.5
Abbe number d line
Refractive
index d
line
29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19
1.69更なる高屈折率材料の開発へ
Iupizeta EPシリーズの展開
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
EP-7000 nd=1.651 νd=21.5
EP-8000 nd=1.661 νd=20.4
まとめ
Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
・三菱ガス化学が開発した高屈折率・低複屈折特殊ポリカーボネート樹脂 Iupizeta EPシリーズは、鮮明な画像を得るのに大きな障害となる複屈折を極限まで低減し、屈折率と流動性を飛躍的に向上させた樹脂である。
・今後もカメラの高性能化を支える、光学レンズ用の高屈折率材料として、市場のニーズに応えていく。