JPH03210501A

JPH03210501A - 光学部品

Info

Publication number: JPH03210501A
Application number: JP2004613A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Murakami; 俊秀村上; Teiji Obara; 禎二小原; Yoshio Natsuume; 伊男夏梅
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1991-09-13

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

【特許請求の範囲】

（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）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。