JP2001208901A - Low birefringent optical resin material, its manufacturing method and its application - Google Patents

Low birefringent optical resin material, its manufacturing method and its application

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JP2001208901A
JP2001208901A JP2000021811A JP2000021811A JP2001208901A JP 2001208901 A JP2001208901 A JP 2001208901A JP 2000021811 A JP2000021811 A JP 2000021811A JP 2000021811 A JP2000021811 A JP 2000021811A JP 2001208901 A JP2001208901 A JP 2001208901A
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JP
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resin material
optical
optical resin
polymer
low birefringence
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JP2000021811A
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Yasuhiro Koike
康博 小池
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical resin material which is composed of a polymer resin and in which the birefringence is reduced without sacrificing its characteristics and its manufacturing method, and to provide various useful materials or articles by applying the optical resin material. SOLUTION: The low birefringent optical resin material is made by alignment treatment of a transparent polymer resin material in a state in which molecular alignment suppressing particles with a size smaller than the wavelength of light are mixed in the transparent polymer resin material. The molecular alignment suppressing particles are particles composed of a substance with isotropic polarization or particles with isotropy in shape. The extent of alignment produced in the polymer chain of the polymer resin material is suppressed due to the existence of the molecular alignment suppressing particles, and as a result, the birefringence induced by the alignment treatment is reduced. The optical resin material is advantageously used in a liquid crystal element or in an optical disc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低複屈折性光学樹
脂材料に関し、詳しくは複屈折性が低減化されて実質的
に複屈折性を示さず、あるいは複屈折性を示してもその
程度が低い光学樹脂材料、その製造方法、並びにその応
用に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low birefringence optical resin material, and more particularly, to a material having reduced birefringence and substantially no birefringence, or a degree to which birefringence is exhibited. The present invention relates to an optical resin material having a low content, a production method thereof, and an application thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に光学樹脂材料においては、その原
因を含めて広く知られているように、その実際の加工方
法に従って複屈折性を生じる。すなわち、光学樹脂材料
として通常使用される高分子樹脂の殆どすべての場合
に、そのポリマーを形成するモノマーが屈折率に起因す
る光学的異方性を有しているため、このモノマーにおけ
る光学的異方性が、一定方向に配列あるいは配向された
ポリマーよりなる光学樹脂材料において発現され、その
結果として複屈折性が生じる。
2. Description of the Related Art Generally, in an optical resin material, birefringence is generated according to an actual processing method as widely known including its cause. That is, in almost all cases of a polymer resin generally used as an optical resin material, since the monomer forming the polymer has optical anisotropy due to the refractive index, the optical difference in this monomer is high. Anisotropy is exhibited in an optical resin material made of a polymer arranged or oriented in a certain direction, resulting in birefringence.

【0003】具体的に説明すると、重合反応により生成
した状態のままの高分子樹脂は複屈折性を示さない。こ
れは、そのポリマー鎖がランダムに絡み合った状態であ
ってポリマー鎖に配向が生じていないからである。すな
わち、この状態では、各モノマーの光学的異方性が相互
に打ち消されるので、高分子樹脂としては複屈折性が発
現されない。然るに、そのような高分子樹脂が射出成形
や押出し成形のような成形工程を経ると、その際に加え
られる外力などにより、ランダムであったポリマー鎖が
配向される結果、得られる高分子樹脂は複屈折性を示す
ものとなる。
[0003] Specifically, a polymer resin produced by a polymerization reaction does not exhibit birefringence. This is because the polymer chains are randomly entangled, and no orientation occurs in the polymer chains. That is, in this state, since the optical anisotropy of each monomer is mutually canceled, the polymer resin does not exhibit birefringence. However, when such a polymer resin undergoes a molding process such as injection molding or extrusion molding, the random polymer chains are oriented by external force or the like applied at that time, and as a result, the obtained polymer resin is It shows birefringence.

【0004】図1は、高分子樹脂の配向されたポリマー
鎖の状態と、これにより発現される複屈折性についての
説明図である。この図に示されているように、成形工程
を経た高分子樹脂は、通常、そのポリマー鎖を形成する
多数の結合単位1が体積的に特定の配向方向に沿って結
合した状態にある。ここに、結合単位は、モノマーの1
分子による単位であって、図では矩形の図形によって表
されており、配向方向は図の左右方向とされている。そ
して、上記のように、光学樹脂材料として使用される高
分子樹脂の殆どすべてにおいて、各結合単位1は屈折率
に関して光学的異方性を有している。すなわち、配向方
向に平行な方向の偏波成分に関する屈折率nprと、配向
方向に垂直な方向(図で上下方向)の偏波成分に関する
屈折率nvtとが異なった状態となっている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the state of oriented polymer chains of a polymer resin and the birefringence exhibited thereby. As shown in this figure, the polymer resin that has undergone the molding step is generally in a state in which a large number of bonding units 1 forming the polymer chain are volumetrically bonded along a specific orientation direction. Here, the bonding unit is one of the monomers.
It is a unit based on molecules, and is represented by a rectangular figure in the figure, and the orientation direction is the horizontal direction in the figure. And, as described above, in almost all of the polymer resins used as the optical resin materials, each bonding unit 1 has optical anisotropy with respect to the refractive index. That is, the refractive index npr regarding the polarization component in the direction parallel to the orientation direction is different from the refractive index nvt regarding the polarization component in the direction perpendicular to the orientation direction (vertical direction in the figure).

【0005】このような光学的異方性は、よく知られて
いるように屈折率楕円体で表現することができる。図1
において、各結合単位lに記されている楕円マーク2は
その表記方式に従ったものである。例えば、ポリメチル
メタクリレート(PMMA)の場合には、メチルメタク
リレートの分子による結合単位〔−CH2 −C(C
3 )(COOCH3 )−〕の屈折率は、配向方向につ
いて相対的に小さく、配向方向と垂直な方向について相
対的に大きくてnpr<nvtであり、従って、図2に示さ
れているように、マクロスケールで見た時の屈折率楕円
体3は縦長のものとなる。このように、配向方向に平行
な方向の偏波成分に関する屈折率nprと、配向方向に垂
直な方向の偏波成分に関する屈折率nvtとが異なる場合
における両者の差Δn(=npr−nvt)は複屈折値と呼
ばれている。
[0005] Such optical anisotropy can be represented by a refractive index ellipsoid as is well known. FIG.
In the above, the elliptical mark 2 described in each connection unit 1 conforms to the notation system. For example, in the case of polymethyl methacrylate (PMMA), a binding unit [—CH 2 —C (C
The refractive index of H 3 ) (COOCH 3 )-] is relatively small in the orientation direction and relatively large in the direction perpendicular to the orientation direction, and n pr <n vt , and is therefore shown in FIG. As can be seen, the index ellipsoid 3 when viewed on a macro scale is vertically long. As described above, when the refractive index npr for the polarization component in the direction parallel to the orientation direction is different from the refractive index nvt for the polarization component in the direction perpendicular to the orientation direction, the difference Δn (= npr− n vt ) is called the birefringence value.

【0006】光学樹脂材料として用いられる代表的な高
分子樹脂における複屈折値Δnは、ポリスチレンでは−
0.100、ポリメチルメタクリレートでは−0.00
43、ポリフェニレンオキサイドでは+0.210、ポ
リカーボネートでは+0.106、ポリビニルクロライ
ドでは0.027、ポリエチレンテレフタタレートでは
+0.105、ポリエチレンでは+0.044である。
本明細書において、このポリマー鎖の配向に起因した複
屈折を配向複屈折といい、複屈折値Δnの符号が正(Δ
n>0)であることを「複屈折性の符号が正」、複屈折
値Δnの符号が負(Δn<0)であることを「複屈折性
の符号が負」などのように表現することとする。
The birefringence value Δn of a typical polymer resin used as an optical resin material is −
0.100, -0.00 for polymethyl methacrylate
43, +0.210 for polyphenylene oxide, +0.106 for polycarbonate, 0.027 for polyvinyl chloride, +0.105 for polyethylene terephthalate, and +0.044 for polyethylene.
In the present specification, the birefringence caused by the orientation of the polymer chain is called orientation birefringence, and the sign of the birefringence value Δn is positive (Δ
n> 0) is expressed as "the sign of the birefringence is positive", and the sign of the birefringence Δn is expressed as a negative (Δn <0) as "the sign of the birefringence is negative". It shall be.

【0007】このような配向複屈折は、光学樹脂材料の
応用あるいは適用において、偏光特性が関与する場合に
は大きな問題となる。その典型的な例としては、例えば
書込/消去型の光磁気ディスク装置における光学部品が
あり、この書込/消去型の光磁気ディスク装置では、読
み取りビームあるいは書き込みビームに偏光ビームが用
いられるので、その光路中に配置されている光学要素、
例えばデイスク自体やレンズなどが複屈折性を示すもの
であると、読取りあるいは書込みの精度に悪影響を及ぼ
すことになる。
[0007] Such orientation birefringence becomes a serious problem when polarization characteristics are involved in the application or application of optical resin materials. As a typical example, there is an optical component in a write / erase type magneto-optical disk device. In this write / erase type magneto-optical disk device, a polarized beam is used for a read beam or a write beam. , An optical element located in its optical path,
For example, if the disk itself or the lens shows birefringence, the reading or writing accuracy is adversely affected.

【0008】また、使用する光学要素における複屈折性
が重要な影響を有するものとして液晶素子がある。この
液晶素子は、直交ニコルまたは平行ニコルとした偏光子
と検光子の間において、液晶層により偏光の偏波面を回
転させることによって光の透過・不透過を制御する構造
とされている。従って、液晶素子では、その構成要素の
各々の複屈折性が大きな問題となり、そのために、液晶
素子の構成要素の材料として用いられる光学樹脂材料の
選択範囲が狭く、きわめて限定されている。
A liquid crystal element is one in which the birefringence of an optical element used has an important effect. This liquid crystal element has a structure in which the transmission / non-transmission of light is controlled by rotating a polarization plane of polarized light by a liquid crystal layer between a polarizer and an analyzer, which are made of orthogonal Nicols or parallel Nicols. Therefore, in the liquid crystal element, the birefringence of each of the constituent elements becomes a serious problem, and therefore, the selection range of the optical resin material used as the material of the constituent elements of the liquid crystal element is narrow and extremely limited.

【0009】従来から、光学樹脂材料における配向複屈
折性を低減化すための種々の工夫がなされており、その
代表的な一つが国際公開番号WO96/06370号公
報に開示されている。この技術は、透明な高分子樹脂か
らなるマトリックスに、このマトリックスにおける高分
子樹脂のポリマー鎖が外力により配向する場合に、この
結合鎖の配向方向と同じ方向に配向可能な低分子物質を
添加し、当該低分子物質が有する複屈折性により、高分
子樹脂における配向複屈折性を相殺的に低減化させるも
のである。
Hitherto, various attempts have been made to reduce the orientation birefringence of an optical resin material, one of which is disclosed in International Publication No. WO 96/06370. In this technique, when a polymer chain of the polymer resin in the matrix is oriented by an external force, a low-molecular substance that can be oriented in the same direction as the orientation direction of the binding chain is added to a matrix made of a transparent polymer resin. In addition, the birefringence of the low-molecular substance reduces the alignment birefringence of the polymer resin.

【0010】具体的に説明すると、この技術では、マト
リックスを形成する高分子樹脂は、符号が正または負で
ある配向複屈折性を有するものであるが、これに添加さ
れる低分子物質は、高分子樹脂における配向複屈折性と
は逆の符号の複屈折性を示すものとされており、両者の
複屈折性が相殺されることを利用して、低複屈折性光学
樹脂材料を得ている。すなわち、この光学樹脂材料で
は、成形加工などの工程において応力などの作用を外部
から受けたときにそのポリマー鎖が配向を起こすが、そ
の際に、添加されている低分子物質もポリマー鎖の配向
に伴って配向を起こし、このポリマー鎖の配向に対応し
て配向する低分子物質における屈折率楕円体の長軸方向
が、高分子樹脂における屈折率楕円体の長軸方向と直交
する方向となることを利用して、高分子樹脂の複屈折性
を相殺的に低減化させ、全体として低複屈折性を実現し
ているものである。
More specifically, according to this technique, the polymer resin forming the matrix has an orientation birefringence having a positive or negative sign. It has been shown that the birefringence of the opposite sign to the orientation birefringence in the polymer resin, utilizing the fact that the birefringence of both are offset, to obtain a low birefringence optical resin material I have. In other words, in this optical resin material, the polymer chains are oriented when an action such as stress is applied from the outside in a process such as molding, and at this time, the low-molecular substance added is also oriented in the polymer chains. And the major axis direction of the refractive index ellipse in the low molecular substance oriented in accordance with the orientation of the polymer chain is a direction orthogonal to the major axis direction of the refractive index ellipse in the polymer resin. By taking advantage of this fact, the birefringence of the polymer resin is offset and reduced, and low birefringence is realized as a whole.

【0011】このような技術には多くの利点がある。例
えば、組み合わされる高分子樹脂と低分子物質の種類に
応じて、前者に対する後者の添加量を調整することによ
って全体の複屈折性が零に近いものが得られる。しか
も、この技術は、原理的に、どのような高分子樹脂に対
しても適用可能である上、低分子物質はマトリックス用
の高分子樹脂の重合反応には実質的に関与せず、高分子
樹脂を与えるモノマーに対して反応性を有しないため、
高分子樹脂と低分子物質の組み合わせについて制約が比
較的少なく、従って光学樹脂材料のための高分子樹脂の
選択について比較的大きな自由度が得られる。更に、低
分子物質は、高分子樹脂を形成する各単位分子に比べ、
屈折率に関して、より大きな光学的異方性を有するのが
一般であり、このため、比較的少ない添加量で所望の効
果を得ることができるので、マトリックス用の高分子樹
脂の有する特性を有効に光学樹脂材料に活かすことが可
能である。
Such a technique has many advantages. For example, by adjusting the amount of the latter added to the former in accordance with the types of the polymer resin and the low-molecular substance to be combined, a resin whose overall birefringence is close to zero can be obtained. Moreover, this technology can be applied to any polymer resin in principle, and low-molecular substances do not substantially participate in the polymerization reaction of the polymer resin for the matrix. Because it has no reactivity to the monomer that gives the resin,
There are relatively few restrictions on the combination of the polymer resin and the low-molecular substance, so that a relatively large degree of freedom can be obtained in selecting the polymer resin for the optical resin material. Furthermore, low-molecular substances are compared with each unit molecule forming a high-molecular resin.
With respect to the refractive index, it generally has a larger optical anisotropy, and therefore, a desired effect can be obtained with a relatively small amount of addition. It can be used for optical resin materials.

【0012】しかしながら、低分子物質を添加すること
によって光学樹脂材料の複屈折性を低減化する技術にお
いては、例えば添加する低分子物質については、マトリ
ックス用の高分子樹脂との関係で、その選択範囲に自ず
から制限がある。そして、特に重要な問題点は、低分子
物質として負の配向複屈折性を示すものを得ることが、
実際には困難なことである。すなわち、光学樹脂材料と
して広く用いられる高分子樹脂のうち、複屈折性が負で
あるポリメチルメタクリレートやポリスチレンの場合は
ともかく、複屈折性が正である高分子樹脂の場合には、
これに適用されるべき複屈折性が負である低分子物質の
範囲が狭く、実際にはこの方法を適用することができな
い場合もある。複屈折性が正である高分子樹脂の具体例
としては、例えばポリエチレン(Δn:+0.04
4)、ノルボルネン系樹脂(Δn:例えば+0.019
2)を挙げることができる。
However, in the technique of reducing the birefringence of the optical resin material by adding a low molecular substance, for example, the selection of the low molecular substance to be added is made in consideration of the high molecular resin for the matrix. The range is naturally limited. And a particularly important problem is to obtain a low-molecular substance exhibiting negative orientation birefringence,
It is actually difficult. That is, among the polymer resins widely used as optical resin materials, regardless of the case of polymethyl methacrylate or polystyrene having a negative birefringence, in the case of a polymer resin having a positive birefringence,
The range of low molecular weight materials having a negative birefringence to be applied to this may be so narrow that this method may not be applicable in practice. Specific examples of the polymer resin having a positive birefringence include, for example, polyethylene (Δn: +0.04
4), norbornene-based resin (Δn: for example +0.019)
2) can be mentioned.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上のような
事情を背景になされたものであり、高分子樹脂よりなる
光学樹脂材料であって、当該高分子樹脂の特性が犠牲に
されることなしに、当該高分子樹脂の複屈折性が、その
符号の如何によらずに確実に低減化された、低複屈折性
光学樹脂材料およびその製造方法を提供することを目的
とする。本発明の他の目的は、上記の低複屈折性光学樹
脂材料を応用して、各種の有用な光学部品、その他の物
品あるいは材料を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an optical resin material made of a polymer resin, wherein characteristics of the polymer resin are sacrificed. It is another object of the present invention to provide a low birefringence optical resin material in which the birefringence of the polymer resin is surely reduced irrespective of the sign, and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide various useful optical components and other articles or materials by applying the above low birefringence optical resin material.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の低複屈折性光学
樹脂材料は、光の波長より小さいサイズの分子配向抑制
粒体が混入された透明性を有する高分子樹脂材料が配向
処理されてなり、分子配向抑制粒体は、分極に関して等
方性を有する物質よりなる粒体または形状に関して等方
性を有する粒体よりなることを特徴とする。ここに、分
子配向抑制粒体は、配向処理における高分子樹脂材料よ
りも高い硬度を有するものが用いられる。分子配向抑制
粒体としては、無機化合物の粒体を用いることができ
る。一方、高分子樹脂材料としては、ノルボルネン誘導
体の開環重合体を用いることができる。
The low birefringence optical resin material of the present invention is obtained by subjecting a transparent polymer resin material mixed with molecular orientation suppressing particles having a size smaller than the wavelength of light to an orientation treatment. In other words, the molecular orientation suppressing particles are characterized by being formed of particles having a polarization isotropic property or particles having a shape isotropic property. Here, as the molecular orientation suppressing particles, those having higher hardness than the polymer resin material in the orientation treatment are used. As the molecular orientation suppressing particles, particles of an inorganic compound can be used. On the other hand, as the polymer resin material, a ring-opened polymer of a norbornene derivative can be used.

【0015】本発明の低複屈折性光学樹脂材料の製造方
法は、重合反応により透明性を有する高分子樹脂材料を
生成する重合性材料に分子配向抑制粒体を混入する工程
を有することを特徴とする。本発明の低複屈折性光学樹
脂材料の製造方法は、透明性を有する高分子樹脂材料中
に分子配向抑制粒体を混練する工程を有する方法とする
ことができる。また、本発明の低複屈折性光学樹脂材料
の製造方法は、透明性を有する高分子樹脂材料の溶液中
に分子配向抑制粒体を混入する工程を有する方法とする
ことができる。また、本発明の低複屈折性光学樹脂材料
の製造方法は、分子配向抑制粒体が混入された透明性を
有する高分子樹脂材料を延伸処理する工程を有する方法
とすることができる。
The method for producing a low birefringence optical resin material according to the present invention is characterized in that it comprises a step of mixing molecular orientation suppressing particles into a polymerizable material which produces a polymer resin material having transparency by a polymerization reaction. And The method for producing a low birefringence optical resin material of the present invention can be a method having a step of kneading molecular orientation suppressing particles in a transparent polymer resin material. Further, the method for producing a low birefringence optical resin material of the present invention can be a method having a step of mixing molecular orientation suppressing particles into a solution of a transparent polymer resin material. Further, the method for producing a low birefringence optical resin material of the present invention can be a method having a step of stretching a transparent polymer resin material mixed with molecular orientation suppressing granules.

【0016】本発明の光学部品は、上記の低複屈折性光
学樹脂材料よりなることを特徴とする。本発明の光学機
器は、上記の光学部品を光学要素として用いたことを特
徴とする。本発明の光学部品用接着剤は、上記の低複屈
折性光学樹脂材料よりなり、光学部品または光学要素の
接合に用いられることを特徴とする。
An optical component according to the present invention is made of the above-mentioned low birefringence optical resin material. An optical apparatus according to the present invention is characterized in that the above optical component is used as an optical element. The adhesive for optical components of the present invention is made of the above-mentioned low birefringence optical resin material, and is used for joining optical components or optical elements.

【0017】本発明の液晶素子用基板は、上記の低複屈
折性光学樹脂材料よりなり、液晶素子において液晶層と
偏光板との間に介在されることを特徴とする。本発明の
液晶素子用偏光板は、上記の低複屈折性光学樹脂材料よ
りなるシートが、液晶素子用偏光子の両面に接合されて
構成されていることを特徴とする。本発明の液晶素子用
接着剤は、上記の低複屈折性光学樹脂材料よりなり、液
晶素子を形成する要素の接合に用いられることを特徴と
する。本発明の光ディスクは、特に高分子樹脂材料がノ
ルボルネン誘導体の開環重合体である、上記の低複屈折
性光学樹脂材料よりなることを特徴とする。
The substrate for a liquid crystal element of the present invention is made of the above-mentioned low birefringence optical resin material, and is characterized by being interposed between the liquid crystal layer and the polarizing plate in the liquid crystal element. A polarizing plate for a liquid crystal element of the present invention is characterized in that a sheet made of the above-mentioned low birefringence optical resin material is bonded to both surfaces of a polarizer for a liquid crystal element. The adhesive for a liquid crystal element of the present invention is made of the above-mentioned low birefringence optical resin material, and is used for joining elements forming a liquid crystal element. The optical disc of the present invention is characterized in that the polymer resin material is made of the above-mentioned low birefringence optical resin material in which the polymer resin material is a ring-opening polymer of a norbornene derivative.

【0018】[0018]

【作用】上記の構成によれば、マトリックスを構成する
高分子樹脂材料が、それ単独では複屈折性を示すもので
あっても、特定の条件を具えた分子配向抑制粒体が混入
された状態で配向処理されることにより、当該高分子樹
脂材料におけるポリマー鎖の配向の程度が抑制され、そ
の結果、発現される複屈折性の程度が抑制されるので、
複屈折性が低減化された光学樹脂材料が得られる。そし
て、当該光学樹脂材料が低複屈折性であることにより、
種々の光学部品や光学製品を形成させることにより、良
好な性能が得られる。
According to the above arrangement, even if the polymer resin material constituting the matrix is a material which exhibits birefringence by itself, a state in which the molecular orientation suppressing particles satisfying specific conditions are mixed. By performing the orientation treatment, the degree of orientation of the polymer chains in the polymer resin material is suppressed, and as a result, the degree of birefringence developed is suppressed,
An optical resin material with reduced birefringence is obtained. And, because the optical resin material has low birefringence,
By forming various optical parts and optical products, good performance can be obtained.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の低複屈折性光学樹脂材料
は、透明性を有する高分子樹脂材料中に分子配向抑制粒
体が混入されてなる樹脂組成物を配向処理することによ
り、得られるものである。本発明において、光学樹脂材
料のマトリックスを構成する高分子樹脂材料は、基本的
に、目的とする光学樹脂材料としての用途に必要な透明
性を有し、また他の必要な特性を有するものであれば、
特に限定されず、いずれの高分子樹脂材料であってもよ
い。一方、高分子樹脂材料中に混入される分子配向抑制
粒体は、そのサイズが、適用される光の波長の大きさよ
り小さいことが必要であり、しかも、分極に関して等方
性を有する物質よりなる粒体であるか、あるいは形状に
関して等方性を有する粒体であることが必要である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The low birefringence optical resin material of the present invention is obtained by subjecting a resin composition obtained by mixing molecular orientation suppressing particles to a transparent polymer resin material to an orientation treatment. It is something that can be done. In the present invention, the polymer resin material constituting the matrix of the optical resin material basically has transparency necessary for use as the intended optical resin material, and has other necessary characteristics. if there is,
There is no particular limitation, and any polymer resin material may be used. On the other hand, the molecular orientation suppressing granules mixed into the polymer resin material need to have a size smaller than the size of the wavelength of the applied light, and are made of a substance having isotropic properties with respect to polarization. It is necessary that the particles be granules or have isotropic shape.

【0020】本発明の低複屈折性光学樹脂材料は、マト
リックスを構成する高分子樹脂材料を、これに分子配向
抑制粒体が分散された状態で、配向処理したものであ
り、この配向処理により、高分子樹脂材料のポリマー鎖
が特定の方向に配向された状態となる。ここに、配向処
理は、例えば、適宜の成形処理、延伸処理など加工処理
によって特定の方向に外力を作用させることによって行
うことができ、高分子樹脂材料のポリマー鎖が特定の方
向に配向される方法であればよく、その具体的な手段が
限定されるものではない。
The low birefringence optical resin material of the present invention is obtained by subjecting a polymer resin material constituting a matrix to an orientation treatment in a state where particles for suppressing molecular orientation are dispersed therein. As a result, the polymer chains of the polymer resin material are oriented in a specific direction. Here, the orientation treatment can be performed, for example, by applying an external force in a specific direction by a suitable molding treatment, a processing treatment such as a stretching treatment, and the polymer chains of the polymer resin material are oriented in a specific direction. Any method may be used, and the specific means is not limited.

【0021】以上のような態様の光学樹脂材料において
は、ポリマー鎖が配向されるときに分子配向抑制粒体が
存在することにより、当該ポリマー鎖の配向の一部が阻
害されて配向の程度が抑制され、その結果、そのような
分子配向抑制粒体が存在しない状態で配向処理した場合
に比して、発現される複屈折性が低減化されたものとな
る。
In the optical resin material of the above-described embodiment, when the polymer chains are oriented, the presence of the molecular orientation suppressing particles hinders a part of the orientation of the polymer chains and reduces the degree of the orientation. As a result, the birefringence that is exhibited is reduced as compared with the case where the orientation treatment is performed in a state where no such molecular orientation suppressing granules are present.

【0022】高分子樹脂材料に混入される分子配向抑制
粒体は、(1)分子配向抑制粒体のサイズが光の波長よ
りも小さいこと、すなわち、分子配向抑制粒体が、高分
子樹脂材料の透明性を実質的に低下させるような散乱を
生じないサイズのものであること、並びに(2)分極に
関して等方性を有する物質よりなる粒体であるか、ある
いは形状に関して等方性を有する粒体であること、が必
要である。
The molecular orientation-suppressing particles mixed into the polymer resin material are as follows: (1) The size of the molecular orientation-suppressing particles is smaller than the wavelength of light; Having a size that does not cause scattering that substantially lowers the transparency of the material, and (2) a particle made of a substance having isotropic properties with respect to polarization, or having isotropic properties with respect to shape It is necessary to be granular.

【0023】高分子樹脂材料に混入される粉体が、分極
に関して異方性を有する物質よりなる粒体、あるいは形
状に関して異方性を有する粒体である場合には、高分子
樹脂材料を配向処理することにより発現される複屈折性
を有効に低減させることができないことがある。以上に
おいて、形状的等方性は、もし粒体が分極に関して異方
性を有する場合には、当該分極異方性を全体として発現
させるような規則性のある配向を生じることのない程度
に形状に等方性があるということを意味する。そのよう
な等方性の形状の典型的な例は、球形および正多角形で
ある。
When the powder mixed with the polymer resin material is a particle made of a substance having anisotropy with respect to polarization or a particle having anisotropy with respect to shape, the polymer resin material is oriented. In some cases, the birefringence exhibited by the treatment cannot be effectively reduced. In the above, the shape isotropy is such that if the grains have anisotropy with respect to polarization, the shape is such that no regular orientation is generated so as to express the polarization anisotropy as a whole. Means isotropic. Typical examples of such isotropic shapes are spheres and regular polygons.

【0024】分子配向抑制粒体のサイズに関係する光の
波長は、得られる光学樹脂材料が用いられる光学機器に
適用される光の波長を基準として考慮されればよく、可
視光またはその近辺の光が用いられる場合には、分子配
向抑制粒体のサイズは、数百ナノメータ以下であること
が必要である。実際上、このようなサイズレベルの粒体
は、その入手が比較的容易である。また、分極に関して
等方性を有する粒体も、また形状に関しても等方性を有
する粒体も容易に得ることができる。しかも、このよう
な粒体は、実質的にあらゆる高分子樹脂に分子配向抑制
粒体として適用することが可能であり、従って、本発明
の光学樹脂材料に用いられる高分子樹脂についての選択
の自由度はきわめて大きい。その上、このような粒体
は、高分子樹脂の有する複屈折性以外の光学的特性に実
質的な影響を与えることがなく、また機械的特性などに
与える影響も小さい。
The wavelength of light related to the size of the molecular orientation suppressing particles may be considered with reference to the wavelength of light applied to an optical device in which the obtained optical resin material is used. When light is used, the size of the molecular orientation suppressing particles needs to be several hundred nanometers or less. In fact, granules of such a size level are relatively easy to obtain. In addition, it is possible to easily obtain particles having isotropic properties with respect to polarization and particles having isotropic properties with respect to shape. Moreover, such granules can be applied as molecular orientation suppressing granules to virtually any polymer resin, and therefore, the freedom of choice of the polymer resin used for the optical resin material of the present invention is increased. The degree is extremely large. In addition, such particles do not substantially affect optical properties other than birefringence of the polymer resin, and have little effect on mechanical properties and the like.

【0025】以上の説明から理解されるように、本発明
は、マトリックスを構成する高分子樹脂材料中に或る種
の物質を添加しておくことにより、当該高分子樹脂材料
に発現される配向複屈折性を低減化しまたは補償する点
では、従来の技術と同様であるが、そのような高分子樹
脂材料の配向複屈折性を低減化するためのメカニズムが
全く異なっている。すなわち、従来技術にあっては、添
加される低分子物質が高分子樹脂材料における配向複屈
折性とは逆の符号の複屈折性を示すことを利用して、両
者の相殺関係により全体として低複屈折性あるいは低異
方性を達成するものであるが、本発明では、高分子樹脂
材料の配向処理において、その配向の程度を抑制するも
のである。
As will be understood from the above description, the present invention provides a polymer resin material which forms a matrix by adding a certain substance to the polymer resin material. In terms of reducing or compensating for birefringence, it is similar to the prior art, but the mechanism for reducing the orientation birefringence of such a polymer resin material is completely different. In other words, in the prior art, utilizing the fact that the added low-molecular substance exhibits birefringence having a sign opposite to that of the orientation birefringence of the polymer resin material, the low-molecular substance as a whole is canceled out by the two. Although birefringence or low anisotropy is achieved, in the present invention, the degree of orientation is suppressed in the orientation treatment of the polymer resin material.

【0026】本発明において、マトリックスを構成する
ための高分子樹脂材料は、光学樹脂材料としての用途か
ら、或る程度以上の透明性を有することが必要である。
この高分子樹脂材料は、基本的に、これに混入される分
子配向抑制粒体との関係によって特に制約を受けること
がなく、従って当該高分子樹脂材料の選択の自由度がき
わめて大きい。実際には、光学樹脂材料としての一般的
な適性を有している高分子樹脂材料を用いることが好ま
しく、特に具体的な用途に応じて好適な特性、例えば優
れた耐熱性や機械強度などを有するものを用いることが
好ましい。この高分子樹脂材料に必要とされる透明性の
程度は、目的とする光学部品などの用途、あるいは要求
される光学特性などによって定まり、特に限定されるも
のではない。当該高分子樹脂材料は、それ自体が示す複
屈折性の符号が正であっても、負であってもよい。
In the present invention, the polymer resin material for forming the matrix is required to have a certain degree of transparency for use as an optical resin material.
This polymer resin material is basically not particularly limited by the relationship with the molecular orientation suppressing particles mixed therein, and thus the degree of freedom in selecting the polymer resin material is extremely large. In fact, it is preferable to use a polymer resin material having general suitability as an optical resin material, and particularly suitable properties according to specific applications, such as excellent heat resistance and mechanical strength. It is preferable to use those having. The degree of transparency required for this polymer resin material is determined by the intended use of the optical component or the like, or the required optical characteristics, and is not particularly limited. The sign of the birefringence of the polymer resin material itself may be positive or negative.

【0027】本発明において用いられる高分子樹脂材料
の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなど
のポリオレフィン類、ポリスチレンなどの芳香族ビニル
ポリマー類、ポリメチルメタクリレートなどのポリ(メ
タ)アクリル酸エステル類、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリカーボネート類、ポリビニルクロライド、ポリ
エチレンテレフタタレート、ポリアリレート、ポリエー
テルスルフオン、ポリエチレンナフタレート、ポリメチ
ルペンテン−1、脂環式ポリオレフィン類(例えばジシ
クロペンタジエン系ポリオレフィンやノルボルネン系ポ
リオレフィンなどの環状オレフィンの開環(共)重合
体、その水素添加(共)重合体、環状オレフィンと不飽
和二重結合含有化合物との飽和共重合体など)、例えば
トリシクロデカニルメタクリレート、シクロヘキシルメ
タクリレート、イソボルニルメタクリレートなどの脂環
式(メタ)アクリレートとメチルメタクリレートなどの
(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体、ポリスルホ
ン、ポリエーテルイミド、非晶性ポリアミド、ポリフェ
ニレンエーテル、並びに環状オレフィン、シクロペンタ
ジエン、芳香族ビニル化合物のカチオン(共)重合体の
水素添加重合体、その他を挙げることができる。以上の
うち、好ましい光学特性を有するものとしては、例えば
ポリメチルメタクリレート、或る種のポリカーボネー
ト、並びに脂環式ポリオレフィン系重合体を挙げること
ができる。
Specific examples of the polymer resin material used in the present invention include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, aromatic vinyl polymers such as polystyrene, poly (meth) acrylates such as polymethyl methacrylate, and polyphenylene. Oxides, polycarbonates, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyarylate, polyethersulfone, polyethylene naphthalate, polymethylpentene-1, alicyclic polyolefins (for example, cyclic compounds such as dicyclopentadiene-based polyolefins and norbornene-based polyolefins) Ring-opening (co) polymers of olefins, hydrogenated (co) polymers thereof, saturated copolymers of cyclic olefins with unsaturated double bond-containing compounds, etc.), for example, tricyclodecanylamine Copolymers of alicyclic (meth) acrylates such as acrylate, cyclohexyl methacrylate and isobornyl methacrylate with (meth) acrylates such as methyl methacrylate, polysulfone, polyetherimide, amorphous polyamide, polyphenylene ether, and Examples include a hydrogenated polymer of a cyclic olefin, cyclopentadiene, a cationic (co) polymer of an aromatic vinyl compound, and the like. Among them, those having preferable optical characteristics include, for example, polymethyl methacrylate, certain polycarbonates, and alicyclic polyolefin-based polymers.

【0028】以上の高分子樹脂材料のうち、単独での配
向複屈折性の程度が大きい重合体では、分子配向抑制粒
体を多量に添加することが必要となり、その結果、得ら
れる光学樹脂材料の透明性が低下する場合がある。然る
に、脂環式ポリオレフィン系重合体は、通常、小さな正
の複屈折性を示す重合体であるために混入すべき分子配
向抑制粒体の量が少なくてよく、従って、高い透明性、
耐熱性に加えて低複屈折性を兼ね備えた光学樹脂材料が
得られるので、きわめて好ましい。
Of the above polymer resin materials, a polymer having a high degree of orientation birefringence alone requires the addition of a large amount of particles for suppressing molecular orientation, and as a result, the resulting optical resin material May be reduced in transparency. However, the alicyclic polyolefin-based polymer is usually a polymer having a small positive birefringence, so the amount of the molecular orientation suppressing particles to be mixed may be small, and therefore, high transparency,
An optical resin material having low birefringence in addition to heat resistance can be obtained, which is very preferable.

【0029】脂環式ポリオレフィン系重合体の好ましい
例としては、下記一般式(1)に示すノルボルネン誘導
体よりなるモノマー若しくはこのモノマーおよびこれと
共重合可能な共重合性モノマーを開環重合させて得られ
る開環重合体、またはこのような開環重合体を更に水素
添加して得られる水素添加重合体を挙げることができ
る。このようなモノマーの開環重合反応は、通常、メタ
セシス重合触媒によって行われる。
Preferred examples of the alicyclic polyolefin-based polymer include those obtained by ring-opening polymerization of a monomer comprising a norbornene derivative represented by the following general formula (1) or this monomer and a copolymerizable monomer copolymerizable therewith. And a hydrogenated polymer obtained by further hydrogenating such a ring-opened polymer. The ring-opening polymerization reaction of such a monomer is usually performed with a metathesis polymerization catalyst.

【0030】[0030]

【化1】 〔式中AおよびBは水素原子または炭素数1〜10の炭
化水素基であり、XおよびYは水素原子または一価の有
機基を示し、mは0または1である。〕
Embedded image Wherein A and B are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, X and Y each represent a hydrogen atom or a monovalent organic group, and m is 0 or 1. ]

【0031】このようなノルボルネン環を有するモノマ
ーのうち、上記一般式(1)におけるXまたはYが式−
(CH2 n COOR1 で表わされるカルボン酸エステ
ル基であるモノマーは、得られる開環重合体が、高いガ
ラス転移温度と低い吸湿性を有するものとなる点で好ま
しい。このカルボン酸エステル基よりなる極性置換基
は、モノマーの1分子当たりに1個含有されることが、
得られる開環重合体の吸湿性が低くなる点で好ましい。
In such a monomer having a norbornene ring, X or Y in the general formula (1) is represented by the formula
The monomer which is a carboxylic acid ester group represented by (CH 2 ) n COOR 1 is preferable in that the obtained ring-opened polymer has a high glass transition temperature and a low hygroscopicity. One polar substituent group consisting of a carboxylic acid ester group is contained per one molecule of the monomer,
This is preferred in that the resulting ring-opened polymer has low hygroscopicity.

【0032】また、式−(CH2 n COOR1 で示さ
れるカルボン酸エステル基のうち、nの値が小さいもの
ほど、得られる開環重合体のガラス転移温度が高くなる
ので好ましく、更にnが0であるモノマーは、その合成
が容易である点で、また、得られる開環重合体に良好な
特性が得られる点で好ましい。上記の式において、R1
は炭素数1〜20の炭化水素基であるが、炭素数が多く
なるほど得られる重合体の吸湿性が小さくなる点では好
ましい。しかし、得られる重合体のガラス転移温度との
バランスの点から、炭素数が1〜4の鎖状アルキル基ま
たは炭素数が5以上の(多)環状アルキル基であること
が好ましく、特にメチル基であることが好ましい。更
に、カルボン酸エステル基が結合した炭素原子に、同時
に炭素数1〜10の炭化水素基が置換基として結合され
ているモノマーは、得られる重合体のガラス転移温度を
低下させずに吸湿性を低下させるので好ましい。そし
て、特にこの置換基がメチル基であるモノマーは、その
合成が容易な点で好ましい。上記のモノマーのうちで
は、一般式(1)においてmが1であるテトラシクロド
デセン誘導体が、ガラス転移点の高い重合体が得られる
点で好ましい。
Further, among the carboxylic acid ester groups represented by the formula — (CH 2 ) n COOR 1 , the smaller the value of n, the higher the glass transition temperature of the obtained ring-opened polymer. Is preferred because the synthesis is easy and the obtained ring-opened polymer has good properties. In the above formula, R 1
Is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, but it is preferable that as the number of carbon atoms increases, the hygroscopicity of the obtained polymer decreases. However, from the viewpoint of the balance with the glass transition temperature of the obtained polymer, a chain alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a (poly) cyclic alkyl group having 5 or more carbon atoms is preferable, and a methyl group is particularly preferable. It is preferred that Further, a monomer in which a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms is simultaneously bonded as a substituent to a carbon atom to which a carboxylic acid ester group is bonded has a hygroscopic property without lowering the glass transition temperature of the obtained polymer. It is preferable because it lowers it. In particular, a monomer in which the substituent is a methyl group is preferable because its synthesis is easy. Among the above monomers, a tetracyclododecene derivative in which m is 1 in the general formula (1) is preferable in that a polymer having a high glass transition point can be obtained.

【0033】上記の一般式(1)で示されるもののう
ち、好ましい化合物の例としては、8−カルボキシメチ
ルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン、
8−メチル−8−カルボキシメチルテトラシクロ[4.4.
0.12,5.17,10]−3−ドデセン、5−カルボキシメチル
−ビシクロ[2.2.1 ]−2−ヘプテンなどを挙げること
ができる。
[0033] Among the compounds represented by the above general formula (1), examples of preferred compounds, 8-carboxymethyl tetracyclo [4.4.0.1 2,5 .1 7,10] -3- dodecene,
8-methyl-8-carboxymethyltetracyclo [4.4.
0.1 2,5 .1 7,10] -3-dodecene, 5-carboxymethyl - bicyclo [2.2.1] -2-heptene, and the like.

【0034】上記のモノマーは、これと共重合可能なモ
ノマーとを開環共重合させることができ、そのような共
重合体を用いることもできる。上記の開環重合体が水素
添加される場合においては、水素添加率は高いことが好
ましく、少なくとも90モル%以上、特に実質上100
モル%であることが望ましい。上記の開環重合体または
その水素添加重合体の分子量は、ポリスチレン換算によ
る重量平均分子量で20000〜500000であるこ
とが好ましい。
The above-mentioned monomer can be subjected to ring-opening copolymerization with a monomer copolymerizable therewith, and such a copolymer can also be used. When the above-mentioned ring-opened polymer is hydrogenated, the hydrogenation rate is preferably high, at least 90 mol% or more, particularly 100 mol% or more.
Desirably, it is mol%. The molecular weight of the ring-opened polymer or a hydrogenated polymer thereof is preferably 20,000 to 500,000 in terms of polystyrene equivalent weight average molecular weight.

【0035】本発明において、分子配向抑制粒体として
は、上記の条件を満たす粒体であれば、広範な材料の中
から自由に選択することができる。分子配向抑制粒体の
サイズは、既述のように、当該光学樹脂材料による光学
部品または光学要素に適用される光の波長より小さいサ
イズであればよく、例えば当該光が可視光である場合に
は数百ナノメータ以下のサイズ、例えば50〜300n
m程度であればよい。また、適用される光がレーザ光で
ある場合には、その波長に応じたサイズの分子配向抑制
粒体を用いればよい。分子配向抑制粒体のサイズが過大
である場合には、得られる光学樹脂材料は、分子配向抑
制粒体の存在によって透明性が低下したものとなる。
In the present invention, the molecular orientation suppressing particles can be freely selected from a wide range of materials as long as the particles satisfy the above conditions. The size of the molecular orientation suppression particles, as described above, may be a size smaller than the wavelength of light applied to the optical component or optical element by the optical resin material, for example, when the light is visible light Is a size of several hundred nanometers or less, for example, 50 to 300 n
m. When the applied light is a laser beam, a molecular orientation suppressing particle having a size corresponding to the wavelength may be used. When the size of the molecular orientation suppressing particles is excessively large, the obtained optical resin material has reduced transparency due to the presence of the molecular orientation suppressing particles.

【0036】また分子配向抑制粒体は、分極に関して等
方性を有する物質よりなるものであるか、分極に関して
等方性を有しない物質よりなる場合には、形状に関して
等方性を有する粒体であることが必要である。
The molecular orientation suppressing particles are made of a substance having an isotropic property with respect to polarization, or a particle having an isotropic property with respect to the shape when the material is made of a substance having no isotropic property with respect to polarization. It is necessary to be.

【0037】一方、形状に関して等方性を有する粒体と
は、典型的には、例えば球状や正多角形のような等方性
の形状を有するものであるが、実質的に等方性の形状を
有するものであればよく、その程度は、その長径に対す
る短径の比が例えば1/10以上であればよい。
On the other hand, the particles having isotropic shape are typically those having an isotropic shape such as a sphere or a regular polygon, but are substantially isotropic. The shape may be any shape as long as the ratio of the minor axis to the major axis is, for example, 1/10 or more.

【0038】本発明においては、分子配向抑制粒体とし
て用いられる粉体は、配向処理における高分子樹脂材料
よりも高い硬度を有するものであることが必要的であ
り、これにより、当該高分子樹脂材料のポリマー鎖の配
向が、混在する分子配向抑制粒体によって阻害される結
果、配向処理によるポリマー鎖の配向の程度が全体とし
て抑制される。
In the present invention, it is necessary that the powder used as the molecular orientation suppressing granules has a higher hardness than the polymer resin material in the orientation treatment. As a result of the orientation of the polymer chains of the material being inhibited by the mixed molecular orientation suppressing granules, the degree of orientation of the polymer chains due to the orientation treatment is suppressed as a whole.

【0039】本発明において、分子配向抑制粒体として
好ましい粉体は、無機化合物の粉体であり、具体的に
は、各種の酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物、その他
を挙げることができるが、化学的に安定なものが好まし
い。好ましい粒体の物質の具体例としては、例えばシリ
カ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化セリ
ウム、酸化イットリウム、酸化マンガン、酸化ジルコニ
ウム、コバルトブルー、酸化インジウム、酸化マグネシ
ウム、酸化ネオジウム、酸化ホルミウム、酸化銅、酸化
アルミニウムと酸化マグネシウムの複合酸化物などの無
機化合物の粒体を挙げることができる。これらの無機化
合物は、光の波長よりも小さいサイズの粒体とすること
が可能であって、しかも形状が等方性を有する粒体を得
ることが可能である。
In the present invention, the powder preferable as the molecular orientation suppressing particles is a powder of an inorganic compound, and specific examples thereof include various oxides, nitrides, carbides, fluorides and the like. However, those which are chemically stable are preferred. Specific examples of preferred granular materials include, for example, silica, aluminum oxide, titanium oxide, iron oxide, cerium oxide, yttrium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, cobalt blue, indium oxide, magnesium oxide, neodymium oxide, and holmium oxide. Granules of an inorganic compound such as copper oxide and a composite oxide of aluminum oxide and magnesium oxide can be given. These inorganic compounds can be used as granules having a size smaller than the wavelength of light, and granules having an isotropic shape can be obtained.

【0040】また、或る種の有機化合物あるいは重合体
粒子よりなる粉体を用いることも可能である。そのよう
なものの具体例としては、例えば、アダマンタン、デン
ドリマーなどを挙げることができる。
It is also possible to use a powder composed of certain organic compound or polymer particles. Specific examples of such a substance include, for example, adamantane and dendrimer.

【0041】高分子樹脂材料に対する分子配向抑制粒体
の混入割合は、当該高分子樹脂材料の配向複屈折性の低
減化に有効な割合であればよく、特に限定されるもので
はないが、通常、高分子樹脂材料に対して0.001〜
20質量%であり、好ましくは0.01〜10質量%の
範囲である。この分子配向抑制粒体の混入割合は、目的
とする効果が得られるのであれば少ないことが望まし
く、分子配向抑制粒体の混入割合が高くなると、得られ
る光学樹脂材料の透明性、機械的強度、耐熱性などの当
該高分子樹脂材料の有する固有の特性が低下するおそれ
がある。
The mixing ratio of the particles for suppressing molecular orientation to the polymer resin material is not particularly limited as long as it is a ratio effective for reducing the orientation birefringence of the polymer resin material. 0.001 to polymer resin material
20 mass%, preferably in the range of 0.01 to 10 mass%. The mixing ratio of the molecular orientation suppressing particles is desirably small as long as the intended effect is obtained. If the mixing ratio of the molecular alignment suppressing particles is high, the transparency and mechanical strength of the obtained optical resin material are high. There is a possibility that the intrinsic properties of the polymer resin material, such as heat resistance, may be reduced.

【0042】本発明の低複屈折性光学樹脂材料を製造す
るためには、重合反応によって透明性を有する高分子樹
脂を生成するモノマーまたはその組成物を用意し、この
重合性材料の重合反応を開始する前の段階で分子配向抑
制粒体を混入し、十分に分散させ、適宜の重合開始剤、
連鎖移動剤などを添加した後、加熱あるいは紫外線照射
などのエネルギーの供給を行なうことによって重合反応
を開始させて進行させる方法を採用することができる。
In order to produce the low birefringence optical resin material of the present invention, a monomer or a composition thereof which produces a transparent polymer resin by a polymerization reaction is prepared, and the polymerization reaction of the polymerizable material is carried out. Incorporate the molecular orientation suppressing granules at the stage before starting, sufficiently disperse, an appropriate polymerization initiator,
After the addition of a chain transfer agent or the like, a method of initiating and proceeding the polymerization reaction by supplying energy such as heating or ultraviolet irradiation can be employed.

【0043】ここに、重合開始剤や連鎖移動剤の種類お
よび量は、通常の重合反応の場合と同様の基準に従って
選択すればよい。例えば、熱重合による場合において
は、熱重合開始剤としてべンゾイルパーオキサイドなど
の過酸化物を使用することができる。また、紫外線照射
による場合には、紫外線ラジカル重合開始剤であるべン
ゾインメチルエーテルなどを使用することができる。連
鎖移動剤としては、いずれの場合にも、ノルマルブチル
メルカプタンなどを使用することができる。この製造方
法によれば、重合反応の完了によって、分子配向抑制粒
体が混入された高分子樹脂を直接的に製造することがで
きる点で有利である。
Here, the type and amount of the polymerization initiator and the chain transfer agent may be selected according to the same criteria as in the case of the ordinary polymerization reaction. For example, in the case of thermal polymerization, a peroxide such as benzoyl peroxide can be used as a thermal polymerization initiator. In the case of ultraviolet irradiation, benzoin methyl ether or the like, which is an ultraviolet radical polymerization initiator, can be used. In any case, normal butyl mercaptan or the like can be used as the chain transfer agent. According to this production method, it is advantageous in that the completion of the polymerization reaction allows the direct production of the polymer resin mixed with the molecular orientation suppressing granules.

【0044】また、高分子樹脂を生成するモノマーまた
はその組成物の重合反応の開始後でかつ完了前の段階に
おいて、すなわち重合反応が或る程度遂行されて重合性
のオリゴマーが存在する状態の重合反応系に分子配向抑
制粒体を混入して十分に分散させ、その後、重合反応を
完結する方法であってもよい。この製造方法において
も、重合反応の完了によって、分子配向抑制粒体が混入
された高分子樹脂材料を直接的に製造することができ
る。
Further, at the stage after the initiation of the polymerization reaction of the monomer or the composition thereof which forms the polymer resin and before the completion thereof, that is, the polymerization in a state where the polymerization reaction has been performed to some extent and the polymerizable oligomer is present. A method may be used in which the molecular orientation suppressing granules are mixed into the reaction system and sufficiently dispersed, and then the polymerization reaction is completed. Also in this production method, the completion of the polymerization reaction enables the direct production of a polymer resin material mixed with the molecular orientation suppressing granules.

【0045】以上の方法においては、分子配向抑制粒体
は、当該モノマーまたはその組成物あるいは生成される
高分子樹脂に対して親和性の高い表面処理剤(バインダ
ー)によって予め表面処理が施されていることが好まし
く、これにより、当該分子配向抑制粒体の、マトリック
スを構成する高分子樹脂における分散性を高いものとす
ることができる。この表面処理剤による処理は、重合反
応と一連の工程として行うことも可能である。
In the above method, the molecular orientation suppressing particles are subjected to a surface treatment in advance with a surface treating agent (binder) having a high affinity for the monomer or its composition or the produced polymer resin. It is preferable that the dispersibility of the molecular orientation-suppressing particles in the polymer resin constituting the matrix can be increased. The treatment with this surface treatment agent can be performed as a series of steps together with the polymerization reaction.

【0046】また、本発明においては、重合反応によっ
て透明性を有する高分子樹脂材料を製造し、これを加熱
溶融させてこれに分子配向抑制粒体を添加して混練する
方法により、高分子樹脂材料中に分子配向抑制粒体が均
一に分散されてなる低複屈折性光学樹脂材料を製造する
ことができる。
Further, in the present invention, a polymer resin material having transparency is produced by a polymerization reaction, and this is heated and melted, and the molecular orientation suppressing granules are added thereto and kneaded, whereby the polymer resin material is kneaded. It is possible to produce a low birefringence optical resin material in which the molecular orientation suppressing particles are uniformly dispersed in the material.

【0047】あるいは、高分子樹脂材料を適当な溶媒中
に溶解させて得られる溶液中に分子配向抑制粒体を添加
して均一に分散させ、その後溶媒を蒸発処理などによっ
て除去する方法によっても、目的とする光学樹脂材料を
製造することができる。このような高分子樹脂材料の溶
液に分子配向抑制粒体を混入する方法によれば、微粉末
状の分子配向抑制粒体を十分に均一に分散させることが
容易であり、しかも、高分子樹脂材料を加熱する必要が
ないためにその熱劣化が生ずることがなく、また、当該
高分子樹脂材料の有する光学特性および機械的特性が損
なわれないために、結果として良好な特性の光学樹脂材
料が得られる。また、分子配向抑制粒体が分散された溶
液を、そのままの状態でフィルムなどの製品の製造に供
することも可能である。また、これらの方法において
も、分子配向抑制粒体は、適宜の表面処理剤によって予
め表面処理が施されているものを用いることが好まし
い。
Alternatively, a method of dissolving the polymer resin material in an appropriate solvent, adding the molecular orientation suppressing granules to a solution obtained and uniformly dispersing the resultant, and then removing the solvent by an evaporation treatment or the like, may be used. The desired optical resin material can be manufactured. According to the method of mixing the molecular orientation suppressing particles into the solution of the polymer resin material, it is easy to sufficiently disperse the molecular orientation suppressing particles in the form of fine powder, and furthermore, the polymer resin Since there is no need to heat the material, thermal degradation does not occur, and the optical properties and mechanical properties of the polymer resin material are not impaired. can get. Further, the solution in which the molecular orientation suppressing granules are dispersed can be used as it is for production of a product such as a film. Also in these methods, it is preferable to use the particles which have been subjected to a surface treatment with an appropriate surface treatment agent in advance as the molecular orientation suppressing particles.

【0048】以上のような方法によって得られる分子配
向抑制粒体が混入された光学樹脂材料は、そのままの状
態では、通常、高分子樹脂のポリマー鎖が配向されてい
ないために複屈折性を示さないものである。そして、こ
の分子配向抑制粒体が混入された光学樹脂材料は、各種
の光学部品や光学材料のための原料として用いられる
が、通常の光学樹脂材料の場合と同様に、実用性のある
製品の製造に供するために、適当な手段によってぺレッ
ト化されることが好ましい。このペレット化された光学
樹脂材料は、射出成形あるいは押し出し成形などの、量
産性に優れた通常の成形技術によって所望の形状に成形
加工されて製品とされる。
The optical resin material mixed with the molecular orientation suppressing particles obtained by the above method usually shows birefringence as it is because the polymer chains of the polymer resin are not oriented. Not something. The optical resin material in which the molecular orientation suppressing particles are mixed is used as a raw material for various optical components and optical materials. In order to be ready for production, it is preferable to pelletize by an appropriate means. The pelletized optical resin material is molded into a desired shape by a normal molding technique excellent in mass productivity, such as injection molding or extrusion molding, to obtain a product.

【0049】このような成形製品を形成する高分子樹脂
のマトリックスにおいては、成形工程における外力の作
用などによってそのポリマー鎖が特定の方向に配向し、
従って配向複屈折性が生じるが、この配向の過程におい
て、当該高分子樹脂材料に混入されている分子配向抑制
粒体が、当該高分子樹脂のポリマー鎖の配向を阻害する
作用を発揮する結果、配向処理によって発現されるべき
高分子樹脂材料の複屈折性が低減され、分子配向抑制粒
体が含有されない場合に比して、当該光学樹脂材料全体
としての複屈折性は相当に小さいものとなる。
In the matrix of the polymer resin forming such a molded product, the polymer chains are oriented in a specific direction by the action of an external force in the molding step, and the like.
Therefore, the orientation birefringence occurs, but in the course of this orientation, the molecular orientation suppressing granules mixed in the polymer resin material exhibit the effect of inhibiting the orientation of the polymer chains of the polymer resin, The birefringence of the polymer resin material to be developed by the alignment treatment is reduced, and the birefringence of the optical resin material as a whole becomes considerably smaller than in the case where the molecular orientation suppressing granules are not contained. .

【0050】例えば、射出成形工程においては、金型の
壁面付近や金型のゲート付近で高分子樹脂に高剪断応力
が発生するためにポリマー鎖の配向が生じ、また、押出
し成形工程においては、押出し時や引き取り時などに高
分子樹脂のポリマー鎖に配向が生じるが、これらのポリ
マー鎖の配向の程度が抑制されるので、その結果として
発現される複屈折性が小さいものとなる。また、分子配
向抑制粒体が混入された高分子樹脂材料よりなるフィル
ムを延伸処理する場合にも、当該高分子樹脂のポリマー
鎖の配向が生ずるため、分子配向抑制粒体が含有されな
いときは大きな複屈折性が発現されるようになるが、分
子配向抑制粒体が混入されていることにより、得られる
延伸フィルムは低複屈折性のものとなる。
For example, in the injection molding step, a high shear stress is generated in the polymer resin near the wall surface of the mold or near the gate of the mold, so that the orientation of the polymer chains is generated. In the extrusion molding step, Although the polymer chains of the polymer resin are oriented during extrusion or take-off, the degree of orientation of these polymer chains is suppressed, and the resulting birefringence is small. Also, when a film made of a polymer resin material mixed with molecular orientation suppressing granules is stretched, the orientation of the polymer chains of the polymer resin occurs. Although birefringence is developed, the resulting stretched film has low birefringence due to the inclusion of the molecular orientation suppressing particles.

【0051】すなわち、以上のようにして得られる成形
された光学樹脂材料や延伸処理された光学樹脂材料は、
複屈折性がきわめて低いものであり、その程度は、分子
配向抑制粒体の含有割合やポリマー鎖の配向の程度、そ
の他の条件によっても異なるが、事実上複屈折性を示さ
ない非複屈折性の場合もある。なお、この明細書におい
て、単に「低複屈折性」というときは、非複屈折性であ
る場合が包含されるものとする。
That is, the molded optical resin material and the stretched optical resin material obtained as described above are:
The birefringence is extremely low, and the degree varies depending on the content ratio of the molecular orientation suppressing granules, the degree of orientation of the polymer chains, and other conditions. In some cases. In this specification, the term “low birefringence” simply includes the case of non-birefringence.

【0052】以上のような本発明による光学樹脂材料
は、上記の特性を活かして、各種の光学部品の材料とし
て利用することができ、これらの光学部品は各種の光学
機器に利用することができる。具体的に説明すると、本
発明による光学樹脂材料は、特に液晶素子用の部材とし
て高い有用性を有する。その具体例は、例えば液晶層と
偏光板との間に介在するよう配置される液晶素子用基板
である。すなわち、本発明による光学樹脂材料によって
形成された基板は、複屈折性がなくあるいは複屈折性が
小さいために十分に液晶素子用基板として用いることが
でき、従来から使用されているガラス系基板と比較した
とき、光学樹脂材料であることの利点が有効に活用さ
れ、良好な性能を有する液晶デバイスを有利に提供する
ことができる。
The optical resin material according to the present invention as described above can be used as a material for various optical parts by utilizing the above characteristics, and these optical parts can be used for various optical devices. . More specifically, the optical resin material according to the present invention has high utility especially as a member for a liquid crystal element. A specific example thereof is, for example, a liquid crystal element substrate arranged so as to be interposed between a liquid crystal layer and a polarizing plate. That is, the substrate formed of the optical resin material according to the present invention can be sufficiently used as a liquid crystal element substrate because it has no or low birefringence. When compared, the advantage of being an optical resin material is effectively utilized, and a liquid crystal device having good performance can be advantageously provided.

【0053】また液晶素子用の偏光板は、偏光子の両面
に透明樹脂シートを接合させて形成されるが、この透明
樹脂シートとして、本発明による光学樹脂材料よりなる
シートを用いることができ、液晶素子用基板の場合と同
様に、良好な性能を有する液晶デバイスを有利に提供す
ることができる。
A polarizing plate for a liquid crystal element is formed by bonding transparent resin sheets to both surfaces of a polarizer. As the transparent resin sheet, a sheet made of the optical resin material according to the present invention can be used. As in the case of the liquid crystal element substrate, a liquid crystal device having good performance can be advantageously provided.

【0054】更に、液晶素子を形成する各構成要素を接
着させるための接着剤として、本発明による光学樹脂材
料を用いることができる。このような接着剤は、それ自
体が低複屈折性であることにより、また構成要素の材料
の選択において大きな自由度が得られる点で、好ましい
ものである。すなわち、従来においては、低複屈折性の
樹脂よりなる接着剤が提供されていないため、例えばモ
ノクロタイプのように或る程度の複屈折性が許容される
場合を除いて、各構成要素の接合が粘着剤によって行わ
れているが、この粘着剤に代わるものとして本発明によ
る光学樹脂材料よりなる接着剤を用いることができ、こ
れにより、耐久性や耐熱性などの点で液晶素子の性能を
向上させることができる。
Further, the optical resin material according to the present invention can be used as an adhesive for adhering each component constituting the liquid crystal element. Such adhesives are preferred because of their low birefringence and in that they offer a great deal of freedom in the choice of component materials. That is, conventionally, since an adhesive made of a resin having a low birefringence is not provided, the bonding of each component is performed unless a certain degree of birefringence is allowed such as a monochrome type. Is performed using an adhesive, but as an alternative to this adhesive, an adhesive made of the optical resin material according to the present invention can be used, thereby improving the performance of the liquid crystal element in terms of durability and heat resistance. Can be improved.

【0055】図3は、液晶素子の構成の一例を示す説明
用断面図である。この例において、10は液晶層、11
a、11bは液晶層の上下に配置された基板、12a、
12bはそれぞれ基板11a、11bの外面上に配置さ
れた偏光板であって、偏光板12a、12bの各々は、
偏光子13の両面に透明樹脂シート14が接合されて構
成されている。このような構成の液晶素子においては、
基板11a、11bおよび透明樹脂シート14を本発明
による光学樹脂材料によって形成することができ、ま
た、基板11a、11bと各偏光板l2a、12bとの
接合のために、本発明による光学樹脂材料を原材料とす
る接着剤を用いることができる。
FIG. 3 is an explanatory sectional view showing an example of the configuration of the liquid crystal element. In this example, 10 is a liquid crystal layer, 11
a, 11b are substrates arranged above and below the liquid crystal layer, 12a,
12b is a polarizing plate arranged on the outer surface of each of the substrates 11a and 11b, and each of the polarizing plates 12a and 12b is
The transparent resin sheet 14 is joined to both surfaces of the polarizer 13. In a liquid crystal device having such a configuration,
The substrates 11a and 11b and the transparent resin sheet 14 can be formed of the optical resin material according to the present invention. In addition, for bonding the substrates 11a and 11b and the respective polarizing plates 12a and 12b, the optical resin material according to the present invention is used. An adhesive as a raw material can be used.

【0056】図4は、液晶素子の他の構成例を示す説明
用断面図である。この例において、10は液晶層、15
a、15bは液晶層の上下に配置された基板であり、偏
光板16a、16bは、それぞれ、当該基板15a、1
5bと、その外面上に配置された偏光子13と、この偏
光子13の外面上に接合された透明樹脂シート14とが
積層された構成とされている。すなわち、各基板15
a、15bが、図3の構成における液晶層10側の透明
樹脂シート14を兼ねた構成であり、各偏光板16a、
16bが各基板15a、15bと一体化されている。こ
のような構成の液晶素子においても、基板15a、15
bおよび透明樹脂シート14を本発明による光学樹脂材
料によって形成することができ、また、接合のために、
本発明による光学樹脂材料を原材料とする接着剤を用い
ることができる。
FIG. 4 is an explanatory sectional view showing another example of the structure of the liquid crystal element. In this example, 10 is a liquid crystal layer, 15
Reference numerals a and 15b denote substrates disposed above and below the liquid crystal layer, respectively, and the polarizing plates 16a and 16b correspond to the substrates 15a and 15b, respectively.
5b, a polarizer 13 disposed on the outer surface thereof, and a transparent resin sheet 14 bonded on the outer surface of the polarizer 13 are laminated. That is, each substrate 15
a and 15b also serve as the transparent resin sheet 14 on the liquid crystal layer 10 side in the configuration of FIG.
16b is integrated with each substrate 15a, 15b. Also in the liquid crystal element having such a configuration, the substrates 15a, 15
b and the transparent resin sheet 14 can be formed of the optical resin material according to the present invention.
An adhesive using the optical resin material according to the present invention as a raw material can be used.

【0057】また、既述の一般式(1)に示すノルボル
ネン誘導体より得られる開環重合体またはその水素添加
重合体を高分子樹脂として用い、これに分子配向抑制粒
体を混入したものは、高い透明性と優れた耐熱性を有
し、しかも低複屈折性を有する光学樹脂材料であり、特
に光ディスクの製造に有利である。
Further, a ring-opened polymer obtained from the norbornene derivative represented by the above-mentioned general formula (1) or a hydrogenated polymer thereof is used as a polymer resin, and a mixture obtained by mixing the molecular orientation suppressing granules with the polymer is An optical resin material having high transparency, excellent heat resistance, and low birefringence, and is particularly advantageous for manufacturing optical disks.

【0058】[0058]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれによって限定されるものではない。 <実施例1>この実施例においては、高分子樹脂材料と
してメチルメタクリレートを用い、分子配向抑制粒体と
して、平均粒子径が約7nmで実質的に球形のシリカ微
粉末「アエロジルR812」(日本アエロジル(株)
製)を、重合体に対して0.1質量%の割合で添加し
て、シリカ分散溶液を調製した。このシリカ分散溶液を
用い、溶液キャスト法により乾燥後の厚さが100μm
のフィルムを作製した。これを試料1とする。この試料
1のフィルムに対して、延伸温度80℃、延伸速度8m
m/minの条件により、種々の延伸倍率で1軸延伸処
理を施した。そして、得られた各延伸フィルムについ
て、複屈折値を求めると共に、偏光させた赤外二色法に
より、波数1388cm-1の光に対するα−CH3 の伸
縮の吸収強度を測定し、その結果から各々の配向度を求
めた。そして、得られた複屈折値と延伸倍率の大きさと
の関係を図5に、配向度と延伸倍率の大きさとの関係を
図6に示す。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. <Example 1> In this example, methyl methacrylate was used as a polymer resin material, and substantially spherical silica fine powder "Aerosil R812" having an average particle diameter of about 7 nm (Nippon Aerosil) was used as molecular orientation suppressing particles. (stock)
Was added at a ratio of 0.1% by mass to the polymer to prepare a silica dispersion solution. Using this silica dispersion solution, the thickness after drying is 100 μm by a solution casting method.
Was produced. This is designated as Sample 1. A stretching temperature of 80 ° C. and a stretching speed of 8 m were applied to the film of Sample 1.
Under the conditions of m / min, uniaxial stretching was performed at various stretching ratios. For each of the obtained stretched films, the birefringence value was determined, and the absorption intensity of expansion and contraction of α-CH 3 with respect to light having a wave number of 1388 cm −1 was measured by a polarized infrared dichroism method. The degree of each orientation was determined. FIG. 5 shows the relationship between the obtained birefringence value and the magnitude of the stretching ratio, and FIG. 6 shows the relationship between the degree of orientation and the magnitude of the stretching ratio.

【0059】<実施例2>分子配向抑制粒体としてのシ
リカ微粉末「アエロジルR812」の添加割合を2.0
質量%に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、
厚さが100μmのフィルムを作製した。これを試料2
とする。この試料2のフィルムに対して、実施例1と全
く同様にして、種々の延伸倍率で1軸延伸処理を施し、
各々の複屈折値と配向度を求めた。得られた複屈折値と
延伸倍率の大きさとの関係を図5に、配向度と延伸倍率
の大きさとの関係を図6に示す。
<Example 2> The addition ratio of the silica fine powder "Aerosil R812" as the molecular orientation suppressing granules was 2.0.
Except having changed to mass%, it carried out similarly to Example 1, and
A film having a thickness of 100 μm was produced. This is sample 2
And The film of Sample 2 was subjected to uniaxial stretching at various stretching ratios in exactly the same manner as in Example 1.
Each birefringence value and degree of orientation were determined. FIG. 5 shows the relationship between the obtained birefringence value and the magnitude of the stretching ratio, and FIG. 6 shows the relationship between the degree of orientation and the magnitude of the stretching ratio.

【0060】<比較例1>分子配向抑制粒体としてのシ
リカ微粉末を添加しないこと以外は、実施例1と同様に
して、厚さが100μmの参照用フィルムを作製した。
これを比較試料1とする。この比較試料1のフィルムに
対して、実施例1と全く同様にして、種々の延伸倍率で
1軸延伸処理を施し、各々の複屈折値と配向度を求め
た。得られた複屈折値と延伸倍率の大きさとの関係を図
5に、配向度と延伸倍率の大きさとの関係を図6に示
す。
Comparative Example 1 A reference film having a thickness of 100 μm was prepared in the same manner as in Example 1 except that fine silica powder as molecular orientation suppressing particles was not added.
This is designated as Comparative Sample 1. The film of Comparative Sample 1 was uniaxially stretched at various stretching ratios in exactly the same manner as in Example 1, and the birefringence value and degree of orientation were determined. FIG. 5 shows the relationship between the obtained birefringence value and the magnitude of the stretching ratio, and FIG. 6 shows the relationship between the degree of orientation and the magnitude of the stretching ratio.

【0061】図5および図6の結果から、高分子樹脂材
料の配向処理において、シリカ微粉末が存在しているこ
とにより、発現される複屈折性の程度が低減しているこ
とが明らかである。
From the results shown in FIGS. 5 and 6, it is clear that the presence of the silica fine powder in the orientation treatment of the polymer resin material reduces the degree of birefringence exhibited. .

【0062】<実施例3>下記の構造式(1)で示され
る8−メチル−8−カルボキシメチルテトラシクロ[4.
4.0.12,5.17,10]−3−ドデセンの250質量部と、1
−ヘキセン41質量部と、トルエン750質量部とを、
窒素ガスで置換した反応容器内に仕込み、60℃に加熱
した。これに、トリエチルアルミニウム(1.5モル/
l)のトルエン溶液0.62質量部と、t−ブタノール
/メタノールで変性した六塩化タングステン溶液(濃度
0.05モル/l、t−ブタノール:メタノール:タン
グステン=0.35:0.3:1)3.7質量部を触媒
として加え、80℃で3時間加熱攪拌することにより、
開環重合体溶液(a)を得た。この重合反応における重
合転化率は97%であった。また、得られた重合体の固
有粘度(ηinh )は0.45dl/g (クロロホルム
中、30℃、濃度0.5g/dl)であった。
Example 3 8-methyl-8-carboxymethyltetracyclo [4. represented by the following structural formula (1)]
4.0.1 2,5.1 7,10 ] -3-dodecene (250 parts by mass) and 1
-41 parts by weight of hexene and 750 parts by weight of toluene,
The reaction vessel was charged with nitrogen gas and heated to 60 ° C. To this, triethylaluminum (1.5 mol /
l) of a toluene solution of 0.62 parts by mass and a tungsten hexachloride solution modified with t-butanol / methanol (concentration: 0.05 mol / l, t-butanol: methanol: tungsten = 0.35: 0.3: 1) ) 3.7 parts by mass as a catalyst, and heated and stirred at 80 ° C for 3 hours,
A ring-opened polymer solution (a) was obtained. The polymerization conversion in this polymerization reaction was 97%. Further, the intrinsic viscosity (η inh ) of the obtained polymer was 0.45 dl / g (in chloroform, at 30 ° C., and the concentration was 0.5 g / dl).

【0063】[0063]

【化2】 Embedded image

【0064】このようにして得られた開環重合体溶液
(a)の4000質量部をオートクレーブに入れ、これ
に水素添加触媒を加え、水素ガス圧100kg/c
2 、反応温度165℃の条件で3時間加熱して水素添
加を行った。こうして得られた水素添加重合体を大量の
メタノール中に注いで重合体を凝固させた。ここに得ら
れた水素添加重合体の水素添加率は実質上100モル%
であった。
4,000 parts by mass of the ring-opening polymer solution (a) thus obtained was placed in an autoclave, a hydrogenation catalyst was added thereto, and a hydrogen gas pressure of 100 kg / c was added.
Heating was performed for 3 hours under the conditions of m 2 and a reaction temperature of 165 ° C. to perform hydrogenation. The hydrogenated polymer thus obtained was poured into a large amount of methanol to solidify the polymer. The hydrogenation rate of the hydrogenated polymer obtained here is substantially 100 mol%.
Met.

【0065】上記の水素添加重合体を高分子樹脂材料と
して用い、そのトルエン溶液に、実施例1において用い
たものと同じ分子配向抑制粒体を重合体に対して0.2
質量%の割合で添加して、シリカ分散溶液を調製した。
このシリカ分散溶液を用い、実施例1と同様にして乾燥
後の厚さが100μmのフィルムを作製したところ、こ
のフィルムは、実施例1の試料1と同様の特性を有する
ものであることが認められた。
The above hydrogenated polymer was used as a polymer resin material, and the same molecular orientation suppressing particles as those used in Example 1 were added to the toluene solution in an amount of 0.2% to the polymer.
A silica dispersion solution was prepared by adding at a ratio of mass%.
Using this silica dispersion solution, a film having a thickness of 100 μm after drying was produced in the same manner as in Example 1, and it was recognized that this film had the same characteristics as Sample 1 of Example 1. Was done.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、マトリックスを構成す
る高分子樹脂材料が、それ単独では複屈折性を示すもの
であっても、特定の条件を具えた分子配向抑制粒体が混
入された状態で配向処理されることにより、当該高分子
樹脂材料におけるポリマー鎖の配向の程度が抑制され、
その結果、発現される複屈折性の程度が抑制され、結
局、複屈折性が低減化された光学樹脂材料が得られる。
そして、当該光学樹脂材料が低複屈折性であることによ
り、種々の光学部品や光学製品を形成させることによ
り、良好な性能が得られる。
According to the present invention, even if the polymer resin material constituting the matrix alone exhibits birefringence, the molecular orientation suppressing particles satisfying the specific conditions are mixed. By the orientation treatment in the state, the degree of orientation of the polymer chains in the polymer resin material is suppressed,
As a result, the degree of birefringence that is exhibited is suppressed, and as a result, an optical resin material with reduced birefringence is obtained.
Then, since the optical resin material has low birefringence, good performance can be obtained by forming various optical components and optical products.

【0067】そして、高分子樹脂は基本的に制約を受け
ることなく、従ってそれ自体の複屈折性の符号が正であ
っても負であっても、確実に低複屈折性の光学樹脂材料
を提供することができる。また、その結果、高分子樹脂
を、広い範囲のものから自由に選択することができるの
で、目的とする用途に応じて好適な特性を有する高分子
樹脂を用いて低複屈折性の光学樹脂材料を得ることがで
き、従って、例えば優れた光学特性、機械的特性、ある
いは特に高い耐熱性を有する低複屈折性の光学樹脂材料
を有利に提供することが可能となる。
The polymer resin is basically not subject to any restrictions. Therefore, even if the birefringence sign of the polymer resin itself is positive or negative, a low birefringence optical resin material is surely used. Can be provided. Further, as a result, the polymer resin can be freely selected from a wide range, so that the optical resin material having low birefringence using a polymer resin having suitable characteristics according to the intended use. Therefore, it is possible to advantageously provide, for example, a low birefringence optical resin material having excellent optical properties, mechanical properties, or particularly high heat resistance.

【0068】また、本発明の低複屈折性光学樹脂材料を
用いることにより、低複屈折性の各種の光学部品を形成
することができ、複屈折性が影響する光学要素を含む機
器、例えば液晶デバイスの構成要素を有利に提供するこ
とができ、また各種性能を向上させることが可能とな
る。
Further, by using the low birefringence optical resin material of the present invention, various optical parts having low birefringence can be formed, and devices including optical elements affected by birefringence, such as liquid crystal The components of the device can be advantageously provided, and various performances can be improved.

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

【図1】高分子樹脂の配向されたポリマー鎖の状態と、
発現される複屈折性についての説明図である。
FIG. 1 shows the state of oriented polymer chains of a polymer resin,
It is explanatory drawing about the birefringence which is exhibited.

【図2】屈折率楕円体についての説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a refractive index ellipsoid.

【図3】液晶素子の構成の一例を示す説明用断面図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a liquid crystal element.

【図4】液晶素子の他の構成例を示す説明用断面図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view illustrating another configuration example of the liquid crystal element.

【図5】本発明の実施例および比較例における試料につ
いて、複屈折値と延伸倍率の大きさとの関係を示すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the birefringence value and the magnitude of the draw ratio for the samples of Examples and Comparative Examples of the present invention.

【図6】本発明の実施例および比較例における試料につ
いて、配向度と延伸倍率の大きさとの関係を示すグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the degree of orientation and the magnitude of the draw ratio for the samples of Examples and Comparative Examples of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 結合単位 2 楕円マーク 3 屈折率楕円体 10 液晶層 11a、11b 基板 12a、12b 偏光板 13 偏光子 14 透明樹脂シート 15a、15b 基板 16a、16b 偏光板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coupling unit 2 Elliptical mark 3 Refractive index ellipsoid 10 Liquid crystal layer 11a, 11b Substrate 12a, 12b Polarizer 13 Polarizer 14 Transparent resin sheet 15a, 15b Substrate 16a, 16b Polarizer

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光の波長より小さいサイズの分子配向抑
制粒体が混入された透明性を有する高分子樹脂材料が配
向処理されてなり、 分子配向抑制粒体は、分極に関して等方性を有する物質
よりなる粒体または形状に関して等方性を有する粒体よ
りなることを特徴とする低複屈折性光学樹脂材料。
1. A transparent polymer resin material mixed with molecular orientation suppressing particles having a size smaller than the wavelength of light is subjected to an orientation treatment, and the molecular orientation suppressing particles have an isotropic property with respect to polarization. A low birefringence optical resin material, characterized in that it is made of a particle made of a substance or a particle having an isotropic shape.
【請求項2】 分子配向抑制粒体は、配向処理における
高分子樹脂材料よりも高い硬度を有するものであること
を特徴とする請求項1に記載の低複屈折性光学樹脂材
料。
2. The low birefringence optical resin material according to claim 1, wherein the molecular orientation suppressing particles have higher hardness than the polymer resin material in the alignment treatment.
【請求項3】 分子配向抑制粒体が、無機化合物の粒体
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の低複屈折性光学樹脂材料。
3. The low birefringence optical resin material according to claim 1, wherein the molecular orientation suppressing particles are particles of an inorganic compound.
【請求項4】 高分子樹脂材料が、ノルボルネン誘導体
の開環重合体であることを特徴とする請求項1〜請求項
3のいずれかに記載の低複屈折性光学樹脂材料。
4. The low birefringence optical resin material according to claim 1, wherein the polymer resin material is a ring-opened polymer of a norbornene derivative.
【請求項5】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
低複屈折性光学樹脂材料を製造する方法であって、 重合反応により透明性を有する高分子樹脂材料を生成す
る重合性材料に分子配向抑制粒体を混入する工程を有す
ることを特徴とする低複屈折性光学樹脂材料の製造方
法。
5. A method for producing a low birefringence optical resin material according to claim 1, wherein the polymerizable material produces a transparent polymer resin material by a polymerization reaction. A method for producing a low-birefringence optical resin material, comprising a step of mixing molecular orientation-suppressing particles into the composition.
【請求項6】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
低複屈折性光学樹脂材料を製造する方法であって、 透明性を有する高分子樹脂材料中に分子配向抑制粒体を
混練する工程を有することを特徴とする低複屈折性光学
樹脂材料の製造方法。
6. The method for producing a low birefringence optical resin material according to claim 1, wherein the molecular orientation suppressing particles are kneaded in a transparent polymer resin material. A method for producing a low birefringence optical resin material, comprising:
【請求項7】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
低複屈折性光学樹脂材料を製造する方法であって、 透明性を有する高分子樹脂材料の溶液中に分子配向抑制
粒体を混入する工程を有することを特徴とする低複屈折
性光学樹脂材料の製造方法。
7. The method for producing a low birefringence optical resin material according to claim 1, wherein the molecular orientation-suppressing particles are contained in a solution of a polymer resin material having transparency. A method for producing a low birefringence optical resin material, comprising:
【請求項8】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
低複屈折性光学樹脂材料を製造する方法であって、 分子配向抑制粒体が混入された透明性を有する高分子樹
脂材料を延伸処理する工程を有することを特徴とする低
複屈折性光学樹脂材料の製造方法。
8. A method for producing a low birefringence optical resin material according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer resin material has transparency in which particles for suppressing molecular orientation are mixed. A method for producing a low-birefringence optical resin material, comprising a step of stretching.
【請求項9】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の
低複屈折性光学樹脂材料よりなることを特徴とする光学
部品。
9. An optical component comprising the low birefringence optical resin material according to claim 1. Description:
【請求項10】 請求項9に記載の光学部品を光学要素
として用いたことを特徴とする光学機器。
10. An optical apparatus using the optical component according to claim 9 as an optical element.
【請求項11】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載
の低複屈折性光学樹脂材料よりなり、光学部品または光
学要素の接合に用いられることを特徴とする光学部品用
接着剤。
11. An adhesive for an optical component, comprising the low birefringence optical resin material according to claim 1 and used for bonding an optical component or an optical element.
【請求項12】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載
の低複屈折性光学樹脂材料よりなり、液晶素子において
液晶層と偏光板との間に介在されることを特徴とする液
晶素子用基板。
12. A liquid crystal device comprising the low birefringence optical resin material according to claim 1 and interposed between a liquid crystal layer and a polarizing plate in the liquid crystal device. Substrate.
【請求項13】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載
の低複屈折性光学樹脂材料よりなるシートが、液晶素子
用偏光子の両面に接合されて構成されていることを特徴
とする液晶素子用偏光板。
13. A sheet comprising the low birefringence optical resin material according to claim 1 and joined to both surfaces of a polarizer for a liquid crystal element. Polarizing plate for liquid crystal element.
【請求項14】 請求項1〜請求項4のいずれかに記載
の低複屈折性光学樹脂材料よりなり、液晶素子を形成す
る構成要素の接合に用いられることを特徴とする液晶素
子用接着剤。
14. An adhesive for a liquid crystal element, comprising the low birefringence optical resin material according to claim 1 and used for joining components forming a liquid crystal element. .
【請求項15】 請求項4に記載の低複屈折性光学樹脂
材料よりなることを特徴とする光ディスク。
15. An optical disk comprising the low birefringence optical resin material according to claim 4.
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