JPH03210501A - 光学部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野］ 本発明は、光学部品に関し、さらに詳しくは耐久性に優
れた反射防止膜を有する光学部品に関する０本発明の光
学部品は、特に光学レンズとして有用である。 〔従来の技術Ｊ 各種の透明プラスチック材料が光学用レンズ、メガネレ
ンズ、光デイスク用基板、プラスチック光ファイバなど
の光学部品に用いられている。 例えば、プラスチックの射出成形による非球面レンズは
、レーザー光用、ピックアップレンズ、カメラ用レンズ
、スクリーン投影用レンズ等として使用されている。 このような射出成形用のレンズ用樹脂としては、ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリアクリレート系
共重合体、ポリカーボネート（ＰＣ）などが主として用
いられている。そして、成形されたプラスチックレンズ
の表面に、金属酸化物、金属弗化物等を蒸着して反射防
止膜を形成することは、公知である。 しかし、ＰＭＭＡやポリアクリレート系共重合体、ＰＣ
に対するこれらの反射防止膜の密着性が不充分で、特に
、高温高湿下での密着性に劣り、耐久性が悪いという問
題を有している。 また、ＰＭＭＡやポリアクリレート系共重合体は、吸水
性が比較的大きいため、吸湿による光学特性の変化を生
じ易く、ＰＣは複屈折が大きく、かつ、表面硬度に欠け
る。 一方、ノルボルネン系モノマーの開環重合体の水素添加
物やノルボルネン系モノマーとエチレンとの付加型コポ
リマーのような熱可塑性飽和ノルボルネン系ポリマーが
、レンズ材料を含め光学用材料として優れた特徴を有す
ることが、特開昭６０−２６０２４号公報、特開昭６４
−２４８２６号公報、特開昭６０−１６８７０８号公報
、特開昭６１−１１５９１２号公報、特開昭６１−１２
０８１６号公報などに開示されている。 しかし、該重合体を用いた光学部品であって、高温高湿
下での耐久性に優れた反射防止膜を有するものは知られ
ていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、耐久性に優れた光学部品を提供するこ
とにある。 また、本発明の目的は、光学部品の表面に対する密着性
に優れていると共に、耐酸化劣化性に優れた反射防止膜
を有する光学部品を提供することにある。 本発明者らは、従来技術の有する問題点を解決するため
に鋭意研究した結果、前記の熱可塑性ノルボルネン系ポ
リマーに、金属酸化物、金属硫化物、金属弗化物などが
優れた密着性を示し、それらの積層構成を工夫すること
により、多層膜が反射防止膜として機能し、かつ、高温
高湿下での耐久性に優れた光学部品の得られることを見
出し、本発明を完成するに至った。 （問題点を解決するための手段） かくして本発明によれば、ガラス転移温度が１００℃以
上の熱可塑性飽和ノルボルネン系ポリマーで成形された
光学部品に、反射防止膜として、金属酸化物、金属硫化
物または金属弗化物から成る高屈折率である第一層と、
金属酸化物または金属弗化物から成る低屈折率である第
二層とを積層したことを特徴とする光学部品が提供され
る。 また、本発明によれば、ガラス転移温度が１００℃以上
の熱可塑性飽和ノルボルネン系ポリマーで成形された光
学部品に、反射防止膜として、酸化ケイ素（Ｓｉｎｓ）
から成る第一層と、金属酸化物、金属硫化物または金属
弗化物から成る高屈折率である第二層と、金属酸化物ま
たは金属弗化物から成る低屈折率である第三層とを積層
したことを特徴とする光学部品が提供される。 以下、本発明について詳述する。 （ノルボルネン系ポリマー） 本発明で使用する熱可塑性飽和ノルボルネン系ポリマー
は、ガラス転移温度が１００℃以上のもので、具体例と
して下記の一般式［Ｉ］および／または［ＩＩ］で表わ
される構造単位を有する重合体を挙げることができる。 一般式［Ｉ］ （ただし、式中、Ｒ１およびＲ１１は、水素または炭素
数１〜１０の炭化水素残基で、それぞれ同一または異な
っていてもよく、また、Ｒ１およびＲヨは互いに環を形
成していてもよい。ｎは、正の整数である。）で表され
る構造単位、および／一般式［１１］ （ただし、式中、Ｒ３およびＲ４は、水素または炭素数
１〜５の炭化水素残基で、それぞれ同一または異なって
いてもよく、また、Ｒ３およびＲ４は互いに環を形成し
ていてもよい。βおよびｍは正の整数で、ｐは０または
正の整数である。）一般式［Ｉ］で表される構造単位を
有する重合体は、単量体として、例えば、ノルボルネン
、およびそのアルキルおよび／またはアルキリデン置換
体、例えば、５−メチル−２−ノルボルネン、５．６−
シメチルー２−ノルボルネン、５−エチル−２−ノルボ
ルネン、５−ブチル−２−ノルボルネン、５−エチリデ
ン−２−ノルボルネン等；ジシクロペンタジェン、２，
３−ジヒドロジシクロペンタジェン、およびこれらのメ
チル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル置換体；
ジメタノオクタヒドロナフタレン、およびそのアルキル
および／またはアルキリデン置換体、例えば、６−メチ
ル−１，４：５，８−ジメタノ−１゜４．４ａ、５，６
，７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−エチル
−１，４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ、５，６，
７，８，８ａ−オクタヒドロナフタレン、６−ニチリデ
ンー１゜４：５，８−ジメタノ−１，４，４ａ、５，６
゜７．８，８ａ−オクタヒドロナフタレン等；シクロペ
ンタジェンの３〜４量体、例えば、４，９：５．８−ジ
メタノ−３ａ、４，４ａ、５，８゜８ａ、９，９ａ−オ
クタヒドロ−ＩＨ−ベンゾインデン、５．８−メタノ−
３ａ　、　４．４　ａ　ｒ　５　。 ８．８ａ、９，９ａ−オクタヒドロ−ＩＨ−ベンゾイン
デン、５．８−メタノ−１，４，４ａ。 ４ｂ、５，８．８ａ、９ｂ−才クタヒド口−ＩＨ−フル
オレン、４，１１　：５，１０：６．９−トリメタノ−
３ａ、４．４ａ、５，５ａ、６，９゜９ａ、１０，１０
ａ、１１，１ｌａ−ドデカヒドロ−ＩＨ−シクロペンタ
アントラセン等を使用し、公知の開環重合法により重合
して得られる開環重合体を、通常の水素添加方法により
水素添加して製造される飽和重合体である。 また、一般式［■１で表される構造単位を有する重合体
は、単量体として、前記のごときノルボルネン系モノマ
ーと、エチレンを公知の方法により共重合して得られる
重合体および／またはその水素添加物であって、いずれ
も飽和重合体である。 これらの重合体は、耐熱性の観点から、そのガラス転移
温度が１００℃以上、好ましくは１２０〜２００℃、特
に好ましくは１３０〜１８０℃である。分子量の範囲は
、シクロヘキサンを溶媒とするＧＰＣ（ゲル・パーミェ
ーション・クロマトグラフィー）分析により測定した数
平均分子量が１〜１０万、好ましくは２〜５万である。 また、分子鎖中に残留する不飽和結合を水素添加により
飽和させる場合には、水添率は、９０％以上、好ましく
は９５％以上、特に好ましくは９９％以上である。飽和
重合体であることにより、耐候劣化性や耐光劣化性など
が改良される。 また、熱可塑性飽和ノルボルネン系ポリマーは、本発明
の目的を損なわない範囲において、重合体［Ｉ］および
［ＩＩ］の製造過程で、α−オレフィンやシクロオレフ
ィンなどの他のモノマー成分を共重合させたものであっ
ても構わない。 （金属酸化物、金属硫化物、金属弗化物）重合体の成形
品表面に積層する金属酸化物、金属硫化物および金属弗
化物としては、通常の大気中もしくは水中で安定な物質
であることが好ましい。 金属酸化物の例としては、酸化アルミニウム、酸化ビス
マス、酸化セリウム、酸化クロム、酸化ユーロピウム、
酸化鉄、酸化ハフニウム、酸化インジウム、酸化ランタ
ン、酸化モリブデン、酸化マグネシウム、酸化ネオジウ
ム、酸化鉛、酸化プラセオジウム、酸化サマリウム、酸
化アンチモン、酸化ケイ素、−酸化ケイ素、酸化スカン
ジウム、酸化スズ、酸化チタン、−酸化チタン、三酸化
二チタン、五酸化タンタル、酸化タングステン、酸化イ
ツトリウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等が挙げられ
る。 金属硫化物の例としては、硫化亜鉛などを挙げることが
できる。 金属弗化物の例としては、弗化アルミニウム、弗化バリ
ウム、弗化セリウム、弗化カルシウム、弗化ランタン、
弗化リチウム、弗化マグネシウム、クリオライト、チオ
ライト、弗化ネオジウム、弗化ナトリウム、弗化鉛、弗
化サマリウム、弗化ストロンチウム等が挙げられる。 これらの金属酸化物、金属硫化物および金属弗化物は、
反射防止層とするために、屈折率の異なる２種以上を組
み合わせて使用する。 本発明においては、光学部品の表面に、■金属酸化物、
金属硫化物または金属弗化物から成る高屈折率である第
一層と、■金属酸化物または金属弗化物から成る低屈折
率である第二層とを積層した二層構成とするか、あるい
は■酸化ケイ素（ＳｉＯ２）から成る第一層と、■金属
酸化物、金属硫化物または金属弗化物から成る高屈折率
である第二層と、■金属酸化物または金属弗化物から成
る低屈折率である第三層とを積層した三層構成とする点
に特徴を有する。 これらの積層膜（反射防止膜）の全膜厚は、通常、約０
．２〜０．５μｍである。そして、一般に光学部品は、
可視光線の透過を要するものであり、その波長領域は約
４５０〜７００ｎｍであるが、本発明の反射防止膜を有
する光学部品は、その中心値の５８０ｎｍでの光透過率
が９０％以上好ましくは９４％以上となる。 金属酸化物、金属硫化物および金属弗化物を積層する方
法には、特に制限はないが、蒸着法、メツキ法等が好適
に利用できる。 また、さらに光学部品の表面処理に関する公知技術、例
えば、アクリル樹脂系薄膜のコーティング、アルゴンイ
オンエツチング、表面のアセトン、アルコール、フロン
等による溶剤洗浄、イオンシャワーによる静電気除去、
超音波洗浄、反射防止膜蒸着時の光学部品の加温（好ま
しくは５０℃以上）などは、密着性をさらに高める上で
有効である。

【実施例】

以下に実施例、参考例および比較例を挙げて本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明は実施例のみに限定さ
れるものではない。 ［参考例］ ６−エチル−１，４：５，８−ジメタノ−１゜４．４ａ
、５，６，７，８．８ａ−オクタヒドロナフタレン（Ｅ
ＴＤ）の開環重合体の水添物〔分子量２８，０００、水
添率はぼ１００％、ガラス転移温度１４５℃〕を、射出
成形して、直径５０ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの試験基板を
作成した。 ［実施例１］ 参考例で作成した試験基板を、イソプロピルアルコール
中で超音波洗浄した後、フロンＲ−１１３で蒸気洗浄し
た。この基板に、１０−’Ｔｏｒｒの真空下で、Ｔ　ｉ
　Ｏ＊およびＳｉ　Ｏ＊を各々５８０／４ｎｍ厚さに蒸
着した。得られた試験基板の、５８０ｎｍにおける光透
過率は、９５％であった。 携１ＪｂＥ定 この試験基板を、８０℃；９０％ＲＨ；　４８時間（条
件１）と、９０℃；９０％ＲＨ，９６時間（条件２）の
条件下で耐久性試験を行ない、試験基板の外観、蒸着膜
の密着性（粘着テープによる剥離テストにより評価）を
測定した。結果を第１表に示した。 ［実施例２〜１６］ 実施例１と同様にして、参考例で作成した試験基板上に
、第一層として高屈折率の金属酸化物または金属硫化物
を蒸着し、その上に第二層として５ｉｎｓを蒸着して反
射防止膜を有する試験基板を得、実施例１と同様な評価
テストを行った。 ［実施例１７］ 実施例１と同様にして、ＳｉＯ□、Ｔｉ０ｚおよびＳｔ
ｏｗを、この順序に各々５８０　／　４　ｎ　ｍ厚さに
交互に蒸着した。 得られた試験基板の５８０ｎｍにおける光透過率は９５
％であった。 また、実施例１と同様にして耐久性試験を行なった。結
果を第１表に示す。 ［実施例１８〜３２］ 実施例１７において、第二層を第１表に示す高屈折率の
金属酸化物または金属硫化物の蒸着層としたこと以外は
、実施例１７と同様に三層構成の蒸着膜からなる反射防
止膜を有する試験基板を得、同様に評価した。結果を一
括して第１表にボす。 ［比較例１〜３］ ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ　；三菱レーヨン
社製アクリベットＶＨ）製の試験基板を用い、第１表に
示す高屈折率の金属駿化物または金属硫化物の蒸着層（
第一層）と、Ｓ　ｉ　Ｏ＊の蒸着層（第二層）を設けた
こと以外は実施例１と同様にして反射防止膜を有する試
験基板を得、同様に評価した。結果を第１表に示す。 ［比較例４］ 前記ＰＭＭＡ製の試験基板を用い、第１表に示すように
、Ｓ　ｉ　Ｏｚ　、Ｔ　ｉ　Ｏ＊およびＳｉＯｘをこの
順で蒸着したこと以外は、実施例１７と同様にして三層
構成の反射防止膜を有する試験基板を得、同様に評価し
た。結果を第１表に示す。 （以下余白） 第１表の結果から明らかなように、本発明の反射防止膜
を有する光学部品は、光透過率が良好であるとともに、
極めて耐久性に優れており、工業的に有用である。 ［実施例３３］ 試験基板の材料として、■ＭＴＤとジシクロペンタジェ
ン（ＤＣＰ）との混合モノマー（ＭＴＤ／ＤＣＰＤ＝７
０／３０）を開環共重合して得た共重合体の水添物（分
子量２７，０００、ガラス転移温度１３３℃、水添率は
ぼ１００％）、および■ＭＴＤとエチレンとの付加共重
合体（エチレン含量６０モル％、分子量３２，０００、
ガラス転移温度１３０℃）を用い、実施例１と同様にし
てＴｉｅ、および５ｉｎｓを各々５８０　／　４　ｎ　
ｍ厚さに蒸着し、二層構成の反射防止膜を有する試験基
板を得、同様に評価したところ、いずれも５８０ｎｍに
おける光線透過率は９５％であり、耐久性試験後の試験
基板の外観、密着性も良好で異常はなかった。 ［発明の効果］ 本発明によれば、従来技術に比較して、反射防止膜の密
着性、光透過率および耐久性に優れた光学部品を提供す
ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス転移温度が１００℃以上の熱可塑性飽和ノ
   ルボルネン系ポリマーで成形された光学部品に、反射防
   止膜として、金属酸化物、金属硫化物または金属弗化物
   から成る高屈折率である第一層と、金属酸化物または金
   属弗化物から成る低屈折率である第二層とを積層したこ
   とを特徴とする光学部品。
2. （２）ガラス転移温度が１００℃以上の熱可塑性飽和ノ
   ルボルネン系ポリマーで成形された光学部品に、反射防
   止膜として、酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）から成る第一層
   と、金属酸化物、金属硫化物または金属弗化物から成る
   高屈折率である第二層と、金属酸化物または金属弗化物
   から成る低屈折率である第三層とを積層したことを特徴
   とする光学部品。