JP2004325950A - Plastic optical element and optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から出射される光束を用いて、光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置及び、光ピックアップ装置に用いられるプラスチック製光学素子及び光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体（以下、媒体と略記）に対して情報の読み取りや記録を行うプレーヤー、レコーダー、ドライブといった情報機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置は、光源から発した所定波長の光を媒体に照射し、反射した光を受光素子で受光する光学素子ユニットを備えており、光学素子ユニットはこれらの光を媒体の反射層や受光素子で集光させるためのレンズ等の光学素子を有している。
光ピックアップ装置の光学素子は、射出成形等の手段により安価に作製できる等の点で、プラスチックを材質として適用することが好ましい。光学素子に適用可能なプラスチックとしては、脂環式炭化水素系共重合体（例えば、特許文献１）等が知られている。
【０００３】
ところで、例えばＣＤ／ＤＶＤプレーヤーのような、複数種の媒体に対して情報の読み書きが可能な情報機器の場合、光ピックアップ装置は、両者の媒体の形状や適用する光の波長の違いに対応した構成とする必要がある。この場合、光学素子ユニットはいずれの媒体に対しても共通とすることがコストやピックアップ特性の観点から好ましい。
【０００４】
また、近年、ＣＤやＤＶＤよりも高い密度で情報を記録できる媒体として、ＣＤ（λ＝７８０ｎｍ）やＤＶＤ（λ＝６３５、６５０ｎｍ）の場合よりも短い波長で情報の記録、再生を行うＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の媒体やこれらの媒体で情報の読み書きを行う情報機器の開発が新たに行なわれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−４８９２４（第１頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等のいわゆる次世代ＤＶＤでは、情報の記録、再生に波長４０５ｎｍの光を用いるが、特許文献１の場合の樹脂では、このような短波長化した光を長時間受けるにつれて白濁したり屈折率が変動したりして、光透過率が劣化する。そのため、光学素子としての寿命が短くなり、光学素子の交換が必要になる場合がある。
このような光学素子の白濁の原因は明らかになっていないが、酸化反応が原因であると考えられる。そこで、酸化防止剤の添加量を増やすことによって改善効果が見られるが、樹脂によっては酸化防止剤の存在によって逆に白濁が加速してしまう場合もあった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高い精度の光学特性を、長時間維持可能なプラスチック製光学素子を作製し、良好なピックアップ特性を容易に維持できるプラスチック製光学素子及び光ピックアップ装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、光源から出射される光を用いて、光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置に用いられるプラスチック製光学素子であって、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であることを特徴とする。
【化２５】
【０００９】
光学素子は、光ピックアップ装置の光学系を構成する、例えば、対物レンズ、対物レンズユニット、カップリングレンズ（コリメータ）、ビームエキスパンダ、ビームシェイパ、補正板等の部材として使用することができる。
対物レンズとは、狭義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと対向すべく配置される集光作用を有するレンズを指し、広義にはそのレンズとともに、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に作動可能なレンズを指すものとする。
【００１０】
光情報記録媒体とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＭＤ、ＭＯ、高密度ＤＶＤ等の所定の波長の光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う一般的な光ディスクを指す。
また、情報の再生とは光情報記録媒体の情報記録面上に記録された情報を再生することをいい、情報の記録とは光情報記録媒体の情報記録面上に情報を記録することをいう。なお、ここでいう再生とは、単に情報を読み取ることを含むものである。
また、本発明における光学素子及び光ピックアップ装置は、情報の記録だけあるいは再生だけを行うために用いるものであってもよいし、記録と再生の両方を行うために用いるものであってもよい。
【００１１】
請求項１の発明によれば、脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、樹脂組成物全体に対してグリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下である。このように、グリセロール系可塑剤や、その他の添加物の添加量を上記範囲とすることによって、短波長の光を長時間受けた場合でも白濁することを低減することができる。よって、短波長化した光源に対しての光透過率も劣化することなく、光学素子としての寿命を延ばすことができ、光学素子の交換頻度も減らすことができる。
したがって、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間にわたって良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００１２】
請求項２の発明は、光源から出射される光を用いて、光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置に用いられるプラスチック製光学素子であって、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とする。
【化２９】
【００１３】
請求項２の発明によれば、脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、樹脂組成物全体に対してグリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれている。このように、グリセロール系可塑剤の添加量を上記範囲とし、酸化防止剤をほとんど添加しないことによって、短波長の光を長時間受けた場合でも白濁することを低減することができる。よって、短波長化した光源に対しての光透過率も劣化することなく、光学素子としての寿命を延ばすことができ、光学素子の交換頻度も減らすことができる。
したがって、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間にわたって良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００１４】
請求項３の発明は、光源から出射される光を用いて、光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置に用いられるプラスチック製光学素子であって、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であり、
前記樹脂組成物に対して前記酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とする。
【化３３】
【００１５】
請求項３の発明によれば、脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、樹脂組成物全体に対してグリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であり、樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満である。このように、グリセロール系可塑剤、その他の添加物の添加量を上記範囲とし、酸化防止剤をほとんど添加しないことによって、短波長の光を長時間受けた場合でも白濁することを低減することができる。よって、短波長化した光源に対しての光透過率も劣化することなく、光学素子としての寿命を延ばすことができ、光学素子の交換頻度も減らすことができる。
したがって、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間にわたって良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラスチック製光学素子において、
前記樹脂組成物を成形してなる厚さ３ｍｍの成形体の波長約４００ｎｍにおける光線透過率の初期値が８５％以上であり、前記成形体に波長４０５ｎｍ、強度１５０ｍＷ／ｃｍ２の光を１０００時間照射したときの前記初期値に対する光透過率の劣化が１％未満であることを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明によれば、樹脂組成物を成形してなる成形体に波長４０５ｎｍ、強度１５０ｍＷ／ｃｍ２の光を１０００時間照射したときの初期値に対する光透過率の劣化が１％未満であるので、短波長の光を長時間受けた場合でも光透過率の劣化を抑えることができ、光学素子の寿命を延ばすことができる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラスチック製光学素子において、
少なくとも一つの光学面に、該光学面を通過する所定の光に対して予め定められた光路差を付与する光路差付与構造を有していることを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５に記載のプラスチック製光学素子において、
前記光路差付与構造は、前記光学面が光軸を中心とした３つ以上の輪帯状レンズ面により構成され、該３つ以上の輪帯状レンズ面のうち隣り合う輪帯状レンズ面は異なる屈折力を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項５に記載のプラスチック製光学素子において、
前記光路差付与構造は、光軸を中心とした複数の回折輪帯からなり、前記複数の回折輪帯の断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯の光学面が不連続面であることを特徴とする。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項５に記載のプラスチック製光学素子において、
前記光路差付与構造は、光軸を中心とした位相差を生じる複数の輪帯状凹部及び／又は輪帯状凸部を同心円状に有することを特徴とする。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項５に記載のプラスチック製光学素子において、
前記光路差付与構造は、光軸を中心とした複数の回折輪帯からなり、前記複数の回折輪帯の断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯の光学面が不連続面であり、
これら複数の回折輪帯のうち少なくとも一つの回折輪帯の断面が階段状であり、かつ、各段の光学面が不連続面であることを特徴とする。
【００２３】
請求項５〜請求項９の発明によれば、光の照射を長時間受けることに伴う白濁を抑えた樹脂組成物を光学素子に適用することで、長期間にわたり、光に高い精度で光路差を付与することができる。よって、光情報記録媒体に対する長時間にわたる光の照射や光情報記録媒体で反射した光の集光を高い信頼度で行うことができる。こうしてプラスチック製光学素子の寿命を延ばすことで、良好なピックアップ特性で情報の再生、記録を行える光ピックアップ装置を容易に維持管理することができる。
【００２４】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のプラスチック製光学素子において、
前記光源は、３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長の光を出射することを特徴とする。
【００２５】
請求項１０の発明によれば、プラスチック製光学素子に適用される樹脂組成物は、グリセロール系可塑剤の添加量、その他の添加剤の割合、酸化防止剤の量が上記範囲に限定されているので、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した３９０ｎｍ〜４２０ｎｍという範囲の短波長の光束を透過する場合でも、白濁や透過率の変動が抑えられる。よって、プラスチック製光学素子の寿命を延ばし、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００２６】
請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプラスチック製光学素子において、
前記光源から出射される光を、前記光情報記録媒体に対して集光させる対物光学素子として用いられることを特徴とする。
【００２７】
請求項１１の発明によれば、長期間にわたり高い精度で光に光路差を付与できる光路差付与構造を有したプラスチック製光学素子を対物光学素子とすることがで、複数種の光情報記録媒体に対して高い信頼度で光を集光することができる。よって、良好なピックアップ特性で光情報記録媒体に対して情報の再生、記録をできる光ピックアップ装置を作製することができる。
【００２８】
請求項１２の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプラスチック製光学素子において、
複数の単玉光学素子を一体に組み合わせて構成してなる光学素子ユニットに用いられ、かつ、前記複数の単玉光学素子のうちの少なくとも一つの単玉光学素子として用いられることを特徴とする。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、光学素子ユニットが、長期間にわたり高い精度で光に光路差を付与できる光路差付与構造を有したプラスチック製光学素子を少なくとも一つ有することで、良好なピックアップ特性を有した光ピックアップ装置を作製することができる。
【００３０】
請求項１３の発明は、複数の光学素子を備えるとともに、光源から出射される光を用いて、光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
前記光学素子の少なくとも一つが、プラスチック製であるとともに、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であることを特徴とする。
【化３７】
【００３１】
請求項１３の発明によれば、請求項１と同様の効果を奏することができる。
【００３２】
請求項１４の発明は、複数の光学素子を備えるとともに、光源から出射される光を用いて、光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
前記光学素子の少なくとも一つが、プラスチック製であるとともに、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とする。
【化４１】
【００３３】
請求項１４の発明によれば、請求項２と同様の効果を奏することができる。
【００３４】
請求項１５の発明は、複数の光学素子を備えるとともに、光源から出射される光を用いて、光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
前記光学素子の少なくとも一つが、プラスチック製であるとともに、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であり、
前記樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とする。
【化４５】
【００３５】
請求項１５の発明によれば、請求項３と同様の効果を奏することができる。
【００３６】
請求項１６の発明は、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記樹脂組成物を成形してなる厚さ３ｍｍの成形体の波長約４００ｎｍにおける光線透過率の初期値が８５％以上であり、前記成形体に波長４０５ｎｍ、強度１５０ｍＷ／ｃｍ２の光を１０００時間照射したときの前記初期値に対する光透過率の劣化が１％未満であることを特徴とする。
【００３７】
請求項１６の発明によれば、請求項４と同様の効果を奏することができる。
【００３８】
請求項１７の発明は、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
少なくとも一つの光学面に、該光学面を通過する所定の光に対して予め定められた光路差を付与する光路差付与構造を有していることを特徴とする。
【００３９】
請求項１８の発明は、請求項１７に記載の光ピックアップ装置において、
前記光路差付与構造は、前記光学面が光軸を中心とした３つ以上の輪帯状レンズ面により構成され、該３つ以上の輪帯状レンズ面のうち隣り合う輪帯状レンズ面は異なる屈折力を有することを特徴とする。
【００４０】
請求項１９の発明は、請求項１７に記載の光ピックアップ装置において、
前記光路差付与構造は、光軸を中心とした複数の回折輪帯からなり、前記複数の回折輪帯の断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯の光学面が不連続面であることを特徴とする。
【００４１】
請求項２０の発明は、請求項１７に記載の光ピックアップ装置において、
前記光路差付与構造は、光軸を中心とした位相差を生じる複数の輪帯状凹部及び／又は輪帯状凸部を同心円状に有することを特徴とする。
【００４２】
請求項１７〜請求項２０の発明によれば、請求項５〜請求項８の発明と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
請求項２１の発明は、請求項１７に記載の光ピックアップ装置において、
前記光路差付与構造は、光軸を中心とした複数の回折輪帯からなり、前記複数の回折輪帯の断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯の光学面が不連続面であり、
これら複数の回折輪帯のうち少なくとも一つの回折輪帯の断面が階段状であり、かつ、各段の光学面が不連続面であることを特徴とする。
【００４４】
請求項２１の発明によれば、請求項９と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
請求項２２の発明は、請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記光源は、３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの波長の光を出射することを特徴とする。
【００４６】
請求項２２の発明によれば、請求項１０と同様の効果を奏することができる。
【００４７】
請求項２３の発明は、請求項１３〜２２のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記プラスチック製の光学素子は、前記光源から出射される光を、前記光情報記録媒体に対して集光させる対物光学素子として用いられることを特徴とする。
【００４８】
請求項２３の発明によれば、請求項１１と同様の効果を奏することができる。
【００４９】
請求項２４の発明は、請求項１３〜２２のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記プラスチック製の光学素子は、複数の単玉光学素子を一体に組み合わせて構成してなる光学素子ユニットに用いられ、かつ、前記複数の単玉光学素子のうちの少なくとも一つの単玉光学素子として用いられることを特徴とする。
【００５０】
請求項２４の発明によれば、請求項１２と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のプラスチック製光学素子及び光ピックアップ装置について詳細に説明する。
本発明のプラスチック製光学素子は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなる。
また、樹脂組成物全体に対してグリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下である。さらに、樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれている。
また、本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなる厚さ３ｍｍの成形体の波長約４００ｎｍにおける光線透過率の初期値が８５％以上であり、前記成形体に波長４０５ｎｍ、強度１５０ｍＷ／ｃｍ２の光を１０００時間照射したときの前記初期値に対する光透過率の劣化が１％未満である。
【００５２】
特に、上記脂環式炭化水素系共重合体は、上記繰り返し単位（ａ）の連鎖が関係式Ａ≦０．３×Ｂ［ただし、Ａ＝（脂環式構造を有する繰り返し単位の連鎖の重量平均分子量）。Ｂ＝（脂環式炭化水素系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）×（脂環式構造を有する繰り返し単位数／脂環式炭化水素系共重合体を構成する全繰り返し単位数））を満たすものであることが好ましい。
【００５３】
【化４９】
【化５０】
【化５１】
【化５２】
式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等を表す。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子を挙げることができる。極性基で置換された鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のハロゲン化アルキル基が挙げられる。鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子数１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のアルキル基：炭素原子数２〜２０、好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜６のアルケニル基が挙げられる。
【００５８】
上記式（１）中のＸは、脂環式炭化水素基を表し、それを構成する炭素数は、通常４個〜２０個、好ましくは４個〜１０個、より好ましくは５個〜７個である。脂環式構造を構成する炭素数をこの範囲にすることで複屈折を低減することができる。また、脂環式構造は単環構造に限らず、例えばノルボルナン環やジシクロヘキサン環などの多環構造のものでも良い。
【００５９】
（脂環式炭化水素系共重合体）
脂環式炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有してもよいが、その含有量は、全炭素−炭素結合の１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。脂環式炭化水素基の炭素−炭素不飽和結合をこの範囲とすることで、透明性、耐熱性が向上する。また、脂環式炭化水素基を構成する炭素には、水素原子、炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等が結合していてもよく、中でも水素原子又は炭素原子数１〜６個の鎖状炭化水素基が耐熱性、低吸水性の点で好ましい。
【００６０】
また、上記式（３）は、主鎖中に炭素−炭素不飽和結合を有しており、上記式（４）は主鎖中に炭素−炭素飽和結合を有しているが、透明性、耐熱性を強く要求される場合、不飽和結合の含有率は、主鎖を構成する全炭素−炭素間結合の、通常１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。
【００６１】
特に、一般式（１）で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式（５）で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。
【００６２】
【化５３】
一般式（２）で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式（６）で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。
【００６４】
【化５４】
一般式（３）で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式（７）で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。
【００６６】
【化５５】
一般式（４）で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式（８）で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。
【００６８】
【化５６】
一般式（５）、一般式（６）、一般式（７）及び一般式（８）中の、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ、Ｒｉ、Ｒｊ、Ｒｋ、Ｒｌ、Ｒｍ、Ｒｎはそれぞれ独立に水素原子または低級鎖状炭化水素基を示し、水素原子または炭素数１〜６の低級アルキル基が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。
【００７０】
一般式（２）及び一般式（３）で表される鎖状構造の繰り返し単位の中では、一般式（３）で表される鎖状構造の繰り返し単位の方が、得られる炭化水素系重合体の強度特性に優れている。
【００７１】
本発明においては、炭化水素系共重合体中の、一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、一般式（２）及び／又は一般式（３）及び／又は一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）との合計含有量は、重量基準で、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。合計含有量を上記範囲にすることで、低複屈折性、耐熱性、低吸水性、機械強度が高度にバランスされる。
【００７２】
脂環式炭化水素系共重合体における鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）の含有量は使用目的に応じて適宜選択されるが、通常、重量基準で１％以上１０％未満、好ましくは１％以上８％以下、より好ましくは２％以上６％以下の範囲である。繰り返し単位（ｂ）の含有量が上記範囲にあると、低複屈折性、耐熱性、低吸水性が高度にバランスされる。
【００７３】
また、繰り返し単位（ａ）の連鎖長は、脂環式炭化水素系共重合体の分子鎖長に対して十分に短く、具体的には、Ａ＝（脂環式構造を有する繰り返し単位連鎖の重量平均分子量）、Ｂ＝（脂環式炭化水素系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）×（脂環式構造を有する繰り返し単位数／脂環式炭化水素系共重合体を構成する全繰り返し単位数））とした時、ＡがＢの３０％以下であり、好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下、特に好ましくは１０％以下の範囲である。Ａがこの範囲外では、低複屈折性に劣る。
【００７４】
さらに、繰り返し単位（ａ）の連鎖長が特定の分布を有しているもの好ましい。具体的には、Ａ＝（脂環式構造を有する繰り返し単位連鎖の重量平均分子量）、Ｃ＝（脂環式構造を有する繰り返し単位連鎖の数平均分子量）としたとき、Ａ／Ｃが、好ましくは１．３以上、より好ましくは１．３〜８、最も好ましくは１．７〜６の範囲である。Ａ／Ｃが過度に小さいとブロック程度が増加し、過度に大きいとランダムの程度が増加して、いずれの場合にも低複屈折性に劣る。
【００７５】
本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン（またはポリイソプレン）換算重量平均分子量（Ｍｗ）で、１，０００〜１，０００，０００、好ましくは５，０００〜５００，０００、より好ましくは１０，０００〜３００，０００、最も好ましくは５０，０００〜２５０，０００の範囲である。脂環式炭化水素系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が過度に小さいと成形物の強度特性に劣り、逆に過度に大きいと成形物の複屈折が大きくなる。
【００７６】
かかる共重合体の分子量分布は、使用目的に応じて適宜選択できるが、ＧＰＣにより測定されるポリスチレン（またはポリイソプレン）換算の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）で、通常２．５以下、好ましくは２．３以下、より好ましくは２以下の範囲である。Ｍｗ／Ｍｎがこの範囲にあると、機械強度と耐熱性が高度にバランスされる。
【００７７】
共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常５０℃〜２５０℃、好ましくは７０℃〜２００℃、より好ましくは９０℃〜１８０℃である。
【００７８】
（脂環式炭化水素系共重合体の製造方法）
上記脂環式炭化水素系共重合体を製造する製造方法としては、（１）芳香族ビニル系化合物と共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、主鎖及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合を水素化する方法、（２）脂環式ビニル系化合物と共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、必要に応じて水素化する方法等が挙げられる。
【００７９】
上記の方法で本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体を製造する場合には、芳香族ビニル系化合物及び／又は脂環式ビニル系化合物（ａ’）と共重合可能なその他のモノマー（ｂ’）との共重合体で、共重合体中の化合物（ａ’）由来の繰り返し単位が、Ｄ＝（芳香族ビニル系化合物及び／又は脂環式ビニル系化合物由来の繰り返し単位連鎖の重量平均分子量）、Ｅ＝（炭化水素系共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）×（芳香族ビニル系化合物及び／又は脂環式ビニル系化合物由来の繰り返し単位数／炭化水素系共重合体を構成する全繰り返し単位数））、とした時、ＤがＥの３０％以下、好ましくは２０％以下、より好ましくは１５％以下、最も好ましくは１０％以下である連鎖構造を有する共重合体の、主鎖、及び芳香環やシクロアルケン環等の不飽和環の炭素−炭素不飽和結合を水素化する方法により効率的に得ることができる。 Ｄが上記範囲外では、得られる脂環式炭化水素系共重合体の低複屈折性が劣る。
【００８０】
本発明では（１）の方法がより効率的に脂環式炭化水素系共重合体を得ることができるので好ましい。
【００８１】
上記水素化前の共重合体は、さらに、Ｆ＝（芳香族ビニル系化合物及び／又は脂環式ビニル系化合物由来の繰り返し単位の連鎖の数平均分子量）、としたときの、Ｄ／Ｆが一定の範囲であるのが好ましい。具体的には、Ｄ／Ｆが、好ましくは１．３以上、より好ましくは１．３以上、８以下、最も好ましくは１．７以上、６以下の範囲である。Ｄ／Ｆがこの範囲外では、得られる脂環式炭化水素系共重合体の低複屈折性が劣る。
【００８２】
上記化合物（ａ’）由来の繰り返し単位の連鎖の重量平均分子量および数平均分子量は、例えば、文献Ｍａｃｒｏｍｏｒｅｃｕｌｅｓ １９８３， １６，１９２５−１９２８記載の、芳香族ビニル系共重合体の主鎖中不飽和二重結合をオゾン付加した後還元分解し、取り出した芳香族ビニル連鎖の分子量を測定する方法等により確認できる。
【００８３】
水素化前の共重合体の分子量は、ＧＰＣにより測定されるポリスチレン（またはポリイソプレン）換算重量平均分子量（Ｍｗ）で、１，０００〜１，０００，０００、好ましくは５，０００〜５００，０００、より好ましくは１０，０００〜３００，０００の範囲である。共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が過度に小さいと、それから得られる脂環式炭化水素系共重合体の成形物の強度特性に劣り、逆に過度に大きいと水素化反応性に劣る。
【００８４】
上記（１）の方法において使用する芳香族ビニル系化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−プロピルスチレン、α−イソプロピルスチレン、α−ｔ−ブチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２，４−ジイソプロピルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、５−ｔ−ブチル−２−メチルスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフルオロスチレン、４−フェニルスチレン等が挙げられ、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン等が好ましい。
【００８５】
上記（２）の方法において使用する脂環式ビニル系化合物の具体例としては、例えば、シクロブチルエチレン、シクロペンチルエチレン、シクロヘキシルエチレン、シクロヘプチルエチレン、シクロオクチルエチレン、ノルボルニルエチレン、ジシクロヘキシルエチレン、α−メチルシクロヘキシルエチレン、α−ｔ−ブチルシクロヘキシルエチレン、シクロペンテニルエチレン、シクロヘキセニルエチレン、シクロヘプテニルエチレン、シクロオクテニルエチレン、シクロデケニルエチレン、ノルボルネニルエチレン、α−メチルシクロヘキセニルエチレン、及びα−ｔ−ブチルシクロヘキセニルエチレン等が挙げられ、これらの中でも、シクロヘキシルエチレン、α−メチルシクロヘキシルエチレンが好ましい。
【００８６】
これらの芳香族ビニル系化合物及び脂環式ビニル系化合物は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８７】
共重合可能なその他のモノマーとしては、格別な限定はないが、鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエン化合物等が用いられ、鎖状共役ジエンを用いた場合、製造過程における操作性に優れ、また得られる脂環式炭化水素系共重合体の強度特性に優れる。
【００８８】
鎖状ビニル化合物の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン等の鎖状オレフィンモノマー；１−シアノエチレン（アクリロニトリル）、１−シアノ−１−メチルエチレン（メタアクリロニトリル）、１−シアノ−１−クロロエチレン（α−クロロアクリロニトリル）等のニトリル系モノマー；１−（メトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸メチルエステル）、１−（エトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸エチルエステル）、１−（プロポキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸プロピルエステル）、１−（ブトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸ブチルエステル）、１−メトキシカルボニルエチレン（アクリル酸メチルエステル）、１−エトキシカルボニルエチレン（アクリル酸エチルエステル）、１−プロポキシカルボニルエチレン（アクリル酸プロピルエステル）、１−ブトキシカルボニルエチレン（アクリル酸ブチルエステル）などの（メタ）アクリル酸エステル系モノマー、１−カルボキシエチレン（アクリル酸）、１−カルボキシ−１−メチルエチレン（メタクリル酸）、無水マレイン酸などの不飽和脂肪酸系モノマー等が挙げられ、中でも、鎖状オレフィンモノマーが好ましく、エチレン、プロピレン、１−ブテンが最も好ましい。
【００８９】
鎖状共役ジエンは、例えば、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、及び１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これら鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンの中でも鎖状共役ジエンが好ましく、ブタジエン、イソプレンが特に好ましい。これらの鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９０】
これらの鎖状ビニル系化合物は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９１】
化合物（ａ’）を重合する方法は、格別制限はないが、一括重合法（バッチ法）、モノマー逐次添加法（モノマー全使用量の内の一部を用いて重合を開始した後、残りのモノマーを逐次添加して重合を進めていく方法）等が挙げられ、特にモノマー逐次添加法を用いると、好ましい連鎖構造を有する炭化水素系共重合体が得られる。水素化前の共重合体は、前述のＤの値がより小さい程、及び／又は、Ｄ／Ｆが大きな値を示す程、よりランダムな連鎖構造を有する。共重合体がどの程度のランダム性を有しているかは、芳香族ビニル系化合物の重合速度と共重合可能なその他のモノマーの重合速度との速度比で決まり、この速度比が小さい程、よりランダムな連鎖構造を有していることになる。
【００９２】
前記モノマー逐次添加法によれば、均一に混合された混合モノマーが重合系内に逐次的に添加されるため、バッチ法とは異なり、ポリマーの重合による成長過程においてモノマーの重合選択性をより下げることができるので、得られる共重合体がよりランダムな連鎖構造になる。また、重合系内での重合反応熱の蓄積が小さくてすむので重合温度を低く安定に保つことがでる。
【００９３】
モノマー逐次添加法の場合、まずモノマーの全使用量のうち、通常０．０１質量％〜６０質量％、好ましくは０．０２質量％〜２０質量％、より好ましくは０．０５質量％〜１０質量％のモノマーを初期モノマーとして予め重合反応器内に存在させた状態で開始剤を添加して重合を開始する。初期モノマー量をこのような範囲にすると、重合開始後の初期反応において発生する反応熱除去を容易にすることができ、得られる共重合体をよりランダムな連鎖構造にすることができる。
【００９４】
上記初期モノマーの重合転化率を７０％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上になるまで反応を継続すると、得られる共重合体の連鎖構造がよりランダムになる。その後、前記モノマーの残部を継続的に添加するが、添加の速度は重合系内のモノマーの消費速度を考慮して決定される。
【００９５】
通常は、初期モノマーの重合添加率が９０％に達するまでの所要時間をＴ、初期モノマーの全使用モノマーに対する比率（％）をＩとしたとき、関係式［（１００−Ｉ）×Ｔ／Ｉ］で与えられる時間の０．５〜３倍、好ましくは０．８〜２倍、より好ましくは１〜１．５倍となる範囲内で残部モノマーの添加が終了するように決定される。具体的には通常０．１〜３０時間、好ましくは０．５時間〜５時間、より好ましくは１時間〜３時間の範囲となるように、初期モノマー量と残りモノマーの添加速度を決定する。また、モノマー添加終了直後の全モノマー重合転化率は、通常８０％以上、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上である。モノマー添加終了直後の全モノマー重合転化率を上記の範囲とすると、得られる共重合体の連鎖構造がよりランダムになる。
【００９６】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特別な制約はないが、重合操作、後工程での水素化反応の容易さ、及び最終的に得られる炭化水素系共重合体の機械的強度を考えると、アニオン重合法が好ましい。
【００９７】
ラジカル重合の場合は、開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１５０℃で、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の方法を用いることができるが、特に樹脂中への不純物等の混入等を防止する必要のある場合は、塊状重合、懸濁重合が望ましい。ラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ｔ−ブチル−パーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物、アゾイソブチロニトリル、４，４−アゾビス−４−シアノペンタン酸、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムに代表される水溶性触媒やレドックス開始剤などが使用可能である。
【００９８】
アニオン重合の場合には、開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１００℃、特に好ましくは２０℃〜８０℃の温度範囲において、塊状重合、溶液重合、スラリー重合等の方法を用いることができるが、反応熱の除去を考慮すると、溶液重合が好ましい。この場合、重合体及びその水素化物を溶解できる不活性溶媒を用いる。溶液反応で用いる不活性溶媒は、例えばｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉｓｏ−オクタン等の脂肪族炭化水素類；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等が挙げられ、中でも脂肪族炭化水素類や脂環式炭化水素類を用いると、水素化反応にも不活性な溶媒としてそのまま使用することができる。これらの溶媒は、それぞれ単独で、或いは２種類以上を組み合わせて使用でき、通常、全使用モノマー１００重量部に対して２００〜１０，０００重量部となるような割合で用いられる。
【００９９】
上記アニオン重合の開始剤としては、例えば、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウムなどのモノ有機リチウム、ジリチオメタン、１，４−ジオブタン、１，４−ジリチオー２−エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物などが使用可能である。
【０１００】
重合反応においては、また、重合促進剤や、ランダマイザー（或る１成分の連鎖が長くなるのを防止する機能を有する添加剤）などを使用できる。アニオン重合の場合には、例えばルイス塩基化合物をランダマイザーとして使用できる。ルイス塩基化合物の具体例としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルフェニルエーテル等のエーテル化合物；テトラメチルエチレンジアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の第３級アミン化合物；カリウム−ｔ−アミルオキシド、カリウム−ｔ−ブチルオキシド等のアルカリ金属アルコキシド化合物；トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物が挙げられる。これらのルイス塩基化合物は、それぞれ単独で、或いは２種類以上を組み合わせて使用できる。
【０１０１】
上記のラジカル重合やアニオン重合により得られた重合体は、例えばスチームストリッピング法、直接脱溶媒法、アルコール凝固法等の公知の方法で回収できる。また、重合時に、水素化反応で不活性な溶媒を用いた場合には、重合溶液から重合体を回収せず、そのまま水素添加工程に使用することができる。
【０１０２】
・不飽和結合の水素化方法
水素化前の共重合体の芳香環やシクロアルケン環などの不飽和環の炭素−炭素二重結合や主鎖の不飽和結合等の水素化反応を行う場合は、反応方法、反応形態に特別な制限はなく、公知の方法にしたがって行えばよいが、水素化率を高くでき、且つ水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応の少ない水素化方法が好ましく、例えば、有機溶媒中、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、及びレニウムから選ばれる少なくとも１つの金属を含む触媒を用いて行う方法が挙げられる。水素化触媒は、不均一触媒、均一触媒のいずれも使用可能である。
【０１０３】
不均一系触媒は、金属または金属化合物のままで、又は適当な担体に担持して用いることができる。担体としては、例えば、活性炭、シリカ、アルミナ、炭化カルシウム、チタニア、マグネシア、ジルコニア、ケイソウ土、炭化珪素等が挙げられ、触媒の担持量は、通常０．０１〜８０質量％、好ましくは０．０５〜６０質量％の範囲である。均一系触媒は、ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物と有機金属化合物（例えば、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物）とを組み合わせた触媒、またはロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム等の有機金属錯体触媒を用いることができる。ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物としては、例えば、各種金属のアセチルアセトン塩、ナフテン塩、シクロペンタジエニル化合物、シクロペンタジエニルジクロロ化合物等が用いられる。有機アルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウム等が好適に用いられる。
【０１０４】
有機金属錯体触媒の例としては、上記各金属のγ−ジクロロ−π−ベンゼン錯体、ジクロロ−トリス（トリフェニルホスフィン）錯体、ヒドリド−クロロ−トリフェニルホスフィン）錯体等の金属錯体が使用される。これらの水素化触媒は、それぞれ単独で、或いは２種類以上組み合わせて使用することができ、その使用量は、重合体に対して、重量基準にて、通常、０．０１〜１００部、好ましくは０．０５〜５０部、より好ましくは０．１〜３０部である。
【０１０５】
水素化反応は、通常１０℃〜２５０℃であるが、水素化率を高くでき、且つ、水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応を小さくできるという理由から、好ましくは５０℃〜２００℃、より好ましくは８０℃〜１８０℃である。また水素圧力は、通常０．１ＭＰａ〜３０ＭＰａであるが、上記理由に加え、操作性の観点から、好ましくは１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、より好ましくは２ＭＰａ〜１０ＭＰａである。
【０１０６】
このようにして得られた、水素化物の水素化率は、１Ｈ−ＮＭＲによる測定において、主鎖の炭素−炭素不飽和結合、芳香環の炭素−炭素二重結合、不飽和環の炭素−炭素二重結合のいずれも、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。水素化率が低いと、得られる共重合体の低複屈折性、熱安定性等が低下する。
【０１０７】
水素化反応終了後に水素化物を回収する方法は特に限定されていない。通常、濾過、遠心分離等の方法により水素化触媒残渣を除去した後、水素化物の溶液から溶媒を直接乾燥により除去する方法、水素化物の溶液を水素化物にとっての貧溶媒中に注ぎ、水素化物を凝固させる方法を用いることができる。
【０１０８】
（樹脂組成物）
本発明のプラスチック製光学素子は、上記脂環式炭化水素系共重合体に、グリセロール系可塑剤を含む樹脂組成物を成形してなる。
【０１０９】
本発明では、特に、樹脂組成物全体に対してグリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれている。
また、グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物（例えば、後述する酸化防止剤、軟質重合体、アルコール性化合物（ただし、グリセロール系化合物を除く）、有機または無機フィラー等）の質量比が０．５以下である。
さらに、樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれている。
【０１１０】
本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の一つとして挙げられる酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。
これらの酸化防止剤を上記範囲で配合することにより、光学素子が例えば約４００ｎｍといった短波長の光が照射されることにより伴う白濁や屈折率の変動を防止してプラスチック製光学素子としての寿命を延ばすことができると考えられていたが、本発明者等は、後述する実験により酸化防止剤をほとんど添加させない方が光学素子の白濁や屈折率の変動を防止でき、光透過率に有利であるという知見を見いだした。したがって、酸化防止剤は、樹脂組成物全体に対して０．００１質量％未満含ませるとするが、ほとんど含ませないゼロとすることがより好ましい。
【０１１１】
フェノール系酸化防止剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３−１７９９５３号公報や特開平１−１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；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［すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（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））、オクタデシル−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、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、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、トリエチレングリコール ビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。
なお、本発明では、特に、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）メタンが好適である。
【０１１２】
リン系酸化防止剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４’イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。
【０１１３】
イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３’−チオジプロピピオネート、ジステアリル ３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオ−プロピオネート、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
【０１１４】
また、その他の添加剤としては、（１）軟質重合体、（２）アルコール性化合物、（３）有機または無機フィラー等が挙げられる。これらの配合剤を配合することにより、透明性、低吸水性、機械的強度などの諸特性を低下させることなく、長時間の高温高湿度環境下での白濁を防止できる。
これらの中でも、（１）軟質重合体、及び（２）アルコール性化合物が、高温高湿度環境下における白濁防止効果、得られる樹脂組成物の透明性に優れる。
【０１１５】
（１）軟質重合体
軟質重合体は、通常３０℃以下のＴｇを有する重合体であり、Ｔｇが複数存在する場合には、少なくとも最も低いＴｇが３０℃以下であればよい。
【０１１６】
これらの軟質重合体の具体例としては、例えば、液状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン・プロピレン・スチレン共重合体などのオレフィン系軟質重合体；ポリイソブチレン、イソブチレン・イソプレンゴム、イソブチレン・スチレン共重合体などのイソブチレン系軟質重合体；ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン・スチレンランダム共重合体、イソプレン・スチレンランダム共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、イソプレン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体などのジエン系軟質重合体；
【０１１７】
ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、ジヒドロキシポリシロキサン、などのケイ素含有軟質重合体； ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ブチルアクリレート・スチレン共重合体などのα，β−不飽和酸からなる軟質重合体； ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、酢酸ビニル・スチレン共重合体などの不飽和アルコールおよびアミンまたはそのアシル誘導体またはアセタールからなる軟質重合体； ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エピクロルヒドリンゴム、などのエポキシ系軟質軟質重合体；フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴム、などのフッ素系軟質重合体；天然ゴム、ポリペプチド、蛋白質、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどのその他の軟質重合体などが挙げられる。これらの軟質重合体は、架橋構造を有したものであってもよく、また、変性反応により官能基を導入したものでもよい。
【０１１８】
上記軟質重合体の中でもジエン系軟質重合体が好ましく、特に該軟質重合体の炭素−炭素不飽和結合を水素化した水素化物が、ゴム弾性、機械強度、柔軟性、分散性の点で優れる。
【０１１９】
（２）アルコール性化合物
アルコール性化合物は、分子内に少なくとも１つの非フェノール性水酸基を有する化合物で、好適には、少なくとも１つの水酸基と少なくとも１つのエーテル結合又はエステル結合を有する。このような化合物の具体例としては、例えば２価以上の多価アルコール、より好ましくは３価以上の多価アルコール、さらに好ましくは３〜８個の水酸基を有する多価アルコールの水酸基の１つがエーテル化またはエステル化されたアルコール性エーテル化合物やアルコール性エステル化合物が挙げられる。
【０１２０】
２価以上の多価アルコールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、トリグリセロール、ジペンタエリスリトール、１，６，７−トリヒドロキシ−２，２−ジ（ヒドロキシメチル）−４−オキソヘプタン、ソルビトール、２−メチル−１，６，７−トリヒドロキシ−２−ヒドロキシメチル−４−オキソヘプタン、１，５，６−トリヒドロキシ−３−オキソヘキサンペンタエリスリトール、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートなどが挙げられるが、特に３価以上の多価アルコール、さらには３〜８個の水酸基を有する多価アルコールが好ましい。またアルコール性エステル化合物を得る場合には、α、β−ジオールを含むアルコール性エステル化合物が合成可能なグリセロール、ジグリセロール、トリグリセロールなどが好ましい。
【０１２１】
このようなアルコール性化合物として、例えば、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノベヘネート、ジグリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリンジラウレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノベヘレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールジラウレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジペンタエリスリトールジステアレートなどの多価アルコール性エステル化物；３−（オクチルオキシ）−１，２−プロパンジオール、３−（デシルオキシ）−１，２−プロパンジオール、３−（ラウリルオキシ）−１，２−プロパンジオール、３−（４−ノニルフェニルオキシ）−１，２−プロパンジオール、１，６−ジヒドロオキシ−２，２−ジ（ヒドロキシメチル）−７−（４−ノニルフェニルオキシ）−４−オキソヘプタン、ｐ−ノニルフェニルエーテルとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反応により得られるアルコール性エーテル化合物、 ｐ−オクチルフェニルエーテルとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反応により得られるアルコール性エーテル化合物、 ｐ−オクチルフェニルエーテルとジシクロペンタジエンの縮合体とグリシドールの反応により得られるアルコール性エーテル化合物などが挙げられる。これらの多価アルコール性化合物は単独でまたは２種以上を組み合わせて使用される。これらの多価アルコール性化合物の分子量は特に限定されないが、通常５００〜２０００、好ましくは８００〜１５００のものが、透明性の低下も少ない。
【０１２２】
なお、これら多価アルコール性化合物のうち、グリセロール系化合物（例えば、グリセロール、ジグリセロール、トリグリセロール、及びこれらの誘導体）は、本発明において可塑剤として使用することができる。したがって、このグリセロール系可塑剤は上述した添加量で添加されることが好ましい。
グリセロール系可塑剤を上記範囲で配合することにより、光学素子が例えば４００ｎｍといった短波長の光が照射されることにより伴う白濁や屈折率の変動を防止してプラスチック製光学素子としての寿命を延ばすことができる。また、透明性、低吸水性を低下させることも防止することができる。
【０１２３】
（３）有機または無機フィラー
有機フィラーとしては、通常の有機重合体粒子または架橋有機重合体粒子を用いることができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン； ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニル重合体；ポリアリレート、ポリメタクリレートなどのα，β‐不飽和酸から誘導された重合体； ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルなどの不飽和アルコールから誘導された重合体； ポリエチレンオキシド、またはビスグリシジルエーテルからから誘導された重合体； ポリフェニレンオキシド、 ポリカーボネート、 ポリスルフォンなどの芳香族縮合系重合体； ポリウレタン；ポリアミド；ポリエステル；アルデヒド・フェノール系樹脂；天然高分子化合物 などの粒子または架橋粒子を挙げることができる。
【０１２４】
無機フィラーとしては、例えば、フッ化リチウム、硼砂（硼酸ナトリウム含水塩）などの１族元素化合物；炭酸マグネシウム、燐酸マグネシウム、炭酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸バリウムなどの２族元素化合物； 二酸化チタン（チタニア）、一酸化チタンなどの４族元素化合物；二酸化モリブデン、三酸化モリブデンの６族元素化合物；塩化マンガン、酢酸マンガンなどの７族元素化合物；塩化コバルト、酢酸コバルトなどの８〜１０族元素化合物；沃化第一銅などの１１族元素化合物；酸化亜鉛、酢酸亜鉛などの１２族元素化合物；酸化アルミニウム（アルミナ）、フッ化アルミニウム、アルミノシリケート（珪酸アルミナ、カオリン、カオリナイト）などの１３族元素化合物；酸化珪素（シリカ、シリカゲル）、石墨、カーボン、グラファイト、ガラスなどの１４族元素化合物；カーナル石、カイナイト、雲母（マイカ、キンウンモ）、バイロース鉱などの天然鉱物の粒子が挙げられる。
【０１２５】
上記（１）〜（３）の化合物の配合量は脂環式炭化水素系共重合体と配合される化合物の組み合わせによって決まるが、一般に、配合量が多すぎれば、組成物のガラス転移温度や透明性が大きく低下し、光学材料として使用するのに不適である。また配合量が少なすぎれば、高温高湿下において成形物の白濁を生じる場合がある。
【０１２６】
さらに、本発明の添加剤としては、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、近赤外線吸収剤、染料や顔料などの着色剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、蛍光増白剤などが挙げられる。これらは単独で、あるいは２種以上混合して用いることができ、その配合量は上述した範囲内で添加される。
【０１２７】
（成形材料）
本発明の樹脂組成物は、上記各成分を適宜混合することにより得ることができる。混合方法としては、炭化水素系重合体に各成分が十分に分散される方法であれば特に限定されず、例えばミキサー、二軸混錬機、ロール、ブラベンダー、押出機などで樹脂を溶融状態で混練する方法、適当な溶剤に溶解して分散させ凝固する方法などが挙げられる。二軸混練機を用いる場合、混錬後に通常は溶融状態で棒状に押し出し、ストランドカッターで適当な長さに切り、ペレット化した成形材料として用いられることが多い。
【０１２８】
（プラスチック製光学素子）
本発明に係るプラスチック製光学素子は、前記樹脂組成物からなる成形材料を成形して得られる。成形方法としては、格別な制限されるものはないが、低複屈折性、機械強度、寸法精度等の特性に優れた光学素子を得る為には溶融成形が好ましい。溶融成形法としては、例えばプレス成形、押し出し成形、射出成形等が挙げられるが、射出成形が成形性、生産性の観点から好ましい。成形条件は使用目的、又は成形方法により適宜選択されるが、例えば射出成形における樹脂温度は、通常１５０〜４００℃、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃の範囲で適宜選択される。樹脂温度が過度に低いと流動性が悪化し、成形品にヒケやひずみを生じ、樹脂温度が過度に高いと樹脂の熱分解によるシルバーストリークが発生したり、光学素子が黄変するなどの成形不良が発生するおそれがある。
【０１２９】
本発明に係るプラスチック製光学素子は、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、チューブ状、繊維状、フィルムまたはシート形状など種々の形態で使用することができ、また、低複屈折性、透明性、機械強度、耐熱性、低吸水性に優れる。
【０１３０】
プラスチック製光学素子の具体例としては、以下のものが挙げられる。光学レンズや光学プリズムとしては、カメラの撮像系レンズ；顕微鏡、内視鏡、望遠鏡レンズなどのレンズ；眼鏡レンズなどの全光線透過型レンズ；ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などの光ディスクのピックアップレンズ；レーザービームプリンターのｆθレンズ、センサー用レンズなどのレーザー走査系レンズ；カメラのファインダー系のプリズムレンズなどが挙げられる。光ディスク用途としては、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などが挙げられる。その他の光学用途としては、液晶ディスプレイなどの導光板；偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルムなどの光学フィルム；光拡散板；光カード；液晶表示素子基板などが挙げられる。
【０１３１】
これらの中でも、低複屈折性が要求される光ピックアップ装置を構成する光学系レンズやレーザー走査系レンズとして好適であり、光ピックアップ装置の光学系レンズに最も好適である。
【０１３２】
光ピックアップ装置の光学系レンズとしては、例えば、対物レンズ、対物レンズユニット、カップリングレンズ（コリメータ）、ビームエキスパンダ、ビームシェイパ、補正板等として使用することができる。
対物レンズユニットは、複数の単玉光学レンズを光軸方向に一体に組み合わせて構成してなるレンズ群であり、前記複数の単玉光学レンズのうちの少なくとも一つの単玉光学レンズとして本発明のプラスチック製光学素子を使用することが好ましい。
【０１３３】
（光ピックアップ装置）
次に、本発明の光ピックアップ装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は、光ピックアップ装置の全体構成の概略構成図、図２は、対物レンズの構造を示す要部側面図である。
本発明の光ピックアップ装置１は、波長６５０ｎｍの光を適用する現行のＤＶＤ（以下、現行ＤＶＤと表記）、波長４０５ｎｍの光を適用するいわゆる次世代のＤＶＤ（以下、次世代ＤＶＤ）の２種類の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行う装置である。
本発明の光ピックアップ装置１は、レーザー発振器（光源）２から出射されるレーザー光（光）を、コリメータレンズ３、後述する対物レンズ（プラスチック製光学素子）１０を通過させて、光軸４上で光情報記録媒体５の情報記録面６に集めて集光スポットを形成し、情報記録面６からの反射光を、偏向ビームスプリッタ７で取り込み、検出器８の受光面に再びビームスポットを形成するものである。
【０１３４】
光源２は、レーザーダイオードを有して構成されており、公知の切り換え方法により、６５０ｎｍ、４０５ｎｍという２種類の波長の光を選択して出射できる構成となっている。
【０１３５】
本発明に係る対物レンズ１０は、上述の樹脂組成物を射出成形で成形することにより作成される。対物レンズ１０は、図２に示すように、両面非球面の単レンズであり、その一方（光源側）の光学面１１上に、該光学面１１を通過する所定の光束に対して予め定められた光路差を付与する光路差付与構造２０を有している。
光路差付与構造２０は、光学面１１が光軸４を中心とした３つの輪帯状レンズ面（以下、内側から順に第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３と言う）により構成され、該３つの輪帯状レンズ面２１〜２３のうち隣り合う輪帯状レンズ面２１〜２３は異なる屈折力を有している。
第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは、同一の光学面１１上にあり、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっている。
第１輪帯状レンズ面２１は、波長６５０ｎｍ、４０５ｎｍ両方の光を通過させ、第２輪帯状レンズ面２２は、現行ＤＶＤに対応した波長６５０ｎｍの光を通過させ、第３輪帯状レンズ面２３は、次世代ＤＶＤに対応した波長４０５ｎｍの光を通過させる。そして、各輪帯状レンズ面２１〜２３を通過した光は、情報記録面６の同じ位置に集光されるようになっている。
なお、図２では、第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは同一光学面１１上に設けられているが、これら第１及び第３輪帯状レンズ面２１、２３とは同一光学面上に設けなくても良く、また、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっているが、特に平行移動した面でなくても良い。また、３つの輪帯状レンズ面２１〜２３は５つであっても良く、少なくとも３つ以上であれば良い。
【０１３６】
レンズ１０は、上述の樹脂組成物を適用しているので、溶融して金型に射出して成形する際、金型の第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３の境界部分に対応する部分に確実に樹脂が行き渡っている。そのため、レンズ１０は光路差付与構造２０が高い精度で付与されている。
【０１３７】
こうして形成された光路差付与構造２０の作用により、レンズ１０は現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤといった複数種の光情報記録媒体５に対して、光源２で出射した光の情報記録面６への集光と、情報記録面６で反射した光の検出器８へ向けての集光を高い信頼性で行うことができる。
また、樹脂組成物は酸化防止剤を含んでいるので、次世代ＤＶＤの情報を再生、記録するための４０５ｎｍという光を透過する場合でも、白濁や屈折率の変動がほとんど生じない。よって、光ピックアップ装置１を長期間にわたり、高いピックアップ特性で作動させることができる。
【０１３８】
なお、本発明に係る対物レンズ１０は、上記光路差付与構造２０を有するものに限らず、例えば図３〜図７に示す構造２０ａ〜２０ｄを有するレンズ１０ａ〜１０ｅとしても良い。
【０１３９】
図３における光路差付与構造２０ａは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ａからなり、複数の回折輪帯２１ａの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ａの光学面１１ａが不連続面となっている。また、複数の回折輪帯２１ａは、光軸４から離れるにしたがって厚みが増すように形成されている。図３に示すレンズ１０ａは、いわゆる回折レンズである。
【０１４０】
図４における光路差付与構造２０ｂは、光軸４を中心とした位相差を生じる複数の輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有している。輪帯状凹部２１ｂは、光学面１１ｂのうちの光軸４を中心とした一方の面（図４における光軸４を中心に上下の光学面）に５つずつ形成されている。また、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしは、連続して一体になっており、各輪帯状凹部２１ｂ全体としての断面が階段状となっている。また、各輪帯状凹部２１ｂを形成する光学面２２ｂは、光学面１１ｂに対して平行移動した面となっている。図４に示すレンズ１０ｂはいわゆる位相差レンズである。
なお、図４では、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしが連続して一体になっていて、全体の断面が階段状のものであるとしたが、単に光学面１１ｂに輪帯状凹部２１ｂを個々に設けたものとしても良い（この場合、例えば図２に示したレンズ１０と同様の構造となる）。また、図４では輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有しているとしたが、図５に示すように、図２の第３輪帯状レンズ面２３上に凸部２３ｂを有したレンズ１０ｃとしても良い（図５中、図２と同様の構成部分については同様の符号を付した）。
【０１４１】
図６における光路差付与構造２０ｄは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ｄからなり、複数の回折輪帯２１ｄの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ｄの光学面１１ｄが不連続面である。そして、各回折輪帯２１ｄの断面が光軸方向に沿った３段２２ｄの階段状であり、各段２２ｄの光学面１２ｄが不連続面で、光軸４に対して直交する面となっている。
なお、図６に示すレンズ１０ｄは、例えば、図７に示すように図６と同様の光路差付与構造２０ｄを有するホログラム光学素子（ＨＯＥ）１０ｅと対物レンズ１０ｆとで別体の構成としても良い。この場合、ホログラム光学素子１０ｅは、平板状の光学素子を使用して、該光学素子の対物レンズ１０ｆの面に光路差付与構造２０ｄを設ける。
【０１４２】
なお、本発明に係る光ピックアップ装置１は、例えばＣＤ、現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤの３種の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行うこととしても良い。光ピックアップ装置１で情報の再生、記録を行う光情報記録媒体５の組み合わせは設計事項であり、適宜設定される。
【０１４３】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１４４】
まず、グリセロールの樹脂組成物全体に対する添加量を以下のように変化させてそれぞれ角板を作製した。
【０１４５】
（実施例１）
［脂環式炭化水素系共重合体Ａの製造］
十分に乾燥し窒素置換した、攪拌装置を備えたステンレス鋼製重合器に、脱水シクロヘキサン３２０重量部、スチレン６０重量部、およびジブチルエーテル０．３８重量部を仕込み、６０℃で攪拌しながらｎ−ブチルリチウム溶液（１５％含有ヘキサン溶液）０．３６重量部を添加して重合反応を開始した。１時間重合反応を行った後、反応溶液中に、スチレン８重量部とイソプレン１２重量部とからなる混合モノマー２０重量部を添加し、さらに１時間重合反応を行った後、反応溶液にイソプロピルアルコール０．２重量部を添加して反応を停止させた。得られたブロック共重合体のＭｗは１０２，１００、Ｍｗ／Ｍｎは１．１１であった。
次いで、上記重合反応溶液４００重量部を、攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として、シリカ−アルミナ担持型ニッケル触媒（日揮化学工業社製；Ｅ２２Ｕ、ニッケル担持量６０％）１０重量部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換し、さらに溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度を高く１６０℃に設定し、圧力４．５ＭＰａにて８時間反応することにより、芳香環まで水素化を行った。水素化反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去した後、シクロヘキサン８００重量部を加えて希釈し、該反応溶液を３５００重量部のイソプロパノール（クラス１０００のクリーンルームで、孔径１μｍのフィルターにてろ過したもの）中に注いでブロック共重合体Ａを析出させ、ろ過により分離回収し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させた。得られたブロック共重合体Ａは、スチレン由来の繰り返し単位を含有するブロック（以降Ｓｔと略記する）、およびスチレンとイソプレン由来の繰り返し単位を含有するブロック（以降Ｓｔ／Ｉｐと略記する）とからなる２元ブロック共重合体であり、それぞれのブロックのモル比は、Ｓｔ：Ｓｔ／Ｉｐ＝６９：３１（Ｓｔ：Ｉｐ＝１０：２１）であった。該ブロック共重合体ＡのＭｗは８５，１００、Ｍｗ／Ｍｎは１．１７、主鎖および芳香環の水素化率は９９．９％、Ｔｇは１２６．５℃であった。
［角板の作製］
上記プロセスで得られたブロック共重合体Ａ、１００重量部に対し、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン・ブロック共重合体（クラレ社製、セプトン２００２）を０．１重量部、酸化防止剤としてテトラキス−〔メチレン−３−（３’，５’−ジ−第三−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン（チバスペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガノックス１０１０）を０．１重量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチル−フェニル）ベンゾトリアゾール（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、ＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ）を０．１重量部、ＨＡＬＳとして、ジブチルアミンと１，３，５−トリアジン・Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）−１，６−ヘキサメチレンジアミンとＮ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンとの重縮合物〔ＨＡＬＳ（Ａ）、Ｍｎ＝３，０００〕を０．１重量部それぞれ添加し、さらに、グリセロール系可塑剤としてグリセロールを添加し混練溶融して樹脂組成物（ペレット）を得た。このとき、グリセロールを、樹脂組成物全体に対して０．５質量％となるように混合した。
そして、この得られた樹脂組成物を、空気を流通させた熱風乾燥機を用いて１００℃にて４時間以上乾燥したのち、射出成形機を用いて厚さ３ｍｍの角板に射出成形した。
【０１４６】
（実施例２）
グリセロールを、樹脂組成物全体に対して０．３質量％となるように混合した以外は、上記実施例１と同様の方法で角板を作製した。
【０１４７】
（実施例３）
グリセロールを、樹脂組成物全体に対して０．１質量％となるように混合した以外は、上記実施例１と同様の方法で角板を作製した。
【０１４８】
（比較例１）
グリセロールを、樹脂組成物全体に対して１．０質量％となるように混合した以外は、上記実施例１と同様の方法で角板を作製した。
【０１４９】
（比較例２）
グリセロールを、樹脂組成物全体に対して０．８質量％となるように混合した以外は、上記実施例１と同様の方法で角板を作製した。
【０１５０】
（比較例３）
グリセロールを、樹脂組成物全体に対して０．０５質量％となるように混合した以外は、上記実施例１と同様の方法で角板を作製した。
【０１５１】
次に、上記実施例２を基準として、脂環式炭化水素系共重合体Ａとグリセロール以外の添加物の質量比を以下のように変化させてそれぞれ角板を作製した。
【０１５２】
（実施例４）
グリセロールの質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体Ａとグリセロール以外の添加物の質量比が０．５となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１５３】
（実施例５）
グリセロールの質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体Ａとグリセロール以外の添加物の質量比が０．３となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１５４】
（比較例４）
グリセロールの質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体Ａとグリセロール以外の添加物の質量比が１．０となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１５５】
（比較例５）
グリセロールの質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体Ａとグリセロール以外の添加物の質量比が０．８となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１５６】
次に、上記実施例２を基準として、酸化防止剤の樹脂組成物全体に対する添加量を以下のように変化させてそれぞれ角板を作製した。
【０１５７】
（実施例６）
酸化防止剤を、樹脂組成物全体に対して０．０００８質量％となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１５８】
（実施例７）
酸化防止剤を、樹脂組成物全体に対して０．０００５質量％となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１５９】
（比較例６）
酸化防止剤を、樹脂組成物全体に対して０．０１質量％となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１６０】
（比較例７）
酸化防止剤を、樹脂組成物全体に対して０．００１質量％となるように混合した以外は、上記実施例２と同様にして角板を作製した。
【０１６１】
（光透過率の測定）
実施例１〜７、比較例１〜７の各角板について、波長約４００ｎｍに近似した条件として、波長４０５ｎｍにおける初期透過率Ｔ０、短波長の光照射に伴う光透過率の変化量ΔＴＡの測定を行った。透過率の測定方法はＡＳＴＭ Ｄ １００３に準拠した。
各角板の作製後速やかに測定された透過率をＴ０とした。また、Ｔ０と角板に波長４０５ｎｍ、強度１５０ｍＷ／ｃｍ２の光を１０００時間照射してから測定して得られた値との差をΔＴＡとした。その結果を表１に示した。
【０１６２】
【表１】
【０１６３】
また、実施例４、５のように、グリセロールの質量を１とした場合の、脂環式炭化水素系共重合体Ａ及びグリセロール以外の添加剤の質量比を０．５以下とした場合に、光透過率の変化量ΔＴＡを１％未満に抑えることができたが、その他の添加剤の質量比を上記範囲外で含ませた場合の比較例４、５は、光透過率の変化量ΔＴＡが１％を越えて著しく白濁した。
【０１６４】
さらに、実施例６、７のように、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）メタンである酸化防止剤を、樹脂組成物全体に対して０．００１質量％未満含ませた場合に、光透過率の変化量ΔＴＡを１％未満に抑えることができたが、酸化防止剤を上記範囲外で含ませた場合の比較例６、７は、光透過率の変化量ΔＴＡが１％を越えて著しく白濁した。
【０１６５】
【発明の効果】
本発明によれば、グリセロール系可塑剤の添加量、その他の添加物の添加量を上記範囲に特定し、酸化防止剤をほとんど添加しないことによって、短波長の光を長時間受けた場合でも白濁することを低減することができる。よって、短波長化した光源に対しての光透過率も劣化することなく、光学素子としての寿命を延ばすことができ、光学素子の交換頻度も減らすことができる。
したがって、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間にわたって良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すためのもので、光ピックアップ装置の一例の全体構成の概略図である。
【図２】同、光学レンズの構造を示す要部側面図である。
【図３】変形例を示すためのもので、光学レンズの構造を示す要部側面図である。
【図４】同、光学レンズの構造を示す要部側面図である。
【図５】同、光学レンズの構造を示す要部側面図である。
【図６】同、光学レンズの構造を示す要部側面図である。
【図７】同、光学レンズの構造を示す要部側面図である。
【符号の説明】
１ 光ピックアップ装置
２ レーザー発振器（光源）
４ 光軸
５ 光情報記録媒体
１０ 対物レンズ（プラスチック製光学素子、対物光学素子）
１１、１１ａ、１１ｄ、１２ｄ 光学面
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｄ 光路差付与構造
２１ 第１輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２１ａ、２１ｄ 回折輪帯
２１ｂ 輪帯状凹部
２２ 第２輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２２ｄ 各段
２３ 第３輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２３ｂ 輪帯状凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device that reproduces and / or records information on an optical information recording medium using a light beam emitted from a light source, and a plastic optical element and an optical pickup device used for the optical pickup device. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An information pickup device such as a player, a recorder, or a drive that reads and records information on an optical information recording medium (hereinafter, simply referred to as a medium) such as an MO, a CD, and a DVD includes an optical pickup device. The optical pickup device includes an optical element unit that irradiates a medium with light of a predetermined wavelength emitted from a light source and receives the reflected light with a light receiving element. It has an optical element such as a lens for condensing light by the element.
The optical element of the optical pickup device is preferably made of plastic because it can be manufactured at low cost by means such as injection molding. As a plastic applicable to the optical element, an alicyclic hydrocarbon-based copolymer (for example, Patent Document 1) is known.
[0003]
By the way, in the case of an information device such as a CD / DVD player capable of reading and writing information on a plurality of types of media, the optical pickup device is adapted to the difference in the shape of both media and the wavelength of the applied light. It must be configured. In this case, it is preferable that the optical element unit is common to all the media from the viewpoint of cost and pickup characteristics.
[0004]
In recent years, as a medium on which information can be recorded at a higher density than CDs and DVDs, a Blu-ray that records and reproduces information at a shorter wavelength than that of a CD (λ = 780 nm) or DVD (λ = 635, 650 nm) has been developed. Media such as ray discs and information devices for reading and writing information on and from these media have been newly developed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-48924 A (page 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a so-called next-generation DVD such as a Blu-ray Disc or the like, light having a wavelength of 405 nm is used for recording and reproducing information. Light transmittance is deteriorated due to cloudiness or fluctuation of the refractive index. Therefore, the life of the optical element is shortened, and the optical element may need to be replaced.
Although the cause of such white turbidity of the optical element has not been clarified, it is considered to be due to an oxidation reaction. Therefore, an improvement effect can be seen by increasing the amount of the antioxidant added. However, depending on the resin, cloudiness may be accelerated by the presence of the antioxidant.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and produces a plastic optical element capable of maintaining high-precision optical characteristics for a long time, and a plastic optical element and an optical pickup device capable of easily maintaining good pickup characteristics. The challenge is to provide
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
When the mass of the glycerol-based plasticizer is 1, the mass ratio of additives other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less.
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[0009]
The optical element can be used as a member of an optical system of the optical pickup device, such as an objective lens, an objective lens unit, a coupling lens (collimator), a beam expander, a beam shaper, and a correction plate.
In a narrow sense, the objective lens refers to a lens having a light-condensing function that is arranged to face the optical information recording medium at the position closest to the optical information recording medium when the optical information recording medium is loaded in the optical pickup device. Indicates a lens that can be operated at least in the optical axis direction by an actuator together with the lens.
[0010]
The optical information recording medium refers to a general optical disk such as a CD, DVD, CD-R, MD, MO, or high-density DVD, which reproduces and / or records information using a light beam of a predetermined wavelength.
In addition, reproducing information means reproducing information recorded on the information recording surface of the optical information recording medium, and recording information means recording information on the information recording surface of the optical information recording medium. . Note that reproduction here includes simply reading information.
Further, the optical element and the optical pickup device according to the present invention may be used for performing only recording or reproducing of information, or may be used for performing both recording and reproducing.
[0011]
According to the invention of
Therefore, it is possible to read / write information from / to an optical information recording medium having a high information density such as a Blu-ray Disc with good pickup characteristics over a long period of time, and to obtain a highly reliable optical pickup device. be able to.
[0012]
The invention according to
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
The antioxidant is contained in the resin composition as a whole in an amount of less than 0.001% by mass.
Embedded image
[0013]
According to the invention of
Therefore, it is possible to read / write information from / to an optical information recording medium having a high information density such as a Blu-ray Disc with good pickup characteristics over a long period of time, and to obtain a highly reliable optical pickup device. be able to.
[0014]
The invention according to
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
When the mass of the glycerol-based plasticizer is 1, the mass ratio of the additive other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less,
The antioxidant is contained in the resin composition in an amount of less than 0.001% by mass.
Embedded image
[0015]
According to the invention of
Therefore, it is possible to read / write information from / to an optical information recording medium having a high information density such as a Blu-ray Disc with good pickup characteristics over a long period of time, and to obtain a highly reliable optical pickup device. be able to.
[0016]
The invention according to
The initial value of the light transmittance at a wavelength of about 400 nm of a molded article having a thickness of 3 mm obtained by molding the resin composition is about 85% or more, and the molded article has a wavelength of 405 nm and an intensity of 150 mW / cm. 2 Is less than 1% with respect to the initial value when the light is irradiated for 1000 hours.
[0017]
According to the invention of
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the plastic optical element according to any one of the first to fourth aspects,
At least one optical surface is provided with an optical path difference providing structure for providing a predetermined optical path difference to predetermined light passing through the optical surface.
[0019]
The invention according to
In the optical path difference providing structure, the optical surface is constituted by three or more annular lens surfaces centered on an optical axis, and the adjacent annular lens surfaces among the three or more annular lens surfaces have different refractive powers. It is characterized by having.
[0020]
According to a seventh aspect of the present invention, in the plastic optical element according to the fifth aspect,
The optical path difference providing structure is composed of a plurality of diffraction zones around the optical axis, the cross section of the plurality of diffraction zones is saw-toothed, and the optical surface of each diffraction zone is a discontinuous surface. It is characterized by the following.
[0021]
The invention according to claim 8 is the plastic optical element according to
The optical path difference providing structure is characterized in that it has a plurality of annular concave portions and / or annular convex portions that cause a phase difference around the optical axis in a concentric shape.
[0022]
According to a ninth aspect of the present invention, in the plastic optical element according to the fifth aspect,
The optical path difference providing structure is composed of a plurality of diffraction zones around the optical axis, the cross section of the plurality of diffraction zones is sawtooth, and the optical surface of each diffraction zone is a discontinuous surface. ,
The cross section of at least one of the plurality of diffraction zones is step-like, and the optical surface of each step is a discontinuous surface.
[0023]
According to the fifth to ninth aspects of the present invention, by applying a resin composition which suppresses white turbidity caused by receiving light irradiation for a long time to an optical element, the optical path difference with high accuracy can be obtained for a long time. Can be given. Therefore, it is possible to irradiate the optical information recording medium with light for a long time and to condense the light reflected by the optical information recording medium with high reliability. By extending the life of the plastic optical element in this way, it is possible to easily maintain and manage an optical pickup device capable of reproducing and recording information with good pickup characteristics.
[0024]
According to a tenth aspect of the present invention, in the plastic optical element according to any one of the first to ninth aspects,
The light source emits light having a wavelength of 390 nm to 420 nm.
[0025]
According to the invention of
[0026]
An invention according to
It is used as an objective optical element for condensing light emitted from the light source onto the optical information recording medium.
[0027]
According to the eleventh aspect of the present invention, a plastic optical element having an optical path difference providing structure capable of giving an optical path difference to light with high accuracy over a long period of time can be used as the objective optical element, and thus a plurality of types of optical information recording media can be provided. Light can be collected with high reliability. Therefore, it is possible to manufacture an optical pickup device capable of reproducing and recording information on an optical information recording medium with good pickup characteristics.
[0028]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the plastic optical element according to any one of the first to tenth aspects,
It is used for an optical element unit configured by integrally combining a plurality of single element optical elements, and is used as at least one single element optical element of the plurality of single element optical elements.
[0029]
According to the twelfth aspect of the present invention, the optical element unit has at least one plastic optical element having an optical path difference providing structure capable of providing an optical path difference to light with high accuracy for a long period of time, thereby providing good pickup characteristics. Can be manufactured.
[0030]
An invention according to claim 13 is an optical pickup device that includes a plurality of optical elements and reproduces and / or records information on an optical information recording medium using light emitted from a light source,
At least one of the optical elements is made of plastic,
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
When the mass of the glycerol-based plasticizer is 1, the mass ratio of additives other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less.
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[0031]
According to the thirteenth aspect, the same effect as the first aspect can be obtained.
[0032]
The invention according to claim 14 is an optical pickup device that includes a plurality of optical elements and reproduces and / or records information on an optical information recording medium using light emitted from a light source,
At least one of the optical elements is made of plastic,
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
The antioxidant is contained in the resin composition as a whole in an amount of less than 0.001% by mass.
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[0033]
According to the fourteenth aspect, the same effect as the second aspect can be obtained.
[0034]
An invention according to claim 15 is an optical pickup device that includes a plurality of optical elements and reproduces and / or records information on an optical information recording medium using light emitted from a light source,
At least one of the optical elements is made of plastic,
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
When the mass of the glycerol-based plasticizer is 1, the mass ratio of the additive other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less,
The antioxidant is contained in the resin composition as a whole in an amount of less than 0.001% by mass.
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[0035]
According to the fifteenth aspect, the same effect as the third aspect can be obtained.
[0036]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the thirteenth to fifteenth aspects,
The initial value of the light transmittance at a wavelength of about 400 nm of a molded article having a thickness of 3 mm obtained by molding the resin composition is about 85% or more, and the molded article has a wavelength of 405 nm and an intensity of 150 mW / cm. 2 Is less than 1% with respect to the initial value when the light is irradiated for 1000 hours.
[0037]
According to the sixteenth aspect, the same effect as the fourth aspect can be obtained.
[0038]
According to a seventeenth aspect, in the optical pickup device according to any one of the thirteenth to sixteenth aspects,
At least one optical surface is provided with an optical path difference providing structure for providing a predetermined optical path difference to predetermined light passing through the optical surface.
[0039]
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the seventeenth aspect,
In the optical path difference providing structure, the optical surface is constituted by three or more annular lens surfaces centered on an optical axis, and the adjacent annular lens surfaces among the three or more annular lens surfaces have different refractive powers. It is characterized by having.
[0040]
According to a nineteenth aspect, in the optical pickup device according to the seventeenth aspect,
The optical path difference providing structure is composed of a plurality of diffraction zones around the optical axis, the cross section of the plurality of diffraction zones is saw-toothed, and the optical surface of each diffraction zone is a discontinuous surface. It is characterized by the following.
[0041]
According to a twentieth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the seventeenth aspect,
The optical path difference providing structure is characterized in that it has a plurality of annular concave portions and / or annular convex portions that cause a phase difference around the optical axis in a concentric shape.
[0042]
According to the seventeenth to twentieth aspects, the same effects as those of the fifth to eighth aspects can be obtained.
[0043]
The invention according to
The optical path difference providing structure is composed of a plurality of diffraction zones around the optical axis, the cross section of the plurality of diffraction zones is sawtooth, and the optical surface of each diffraction zone is a discontinuous surface. ,
The cross section of at least one of the plurality of diffraction zones is step-like, and the optical surface of each step is a discontinuous surface.
[0044]
According to the twenty-first aspect, the same effect as the ninth aspect can be obtained.
[0045]
According to a twenty-second aspect, in the optical pickup device according to any one of the thirteenth to twenty-first aspects,
The light source emits light having a wavelength of 390 nm to 420 nm.
[0046]
According to the twenty-second aspect, the same effect as the tenth aspect can be obtained.
[0047]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the thirteenth to twenty-second aspects,
The plastic optical element is used as an objective optical element for condensing light emitted from the light source onto the optical information recording medium.
[0048]
According to the twenty-third aspect, the same effect as the eleventh aspect can be obtained.
[0049]
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the thirteenth to twenty-second aspects,
The plastic optical element is used for an optical element unit configured by integrally combining a plurality of single element optical elements, and as at least one single element optical element of the plurality of single element optical elements. It is characterized by being used.
[0050]
According to the invention of claim 24, the same effect as that of claim 12 can be obtained.
[0051]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a plastic optical element and an optical pickup device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
The plastic optical element of the present invention has an alicyclic structure represented by the following general formula (1) in all the repeating units of the polymer having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000. The total content of the repeating unit (a) and the repeating unit (b) having a chain structure represented by the following general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4): An alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. And a resin composition containing the same.
Further, the glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less with respect to the entire resin composition, and when the mass of the glycerol-based plasticizer is 1, the alicyclic hydrocarbon-based plasticizer is used. The mass ratio of additives other than the polymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less. Further, the antioxidant is contained in less than 0.001% by mass with respect to the whole resin composition.
The initial value of the light transmittance at a wavelength of about 400 nm of a molded article having a thickness of 3 mm obtained by molding a resin composition containing the alicyclic hydrocarbon-based copolymer according to the present invention and a glycerol-based plasticizer is as follows. 85% or more, and the molded article has a wavelength of 405 nm and an intensity of 150 mW / cm. 2 Is less than 1% of the initial value when the light is irradiated for 1000 hours.
[0052]
In particular, in the alicyclic hydrocarbon-based copolymer, the chain of the repeating unit (a) has a relational expression A ≦ 0.3 × B [where A = (weight of the chain of the repeating unit having an alicyclic structure) Average molecular weight). B = (weight average molecular weight (Mw) of alicyclic hydrocarbon-based copolymer × (number of repeating units having alicyclic structure / total number of repeating units constituting alicyclic hydrocarbon-based copolymer)) It is preferable that it satisfies.
[0053]
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In the formulas (1), (2), (3) and (4), R1 to R13 each independently represent a hydrogen atom, a chain hydrocarbon group, a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxy group, an ether group, Substituted with an ester group, a cyano group, an amide group, an imide group, a silyl group, and a polar group (halogen atom, alkoxy group, hydroxy group, ether group, ester group, cyano group, amide group, imide group, or silyl group) Represents a chain hydrocarbon group or the like. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the chain hydrocarbon group substituted by a polar group include a halogenated alkyl group having 1 to 20, preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 6 carbon atoms. As the chain hydrocarbon group, for example, an alkyl group having 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6 carbon atoms: 2 to 20, preferably 2 to 10, more preferably 2 to 2 carbon atoms And 6 alkenyl groups.
[0058]
X in the above formula (1) represents an alicyclic hydrocarbon group, and the number of carbon atoms constituting the group is usually 4 to 20, preferably 4 to 10, more preferably 5 to 7 It is. By setting the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure in this range, birefringence can be reduced. The alicyclic structure is not limited to a monocyclic structure, and may be a polycyclic structure such as a norbornane ring or a dicyclohexane ring.
[0059]
(Alicyclic hydrocarbon copolymer)
The alicyclic hydrocarbon group may have a carbon-carbon unsaturated bond, but the content thereof is 10% or less of the total carbon-carbon bond, preferably 5% or less, more preferably 3% or less. is there. By setting the carbon-carbon unsaturated bond of the alicyclic hydrocarbon group in this range, transparency and heat resistance are improved. The carbon constituting the alicyclic hydrocarbon group includes a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxy group, an ether group, an ester group, a cyano group, an amide group, an imide group, a silyl group, and A chain hydrocarbon group or the like substituted with a polar group (halogen atom, alkoxy group, hydroxy group, ether group, ester group, cyano group, amide group, imide group, or silyl group) may be bonded. A hydrogen atom or a chain hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is preferred in terms of heat resistance and low water absorption.
[0060]
The above formula (3) has a carbon-carbon unsaturated bond in the main chain, and the above formula (4) has a carbon-carbon saturated bond in the main chain. When heat resistance is strongly required, the content of unsaturated bonds is usually 10% or less, preferably 5% or less, more preferably 3% or less of all carbon-carbon bonds constituting the main chain.
[0061]
In particular, among the repeating units represented by the general formula (1), the repeating unit represented by the following general formula (5) is excellent in heat resistance and low water absorption.
[0062]
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Among the repeating units represented by the general formula (2), the repeating unit represented by the following general formula (6) is excellent in heat resistance and low water absorption.
[0064]
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Among the repeating units represented by the general formula (3), the repeating unit represented by the following general formula (7) is excellent in heat resistance and low water absorption.
[0066]
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Among the repeating units represented by the general formula (4), the repeating unit represented by the following general formula (8) is excellent in heat resistance and low water absorption.
[0068]
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In the general formulas (5), (6), (7) and (8), Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg, Rh, Ri, Rj, Rk, Rl, Rm and Rn each independently represent a hydrogen atom or a lower-chain hydrocarbon group, and a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is excellent in heat resistance and low water absorption.
[0070]
Among the repeating units having a chain structure represented by the general formulas (2) and (3), the repeating unit having a chain structure represented by the general formula (3) is more preferable than the hydrocarbon-based polymer obtained. Excellent in strength characteristics of united.
[0071]
In the present invention, a repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the general formula (1) in the hydrocarbon-based copolymer and the general formula (2) and / or the general formula (3) and And / or the total content with the repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (4) is usually 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more on a weight basis. . By setting the total content in the above range, low birefringence, heat resistance, low water absorption, and mechanical strength are highly balanced.
[0072]
The content of the repeating unit (b) having a chain structure in the alicyclic hydrocarbon-based copolymer is appropriately selected depending on the purpose of use, but is usually 1% or more and less than 10%, preferably 1% by weight. The range is at least 8% and more preferably at least 2% and at most 6%. When the content of the repeating unit (b) is in the above range, low birefringence, heat resistance and low water absorption are highly balanced.
[0073]
The chain length of the repeating unit (a) is sufficiently shorter than the molecular chain length of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer. Weight average molecular weight), B = (weight average molecular weight of alicyclic hydrocarbon-based copolymer (Mw) × (number of repeating units having alicyclic structure / total repetition constituting alicyclic hydrocarbon-based copolymer) A) is 30% or less of B, preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and particularly preferably 10% or less. When A is out of this range, low birefringence is inferior.
[0074]
Further, it is preferable that the chain length of the repeating unit (a) has a specific distribution. Specifically, when A = (weight average molecular weight of a repeating unit chain having an alicyclic structure) and C = (number average molecular weight of a repeating unit chain having an alicyclic structure), A / C is preferably Is in the range of 1.3 or more, more preferably 1.3 to 8, and most preferably 1.7 to 6. If A / C is too small, the degree of block increases, and if it is too large, the degree of randomness increases, and in any case, the low birefringence is inferior.
[0075]
The molecular weight of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer according to the present invention is a weight-average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene (or polyisoprene) measured by gel permeation chromatography (hereinafter, GPC) of 1, It ranges from 000 to 1,000,000, preferably from 5,000 to 500,000, more preferably from 10,000 to 300,000, most preferably from 50,000 to 250,000. If the weight average molecular weight (Mw) of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer is too small, the strength characteristics of the molded product will be poor, and if it is too large, the birefringence of the molded product will be large.
[0076]
The molecular weight distribution of such a copolymer can be appropriately selected according to the purpose of use, but the ratio (Mw) between the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene (or polyisoprene) measured by GPC. / Mn) is usually 2.5 or less, preferably 2.3 or less, more preferably 2 or less. When Mw / Mn is in this range, mechanical strength and heat resistance are highly balanced.
[0077]
The glass transition temperature (Tg) of the copolymer may be appropriately selected according to the purpose of use, but is usually 50 ° C to 250 ° C, preferably 70 ° C to 200 ° C, more preferably 90 ° C to 180 ° C. .
[0078]
(Method for producing alicyclic hydrocarbon-based copolymer)
As a production method for producing the alicyclic hydrocarbon-based copolymer, (1) an aromatic vinyl-based compound is copolymerized with another copolymerizable monomer to form a carbon-carbon copolymer having a main chain and an aromatic ring. A method of hydrogenating a saturated bond, (2) a method of copolymerizing an alicyclic vinyl compound with another copolymerizable monomer, and hydrogenating as necessary, and the like can be given.
[0079]
When the alicyclic hydrocarbon-based copolymer according to the present invention is produced by the above method, other monomers copolymerizable with the aromatic vinyl compound and / or the alicyclic vinyl compound (a ') In the copolymer with (b ′), the repeating unit derived from the compound (a ′) in the copolymer has D = (a repeating unit chain derived from an aromatic vinyl compound and / or an alicyclic vinyl compound). Weight average molecular weight), E = (weight average molecular weight (Mw) of hydrocarbon copolymer × (number of repeating units derived from aromatic vinyl compound and / or alicyclic vinyl compound) / hydrocarbon copolymer Where D is 30% or less of E, preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and most preferably 10% or less. , Main chain, and aromatic or cycloalkene ring Carbon of the unsaturated ring - can be obtained efficiently by a method for hydrogenating carbon-carbon unsaturated bond. When D is out of the above range, the resulting alicyclic hydrocarbon-based copolymer is inferior in low birefringence.
[0080]
In the present invention, the method (1) is preferable because an alicyclic hydrocarbon-based copolymer can be obtained more efficiently.
[0081]
The copolymer before hydrogenation further has a D / F when F = (number average molecular weight of a chain of repeating units derived from an aromatic vinyl compound and / or an alicyclic vinyl compound). Preferably, it is in a certain range. Specifically, the D / F is preferably 1.3 or more, more preferably 1.3 or more, and 8 or less, and most preferably 1.7 or more and 6 or less. If D / F is out of this range, the resulting alicyclic hydrocarbon-based copolymer is inferior in low birefringence.
[0082]
The weight-average molecular weight and number-average molecular weight of the chain of the repeating unit derived from the compound (a ′) can be determined, for example, by referring to unsaturated macromolecules in the main chain of the aromatic vinyl copolymer described in Macromolecules 1983, 16, 1925-1928. It can be confirmed by, for example, a method of measuring the molecular weight of the aromatic vinyl chain taken out by subjecting the heavy bond to ozone addition, then reducing and decomposing, and the like.
[0083]
The molecular weight of the copolymer before hydrogenation is 1,000 to 1,000,000, preferably 5,000 to 500,000, as a weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene (or polyisoprene) measured by GPC. , More preferably in the range of 10,000 to 300,000. If the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is too small, the strength characteristics of the molded product of the alicyclic hydrocarbon copolymer obtained therefrom will be poor, and if it is too large, the hydrogenation reactivity will be poor.
[0084]
Specific examples of the aromatic vinyl compound used in the above method (1) include, for example, styrene, α-methylstyrene, α-ethylstyrene, α-propylstyrene, α-isopropylstyrene, α-t-butylstyrene. , 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 4-t-butylstyrene, 5-t-butyl-2-methylstyrene, monochlorostyrene , Dichlorostyrene, monofluorostyrene, 4-phenylstyrene and the like, and styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene and the like are preferable.
[0085]
Specific examples of the alicyclic vinyl compound used in the method (2) include, for example, cyclobutylethylene, cyclopentylethylene, cyclohexylethylene, cycloheptylethylene, cyclooctylethylene, norbornylethylene, dicyclohexylethylene, α -Methylcyclohexylethylene, α-t-butylcyclohexylethylene, cyclopentenylethylene, cyclohexenylethylene, cycloheptenylethylene, cyclooctenylethylene, cyclodecenylethylene, norbornenylethylene, α-methylcyclohexenylethylene, and α -T-butylcyclohexenylethylene and the like, among which cyclohexylethylene and α-methylcyclohexylethylene are preferred.
[0086]
These aromatic vinyl compounds and alicyclic vinyl compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0087]
The other copolymerizable monomer is not particularly limited, but a chain vinyl compound and a chain conjugated diene compound are used.When a chain conjugated diene is used, the operability in the production process is excellent, and The obtained alicyclic hydrocarbon-based copolymer has excellent strength properties.
[0088]
Specific examples of the chain vinyl compound include, for example, chain olefin monomers such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene and 4-methyl-1-pentene; 1-cyanoethylene (acrylonitrile), 1-cyano- Nitrile monomers such as 1-methylethylene (methacrylonitrile) and 1-cyano-1-chloroethylene (α-chloroacrylonitrile); 1- (methoxycarbonyl) -1-methylethylene (methyl methacrylate); (Ethoxycarbonyl) -1-methylethylene (ethyl methacrylate), 1- (propoxycarbonyl) -1-methylethylene (propyl methacrylate), 1- (butoxycarbonyl) -1-methylethylene (methacrylic) Acid butyl ester), 1-methoxycarbonyl (Meth) acrylic acid such as ethylene (methyl acrylate), 1-ethoxycarbonyl ethylene (ethyl acrylate), 1-propoxycarbonyl ethylene (propyl acrylate), 1-butoxycarbonyl ethylene (butyl acrylate) Ester-based monomers, 1-carboxyethylene (acrylic acid), 1-carboxy-1-methylethylene (methacrylic acid), unsaturated fatty acid-based monomers such as maleic anhydride, and the like, among which chain olefin monomers are preferable, Most preferred are ethylene, propylene and 1-butene.
[0089]
Examples of the chain conjugated diene include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and 1,3-hexadiene. Among these chain vinyl compounds and chain conjugated dienes, chain conjugated dienes are preferable, and butadiene and isoprene are particularly preferable. These chain vinyl compounds and chain conjugated dienes can be used alone or in combination of two or more.
[0090]
These chain vinyl compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0091]
The method of polymerizing the compound (a ′) is not particularly limited, but a batch polymerization method (batch method), a monomer sequential addition method (after starting polymerization using a part of the total amount of monomers used, A method of successively adding monomers to proceed with polymerization) and the like. In particular, when the successive monomer addition method is used, a hydrocarbon copolymer having a preferable chain structure can be obtained. The copolymer before hydrogenation has a more random chain structure as the value of D is smaller and / or the value of D / F is larger. The degree of randomness of the copolymer is determined by the rate ratio between the polymerization rate of the aromatic vinyl compound and the rate of polymerization of the other copolymerizable monomers. It has a random chain structure.
[0092]
According to the monomer sequential addition method, uniformly mixed monomers are sequentially added into the polymerization system, so unlike the batch method, the polymerization selectivity of the monomer is further reduced in the growth process by polymerization of the polymer. The resulting copolymer has a more random chain structure. Further, since the accumulation of the heat of the polymerization reaction in the polymerization system is small, the polymerization temperature can be kept low and stable.
[0093]
In the case of the monomer sequential addition method, firstly, 0.01% by mass to 60% by mass, preferably 0.02% by mass to 20% by mass, more preferably 0.05% by mass to 10% by mass of the total amount of the monomers used. % Of the monomer as the initial monomer in the polymerization reactor in advance and the initiator is added to initiate the polymerization. When the amount of the initial monomer is in such a range, reaction heat generated in the initial reaction after the initiation of the polymerization can be easily removed, and the obtained copolymer can have a more random chain structure.
[0094]
When the reaction is continued until the polymerization conversion of the initial monomer becomes 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, the chain structure of the obtained copolymer becomes more random. Thereafter, the remainder of the monomer is continuously added, and the rate of addition is determined in consideration of the rate of consumption of the monomer in the polymerization system.
[0095]
Usually, when the time required until the polymerization addition rate of the initial monomer reaches 90% is T, and the ratio (%) of the initial monomer to all the monomers used is I, the relational expression [(100−I) × T / I Is determined so that the addition of the remaining monomer is completed within a range of 0.5 to 3 times, preferably 0.8 to 2 times, more preferably 1 to 1.5 times the time given by the formula (1). Specifically, the amount of the initial monomer and the rate of addition of the remaining monomer are determined so as to be in the range of usually 0.1 to 30 hours, preferably 0.5 to 5 hours, more preferably 1 to 3 hours. Further, the total monomer polymerization conversion immediately after the completion of the monomer addition is usually 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more. When the total monomer polymerization conversion immediately after the addition of the monomers is within the above range, the chain structure of the obtained copolymer becomes more random.
[0096]
The polymerization reaction is not particularly limited, such as radical polymerization, anionic polymerization, and cationic polymerization. However, the polymerization operation, the ease of hydrogenation reaction in the subsequent steps, and the mechanical properties of the hydrocarbon copolymer finally obtained. Considering the strength, the anionic polymerization method is preferred.
[0097]
In the case of radical polymerization, in the presence of an initiator, usually at 0 ° C to 200 ° C, preferably at 20 ° C to 150 ° C, a method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization can be used. In particular, when it is necessary to prevent impurities or the like from being mixed into the resin, bulk polymerization or suspension polymerization is desirable. Examples of the radical initiator include organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl-peroxy-2-ethylhexanoate, azoisobutyronitrile, and 4,4-azobis-4-cyanopentanoic acid. And azo compounds such as azodibenzoyl, water-soluble catalysts such as potassium persulfate and ammonium persulfate, and redox initiators.
[0098]
In the case of anionic polymerization, bulk polymerization, solution polymerization, slurry polymerization, and the like are usually carried out in the presence of an initiator in the temperature range of 0 ° C to 200 ° C, preferably 20 ° C to 100 ° C, particularly preferably 20 ° C to 80 ° C. However, in view of removal of heat of reaction, solution polymerization is preferred. In this case, an inert solvent that can dissolve the polymer and its hydride is used. Inert solvents used in the solution reaction include, for example, aliphatic hydrocarbons such as n-butane, n-pentane, iso-pentane, n-hexane, n-heptane, iso-octane; cyclopentane, cyclohexane, methylcyclopentane, Alicyclic hydrocarbons such as methylcyclohexane and decalin; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; among others, aliphatic hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons are also used for hydrogenation. It can be used as it is as an inert solvent. Each of these solvents can be used alone or in combination of two or more, and is usually used in a ratio of 200 to 10,000 parts by weight based on 100 parts by weight of all monomers used.
[0099]
Examples of the anionic polymerization initiator include, for example, monoorganic lithium such as n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, and phenyllithium, dilithiomethane, 1,4-dibutane, and 1,4-dilithium. Polyfunctional organolithium compounds such as 2-ethylcyclohexane can be used.
[0100]
In the polymerization reaction, a polymerization accelerator, a randomizer (an additive having a function of preventing a chain of a certain component from becoming long), or the like can be used. In the case of anionic polymerization, for example, a Lewis base compound can be used as a randomizer. Specific examples of Lewis base compounds include, for example, ether compounds such as dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, diphenyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and ethylene glycol methyl phenyl ether; tetramethylethylenediamine, trimethylamine, triethylamine, pyridine Tertiary amine compounds such as potassium tert-amyl oxide and potassium tert-butyl oxide; and phosphine compounds such as triphenylphosphine. These Lewis base compounds can be used alone or in combination of two or more.
[0101]
The polymer obtained by the above radical polymerization or anion polymerization can be recovered by a known method such as a steam stripping method, a direct desolvation method, and an alcohol coagulation method. When a solvent inert to the hydrogenation reaction is used during the polymerization, the polymer can be used as it is in the hydrogenation step without recovering the polymer from the polymerization solution.
[0102]
.Method of hydrogenating unsaturated bonds
When performing a hydrogenation reaction such as a carbon-carbon double bond of an unsaturated ring such as an aromatic ring or a cycloalkene ring of a copolymer before hydrogenation or an unsaturated bond of a main chain, the reaction method and the reaction form are specially specified. There is no particular limitation, and it may be performed according to a known method, but a hydrogenation method that can increase the hydrogenation rate and has a small polymer chain scission reaction that occurs simultaneously with the hydrogenation reaction is preferable. Examples of the method include a method using a catalyst containing at least one metal selected from cobalt, iron, titanium, rhodium, palladium, platinum, ruthenium, and rhenium. As the hydrogenation catalyst, any of a heterogeneous catalyst and a homogeneous catalyst can be used.
[0103]
The heterogeneous catalyst can be used as it is as a metal or a metal compound, or supported on a suitable carrier. Examples of the carrier include activated carbon, silica, alumina, calcium carbide, titania, magnesia, zirconia, diatomaceous earth, silicon carbide, and the like. The amount of the supported catalyst is usually 0.01 to 80% by mass, preferably 0.1% by mass. The range is from 0.5 to 60% by mass. The homogeneous catalyst is a catalyst obtained by combining a nickel, cobalt, titanium or iron compound with an organometallic compound (for example, an organoaluminum compound or an organolithium compound), or an organometallic complex catalyst such as rhodium, palladium, platinum, ruthenium, or rhenium. Can be used. As the nickel, cobalt, titanium or iron compounds, for example, acetylacetone salts, naphthene salts, cyclopentadienyl compounds, cyclopentadienyldichloro compounds and the like of various metals are used. As the organic aluminum compound, alkyl aluminum such as triethylaluminum and triisobutylaluminum, aluminum halide such as diethylaluminum chloride and ethylaluminum dichloride, and alkylaluminum hydride such as diisobutylaluminum hydride are preferably used.
[0104]
Examples of the organometallic complex catalyst include metal complexes such as γ-dichloro-π-benzene complex, dichloro-tris (triphenylphosphine) complex, and hydride-chloro-triphenylphosphine) complex of each of the above metals. Each of these hydrogenation catalysts can be used alone or in combination of two or more. The amount of the hydrogenation catalyst is usually 0.01 to 100 parts, preferably on a weight basis, based on the polymer. The amount is 0.05 to 50 parts, more preferably 0.1 to 30 parts.
[0105]
The hydrogenation reaction is usually performed at 10 ° C. to 250 ° C., but is preferably performed at 50 ° C. to 200 ° C., because the hydrogenation rate can be increased, and the polymer chain scission reaction occurring simultaneously with the hydrogenation reaction can be reduced. The temperature is more preferably from 80C to 180C. The hydrogen pressure is usually 0.1 MPa to 30 MPa, but from the viewpoint of operability in addition to the above reasons, it is preferably 1 MPa to 20 MPa, more preferably 2 MPa to 10 MPa.
[0106]
The hydrogenation rate of the hydride obtained in this way is 1 In the measurement by H-NMR, each of the carbon-carbon unsaturated bond of the main chain, the carbon-carbon double bond of the aromatic ring, and the carbon-carbon double bond of the unsaturated ring is usually 90% or more, preferably 95% or more. It is more preferably at least 97%. When the hydrogenation rate is low, the obtained copolymer has low birefringence, thermal stability and the like.
[0107]
The method for recovering the hydride after the completion of the hydrogenation reaction is not particularly limited. Usually, after removing the hydrogenation catalyst residue by a method such as filtration or centrifugation, a method of directly removing the solvent from the hydride solution by drying, pouring the hydride solution into a poor solvent for the hydride, Can be used.
[0108]
(Resin composition)
The plastic optical element of the present invention is obtained by molding a resin composition containing a glycerol-based plasticizer on the alicyclic hydrocarbon-based copolymer.
[0109]
In the present invention, particularly, the glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition.
Additives other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer when the mass of the glycerol-based plasticizer is 1 (for example, an antioxidant, a soft polymer, an alcoholic compound (described later) However, the mass ratio of (excluding glycerol-based compounds) and organic or inorganic fillers) is 0.5 or less.
Further, the antioxidant is contained in less than 0.001% by mass with respect to the whole resin composition.
[0110]
Examples of the antioxidant that is one of the additives other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer according to the present invention include a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, and a sulfur-based antioxidant. And a phenolic antioxidant, particularly an alkyl-substituted phenolic antioxidant.
By blending these antioxidants within the above range, the optical element can be prevented from being clouded or change in the refractive index due to irradiation with light having a short wavelength of, for example, about 400 nm, thereby extending the life of the plastic optical element. It was thought that it can be extended, but the present inventors have found that adding little antioxidant in experiments described below can prevent clouding and fluctuations in the refractive index of the optical element and is advantageous in light transmittance. Was found. Therefore, the antioxidant is contained in less than 0.001% by mass based on the whole resin composition, but it is more preferable that the content is almost zero.
[0111]
As the phenolic antioxidant, conventionally known phenolic antioxidants, for example, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2 JP-A-63-179953 and JP-A-1-168643, such as 4,4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate. Acrylate compound described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 9-143; tetrakis (methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenylpropionate) methane [namely, pentaerythrimethyl-tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate)), octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) ) Propionate, 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, triethylene glycol bis (3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5) Alkyl-substituted phenolic compounds such as -methylphenyl) propionate); 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bisoctylthio-1,3,5-triazine; Bisoctylthio-1,3,5-triazine, 2-octylthio-4,6-bis- (3,5-di-t-butyl-4-oxyanilino) -1,3,5-triazine and the like Triazine group-containing phenolic compounds; and the like.
In the present invention, tetrakis (methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenylpropionate) methane is particularly preferred.
[0112]
The phosphorus-based antioxidant is not particularly limited as long as it is a substance usually used in the general resin industry. For example, triphenyl phosphite, diphenyl isodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonylphenyl) Phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10 Monophosphite compounds such as -dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenyl-di-tridecyl phosphite ), 4,4'-isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C12-C15) phosphite) Such diphosphite based compounds. Among these, monophosphite compounds are preferable, and tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and the like are particularly preferable.
[0113]
Examples of the sulfur-based antioxidant include
[0114]
Examples of other additives include (1) a soft polymer, (2) an alcoholic compound, and (3) an organic or inorganic filler. By blending these additives, it is possible to prevent white turbidity in a long-time high-temperature and high-humidity environment without deteriorating various properties such as transparency, low water absorption, and mechanical strength.
Among them, (1) the soft polymer and (2) the alcoholic compound are excellent in the effect of preventing cloudiness in a high-temperature and high-humidity environment and the transparency of the obtained resin composition.
[0115]
(1) Soft polymer
The soft polymer is a polymer having a Tg of usually 30 ° C. or less, and when there are a plurality of Tg, it is sufficient that at least the lowest Tg is 30 ° C. or less.
[0116]
Specific examples of these soft polymers include, for example, liquid polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, ethylene / α-olefin copolymer, propylene / α-olefin copolymer, ethylene / propylene / diene copolymer (EPDM), olefin-based soft polymers such as ethylene-propylene-styrene copolymer; isobutylene-based soft polymers such as polyisobutylene, isobutylene / isoprene rubber, isobutylene / styrene copolymer; polybutadiene, polyisoprene, butadiene / styrene Random copolymer, isoprene / styrene random copolymer, acrylonitrile / butadiene copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, butadiene / styrene block copolymer, styrene / butadiene / styrene block Diene-based soft polymers such as copolymers, isoprene / styrene / block copolymers, and styrene / isoprene / styrene / block copolymers;
[0117]
Silicon-containing soft polymers such as dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane and dihydroxypolysiloxane; α, such as polybutyl acrylate, polybutyl methacrylate, polyhydroxyethyl methacrylate, polyacrylamide, polyacrylonitrile, and butyl acrylate / styrene copolymer Flexible polymer consisting of β-unsaturated acid; Soft polymer consisting of unsaturated alcohol such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl stearate, vinyl acetate / styrene copolymer and amine or acyl derivative or acetal thereof; Poly Epoxy soft polymers such as ethylene oxide, polypropylene oxide and epichlorohydrin rubber; fluorine such as vinylidene fluoride rubber and ethylene tetrafluoride-propylene rubber Soft polymers such as natural rubber, polypeptides, proteins, polyester thermoplastic elastomers, vinyl chloride thermoplastic elastomers, and other soft polymers such as polyamide thermoplastic elastomers. These soft polymers may have a crosslinked structure or may have a functional group introduced by a modification reaction.
[0118]
Among the above soft polymers, diene-based soft polymers are preferred, and hydrides obtained by hydrogenating carbon-carbon unsaturated bonds of the soft polymer are particularly excellent in rubber elasticity, mechanical strength, flexibility and dispersibility.
[0119]
(2) alcoholic compound
The alcoholic compound is a compound having at least one non-phenolic hydroxyl group in the molecule, and preferably has at least one hydroxyl group and at least one ether bond or ester bond. Specific examples of such a compound include, for example, a dihydric or higher polyhydric alcohol, more preferably a trihydric or higher polyhydric alcohol, and further preferably one of the hydroxyl groups of the polyhydric alcohol having 3 to 8 hydroxyl groups is an ether. And esterified alcoholic ether compounds and alcoholic ester compounds.
[0120]
Examples of the dihydric or higher polyhydric alcohol include polyethylene glycol, glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol, diglycerol, triglycerol, dipentaerythritol, 1,6,7-trihydroxy-2,2-di (hydroxy Methyl) -4-oxoheptane, sorbitol, 2-methyl-1,6,7-trihydroxy-2-hydroxymethyl-4-oxoheptane, 1,5,6-trihydroxy-3-oxohexanepentaerythritol, tris (2-Hydroxyethyl) isocyanurate and the like can be mentioned, and particularly, a polyhydric alcohol having 3 or more valences, more preferably a polyhydric alcohol having 3 to 8 hydroxyl groups is preferable. When an alcoholic ester compound is obtained, glycerol, diglycerol, triglycerol, and the like, from which an alcoholic ester compound containing α and β-diol can be synthesized, are preferable.
[0121]
As such alcoholic compounds, for example, glycerin monostearate, glycerin monolaurate, glycerin monobehenate, diglycerin monostearate, glycerin distearate, glycerin dilaurate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol monolaurate And polyhydric alcoholic esters such as pentaerythritol monobeherate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol dilaurate, pentaerythritol tristearate, dipentaerythritol distearate; 3- (octyloxy) -1,2-propane Diol, 3- (decyloxy) -1,2-propanediol, 3- (lauryloxy) -1,2-propanediol, 3- (4-nonylphenyl Xy) -1,2-propanediol, 1,6-dihydroxy-2,2-di (hydroxymethyl) -7- (4-nonylphenyloxy) -4-oxoheptane, a mixture of p-nonylphenyl ether and formaldehyde Alcoholic ether compound obtained by reaction of condensate with glycidol; alcoholic ether compound obtained by reaction of condensate of p-octylphenyl ether and formaldehyde with glycidol; condensate of p-octylphenyl ether and dicyclopentadiene with glycidol And the alcoholic ether compounds obtained by the above reaction. These polyhydric alcoholic compounds are used alone or in combination of two or more. Although the molecular weight of these polyhydric alcoholic compounds is not particularly limited, those having a molecular weight of usually from 500 to 2,000, preferably from 800 to 1500, have a small decrease in transparency.
[0122]
In addition, among these polyhydric alcoholic compounds, glycerol-based compounds (for example, glycerol, diglycerol, triglycerol, and derivatives thereof) can be used as a plasticizer in the present invention. Therefore, the glycerol-based plasticizer is preferably added in the above-described amount.
By blending the glycerol-based plasticizer in the above range, it is possible to prevent the optical element from being turbid or changing the refractive index due to irradiation with light having a short wavelength of, for example, 400 nm, thereby extending the life of the plastic optical element. Can be. In addition, it is possible to prevent the transparency and the low water absorption from being reduced.
[0123]
(3) Organic or inorganic filler
As the organic filler, ordinary organic polymer particles or crosslinked organic polymer particles can be used, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyvinyl chloride, halogen-containing vinyl polymers such as polyvinylidene chloride; polyarylate, Polymers derived from α, β-unsaturated acids such as polymethacrylates; Polymers derived from unsaturated alcohols such as polyvinyl alcohol and polyvinyl acetate; Polymers derived from polyethylene oxide or bisglycidyl ether Aromatic polycondensed polymers such as polyphenylene oxide, polycarbonate and polysulfone; polyurethanes; polyamides; polyesters; aldehyde / phenolic resins; natural polymer compounds; and particles or crosslinked particles.
[0124]
Examples of the inorganic filler include
[0125]
The compounding amount of the above compounds (1) to (3) is determined by the combination of the compound to be mixed with the alicyclic hydrocarbon-based copolymer. In general, if the compounding amount is too large, the glass transition temperature of the composition or Transparency is greatly reduced and is unsuitable for use as an optical material. If the amount is too small, the molded product may become cloudy under high temperature and high humidity.
[0126]
Further, as additives of the present invention, as necessary, ultraviolet absorbers, light stabilizers, near infrared absorbers, coloring agents such as dyes and pigments, lubricants, plasticizers, antistatic agents, fluorescent brighteners and the like Is mentioned. These can be used alone or as a mixture of two or more kinds, and the compounding amount is added within the range described above.
[0127]
(Molding material)
The resin composition of the present invention can be obtained by appropriately mixing the above components. The mixing method is not particularly limited as long as each component is sufficiently dispersed in the hydrocarbon polymer.For example, the resin is melted in a mixer, a twin-screw kneader, a roll, a Brabender, an extruder, or the like. And a method of dissolving in an appropriate solvent to disperse and coagulate. When a twin-screw kneader is used, it is often used as a molding material that is extruded into a rod shape in a molten state after kneading, cut into an appropriate length by a strand cutter, and pelletized.
[0128]
(Plastic optical element)
The plastic optical element according to the present invention is obtained by molding a molding material comprising the resin composition. Although there is no particular limitation on the molding method, melt molding is preferable in order to obtain an optical element having excellent characteristics such as low birefringence, mechanical strength, and dimensional accuracy. Examples of the melt molding method include press molding, extrusion molding, injection molding and the like, and injection molding is preferable from the viewpoint of moldability and productivity. The molding conditions are appropriately selected depending on the purpose of use or the molding method. For example, the resin temperature in injection molding is usually appropriately selected within the range of 150 to 400 ° C, preferably 200 to 350 ° C, more preferably 230 to 330 ° C. You. If the resin temperature is too low, the fluidity will deteriorate, and the molded product will have sink marks and distortion.If the resin temperature is too high, silver streaks will occur due to thermal decomposition of the resin, and optical elements will turn yellow, etc. Failure may occur.
[0129]
The plastic optical element according to the present invention can be used in various forms such as a sphere, a rod, a plate, a column, a tube, a tube, a fiber, a film or a sheet, and a low birefringence. Excellent in transparency, mechanical strength, heat resistance and low water absorption.
[0130]
The following are specific examples of the plastic optical element. Examples of the optical lens and the optical prism include an imaging lens of a camera; a lens such as a microscope, an endoscope, and a telescope lens; an all-light transmitting lens such as an eyeglass lens; a CD, a CD-ROM, a WORM (write-once optical disc), and an MO. (Rewritable optical disk; magneto-optical disk), pickup lens of optical disk such as MD (mini disk), DVD (digital video disk); laser scanning lens such as fθ lens of laser beam printer, lens for sensor, etc .; A finder type prism lens and the like can be given. Optical disc applications include CD, CD-ROM, WORM (write-once optical disc), MO (rewritable optical disc; magneto-optical disc), MD (mini disc), DVD (digital video disc), and the like. Other optical applications include light guide plates such as liquid crystal displays; optical films such as polarizing films, retardation films and light diffusion films; light diffusion plates; optical cards;
[0131]
Among these, it is suitable as an optical lens or a laser scanning lens constituting an optical pickup device requiring low birefringence, and most suitable as an optical lens of the optical pickup device.
[0132]
As an optical lens of the optical pickup device, for example, an objective lens, an objective lens unit, a coupling lens (collimator), a beam expander, a beam shaper, a correction plate, and the like can be used.
The objective lens unit is a lens group configured by integrally combining a plurality of single lens optical lenses in the optical axis direction, and the present invention is used as at least one single lens optical lens of the plurality of single lens optical lenses. Preferably, a plastic optical element is used.
[0133]
(Optical pickup device)
Next, an optical pickup device of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the entire configuration of an optical pickup device, and FIG. 2 is a side view of a main part showing a configuration of an objective lens.
The
In the
[0134]
The
[0135]
The
In the optical path
The first
The first ring-shaped
In FIG. 2, the first
[0136]
Since the
[0137]
By the action of the optical path
Further, since the resin composition contains an antioxidant, even when transmitting light of 405 nm for reproducing and recording information of next-generation DVD, almost no cloudiness or fluctuation in refractive index occurs. Therefore, the
[0138]
The
[0139]
The optical path
[0140]
The optical path
In FIG. 4, the adjacent annular
[0141]
The optical path
Note that the
[0142]
In addition, the
[0143]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0144]
First, square plates were prepared by changing the amount of glycerol added to the entire resin composition as follows.
[0145]
(Example 1)
[Production of alicyclic hydrocarbon-based copolymer A]
In a stainless steel polymerization vessel equipped with a stirrer that is sufficiently dried and purged with nitrogen, 320 parts by weight of dehydrated cyclohexane, 60 parts by weight of styrene, and 0.38 parts by weight of dibutyl ether are charged, and n- A polymerization reaction was started by adding 0.36 parts by weight of a butyllithium solution (a 15% hexane solution). After the polymerization reaction is performed for 1 hour, 20 parts by weight of a mixed monomer composed of 8 parts by weight of styrene and 12 parts by weight of isoprene are added to the reaction solution, and the polymerization reaction is further performed for 1 hour. The reaction was stopped by adding 0.2 parts by weight. Mw of the obtained block copolymer was 102,100 and Mw / Mn was 1.11.
Next, 400 parts by weight of the above polymerization reaction solution was transferred to a pressure-resistant reactor equipped with a stirrer, and as a hydrogenation catalyst, a silica-alumina-supported nickel catalyst (manufactured by Nikki Chemical Co., Ltd .; E22U, nickel support amount 60%) 10 parts by weight were added and mixed. The inside of the reactor was replaced with hydrogen gas, and hydrogen was supplied while stirring the solution. The temperature was increased to 160 ° C., and the reaction was performed at a pressure of 4.5 MPa for 8 hours to hydrogenate the aromatic ring. Was. After completion of the hydrogenation reaction, the reaction solution was filtered to remove the hydrogenation catalyst, and 800 parts by weight of cyclohexane was added for dilution, and the reaction solution was diluted with 3500 parts by weight of isopropanol (filter having a pore size of 1 μm in a clean room of class 1000). ), And the block copolymer A was precipitated, separated and recovered by filtration, and dried under reduced pressure at 80 ° C for 48 hours. The obtained block copolymer A is composed of a block containing repeating units derived from styrene (hereinafter abbreviated as St) and a block containing repeating units derived from styrene and isoprene (hereinafter abbreviated as St / Ip). And the molar ratio of each block was St: St / Ip = 69: 31 (St: Ip = 10: 21). The block copolymer A had Mw of 85,100, Mw / Mn of 1.17, a hydrogenation ratio of the main chain and the aromatic ring of 99.9%, and a Tg of 126.5 ° C.
[Preparation of square plate]
Based on 100 parts by weight of the block copolymer A obtained by the above process, 0.1 part by weight of a styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (Septon 2002, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) and tetrakis as an antioxidant 0.1 parts by weight of [methylene-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane (Irganox 1010, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), benzotriazole 0.1 parts by weight of 2- (2'-hydroxy-5'-methyl-phenyl) benzotriazole (manufactured by Ciba Specialty Chemicals, TINUVIN P) as a system ultraviolet absorber, and dibutylamine and 1,1 as
Then, the obtained resin composition was dried at 100 ° C. for 4 hours or more using a hot-air dryer through which air was circulated, and then injection-molded into a 3 mm-thick square plate using an injection molding machine.
[0146]
(Example 2)
A square plate was produced in the same manner as in Example 1 except that glycerol was mixed so as to be 0.3% by mass with respect to the entire resin composition.
[0147]
(Example 3)
A square plate was produced in the same manner as in Example 1 except that glycerol was mixed so as to be 0.1% by mass with respect to the entire resin composition.
[0148]
(Comparative Example 1)
A square plate was produced in the same manner as in Example 1 except that glycerol was mixed so as to be 1.0% by mass with respect to the entire resin composition.
[0149]
(Comparative Example 2)
A square plate was produced in the same manner as in Example 1 except that glycerol was mixed so as to be 0.8% by mass based on the entire resin composition.
[0150]
(Comparative Example 3)
A square plate was produced in the same manner as in Example 1 except that glycerol was mixed so as to be 0.05% by mass with respect to the entire resin composition.
[0151]
Next, based on Example 2 described above, square plates were produced by changing the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer A and the additives other than glycerol as follows.
[0152]
(Example 4)
When the mass of glycerol was set to 1, except that the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer A and the additives other than glycerol was mixed to be 0.5, the same as in Example 2 above. A square plate was prepared.
[0153]
(Example 5)
In the same manner as in Example 2 except that the mass ratio of glycerol was 1, and the mixture was such that the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer A and the additives other than glycerol was 0.3. A square plate was prepared.
[0154]
(Comparative Example 4)
In the same manner as in Example 2 except that the mass ratio of glycerol was 1, and the mixing was performed so that the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer A and the additives other than glycerol was 1.0. A square plate was prepared.
[0155]
(Comparative Example 5)
When the mass of glycerol was set to 1, except that the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer A and the additives other than glycerol was mixed to be 0.8, the same as in Example 2 above. A square plate was prepared.
[0156]
Next, based on Example 2 described above, square plates were prepared by changing the amount of the antioxidant added to the entire resin composition as follows.
[0157]
(Example 6)
A square plate was produced in the same manner as in Example 2 except that the antioxidant was mixed so as to be 0.0008% by mass with respect to the entire resin composition.
[0158]
(Example 7)
A square plate was produced in the same manner as in Example 2 except that the antioxidant was mixed so as to be 0.0005% by mass with respect to the entire resin composition.
[0159]
(Comparative Example 6)
A square plate was produced in the same manner as in Example 2 except that the antioxidant was mixed so as to be 0.01% by mass with respect to the entire resin composition.
[0160]
(Comparative Example 7)
A square plate was prepared in the same manner as in Example 2 except that the antioxidant was mixed so as to be 0.001% by mass with respect to the entire resin composition.
[0161]
(Measurement of light transmittance)
For each of the square plates of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7, an initial transmittance T at a wavelength of 405 nm was set as a condition approximating a wavelength of about 400 nm. 0 , The amount of change in light transmittance ΔT due to irradiation with short-wavelength light A Was measured. The transmittance was measured in accordance with ASTM D 1003.
The transmittance measured immediately after the production of each square plate is T 0 And Also, T 0 And a square plate with a wavelength of 405 nm and an intensity of 150 mW / cm 2 １０００T for 1000 hours, and the difference from the value obtained by measurement A And The results are shown in Table 1.
[0162]
[Table 1]
[0163]
Further, as in Examples 4 and 5, when the mass of glycerol was 1, when the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer A and the additives other than glycerol was 0.5 or less, Light transmittance change ΔT A Can be suppressed to less than 1%, but in Comparative Examples 4 and 5 in which the mass ratio of the other additives is outside the above range, the change ΔT in light transmittance A Was significantly clouded exceeding 1%.
[0164]
Further, as in Examples 6 and 7, an antioxidant that is tetrakis (methylene-3- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-4′-hydroxyphenylpropionate) methane) was added to the entire resin composition. The amount of change in light transmittance ΔT A Can be suppressed to less than 1%, but in Comparative Examples 6 and 7 in which the antioxidant is included outside the above range, the change ΔT in light transmittance A Was significantly clouded exceeding 1%.
[0165]
【The invention's effect】
According to the present invention, the addition amount of the glycerol-based plasticizer, the addition amount of other additives is specified in the above range, by adding almost no antioxidant, even when receiving a short wavelength light for a long time, it becomes cloudy. Can be reduced. Therefore, the life of the optical element can be extended and the frequency of replacement of the optical element can be reduced without deteriorating the light transmittance to the light source having the shortened wavelength.
Therefore, it is possible to read / write information from / to an optical information recording medium having a high information density such as a Blu-ray Disc with good pickup characteristics over a long period of time, and to obtain a highly reliable optical pickup device. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention and is a schematic view of an overall configuration of an example of an optical pickup device.
FIG. 2 is a main part side view showing the structure of the optical lens.
FIG. 3 is a side view of a main part, showing a modification, showing the structure of an optical lens.
FIG. 4 is a side view of a main part showing the structure of the optical lens.
FIG. 5 is a side view of a main part showing the structure of the optical lens.
FIG. 6 is a main part side view showing the structure of the optical lens.
FIG. 7 is a main part side view showing the structure of the optical lens.
[Explanation of symbols]
1 Optical pickup device
2 Laser oscillator (light source)
4 Optical axis
5 Optical information recording medium
10. Objective lens (plastic optical element, objective optical element)
11, 11a, 11d, 12d Optical surface
20, 20a, 20b, 20d Optical path difference providing structure
21 1st annular lens surface (annular lens surface)
21a, 21d diffraction zone
21b annular recess
22 Second annular lens surface (annular lens surface)
22d each stage
23 Third annular lens surface (annular lens surface)
23b annular convex part
Claims (24)
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であることを特徴とするプラスチック製光学素子。
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
Wherein the mass ratio of the additive other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less when the mass of the glycerol-based plasticizer is 1; Optical element.
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とするプラスチック製光学素子。
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
A plastic optical element, wherein the antioxidant is contained in the resin composition in an amount of less than 0.001% by mass.
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であり、
前記樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とするプラスチック製光学素子。
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
When the mass of the glycerol-based plasticizer is 1, the mass ratio of the additive other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less,
A plastic optical element, wherein the antioxidant is contained in the resin composition in an amount of less than 0.001% by mass.
これら複数の回折輪帯のうち少なくとも一つの回折輪帯の断面が階段状であり、かつ、各段の光学面が不連続面であることを特徴とする請求項５に記載のプラスチック製光学素子。The optical path difference providing structure is composed of a plurality of diffraction zones around the optical axis, the cross section of the plurality of diffraction zones is sawtooth, and the optical surface of each diffraction zone is a discontinuous surface. ,
6. The plastic optical element according to claim 5, wherein at least one of the plurality of diffraction zones has a stepped cross section, and the optical surface of each step is a discontinuous surface. .
前記光学素子の少なくとも一つが、プラスチック製であるとともに、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であることを特徴とする光ピックアップ装置。
At least one of the optical elements is made of plastic,
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
An optical pickup, wherein the mass ratio of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and an additive other than the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less, where the mass of the glycerol-based plasticizer is 1. apparatus.
前記光学素子の少なくとも一つが、プラスチック製であるとともに、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とする光ピックアップ装置。
At least one of the optical elements is made of plastic,
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
An optical pickup device, wherein the antioxidant is contained in the resin composition in an amount of less than 0.001% by mass.
前記光学素子の少なくとも一つが、プラスチック製であるとともに、
重量平均分子量（Ｍｗ）が１，０００〜１，０００，０００である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記一般式（２）及び／又は下記一般式（３）及び／又は下記一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である脂環式炭化水素系共重合体と、グリセロール系可塑剤とを含む樹脂組成物を成形してなり、
前記樹脂組成物全体に対して前記グリセロール系可塑剤は、０．１質量％以上０．５質量％以下含まれ、
前記グリセロール系可塑剤の質量を１とした場合の、前記脂環式炭化水素系共重合体及びグリセロール系可塑剤以外の添加物の質量比が０．５以下であり、
前記樹脂組成物全体に対して酸化防止剤は、０．００１質量％未満含まれていることを特徴とする光ピックアップ装置。
At least one of the optical elements is made of plastic,
A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the following general formula (1), among all repeating units having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, The repeating unit (b) having a chain structure represented by the general formula (2) and / or the following general formula (3) and / or the following general formula (4) has a total content of 90% by mass or more. And a resin composition containing an alicyclic hydrocarbon-based copolymer having a content of the repeating unit (b) of 1% by mass or more and less than 10% by mass, and a glycerol-based plasticizer. ,
The glycerol-based plasticizer is contained in an amount of 0.1% by mass or more and 0.5% by mass or less based on the entire resin composition,
When the mass of the glycerol-based plasticizer is 1, the mass ratio of the additive other than the alicyclic hydrocarbon-based copolymer and the glycerol-based plasticizer is 0.5 or less,
An optical pickup device, wherein the antioxidant is contained in the resin composition in an amount of less than 0.001% by mass.
これら複数の回折輪帯のうち少なくとも一つの回折輪帯の断面が階段状であり、かつ、各段の光学面が不連続面であることを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ装置。The optical path difference providing structure is composed of a plurality of diffraction zones around the optical axis, the cross section of the plurality of diffraction zones is sawtooth, and the optical surface of each diffraction zone is a discontinuous surface. ,
18. The optical pickup device according to claim 17, wherein at least one of the plurality of diffraction zones has a stepped cross section, and the optical surface of each step is a discontinuous surface.
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2003
- 2003-04-25 JP JP2003122571A patent/JP2004325950A/en active Pending
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