JP2002082202A - Optical resin material - Google Patents

Optical resin material

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JP2002082202A
JP2002082202A JP2000272470A JP2000272470A JP2002082202A JP 2002082202 A JP2002082202 A JP 2002082202A JP 2000272470 A JP2000272470 A JP 2000272470A JP 2000272470 A JP2000272470 A JP 2000272470A JP 2002082202 A JP2002082202 A JP 2002082202A
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JP
Japan
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resin material
partially hydrogenated
hydrogenated styrene
polymer
styrene
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Application number
JP2000272470A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ikematsu
武司 池松
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Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical resin material having improved birefringent performance while retaining transparency, rigidity (high elastic modulus) and low water absorbing property as superior features of a hydrogenated styrene resin material. SOLUTION: The optical resin material comprises a partially hydrogenated styrene polymer and has the following characteristics (a)-(f);(a) the content of styrene bond units and hydrogenated styrene bond units in the partially hydrogenated styrene polymer is >=80 wt.%, (b) the proportion of completely hydrogenated aromatic rings contained in the partially hydrogenated styrene polymer is 85-96 mol%, that of unhydrogenated aromatic rings is 15-4 mol% and that of partially hydrogenated aromatic rings is 4-0 mol%, (c) >=85% total light transmittance, (d) >=100 deg.C glass transition temperature, (e) >=15,000 kg/cm2 elastic modulus and (f) <0.1 wt.% water absorption. The birefringence of a molded article is made substantially zero while retaining performances such as transparency, rigidity (high elastic modulus) and low water absorbing property.

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】本発明は複屈折、光線透過率
等の光学特性に優れると共に、耐熱性、剛性、低吸水性
等にも優れる光学用樹脂材料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical resin material having excellent optical properties such as birefringence and light transmittance, and also having excellent heat resistance, rigidity and low water absorption.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、透明な光学材料としてはガラスが
広く利用されてきた。しかし、近年樹脂材料の成形加工
性、軽量性、耐衝撃性等の優れた特長を生かして、光学
レンズ、プリズム、ミラー、光ディスク、光ファイバ
ー、液晶ディスプレー用シート・フィルム、液晶表示装
置の導光板等の光学部品に透明樹脂材料が利用されるよ
うになった。
2. Description of the Related Art Conventionally, glass has been widely used as a transparent optical material. However, in recent years, utilizing the excellent features of resin materials such as moldability, light weight, impact resistance, etc., optical lenses, prisms, mirrors, optical disks, optical fibers, sheets and films for liquid crystal displays, light guide plates for liquid crystal display devices, etc. Transparent resin materials have come to be used for optical components.

【0003】光学用に利用される透明樹脂材料として
は、ポリメタアクリル樹脂(以下PMMAと略称す
る。)およびポリカーボネート樹脂(以下PCと略称す
る。)が代表的である。しかし、これらの樹脂材料は吸
水性が高いためガラスに比較して光学部品の面精度が変
化し易く、信頼性に劣ることに大きな欠点がある。さら
に、PMMAは耐熱性が十分でなく、PCでは光学的ひ
ずみである複屈折が大きく用途により光学特性に問題が
ある。
As typical transparent resin materials used for optics, polymethacrylic resin (hereinafter abbreviated as PMMA) and polycarbonate resin (hereinafter abbreviated as PC) are typical. However, since these resin materials have high water absorption, the surface accuracy of the optical component is easily changed as compared with glass, and there is a major drawback in that the reliability is poor. Furthermore, PMMA does not have sufficient heat resistance, and PC has large birefringence, which is an optical distortion, and has a problem in optical characteristics depending on the use.

【0004】特に高度な光学性能が要求される光学用樹
脂材料用途の一例に光ディスクがある。レーザーを用い
た光学記録は高密度な情報の記録、保存および再生が可
能であるため、光ディスクの改良、開発は活発に進めら
れている。光ディスクは透明な基板とその上にコートさ
れた種々の記録媒体から、基本的に構成される。光ディ
スクの透明基板には無色透明な合成樹脂を用いる場合が
多い。その代表的なものはPCおよびPMMAである。
これらの樹脂は優れた無色透明性と、樹脂材として優れ
た力学的性能を有しており、光ディスクの基板として広
く使用されている。
[0004] An optical disk is an example of an optical resin material that requires particularly high optical performance. Since optical recording using a laser enables recording, storage and reproduction of high-density information, improvement and development of optical disks are being actively promoted. An optical disk is basically composed of a transparent substrate and various recording media coated thereon. For the transparent substrate of the optical disk, a colorless and transparent synthetic resin is often used. Typical examples are PC and PMMA.
These resins have excellent colorless transparency and excellent mechanical performance as a resin material, and are widely used as substrates of optical disks.

【0005】しかし、PCはその芳香族環に起因する高
い複屈折あるいは短波長域の光透過率の低下の問題があ
り、また吸水性あるいは透水性においても問題がある。
一方、PMMAは耐熱性、吸水性あるいは透水性、およ
び耐衝撃性における問題がある。PC、PMMAの吸水
性および透水性は、基板が環境中の水分を吸水(吸湿)
して、膨張によるソリを引き起こす。また基板を通して
の水分の透過は記録媒体の腐食を引き起こし、光ディス
クの寿命を縮める原因となる。
However, PC has a problem of high birefringence or a decrease in light transmittance in a short wavelength region due to its aromatic ring, and also has a problem in water absorption or water permeability.
On the other hand, PMMA has problems in heat resistance, water absorption or water permeability, and impact resistance. The water absorption and water permeability of PC and PMMA indicate that the substrate absorbs moisture in the environment (moisture absorption).
And cause warpage by expansion. In addition, the permeation of moisture through the substrate causes corrosion of the recording medium and shortens the life of the optical disk.

【0006】光ディスクにおける現状技術は、複屈折が
大きいPCを、成形条件を工夫することにより複屈折を
押さえて光ディスクを成形している。具体的には射出圧
縮成形法が一般に用いられ、金型温度および樹脂温度を
極限近くまで高くして成形することで、複屈折や成形歪
みを押さえている。このようにして得られた光ディスク
は、複屈折の許容限度が比較的緩やかなCD(コンパク
トディスク)、低記録密度のDVD(デジタル バーサ
タイル ディスク)やMO(磁気光学ディスク)等に広
く用いられている。
In the current state of the art for optical disks, a PC having large birefringence is formed by suppressing the birefringence by devising molding conditions. Specifically, an injection compression molding method is generally used, and the birefringence and the molding distortion are suppressed by performing molding by increasing the mold temperature and the resin temperature to near limits. The optical disk obtained in this way is widely used for CDs (compact disks) having a relatively moderate birefringence limit, DVDs (digital versatile disks) with low recording density, and MOs (magneto-optical disks). .

【0007】しかし、近年の記録情報の更なる高密度化
は、使用するレーザーの短波長化および光学レンズ系の
高NA(開口数)化を伴うものである。特に、DVDに
おいてはレーザー波長は350〜410nm程度の短波
長光、NA値0.6以上の利用が検討され、PCの複屈
折および短波長域の光透過率では限界が指摘されてい
る。また、記録の高密度化は高温成形後の冷却過程、あ
いは吸湿によるディスクの変形、ソリによる傾き影響を
一層受けやすいと問題もある。
However, the recent increase in the density of recorded information is accompanied by the use of shorter wavelength lasers and higher NA (numerical aperture) of optical lens systems. In particular, in DVDs, the use of laser light having a short wavelength of about 350 to 410 nm and an NA value of 0.6 or more has been studied, and limitations have been pointed out on the birefringence of PC and light transmittance in a short wavelength range. Further, there is a problem that the high density of recording is more susceptible to the influence of the deformation process of the disk due to moisture absorption and the tilt due to warpage, during the cooling process after high-temperature molding.

【0008】これらの光学材料への問題点解決の要求に
対して、いくつかの方策が既に提案されている。PMM
Aの耐熱性、吸水性を改良するために側鎖に脂環式炭化
水素基を導入したもの、PCの複屈折を低減するために
側鎖にフェニル基やフルオレニル基を導入したもの等が
検討されてきた。更には、複屈折の生じる向きが異なる
重合体のブレンド、例えばPCとスチレン系樹脂の重合
体アロイ、スチレン系重合体をグラフト化したPC等も
検討されてきた。しかし、何れも未だ広く用いられるに
は至っていない。
[0008] Several measures have already been proposed for the demand for solving the problems with these optical materials. PMM
Investigations include those with an alicyclic hydrocarbon group introduced into the side chain to improve the heat resistance and water absorption of A, and those with a phenyl or fluorenyl group introduced into the side chain to reduce the birefringence of PC. It has been. Further, blends of polymers having different birefringence directions, for example, a polymer alloy of PC and a styrene-based resin, a PC grafted with a styrene-based polymer, and the like have been studied. However, none of them have been widely used yet.

【0009】一方、光学用に利用される比較的新しい樹
脂材料として、非晶質シクロオレフィン系樹脂(以下C
OPと略称する。)が開発されている。これらはPC、
PMMA等の従来型重合体の改良とは異なり、短波長光
透明性、低複屈折性、低吸水性、耐熱性を兼ね備えてい
る。しかし、COPは低複屈折性を有するものの、要求
レベルあるいは成形条件によっては更なる複屈折性能の
改良が求められる。またCOPは重合触媒として遷移金
属触媒が用いられるが、遷移金属の残存は着色や光透過
性低下の原因となる。それ故に光学材料として用いるに
は重合体を合成後、遷移金属の脱灰が必要になる。この
脱灰工程はCOP製造コストの増大を来たすものであ
り、この点の改良も求められている。
On the other hand, as a relatively new resin material used for optics, amorphous cycloolefin resin (hereinafter referred to as C)
Abbreviated as OP. ) Has been developed. These are PC,
Unlike improvements of conventional polymers such as PMMA, it has short wavelength light transparency, low birefringence, low water absorption and heat resistance. However, although COP has low birefringence, further improvement in birefringence performance is required depending on the required level or molding conditions. In COP, a transition metal catalyst is used as a polymerization catalyst, but the remaining transition metal causes coloring and a decrease in light transmittance. Therefore, in order to use it as an optical material, it is necessary to demine the transition metal after synthesizing the polymer. This demineralization step causes an increase in COP production cost, and improvement in this point is also required.

【0010】更には、本発明に最も近しい技術としてス
チレン系重合体がある。スチレン系重合体は安価に得ら
れ、光透過性に優れ、かつ吸水性がほとんどないとの特
長を有している。また、通常ラジカル重合によるスチレ
ン系重合体は脱灰工程が必要となる様な金属触媒を用い
ないとの特長もある。しかし、スチレン系重合体は複屈
折が大きい、また耐熱性、耐候性に劣り着色しやすいと
の致命的欠点があるため、それ自体の光学材料としての
使用は限定的である。
Further, there is a styrene-based polymer as a technique closest to the present invention. Styrene-based polymers have the characteristics that they can be obtained at low cost, have excellent light transmittance, and have almost no water absorption. In addition, a styrene-based polymer obtained by a radical polymerization is also characterized in that a metal catalyst that requires a deashing step is not used. However, the styrene-based polymer has a fatal defect that it has large birefringence and is inferior in heat resistance and weather resistance and is easily colored, so that its use as an optical material itself is limited.

【0011】これに対してスチレン重合体の芳香環を水
添した重合体、即ちポリビニルシクロヘキサン樹脂はC
OPと同様の優れた光学特性を有している。この種のポ
リビニルシクロヘキサン樹脂(水添スチレン系樹脂と同
一構造)は古くから公知である。例えば、特公昭45−
11425号はポリビニルシクロヘキサンの重合体組成
物(配合物)に関するものである。明細書中にはビニル
シクロヘキサンのホモ重合体が、その出願時点で既に公
知であり、透明な硬質樹脂であると記載されている。ま
た、その複屈折が小さいことは、その化学構造式とロー
レンツ−ローレンツの関係式等によって容易に理解でき
るところである。
On the other hand, a polymer obtained by hydrogenating an aromatic ring of a styrene polymer, that is, a polyvinylcyclohexane resin is
It has the same excellent optical characteristics as OP. This kind of polyvinylcyclohexane resin (having the same structure as a hydrogenated styrene resin) has been known for a long time. For example,
No. 11425 relates to a polymer composition (blend) of polyvinylcyclohexane. The specification states that a homopolymer of vinylcyclohexane is already known at the time of filing and is a transparent hard resin. The fact that the birefringence is small can be easily understood from the chemical structural formula and the Lorentz-Lorentz relational formula.

【0012】近年になって、ビニルシクロヘキサン系樹
脂の透明性と低複屈折等の光学性能を利用し、用途を限
定した提案がなされている。例えば、特開昭63−43
910号は光ディスク材料に関するもので、ビニルシク
ロヘキサン系重合体の光ディスク基板への利用が開示さ
れている。また、特開平01−132603号は光学材
料に関するものであり、ビニル芳香族炭化水素重合体の
水添物の光学材料への利用が開示されている。その特許
請求の範囲はビニル芳香族炭化水素重合体の水添率は3
0%以上に限定され、明細書中の記載によれば水添率は
一般には高い方が好ましいとしている。
[0012] In recent years, proposals have been made to limit the use of vinylcyclohexane resins by utilizing their optical performance such as transparency and low birefringence. For example, JP-A-63-43
No. 910 relates to an optical disk material, and discloses the use of a vinylcyclohexane-based polymer for an optical disk substrate. Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-132603 relates to an optical material, and discloses the use of a hydrogenated vinyl aromatic hydrocarbon polymer as an optical material. The claim states that the hydrogenation rate of the vinyl aromatic hydrocarbon polymer is 3
It is limited to 0% or more, and according to the description in the specification, it is generally preferable that the hydrogenation rate be higher.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】成形体の複屈折は材料
固有の特性と、成形条件に依存する配向や歪みとの相互
作用で決まる。さらに材料固有の特性は固有複屈折と光
弾性係数で評価できる。一般に水添スチレン系樹脂は脆
いため、強度を高めるに高い分子量が求められる。高い
分子量は成形体に歪み応力や配向を残し、結果として大
きな複屈折を来たし易い。それ故に、水添スチレン系樹
脂は固有複屈折が比較的小さいにも関わらず、成形条件
によっては成形体は高い複屈折を示し、固有複屈折の更
なる改良が求められる。即ち、本発明の解決しようとす
る課題は、水添スチレン系樹脂材料の優れた特長である
透明性、剛性(高弾性率)、低吸水性を保持したまま、
複屈折性能をさらに改良することを目的とする。
The birefringence of a molded product is determined by the properties of the material and the interaction between orientation and strain depending on molding conditions. Further, the properties inherent to the material can be evaluated by the intrinsic birefringence and photoelastic coefficient. Generally, a hydrogenated styrene resin is brittle, and a high molecular weight is required to increase the strength. A high molecular weight leaves strain stress and orientation in the molded body, and as a result, large birefringence is likely to occur. Therefore, although the hydrogenated styrene-based resin has a relatively small intrinsic birefringence, the molded article shows high birefringence depending on molding conditions, and further improvement of the intrinsic birefringence is required. That is, the problem to be solved by the present invention is to maintain transparency, rigidity (high elastic modulus) and low water absorption, which are the excellent features of the hydrogenated styrene resin material,
It is intended to further improve the birefringence performance.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者は前述の課題を
解決するため、水添スチレン系樹脂材料の複屈折性能の
改良について鋭意検討した結果、本発明を達成した。即
ち、特定構造の部分水添スチレン系重合体から成る光学
用樹脂材料が、その優れた短波長域の光透過性、力学的
性能および低吸水性を保持したまま、極めて優れた複屈
折性を達成できることを見いだし、本発明をなすに至っ
た。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies on the improvement of the birefringence performance of a hydrogenated styrene resin material, and have achieved the present invention. That is, the optical resin material composed of a partially hydrogenated styrene polymer having a specific structure has extremely excellent birefringence while maintaining its excellent short-wavelength light transmittance, mechanical performance and low water absorption. The inventors have found what can be achieved, and have accomplished the present invention.

【0015】本発明の理解を促すために、具体的例によ
り本発明の光学用樹脂材料の複屈折性能を説明する。し
かし、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すところであ
り、下記説明に限定されないことは当然である。スチレ
ン重合体が固有複屈折が大きなマイナス値を有すること
は良く知られている。このことが成形体が複屈折を示す
ことの大きな理由である。これに対して水添スチレン重
合体の配向による複屈折が比較的小さいことは知られて
いたが、固有複屈折は正負を含めて、その定量的数値は
全く知られていなかった。従来、光学用樹脂材料として
の性能は水添率が高い方が好ましいと考えられていた。
In order to facilitate understanding of the present invention, the birefringence performance of the optical resin material of the present invention will be described with reference to specific examples. However, it is to be understood that the scope of the present invention is set forth in the appended claims and is not limited to the following description. It is well known that styrene polymers have large negative values of intrinsic birefringence. This is a major reason why the molded article exhibits birefringence. On the other hand, it was known that the birefringence due to the orientation of the hydrogenated styrene polymer was relatively small, but the quantitative value of intrinsic birefringence, including positive and negative, was not known at all. Conventionally, it has been considered that the higher the hydrogenation rate, the better the performance as an optical resin material.

【0016】しかしながら、本発明等は鋭意検討した結
果、特定構造の部分水添スチレン樹脂が実質的に配向複
屈折を示さないことを見出した。このことは成形体の複
屈折を低くするに、成形条件、即ち金型温度条件や射出
条件等が限定されないことを意味するものであり、その
実用的効果は極めて大きい。この理由についても鋭意検
討の結果、水添スチレン重合体の複屈折がプラス値を有
し、特定水添率条件でプラス−マイナスが打ち消し合っ
て、複屈折が実質ゼロになることを見出している。
However, as a result of intensive studies of the present invention, it has been found that a partially hydrogenated styrene resin having a specific structure does not substantially exhibit orientation birefringence. This means that molding conditions, that is, mold temperature conditions, injection conditions, and the like are not limited to lower the birefringence of the molded body, and the practical effect is extremely large. As a result of diligent studies on this reason as well, it has been found that the birefringence of the hydrogenated styrene polymer has a positive value, and that the birefringence becomes substantially zero by canceling out plus and minus under a specific hydrogenation rate condition. .

【0017】即ち、本発明は特許請求の範囲にも示すと
ころである。スチレン単量体およびそれと共重合可能な
単量体を重合あるいは共重合して得られるスチレン系重
合体の芳香族環を部分水素添加して得られる部分水添ス
チレン系重合体からなり、下記(a)〜(f)の特徴を
有する光学用樹脂材料 (a)部分水添スチレン系重合体におけるスチレン結合
単位および水添スチレン結合単位の含率が80重量%以
上、(b)部分水添スチレン系重合体に含まれる芳香環
の水添率の割合が次の範囲、 完全水添の芳香環 85〜96モル% 未水添の芳香環 15〜4モル% 部分水添の芳香環 4〜0モル% (c)全光線透過率が85%以上、 (d)ガラス転移温度が100℃以上、 (e)弾性率が15000kg/cm2以上 (f)吸水率が0.1wt%未満
That is, the present invention is as set forth in the appended claims. A partially hydrogenated styrene polymer obtained by partially hydrogenating an aromatic ring of a styrene monomer obtained by polymerizing or copolymerizing a styrene monomer and a monomer copolymerizable with the styrene monomer, Optical resin materials having the characteristics of a) to (f): (a) the content of a styrene bond unit and a hydrogenated styrene bond unit in a partially hydrogenated styrene-based polymer is 80% by weight or more, and (b) a partially hydrogenated styrene The ratio of the hydrogenation rate of the aromatic ring contained in the system polymer is in the following range, a fully hydrogenated aromatic ring 85 to 96 mol%, an unhydrogenated aromatic ring 15 to 4 mol%, a partially hydrogenated aromatic ring 4 to 0 (C) Total light transmittance is 85% or more, (d) glass transition temperature is 100 ° C. or more, (e) elastic modulus is 15000 kg / cm 2 or more (f) water absorption is less than 0.1 wt%

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】本発明について、以下具体的に説
明する。本発明の光学用樹脂材料で用いられる部分水添
スチレン系重合体は、スチレン結合単位およびその水添
結合単位を80重量%以上含まなければならない。好ま
しくは90重量%以上、さらに好ましくは95%重量以
上である。スチレン結合単位およびその水添結合単位を
80重量%以上含まなければ、水添芳香環に基づく透明
性、低複屈折性等の光学特性または樹脂材料としての力
学的性能を十分発現できない。スチレン結合単位および
その水添結合単位が100重量%のもの、即ち部分水添
スチレン重合体は好ましい一例である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below. The partially hydrogenated styrene-based polymer used in the optical resin material of the present invention must contain at least 80% by weight of a styrene bond unit and its hydrogen bond unit. It is preferably at least 90% by weight, more preferably at least 95% by weight. Unless the styrene bonding unit and its hydrogenated bonding unit are contained in an amount of 80% by weight or more, it is not possible to sufficiently exhibit optical characteristics such as transparency and low birefringence based on the hydrogenated aromatic ring or mechanical performance as a resin material. A styrene-bonded unit and its hydrogenated-bonded unit having 100% by weight, that is, a partially hydrogenated styrene polymer is a preferred example.

【0019】本発明のスチレン系重合体における共重合
可能な単量体は、その重合方法によっても異なる。一般
にはスチレン以外のビニル芳香族単量体、共役ジエン単
量体、メタアクリル酸エステル、アクリル酸エステル等
の単量体等が挙げられる。ビニル芳香族単量体の例とし
てはα−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−メ
チルスチレン、p−tertブチルスチレン、4−フェ
ニルスチレン、p−メトキシスチレン、ビニルナフタレ
ン等が挙げられる。
The copolymerizable monomer in the styrenic polymer of the present invention varies depending on the polymerization method. Generally, monomers such as vinyl aromatic monomers other than styrene, conjugated diene monomers, methacrylates, acrylates and the like can be mentioned. Examples of the vinyl aromatic monomer include α-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2-methylstyrene, p-tertbutylstyrene, 4-phenylstyrene, p-methoxystyrene, vinylnaphthalene and the like.

【0020】共役ジエン単量体の例としては1,3−ブ
タジエン、イソプレン、2,3−ジメチル−1,3−ブ
タジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエ
ン、1、3−シクロヘキサジエン等が挙げられる。メタ
アクリル酸エステルの例としてはメタアクリル酸メチ
ル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸プロピル、
メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸2−エチルヘキ
シル等のアクリル酸アルキルエステル、メタアクリル酸
シクロヘキシル、メタアクリル酸メチルシクロヘキシ
ル、メタアクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、メタア
クリル酸ボルニル、メタアクリル酸イソボルニル、メタ
アクリル酸アダマンチル等のメタアクリル酸シクロアル
キルエステル、メタアクリル酸フェニル、メタアクリル
酸ベンジル、メタアクリル酸ナフチル等のメタアクリル
酸芳香族エステル、メタアクリル酸フルオロベンジル、
メタアクリル酸クロロフェニル、メタアクリル酸ブロモ
ベンジル等のメタアクリル酸置換芳香族エステル、メタ
アクリル酸フルオロメチル、メタアクリル酸フルオロエ
チル、メタアクリル酸クロロエチル、メタアクリル酸ブ
ロモエチル等のメタアクリル酸ハロゲン化アルキルエス
テル、メタアクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、メ
タアクリル酸グリシジル、メタアクリル酸アミノアルキ
ルエステル、メタアクリル酸シアノアルキルエステル等
が挙げられる。
Examples of the conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene and 1,3-cyclohexadiene. And the like. Examples of methacrylates include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate,
Alkyl acrylates such as butyl methacrylate and 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, methylcyclohexyl methacrylate, t-butylcyclohexyl methacrylate, bornyl methacrylate, isobornyl methacrylate, methacrylic acid Cycloalkyl methacrylates such as adamantyl, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, aromatic esters of methacrylate such as naphthyl methacrylate, fluorobenzyl methacrylate,
Methacrylic acid-substituted aromatic esters such as chlorophenyl methacrylate and bromobenzyl methacrylate; halogenated alkyl methacrylates such as fluoromethyl methacrylate, fluoroethyl methacrylate, chloroethyl methacrylate, and bromoethyl methacrylate And hydroxyalkyl methacrylate, glycidyl methacrylate, aminoalkyl methacrylate, cyanoalkyl methacrylate and the like.

【0021】アクリル酸エステルの例としてはアクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等のア
クリル酸アルキルエステル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、アクリル酸メチルシクロヘキシル、アクリル酸t−
ブチルシクロヘキシル、アクリル酸ボルニル、アクリル
酸イソボルニル、アクリル酸アダマンチル等のアクリル
酸シクロアルキルエステル、アクリル酸フェニル、アク
リル酸ベンジル、アクリル酸ナフチル等のアクリル酸芳
香族エステル、アクリル酸フルオロベンジル、アクリル
酸クロロフェニル、アクリル酸ブロモベンジル等のアク
リル酸置換芳香族エステル、アクリル酸フルオロメチ
ル、アクリル酸フルオロエチル、アクリル酸クロロエチ
ル、アクリル酸ブロモエチル等のアクリル酸ハロゲン化
アルキルエステル、アクリル酸ヒドロキシアルキルエス
テル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸アミノアルキ
ルエステル、アクリル酸シアノアルキルエステル等が挙
げられる。
Examples of the acrylate include alkyl acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, methylcyclohexyl acrylate, t-acrylate. −
Butylcyclohexyl, bornyl acrylate, isobornyl acrylate, cycloalkyl acrylate such as adamantyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, aromatic acrylate such as naphthyl acrylate, fluorobenzyl acrylate, chlorophenyl acrylate, Acrylic acid-substituted aromatic esters such as bromobenzyl acrylate, fluoromethyl acrylate, fluoroethyl acrylate, chloroethyl acrylate, alkyl acrylate halides such as bromoethyl acrylate, hydroxyalkyl acrylate, glycidyl acrylate, acrylic Acid aminoalkyl esters and cyanoalkyl acrylates.

【0022】スチレン系重合体の重合方法は特に限定さ
れない。ラジカル開始剤を用いたラジカル重合あるいは
熱ラジカル重合、あるいは公知のアニオン重合触媒、カ
チオン重合触媒、チーグラー触媒、カミンスキー触媒に
よる重合が利用できる。最も好ましい重合方法は、金属
触媒を用いないラジカル重合法である。金属触媒の利用
は、光学用樹脂材料としては一般に金属除去のための脱
灰工程が必要になり、製造コストの増大をもたらすため
好ましくない場合がある。
The method for polymerizing the styrenic polymer is not particularly limited. Radical polymerization or thermal radical polymerization using a radical initiator, or polymerization using a known anionic polymerization catalyst, cationic polymerization catalyst, Ziegler catalyst, or Kaminsky catalyst can be used. The most preferred polymerization method is a radical polymerization method using no metal catalyst. The use of a metal catalyst is generally not preferable because an optical resin material generally requires a deashing step for removing a metal, which increases the production cost.

【0023】通常、単量体の重合は無溶媒もしくは溶媒
を使用して行われる。使用できる重合溶媒は重合方法に
よっても異なるが、一般的にはベンゼン、トルエン、キ
シレン等の芳香族系溶媒、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチ
ルシクロヘキサン等の脂肪族系溶媒、塩化メチル、塩化
メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリ
クロロエタン、1,1,2−トリクロロエチレン等のハ
ロゲン化炭化水素系溶媒等が使用できる。
Usually, the polymerization of the monomer is carried out without a solvent or using a solvent. The polymerization solvent that can be used varies depending on the polymerization method, but in general, benzene, toluene, aromatic solvents such as xylene, pentane, hexane, heptane, octane, cyclopentane, cyclohexane, and aliphatic solvents such as methylcyclohexane, Halogenated hydrocarbon solvents such as methyl chloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane and 1,1,2-trichloroethylene can be used.

【0024】重合温度は、一般には−100〜200
℃、さらに一般には0〜150℃の範囲で行われる。重
合時の圧力は、一般には系を液相に保つことのできる下
限圧以上で実施される。スチレン系重合体は重合後、水
素添加することによって部分水添スチレン系重合体にさ
れる。芳香環の水素添加能力を有する水素添加触媒の存
在下に、水素添加して制御された割合で部分水素添加す
ることが必要である。使用される水素添加触媒は特に限
定するものではない。例えばニッケル、コバルト、ルテ
ニウム、ロジウム、白金、パラジウム等の金属、または
その酸化物、塩、錯体およびこれらを活性炭、珪藻土、
アルミナ、シリカ等に担持したもの等が挙げられる。こ
れらの中でも特にロジウム、ルテニウム、白金等の白金
族金属のカーボン、アルミナ、シリカ担持触媒が触媒活
性、水添後の触媒除去の点で好ましい。
The polymerization temperature is generally -100 to 200.
C, more generally in the range of 0 to 150C. The pressure at the time of polymerization is generally not lower than the lower limit pressure at which the system can be kept in a liquid phase. The styrene-based polymer is converted into a partially hydrogenated styrene-based polymer by hydrogenation after polymerization. It is necessary to perform partial hydrogenation at a controlled rate by hydrogenation in the presence of a hydrogenation catalyst having the ability to hydrogenate aromatic rings. The hydrogenation catalyst used is not particularly limited. For example, nickel, cobalt, ruthenium, rhodium, platinum, metals such as palladium, or oxides, salts, complexes thereof and activated carbon, diatomaceous earth,
Those supported on alumina, silica and the like can be mentioned. Among these, catalysts supported on carbon, alumina and silica of platinum group metals such as rhodium, ruthenium and platinum are preferred in terms of catalytic activity and removal of the catalyst after hydrogenation.

【0025】水素添加反応は、一般に常圧〜250kg
/cm2、50〜200℃の温度にて、溶媒としてシク
ロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−オクタン、デ
カリン、ナフサ等の飽和炭化水素系溶媒、あるいはTH
F等のエーテル系溶媒を用いて行う。また、水素添加反
応を行う場合、アルコールやエーテル化合物を少量添加
して反応性を高めることができる。そのような目的に使
用されるアルコールやエーテルの添加量は溶媒100重
量部に対して、0.5〜5重量部、好ましくは1〜3重
量部である。
The hydrogenation reaction is generally carried out at normal pressure to 250 kg.
/ Cm 2 , at a temperature of 50 to 200 ° C., as a solvent, a saturated hydrocarbon solvent such as cyclohexane, methylcyclohexane, n-octane, decalin, naphtha, or TH
This is performed using an ether solvent such as F. When a hydrogenation reaction is performed, the reactivity can be increased by adding a small amount of an alcohol or an ether compound. The amount of the alcohol or ether used for such purpose is 0.5 to 5 parts by weight, preferably 1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solvent.

【0026】スチレン系重合体の水添率は複屈折性能、
特に固有複屈折を決定する。固有複屈折の実測は極めて
難しいため、ここでは計算により算出した。高分子材料
の固有複屈折は、ローレンツ−ローレンツの式によって
表されることは従来から知られていた。式 から高分子
物質の固有複屈折は、分子の誘電分極率の方向性で決ま
る。 Δn0=2/9π×(n2+2)2/n×ΔP・d・N/
M ここに、Δn0=固有複屈折 ΔP=誘電分極率差(ΔP=P1−P2) P1=分子鎖軸方向の誘電分極率 P2=分子鎖軸と直角方向の誘電分極率 n=屈折率 d=密度 N=アボガドロ数 M=分子量 ここで言う誘電分極率の方向性、即ち誘電分極テンッソ
ルは、一つの方法として、近年分子軌道法によって計算
できる。例えばMOPAC97(WinMOPACV
2.0、移植者:富士通)のAM1法あるいはPM3法
等により求めることができる。
The hydrogenation rate of the styrenic polymer is birefringence performance,
In particular, the intrinsic birefringence is determined. Since it is extremely difficult to measure the intrinsic birefringence, it was calculated here by calculation. It has been known that the intrinsic birefringence of a polymer material is represented by the Lorentz-Lorentz equation. From the formula, the intrinsic birefringence of the polymer substance is determined by the direction of the dielectric polarizability of the molecule. Δn 0 = 2 / 9π × (n 2 +2) 2 / n × ΔP · d · N /
M where Δn 0 = intrinsic birefringence ΔP = dielectric polarizability difference (ΔP = P 1 −P 2 ) P 1 = dielectric polarizability in the molecular chain axis direction P 2 = dielectric polarizability in the direction perpendicular to the molecular chain axis n = Refractive index d = Density N = Avogadro number M = Molecular weight The directionality of the dielectric polarizability mentioned here, that is, the dielectric polarization tensor, can be calculated by the molecular orbital method as one method in recent years. For example, MOPAC97 (WinMOPACV
2.0, transplanter: Fujitsu's AM1 method or PM3 method.

【0027】AM1法による計算結果として、重合体に
おけるスチレン結合単位の誘電分極率差=−31AU、
水添スチレン結合単位の誘電分極率差=+4.5AUが
得られた。それぞれの結合単位に対応する重合体の固有
複屈折は、それぞれ−0.11、+0.013が算出さ
れる。部分水添スチレン樹脂においては幾つかの前提条
件はあるものの、その固有複屈折は上記結合単位のほぼ
体積平均になると判断できる。このことから計算する
と、水添スチレン重合体が10.6vol%、即ち9.
5重量%含む時、固有複屈折はほぼゼロになると計算で
きる。
As a result of calculation by the AM1 method, the difference in dielectric polarizability of the styrene bond unit in the polymer = −31 AU,
A difference in dielectric polarizability of the hydrogenated styrene bond unit = + 4.5 AU was obtained. The intrinsic birefringence of the polymer corresponding to each binding unit is calculated to be -0.11 and +0.013, respectively. Although there are some prerequisites for the partially hydrogenated styrene resin, it can be determined that its intrinsic birefringence is approximately the volume average of the above-mentioned bonding unit. When calculated from this, 10.6 vol% of the hydrogenated styrene polymer, that is, 9.
When 5% by weight is included, the intrinsic birefringence can be calculated to be almost zero.

【0028】部分水添スチレン重合体の未水添の芳香環
の残存量が15〜4モル%の範囲で、極めて低い配向複
屈折を示すことを、実験結果として確認している。この
理由を上記計算結果で良く説明できる。計算結果は樹脂
材料の複屈折性能を極めて良好に説明するものであっ
た。即ち、誘電分極率差の絶対値ΔPが30×10-25
cm3未満にある時、配向複屈折が著しく低い値とな
る。
It has been confirmed as experimental results that the partially hydrogenated styrene polymer exhibits an extremely low orientation birefringence when the residual amount of unhydrogenated aromatic rings is in the range of 15 to 4 mol%. The reason can be well explained by the above calculation results. The calculation results explained the birefringence performance of the resin material very well. That is, the absolute value ΔP of the dielectric polarizability difference is 30 × 10 −25.
When it is less than cm 3 , the orientation birefringence has a remarkably low value.

【0029】部分水添スチレン系重合体に含まれる芳香
環の完全水添率、即ちシクロヘキサン環の含有率は85
〜96モル%、好ましくは87〜95モル%、特に好ま
しくは89〜94モル%の範囲である。完全水添とは芳
香環がシクロヘキサン環にまで水添されることを意味す
る。部分水添スチレン系重合体に含まれる芳香環の残存
率は15〜4モル%、好ましくは13〜5モル%、特に
好ましくは11〜6モル%の範囲である。芳香環の残存
率が15モル%を越えると、残存芳香環に起因する配向
複屈折の増大や低波長領域での吸光が増大し、好ましく
ない。芳香環の残存率は4モル%未満では、配向複屈折
や光弾性係数に起因する複屈折が増大して、やはり好ま
しくない。
The complete hydrogenation rate of aromatic rings contained in the partially hydrogenated styrene polymer, that is, the content of cyclohexane rings is 85.
The range is from 96 to 96 mol%, preferably from 87 to 95 mol%, particularly preferably from 89 to 94 mol%. Complete hydrogenation means that the aromatic ring is hydrogenated to the cyclohexane ring. The residual ratio of the aromatic ring contained in the partially hydrogenated styrene-based polymer is in the range of 15 to 4 mol%, preferably 13 to 5 mol%, particularly preferably 11 to 6 mol%. If the residual ratio of the aromatic ring exceeds 15 mol%, undesirably, the orientation birefringence due to the residual aromatic ring and the absorption in a low wavelength region increase. If the residual ratio of the aromatic ring is less than 4 mol%, the orientation birefringence and the birefringence due to the photoelastic coefficient increase, which is also not preferable.

【0030】部分水添芳香環とは芳香環が一部水添さ
れ、環構造中に二重結合がーつあるいは二つ残る構造を
意味する。部分水添芳香環の含率は4モル%以下、好ま
しくは2モル%以下、さらに好ましくは1モル%以下、
特にこのましくは0.5モル%以下である。部分水添芳
香環の量が増大すると光学用樹脂材料の耐熱性あるいは
耐候性の低下を来たし好ましくない。本発明の光学用樹
脂材料の部分水添スチレン系重合体連鎖中における残存
芳香環と水添芳香環の結合分布はミクロ相分離しない程
度に均一であることが必要である。残存芳香環と水添芳
香環の重合体連鎖中の結合分布がブロック的あるいは未
水添物を含む混合物であると、樹脂材料中のミクロ的な
屈折率の揺らぎにより光の散乱が生じて好ましくない。
即ち、実質的にランダムであることが好ましい。
A partially hydrogenated aromatic ring means a structure in which an aromatic ring is partially hydrogenated and one or two double bonds remain in the ring structure. The content of the partially hydrogenated aromatic ring is 4 mol% or less, preferably 2 mol% or less, more preferably 1 mol% or less,
In particular, it is preferably at most 0.5 mol%. When the amount of the partially hydrogenated aromatic ring increases, the heat resistance or weather resistance of the optical resin material decreases, which is not preferable. The bond distribution between the remaining aromatic ring and the hydrogenated aromatic ring in the partially hydrogenated styrene-based polymer chain of the optical resin material of the present invention must be uniform to such an extent that microphase separation does not occur. When the distribution of bonds in the polymer chain of the residual aromatic ring and the hydrogenated aromatic ring is a mixture containing block or unhydrogenated products, light scattering is caused by fluctuations in the microscopic refractive index in the resin material, which is preferable. Absent.
That is, it is preferably substantially random.

【0031】本発明の光学用樹脂材料の部分水添スチレ
ン系重合体の重量平均分子量は好ましくは100,00
0〜1,000,000、さらに好ましくは150,0
00〜500,000、特に好ましくは200,000
〜400,000の範囲である。部分水添スチレン系重
合体の重量平均分子量が100,000以下では、光学
用樹脂材料の強度、耐衝撃性等の力学的性能が著しく低
下して好ましくない。また1,000,000以上では
光学用樹脂材料の成形、加工性が著しく低下して好まし
くない。
The weight average molecular weight of the partially hydrogenated styrene polymer of the optical resin material of the present invention is preferably 100,00.
0 to 1,000,000, more preferably 150,0
00 to 500,000, particularly preferably 200,000
400400,000. When the weight average molecular weight of the partially hydrogenated styrene polymer is 100,000 or less, the mechanical properties such as the strength and impact resistance of the optical resin material are unpreferably reduced. If it is more than 1,000,000, the molding and workability of the optical resin material is unpreferably reduced.

【0032】本発明の光学用樹脂材料の全光線透過率
(JIS−K−6714の方法)は85%以上でなけれ
ばならない。好ましくは88%以上、特に好ましくは9
0%以上である。全光線透過率が85%未満では光学材
料として十分な性能を発現できない。また、350〜4
10nm波長の紫外光の透過性は好ましくは80%以
上、さらに好ましくは85%以上、特に好ましくは88
%以上である。この領域の波長は、光ディスクに用いた
場合に、短波長レーザー光による書き込み、読みとりに
必要である。
The total light transmittance (the method of JIS-K-6714) of the optical resin material of the present invention must be 85% or more. Preferably at least 88%, particularly preferably 9%
0% or more. If the total light transmittance is less than 85%, sufficient performance as an optical material cannot be exhibited. Also, 350-4
The transmittance of ultraviolet light having a wavelength of 10 nm is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and particularly preferably 88%.
% Or more. The wavelength in this region is necessary for writing and reading with a short wavelength laser beam when used for an optical disk.

【0033】さらに、本発明の光学用樹脂材料のガラス
転移温度は好ましくは100℃以上、さらに好ましくは
110℃以上、特に好ましくは120℃以上である。ガ
ラス転移温度は示差熱分析計(DSC)で測定される。
ガラス転移温度が100℃未満では光学材料としての耐
熱性が用途によっては不足し、好ましくない。本発明の
光学用樹脂材料の弾性率、特に曲げ弾性率は15,00
0Kg/cm 2以上であることが好ましい。さらに好ま
しくは20,000Kg/cm2、特に好ましくは2
3,000Kg/cm2以上である。弾性率が余りに低
いと、外力よる変形や傷付きを受けやすく、光学材料と
して利用し難い。
Further, glass of the optical resin material of the present invention
The transition temperature is preferably 100 ° C. or higher, more preferably
The temperature is 110 ° C or higher, particularly preferably 120 ° C or higher. Moth
The lath transition temperature is measured by a differential thermal analyzer (DSC).
When the glass transition temperature is less than 100 ° C., resistance to optical material
Thermal properties are insufficient for some applications and are not preferred. Of the present invention
The elastic modulus of the optical resin material, particularly the flexural modulus, is 15,000.
0Kg / cm TwoIt is preferable that it is above. Even more preferred
Or 20,000 Kg / cmTwoAnd particularly preferably 2
3,000Kg / cmTwoThat is all. Modulus too low
Is easily deformed and scratched by external force,
Difficult to use.

【0034】本発明の光学用樹脂材料の吸水率は0.1
wt%未満でなけらばならない。好ましくは0.05w
t%未満、特に好ましくは0.02wt%未満である。
吸水率が高いと、膨張による変形や水分の透過による光
ディスク記録媒体の腐食を引き起こし、好ましくない。
本発明の光学用樹脂材料の金属含有量が10ppm未満
であることが好ましい。さらに好ましくは5ppm以
下、特に好ましくは1ppm以下である。金属含有量が
10ppmを越えると光透過性が低下して好ましくな
い。特に光ディスク材料に用いた場合、記録情報のビッ
トエラーの原因となり、好ましくない。
The water absorption of the optical resin material of the present invention is 0.1.
It must be less than wt%. Preferably 0.05w
It is less than t%, particularly preferably less than 0.02 wt%.
If the water absorption rate is high, deformation due to expansion and corrosion of the optical disk recording medium due to permeation of moisture are caused, which is not preferable.
It is preferable that the metal content of the optical resin material of the present invention is less than 10 ppm. It is more preferably at most 5 ppm, particularly preferably at most 1 ppm. If the metal content exceeds 10 ppm, the light transmittance is undesirably reduced. In particular, when used as an optical disk material, it causes a bit error of recorded information, which is not preferable.

【0035】本発明の光学用樹脂材料の光弾性率は30
×10-13cm2/dyne未満であることが好ましい。
さらに好ましくは20×10-13cm2/dyne未満、
特に好ましくは15×10-13cm2/dyne未満であ
る。光弾性係数が大きいと、成形体の歪みによる複屈折
が大きくなり好ましくない。本発明の光学用樹脂材料に
おいては、本発明に規定しない公知の樹脂添加物を添加
しても構わない。例えば、安定剤、紫外線吸収剤、可塑
剤等を添加して、公知の作用効果を達成することは当然
できる。これらの樹脂添加剤の本発明の光学用樹脂材料
への混合時期、方法は特に限定しない。重合製造時に溶
液段階で混合することもできるし、樹脂成分の混合時
に、あるいは成形加工時に混合することもできる。
The optical elasticity of the optical resin material of the present invention is 30.
It is preferably less than × 10 −13 cm 2 / dyne.
More preferably, less than 20 × 10 −13 cm 2 / dyne,
Particularly preferably, it is less than 15 × 10 −13 cm 2 / dyne. If the photoelastic coefficient is large, the birefringence due to the distortion of the molded article increases, which is not preferable. In the optical resin material of the present invention, a known resin additive not specified in the present invention may be added. For example, it is obvious that a known effect can be achieved by adding a stabilizer, an ultraviolet absorber, a plasticizer, and the like. The timing and method of mixing these resin additives with the optical resin material of the present invention are not particularly limited. It can be mixed in a solution stage at the time of polymerization production, or can be mixed at the time of mixing resin components or at the time of molding.

【0036】安定剤の例としては、ヒンダードフェノー
ル系安定剤、イオウ系安定剤、リン系安定剤等が挙げら
れる。ヒンダードフェノール系安定剤とリン系安定剤の
併用が耐熱劣化性の向上の観点から好ましい。特に、光
ディスク基板に用いた場合には、情報の書き込み、消去
に使用するレーザー光の波長領域に光吸収のない安定剤
が好ましい。
Examples of the stabilizer include a hindered phenol stabilizer, a sulfur stabilizer, a phosphorus stabilizer and the like. It is preferable to use a hindered phenol-based stabilizer and a phosphorus-based stabilizer in combination from the viewpoint of improving the heat deterioration resistance. In particular, when used for an optical disk substrate, a stabilizer that does not absorb light in the wavelength region of laser light used for writing and erasing information is preferable.

【0037】本発明で使用できるヒンダードフェノール
系安定剤の具体例としては、テトラキス[メチレン−3
−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロピオネートメタン、3,9−ビス[1,1,−
ジメチル−2−{β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキ
シ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチ
ル]2,4,8,10−テトラオキサスプロ[5,5]
ウンデカン、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブ
チル−4−ヒドロキシベンジル−s−トリアジン−2,
4,6−(1H,3H,5H)−トリオン、1,3,5
−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン等が挙げら
れる。
Specific examples of the hindered phenol stabilizer usable in the present invention include tetrakis [methylene-3]
-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate methane, 3,9-bis [1,1,-
Dimethyl-2- {β- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} ethyl] 2,4,8,10-tetraoxaspro [5,5]
Undecane, 1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl-s-triazine-2,
4,6- (1H, 3H, 5H) -trione, 1,3,5
-Trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-
Butyl-4-hydroxybenzyl) benzene and the like.

【0038】また、リン系安定剤の具体例としては、テ
トラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,
4’−ビスフェニレンホスフォナイト、ビス(2,6−
ジ−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトー
ル−ジ−ホスファイト等が挙げられる。安定剤の好適な
使用量は樹脂成分100重量部当たり、各0.001〜
1重量部である。また、無安定剤でも、本発明の光学用
樹脂材料はそれなりの安定性は有しており、組成によっ
ては無安定剤が好ましい場合もある。以下に実施例およ
び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明
がこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
Specific examples of the phosphorus-based stabilizer include tetrakis (2,4-di-t-butylphenyl) -4,
4'-bisphenylenephosphonite, bis (2,6-
Di-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol-di-phosphite. The preferred amount of the stabilizer is 0.001 to 100 parts by weight of the resin component.
1 part by weight. In addition, even with a stabilizer, the optical resin material of the present invention has a certain level of stability, and depending on the composition, the stabilizer may be preferable in some cases. Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】以下の実施例および比較例におけ
る各種重合体構造および樹脂性能は、次の方法により測
定、評価したものである。 (1)水素添加率の測定: プロトンNMRスペクトル
に基づき解析した。 (2)分子量測定:各重合体の分子量はゲル・パーミエ
ーション・クロマトグラフィー(GPC)を用い、TH
Fを溶媒として測定した。 (3)複屈折:成形体中央部分の複屈折を、偏向顕微鏡
をにより測定した。測定樹脂温度は25℃。記載は絶対
値。 (4)全光線透過率:3mm厚板を用い、JIS K−
6714に準じて測定した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various polymer structures and resin performances in the following Examples and Comparative Examples were measured and evaluated by the following methods. (1) Measurement of hydrogenation rate: Analysis was performed based on a proton NMR spectrum. (2) Molecular weight measurement: The molecular weight of each polymer was determined by gel permeation chromatography (GPC) using TH
The measurement was performed using F as a solvent. (3) Birefringence: The birefringence at the center of the molded body was measured with a deflection microscope. The measured resin temperature is 25 ° C. The description is an absolute value. (4) Total light transmittance: using a 3 mm thick plate, JIS K-
It was measured according to 6714.

【0040】(5)光弾性係数:光弾性測定装置(理研
計器(株)PA−150)を用い、水銀灯(波長=54
6nm)を光源とし測定した。測定樹脂温度は100
℃。記載は絶対値 (6)ガラス転移温度 示差熱分析計(DSC)を用い
て測定した。 (7)曲げ弾性率 ASTM D790 (kg/cm
2)に準じて測定した。 (8)吸水率:1mm厚の成形シートを20℃で、24
時間水中に浸漬した時の重量増加(wt%)
(5) Photoelastic coefficient: A mercury lamp (wavelength = 54) was measured using a photoelasticity measuring device (RI-KEN Keiki Co., Ltd. PA-150).
6 nm) as a light source. Measurement resin temperature is 100
° C. The description is an absolute value. (6) Glass transition temperature Measured using a differential thermal analyzer (DSC). (7) Flexural modulus ASTM D790 (kg / cm
It was measured according to 2 ). (8) Water absorption: A molded sheet having a thickness of 1 mm
Weight increase when immersed in water for hours (wt%)

【0041】[0041]

【実施例1】窒素雰囲気下、スチレン単量体100重量
部をシクロヘキサン溶媒300重量部に混合し、AIB
N(アゾビスイソブチロニトリル)を開始剤として溶液
重合した。重合後終了後は、さらにシクロヘキサン30
0重量部で希釈し、水素圧をかけながらパラジウムのア
ルミナ担持触媒を充填したカラムを通して、加圧下に水
素添加した。水素添加後は混入したアルミナ担持触媒を
濾過して除いた後、重合体を乾燥、回収した。
Example 1 In a nitrogen atmosphere, 100 parts by weight of a styrene monomer were mixed with 300 parts by weight of a cyclohexane solvent, and AIB was added.
Solution polymerization was carried out using N (azobisisobutyronitrile) as an initiator. After completion of the polymerization, the cyclohexane 30
The mixture was diluted with 0 parts by weight, and hydrogenated under pressure through a column packed with a catalyst supporting palladium on alumina while applying hydrogen pressure. After hydrogenation, the mixed alumina-supported catalyst was removed by filtration, and the polymer was dried and recovered.

【0042】分析の結果、重量平均分子量28万、水素
添加率94モル%であった。パラジウム金属残存率1p
pmであった。またガラス転移温度は142℃であっ
た。得られた重合体は射出成形機を用いて、金型温度9
0℃、樹脂温度240℃で120mm方形、厚さ1.2
mmのシートを成形し複屈折を測定した。また、全光線
透過率は3mm厚シートで測定した。重合体構造の解析
結果および樹脂性能の測定、評価結果を表1に示す。
As a result of analysis, it was found that the weight average molecular weight was 280,000 and the degree of hydrogenation was 94 mol%. Palladium metal residual ratio 1p
pm. The glass transition temperature was 142 ° C. The obtained polymer was heated at a mold temperature of 9 using an injection molding machine.
0mm, resin temperature 240 ° C, 120mm square, thickness 1.2
mm sheet was formed and the birefringence was measured. The total light transmittance was measured on a 3 mm thick sheet. Table 1 shows the analysis results of the polymer structure and the measurement and evaluation results of the resin performance.

【0043】[0043]

【実施例2、3および比較例1、2】市販ポリスチレン
樹脂(ポリスチレンG8259 エー・アンド・エム
スチレン(株)製)100重量部をシクロヘキサン溶媒
500重量部に溶かした後、水素圧をかけながら、パラ
ジウムのアルミナ担持触媒を充填したカラムを通して、
加圧下に水素添加した。この時の水素圧を調整すること
により水添率を制御した。水添後は混入したアルミナ担
持触媒を濾過して除いた後、重合体を乾燥、回収した。
各重合体構造の解析結果および樹脂性能の測定、評価結
果を表1に示す。
Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2 A commercially available polystyrene resin (polystyrene G8259 A & M)
100 parts by weight of Styrene Co., Ltd.) were dissolved in 500 parts by weight of cyclohexane solvent, and then passed through a column filled with a palladium-supported alumina catalyst while applying hydrogen pressure.
Hydrogenated under pressure. The hydrogenation rate was controlled by adjusting the hydrogen pressure at this time. After hydrogenation, the mixed alumina-supported catalyst was removed by filtration, and the polymer was dried and recovered.
Table 1 shows the analysis results of each polymer structure and the measurement and evaluation results of resin performance.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明の部分水添スチレン系重合体から
実質的になる光学用樹脂材料は、水添スチレン系重合体
の優れた特長である透明性、剛性(高弾性率)、低吸水
性等の性能を保持したまま、複屈折性能をさらに改良す
ることにより、得られる成形体の複屈折性を実質ゼロに
するものである。
The optical resin material substantially comprising the partially hydrogenated styrenic polymer of the present invention has transparency, rigidity (high elastic modulus), and low water absorption which are excellent features of the hydrogenated styrenic polymer. By further improving the birefringence performance while maintaining the performance such as properties, the birefringence of the obtained molded article is made substantially zero.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部分水添スチレン系重合体からなり、下
記(a)〜(f)の特徴を有する光学用樹脂材料。 (a)部分水添スチレン系重合体におけるスチレン結合
単位および水添スチレン結合単位の含率が80重量%以
上、 (b)部分水添スチレン系重合体に含まれる芳香環の水
添率の割合が次の範囲、 完全水添の芳香環 85〜96モル% 未水添の芳香環 15〜4モル% 部分水添の芳香環 4〜0モル% (c)全光線透過率が85%以上、 (d)ガラス転移温度が100℃以上、 (e)弾性率が15000kg/cm2以上 (f)吸水率が0.1wt%未満
An optical resin material comprising a partially hydrogenated styrene-based polymer and having the following characteristics (a) to (f): (A) the content of the styrene bond unit and the hydrogenated styrene bond unit in the partially hydrogenated styrene-based polymer is 80% by weight or more; (b) the ratio of the hydrogenation rate of the aromatic ring contained in the partially hydrogenated styrene-based polymer Is the following range: 85-96 mol% of completely hydrogenated aromatic rings 15-4 mol% of partially hydrogenated aromatic rings 4-0 mol% (c) Total light transmittance is 85% or more, (D) a glass transition temperature of 100 ° C. or more, (e) an elastic modulus of 15,000 kg / cm 2 or more, (f) a water absorption of less than 0.1 wt%
【請求項2】 さらに下記(g)〜(i)の特徴を合わ
せ有する請求項1記載の光学用樹脂材料。 (g)350〜410nm波長の紫外光の透過率が80
%以上、 (h)重合体を構成する結合単位の平均主分極率差30
×10-25cm3未満、 (i)残存金属含有量が10ppm未満、
2. The optical resin material according to claim 1, further having the following features (g) to (i): (G) The transmittance of ultraviolet light having a wavelength of 350 to 410 nm is 80.
% Or more; (h) the average main polarizability difference of the bonding units constituting the polymer is 30;
Less than × 10 −25 cm 3 , (i) the residual metal content is less than 10 ppm,
【請求項3】 部分水添スチレン系重合体が、下記
(f)および(g)の特徴を合わせ有する請求項1およ
び2記載の光学用樹脂材料。 (f)部分水添スチレン系重合体における残存芳香環と
水添芳香環の重合体連鎖中の結合分布が実質的にランダ
ム、 (d)部分水添スチレン系重合体の重量平均分子量が1
00,000〜1,000,000の範囲、
3. The optical resin material according to claim 1, wherein the partially hydrogenated styrene-based polymer has the following characteristics (f) and (g). (F) the distribution of bonds in the polymer chain between the residual aromatic ring and the hydrogenated aromatic ring in the partially hydrogenated styrene-based polymer is substantially random; (d) the weight average molecular weight of the partially hydrogenated styrene-based polymer is 1
In the range of 00,000-1,000,000,
【請求項4】 部分水添スチレン系重合体がスチレン単
独重合体の部分水添物であることを特徴とする特許請求
項1ないし3記載の光学用樹脂材料。
4. The optical resin material according to claim 1, wherein the partially hydrogenated styrene polymer is a partially hydrogenated styrene homopolymer.
【請求項5】 スチレン系重合体がラジカル重合法によ
り得られることを特徴とする請求項1ないし4記載の非
複屈折性光学用樹脂材料。
5. The non-birefringent optical resin material according to claim 1, wherein the styrene polymer is obtained by a radical polymerization method.
【請求項6】 スチレン系重合体の水素添加に白金族金
属の担持触媒を用いて得られることを特徴とする請求項
1ないし5記載の光学用樹脂材料。
6. The optical resin material according to claim 1, which is obtained by using a supported catalyst of a platinum group metal for hydrogenation of the styrene-based polymer.
【請求項7】 請求項1ないし6記載の光学用樹脂材料
からなる0.01〜0.6mm厚のカバー層を通し、レ
ーザー光により記録情報を読みとることを特長とする光
ディスク。
7. An optical disc characterized by reading recorded information with a laser beam through a cover layer made of the resin material for optical use according to claim 1 and having a thickness of 0.01 to 0.6 mm.
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