JPH04174402A - 赤外線吸収フィルターおよびその製造方法 - 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、重合成形により得られる赤外線吸収フィルタ
ーとその製造方法に関する。

従来技術とその問題点 一般に、赤外線吸収剤を含有させた樹脂であるプラスチ
ック製赤外線吸収フィルターは従来からよく知られてい
るものである。

また、そのフィルターの成形方法として、透明支持体上
に赤外線吸収剤を含有させた樹脂液をコーティングする
方法（コーティング法）、樹脂ペレットと赤外線吸収剤
とを混練したものを射出する方法（混練射出法）などが
主に用いられている。

しかしながら、コーティング法は、基板と成形させる赤
外線吸収層との密着性に問題があり、複雑な形状の基板
には採用できない。また、混練射比法は、樹脂温度を高
（設定する必要があり、これにより樹脂に含有されてい
る赤外線吸収剤が熱分解し、赤外線吸収剤の性能劣化が
引き起こされる。

さらに、コーティング法を用いて光学素子に赤外線吸収
層である多層膜を設けた場合には、特定波長と入射光に
おける吸収波長にズレが生じ、結果として上記光学素子
の誤作動発生の原因となる。

一方、無機物単結晶を用いて光学素子の赤外線吸収フィ
ルターとした場合には、上記のようなズレは解消される
ものの、この場合に用いる無機物単結晶が潮解性である
ため、水晶フィルターで外部とのシーリングを行なう必
要があり、コスト面などにおいて不利なものとなる。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記従来技術の問題点に鑑み鋭意研究を重
ねた結果、赤外線吸収剤を含有させた合成樹脂組成物を
、さらに重合、硬化せしめることにより優れた赤外線吸
収フィルターが得られることを見出した。

即ち本発明は、下記の赤外線吸収フィルターおよびその
製造方法を提供するものである；［１］（ｉ）アミニウ
ム系赤外線吸収剤０．０１〜５重量部 （ｉｉ）メタクリル酸メチル単独重合体１００重量部、
またはメタクリル酸メチルとアクリル酸エステルとの共
重合体１００重量部 （ｉｉｉ）重合開始剤０．１〜１０重量部からなる重合
硬化物であって、該重合硬化物の粘度平均分子量が５０
０００乃至７４０００００であることを特徴とする赤外
線吸収フィルター。

■　メタクリル酸メチル単独重合体１００重量部または
メタクリル酸メチルとアクリル酸エステルとの共重合体
１００重量部にアミニウム系赤外線吸収剤０．０１〜５
重量部を含有させ、ついで重合開始剤０．１〜１０重量
部の存在下で成形型内で重合させ、硬化させることを特
徴とする赤外線吸収フィルターの製造方法。

以下、本発明の赤外線吸収フィルターとその製造方法に
ついて詳細に説明する。

公知の方法によって、市販のメタクリル酸メチル、ある
いはメタクリル酸メチルとアクリル酸エステルとを予備
重合させ、固形分２０〜４０％、粘度２００〜５００ｃ
ｐｓ　（３０℃）程度のシラツブをつくり、これを本発
明の原料である合成樹脂とする。

ついで、上記合成樹脂にアミニウム系赤外線吸収剤を添
加混合した後、重合開始剤を加えて合成樹脂組成物とし
、これを常法に従って型内で成形する。より具体的には
、例えば、合成樹脂組成物を２枚のガラス板に挟まれた
シリコンパツキン中へ流し込み、８０℃程度で３時間程
度重合させることにより、粘度平均分子量が５００００
乃至７４０００００の硬化物としたものを本発明の赤外
線吸収フィルターとする。

本発明で用いる合成樹脂としては、光学的に優れている
メタクリル酸メチルの単独重合体、またはメタクリル酸
メチルとアクリル酸エステルとの共重合体を用いる。

これらの合成樹脂は、固形分２０〜４０％、粘度２００
〜５００ｃｐｓ　（３０°Ｃ）の条件下で用いることが
好ましい。

また、メタクリル酸メチルとアクリル酸エステルを用い
る場合のその重量比は９．５：０．５〜８：２程度とす
る。

アクリル酸エステルは、透明性に優れ、ラジカル重合が
可能なものはすべて使用することができ、例えば（メタ
）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メ
タ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、
（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル
酸２−エチルエキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、
（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸グリ
シジルなどを挙げることができる。

つぎに、本発明で用いる赤外線吸収剤としては、公知の
アミニウム系赤外線吸収剤を使用することができ、下記
構造式 で示されるアミニウム系赤外線吸収剤 ［ｒＫａｙａｓｏｒｂｌＲＧ−００３Ｊ　　（日本化薬
社製）として市販されている］などが具体例として例示
できる。

上記アミニウム系赤外線吸収剤の含有量は、合成樹脂１
００重量部に対して０．０１〜５重量部、好ましくは０
．１〜１重量部である。０．０１重量部を下回る場合に
は赤外線の吸収が小さくなり充分な効果が得られず、５
重量部を上回る場合には可視光域での光線透過率が低く
なり、実用に供することが不可能となる。

尚、上記以外の赤外線吸収剤、例えば金属錯体系、アン
トラキノン系などの赤外線吸収剤を用いると、これらが
ラジカル重合触媒により分解されてしまい、実質的な効
果を得ることができないので本発明には不適である。

また、重合開始剤は、一般に使用されているものを用い
ることができ、例えば有機酸化物としては、過酸化ベン
ゾイル、過酸化ラウロイル、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ
へキサヒドロテレフタレート、ｔ−アミルペルオキシ２
−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルペルオキシ２−エ
チルヘキノエートなどを、アゾ化合物としては、アゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビス−４−メトキシ−２゜
４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロへキサノ
ン−１−カルボニトリルなどを、その他過酸化物あるい
は過硫酸塩と還元剤の組み合わせによるレドックス触媒
などを例示することができる。

上記重合開始剤の含有量は、上記の合成樹脂１００重量
部に対して０．０１〜１０重量部程度である。

また、上記重合開始剤の存在下で重合させて得られる硬
化物の粘度平均分子量は、５００００乃至７４００００
０とする。粘度平均分子量が５００００を下回る場合に
は、良好な固体物性が充分得られず、機械的強度の低下
などが起こるので好ましくない。これに対して、分子量
が大きすぎる場合は特に問題はなく、当該粘度平均分子
量が５００００以上であれば、本発明の効果は達成され
、当該粘度平均分子量の上限は、物性には実質的に関与
しない。しかしながら、実用上、工業的に得られるもの
は７４０００００までのものである。またミ粘度平均分
子量の測定方法としては、次の方法によった。即ち、ま
ず得られた硬化物を溶媒に溶解させ、その時の濃度（Ｃ
）および比粘度（η、２）を用いて下記の式により固有
粘度〔η〕を求める。

〔η）−（ｃ）　−（ηｓｐ）　／　（ｃ）つづいて、
固有粘度〔η〕を用いて下記の式より粘度平均分子ｉｔ
　（Ｍ、　）を算出した。

〔η）　−ＫＭ、’ （但し、Ｋおよびαは、ポリマーと溶媒の組み合わせで
決定される定数） 発明の効果 本発明の赤外線吸収フィルターは、粘度平均分子量が５
００００以上の重合体であるので、複雑な形状のものが
作成可能で、しかも重合（硬化）温度が使用する赤外線
吸収剤の分解温度以下であるので該吸収剤の性能に悪影
響を及ぼすことはない。

また、光学素子（ＣＣＤ素子など）に用いる場合、本発
明赤外線吸収フィルターがもつ性質即ち光学歪み、樹脂
むらなどのない優れた光学的安定性により、入射光の入
射角に左右されずに特定波長の光を吸収することができ
且つ無機物単結晶などでは必要なシーリングが不要とな
る。

そのほか、ガラスのように割れることなく、軽量で、安
価でしかも生産性に優れているなどのさまざまな利点を
もちそなえていることにより、電荷結合素子（ＣＣＤ素
子）、フォトダイオード、発光ダイオードなどの光学（
変換）素子の波長感度特性補償用の光学フィルターおよ
びノイズリダクションに用いることができ、また熱線遮
断を利用した溶接用防護メガネ、自動車、航空機などの
車窓あるいは植物の生育制御にも応用することができる
。

実施例 以下、実施例を示し、本発明の特徴とするところをより
一層明瞭にする。

実施例１ 市販のメタクリル酸メチルを精製後、アゾビスイソブチ
ロニトリルの存在下で重合を制御し、固形分２５％、粘
度３２０ｃｐｓ　（：３０°Ｃ）のンラップをつくった
。

つぎに上記メタクリル酸メチルシラツブ１００重量部に
対してアミニウム系赤外線吸収剤ｒＫａｙａｓｏｒｂｌ
ＲＧ−００３Ｊ　　（Ｂ本化薬社製）ヲ０．１部を添加
混合した後、重合開始剤としてｔ−アミルペルオキシ２
−エチルヘキサノエート４重量部を加えた合成樹脂組成
物を、２枚のガラス板の間に挾まれたシリコンパツキン
中へ流し込み、８０℃、３時間で重合させ、粘度平均分
子量８５３００、直径３０１１１１Ｄ％厚さ２ｍｍのキ
ャスト板が得られた。このキャスト板を歪計で調べたと
ころ、その歪みは認められなかった。また、このキャス
ト板の分光特性を第１図に示す。

実施例２ アミニウム系赤外線吸収剤の添加量を０．２重量部とし
た以外は、実施例１と同様の操作により行ない、粘度平
均分子ｆｆ１９１０００、直径３ｏＩＩＩ１１１厚す２
ｍ１Ｉｌのキャスト板を得た。このキャスト板ヲ歪計で
調べたところ、その歪みは認められなかった。また、こ
のキャスト板の分光特性を第２図に示す。

実施例３ メタクリル酸メチル１００重量部の代わりにメタクリル
酸メチル８０重量部とアクリル酸メチル２０重量部とし
た以外は、実施例２と同様の操作により行ない、粘度平
均分子量８９０００．直径３０ｍｍ、厚さ２ＩＩＩ１１
のキャスト板を得た。このキャスト板を歪計で調べたと
ころ、その歪みは認められなかった。また、このキャス
ト板の分光特性を第３図に示す。

実施例４ メタクリル酸メチル１００重量部の代わりにメタクリル
酸メチル８０重量部とアクリル酸エチル２０重量部とし
た以外は、実施例２と同様の操作により行ない、粘度平
均分子量９３０００、直径３０ｍ＋ｎ、厚さ２ｍｍのキ
ャスト板を得た。このキャスト板を歪計で調べたところ
、その歪みは認められなかった。また、このキャスト板
の分光特性を第４図に示す。

以上、実施例１乃至４における分光特性により、本発明
の赤外線吸収フィルターは、赤外線域をよく吸収してい
て非常に優れていることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１で得られた赤外線吸収フィルターで
あるキャスト板における分光特性図である。 第２図は、実施例２で得られた赤外線吸収フィルターで
あるキャスト板における分光特性図である。 第３図は、実施例３で得られた赤外線吸収フィルターで
あるキャスト板における分光特性図である。 第４図は、実施例４で得られた赤外線吸収フィルターで
あるキャスト板における分光特性図である。 （以　上） 平成２年１２月１９日 特許庁長官　　植　松　　　敏　殿 １　事件の表示 ・　平成２年特許願第３０３２４０号 ２　発明の名称 赤外線吸収フィルターおよびその製造方法３　補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 日本非球面レンズ株式会社 ４代理人 大阪市中央区平野町２−１−２沢の鶴ビルｆｉＦＯ６（
２０３）　０９４１ 自　　　　発 ６　補正の対象 明細書中「発明の詳細な説明」の項 ７　補正の内容 補正の内容 １、明細書第３頁第９行「無機物単結晶」とあるのを「
リン酸ガラスに金属イオンが含有したもの（以下、単に
リン酸ガラスとする）」と訂正する。 ２、明細書第３頁第１１行「無機物単結晶」とあるのを
「リン酸ガラス」と訂正する。 ３、明細書第１１頁第２行「無機物単結晶など」とある
のを「リン酸ガラスなど」と訂正する。 （以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］（ｉ）アミニウム系赤外線吸収剤０．０１〜５重
   量部 （ｉｉ）メタクリル酸メチル単独重合体１００重量部、
   またはメタクリル酸メチルとアクリル酸エステルとの共
   重合体１００重量部 （ｉｉｉ）重合開始剤０．１〜１０重量部 からなる重合硬化物であって、該重合硬化物の粘度平均
   分子量が５００００乃至７４０００００であることを特
   徴とする赤外線吸収フィルター。 ［２］メタクリル酸メチル単独重合体１００重量部また
   はメタクリル酸メチルとアクリル酸エステルとの共重合
   体１００重量部にアミニウム系赤外線吸収剤０．０１〜
   ５重量部を含有させ、ついで重合開始剤０．１〜１０重
   量部の存在下で成形型内で重合させ、硬化させることを
   特徴とする赤外線吸収フィルターの製造方法。