JPH10158400A - 光学用レンズ - Google Patents

光学用レンズ

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JPH10158400A
JPH10158400A JP31588896A JP31588896A JPH10158400A JP H10158400 A JPH10158400 A JP H10158400A JP 31588896 A JP31588896 A JP 31588896A JP 31588896 A JP31588896 A JP 31588896A JP H10158400 A JPH10158400 A JP H10158400A
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JP
Japan
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optical
optical lens
hydrocarbon group
group
silicone resin
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Pending
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JP31588896A
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English (en)
Inventor
Takao Shimizu
隆男 清水
Yoshinari Shizukuda
能成 雫田
Nobuyuki Hiruma
信幸 昼間
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 安定した、優れた光学特性を有し、簡略な製
法且つ高い生産性で、低コストで得られる光学レンズ。 【解決手段】 下記平均組成式で示されるオルガノポリ
シロキサンを含有する付加硬化型で、硬化後のJIS−
A硬度が85以上の、シリコーン樹脂組成物からなる光学
用レンズ。Rn(C6H5)mSiO(4-n-m)/2 [Rは同種又は異種
の置換もしくは非置換の脂肪族又は脂環式一価炭化水素
基で、Rの 0.1〜50モル%が脂肪族不飽和炭化水素基で
あり、n,mは1≦n+m<2かつ0.05≦m/(n+
m)≦0.8 を満たす正数である。]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ光学系、同
ファインダー系、ビデオカメラ、ビデオプロジェクタ
ー、双眼鏡、ルーペ、複写機光学系、プリンタの光学系
などの各種OA機器及び光学関連機器に使用される光学
用レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記各種のOA機器及び光学関連機器に
使用される光学用レンズ材料としては、優れた透明性、
高屈折、低分散性、低複屈折などの基本的な光学特性を
中心にクリーン、耐摩耗性、低吸水性、耐熱性、高い強
度、耐候性などの一般的特性が要求されている。従来は
無機ガラス材料からなる光学用レンズが使用されてお
り、そしてこれらはほぼ上記の特性を満たしていた。
【0003】近年、上述の各種OA機器及び光学関連機
器市場は個人ユーザ向けに拡大されており、各種OA機
器及び光学関連機器の小型化、軽量化、低コスト化そし
てファッション性などが非常に強く要望されるようにな
ってきた。これらの要望に応えるためには、光学用レン
ズとして前述の特性に加えて更に加工性、耐衝撃性など
のより多くの特性を満足させることが必要になってき
た。従来の無機ガラス材料からなる光学用レンズは、前
述の基本的な光学特性や耐候性などは非常に優れている
が、加工性が悪いので、非球面加工等の複雑な形状の加
工が困難であるため、各種OA機器及び光学関連機器の
目的に合った光学系を形成させる場合、多くのレンズを
必要とした。このため小型化、軽量化、低コスト化など
の目的を十分に満足させ得ない場合が多かった。
【0004】そこで光学用無機ガラス材料に替わって光
学用樹脂材料、例えばPMMA、PC、PS、ジエチレ
ングリコールビスアリルカーボネート(CR−39)、ポ
リシクロヘキシルメタクリレート(PCHMA)、ポリ
- 4−メチルペンテン、非晶性脂環型ポリオレフィン、
多環ノルボルネン系ポリマーといった材料を使用した光
学用レンズが開発され使用されるようになった。これら
の樹脂材料を用いた光学用レンズは透明性は良好であ
り、非球面形状等の複雑な形状を成形させることも比較
的可能なため、各種OA機器及び光学関連機器の光学系
を形成する際無機ガラス材料の光学用レンズよりも簡略
な構成にすることが可能となった。これにより各種OA
機器及び光学関連機器及び光学関連機器の小型化が可能
となった。
【0005】しかし上述の光学用樹脂材料を原料とする
光学用レンズは、なお低耐熱性、高吸水性による光学特
性の不安定、高い複屈折などの欠点及び複屈折を低減さ
せるため成形条件が複雑となることによる生産性の低
下、高価格などといった欠点を有しているため、光学用
レンズとしては一長一短であり、十分満足する樹脂材料
がないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
多くの問題点を解決するものであって、光学的基本特性
が優れ、簡単な装置で生産可能で且つ高い生産性を以て
得られる各種OA機器及び光学関連機器用の光学用レン
ズを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らが鋭意研究を行った結果、下記平均組成
式(1)で示されるオルガノポリシロキサンを含有する
付加硬化型であって、硬化後のJIS−A硬度が85以上
の、シリコーン樹脂組成物からなる光学用レンズを使用
すれば、光学系の小型化が可能となり、また従来の樹脂
材料からなる光学用レンズよりも複屈折の低いものが得
られ、従って解像度の優れた光学レンズが得られること
を見出し本発明を完成させた。 Rn(C6H5)mSiO(4-n-m)/2 (1) [ここで、Rは同種又は異種の置換もしくは非置換の脂
肪族又は脂環式一価炭化水素基で、Rの 0.1〜50モル%
が脂肪族不飽和炭化水素基であり、n,mは1≦n+m
<2かつ0.05≦m/(n+m)≦0.8 を満たす正数であ
る。]
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳しく説明す
る。本発明に使用するシリコーン樹脂は上記平均組成式
(1)で示され、硬化後のJIS−A硬度が85以上の、
オルガノポリシロキサンを含有する付加硬化型シリコー
ン樹脂である。ここで、Rは好ましくは炭素数1〜20、
特に好ましくは炭素数1〜10の同種又は異種の非置換も
しくは置換の脂肪族又は脂環式一価炭化水素基であり、
このような炭化水素基としてメチル基、エチル基、プロ
ピル基等のアルキル基、シクロアルキル基などの飽和炭
化水素基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニ
ル基などの不飽和炭化水素基、3,3,3−トリフルオ
ロプロピル基等のハロゲン原子置換炭化水素基、シアノ
基置換炭化水素基などが例示される。そしてRの 0.1〜
50モル%が不飽和炭化水素基であることが必要で、好ま
しくは1〜20モル%が脂肪族不飽和炭化水素基、より好
ましくはアルケニル基である。不飽和炭化水素基の含有
量が 0.1モル%未満であると硬化後のシリコーン樹脂と
してこの場合に必要な硬度が得られなくなる。また、不
飽和炭化水素基含有量が50モル%を超えると架橋点が多
くなり過ぎるため、硬化後のシリコーン樹脂が脆くな
り、光学用レンズとして必要な強度が保てなくなる。ま
たn,mは1≦n+m<2で、フェニル基の含有量は全
有機基の5〜80モル%[0.05≦m/(n+m)≦0.8
]、特に5〜50モル%であることが好ましく、フェニ
ル基がこの範囲内にあれば、光学レンズとしての透明性
を損なわず、光学レンズとして必要な強度を保持でき、
コスト低下に寄与できるという三点が達成できる。
【0009】本発明において用いられる付加硬化型シリ
コーン樹脂組成物は(a)上記平均組成式(1)で示さ
れるオルガノポリシロキサン、(b)常温で液体のオル
ガノハイドロジェンポリシロキサン、(c)付加反応触
媒を主成分とするものであり、更に必要に応じてシリコ
ーン樹脂組成物の硬化物の硬度を前記範囲に調整した
り、組成物の粘度等を調整するために、(d)常温で液
状の生ゴムであって、1分子中に2個以上のアルケニル
基を含むオルガノポリシロキサンを添加することが好ま
しい。
【0010】(b)成分のオルガノハイドロジェンポリ
シロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖
メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチ
ルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロ
ジェンポリシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイド
ロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン、両末端ジ
メチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサ
ン・メチルハイドロジェンポリシロキサン共重合体、両
末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポ
リシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端
トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシ
ロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン
共重合体、(CH3)2HSiO1/2 単位とSiO4/2単位とからなる
共重合体、(CH3)3SiO1/2単位と (CH3)2HSiO1/2単位とSi
O4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2 単位とSi
O4/2単位と (C6H5)3SiO1/2単位とからなる共重合体など
が挙げられる。
【0011】(b)成分のオルガノハイドロジェンポリ
シロキサンの配合量は、(a)成分のオルガノポリシロ
キサン 100重量部に対して1〜50重量部、特に5〜30重
量部とすることが好ましい。配合量が1重量部未満であ
るとこれを原料とした光学用レンズが十分な硬度が得ら
れない場合があり、また50重量部を超えるとこれを原料
とした光学用レンズが脆くなり、十分な強度が得られな
い場合がある。(c)成分の付加反応触媒としては、白
金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価ア
ルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯
体、白金ビスアセトアセテート、パラジウム系触媒、ロ
ジウム系触媒などが挙げられる。なお、この付加反応触
媒の配合量は触媒量とすればよい。
【0012】(d)成分の1分子中に少なくとも2個の
アルケニル基を含有する液状またはの生ゴム状のオルガ
ノポリシロキサンとしては、両末端ジメチルビニルシリ
ル基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルビニ
ルシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン・メチルビニル
シロキサン共重合体、両末端ジメチルビニルシリル基封
鎖ジメチルポリシロキサン・ジフェニルシロキサン・メ
チルビニルシロキサン共重合体、両末端メチルフェニル
ビニルシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン・ジフェニ
ルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、両末
端ジメチルビニルシリル基封鎖メチル(3,3,3−ト
リフルオロプロピル)ポリシロキサンなどが挙げられ
る。 この(d)成分のオルガノポリシロキサンの配合
量は(a)成分のオルガノポリシロキサン 100重量部に
対して 100重量部以下、特に光学用レンズとしての強度
を阻害しないためには50重量部以下とすることが好まし
い。
【0013】更に、上記成分以外に組成物の流動性を調
節したり、光学用レンズとしての機械的強度を向上させ
るために、組成物の透明性を妨げない範囲内で充填剤を
配合してもよいし、必要に応じて耐熱剤、難燃剤、可塑
剤などを配合してもよい。充填剤としては、沈殿シリ
カ、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、ヒュームド酸化チ
タンなどの補強性充填剤が挙げられる。これらの充填剤
はそのまま用いても、ヘキサメチルジシラザン、トリメ
チルクロロシラン、ポリメチルシロキサン等の有機ケイ
素化合物で表面処理したものを用いてもよい。尚、上記
シリコーン樹脂組成物は、その硬化物のJIS−A硬度
が85以上、特に90以上であることが光学用レンズとして
好ましい。本発明におけるシリコーン樹脂を用いて光学
用レンズを成形する方法としては、注入成形、射出成
形、押出成形、トランスファー成形などの適宜の成形法
により成形することが可能である。成形温度は各原料の
シリコーン樹脂組成物の種類、配合量により適宜選択す
ることができる。
【0014】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0015】(実施例1)下記平均組成式(2)で示さ
れるオルガノポリシロキサン 100重量部、下記平均組成
式(3)で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキ
サン10重量部、塩化白金酸のイソプロパノール溶液(白
金含有量0.20重量%) 1.2重量部を混合し、真空撹拌に
より脱泡してシリコーン樹脂組成物を調製した。 (CH3)1.02(C6H5)0.40(CH2=CH)0.08SiO1.25 (2) (CH3)3SiO-[(CH3)2SiO]3-[(CH3)HSiO]3 -[(C6H5)2SiO]4-Si(CH3)3 (3) このシリコーン樹脂組成物をレンズ成形用金型に注入
し、 150℃で5分間加熱し、レンズ成形品を得た。この
レンズ成形品を用いて屈折率、複屈折率、耐候性を、ま
た光線透透過率、吸水率及び熱変形温度は別途試験片を
調製し各々下記測定方法により測定し結果を表1に示し
た。
【0016】(比較例1)光学用PMMA樹脂[三菱レ
イヨン(株)製アクリペット]を用いて実施例1と同様
のレンズ成形品を射出成形法により成形した。測定方法
は実施例1と同様に行い結果を表1に示した。 (比較例2)光学用PC樹脂[三菱ガス化学(株)製ユ
ーピロン]を用いて実施例1と同様のレンズ成形品を射
出成形法によって成形した。測定方法は実施例1と同様
に行い結果を表1に示した。
【0017】
【表1】
【0018】各特性の測定方法 屈折率;複屈折率:デジタル屈折計を用いて測定した。 吸水率:JIS K 7209(プラスチックの吸水率の測定法)
に準拠し50×50×3mmの試験片を用いて測定した。 熱変形温度:JIS K 7207(硬質プラスチックの荷重撓み
温度の測定法)に準拠し幅4mm 高さ10mm長さ110mmの試
験片を用いて測定した。 光線透透過率:JIS K 7105(プラスチックの光学的特性
試験方法)に準拠し50×50×3mm の試験片を用いて測定
した。スガ試験機械(株)製試験機SM-3型により実施し
た。 耐候性:スガ試験機械(株)製サンシャインウエザーメ
ーターにより、時間の経過による変色の有無を調べた。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、光学的基本特性に優
れ、低複屈折で且つ簡略な製造装置で高い生産性の各種
OA機器及び光学関連機器に使用可能な光学用レンズを
得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記平均組成式(1)で示されるオルガ
    ノポリシロキサンを含有する付加硬化型で、硬化後のJ
    IS−A硬度が85以上の、シリコーン樹脂組成物からな
    る光学用レンズ。 Rn(C6H5)mSiO(4-n-m)/2 (1) [ここで、Rは同種又は異種の置換もしくは非置換の脂
    肪族又は脂環式一価炭化水素基で、Rの 0.1〜50モル%
    が脂肪族不飽和炭化水素基であり、n,mは1≦n+m
    <2かつ0.05≦m/(n+m)≦0.8 を満たす正数であ
    る。]
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