JPH092841A - Composite type optical element - Google Patents

Composite type optical element

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JPH092841A
JPH092841A JP17933595A JP17933595A JPH092841A JP H092841 A JPH092841 A JP H092841A JP 17933595 A JP17933595 A JP 17933595A JP 17933595 A JP17933595 A JP 17933595A JP H092841 A JPH092841 A JP H092841A
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JP
Japan
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resin
optical element
phosphorus compound
glass
composite optical
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Application number
JP17933595A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriko Kurihara
紀子 栗原
Akiyoshi Tanaka
彰美 田中
Kazuaki Kato
和明 加藤
Masahiro Yoshida
昌弘 吉田
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To improve adhesive strength of the interface between a resin and glass without depending on SiO2 content in compounding glass by including at least one or more components of a resin containing a phosphorus compound in an optical resin. CONSTITUTION: This composite type optical element is obtained by including at least one or more components of a resin containing a phosphorus compound into an optical resin layer of a composite optical element obtained by joining and forming the optical resin layer having a desired form onto the surface of a glass substrate. The resin containing the phosphorus compound includes e.g. a resin forming firm bond between the glass side and phosphoric acid group, etc., and forming a chemical bond to the resin side, a resin containing a phosphorus (compound) in the structural formula of the resin, a resin obtained by adding an inorganic phosphorus compound (e.g. phosphoric acid or pyrophosphoric acid) to a resin or a resin obtained by adding an organophophorus compound (e.g. phosphate) to a resin. The resin containing the phosphorus compound is used by adding to the optical resin as the main component or as a layer between the optical resin and glass.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基材表面に樹脂
層を接合形成してなる複合型光学素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite optical element having a resin layer bonded to the surface of a glass substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カメラやビデオカメラ等の光学系
に使用されるレンズとして、レンズ枚数を削減し、光学
系をコンパクト化する目的で、非球面レンズが使用され
るようになってきた。非球面レンズは、表面形状が球面
からずれているレンズの総称であり、球面レンズで生じ
る球面収差を取り除くため表面形状を非球面としたもの
である。非球面レンズには、プラスチック非球面レンズ
(プラスチックモールドレンズ)とガラス非球面レンズ
(ガラスモールドレンズ)とがあり、さらに、球面ガラ
スレンズの表面に薄い非球面樹脂層を接合した構造から
なる複合型非球面レンズが開発され、一般にレプリカレ
ンズと呼ばれている。
2. Description of the Related Art In recent years, as lenses used in optical systems such as cameras and video cameras, aspherical lenses have been used for the purpose of reducing the number of lenses and making the optical system compact. The aspherical lens is a general term for lenses whose surface shape is deviated from a spherical surface, and the surface shape is an aspherical surface in order to remove spherical aberration generated in the spherical lens. The aspherical lens includes a plastic aspherical lens (plastic molded lens) and a glass aspherical lens (glass molded lens), and a composite type having a structure in which a thin aspherical resin layer is bonded to the surface of the spherical glass lens. An aspherical lens has been developed and is generally called a replica lens.

【0003】このような複合型非球面レンズでは、多く
の場合、樹脂の重合時の硬化収縮や樹脂とガラスの熱膨
張係数等の違いなどのため、樹脂とガラスの界面に応力
が残留している。従って、樹脂とガラスの接着強度が不
充分であると、残留応力によって樹脂とガラスの界面で
剥離を起こしやすい。
In such a compound type aspherical lens, in many cases, stress remains at the interface between the resin and the glass due to curing shrinkage during polymerization of the resin, difference in thermal expansion coefficient between the resin and the glass, and the like. There is. Therefore, if the adhesive strength between the resin and the glass is insufficient, the residual stress is likely to cause peeling at the interface between the resin and the glass.

【0004】従来より、界面での接着強度を高める手段
として、ガラス表面をシランカップリング処理する方法
(特開昭54−6006号公報等)が多く採用されてい
る。また、樹脂としては、高耐熱性、高弾性、高硬度、
強靱性などの特徴を有することからウレタンアクリレー
トまたはウレタンメタクリレート(以下、ウレタン(メ
タ)アクリレートと略記する)が多く採用されている。
Conventionally, as a means for increasing the adhesive strength at the interface, a method of subjecting the glass surface to a silane coupling treatment (Japanese Patent Laid-Open No. 54-6006, etc.) has been widely adopted. As the resin, high heat resistance, high elasticity, high hardness,
Urethane acrylate or urethane methacrylate (hereinafter abbreviated as urethane (meth) acrylate) is often used because of its characteristics such as toughness.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のレプリカレンズ等の複合型光学素子には、以下
に示すような問題がある。
However, the above-mentioned conventional composite optical element such as a replica lens has the following problems.

【0006】第一に、ガラス表面をシランカップリング
処理する方法にあっては、SiO2含有率の少ないガラ
スでは、シランカップリング処理の効果がほとんど得ら
れないという問題がある。この問題の解決方法として、
SiO2含有率の少ないガラスの表面にSiO2膜等を蒸
着し、その上にシランカップリング処理を行う方法(特
開平5−221693号公報等)も提案されているが、
この方法では、SiO2膜と基材ガラスの界面で剥離を
起こしやすいという問題がある。
First, in the method of subjecting the glass surface to the silane coupling treatment, there is a problem that the effect of the silane coupling treatment can hardly be obtained with a glass having a low SiO 2 content. As a solution to this problem,
A method has also been proposed in which a SiO 2 film or the like is deposited on the surface of glass having a low SiO 2 content, and a silane coupling treatment is performed on the SiO 2 film (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-221693).
This method has a problem that peeling is likely to occur at the interface between the SiO 2 film and the base glass.

【0007】さらに、 非球面を形成する樹脂部を別個
に成型し、光硬化型接着剤でガラスレンズに貼り合わせ
る技術も提案されているが(特開平4−235025号
公報)、この方法によると硬化工程が2回となりコスト
高になる。また、樹脂部の重合が終了した後に接着させ
るため、光学樹脂と接着剤との間で共重合させることが
できず、光学樹脂と接着剤界面で充分な接着強度が得ら
れないという問題がある。
Further, a technique has been proposed in which a resin portion forming an aspherical surface is separately molded and attached to a glass lens with a photo-curing adhesive (Japanese Patent Laid-Open No. 235025/1992). The curing process is performed twice, resulting in high cost. In addition, since the resin is adhered after the polymerization is completed, there is a problem that the optical resin and the adhesive cannot be copolymerized and sufficient adhesive strength cannot be obtained at the interface between the optical resin and the adhesive. .

【0008】第二に、従来多く採用されているウレタン
(メタ)アクリレートは、接着強度が充分とはいえず、
上述した残留応力による剥離の問題が残る。また、一般
に、ウレタン(メタ)アクリレートは、高粘性液体、場
合によっては固体ワックス状であるため、成型によって
樹脂部を形成するレプリカレンズ等の用途に使用するに
当たっては、成型性の悪さが問題となる。
Secondly, urethane (meth) acrylate, which has been widely used in the past, does not have sufficient adhesive strength.
The above-mentioned problem of peeling due to residual stress remains. Further, in general, urethane (meth) acrylate is a highly viscous liquid, and in some cases is a solid wax, and therefore, when used in applications such as a replica lens for forming a resin portion by molding, poor moldability is a problem. Become.

【0009】詳しくは、レプリカレンズ等にはウレタン
(メタ)アクリレートが多く使用されるが、多官能のウ
レタン(メタ)アクリレートは硬化後に歪みが残りやす
い傾向にある。したがって、樹脂とガラスとの界面で大
きな残留応力が発生するため、ガラスと樹脂との接着力
が弱いと剥離を起こしやすいという問題が発生する。さ
らに、多官能ウレタン(メタ)アクリレートの場合、未
重合の官能基が残留しやすいため、成型後に重合が進む
ことによって成型面の精度が悪くなるという問題があ
る。この場合、加熱により未重合の官能基の重合を完了
させることは可能であるが、工程数が増加する上、長時
間の加熱工程を必要とするため、大幅なコストアップに
つながる。
More specifically, urethane (meth) acrylate is often used for replica lenses and the like, but polyfunctional urethane (meth) acrylate tends to have distortion after curing. Therefore, a large residual stress is generated at the interface between the resin and the glass, so that if the adhesive force between the glass and the resin is weak, peeling is likely to occur. Further, in the case of polyfunctional urethane (meth) acrylate, unpolymerized functional groups are likely to remain, so that there is a problem that the accuracy of the molding surface is deteriorated due to the progress of polymerization after molding. In this case, it is possible to complete the polymerization of the unpolymerized functional group by heating, but the number of steps is increased and a long heating step is required, resulting in a significant increase in cost.

【0010】なお、ウレタン(メタ)アクリレートを複
合型光学素子に用いた例としては、特開平4−1983
12号公報などが知られている。これによれば、光学樹
脂として、ウレタン変成ポリエステル(メタ)アクリレ
ート、3官能ウレタン(メタ)アクリレート、および単
官能ウレタン(メタ)アクリレートを含む樹脂を用いて
いる。ウレタン変成ポリエステル(メタ)アクリレート
を用いる理由は、強靱性や耐衝撃性を樹脂部に持たせる
ためであるが、ポリエステル構造を含んでいるため樹脂
は高粘度となり、単官能ウレタン(メタ)アクリレート
を加えて10〜40%に希釈し粘性を下げる必要が出て
いる。また、ポリエステル構造は結晶性であるため、白
濁を起こしやすく光学材料としてはふさわしくない。さ
らに、3官能ウレタン(メタ)アクリレートを加えてい
るが、上述したように3官能ウレタン(メタ)アクリレ
ートは硬化後に歪みが残りやすく、未重合の官能基が残
留しやすいという問題がある。
An example of using urethane (meth) acrylate in a composite optical element is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-1983.
No. 12 publication is known. According to this, a resin containing urethane modified polyester (meth) acrylate, trifunctional urethane (meth) acrylate, and monofunctional urethane (meth) acrylate is used as the optical resin. The reason why urethane modified polyester (meth) acrylate is used is to impart toughness and impact resistance to the resin part, but since the resin contains a polyester structure, the resin has high viscosity and monofunctional urethane (meth) acrylate is used. In addition, it is necessary to dilute it to 10 to 40% to reduce the viscosity. In addition, since the polyester structure is crystalline, it tends to cause clouding and is not suitable as an optical material. Further, although trifunctional urethane (meth) acrylate is added, as described above, the trifunctional urethane (meth) acrylate has a problem that strain is likely to remain after curing and unpolymerized functional groups are likely to remain.

【0011】本発明は上述した問題点にかんがみてなさ
れたものであり、ガラスと樹脂層界面が剥離しにくい複
合型光学素子の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a composite type optical element in which the interface between the glass and the resin layer is not easily peeled off.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者らは、鋭意研究を行った結果、光学樹脂中に
リンを含む化合物を存在させることによって、ガラス組
成、特にSiO2含有率によらず樹脂とガラスの界面に
充分な接着強度が得られ、その結果、樹脂層が剥離しに
くい複合型光学素子が得られることを見出し第一発明を
完成するに至った。
In order to achieve the above-mentioned object, the inventors of the present invention have conducted extensive studies and as a result, as a result of the presence of a phosphorus-containing compound in the optical resin, the glass composition, particularly SiO 2 containing The inventors have found that a sufficient adhesion strength can be obtained at the interface between the resin and the glass regardless of the ratio, and as a result, a composite optical element in which the resin layer is difficult to peel off is obtained, and the first invention has been completed.

【0013】また、種々のウレタン(メタ)アクリレー
トの構造と残留歪みの関係を調べたところ、2官能ウレ
タン(メタ)アクリレートが最も歪みが小さく、低粘度
で成型性が良く、ガラスとの接着力が高いことを見出し
第二発明を完成するに至った。
Further, the relationship between the structure of various urethane (meth) acrylates and the residual strain was examined, and the bifunctional urethane (meth) acrylate had the smallest strain, the low viscosity and the good moldability, and the adhesive force with glass. Therefore, the second invention was completed.

【0014】すなわち、第一発明の複合型光学素子は、
ガラス基材の表面に所望の形状の光学樹脂層を接合形成
してなる複合型光学素子において、前記光学樹脂層がリ
ン化合物を含む樹脂を少なくとも一成分以上含有する樹
脂からなる構成としてある。
That is, the composite optical element of the first invention is
In a composite optical element formed by bonding and forming an optical resin layer having a desired shape on the surface of a glass substrate, the optical resin layer is made of a resin containing at least one component of a resin containing a phosphorus compound.

【0015】また、第一発明の複合型光学素子は、上記
複合型光学素子において、上記リン化合物を含む樹脂
が、リン酸もしくはリン酸エステルを構造中に含むアク
リレートもしくはメタクリレートである構成、上記リン
化合物を含む樹脂が、下記に示す一般式(1)で表され
るアクリレートもしくはメタクリレートである構成、
The composite optical element of the first invention is the composite optical element as described above, wherein the resin containing the phosphorus compound is an acrylate or a methacrylate containing phosphoric acid or a phosphoric acid ester in the structure. A structure in which the resin containing a compound is an acrylate or a methacrylate represented by the following general formula (1),

【0016】[0016]

【化2】 Embedded image

【0017】[式中、R1はH、フェニル基、C1〜C10
のアルキル基またはシクロアルキル基を示し、R2はH
またはCH3を示す。また、mは1〜5の整数を示し、
nは1または2を示す。] 上記リン化合物を含む樹脂が、樹脂中に無機リン化合物
もしくは有機リン化合物を添加混合することによって調
製されたものである構成、上記リン化合物を含む樹脂
が、0.05重量%以上20重量%以下のリンを含む構
成、ガラス基材の表面に所望の形状の光学樹脂層を接合
形成してなる複合型光学素子において、リン化合物を含
む樹脂によってガラス基材表面に第一層を形成し、この
第一層上に光学樹脂を重ねて重合することによって、光
学樹脂層を多層構造とした構成、あるいは、ガラス基材
の表面に所望の形状の光学樹脂層を接合形成してなる複
合型光学素子において、リン化合物を含む樹脂を光学樹
脂に添加混合したものによって、光学樹脂層を形成する
構成としてある。
[Wherein R 1 is H, a phenyl group, and C 1 to C 10
Represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and R 2 is H
Or an CH 3. In addition, m represents an integer of 1 to 5,
n represents 1 or 2. A constitution in which the resin containing the phosphorus compound is prepared by adding an inorganic phosphorus compound or an organic phosphorus compound to the resin, and the resin containing the phosphorus compound is 0.05% by weight or more and 20% by weight or more. In the composite optical element formed by bonding and forming an optical resin layer having a desired shape on the surface of the glass base material containing phosphorus below, a first layer is formed on the glass base material surface by a resin containing a phosphorus compound, A structure in which the optical resin layer has a multi-layer structure by superposing and polymerizing an optical resin on the first layer, or a composite type optical structure in which an optical resin layer having a desired shape is formed by bonding on the surface of a glass substrate. In the element, the optical resin layer is formed by adding and mixing a resin containing a phosphorus compound to the optical resin.

【0018】第二発明の複合型光学素子は、主鎖骨格が
分岐を有する脂肪族炭化水素であって、末端に官能基を
2個有するウレタンアクリレートまたはウレタンメタク
リレートを含有する光硬化型光学用樹脂組成物を、ガラ
ス基材表面上で所望の形状で硬化してなる構成としてあ
る。
The composite optical element of the second invention is a photocurable optical resin containing an aliphatic hydrocarbon having a branched main chain skeleton and containing urethane acrylate or urethane methacrylate having two functional groups at the ends. The composition is formed by curing the composition in a desired shape on the surface of the glass substrate.

【0019】また、第二発明の複合型光学素子は、上記
複合型光学素子において、上記光硬化型光学用樹脂組成
物が、末端官能基間の脂肪族炭化水素の炭素数が3〜2
0であるウレタンアクリレートまたはウレタンメタクリ
レートを含有する構成、上記光硬化型光学用樹脂組成物
が、ジイソシアネートに水酸基を1個有するアルコール
を2分子反応させて得られる2官能ウレタンアクリレー
トまたは2官能ウレタンメタクリレートを含有する構
成、あるいは、上記光硬化型光学用樹脂組成物が、末端
に水酸基を2個有するジオールにモノイソシアネートを
2分子反応させて得られる2官能ウレタンアクリレート
または2官能ウレタンメタクリレートを含有する構成と
してある。
The composite optical element of the second invention is the composite optical element as described above, wherein the photocurable resin composition for optics has 3 to 2 carbon atoms in the aliphatic hydrocarbon between the terminal functional groups.
A composition containing a urethane acrylate or urethane methacrylate of 0, and the photocurable optical resin composition is a bifunctional urethane acrylate or a bifunctional urethane methacrylate obtained by reacting two molecules of diisocyanate with an alcohol having one hydroxyl group. Or a composition containing the bifunctional urethane acrylate or bifunctional urethane methacrylate obtained by reacting two molecules of monoisocyanate with a diol having two hydroxyl groups at the terminal. is there.

【0020】[0020]

【作用】第一発明では、光学樹脂中にリンを含む化合物
を存在させることによって、ガラス側はリン酸基による
強固な結合を形成し、一方樹脂側はリン化合物と共重合
して化学結合を形成するため、ガラス組成によらず樹脂
とガラスの界面に充分な接着強度が得られる。したがっ
て、樹脂層が剥離しにくい複合型光学素子が得られる。
In the first invention, the presence of a phosphorus-containing compound in the optical resin forms a strong bond by the phosphate group on the glass side, while the resin side copolymerizes with the phosphorus compound to form a chemical bond. Since it is formed, sufficient adhesive strength can be obtained at the interface between the resin and the glass regardless of the glass composition. Therefore, it is possible to obtain a composite optical element in which the resin layer does not easily peel off.

【0021】第二発明では、光学樹脂として主鎖骨格が
分岐を有する脂肪族炭化水素である2官能ウレタン(メ
タ)アクリレートを用いていおり、この樹脂は成型性が
良いという利点を有するとともに、樹脂層内の歪み(残
留応力)が小さく、ガラスとの接着力が高い。したがっ
て、樹脂層が剥離しにくい複合型光学素子が得られる。
In the second invention, a bifunctional urethane (meth) acrylate, which is an aliphatic hydrocarbon having a branched main chain skeleton, is used as an optical resin, and this resin has an advantage of good moldability and at the same time, a resin. The strain (residual stress) in the layer is small, and the adhesive force with glass is high. Therefore, it is possible to obtain a composite optical element in which the resin layer does not easily peel off.

【0022】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0023】まず、第一発明について説明する。First, the first invention will be described.

【0024】第一発明は、複合型光学素子における光学
樹脂層がリン化合物を含む樹脂を少なくとも一成分含有
する樹脂からなることを特徴とする。
The first invention is characterized in that the optical resin layer in the composite optical element is made of a resin containing at least one resin containing a phosphorus compound.

【0025】ここで、リン化合物を含む樹脂は、ガラス
側とリン酸基等による強固な結合を形成し、一方樹脂側
と化学結合を形成する樹脂であればよく、樹脂の構造式
中にリン(化合物)を含むものの他、樹脂中に無機リン
化合物(リン酸、ピロリン酸、五酸化リン、三リン酸、
メタリン酸、ペルオキソリン酸、リンアミド、リンイミ
ドなど)を添加したものであってもよく、樹脂中に有機
リン化合物(リン酸エステル、リンイレン化合物など)
を添加したものであってもよい。
Here, the resin containing a phosphorus compound may be a resin that forms a strong bond with the glass side by a phosphoric acid group or the like, while forming a chemical bond with the resin side. In addition to those containing (compound), inorganic phosphorus compounds (phosphoric acid, pyrophosphoric acid, phosphorus pentoxide, triphosphoric acid,
(Metaphosphoric acid, peroxophosphoric acid, phosphorus amide, phosphorus imide, etc.) may be added, and an organic phosphorus compound (phosphoric acid ester, phosphorus ylene compound, etc.) in the resin may be added.
May be added.

【0026】リン化合物を構造中に含む樹脂としては、
具体的には例えば、下記一般式(1)に示すような化合
物が挙げられる。
As the resin containing a phosphorus compound in its structure,
Specific examples include compounds represented by the following general formula (1).

【0027】[0027]

【化3】 Embedded image

【0028】[式中、R1はH、フェニル基、C1〜C10
のアルキル基またはシクロアルキル基を示し、R2はH
またはCH3を示す。また、mは1〜5の整数を示し、
nは1または2を示す。] この化合物はリン酸エステルを有する化合物(モノマ
ー)であり、アクリル酸基の二重結合部分で光学樹脂と
共重合する。
[Wherein R 1 is H, a phenyl group, C 1 -C 10
Represents an alkyl group or a cycloalkyl group, and R 2 is H
Or an CH 3. In addition, m represents an integer of 1 to 5,
n represents 1 or 2. This compound is a compound (monomer) having a phosphoric acid ester, and is copolymerized with the optical resin at the double bond portion of the acrylic acid group.

【0029】リン化合物を含む樹脂は、単独成分からな
る樹脂であってもよいが、リン化合物を含む構造の異な
る複数の樹脂からなる樹脂であってもよい。また、リン
化合物を含む樹脂は、メチルアクリレート、エチルアク
リレートなどの光硬化性モノマーで希釈したものであっ
てもよい。
The resin containing the phosphorus compound may be a resin composed of a single component, or may be a resin composed of a plurality of resins having different structures containing the phosphorus compound. The resin containing a phosphorus compound may be diluted with a photocurable monomer such as methyl acrylate or ethyl acrylate.

【0030】上記リン化合物を含む樹脂は、主体となる
光学樹脂に添加混合して使用するか、あるいは、後述す
るように光学樹脂層を多層構造とする場合には光学樹脂
とガラスとの間の層として使用する。
The resin containing the above phosphorus compound is used by adding it to the main optical resin, or when the optical resin layer has a multi-layer structure as described later, the resin between the optical resin and the glass is used. Used as a layer.

【0031】ここで、主体となる光学樹脂としては、ウ
レタン(メタ)アクリレート(系樹脂)、エポキシ(メ
タ)アクリレート(系樹脂)等が挙げられる。
Here, examples of the main optical resin include urethane (meth) acrylate (based resin) and epoxy (meth) acrylate (based resin).

【0032】ウレタン(メタ)アクリレートは、モノマ
ー(単官能モノマー、多官能モノマー)、オリゴマー
(プレポリマー)、ポリマー(ポリウレタン(メタ)ア
クリレートなど)等のいずれであってもよい。
The urethane (meth) acrylate may be any of monomers (monofunctional monomers, polyfunctional monomers), oligomers (prepolymers), polymers (polyurethane (meth) acrylates, etc.).

【0033】ウレタン(メタ)アクリレートとしては、
具体的には例えば、下記一般式(2)に示すような化合
物が挙げられる。
As the urethane (meth) acrylate,
Specific examples include compounds represented by the following general formula (2).

【0034】[0034]

【化4】 Embedded image

【0035】[式中、R1はHまたはCH3を示し、R2
はフェニル基、C4〜C20のアルキル基、シクロアルキ
ル基またはアリール基を示す。]
[Wherein R 1 represents H or CH 3 , and R 2
Represents a phenyl group, a C 4 -C 20 alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group. ]

【0036】また、ウレタン(メタ)アクリレートとし
ては、例えば、UA−101H(共栄社化学(株)社
製)、U−4HA(新中村化学工業(株)社製)などの
市販の各種ウレタン(メタ)アクリレート樹脂(紫外線
硬化樹脂、光学用接着剤、樹脂改質剤などとして市販)
から選定して使用することもできる。
Examples of urethane (meth) acrylates include various commercially available urethanes (meth) such as UA-101H (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and U-4HA (manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.). ) Acrylate resin (commercially available as UV curable resin, optical adhesive, resin modifier, etc.)
It is also possible to use it by selecting from.

【0037】なお、これらの主体となる光学樹脂は、一
種単独で用いてもよく、二種以上を混合して用いてもよ
い。
The optical resins as the main component may be used alone or in a mixture of two or more.

【0038】本発明では、ガラスとの接着力はリン酸基
がガラスに対して結合を生成するすることによって生じ
るため、リン化合物を含む樹脂は、主体となる光学樹脂
の全体を占める必要はなく、光学樹脂とガラスの接着面
を覆っていればよい。したがって、ガラス表面をリン化
合物を含む樹脂でコーティングした後、この上に光学樹
脂を重ね、光学樹脂層を多層構造としてもよい。
In the present invention, the adhesive force with the glass is generated by the formation of a bond to the glass by the phosphoric acid group, and therefore the resin containing the phosphorus compound need not occupy the whole of the main optical resin. It suffices if the adhesive surface between the optical resin and the glass is covered. Therefore, after coating the glass surface with a resin containing a phosphorus compound, an optical resin may be laminated on the glass surface to form an optical resin layer having a multilayer structure.

【0039】高い接着強度を得るためには、光学樹脂中
にリンを0.05重量%以上含ませる必要があるが、ガ
ラス表面をコーティングする場合にはコーティング層内
に0.05重量%以上リンを含ませれば充分であり、光
学樹脂層全体に対するリンの割合は問題とならない。
In order to obtain high adhesive strength, it is necessary to contain phosphorus in the optical resin in an amount of 0.05% by weight or more, but when coating the glass surface, 0.05% by weight or more of phosphorus is included in the coating layer. Is sufficient, and the ratio of phosphorus to the entire optical resin layer does not matter.

【0040】光学樹脂の水分吸収率の増大を防ぐために
は、光学樹脂中に含まれるリンを20重量%以下にする
必要がある。
In order to prevent an increase in the water absorption rate of the optical resin, it is necessary that the phosphorus contained in the optical resin be 20% by weight or less.

【0041】重合開始剤は、必要に応じ樹脂中に添加さ
れる。重合開始剤による重合は、光る重合、熱重合さら
には放射線重合などによって開始できる。光重合開始剤
としては、ベンゾフェノン、ベンゾインエチルエーテ
ル、ベンジルメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン、2−クロロチオキサゾリン、p
−ジメチルアミノ安息香酸エチルなど、熱重合開始剤と
しては、クメンヒドロキシパーオキサイド、過酸化ベン
ゾイル、アゾビスイソブリトニトリル、アゾビスジメチ
ルバレロニトリルなどを用いることができる。
The polymerization initiator is added to the resin as needed. Polymerization with a polymerization initiator can be initiated by light polymerization, thermal polymerization, radiation polymerization or the like. As the photopolymerization initiator, benzophenone, benzoin ethyl ether, benzyl methyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-chlorothioxazoline, p
As the thermal polymerization initiator such as ethyl dimethylaminobenzoate, cumene hydroxyperoxide, benzoyl peroxide, azobisisobritonitrile, azobisdimethylvaleronitrile and the like can be used.

【0042】光学樹脂層におけるその他の添加成分とし
ては、離型剤、希釈樹脂成分などが挙げられる。
Examples of other additive components in the optical resin layer include a releasing agent and a diluting resin component.

【0043】本発明の複合型光学素子は、上述したリン
化合物を含む樹脂を含有する光学樹脂を、ガラス基材の
表面に所望の形状で接合成型して光学樹脂層を形成す
る。ここで、光学樹脂層を所望の形状にするには、金型
等を用いればよい。
In the composite optical element of the present invention, an optical resin containing the above-mentioned resin containing a phosphorus compound is bonded and molded in a desired shape on the surface of a glass substrate to form an optical resin layer. Here, a mold or the like may be used to form the optical resin layer into a desired shape.

【0044】複合型光学素子におけるガラス基材は、必
要とされる光学特性を満たすガラスであれば特に制限さ
れない。また、ガラス基材の形状も特に制限されず、板
状、レンズ状、プリズム状など各種光学素子に応じた形
状のものが使用される。
The glass substrate in the composite optical element is not particularly limited as long as it is a glass that satisfies the required optical characteristics. Further, the shape of the glass substrate is not particularly limited, and those having a shape suitable for various optical elements such as a plate shape, a lens shape and a prism shape are used.

【0045】第一発明においては、ブレンド、コーティ
ングなどの簡便な方法を用いることができ、コーティン
グする場合であっても予備重合を行う必要がないため、
工程としては一度の光照射で光学樹脂の成型、光学樹脂
とコーティング層の共重合およびコーティング層とガラ
スとの接着を全て達成できる。したがって、非球面を形
成する樹脂部を別個に成型し、光硬化型接着剤でガラス
レンズに貼り合わせる技術(特開平4−235025号
公報)と比較して、短時間かつ低コストである。また、
シランカップリング処理を行う方法と比較しても、乾燥
工程や熱処理工程が不要であるため、本発明の方が短時
間かつ低コストであり、しかも、本発明ではガラスの硝
種によらず高い接着強度を得ることができる。
In the first invention, a simple method such as blending or coating can be used, and it is not necessary to carry out prepolymerization even in the case of coating.
As a process, the molding of the optical resin, the copolymerization of the optical resin and the coating layer, and the adhesion of the coating layer and the glass can all be achieved with a single irradiation of light. Therefore, as compared with the technique of separately molding the resin portion forming the aspherical surface and adhering it to the glass lens with a photo-curing adhesive (Japanese Patent Laid-Open No. 235025/1992), the cost is shorter and the cost is lower. Also,
Compared with the method of performing silane coupling treatment, since the drying step and the heat treatment step are unnecessary, the present invention is shorter in time and lower in cost, and further, in the present invention, high adhesion is achieved regardless of the glass type of glass. Strength can be obtained.

【0046】次に、第二発明について説明する。Next, the second invention will be described.

【0047】第二発明は、複合型光学素子における光学
樹脂として、主鎖骨格が分岐を有する脂肪族炭化水素で
あって、末端に官能基を2個有するウレタンアクリレー
トまたはウレタンメタクリレートを含有する光硬化型光
学用樹脂組成物を用いたことを特徴とする。
The second invention is a photocurable resin containing urethane acrylate or urethane methacrylate, which is an aliphatic hydrocarbon having a branched main chain skeleton and has two functional groups at the terminals, as an optical resin in a composite optical element. A mold optical resin composition is used.

【0048】ここで、2官能ウレタン(メタ)アクリレ
ートは、他の多官能ウレタン(メタ)アクリレートに比
べ、最も歪みが小さく、低粘度で、ガラスとの接着力が
高い。歪み(応力)が小さい理由は、本発明の構造を有
する樹脂の特殊な重合硬化収縮特性が関係している。本
発明の構造の樹脂を重合した場合、他の樹脂に比べ重合
収縮が弾性率の増大よりもかなり先行して起こる。ま
た、このような重合特性を有する樹脂は、重合による歪
みが小さいことが有限要素法による応用解析の結果明ら
かになった。
Here, the bifunctional urethane (meth) acrylate has the smallest distortion, the low viscosity, and the high adhesive strength with glass, as compared with other polyfunctional urethane (meth) acrylates. The reason why the strain (stress) is small is related to the special polymerization-curing shrinkage property of the resin having the structure of the present invention. When the resin having the structure of the present invention is polymerized, the polymerization shrinkage occurs in advance of the increase in the elastic modulus as compared with the other resins. In addition, it was clarified as a result of application analysis by the finite element method that the resin having such a polymerization property has a small distortion due to the polymerization.

【0049】本発明で用いる2官能ウレタン(メタ)ア
クリレートは、未重合の官能基が残留しないという特徴
を有し、このため成型後に未重合の官能基の重合が進む
ことによって成型面の精度が悪くなるという問題が生じ
ない。
The bifunctional urethane (meth) acrylate used in the present invention is characterized in that unpolymerized functional groups do not remain. Therefore, the polymerization of unpolymerized functional groups proceeds after molding, so that the precision of the molding surface is improved. The problem of getting worse does not occur.

【0050】ウレタン(メタ)アクリレートの主鎖が分
岐を有する脂肪族炭化水素である場合、樹脂が低粘度と
なるため成型性が向上する。通常のウレタン(メタ)ア
クリレートは、高粘性流体あるいはワックス状の固体で
あることが多いが、本発明で用いる樹脂は、低粘度すな
わち成型性がよく、このことはモノマーの成型により樹
脂部を作製するレプリカレンズなどの複合型光学素子を
製造する上で非常に好ましい。
When the main chain of the urethane (meth) acrylate is a branched aliphatic hydrocarbon, the resin has a low viscosity, so that the moldability is improved. Ordinary urethane (meth) acrylate is often a highly viscous fluid or a waxy solid, but the resin used in the present invention has a low viscosity, that is, good moldability. This means that the resin part is produced by molding a monomer. It is very preferable in manufacturing a composite optical element such as a replica lens.

【0051】本発明の構造の樹脂は、他の樹脂に比べ、
ガラスとの接着力が高いことが実験により明らかとなっ
ている。また、強靱性、耐衝撃性についても、ポリエス
テル構造を含まない本発明の構造の樹脂で充分な特性が
得られる。
Compared with other resins, the resin of the structure of the present invention
Experiments have shown that the adhesive strength with glass is high. Further, regarding the toughness and impact resistance, the resin having the structure of the present invention containing no polyester structure can provide sufficient characteristics.

【0052】本発明で用いる2官能ウレタン(メタ)ア
クリレートの合成方法としては、例えば、主鎖が分岐し
た脂肪族炭化水素であるジイソシアネートに、水酸基を
1個有するアルコールを2分子付加させるか、あるい
は、主鎖が分岐した脂肪族炭化水素であり、両末端に水
酸基を2個有するジオールに、モノイソシアネートを2
分子付加させて合成する。
As the method for synthesizing the bifunctional urethane (meth) acrylate used in the present invention, for example, two molecules of alcohol having one hydroxyl group are added to diisocyanate which is an aliphatic hydrocarbon having a branched main chain, or , A diol having a branched main chain and having two hydroxyl groups at both ends, and a monoisocyanate
Synthesized by adding molecules.

【0053】このほかに、本発明で用いる2官能ウレタ
ン(メタ)アクリレートとして、市販の2官能ウレタン
(メタ)アクリレート(主鎖が分岐した脂肪族炭化水素
であるもの)を使用しても差し支えない。この場合、光
重合により樹脂部を硬化成型するために、1−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン(東京化成工業(株)
社製)などの光重合開始剤を適当量添加して使用する。
すでに光重合開始剤が添加してある市販の2官能ウレタ
ン(メタ)アクリレート系光学用接着剤を使用する場合
には、光重合開始剤をさらに添加する必要はない。
In addition, as the bifunctional urethane (meth) acrylate used in the present invention, a commercially available bifunctional urethane (meth) acrylate (which is an aliphatic hydrocarbon having a branched main chain) may be used. . In this case, in order to cure and mold the resin portion by photopolymerization, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
An appropriate amount of a photopolymerization initiator (such as a product manufactured by Co.) is added and used.
When using a commercially available bifunctional urethane (meth) acrylate-based optical adhesive to which a photopolymerization initiator has already been added, it is not necessary to further add the photopolymerization initiator.

【0054】なお、本発明で用いる2官能ウレタン(メ
タ)アクリレートにおける主鎖の脂肪族炭化水素の炭素
数は、3〜20であることが好ましい、これは、樹脂の
粘度、樹脂の重合硬化収縮特性、重合後の歪みなどの特
性を調整するためである。
The carbon number of the main chain aliphatic hydrocarbon in the bifunctional urethane (meth) acrylate used in the present invention is preferably 3 to 20, which is the viscosity of the resin and the shrinkage due to polymerization and curing of the resin. This is to adjust the characteristics, such as distortion after polymerization.

【0055】本発明では、接着強度をより高めるため、
必要に応じ、ガラス基材表面をシランカップリング処理
することもできる。
In the present invention, in order to enhance the adhesive strength,
If necessary, the surface of the glass substrate can be subjected to silane coupling treatment.

【0056】なお、本発明(第一、第二発明)の利用分
野はレプリカレンズに限定されるものではなく、樹脂と
ガラスを接合して製造するいかなる複合型光学素子(複
合型光学部品を含む)に対しても本発明の接合技術を利
用可能である。
The field of application of the present invention (first and second inventions) is not limited to the replica lens, and any composite type optical element (including composite type optical component) manufactured by bonding resin and glass together is manufactured. The joining technique of the present invention can be used for

【0057】具体的には、例えば、カメラレンズ、ビデ
オ用レンズ、写真用レンズ、光通信用光源レンズ、大口
径レンズ、眼鏡レンズ、コンパクトディスクプレイヤー
のピックアップレンズ、プロジェクションテレビのレン
ズ、位相格子型ローパスフィルター、色フィルター、位
相格子フィルター、アナモルフィックレンズ、レンチキ
ュラーレンズ、グレーティング、プリズム、ゾーンプレ
ート、フレネルレンズ、ホログラフィックレンズなどの
複合型光学素子について利用できる。
Specifically, for example, a camera lens, a video lens, a photographic lens, a light source lens for optical communication, a large-diameter lens, a spectacle lens, a pickup lens of a compact disc player, a lens of a projection television, a phase grating low-pass lens. It can be used for composite optical elements such as filters, color filters, phase grating filters, anamorphic lenses, lenticular lenses, gratings, prisms, zone plates, Fresnel lenses and holographic lenses.

【0058】[0058]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0059】まず、第一発明に関する実施例を説明す
る。
First, an embodiment relating to the first invention will be described.

【0060】実施例1〜4 光学樹脂としては、ヘキサメチレンジイソシアネート
に、下記構造式(3)に示すアルコールが付加すること
によって生成する4官能ウレタンメタクリレート(以
下、樹脂Aという)を使用した。
Examples 1 to 4 As the optical resin, tetrafunctional urethane methacrylate (hereinafter referred to as resin A) produced by adding alcohol represented by the following structural formula (3) to hexamethylene diisocyanate was used.

【0061】[0061]

【化5】 Embedded image

【0062】また、ガラスとしては、白板(HOYA
(株)社製:SiO2含有率75モル%)、BaCD5
(同じく55モル%)、TaF1(同じく5モル%)、
FCD1(同じく0モル%;フツリン酸ガラス)を30
×20×5mmの板状に加工したものを使用した。
As the glass, white plate (HOYA
Co., Ltd .: SiO 2 content 75 mol%), BaCD5
(Also 55 mol%), TaF1 (also 5 mol%),
FCD1 (also 0 mol%; fluorophosphate glass) 30
A plate-shaped product of × 20 × 5 mm was used.

【0063】両面研磨した上記ガラス試験片を充分に洗
浄し、光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン:東京化成工業(株)社製)を添加したリ
ン含有化合物(MR−100:共栄社化学(株)社製)
(リンを換算値で14.76重量%含む)を、二枚ずつ
の各種ガラス表面にスピンコート(3600rpm×5
秒)した。
The above-mentioned glass test piece polished on both sides was thoroughly washed, and a phosphorus-containing compound (MR-100: Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) to which a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added. (Manufactured by Co., Ltd.)
(Containing 14.76% by weight in terms of phosphorus) was spin coated (3600 rpm × 5) on each of the two glass surfaces.
Seconds).

【0064】光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン:東京化成工業(株)社製)を添加
した樹脂Aを、二枚のガラスのコーティング面の間に面
積5×20mm、厚さ0.6mmとなるように挿入し、
紫外線(高圧水銀灯:白板ガラス試料の下で照度21.
9mW/cm2)を5分間照射して、樹脂部を光硬化さ
せて接着強度測定用試料とした。
Resin A to which a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone: manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was added was coated between two glass coating surfaces with an area of 5 × 20 mm and a thickness of 0. Insert to be 6mm,
Ultraviolet rays (high pressure mercury lamp: illuminance under white glass sample 21.
9 mW / cm 2 ) for 5 minutes to photo-cure the resin portion to obtain a sample for measuring adhesive strength.

【0065】実施例5〜8 リン含有化合物をスピンコートせずに、光重合開始剤
(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)を添
加した樹脂Aに対し、樹脂Aの5モル%にあたるリン含
有化合物(MR−100:共栄社化学(株)社製)を添
加した樹脂(リンを換算値で0.74重量%含む)をガ
ラス間に挟み光硬化させて試料としたこと以外は実施例
1〜4と同様にして試料を得た。
Examples 5 to 5 A resin containing a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone) added thereto without spin-coating a phosphorus-containing compound was used. -100: Same as Examples 1 to 4 except that a resin (containing 0.74% by weight in terms of phosphorus) added with Kyoeisha Chemical Co., Ltd. was sandwiched between glasses and photocured to form a sample. Then, a sample was obtained.

【0066】実施例9〜12 リン含有化合物として、リンを含むウレタンアクリレー
ト系の光硬化型接着剤(OP−3010P:電気化学工
業(株)社製)を用いこれをスピンコートしたこと以外
は実施例1〜4と同様にして試料を得た。
Examples 9 to 12 Examples were carried out except that a phosphorus-containing urethane acrylate-based photocurable adhesive (OP-3010P: manufactured by Denki Kagaku Kogyo) was used as the phosphorus-containing compound and was spin-coated. Samples were obtained in the same manner as in Examples 1 to 4.

【0067】なお、プラズマ発光分光分析装置(SPS
1200VR:セイコー電子工業(株)社製)によって
光硬化型接着剤(OP−3010P)の成分を分析した
結果では、リンを0.08重量%含有していた。
A plasma emission spectral analyzer (SPS
1200 VR: Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.) analyzed the components of the photocurable adhesive (OP-3010P), and as a result, it contained 0.08% by weight of phosphorus.

【0068】実施例13〜16 リン含有化合物として、リン含有化合物(MR−10
0:共栄社化学(株)社製)(リンを換算値で14.7
6重量%含む)を、光硬化性モノマー(メチルアクリレ
ート)で希釈し、リンの含有率を0.05重量%とした
樹脂を用いこれをスピンコートしたこと以外は実施例1
〜4と同様にして試料を得た。
Examples 13 to 16 As phosphorus-containing compounds, phosphorus-containing compounds (MR-10
0: manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. (14.7 in terms of phosphorus)
6% by weight) was diluted with a photocurable monomer (methyl acrylate), and a resin having a phosphorus content of 0.05% by weight was used for spin coating.
Samples were obtained in the same manner as ~ 4.

【0069】比較例1〜4 リン含有化合物として、リン含有化合物(MR−10
0)を、光硬化性モノマーで希釈し、リンの含有率を
0.03重量%とした樹脂を用いこれをスピンコートし
たこと以外は実施例13〜16と同様にして試料を得
た。
Comparative Examples 1 to 4 As a phosphorus-containing compound, a phosphorus-containing compound (MR-10
Samples were obtained in the same manner as in Examples 13 to 16 except that (0) was diluted with a photocurable monomer, and a resin having a phosphorus content of 0.03% by weight was used for spin coating.

【0070】比較例5〜8 リン含有化合物をスピンコートせずに未処理のガラス間
に、光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン)を添加した樹脂A挟み光硬化させて試料と
したこと以外は実施例1〜4と同様にして試料を得た。
Comparative Examples 5 to 8 A sample was prepared by photocuring resin A sandwiched with a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone) between untreated glasses without spin coating with a phosphorus-containing compound. Samples were obtained in the same manner as in Examples 1 to 4 except for the above.

【0071】比較例9〜12 リン含有化合物をスピンコートせずに、各ガラス表面を
シランカップリング剤(シランカップラーKBM50
3:信越化学工業(株)社製)でシランカップリング処
理した後に、シランカップリング処理したガラス面の間
に樹脂A挟み光硬化させて試料としたこと以外は実施例
1〜4と同様にして試料を得た。
Comparative Examples 9 to 12 The surface of each glass was coated with a silane coupling agent (silane coupler KBM50 without spin-coating the phosphorus-containing compound).
3: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and then subjected to silane coupling treatment, and then sandwiched with resin A between the glass surfaces subjected to silane coupling treatment and photocured to prepare samples, and the same procedure as in Examples 1 to 4 To obtain a sample.

【0072】剪断強度の測定 上記実施例1〜16および比較例1〜12で得られた試
料を、図1に示す装置に装着し、接着界面2にガラス板
1を介して剪断力3を加えて接着部が剥離したときの荷
重を測定した。なお、各試料について3〜9点の測定を
行い、平均値により剪断強度を算出した。この結果を表
1に示す。
Measurement of Shear Strength The samples obtained in Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 12 were mounted on the apparatus shown in FIG. 1, and a shearing force 3 was applied to the adhesive interface 2 via the glass plate 1. The load when the adhesive portion peeled off was measured. Each sample was measured at 3 to 9 points, and the shear strength was calculated from the average value. Table 1 shows the results.

【0073】[0073]

【表1】 [Table 1]

【0074】表1から明らかなように、本発明(実施例
1〜16)によれば、ガラス種(SiO2含有率)によ
らず、樹脂とガラスの界面に高い接着強度が得られるこ
とがわかる。
As is clear from Table 1, according to the present invention (Examples 1 to 16), high adhesive strength can be obtained at the interface between the resin and the glass, regardless of the glass type (SiO 2 content). Recognize.

【0075】次に、第二発明に関する実施例を説明す
る。
Next, examples of the second invention will be described.

【0076】実施例17〜20 光学樹脂としては、主鎖が分岐した脂肪族炭化水素(C
9:2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレン基)であるジイ
ソシアネートに、2−ヒドロキシエチルメタアクリレー
トを2分子付加して合成した2官能ウレタンメタクリレ
ートに、光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン)を添加した樹脂組成物を使用した。
Examples 17 to 20 As the optical resin, an aliphatic hydrocarbon (C having a branched main chain) was used.
9 : 2,2,4-trimethyl-hexamethylene group), a difunctional isocyanate synthesized by adding 2 molecules of 2-hydroxyethyl methacrylate to diisocyanate, and a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone). ) Was added to the resin composition.

【0077】また、ガラスとしては、白板(HOYA
(株)社製)、BaCD5(HOYA(株)社製)、T
aF1(HOYA(株)社製)、FCD1(HOYA
(株)社製)フッリン酸ガラス)を30×20×5mm
の板状に加工したものを使用した。
As the glass, white plate (HOYA
Co., Ltd.), BaCD5 (HOYA Co., Ltd.), T
aF1 (manufactured by HOYA Corporation), FCD1 (HOYA)
(Manufactured by Co., Ltd.) fluorinated glass) 30 × 20 × 5 mm
The plate-shaped product was used.

【0078】両面研磨した上記ガラス試験片を充分に洗
浄し、各ガラス表面をシランカップリング剤(シランカ
ップラーKBM503:信越化学工業(株)社製)の1
重量%エタノール溶液に浸漬し、80℃で20分間乾燥
してシランカップリング処理した。シランカップリング
処理したガラス面を内側にして間隔が0.6mmとなる
ようにスペーサーを介して二枚のガラスを向かい合わ
せ、上記で調製した樹脂組成物二枚のガラス間に面積5
×20mmとなるように挿入し、紫外線(高圧水銀灯:
白板ガラス試料の下で照度21.9mW/cm2)を5
分間照射して、樹脂組成物を光硬化させて接着強度測定
用試料とした。
The above-mentioned glass test pieces polished on both sides were thoroughly washed, and the surface of each glass was treated with 1 of a silane coupling agent (silane coupler KBM503: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
It was immersed in a wt% ethanol solution, dried at 80 ° C. for 20 minutes, and subjected to silane coupling treatment. Two glasses were faced to each other through a spacer so that the spacing was 0.6 mm with the glass surface subjected to silane coupling treatment inside, and the resin composition prepared above had an area of 5
Insert it so that it will be × 20 mm, and use ultraviolet rays (high pressure mercury lamp:
An illuminance of 21.9 mW / cm 2 ) under a white plate glass sample was set to 5
The resin composition was photocured by irradiation for a minute to prepare a sample for measuring the adhesive strength.

【0079】実施例21〜24 光学樹脂として、両末端に水酸基を2個有する主鎖が分
岐した脂肪族炭化水素(C16:名称3,6,7,10−テトラメ
チル−ドデカン基)であるジオールに、メタクリロイル
イソシアネートを2分子付加させて合成した2官能ウレ
タンメタクリレートに、光重合開始剤(1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン)を添加した樹脂組成物
を使用したこと以外は実施例17〜20と同様にして試
料を得た。
Examples 21 to 24 An optical resin is an aliphatic hydrocarbon (C 16 : name 3,6,7,10-tetramethyl-dodecane group) having a branched main chain having two hydroxyl groups at both ends. Same as Examples 17 to 20 except that a resin composition obtained by adding a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone) to a bifunctional urethane methacrylate synthesized by adding two molecules of methacryloyl isocyanate to a diol was used. Then, a sample was obtained.

【0080】比較例13〜16 光学樹脂として、ヘキサメチレンジイソシアネートに、
ヒドロキシプロピルジメタクリレートを2分子付加して
合成した4官能ウレタンメタクリレートに、光重合開始
剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)を
添加した樹脂組成物を使用したこと以外は実施例17〜
20と同様にして試料を得た。
Comparative Examples 13 to 16 Hexamethylene diisocyanate was used as an optical resin,
Examples 17 to 17 except that a resin composition obtained by adding a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone) to a tetrafunctional urethane methacrylate synthesized by adding 2 molecules of hydroxypropyl dimethacrylate was used.
A sample was obtained in the same manner as 20.

【0081】比較例17〜20 光学樹脂として、AT−600(共栄社油脂化学工業
(株)社製:トリレンジイソシアネートにフェニルグリ
シジルエーテルアクリレートが2分子付加した構造)
に、光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン)を添加した樹脂組成物を使用したこと以外
は実施例17〜20と同様にして試料を得た。
Comparative Examples 17 to 20 As an optical resin, AT-600 (manufactured by Kyoeisha Oil and Fat Chemical Co., Ltd .: a structure in which two molecules of phenylglycidyl ether acrylate are added to tolylene diisocyanate)
Samples were obtained in the same manner as in Examples 17 to 20 except that a resin composition containing a photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone) was used.

【0082】剪断強度の測定 上記実施例17〜24および比較例13〜20で得られ
た試料を、図1に示す装置に装着し、接着界面2にガラ
ス板1を介して剪断力Wを加えて接着部が剥離したとき
の荷重を測定した。なお、それぞれ複数の試料(3〜9
点)について測定を行い、平均値により剪断強度を算出
した。この結果を表2に示す。なお、使用した樹脂の粘
度を併せて示した。
Measurement of Shear Strength The samples obtained in Examples 17 to 24 and Comparative Examples 13 to 20 were mounted on the apparatus shown in FIG. 1, and a shearing force W was applied to the adhesive interface 2 via the glass plate 1. The load when the adhesive portion peeled off was measured. In addition, each of a plurality of samples (3 to 9
(Point) was measured, and the shear strength was calculated from the average value. The results are shown in Table 2. The viscosity of the resin used is also shown.

【0083】[0083]

【表2】 [Table 2]

【0084】表2から明らかなように、本発明(実施例
17〜24)によれば、樹脂とガラスの界面に高い接着
強度が得られることがわかる。なお、ガラスの破壊が優
先して起こる実施例においては、界面の接着強度よりも
ガラスそのものの強度が弱く、接着強度は測定値よりも
さらに高いことを示している。
As is clear from Table 2, according to the present invention (Examples 17 to 24), high adhesive strength can be obtained at the interface between the resin and the glass. In Examples where glass breakage occurs preferentially, the strength of the glass itself is weaker than the adhesive strength at the interface, indicating that the adhesive strength is even higher than the measured value.

【0085】実施例25〜32および比較例21〜28 実施例17〜24および比較例13〜20と同様の樹脂
を用い、同様にシランカップリング処理を行い、平板お
よび丸板の白板ガラス表面上に、各樹脂を30mmφ×
300μm厚に接合形成してレプリカレンズを作製した
こと以外は実施例17〜24および比較例13〜20と
同様にして試料を得た。
Examples 25 to 32 and Comparative Examples 21 to 28 Using the same resins as those used in Examples 17 to 24 and Comparative Examples 13 to 20, silane coupling treatment was performed in the same manner, and the flat glass plate surface was rounded. Each resin is 30mmφ ×
Samples were obtained in the same manner as in Examples 17 to 24 and Comparative Examples 13 to 20 except that a replica lens was manufactured by joining and forming to a thickness of 300 μm.

【0086】その結果、本発明(実施例25〜32)で
用いた樹脂は比較例に比べ粘度が低く、成型性が良好で
あった。また、得られた試料についてレプリカレンズの
樹脂中の歪みを精密歪み計により測定し、さらに±40
℃の温度サイクルを20回加えてガラスと樹脂の界面に
おける剥離の有無について調べた。この結果を表3に示
す。
As a result, the resins used in the present invention (Examples 25 to 32) had a lower viscosity and better moldability than the comparative examples. In addition, the strain in the resin of the replica lens of the obtained sample was measured by a precision strain gauge, and further ± 40
The temperature cycle of ° C was applied 20 times, and the presence or absence of peeling at the interface between glass and resin was examined. Table 3 shows the results.

【0087】[0087]

【表3】 [Table 3]

【0088】表3から明らかなように、本発明(実施例
25〜32)によれば、明らかに歪み量が少なく、温度
サイクルをかけた後も剥離を起こさないレプリカレンズ
が得られることがわかる。
As is clear from Table 3, according to the present invention (Examples 25 to 32), it is apparent that a replica lens having an apparently small amount of strain and in which peeling does not occur even after being subjected to a temperature cycle is obtained. .

【0089】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。
Although the present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, the present invention is not necessarily limited to the above embodiments.

【0090】例えば、実施例25〜32において、シラ
ンカップリング処理の代わりに、チタネート系カップリ
ング剤、アルミニウム系カップリング剤を使用すること
もできる。
For example, in Examples 25 to 32, a titanate coupling agent or an aluminum coupling agent can be used instead of the silane coupling treatment.

【0091】また、実施例25〜32において、シラン
カップリング処理を行なわずに複合型光学素子を作製す
ることもできる。
Further, in Examples 25 to 32, the composite optical element can be manufactured without performing the silane coupling treatment.

【0092】さらに、第一発明と第二発明を組み合わせ
て実施することも可能である。
Furthermore, the first invention and the second invention can be combined and implemented.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上説明したように、第一発明の複合型
光学素子は、光学樹脂中にリンを含む化合物を存在させ
ることによって、ガラス組成によらず樹脂とガラスの界
面に充分な接着強度が得られる。したがって、樹脂層が
剥離しにくい。
As described above, in the composite optical element of the first invention, the presence of the compound containing phosphorus in the optical resin makes it possible to obtain a sufficient adhesive strength at the interface between the resin and the glass regardless of the glass composition. Is obtained. Therefore, the resin layer is difficult to peel off.

【0094】また、第二発明の複合型光学素子は、光学
樹脂として2官能ウレタン(メタ)アクリレートを用い
ていおり、この樹脂は成型性が良いという利点を有する
とともに、樹脂層内の歪み(残留応力)が小さく、ガラ
スとの接着力が高い。したがって、樹脂層が剥離しにく
い複合型光学素子が得られる。
Further, the composite optical element of the second invention uses a bifunctional urethane (meth) acrylate as an optical resin, and this resin has an advantage of good moldability and has a strain (residual residue) in the resin layer. Low stress) and high adhesion to glass. Therefore, it is possible to obtain a composite optical element in which the resin layer does not easily peel off.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】剪断(剥離)強度を測定するための装置を示す
側面図である。
1 is a side view showing an apparatus for measuring shear (peel) strength.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス板 2 接着界面 3 剪断力 1 Glass plate 2 Bonding interface 3 Shearing force

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 昌弘 東京都新宿区中落合2丁目7番5号 ホー ヤ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Yoshida 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo Hoya Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラス基材の表面に所望の形状の光学樹
脂層を接合形成してなる複合型光学素子において、前記
光学樹脂層がリン化合物を含む樹脂を少なくとも一成分
以上含有する樹脂からなることを特徴とする複合型光学
素子。
1. A composite optical element comprising a glass substrate and an optical resin layer having a desired shape bonded to the surface of the glass substrate, wherein the optical resin layer comprises a resin containing at least one component of a resin containing a phosphorus compound. A composite optical element characterized by the above.
【請求項2】 前記リン化合物を含む樹脂が、リン酸も
しくはリン酸エステルを構造中に含むアクリレートもし
くはメタクリレートであることを特徴とする請求項1記
載の複合型光学素子。
2. The composite optical element according to claim 1, wherein the resin containing a phosphorus compound is an acrylate or a methacrylate containing phosphoric acid or a phosphoric acid ester in its structure.
【請求項3】 前記リン化合物を含む樹脂が、下記に示
す一般式(1)で表されるアクリレートもしくはメタク
リレートであることを特徴とする請求項2記載の複合型
光学素子。 【化1】 [式中、R1はH、フェニル基、C1〜C10のアルキル基
またはシクロアルキル基を示し、R2はHまたはCH3
示す。また、mは1〜5の整数を示し、nは1または2
を示す。]
3. The composite optical element according to claim 2, wherein the resin containing a phosphorus compound is an acrylate or a methacrylate represented by the following general formula (1). Embedded image [In the formula, R 1 represents H, a phenyl group, a C 1 -C 10 alkyl group or a cycloalkyl group, and R 2 represents H or CH 3 . Further, m represents an integer of 1 to 5, and n is 1 or 2
Is shown. ]
【請求項4】 前記リン化合物を含む樹脂が、樹脂中に
無機リン化合物もしくは有機リン化合物を添加混合する
ことによって調製されたものであることを特徴とする請
求項1記載の複合型光学素子。
4. The composite optical element according to claim 1, wherein the resin containing the phosphorus compound is prepared by adding and mixing an inorganic phosphorus compound or an organic phosphorus compound into the resin.
【請求項5】 前記リン化合物を含む樹脂が、0.05
重量%以上20重量%以下のリンを含むことを特徴とす
る請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合型光学素
子。
5. The resin containing a phosphorus compound is 0.05
The composite optical element according to claim 1, which contains phosphorus in an amount of 20% by weight or more and 20% by weight or less.
【請求項6】 ガラス基材の表面に所望の形状の光学樹
脂層を接合形成してなる複合型光学素子において、リン
化合物を含む樹脂によってガラス基材表面に第一層を形
成し、この第一層上に光学樹脂を重ねて重合することに
よって、光学樹脂層を多層構造としたことを特徴とする
請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合型光学素子。
6. A composite optical element comprising an optical resin layer having a desired shape bonded and formed on the surface of a glass substrate, wherein a first layer is formed on the surface of the glass substrate with a resin containing a phosphorus compound. The composite optical element according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical resin layer has a multilayer structure by superposing an optical resin on one layer and polymerizing the optical resin.
【請求項7】 ガラス基材の表面に所望の形状の光学樹
脂層を接合形成してなる複合型光学素子において、リン
化合物を含む樹脂を光学樹脂に添加混合したものによっ
て、光学樹脂層を形成することを特徴とする請求項1〜
5のいずれか一項に記載の複合型光学素子。
7. A composite optical element comprising an optical resin layer having a desired shape bonded and formed on the surface of a glass substrate, wherein the optical resin layer is formed by adding and mixing a resin containing a phosphorus compound to the optical resin. The method according to claim 1, wherein
5. The composite optical element according to any one of 5 above.
【請求項8】 主鎖骨格が分岐を有する脂肪族炭化水素
であって、末端に官能基を2個有するウレタンアクリレ
ートまたはウレタンメタクリレートを含有する光硬化型
光学用樹脂組成物を、ガラス基材表面上で所望の形状で
硬化してなることを特徴とする複合型光学素子。
8. A photocurable optical resin composition comprising a urethane acrylate or urethane methacrylate having a branched main chain skeleton and having two functional groups at the terminal, and a glass substrate surface. A composite optical element characterized by being cured in the desired shape above.
【請求項9】 光硬化型光学用樹脂組成物が、末端官能
基間の脂肪族炭化水素の炭素数が3〜20であるウレタ
ンアクリレートまたはウレタンメタクリレートを含有す
ることを特徴とする請求項8記載の複合型光学素子。
9. The photocurable resin composition for optics contains urethane acrylate or urethane methacrylate in which an aliphatic hydrocarbon between terminal functional groups has 3 to 20 carbon atoms. Composite optical element.
【請求項10】 光硬化型光学用樹脂組成物が、ジイソ
シアネートに水酸基を1個有するアルコールを2分子反
応させて得られる2官能ウレタンアクリレートまたは2
官能ウレタンメタクリレートを含有することを特徴とす
る請求項8又は9記載の複合型光学素子。
10. A bifunctional urethane acrylate or a bifunctional urethane acrylate obtained by reacting two molecules of diisocyanate with an alcohol having one hydroxyl group in a photocurable optical resin composition.
10. The composite optical element according to claim 8, which contains a functional urethane methacrylate.
【請求項11】 光硬化型光学用樹脂組成物が、末端に
水酸基を2個有するジオールにモノイソシアネートを2
分子反応させて得られる2官能ウレタンアクリレートま
たは2官能ウレタンメタクリレートを含有することを特
徴とする請求項8又は9記載の複合型光学素子。
11. A photocurable resin composition for optics, comprising a diol having two hydroxyl groups at the end and a monoisocyanate of 2 units.
10. The composite optical element according to claim 8, which contains a bifunctional urethane acrylate or a bifunctional urethane methacrylate obtained by molecular reaction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5916402A (en) * 1996-02-21 1999-06-29 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for manufacturing optical element
US7510723B2 (en) 2001-03-02 2009-03-31 Ectopharma Limited Pesticides based on vicinal diols

Cited By (4)

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US5916402A (en) * 1996-02-21 1999-06-29 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for manufacturing optical element
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US8784855B2 (en) 2001-03-02 2014-07-22 Ectopharma Limited Pesticides based on vicinal diols
US9456601B2 (en) 2001-03-02 2016-10-04 Ectopharma Limited Pesticides based on vicinal diols

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