JPH07159613A - 金属含有樹脂の製造方法及びこの樹脂を素材とするレンズ - Google Patents
金属含有樹脂の製造方法及びこの樹脂を素材とするレンズInfo
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- JPH07159613A JPH07159613A JP30761493A JP30761493A JPH07159613A JP H07159613 A JPH07159613 A JP H07159613A JP 30761493 A JP30761493 A JP 30761493A JP 30761493 A JP30761493 A JP 30761493A JP H07159613 A JPH07159613 A JP H07159613A
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- Polymerisation Methods In General (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形性に優れたプラスチックで高性能の近赤
外線カットフィルタ素材を製造し、フィルタ機能付きレ
ンズを提供する。 【構成】 ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を低温
空気プラズマで処理し、（メタ）アクリル酸をグラフト
重合させてグラフトポリマーを生成し、このグラフトポ
リマーに、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（２ＨＥ
ＭＡ）と、硝酸銅３水和物、重合開始剤を加えて重合さ
せ、金属含有樹脂を得る。
外線カットフィルタ素材を製造し、フィルタ機能付きレ
ンズを提供する。 【構成】 ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を低温
空気プラズマで処理し、（メタ）アクリル酸をグラフト
重合させてグラフトポリマーを生成し、このグラフトポ
リマーに、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（２ＨＥ
ＭＡ）と、硝酸銅３水和物、重合開始剤を加えて重合さ
せ、金属含有樹脂を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、透明樹脂中に金属化
合物を高濃度に導入し、高性能のフィルタ素材を製造す
る方法及びそれを用いたレンズに関する。
合物を高濃度に導入し、高性能のフィルタ素材を製造す
る方法及びそれを用いたレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤ固体撮像素子を用いた光学機器、
例えばカメラ、バーコードリーダは、レンズを通してＣ
ＣＤ素子上に結像する光に近赤外光が含まれているとノ
イズとなるので、フィルタを、光学系内に配置し、可視
光のみをＣＣＤ素子に入射させている。また、この近赤
外光カット用のフィルタはＣＣＤ素子以外に、フォトダ
イオード等にも用いられる。
例えばカメラ、バーコードリーダは、レンズを通してＣ
ＣＤ素子上に結像する光に近赤外光が含まれているとノ
イズとなるので、フィルタを、光学系内に配置し、可視
光のみをＣＣＤ素子に入射させている。また、この近赤
外光カット用のフィルタはＣＣＤ素子以外に、フォトダ
イオード等にも用いられる。
【０００３】近赤外光カット用のフィルタは、ガラス製
のものとプラスチック製のものがある。ガラス製フィル
タは、図３の分光特性例に示すように、可視光（波長４
００nm〜７００nm）に対する透過率で略９０％、近赤外
光（波長７００nm〜）に対する透過率で略０％という良
好なフィルタ特性が得られる。このガラス製フィルタ
は、硫酸銅をシリカ中に溶かし込み、銅イオンＣｕ+を
ガラス中に分散させたものである。
のものとプラスチック製のものがある。ガラス製フィル
タは、図３の分光特性例に示すように、可視光（波長４
００nm〜７００nm）に対する透過率で略９０％、近赤外
光（波長７００nm〜）に対する透過率で略０％という良
好なフィルタ特性が得られる。このガラス製フィルタ
は、硫酸銅をシリカ中に溶かし込み、銅イオンＣｕ+を
ガラス中に分散させたものである。
【０００４】しかし、ガラス製フィルタは成形性に難が
あり、平板状のフィルタとしてのみ製品化されている。
したがって、例えば組み合わせレンズに代えて用いられ
る非球面レンズの素材として使用し、近赤外光カット機
能を備えたレンズとして量産するには不適当である。
あり、平板状のフィルタとしてのみ製品化されている。
したがって、例えば組み合わせレンズに代えて用いられ
る非球面レンズの素材として使用し、近赤外光カット機
能を備えたレンズとして量産するには不適当である。
【０００５】一方、プラスチック製フィルタは、射出成
形等の樹脂成形技術により任意形状にできるので、非球
面レンズも容易に量産できる。
形等の樹脂成形技術により任意形状にできるので、非球
面レンズも容易に量産できる。
【０００６】ところが、従来のプラスチック製フィルタ
は、図２の分光特性例に示すように、フイルタ特性が、
ガラス製のものに比べて劣っていた。
は、図２の分光特性例に示すように、フイルタ特性が、
ガラス製のものに比べて劣っていた。
【０００７】プラスチック製フィルタは、透明樹脂中に
金属化合物を導入することによって得られる。このため
の従来の方法は、（メタ）アクリル酸エステルに金属塩
を添加して重合させる方法、（メタ）アクリル酸の存在
下で共重合させる方法、分子内に極性基を持ったモノマ
ーに金属塩を加えて重合させる等の方法であった。
金属化合物を導入することによって得られる。このため
の従来の方法は、（メタ）アクリル酸エステルに金属塩
を添加して重合させる方法、（メタ）アクリル酸の存在
下で共重合させる方法、分子内に極性基を持ったモノマ
ーに金属塩を加えて重合させる等の方法であった。
【０００８】これらの方法では、少量の金属が導入され
るだけであり、図２の分光特性例に見られるように、銅
の金属錯体である染料の濃度が小さいと（プラスチック
素材に対する重量比で０.０２％）、近赤外光（７００n
m〜）のカット率が悪くなり、染料の濃度を大きくする
と（重量比で０.１％）、可視光（４００〜７００nm）
の透過率が２５％以下と低下する。赤外線のカット率を
犠牲にして、可視光の透過率を最大にしても７０％程度
にしかできない。
るだけであり、図２の分光特性例に見られるように、銅
の金属錯体である染料の濃度が小さいと（プラスチック
素材に対する重量比で０.０２％）、近赤外光（７００n
m〜）のカット率が悪くなり、染料の濃度を大きくする
と（重量比で０.１％）、可視光（４００〜７００nm）
の透過率が２５％以下と低下する。赤外線のカット率を
犠牲にして、可視光の透過率を最大にしても７０％程度
にしかできない。
【０００９】この点で、プラスチックフィルタは、近赤
外光を略１００％カットしながら可視光の透過率を９０
％程度にできる図３のガラス製フィルタには及ばず、Ｃ
ＣＤ素子を用いた光学機器において、レンズ自体に近赤
外光のカット機能を持たせ、構造の簡素化を図ること
は、性能上実現できなかった。
外光を略１００％カットしながら可視光の透過率を９０
％程度にできる図３のガラス製フィルタには及ばず、Ｃ
ＣＤ素子を用いた光学機器において、レンズ自体に近赤
外光のカット機能を持たせ、構造の簡素化を図ること
は、性能上実現できなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
ガラス製フィルタと同様の特性を持つ金属含有樹脂の製
造方法を提供し、ＣＣＤ素子を用いた光学機器に用いる
レンズに近赤外光カット機能を持たせ、その構成の簡素
化を図ることを目的とする。
ガラス製フィルタと同様の特性を持つ金属含有樹脂の製
造方法を提供し、ＣＣＤ素子を用いた光学機器に用いる
レンズに近赤外光カット機能を持たせ、その構成の簡素
化を図ることを目的とする。
【００１１】
(1) 本発明が提供する金属含有樹脂の製造方法は、ポリ
メタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を低温で空気プラズマ
で処理した後、アクリル酸（又はメタアクリル酸）をグ
ラフト重合させ、未反応モノマーを除去してグラフトポ
リマーを生成する工程、
メタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を低温で空気プラズマ
で処理した後、アクリル酸（又はメタアクリル酸）をグ
ラフト重合させ、未反応モノマーを除去してグラフトポ
リマーを生成する工程、
【００１２】このグラフトポリマーに、メタクリル酸２
−ヒドロキシエチル（２ＨＥＭＡ）と、硝酸銅３水和
物、重合開始剤を加えて重合させ、金属含有樹脂を得る
工程を有することを特徴とする
−ヒドロキシエチル（２ＨＥＭＡ）と、硝酸銅３水和
物、重合開始剤を加えて重合させ、金属含有樹脂を得る
工程を有することを特徴とする
【００１３】(2) 上記(1)の発明の具体的配合比は、次
のものがある。
のものがある。
【００１４】グラフトポリマーの生成を、 ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ） ２.０ｇ （メタ）アクリル酸 ２０ｍｌ の配
合で、プラズマ処理時に１０〜３０Ｗの高周波電力を供
給して行ない、金属含有樹脂の生成を、グラフトポリマ
ー ０.１ｇに対し、 メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（２ＨＥＭＡ） ２
５ｍｌ 硝酸銅３水和物 ０.０３ｇ 重合開始剤 ０.０１ｇ
の配合とする。
合で、プラズマ処理時に１０〜３０Ｗの高周波電力を供
給して行ない、金属含有樹脂の生成を、グラフトポリマ
ー ０.１ｇに対し、 メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（２ＨＥＭＡ） ２
５ｍｌ 硝酸銅３水和物 ０.０３ｇ 重合開始剤 ０.０１ｇ
の配合とする。
【００１５】(3) 上記本発明方法によって製造された金
属含有樹脂を素材として、レンズを製作し、近赤外光カ
ット機能を持つレンズとする。
属含有樹脂を素材として、レンズを製作し、近赤外光カ
ット機能を持つレンズとする。
【００１６】
【作用】上記製法は、低温空気プラズマ処理をした後に
行なうグラフト重合によって得られるグラフトポリマー
に対して、２ＨＥＭＡと硝酸銅３水和物を重合させるの
で、透明度が高い状態で硝酸銅３水和物を高濃度に含有
した樹脂を得ることができる。
行なうグラフト重合によって得られるグラフトポリマー
に対して、２ＨＥＭＡと硝酸銅３水和物を重合させるの
で、透明度が高い状態で硝酸銅３水和物を高濃度に含有
した樹脂を得ることができる。
【００１７】また、この樹脂を素材とするレンズは近赤
外光カットフィルタの機能を有するレンズとなる。
外光カットフィルタの機能を有するレンズとなる。
【００１８】
【実施例】かき混ぜ装置付きフラスコに、ポリメタクリ
ル酸メチル（ＰＭＭＡ）２.０ｇを入れ、減圧して空気
の流入量を調節し、１７０−１９０ｍｍＴｏｏｒにす
る。これに、周波数１３.５６ＭＨZ、３０Ｗの高周波を
３０分印加し、プラズマ処理を行なう。
ル酸メチル（ＰＭＭＡ）２.０ｇを入れ、減圧して空気
の流入量を調節し、１７０−１９０ｍｍＴｏｏｒにす
る。これに、周波数１３.５６ＭＨZ、３０Ｗの高周波を
３０分印加し、プラズマ処理を行なう。
【００１９】この後、窒素を入れ常圧にした後、アクリ
ル酸水溶液０.１５ｍｏｌ／１０ｍｌを加え、６０°Ｃ
で、５時間グラフト重合させる。
ル酸水溶液０.１５ｍｏｌ／１０ｍｌを加え、６０°Ｃ
で、５時間グラフト重合させる。
【００２０】重合反応後にメタノールを入れ、ろ過して
未反応モノマー除去して、グラフトポリマーを得る。
未反応モノマー除去して、グラフトポリマーを得る。
【００２１】このグラフトポリマー０.１ｇを計量し、
１０水／（ｖ／ｖ）テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）１
０ｍｌに溶解させる。さらにメタクリル酸２−ヒドロキ
シエチル（２ＨＥＭＡ）と、硝酸銅３水和物を加えて溶
解させ、十分にかき混ぜる。次に、この溶液から上記Ｔ
ＨＦを除去した後、重合開始剤（ｔ−ａｍｙｌｐｅｒｏ
ｘｙ ２−ｅｔｈｙｌｈｅｘａｎｏａｔｅ）０.０５ｇ
を加え、フィルタの型となるプラスチックセルに注入し
８０°Ｃで５時間過熱し、金属含有樹脂を得、赤外線カ
ットフィルタとした。
１０水／（ｖ／ｖ）テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）１
０ｍｌに溶解させる。さらにメタクリル酸２−ヒドロキ
シエチル（２ＨＥＭＡ）と、硝酸銅３水和物を加えて溶
解させ、十分にかき混ぜる。次に、この溶液から上記Ｔ
ＨＦを除去した後、重合開始剤（ｔ−ａｍｙｌｐｅｒｏ
ｘｙ ２−ｅｔｈｙｌｈｅｘａｎｏａｔｅ）０.０５ｇ
を加え、フィルタの型となるプラスチックセルに注入し
８０°Ｃで５時間過熱し、金属含有樹脂を得、赤外線カ
ットフィルタとした。
【００２２】このフィルタの分光特性は、図１に示すよ
うに、可視光領域において９０％に近い透過率を持ち、
近赤外領域では０％の透過率となっている。
うに、可視光領域において９０％に近い透過率を持ち、
近赤外領域では０％の透過率となっている。
【００２３】上記セルの形状は、平板状フィルタ用のも
のとする他、所定のレンズ形状とすることにより、非球
面レンズを含む任意形状のレンズを、近赤外光カットフ
ィルタの機能を持たせて製作することができる。これに
よって、ＣＣＤ素子を持つ光学機器の光学系を簡素化で
き、光学性能を低下させないでコスト低減が可能にな
る。
のとする他、所定のレンズ形状とすることにより、非球
面レンズを含む任意形状のレンズを、近赤外光カットフ
ィルタの機能を持たせて製作することができる。これに
よって、ＣＣＤ素子を持つ光学機器の光学系を簡素化で
き、光学性能を低下させないでコスト低減が可能にな
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、ガラス製フィルタと同
等の特性を持つプラスチック製フィルタを製造でき、プ
ラスチックの成形容易性を生かして、近赤外光カット機
能を持つ任意形状のレンズを製作できる。
等の特性を持つプラスチック製フィルタを製造でき、プ
ラスチックの成形容易性を生かして、近赤外光カット機
能を持つ任意形状のレンズを製作できる。
【図１】本発明により製造された金属含有樹脂の分光特
性図
性図
【図２】従来のプラスチックフィルタの分光特性図
【図３】ガラス製フィルタの分光特性図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板谷 義典 大阪府大阪市東淀川区南江口３丁目２番30 号 日本非球面レンズ株式会社内 (72)発明者 徳村 啓雨 大阪府大阪市東淀川区南江口３丁目２番30 号 日本非球面レンズ株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリメタクリル酸メチルを低温空気プラ
ズマで処理した後、（メタ）アクリル酸をグラフト重合
させ、未反応モノマーを除去してグラフトポリマーを生
成する工程、 このグラフトポリマーに、メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチルと、硝酸銅３水和物、重合開始剤を加えて重合さ
せ、金属含有樹脂を得る工程を有することを特徴とする
金属含有樹脂の製造方法。 - 【請求項２】グラフトポリマーの生成を、 ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ） ２.０ｇ （メタ）アクリル酸 ２０ｍｌ の配
合で、 プラズマ処理時に１０〜３０Ｗの高周波電力を供給して
行ない、 金属含有樹脂の生成を、 グラフトポリマー ０.１ｇに対し、 メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（２ＨＥＭＡ） ２
５ｍｌ 硝酸銅３水和物 ０.０３ｇ 重合開始剤 ０.０１ｇ
の配合で行なうことを特徴とする請求項１記載の金属含
有樹脂の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１〜２記載の製造方法によって製
造された金属含有樹脂を素材とするレンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30761493A JPH07159613A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 金属含有樹脂の製造方法及びこの樹脂を素材とするレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30761493A JPH07159613A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 金属含有樹脂の製造方法及びこの樹脂を素材とするレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07159613A true JPH07159613A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=17971156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30761493A Withdrawn JPH07159613A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 金属含有樹脂の製造方法及びこの樹脂を素材とするレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07159613A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100332018B1 (ko) * | 1999-06-19 | 2002-04-10 | 박원희 | 이미지 센싱 모듈 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP30761493A patent/JPH07159613A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100332018B1 (ko) * | 1999-06-19 | 2002-04-10 | 박원희 | 이미지 센싱 모듈 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |