(57)【要約】【課題】本発明の課題は、光学素子として高い遠赤外線透過性と耐久性（耐熱性及び耐光性）を有し、加工性及び経済性に優れた赤外線検知用途の光学素子材料とその製造方法、及びそれを用いた赤外用光学素子を提供することである。【解決手段】本発明の光学素子材料は、赤外線を検知するセンサーを備えた装置に用いる光学素子材料であって、少なくとも、主剤及び硬化剤より構成される熱硬化性のアミノ樹脂組成物を含有し、かつ当該主剤の主鎖と硬化剤の主鎖が、いずれも、少なくとも飽和脂肪族炭化水素を含む基本骨格を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を検知するセンサーを備えた装置に用いる光学素子材料であって、
少なくとも、主剤及び硬化剤より構成される熱硬化性のアミノ樹脂組成物を含有し、かつ当該主剤の主鎖と硬化剤の主鎖が、いずれも、少なくとも飽和脂肪族炭化水素を含む基本骨格を有することを特徴とする光学素子材料。
【請求項２】
前記アミノ樹脂組成物が、前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にアミノ基を有するポリアミンを用いて構成されるウレア樹脂組成物であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子材料。
【請求項３】
前記アミノ樹脂組成物が、少なくとも前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にヒドロキシ基を有するポリオールを用いて構成されるウレタン樹脂組成物であることを特徴とする請求項１に記載の光学素子材料。
【請求項４】
前記主剤が、主鎖として、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光学素子材料。
【請求項５】
前記硬化剤が、主鎖として、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光学素子材料。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光学素子材料を製造する光学素子材料の製造方法であって、
主剤と硬化剤とを混合し、混合物を金型に充填した後、当該混合物に加熱処理を施して硬化させて、光学素子材料を製造することを特徴とする光学素子材料の製造方法。
【請求項７】
前記主剤と前記硬化剤との質量比が、１００：２０〜１００：１００の範囲内であることを特徴とする請求項６に記載の光学素子材料の製造方法。
【請求項８】
前記加熱処理が、加熱温度を６０〜１５０℃の温度範囲内とし、３〜１２時間の範囲内の加熱時間で熱硬化させることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光学素子材料の製造方法。
【請求項９】
前記アミノ樹脂組成物が、前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にアミノ基を有するポリアミンを用いて構成されるウレア樹脂組成物であることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の光学素子材料の製造方法。
【請求項１０】
前記アミノ樹脂組成物が、前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にヒドロキシ基を有するポリオールを用いて構成されるウレタン樹脂組成物であることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の光学素子材料の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の光学素子材料により作製したことを特徴とする赤外用光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い遠赤外線透過性と耐久性を有し、加工性及び経済性に優れた赤外線検知用途の光学素子材料とその製造方法、及びそれを用いた赤外用光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車や家電、セキュリティ等の様々な分野において、人を検知するために赤外線カメラが利用されている。例えば、自動車分野での夜間走行支援や歩行者検知、車内の乗員検知、セキュリティ分野での夜間監視、家電分野でのエアコン制御など、赤外線カメラの応用範囲は益々拡大している。
【０００３】
赤外線カメラは、被写体から放射された赤外線を、赤外透過性を有するレンズによって検出器の受光面上に結像させ、被写体の赤外像を映像として入出力する。一般に、赤外線カメラ用のレンズを形成するためには、被写体から放射される波長８〜１４μｍの赤外線を透過させる光学素子材料が必要とされている。また、赤外線カメラの応用範囲の拡大に伴って、より安価なレンズの開発が要望されている。
【０００４】
従来、波長８〜１４μｍの赤外線を透過させる光学素子材料としては、例えば、特開平０５−０２４８８０号公報、同０６−０９２６５２号公報等にはゲルマニウムを用いてレンズを成型する方法、特開２０１０−２４９９３１号公報等にはカルコゲナイドガラスを適用する方法、特開２０１０−１７００８１号公報には、結晶性シリコンを用いる方法が、それぞれ開示されている。そのほかの無機材料として、セレン化亜鉛、塩化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化セシウム等を光学素子材料として用いることが知られている。これらの無機材料の中では、特に、赤外光透過材料としてゲルマニウムが広く用いられている。
【０００５】
しかしながら、ゲルマニウム結晶は、材料自体が高価であることに加え、研磨あるいは精密旋盤等による切削加工方式によってレンズ加工するため、加工コストも高いという問題を抱えている。
【０００６】
そこで、ゲルマニウム結晶を用いた光学素子材料の問題に対し、下記のような検討がなされている。
【０００７】
例えば、遠赤外線レンズを構成するレンズの一部を、ゲルマニウム結晶の代わりに、オレフィン系樹脂を用いたレンズを適用することにより、ゲルマニウムを用いたレンズ枚数を削減し、コスト低減を図り、安価な赤外用レンズが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
一方、近年、ナノテクノロジー技術の進展により、樹脂等の有機材料（母材）中にナノメートルサイズもしくはサブミクロンサイズに微粒子化した無機粒子を混合して複合化することで、粗粒子や固体結晶では得られなかった特異な物性を得る微粒子複合化材料、いわゆるナノコンポジット材料の技術が注目を集めている。
【０００９】
とりわけ光学材料の分野では、無機粒子の粒子径を光の波長よりも小さくすることにより、通常では光を透過できなかった物質が、光を透過できるようになり、レンズとしての利用が期待できる。これらのナノコンポジット材料は、ガラス材料等の従来の光学材料に比べて成型加工がし易く、一般的に安価である。
【００１０】
中でも、赤外線用レンズにおいては、ナノコンポジット材料を用いることによる製造コストの引き下げ効果が著しく大きい。赤外線用レンズには、上記のように、従来、ゲルマニウムやカルコゲン化合物等が用いられているが、これらのレンズは、材料コスト、成形加工コスト共に、可視光線用のガラスレンズやプラスチックレンズより高価であり、赤外線検知装置や赤外線カメラ（赤外線撮像装置）等の赤外線を検知するセンサーを備えた装置が高価である最大の原因となっている。
【００１１】
ナノコンポジット材料を用いた光学レンズの一例として、赤外線透過性を有する樹脂材料、例えば、オレフィン樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル等のマトリックス樹脂中に、無機材料粒子として、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、フッ化バリウム等のナノザイズ粒子を分散させて成形した赤外透過部材が提案されている（例えば、特許文献２〜４参照。）。
【００１２】
しかしながら、上記で使用されているオレフィン樹脂、例えば、ポリエチレン樹脂は結晶性樹脂であるため、赤外線カメラの検出対象となる８〜１４μｍの波長領域、とりわけ、１３〜１４μｍの波長領域に、結晶性バンドと呼ばれる飽和脂肪族炭化水素のＣ−Ｈ変角振動に帰属される強い吸収があるため、レンズの様な厚みがあるバルク体では、上記吸収帯の影響を受け、赤外線の透過率が下がってしまうという問題を抱えている。
【００１３】
上記のようなポリエチレンの結晶性バンドの影響を無くすためには、完全非晶性のポリエチレンを作製すればよいと考えられるが、例えば、津山工業高等専門学校紀要（第１巻  第５号）に記載がみられるように、ポリエチレンは末端に立体障害の大きい官能基がなく、直鎖状の樹脂であるため、樹脂同士が規則性を持って高密度に配列し易く、完全非晶性にするのは不可能であるといわれている
従って、赤外用光学素子材料として、製造コストの低減と遠赤外領域での透過率を高めることを両立させることができる方法の開発が切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平１１−８４２３３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０１６８９号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０２７２６号公報
【特許文献４】特開２０１０−２０４２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、光学素子として高い遠赤外線透過性と耐久性（耐熱性及び耐光性）を有し、加工性及び経済性に優れた赤外線検知用途の光学素子材料とその製造方法、及びそれを用いた赤外用光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、赤外線を検知するセンサーを備えた装置に用いる光学素子材料として、少なくとも、主剤及び硬化剤より構成される熱硬化性のアミノ樹脂組成物を含有し、かつ当該主剤の主鎖と硬化剤の主鎖との主成分が、いずれも、少なくとも飽和脂肪族炭化水素を含む基本骨格を有することを特徴とする光学素子材料により、高い遠赤外線透過性と耐久性（耐熱性及び耐光性）を有し、加工性及び経済性に優れた赤外線検知用途の光学素子材料を実現することができることを見出し、本発明に至った。
【００１７】
すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。
【００１８】
１．赤外線を検知するセンサーを備えた装置に用いる光学素子材料であって、
少なくとも、主剤及び硬化剤より構成される熱硬化性のアミノ樹脂組成物を含有し、かつ当該主剤の主鎖と硬化剤の主鎖が、いずれも、少なくとも飽和脂肪族炭化水素を含む基本骨格を有することを特徴とする光学素子材料。
【００１９】
２．前記アミノ樹脂組成物が、前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にアミノ基を有するポリアミンを用いて構成されるウレア樹脂組成物であることを特徴とする第１項に記載の光学素子材料。
【００２０】
３．前記アミノ樹脂組成物が、少なくとも前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にヒドロキシ基を有するポリオールを用いて構成されるウレタン樹脂組成物であることを特徴とする第１項に記載の光学素子材料。
【００２１】
４．前記主剤が、主鎖として、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーであることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の光学素子材料。
【００２２】
５．前記硬化剤が、主鎖として、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーであることを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の光学素子材料。
【００２３】
６．第１項から第５項までのいずれか一項に記載の光学素子材料を製造する光学素子材料の製造方法であって、
主剤と硬化剤とを混合し、混合物を金型に充填した後、当該混合物に加熱処理を施して硬化させて、光学素子材料を製造することを特徴とする光学素子材料の製造方法。
【００２４】
７．前記主剤と前記硬化剤との質量比が、１００：２０〜１００：１００の範囲内であることを特徴とする第６項に記載の光学素子材料の製造方法。
【００２５】
８．前記加熱処理が、加熱温度を６０〜１５０℃の温度範囲内とし、３〜１２時間の範囲内の加熱時間で熱硬化させることを特徴とする第６項又は第７項に記載の光学素子材料の製造方法。
【００２６】
９．前記アミノ樹脂組成物が、前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にアミノ基を有するポリアミンを用いて構成されるウレア樹脂組成物であることを特徴とする第６項から第８項までのいずれか一項に記載の光学素子材料の製造方法。
【００２７】
１０．前記アミノ樹脂組成物が、前記主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にヒドロキシ基を有するポリオールを用いて構成されるウレタン樹脂組成物であることを特徴とする第６項から第８項までのいずれか一項に記載の光学素子材料の製造方法。
【００２８】
１１．第１項から第５項までのいずれか一項に記載の光学素子材料により作製したことを特徴とする赤外用光学素子。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光学素子として高い遠赤外線透過性と耐久性（耐熱性及び耐光性）を有し、加工性及び経済性に優れた赤外線検知用途の光学素子材料とその製造方法、及びそれを用いた赤外用光学素子を提供することができる。
【００３０】
本発明で規定する構成により、上記問題を解決することができた本発明の効果の発現機構については明確にはなっていないが、以下のように推察している。
【００３１】
本発明の遠赤外線透過性に優れた光学素子材料は、それを構成する主鎖の基本骨格がＣ−Ｃ又はＣ−Ｈの単結合のみで構成される飽和脂肪族炭化水素を主成分とする主剤と硬化剤より形成される、熱硬化性のアミノ樹脂組成物である。
【００３２】
このような飽和脂肪族炭化水素より構成される主剤及び硬化剤を主成分として使用することにより、それぞれの化合物を構成する主鎖及び官能基には、波長８〜１４μｍに吸収を持つ結合がなく、かつ熱硬化性樹脂であるため、三次元網目状に架橋構造が形成されるので、形成される樹脂としては、結晶化せず完全非晶性となり、結晶性バンドと呼ばれる１３〜１４μｍの吸収が消失するので、従来、用いられていたオレフィン樹脂（ポリエチレン樹脂）より遠赤外線領域における透過率上げることができる。
【００３３】
また、本発明の光学素子材料を構成する熱硬化性のアミノ樹脂組成物は、主剤及び硬化剤として、一般的に広く知られていて、入手が容易な飽和脂肪族単量体を用いることができ、例えば、主剤の飽和脂肪族モノマーとして、飽和脂肪族イソシアネート系化合物と、硬化剤の飽和脂肪族モノマーとして、飽和脂肪族アルコール系化合物又は飽和脂肪族アミン系化合物を用い、加熱工程により重合硬化した後、金型等を用いて成型することにより、材料としても低コストで、簡単な製造設備で作製することができ、製造コストの低減化と遠赤外領域での高い透過率を両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の光学素子材料の製造工程の一例を示すフロー図
【図２】本発明の光学素子材料により作製される赤外用光学素子を具備した赤外撮像装置の一部を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の光学素子材料は、赤外線を検知するセンサーを備えた装置に用いる光学素子材料であって、
少なくとも、主剤及び硬化剤より構成される熱硬化性のアミノ樹脂組成物を含有し、かつ当該主剤の主鎖と硬化剤の主鎖が、いずれも、少なくとも飽和脂肪族炭化水素を含む基本骨格を有することを特徴とし、光学素子として高い遠赤外線透過性と耐久性（耐熱性及び耐光性）を有し、加工性及び経済性に優れた赤外線検知用途の光学素子材料を実現することができる。この特徴は、請求項１から請求項１１に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００３６】
本発明の実施態様としては、本発明の目的とする上記効果をより発現できる観点から、アミノ樹脂組成物が、少なくとも、主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、硬化剤として末端にアミノ基を有するポリアミンを用いて構成されるウレア樹脂組成物であることが、遠赤外領域において、より優れた透過性を得ることができる点から好ましい。
【００３７】
また、アミノ樹脂組成物が、少なくとも主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、硬化剤として末端にヒドロキシ基を有するポリオールを用いて構成されるウレタン樹脂組成物であることが、同じく、遠赤外領域において、より優れた透過性を得ることができる点から好ましい。
【００３８】
また、アミノ樹脂組成物において、主剤が、主鎖として、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーを用いることにより、赤外領域で優れた透過性を得ることができるとともに、耐久性、特に、耐熱性に優れた光学素子材料を得ることができる観点から好ましい。
【００３９】
また、同様に、アミノ樹脂組成物において、硬化剤が、主鎖として、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーを用いることにより、赤外領域で優れた透過性を得ることができるとともに、耐久性、特に、耐熱性及び耐光性に優れた光学素子材料を得ることができる観点から好ましい。
【００４０】
また、本発明の光学素子材料を製造する光学素子材料の製造方法としては、主剤と硬化剤とを混合し、混合物を金型に充填した後、当該混合物に加熱処理を施して硬化させて、光学素子材料を製造することを特徴とする。
【００４１】
また、主剤と硬化剤の質量比が、１００：２０〜１００：１００の範囲内であること、あるいは、熱処理として、加熱温度を６０〜１５０℃の温度範囲内で、加熱時間を３〜１２時間の範囲内で熱硬化させることが、安定して製造することができる観点から好ましい。
【００４２】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本発明において示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００４３】
《光学素子材料》
本発明の光学素子材料は、前述のとおり、赤外線を検知するセンサーを備えた装置に用いる光学素子材料であり、主剤及び硬化剤より構成される熱硬化性のアミノ樹脂組成物を有し、当該主剤の主鎖と硬化剤の主鎖が、いずれも飽和脂肪族炭化水素であることを特徴する。以下、本発明の光学素子材料の各構成要素について説明する。
【００４４】
なお、本発明でいう主鎖とは、主剤あるいは硬化剤を構成する化合物において、鎖式化合物の炭素鎖で、炭化水素基を構成する炭素原子が最も数多く連続する鎖を意味する。すなわち、主剤あるいは硬化剤における最長の炭素鎖（２価以上の原子が複数の炭素間に挟まれていてもよい）を意味する。
【００４５】
また、一般に、アミノ樹脂とは、アミノ基を有する化合物と、アルデヒド類との重縮合物により形成される樹脂の総称であり、例えば、アニリン樹脂、メラミン樹脂、ウレア樹脂、ウレタン樹脂等が含まれるが、本発明に係る熱硬化性のアミノ樹脂組成物とは、主成分が飽和脂肪族炭化水素により構成されていることを特徴とするものであり、飽和脂肪族アミノ系化合物とアルデヒド系化合物とによる重縮合物（狭義でのアミノ樹脂）、ウレア樹脂、ウレタン樹脂が該当し、本発明では、これらの樹脂を総称して、本発明に係るアミノ樹脂組成物と称す。
【００４６】
一方、不飽和結合を有する化合物により主鎖を構成するアニリン樹脂及びメラミン樹脂は、本発明でいう主鎖が飽和脂肪族炭化水素により構成されているアミノ樹脂組成物とはその構成が異なり、本発明でいうアミノ樹脂組成物の対象外とする。
【００４７】
また、本発明においては、主剤の主鎖及び硬化剤の主鎖を構成する飽和脂肪族炭化水素の比率としては、いずれも、全モノマー単位の８０モル％以上であることが好ましく、さらに好ましくは９０モル％以上であり、特に好ましくは、９５モル％以上である。
【００４８】
また、本発明においては、本発明のアミノ樹脂組成物を構成する主剤あるいは硬化剤を構成する化合物の一単位を、モノマー、単量体又はプレポリマーと称し、それらの熱重合により形成される樹脂を、ポリマーあるいは樹脂組成物と称す。また、本発明に係る飽和脂肪族炭化水素と共に、不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを組み入れて構成する化合物をオリゴマーと称する。オリゴマーは、モノマーが１０〜１００単位の範囲内で構成される重合体（分子量として、約１万以下）であり、これらのモノマー単位が１０１以上、好ましくは１０００個以上で重合体を形成しているものをポリマーと称す。
【００４９】
〔１〕主剤
本発明でいう主剤とは、本発明に係る熱硬化性のアミノ樹脂組成物を構成する樹脂材料であり、少なくとも、主鎖が飽和脂肪族炭化水素から構成されていることを特徴する。
【００５０】
本発明に適用可能な主剤としては、特に制限はないが、末端部に、官能基として、イソシアネート基、アルデヒド基等を有する化合物が好ましく、特には、飽和脂肪族イソシアネート化合物が好ましい。
【００５１】
以下、本発明に適用可能な主鎖が飽和脂肪族炭化水素から構成される主剤の具体例を示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【００５２】
（１−１）飽和脂肪族イソシアネート化合物
両端部に、イソシアネート基（ＮＣＯ）を有する飽和脂肪族イソシアネート化合物としては、下記の化合物を挙げることができる。
【００５３】
Ａ−１：エチレンジイソシアネート
Ａ−２：１，４−テトラメチレンジイソシアネート
Ａ−３：１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート
Ａ−４：１，１２−ドデカンジイソシアネート
Ａ−５：２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート
Ａ−６：１，８−ジイソシアネート−４−イソシアナトオクタン
Ａ−７：４，４′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
Ａ−８：１，３−シクロブタンジイソシアネート
Ａ−９：１，３−シクロヘキサンジイソシアネート
Ａ−１０：１，４−シクロヘキサンジイソシアネート
Ａ−１１：１，３−シクロキシリレンジイソシアネート
Ａ−１２：３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート
Ａ−１３：１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン
Ａ−１４：ノルボルネートジイソシアネート
を挙げることができる。
【００５４】
（１−２）飽和脂肪族アルデヒド化合物
また、両端部に、アルデヒド基（ＣＨＯ）を有する飽和脂肪族アルデヒド化合物としては、
Ａ−１５：グルタルアルデヒド（１，５−ペンタンジオール）
を挙げることができる。
【００５５】
本発明に係る主剤は、従来公知の合成法により合成して得ることができ、また、多くの化合物は、市販品として広く販売されており、容易に入手することができる。
【００５６】
（１−３）オリゴマー
また、本発明に係る主剤においては、本発明の目的効果である遠赤外領域での透過性に影響を及ぼさない範囲で、主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーの他に、不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを組み入れ、オリゴマーとして用いることができる。
【００５７】
具体的には、主剤が主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーであり、さらに好ましくは、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９５〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜５モル％の範囲内で含有するオリゴマーである。
【００５８】
主剤のオリゴマー形成に用いることのできる不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーとしては、特に制限はないが、下記に示す、不飽和脂肪族イソシアネート化合物、芳香族イソシアネート化合物、エーテル結合含有イソシアネート化合物を挙げることができる。
【００５９】
〈１−３−１〉不飽和脂肪族イソシアネート化合物
不飽和脂肪族イソシアネート化合物としては、例えば
Ｂ−１：ジメチル− ｍ − イソプロペニルベンジルイソシアネート
Ｂ−２：イソシアネートエチルメタクリレート
等を挙げることができる。
【００６０】
〈１−３−２〉芳香族イソシアネート化合物
また、芳香族イソシアネート化合物としては、下記の化合物を挙げることができる。
【００６１】
Ｃ−１：１，３−フェニレンジイソシアネート
Ｃ−２：１，４−フェニレンジイソシアネート
Ｃ−３：１，５−ジイソシアネートナフタレン
Ｃ−４：３，３′−ジクロロ−４，４′−ジイソシアネートビフェニル
Ｃ−５：４，４′−ジイソシアネート−３，３′−ジメチルビフェニル
Ｃ−６：４，４′−ジイソシアネート−３，３′−ジメチルジフェニルメタン
Ｃ−７：メチレンジフェニル４，４′−ジイソシアネート
Ｃ−８：トルエン−２，６−ジイソシアネート
Ｃ−９：トルエン−２，４−ジイソシアネート。
【００６２】
〈１−３−３〉エーテル結合含有イソシアネート化合物
本発明に適用可能なエーテル結合含有イソシアネート化合物としては、例えば
Ｄ−１：ポリエーテルポリイソシアネート
を挙げることができる。
【００６３】
本発明に係る主剤においては、上記のように、主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーと共に、不飽和脂肪族モノマーを特定の範囲内で組み入れることにより、光学素子材料の耐熱性、耐光性及び機械的強度を向上させることができる。
【００６４】
また、主剤を構成する主鎖に、飽和脂肪族炭化水素モノマーと共に、芳香族モノマーを特定の範囲内で組み入れることにより、光学素子材料の耐熱性、耐光性及び機械的強度がさらに向上させることができる。
【００６５】
また、主剤を構成する主鎖に、飽和脂肪族炭化水素モノマーと共に、エーテル結合モノマーを組み入れ、オリゴマーとすることにより、光学素子材料に柔軟性を付与させることができる。
【００６６】
〔２〕硬化剤
本発明でいう硬化剤とは、上記説明した主剤に作用し、主には、ウレア結合やウレタン結合を形成し、本発明に係る熱硬化性のアミノ樹脂組成物を構成する材料であり、少なくとも、主鎖が飽和脂肪族炭化水素から構成されていることを特徴する。
【００６７】
本発明に適用可能な硬化剤としては、特に制限はないが、末端部に、官能基として、ヒドロキシ基、アミノ基を有する化合物（ポリオール、ポリアミン）が好ましく、特には、アルコール系飽和脂肪族化合物、アミン系飽和脂肪族化合物が好ましい。
【００６８】
以下、本発明に適用可能な主鎖が飽和脂肪族炭化水素から構成される硬化剤の具体例を示すが、これらの化合物に限定されるものではない。
【００６９】
（２−１）アルコール系飽和脂肪族化合物
硬化剤として適用可能な、端部にヒドロキシ基（ＯＨ）を有するアルコール系飽和脂肪族化合物としては、下記の化合物を挙げることができる。
【００７０】
Ｅ−１：１，２−ブタンジオール
Ｅ−２：１，２−デカンジオール
Ｅ−３：１，２−ドデカンジオール
Ｅ−４：１，２−ヘプタンジオール
Ｅ−５：１，２−ヘキサデカンジオール
Ｅ−６：１，２−ヘキサンジオール
Ｅ−７：１，２−ノナンジオール
Ｅ−８：１，２−オクタンジオール
Ｅ−９：１，２−ペンタンジオール
Ｅ−１０：１，２−テトラデカンジオール
Ｅ−１１：１，３−ブタンジオール
Ｅ−１２：１，３−プロパンジオール
Ｅ−１３：１，４−ブタンジオール
Ｅ−１４：１，５−ペンタンジオール
Ｅ−１５：１，６−ヘキサンジオール
Ｅ−１６：１，７−ヘプタンジオール
Ｅ−１７：１，８−オクタンジオール
Ｅ−１８：１，９−ノナンジオール
Ｅ−１９：１，１０−デカンジオール
Ｅ−２０：１，１２−ドデカンジオール
Ｅ−２１：１，１６−ヘキサデカンジオール
Ｅ−２２：２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−２３：２，２−ジイソアミル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−２４：２，２−ジイソブチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−２５：２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−２６：２，２−ジ−ｎ−オクチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−２７：２，３−ブタンジオール
Ｅ−２８：２，４−ジエチル−１，５−ペンタンジオール
Ｅ−２９：２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール
Ｅ−３０：２，４−ペンタンジオール
Ｅ−３１：２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール
Ｅ−３２：２，５−ヘキサンジオール
Ｅ−３３：２−アミノ−１，３−プロパンジオール
Ｅ−３４：２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−３５：２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−３６：２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−３７：２−エチル−１，３−ヘキサンジオール
Ｅ−３８：２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール
Ｅ−３９：２−メチル−１，３−ヘキサンジオール
Ｅ−４０：２−プロピル−２−メチル−１，３−ヘキサンジオール
Ｅ−４１：２−メチル−２，４−ペンタンジオール
Ｅ−４２：３−（ジエチルアミノ）−１，２−プロパンジオール
Ｅ−４３：３−（ジメチルアミノ）−１，２−プロパンジオール
Ｅ−４４：３，６−ジチア−１，８−オクタンジオール
Ｅ−４５：３，７−ジチア−１，９−ノナンジオール
Ｅ−４６：３−アミノ−１，３−プロパンジオール
Ｅ−４７：３−メチル−１，３−ブタンジオール
Ｅ−４８：３−メチル−１，５−ペンタンジオール
Ｅ−４９：３−メチルアミノ−１，２−プロパンジオール
Ｅ−５０：Ｎ，Ｎ′−ビス（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン
Ｅ−５１：ペンタエリスリトール
Ｅ−５２：ピナコール
Ｅ−５３：トリメチロールエタン
Ｅ−５４：トリメチロールプロパン
Ｅ−５５：α−チオグリセロール
Ｅ−５６：１，２−シクロドデカンジオール
Ｅ−５７：１，２−シクロヘキサンジオール
Ｅ−５８：１，３−アダマンタンジオール
Ｅ−５９：１，３−シクロヘキサンジオール
Ｅ−６０：１，３−シクロペンタンジオール
Ｅ−６１：１，４−シクロヘキサンジオール
Ｅ−６２：２，２，４，４，−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール
Ｅ−６３：２，５−ジヒドロキシ−１，４−ジチアン。
【００７１】
（２−２）アミン系飽和脂肪族化合物
硬化剤として適用可能な、端部にアミノ基（ＮＨ２）を有するアミン系飽和脂肪族化合物としては、下記の化合物を挙げることができる。
【００７２】
Ｆ−１：１，６−ジアミノヘキサン
Ｆ−２：１，２−ジアミノ−２−メチルプロパン
Ｆ−３：１，２−ジアミノプロパン
Ｆ−４：１，３−ジアミノ−２−プロパノール
Ｆ−５：１，３−ジアミノペンタン
Ｆ−６：１，３−ジアミノプロパン
Ｆ−７：１，４−ジアミノブタン
Ｆ−８：１，５−ジアミノペンタン
Ｆ−９：１，７−ジアミノヘプタン
Ｆ−１０：１，８−ジアミノオクタン
Ｆ−１１：１，９−ジアミノノナン
Ｆ−１２：１，１０−ジアミノデカン
Ｆ−１３：１，１１−ジアミノウンデカン
Ｆ−１４：１，１２−ジアミノドデカン
Ｆ−１５：２，２−ジメチル−１，３−プロパンジアミン
Ｆ−１６：２，６−ジアミノピメリック酸
Ｆ−１７：２−メチル−１，３−プロパンジアミン
Ｆ−１８：２−メチル−１，５−ペンタンジアミン
Ｆ−１９：１，２−シクロヘキサンジアミン
Ｆ−２０：１，３−ビス（アミノメチル）−シクロヘキサン
Ｆ−２１：１，３−シクロヘキサンジアミン
Ｆ−２２：１，４−ビス（アミノメチル）−シクロヘキサン
Ｆ−２３：１，４−シクロヘキサンジアミン
Ｆ−２４：４、４′−メチレンビス（２−メチルシクロヘキシルアミン）
Ｆ−２５：４、４′−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）。
【００７３】
（２−３）オリゴマー
また、本発明に係る硬化剤においても、上記説明した主剤と同様に、本発明の目的効果である遠赤外領域での透過性に影響を及ぼさない範囲で、主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーの他に、不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを組み入れ、オリゴマーとして用いることができる。
【００７４】
具体的には、硬化剤が主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーを９０〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜１０モル％の範囲内で含有するオリゴマーであり、さらに好ましくは、飽和脂肪族炭化水素モノマーを９５〜９９モル％の範囲内で含有し、かつ不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを、総量で１〜５モル％の範囲内で含有するオリゴマーである。
【００７５】
硬化剤のオリゴマー形成に用いることのできる不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーとしては、特に制限はないが、アルコール系飽和脂肪族化合物と共にオリゴマーを形成する場合には、下記に示す、不飽和脂肪族アルコール、芳香族アルコール、エーテル結合含有アルコールを挙げることができる。
【００７６】
また、アミン系飽和脂肪族化合物と共にオリゴマーを形成する場合には、下記に示す、不飽和脂肪族アミン、芳香族アミン、エーテル結合含有アミンを挙げることができる。
【００７７】
〈２−３−１〉不飽和脂肪族アルコール
Ｇ−１：シス−２−ブテン−１，４−ジオール
Ｇ−２：トランス−２−ブテン−１，４−ジオール
Ｇ−３：３−ブテン−１，２−ジオール
Ｇ−４：２−ブチン−１，４−ジオール
Ｇ−５：２−アリル−１，４−ブタンジオール
Ｇ−６：３−アリルオキシ−１，２−プロパンジオール
Ｇ−７：１，４−シクロヘキセンジオール
Ｇ−８：１−シクロへキセン−４，４−ビスメタノール
Ｇ−９：５−ノルボルネン−２，３−ジメタノール。
【００７８】
〈２−３−２〉芳香族アルコール
Ｈ−１：ジヒドロキシナフタレン
Ｈ−２：トリヒドロキシナフタレン
Ｈ−３：テトラヒドロキシナフタレン
Ｈ−４：ジヒドロキシベンゼン
Ｈ−５：ベンゼントリオール
Ｈ−６：ビフェニルテトラオール
Ｈ−７：ピロガロール
Ｈ−８：（ヒドロキシナフチル）ピロガロール
Ｈ−９：トリヒドロキシフェナントレン
Ｈ−１０：ビスフェノールＡ〔２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〕
Ｈ−１１：ビスフェノールＦ〔ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン）〕
Ｈ−１２：キシリレングリコール
Ｈ−１３：テトラブロムビスフェノールＡ〔２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニルニル）プロパン〕
〈２−３−３〉エーテル結合含有アルコール
Ｉ−１：ポリエチレングリコール
Ｉ−２：ポリプロピレングリコール
Ｉ−３：ポリプロピレントリオール
Ｉ−４：ポリプロピレンテトラオール
Ｉ−５：ポリテトラメチレングリコール
Ｉ−６：ポリテトラメチレントリオール。
【００７９】
〈２−３−４〉不飽和脂肪族アミン
Ｊ−１：アリルアミン
Ｊ−２：ジアリルアミン。
【００８０】
〈２−３−５〉芳香族アミン
Ｋ−１：テトラクロロ−ｐ−キシレンジアミン
Ｋ−２：ｍ−キシレンジアミン
Ｋ−３：ｐ−キシレンジアミン
Ｋ−４：ｍ−フェニレンジアミン
Ｋ−５：ｏ−フェニレンジアミン
Ｋ−６：ｐ−フェニレンジアミン
Ｋ−７：２,４−ジアミノアニゾール
Ｋ−８：２,４−トルエンジアミン
Ｋ−９：２,４−ジアミノジフェニルメタン
Ｋ−１０：４,４′−ジアミノジフェニルメタン
Ｋ−１１：４,４′−ジアミノ−１,２−ジフェニルエタン
Ｋ−１２：２,４−ジアミノジフェニルスルホン
Ｋ−１３：４,４′−ジアミノジフェニルスルホン
Ｋ−１４：ｍ−アミノフェノール
Ｋ−１５：ｍ−アミノベンジルアミン
Ｋ−１６：ベンジルジメチルアミン
Ｋ−１７：２−(ジメチルアミノメチル)フェノール
Ｋ−１８：トリエタノールアミン
Ｋ−１９：メチルベンジルアミン
Ｋ−２０：α−(ｍ−アミノフェニル)エチルアミン
Ｋ−２１：α−(ｐ−アミノフェニル)エチルアミン
Ｋ−２２：ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタン
Ｋ−２３：α，α′−ビス(４−アミノフェニル)−ｐ−ジイソプロピルベンゼン
Ｋ−２４：１，５−ジアミノナフタレン
Ｋ−２５：４，４′−ジアミノジフェニル
Ｋ−２６：２，７−ジアミノフルオレン。
【００８１】
〈２−３−６〉エーテル結合含有アミン
Ｌ−１：トリエチレングリコールジアミン
Ｌ−２：テトラエチレングリコールジアミン
Ｌ−３：ジエチレングリコールビス(プロピルアミン)
Ｌ−４：ポリオキシプロピレンジアミン
Ｌ−５：ポリオキシプロピレントリアミン。
【００８２】
本発明に係る硬化剤においては、上記のように、主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーと共に、不飽和脂肪族モノマーを特定の範囲内で組み入れることにより、光学素子材料の耐熱性、耐光性及び機械的強度を向上させることができる。
【００８３】
また、硬化剤を構成する主鎖に、飽和脂肪族炭化水素モノマーと共に、芳香族モノマーを特定の範囲内で組み入れることにより、光学素子材料の耐熱性、耐光性及び機械的強度がさらに向上させることができる。
【００８４】
また、硬化剤を構成する主鎖に、飽和脂肪族炭化水素モノマーと共に、エーテル結合モノマーを組み入れ、オリゴマーとすることにより、光学素子材料に柔軟性を付与させることができる。
【００８５】
〔３〕アミノ樹脂組成物
本発明の光学素子材料を構成する熱硬化性のアミノ樹脂組成物としては、主剤の主鎖と硬化剤の主鎖が、いずれも、少なくとも飽和脂肪族炭化水素で構成されていることを特徴とする。
【００８６】
また、本発明に係る主剤あるいは硬化剤においては、前記説明したように、本発明の目的効果である遠赤外領域での透過性に影響を及ぼさない範囲で、主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーの他に、不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを組み入れ、オリゴマーとして用いることができる。
【００８７】
本発明に係る熱硬化性のアミノ樹脂組成物としては、上記条件を満たせば特に制限はないが、本発明においては、特に、下記に示す構成からなる樹脂組成物群を適用することが好ましい。
【００８８】
（３−１）アミノ基含有化合物とホルムアルデヒドとの重縮合物
アミノ樹脂に分類される一種であり、主剤を構成するプレポリマーとしてアルデヒド基を有する飽和脂肪族アルデヒド化合物、例えば、前記（１−２）に例示したＡ−１５（グルタルアルデヒド（１，５−ペンタンジオール））と、硬化剤を構成するプレポリマーとして、前記（２−２）に例示したアミン系飽和脂肪族化合物（例示化合物Ｆ−１〜Ｆ２５）を、所望の比率で混合した後、熱処理による重縮合により、調製することができるアミノ樹脂を挙げることができる。
【００８９】
（３−２）ウレア樹脂
本発明においては、アミノ樹脂組成物が、主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、前記硬化剤として末端にアミノ基を有するポリアミンを用いて構成されるウレア樹脂組成物であることが好ましい態様である。
【００９０】
主剤として末端にイソシアネート基を有する飽和脂肪族化合物であるプレポリマーとしては、例えば、前記（１−１）に記載した飽和イソシアネート化合物（例えば、例示化合物Ａ−１〜Ａ−１４）を挙げることができ、硬化剤として末端にアミノ基を有する飽和脂肪族化合物であるポリアミンとしては、前記（２−２）に記載したアミン系飽和脂肪族化合物（例えば、例示化合物Ｆ−１〜Ｆ２５）を挙げることができる。
【００９１】
例えば、本発明に係るウレア樹脂は、下記の反応式に従って調製することができる。
【００９２】
【化１】
2017114918.tif 000003
【００９３】
本発明に係るウレア樹脂組成物においては、主剤と硬化剤の構成比率としては、特に制限はないが、質量比としては、主剤（イ）：硬化剤（ロ）＝１００：２０〜１００：１００の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１００：３０〜１００：７０の範囲内である。また、主剤の官能基であるイソシアネート基に対する、硬化剤の官能基であるアミノ基の当量比として、０．２〜１．０の範囲内となるように主剤と硬化剤の配合比を設定することが好ましく、より好ましくは０．３〜０．７の範囲内である。
【００９４】
主剤の官能基に対する硬化剤の官能基の当量比が０．２以上であれば、加熱により十分な重合反応が進行し、所望の分子量より構成される樹脂組成物を調製することができ、耐熱性等の耐久性に優れ、高い遠赤外線透過性を備えた樹脂組成物を得ることができる。また、主剤の官能基に対する硬化剤の官能基の当量比が１．０以下であれば、過度にならず、十分に安定な重合反応とすることができ、三次元網目構造を安定して形成することができ、硬化時の熱収縮を抑制でき、光学素子材料を形成した際の表面におけるシワやクラックの発生を防止することができる。
【００９５】
（３−３）ウレタン樹脂
本発明においては、アミノ樹脂組成物が、主剤として末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、硬化剤として末端にヒドロキシ基を有するポリオールを用いて構成されるウレタン樹脂組成物であることが好ましい態様である。
【００９６】
主剤として末端にイソシアネート基を有する飽和脂肪族化合物であるプレポリマーとしては、例えば、前記（１−１）に記載した飽和イソシアネート化合物（例えば、例示化合物Ａ−１〜Ａ−１４）を挙げることができ、硬化剤として末端にヒドロキシ基を有する飽和脂肪族化合物であるポリオールとしては、前記（２−１）に記載したアルコール系飽和脂肪族化合物（例えば、例示化合物Ｅ−１〜Ｅ−６３）を挙げることができる。
【００９７】
例えば、本発明に係るウレタン樹脂は、下記の反応式に従って調製することができる。
【００９８】
【化２】
2017114918.tif 000004
【００９９】
本発明に係るウレタン樹脂組成物においては、主剤と硬化剤の構成比率としては、特に制限はないが、質量比としては、主剤（イ）：硬化剤（ロ）＝１００：２０〜１００：１００の範囲内であることが好ましく、より好ましくは１００：３０〜１００：７０の範囲内である。また、主剤の官能基であるイソシアネート基に対する、硬化剤の官能基であるヒドロキシ基の当量比として、０．２〜１．０の範囲内となるように主剤と硬化剤の配合比を設定することが好ましく、より好ましくは０．３〜０．７の範囲内である。
【０１００】
《光学素子材料の製造方法》
本発明の光学素子材料を用いた赤外用光学素子の作製方法について、図１に従い説明する。
【０１０１】
図１は、本発明の光学素子材料及び赤外用光学素子の製造工程の一例を示すフロー図である。
【０１０２】
（工程ａ：主剤及び硬化剤の準備）
はじめに、主剤及び硬化剤のモノマーを準備する。主剤あるいは硬化剤としては、飽和脂肪族炭化水素単独で構成されているモノマーを用いるほかに、耐久性向上の観点から、前記説明した、主鎖に飽和脂肪族炭化水素モノマーの他に、不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを組み入れ、オリゴマーとして用いてもよい。
【０１０３】
（工程ｂ：主剤及び硬化剤の混合、溶解）
次いで、工程ａで準備した主剤及び硬化剤を、所定の比率、例えば、質量比として１００：１０〜１００：１００の範囲内で混合及び溶解して、ブレンド組成物を調製する。この時、混合及び溶解を補助する目的で、５０℃以下での加熱や、必要に応じて有機溶媒等を添加することもできる。
【０１０４】
（工程ｃ：金型への充填）
次いで、工程ｂで調製したブレンド組成物を、例えば、下記の図２で記載のようなレンズ形状を有する金型へ注入、充填させる。
【０１０５】
（工程ｄ：加熱成型処理）
本発明に係る主剤と硬化剤により構成されるアミノ樹脂組成物は、加熱により三次元網目構造を形成する熱硬化性樹脂組成物であり、金型に充填したブレンド組成物に対し、一定の温度で加熱して、硬化させる。加熱処理条件としては、加熱温度としては６０〜１５０℃の範囲内であり、加熱時間としては、３〜１２時間の範囲内であることが好まし。また、成形時には、必要に応じて、加圧処理を施してもよい。
【０１０６】
（工程ｅ：赤外用光学素子（例えば、レンズ類。））
熱硬化が完了した後、冷却を行って、赤外用光学素子（例えば、レンズ類。）を作製することができる。
【０１０７】
《赤外用光学素子の用途》
本発明の赤外用光学素子は、車載用、監視用、セキュリティ用、家電用、工場品質管理用分野等で、例えば、車載用として夜間走行支援や歩行者検知、車内の乗員検知、セキュリティ分野での夜間監視、家電分野でのエアコン制御などの赤外線カメラや、赤外線センサー、赤外画像処理装置、赤外レーザー等の赤外線を利用する装置の赤外レンズ、防塵プレート、遠赤外透過フィルター等に適用することができる。
【０１０８】
以下に、本発明の赤外用光学素子を具備した撮像装置の光学系の一例を示す。
【０１０９】
図２は、本発明の光学素子材料により作製される赤外用光学素子を具備した赤外線撮像装置（赤外線カメラ）の光学系の一例を示す概略断面図である。
【０１１０】
図２に示す撮像装置１の光学系は、物体側より順に、凸面を向けた正メニスカス形状の第１レンズ２と、第２レンズ３と、封止ガラス４と、ボロメーター、サーモパイル、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）等を用いた赤外センサー５（撮像素子）により、構成されている。
【０１１１】
図２に示す光学系は、半画角が１５．５°、ＦＮｏ．１．１の２枚構成の光学系であり、赤外センサー５の撮像面側に、遠赤外画像を形成する。
【０１１２】
図２に例示した構成においては、第１レンズ２及び第２レンズ３がともに本発明の光学素子材料により構成されている赤外用光学素子（レンズ）である。
【０１１３】
また、本発明の赤外用光学素子（レンズ）の最外面を、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）コートなどの超硬質膜で被覆することにより、表面強度が増強され、耐環境性が向上し、レンズに傷が入いらず、雨水、ガス、汚れ等からレンズ表面を保護することができ、メンテナンスがし難い場所に設置される監視カメラ用として、有効になる。
【実施例】
【０１１４】
以下、実施例を挙げて本発明を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。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。
【０１１５】
実施例１
《主剤の準備》
（主剤Ｍ−１の準備）
飽和脂肪族アルデヒド化合物として、前記例示化合物Ａ−１５（グルタルアルデヒド（１，５−ペンタンジオール））を、主剤Ｍ−１として準備した。
【０１１６】
（主剤Ｍ−２の準備）
ブチルグリシジルエーテル（表１には、＊１と記載。）を、主剤Ｍ−２として準備した。
【０１１７】
（主剤Ｍ−３〜Ｍ−５の準備）
飽和脂肪族炭化水素以外の主剤として、不飽和脂肪族イソシアネート化合物として例示化合物Ｂ−２（イソシアネートエチルメタクリレート）、芳香族イソシアネート化合物として例示化合物Ｃ−１（１，３−フェニレンジイソシアネート）、エーテル結合含有イソシアネート化合物として例示化合物Ｄ−１（１，３−フェニレンジイソシアネート）を、それぞれ主剤Ｍ−３〜Ｍ−５とした。
【０１１８】
（主剤Ｍ−６〜Ｍ−９の準備）
本発明に係る飽和脂肪族炭化水素の主剤として、表１に記載の例示化合物Ａ−３、Ａ−１、Ａ−７、Ａ−１１を、それぞれ主剤Ｍ−６〜Ｍ−９として準備した。
【０１１９】
（主剤Ｍ−１０の調製）
飽和脂肪族炭化水素として例示化合物Ａ−３（１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート）を９１モル％、不飽和脂肪族イソシアネート化合物として例示化合物Ｂ−２（イソシアネートエチルメタクリレート）を４モル％、芳香族モノマーとして例示化合物Ｃ−１（１，３−フェニレンジイソシアネート）を５モル％となる構成比で混合した後、特開２０１０−１７３３２５号公報の実施例に記載の方法に従って、オリゴマーを調製した。なお、主剤Ｍ−１０は、モノマー単位数が６０となる条件で反応させて、オリゴマーを調製した。
【０１２０】
〈オリゴマーにおけるモル％の測定〉
オリゴマーにおける各成分のモル比率は、Ｂｒｕｋｅｒ社製のＮＭＲ（Ｂｉｏｓｐｉｎ  Ａｄｖａｎｃｅ  ６００）を用いて、１Ｈ−ＮＭＲを測定した。
【０１２１】
測定サンプルの約３０ｍｇを、直径が５ｍｍのＮＭＲ用試料管に秤量し、約０．５ｍｌの重水素化溶媒を添加して、溶解する。次いで、約０．１ｍｌの無水トリフルオロ酢酸を添加し、測定用溶液とした。
【０１２２】
１Ｈ−ＮＭＲ測定の各シグナルの強度比より、モル％を算出した。飽和脂肪族モノマーはδ１〜２、不飽和脂肪族はδ５、芳香族モノマーはδ７、エーテル結合含有モノマーはδ０．５である。
【０１２３】
（主剤Ｍ−１１〜Ｍ−２１の調製）
オリゴマーである上記主剤Ｍ−１０の調製において、飽和脂肪族炭化水素の種類と添加量、不飽和脂肪族イソシアネート化合物である例示化合物Ｂ−２の添加量、芳香族モノマーの種類と添加量、エーテル結合モノマーである例示化合物Ｄ−１の添加量を、それぞれ表１に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、オリゴマーである主剤Ｍ−１１〜Ｍ−２１を調製した。
【０１２４】
上記調製した主剤Ｍ−１〜Ｍ−２１の構成を、表１に示す。
【０１２５】
【表１】
2017114918.tif 000005
【０１２６】
《硬化剤の準備》
（硬化剤Ｈ−１の準備）
芳香族モノマーとして、前記例示化合物Ｈ−１０（ビスフェノールＡ〔２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〕）を、硬化剤Ｈ−１として準備した。
【０１２７】
（硬化剤Ｈ−２〜Ｈ−４の準備）
飽和脂肪族炭化水素以外の硬化剤として、不飽和脂肪族アミンとして例示化合物Ｊ−２（ジアリルアミン）、芳香族アミンとして例示化合物Ｋ−１（テトラクロロ−ｐ−キシレンジアミン）、エーテル結合含有アミンとして例示化合物Ｌ−１（トリエチレングリコールジアミン）を、それぞれ硬化剤Ｈ−２〜Ｈ−４とした。
【０１２８】
（硬化剤Ｈ−５〜Ｈ−７の準備）
飽和脂肪族炭化水素以外の硬化剤として、不飽和脂肪族アルコールとして例示化合物Ｇ−３（３−ブテン−１，２−ジオール）、芳香族アルコールとして例示化合物Ｈ−４（ジヒドロキシベンゼン）、エーテル結合含有アルコールとして例示化合物Ｉ−２（ポリプロピレングリコール）を、それぞれ硬化剤Ｈ−５〜Ｈ−７とした。
【０１２９】
（硬化剤Ｈ−８〜Ｈ−１０の準備）
本発明に係る飽和脂肪族炭化水素のアミン系の硬化剤として、表２に記載の例示化合物Ｆ−１、Ｆ−７、Ｆ−１８を、それぞれ硬化剤Ｈ−８〜Ｈ−１０として準備した。
【０１３０】
（硬化剤Ｈ−１１〜Ｈ−１４の準備）
本発明に係る飽和脂肪族炭化水素のアルコール系の硬化剤として、表２に記載の例示化合物Ｅ−３、Ｅ−１５、Ｅ−２８、Ｅ−４１を、それぞれ硬化剤Ｈ−１１〜Ｈ−１４として準備した。
【０１３１】
（硬化剤Ｈ−１５の調製）
飽和脂肪族炭化水素として例示化合物Ｆ−１（１，６−ジアミノヘキサン）を９５モル％、不飽和脂肪族アミンとして例示化合物Ｊ−２（ジアリルアミン）を７モル％となる構成比で混合した後、特開２０１０−１７３３２５号公報の実施例に記載の方法に従って、オリゴマーを調製した。なお、硬化剤Ｈ−１５は、モノマー単位数が６０となる条件で反応させて、オリゴマーを調製した。
【０１３２】
（硬化剤Ｈ−１６〜Ｈ−２２の調製）
オリゴマーである上記硬化剤Ｈ−１５の調製において、飽和脂肪族炭化水素の種類と添加量、不飽和脂肪族モノマーの種類と添加量、芳香族モノマーの種類と添加量、エーテル結合モノマーの種類と添加量を、それぞれ表２に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、オリゴマーである硬化剤Ｈ−１６〜Ｈ−２２を調製した。
【０１３３】
表２に、各硬化剤の構成を示す。
【０１３４】
【表２】
2017114918.tif 000006
【０１３５】
《赤外用光学素子材料の作製》
（赤外用光学素子材料１の作製：比較例）
上記調製した主剤Ｍ−１（官能基：アルデヒド基）を１００質量部と、硬化剤Ｈ−１を５０質量部を混合した後、所定サイズの板状サンプルを形成することができる金型に注入し、９５℃で８時間の加熱を行い、その後冷却して、幅２０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの板状のフェノール樹脂より構成される赤外用光学素子材料１を作製した。
【０１３６】
（赤外用光学素子材料２〜９の作製：比較例）
上記赤外用光学素子材料１の作製において、主剤は本発明に係る主鎖が飽和脂肪族炭化水素より構成される材料を用いるが、硬化剤は、本発明で非該当の構造を有する化合物を用いて、表３に記載の組み合わせで、比較例の赤外用光学素子材料２〜９を作製した。
【０１３７】
（赤外用光学素子材料１０〜１２の作製：比較例）
上記赤外用光学素子材料１の作製において、主剤は本発明で非該当の構造を有する化合物を用い、硬化剤としては本発明に係る主鎖が飽和脂肪族炭化水素より構成される材料を用いて、表３に記載の組み合わせで、比較例の赤外用光学素子材料１０〜１２を作製した。
【０１３８】
（赤外用光学素子材料１３〜２６の作製：本発明）
上記赤外用光学素子材料１の作製において、主剤及び硬化剤として、表３に記載の本発明で規定する主鎖が飽和脂肪族炭化水素より構成される化合物を用いた以外は同様にして、赤外用光学素子材料１３〜２６を作製した。
【０１３９】
赤外用光学素子材料１４〜２６において、主剤としてはすべて端部にイソシアネート基を有するプレポリマーを用い、硬化剤として端部にアミノ基を有するポリアミンにより作製した赤外用光学素子材料は、ウレア樹脂であり、硬化剤として端部にヒドロキシ基を有するポリオールにより作製した赤外用光学素子材料は、ウレタン樹脂である。
【０１４０】
（赤外用光学素子材料２７〜３８の作製：本発明）
上記赤外用光学素子材料１４の作製において、主剤をモノマーであるＭ−６に代えて、表４に記載のオリゴマーから構成されるＭ−１０〜Ｍ−２１に変更した以外は同様にして、赤外用光学素子材料２７〜３８を作製した。
【０１４１】
（赤外用光学素子材料３９〜４６の作製：本発明）
上記赤外用光学素子材料１４の作製において、硬化剤をモノマーであるＨ−８に代えて、表４に記載のオリゴマーから構成されるＨ−１５〜Ｈ−２２に変更した以外は同様にして、赤外用光学素子材料３９〜４６を作製した。
【０１４２】
（赤外用光学素子材料４７〜５０の作製：本発明）
上記赤外用光学素子材料１４の作製において、主剤（Ｍ−６）と硬化剤（Ｈ−８）の混合比率を表４に記載の条件に変更した以外は同様にして、赤外用光学素子材料４７〜５０を作製した。
【０１４３】
（赤外用光学素子材料５１〜５４の作製：本発明）
上記赤外用光学素子材料１８の作製において、主剤（Ｍ−６）と硬化剤（Ｈ−１２）の混合比率を表４に記載の条件に変更した以外は同様にして、赤外用光学素子材料５１〜５４を作製した。
【０１４４】
（赤外用光学素子材料５５の作製：比較例）
特開２０１０−２０１６８９号公報の段落（００１３）〜（００２４）に記載の方法に従って、樹脂材料がポリエチレンで、微粒子が０．３μｍの塩化ナトリウム微粒子から構成されるナノコンポジット材料である赤外用光学素子材料５５（幅２０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの板状）を作製した。
【０１４５】
《赤外用光学素子材料の評価》
〔遠赤外線透過性の評価〕
上記作製したプレート状の各赤外用光学素子材料について、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製のＦＴ−ＩＲ（Ｎｉｃｏｌｅｔ  ｉＳ１０）を用い、波長域として８〜１４μにおける平均透過率を測定し、下記の基準に従って、遠赤外線透過性を評価した。
【０１４６】
◎：遠赤外線平均透過率が、５０％以上である
○：遠赤外線平均透過率が、３０％以上、５０％未満である
△：遠赤外線平均透過率が、２０％以上、３０％未満である
×：遠赤外線平均透過率が、２０％未満である
〔耐熱性の評価〕
作製直後と、１５０℃で１６８時間の強制加熱処理を施した赤外用光学素子材料について、下記の方法に従って、イエローインデックスＹＩを測定した。
【０１４７】
各赤外用光学素子材料について、日立製作所製の分光光度計Ｕ−３２００と付属の彩度計算プログラム等を用いて、色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求め、下式に従ってイエローインデックス値ＹＩを求めた。
【０１４８】
イエローインデックス値＝１００（１．２８Ｘ−１．０６Ｚ）／Ｙ
次いで、作製直後のイエローインデックス値に対する、強制加熱処理後のイエローインデックス値の上昇幅を求め、下記の基準に従って耐熱性を評価した。
【０１４９】
◎：イエローインデックス値の上昇幅が、４．０未満である
○：イエローインデックス値の上昇幅が、４．０以上、８．０未満である
△：イエローインデックス値の上昇幅が、８．０以上、１２．０未満である
×：イエローインデックス値の上昇幅が、１２．０以上である
以上により得られた結果を、表３及び表４に示す。
【０１５０】
【表３】
2017114918.tif 000007
【０１５１】
【表４】
2017114918.tif 000008
【０１５２】
表３及び表４に記載の結果より明らかなように、主剤及び硬化剤から構成され、いずれも、少なくとも飽和炭化水素から構成されているアミノ樹脂組成物からなる赤外用光学素子材料は、比較例に対し、遠赤外線透過性に優れていることがわかる。
【０１５３】
また、本発明で規定する飽和炭化水素から構成されている主剤又は硬化剤に対し、不飽和脂肪族モノマー、芳香族モノマー、又はエーテル結合含有モノマーを付加したオリゴマーとすることにより、耐久性（耐熱性）がさらに向上していることがわかる。
【０１５４】
実施例２
《赤外用光学素子への適用》
図２に記載の第１レンズ及び第２レンズを、それぞれ実施例１に記載の各赤外用光学素子材料により作製し、これを図２に記載構成の遠赤外用の撮像装置に組み込み、遠赤外光領域における撮像状態を確認した結果、本発明の赤外用光学素子材料は、良好な遠赤外線透過性を発現し、赤外線検知用途の光学素子として優れた特性を備えていることを確認することができた。
【符号の説明】
【０１５５】
１  撮像装置
２  第１レンズ（遠赤外用光学素子）
３  第２レンズ（遠赤外用光学素子）
４  封止ガラス
５  赤外センサー（撮像素子）
【図１】
2017114918.tif 000009
【図２】
2017114918.tif 000010