JP2006188677A

JP2006188677A - 熱可塑性樹脂及び光学素子

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Publication number: JP2006188677A
Application number: JP2005354996A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kurakata; 慎一藏方
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2006-07-20

Abstract

【課題】屈折率の温度依存性の低減とともに、光線透過率の低下の防止を図る。
【解決手段】熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、熱可塑性樹脂に無機微粒子が分散された熱可塑性材料であって、熱可塑性樹脂は、吸湿性が０．２%以下であり、無機微粒
子は、シリコーンオイル系表面処理剤若しくは下記一般式(１)で表される反応性ケイ素基を有するアルキルシラザン系表面処理剤又はこれらの組み合わせによって表面が被覆されている。
−ＳｉＸａＲ_１（３−ａ） …（１）
ただし、Ｘはアルコキシ基又は窒素を含有する加水分解性基、ａは０〜３、Ｒ_１は炭素数１〜５までの１価の有機基を示す。なお、Ｒ_１は置換基を有していてもよい。また、Ｘ又はＲ_１がそれぞれ複数個存在する場合には、互いが同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱可塑性樹脂及び光学素子に係り、特に、屈折率の温度依存性が小さく、光線透過率の高い熱可塑性樹脂及び光学素子に関する。

ＭＯ（Magneto Optics）、ＣＤ（Compact Disc）又はＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光情報記録媒体に対して、情報の読み取り動作や、記録動作を行うプレーヤー、レコーダー又はドライブ等の情報機器には、光ピックアップ装置が備えられている。この光ピックアップ装置には、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が具備されており、この光学素子ユニットには、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が具備されている。

上述した光ピックアップ装置の光学素子には、射出成形等の手段によって製造コストの抑制を図ることができる等の観点から、プラスチックを材料として適用することが好ましく、光学素子に適用可能なプラスチックとして、環状オレフィンと、α−オレフィンとの共重合体等が知られている。

ところで、従来、樹脂素材に対して無機微粒子等のフィラーを混合することにより、剛性又は耐熱性等の物性の改良を図る研究開発が盛んに行われている。そこで、これを利用した光学材料として、光学材料中に無機微粒子を分散させた無機微粒子分散光学材料が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

また、吸湿率及び線膨張率の低下を抑制させることが可能な無機微粒子及び樹脂組成物として、無機微粒子に表面処理を施し、高濃度の無機微粒子を添加する無機微粒子及び樹脂組成物が開発されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２４１５９２号公報特開２００４−１６１９００号広報

しかしながら、上述した特許文献２に記載の無機微粒子等の場合、高濃度の無機微粒子を添加した場合においても吸湿率及び線膨張係数の低下を防止することは可能であるが、光線透過率については言及されておらず、高い透明性が要求される熱可塑性樹脂等の光学材料にこれら無機微粒子を分散させた場合、無機微粒子を十分に分散させることが困難であり、その結果、熱可塑性樹脂組成物に白濁が発生し、光線透過率の低下に起因して透明性が低下するといった問題が生じている。

また、上述した環状オレフィン樹脂は、低い吸湿性を有するため、光学材料として適切な寸法安定性を実現することが可能であるが、構造体中における極性基の数が非常に少ないため、特許文献１に記載の繊維状の無機微粒子等を分散させた場合には、相互作用が発生せず、線膨張係数の抑制を行うことが困難であるといった問題が生じている。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、屈折率の温度依存性の低減とともに、光線透過率の低下の防止を図ることが可能な熱可塑性樹脂及び光学素子を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、
熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、
前記熱可塑性樹脂に前記無機微粒子が分散された熱可塑性材料であって、
前記熱可塑性樹脂は、吸湿性が０．２%以下であり、
前記無機微粒子は、シリコーンオイル系表面処理剤若しくは下記一般式(１)で表される反応性ケイ素基を有するアルキルシラザン系表面処理剤又はこれらの組み合わせによって表面が被覆されていること特徴とする。
−ＳｉＸａＲ_１（３−ａ） …（１）
ただし、Ｘはアルコキシ基又は窒素を含有する加水分解性基、ａは０〜３、Ｒ_１は炭素数１〜５までの１価の有機基を示す。なお、Ｒ_１は置換基を有していてもよい。また、Ｘ又はＲ_１がそれぞれ複数個存在する場合には、互いが同一であってもよいし、異なっていてもよい。

請求項１に記載の発明によれば、無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させる際に生ずる増粘の抑制することで、高濃度の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させるとともに、無機微粒子の凝縮解砕を効率よく行うことで、分散された無機微粒子の粒径を小さくすることができる。

請求項２に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、前記熱可塑性樹脂が、環状ポリオレフィンであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、環状ポリオレフィンは低い吸湿性を有するので、高い寸法安定性を維持することができる。

請求項３に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、前記一般式（1）が、Ｒ_１が炭素数１〜３の一価の有機基を有するシラザン類であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項４に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、前記アルキルシラザン系表面処理剤が、ヘキサメチルジシラザンからなることを特徴とすることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、無機微粒子の表面を広範に渡って被覆することができる。

請求項５に記載の発明に係る光学素子は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物によって成形されたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物によって成形されているので、寸法安定性及び光線透過率等の向上を図ることができる。

請求項１に記載の発明によれば、無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させる際に生ずる増粘の抑制することで、高濃度の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させるとともに、無機微粒子の凝縮解砕を効率よく行うことで、分散された無機微粒子の粒径を小さくすることにより、線膨張係数の低減及び光線透過率の低下の防止を図ることが可能となり、これによって、光学的に優れた熱可塑性樹脂の実現を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、環状ポリオレフィンは低い吸湿性を有するので、高い寸法安定性を維持することが可能となり、これによって、熱可塑性樹脂組成物の成形を容易に行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることが可能となり、これによって、請求項１に記載の発明と同様に、線膨張係数の低減及び光線透過率の低下の防止を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、無機微粒子の表面を広範に渡って被覆することが可能となり、これによって、線膨張係数の低減及び光線透過率の低下の防止を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物によって成形されているので、寸法安定性及び光線透過率等の向上を図ることが可能となり、これによって、優れた光学特性を有する光学素子の実現を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物及び光学素子の詳細について、それぞれ説明する。

まず始めに、本実施形態における熱可塑性樹脂組成物の詳細について説明する。
熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂に無機微粒子が含有されており、以下、熱可塑性樹脂及び無機微粒子の詳細について、それぞれ説明する。

熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、環状オレフィン樹脂（日本ゼオン製：ＺＥＯＮＥＸ、三井化学製：ＡＰＥＬ、アートン製：ＪＳＲ、チコナ製：ＴＯＰＡＳ）、インデン／スチレン系樹脂、ポリカーボネート等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの樹脂には、相溶性のある２種類以上の樹脂を用いてもよい。

なお、光学材料として用いる場合には、寸法安定性の観点から、吸湿率は０．２％以下が望ましいため、環状オレフィン樹脂（日本ゼオン製：ＺＥＯＮＥＸ、三井化学製:ＡＰ
ＥＬ、ＪＳＲ製：アートン、チコナ製：ＴＯＰＡＳ）が好適に用いられる。また、上述したような２種以上の樹脂を用いる場合においては、その吸水率は、個々の樹脂における吸水率の平均値にほぼ等しいと考えられ、その平均の吸水率が０．２％以下になればよい。
また、例として、特開２００３−７３５５９号公報等に記載の化合物を挙げることができ、その好ましい化合物を下記表１に示す。

次に、無機微粒子について説明する。
無機微粒子は、平均粒子径が１ｎｍ以上、３０ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、１ｎｍ以上、２０ｎｍ以下の範囲であることがより好ましく、１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下の範囲であることが特に好ましい。平均粒子径が１ｎｍ未満の場合、無機微粒子の分散が困難になり所望の性能が得られないおそれがあることから、平均粒子径は１ｎｍ以上であることが好ましく、また、平均粒子径が３０ｎｍを超えると、得られる熱可塑性材料組成物が濁るなどして透明性が低下し、光線透過率が７０％未満となるおそれがあることから、平均粒子径は３０ｎｍ以下であることが好ましい。
ここで、平均粒子径とは、粒子と同体積の球に換算した時の直径のことを示す。

また、熱可塑性樹脂に対する無機微粒子の割合は、特に限定されるものではないが、無機微粒子のｖｏｌ%が低すぎると、期待する線膨張係数抑制効果が得られず、ｖｏｌ%が高すぎると、混練性及び成形性が低下する。このため、期待する寸法安定性を得るための複合熱可塑性材料中の無機微粒子における割合は、使用する無機微粒子の膨張係数等にもよるが、５〜７０ｖｏｌ%の範囲であることが好ましく、１０〜５０ｖｏｌ%の範囲であることがより好ましい。

さらに、無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、球状の微粒子を好適に用いることが可能である。これによって、無機微粒子の混練時における増粘を防止するためである。
また、粒子径の分布に関しても、特に制限されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、広範な分布を形成するものよりも、比較的狭い分布を形成するものの方が好適に用いられる。具体的には、変動係数（測定値のばらつきの指標として標準偏差を平均で割った値、無次元数）±３０の範囲であることが好ましく、±１０の範囲であることがより好ましい。

無機微粒子としては、酸化物微粒子、硫化物微粒子、セレン化物微粒子、テルル化物微粒子、燐化物、複酸化物微粒子、オキソ酸塩微粒子、複塩微粒子、錯塩微粒子等が挙げられる。より具体的には、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム等、これら酸化物との組み合わせで形成されるリン酸塩、硫酸塩等、硫化亜鉛、硫化カドミウム、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム、等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。

また、無機微粒子には、半導体結晶組成の微粒子を好適に用いることができる。半導体結晶組成には、特に限定されるものではないが、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光又は蛍光等が生じないものが望ましい。具体的な組成例としては、炭素、ケイ素、ゲルマニウム及び錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン又はテルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯ_２）、硫化錫（II，IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ_３）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ_２）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓ_３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓｅ_３）、硫化ガリウム（Ｇａ_２Ｓ_３）、セレン化ガリウム（Ｇａ_２Ｓｅ_３）、テルル化ガリウム（Ｇａ_２Ｔｅ_３）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、硫化インジウム（Ｉｎ_２Ｓ_３）、セレン化インジウム（Ｉｎ_２Ｓｅ_３）、テルル化インジウム（Ｉｎ_２Ｔｅ_３）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII−VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ_２Ｓ_３
）、セレン化砒素（III）（Ａｓ_２Ｓｅ_３）、テルル化砒素（III）（Ａｓ_２Ｔｅ_３）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ_２Ｓ_３）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ_２Ｓｅ_３）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ_２Ｔｅ_３）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ_２Ｓ_３）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ_２Ｓｅ_３）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ_３Ｏ_４）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ_２）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ_２）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ_２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ_２Ｏ_５）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ_２、Ｔｉ_２Ｏ_５、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_５Ｏ_９等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ_２Ｏ_４）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ_２Ｓｅ_４）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ_２Ｓ_４）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ_２Ｓｅ_４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ_３）等が挙げられる。なお、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄら；Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，４巻，４９４頁（１９９１）に報告されている（ＢＮ）_７５（ＢＦ_２）_１５Ｆ_１５や、Ｄ．Ｆｅｎｓｋｅら；Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，２９巻，１４５２頁（１９９０）に報告されているＣｕ_１４６Ｓｅ_７３（トリエチルホスフィン）２２のように構造の確定されている半導体クラスターも同様に例示される。

さらに、無機微粒子は、線膨張係数が小さいほうが好ましい。これによって、無機微粒子の分散による複合体全体の線膨張係数に影響を低減させることができるからである。
上述した無機微粒子を例に挙げると、窒化ケイ素等は共有結合性が総じて強いため、線膨張係数の低い傾向があり、好適に用いることが可能である。
一方、酸化物結晶は、線膨張係数がやや大きい傾向があるが、ケイ酸塩等は線膨張係数が低く、好適に用いることが可能である。

一般に、熱可塑性樹脂中に微粒子を分散させる際には、母材となる熱可塑性樹脂と微粒子の屈折率の差が小さい方が光を透過させた場合に散乱を起こし難いため、熱可塑性樹脂に対し、屈折率の差が小さくなるような微粒子を選択することが望ましい。また、熱可塑性樹脂と分散される微粒子との屈折率差は、０〜０．３の範囲であることが好ましく、さらに０〜０．１５の範囲にあることが好ましい。
なお、光学材料として好ましく用いられる熱可塑性樹脂の屈折率は、１．４〜１．６程度である場合が多く、これらの熱可塑性樹脂に分散させる材料としては、例えば酸化珪素、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物が好ましく用いられる。

これらの無機微粒子は、１種類の無機微粒子を用いてもよく、また、複数種類の無機微粒子を併用してもよい。複数種類の無機微粒子は、混合型、コアシェル（積層）型、化合物型、１つの母材無機微粒子中に、もう１つの無機微粒子が存在する複合型等、何れであってもよい。

また、無機微粒子には、アルキルシラザン系の表面処理剤や、シリコーンオイル系の表面処理剤、またはこれら組み合わせた表面処理剤によって表面処理が施されている。
アルキルシラザン系の表面処理剤としては、下記一般式（１）で表される反応性ケイ素基を有するものが用いられる。
−ＳｉＸａＲ_１（３−ａ） …（１）
ただし、Ｘはアルコキシ基又は窒素を含有する加水分解性基、ａは０〜３、Ｒ_１は炭素数１〜５までの１価の有機基を示す。なお、Ｒ_１は、置換基を有していてもよい。また、Ｘ又はＲ_１がそれぞれ複数個ある場合には、互いが同一であってもよいし、異なっていてもよい。

前記一般式（１）における反応性ケイ素基とは、加水分解性基を有するものであり、本発明における加水分解性基とは、加水分解反応を受けて水酸基を生じ得る基を意味し、このような加水分解性基として、アルコキシ基又は窒素を含有する加水分解基がある。

アルコキシ基としては、炭素数１〜６のアルコキシ基が好ましく、炭素数は１〜３であることがより好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
また、窒素を含有する加水分解基としては、アミノ基、アミノオキシ基、メルカプト基等が挙げられる。
Ｒ_１が置換基を有しない１価の有機基である場合、有機基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。アルキル基としては、炭素数１〜３のアルキル基が好ましく、このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。また、この場合、当該有機基は、直鎖状、分岐状、環状の何れの構造を有していてもよい。さらに、Ｒ_１の置換基の種類は、特に制限されるものではない。

上述したようなシラン系の表面処理剤としては、トリメチルアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等の公知のものを用いることが可能であるが、微粒子の表面を広く被覆するとの観点から、ヘキサメチルジシラザン等が好適に用いられる。

一方、シリコーンオイル系の表面処理剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルといったストレートシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性変性シリコーンオイル、異種官能基変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイルを用いることができる。

なお、表面処理剤としては、アルキルシラザン系や、シリコーンオイル系の表面処理剤の他に、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系等の表面処理剤を用いることが可能である。これら表面処理剤は、用いる化合物によって得られる表面修飾微粒子の性状は異なることがあり、材料組成物を得るにあたって用いる熱可塑性樹脂との親和性を、表面修飾する際に用いる化合物を選ぶことによって図ることも可能である。
なお、これらの処理剤は、ヘキサン、トルエン、メタノール、エタノール、アセトン水等で適宜希釈して用いられてもよい。
また、表面修飾の割合は、特に限定されるものではないが、表面修飾後の微粒子に対して、表面修飾剤の割合が１０〜９９質量％であることが好ましく、３０〜９８質量％であることがより好ましい。

表面処理剤による表面改質手法としては、湿式加熱法、湿式濾過法、乾式攪拌法、インテグルブレンド法、造粒法等がある。１００ｎｍ以下の表面改質を行う場合、乾式攪拌法が粒子凝集抑制の観点より好ましい。

また、その他の表面改質技術として、ポリマーグラフトによる表面改質（カップリング反応、グラフト重合、ラジカル重合、イオン重合等）やメカノケミカル処理による表面改質がある。

上述したような表面処理が施された無機微粒子の表面状態を評価する方法としては、ＢＥＴ比表面積、４%水分散液ｐＨ値、灼熱減量等が挙げられるが、分散する熱可塑性材料
や、添加剤等に応じて適宜選択して用いることが可能である。例えば、表面処理ＳｉＯ_２の４%水分散液のｐＨ値は３〜１２の範囲で適宜選択して用いることが可能である。

無機微粒子の作製方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることが可能であり、ハロゲン化金属や、アルコキシ金属を原料として用いて、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。この際、微粒子の安定化のために有機酸や、有機アミン等を併用する方法も用いられる。具体例として、二酸化チタン微粒子の場合には、ジャーナル・オブ・ケミカルエンジニアリング・オブ・ジャパン第１巻１号２１−２８頁（１９９８年）や、硫化亜鉛の場合は、ジャーナル・オブ・フィジカルケミストリー第１００巻４６８−４７１頁（１９９６年）に記載された公知の方法を用いることが可能である。これらの方法により、平均粒子直径５ｎｍの酸化チタンは、チタニウムテトライソプロポキサイドや、四塩化チタンを原料として、適当な溶媒中で加水分解させる際に、適当な表面修飾剤を添加することによって容易に製造することができる。また、平均粒子直径４０ｎｍの硫化亜鉛は、ジメチル亜鉛や、塩化亜鉛を原料として、硫化水素又は硫化ナトリウム等で硫化する際に、表面修飾剤を添加することによって作製することができる。

また、酸化物微粒子の作製方法として、酸素を含む雰囲気内においてバーナにより化学炎を形成し、この化学炎中に金属粉末が粉塵雲を形成しうる量を投入した後に燃焼させて、酸化物微粒子５〜１００ｎｍを合成する方法が開示されており(特開昭６０−２５５６０２)、この方法を利用することも可能である。

以上のようなクラスターからのボトムアッププロセスによる無機微粒子の作製の他に、無機微粒子を粉砕することで微粒子を作製するトップダウンプロセスも提案されている。トップダウンプロセスにおいて使用される粉砕機としては、ウルトラアペックスミル（コトブキ技研社製）；カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ（ホソカワミクロン社製）；ＩＤＳ型ミル、ＰＪＭジェット粉砕機（日本ニューマチック工業社製）；クロスジェットミル（栗本鉄工所社製）；ウルマックス（日曹エンジニアリング社製）；ＳＫジェット・オー・ミル（セイシン企業社製）；クリプトロン（川崎重工業社製）；ターボミル（ターボ工業社製）；スーパーローター（日清エンジニアリング社製）等が挙げられる。

樹脂添加剤は、様々な種類の添加剤を単独で又は組み合わせて使用されてもよい。添加剤としては、白化剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、可塑剤、着色剤、耐衝撃性改良剤、増量剤、帯電防止剤、離型剤、発泡剤、加工助剤等の物質が挙げられる。組成物に配合し得る各種添加剤は、一般に用いられており、当業者に公知であるものを適宜選択して用いることが可能である。また、その範囲は、本発明の効果を損なわない範囲で適宜使用可能である。

また、重合体には、可塑剤又は酸化防止剤が含まれているのが好ましい。これらの重合体に対して含有される樹脂添加剤は、最終的には、熱可塑性樹脂である重合体、製造過程又は成形過程等により適宜選択されるが、熱可塑性樹脂に対する重量%は、０．１〜１０ｗ%の範囲であることが特に好ましい。

以下、可塑剤及び酸化防止剤について、それぞれ主要なものの具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
可塑剤としては、特に限定されるものではないが、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸系可塑剤、グリコレート系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等を挙げることができる。
リン酸エステル系可塑剤では、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系可塑剤では、例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−２−エチルヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジフェニルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等、トリメリット酸系可塑剤では、例えば、トリブチルトリメリテート、トリフェニルトリメリテート、トリエチルトリメリテート等、ピロメリット酸エステル系可塑剤では、例えば、テトラブチルピロメリテート、テトラフェニルピロメリテート、テトラエチルピロメリテート等、グリコレート系可塑剤では、例えば、トリアセチン、トリブチリン、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等、クエン酸エステル系可塑剤では、例えば、トリエチルシトレート、トリ−ｎ−ブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、アセチルトリ−ｎ−ブチルシトレート、アセチルトリ−ｎ−（２−エチルヘキシル）シトレート等を挙げることができる。

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配合することにより、透明性、耐熱性等を低下させることなく、成型時の酸化劣化等によるレンズの着色や強度低下を防止することが可能である。
また、酸化防止剤は、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、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、重合体１００質量部に対して０．００１〜５質量部の範囲であることが好ましく、０．０１〜１質量部の範囲であることがより好ましい。

フェノール系酸化防止剤としては、従来公知のものが適用可能であり、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；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、ペンタエリトリチル−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］、チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオート］、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；等が挙げられる。

リン系酸化防止剤としては、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、トリス−（２，６−ジメチルフェニル）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）ホスファイト等が特に好ましい。

イオウ系酸化防止剤としては、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］ウンデカン等が挙げられる。

耐光安定剤としては、ベンゾフェノン系耐光安定剤、ベンゾトリアゾール系耐光安定剤、ヒンダードアミン系耐光安定剤等が挙げられるが、レンズの透明性又は耐着色性等の観点から、ヒンダードアミン系耐光安定剤（ＨＡＬＳ）を用いることが好ましい。このようなＨＡＬＳとしては、低分子量のものから中分子量、高分子量のものを選ぶことができる。

例えば、比較的分子量の小さいものとして、ＬＡ−７７（旭電化製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７６５（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ１２３（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ４４０（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ１４４（ＣＳＣ製）、ＨｏｓｔａｖｉｎＮ２０（ヘキスト社製）中程度の分子量として、ＬＡ−５７（旭電化製）、ＬＡ−５２（旭電化製）、ＬＡ−６７（旭電化製）、ＬＡ−６２（旭電化製）、さらに分子量の大きいものとして、ＬＡ−６８（旭電化製）、ＬＡ−６３（旭電化製）、ＨｏｓｔａｖｉｎＮ３０（ヘキスト社製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４（ＣＳＣ製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ２０２０（ＣＳＣ製）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ１１９（ＣＳＣ製）、Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２（ＣＳＣ製）、ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−３３４６（Ｃｙｔｅｃ製）、ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−３５２９（Ｃｙｔｅｃ製）、Ｕｖａｓｉｌ２９９（ＧＬＣ製）などが挙げられる。特に、成型体には、低、中分子量のＨＡＬＳを用いることが好ましい。一方、膜状の複合材料には、高分子量のＨＡＬＳを用いることが好ましい。

熱可塑性樹脂に対するＨＡＬＳの配合量は、重合体１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部であることが好ましく、０．０２〜１５質量部であることがより好ましく、０．０５〜１０質量部であることが特に好ましい。これは、添加量が少なすぎると、耐光性の改良効果が十分に得られず、レンズ等の光学素子として使用する場合、レーザ等の照射によって着色が生じてしまい、添加量が多すぎると、その一部がガスとなって発生し、樹脂への分散性が低下して、レンズの透明性が低下してしまうからである。

また、本発明の熱可塑性材料に、上述したような添加剤を添加するには、任意の方法で行うことが可能である。かかる方法として、例えば、タンブラーミル、Ｖ型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混錬ロール、押出機等で混合する方法が挙げられる。
なお、添加剤の混合過程は、特に限定されるものではなく、本発明の熱可塑性樹脂の製造工程における何れの段階で混合してもよい。

次に、本実施形態における熱可塑性樹脂組成物の製造方法について説明する。
本発明の無機有機複合熱可塑性樹脂の製造方法は、特に制限されるものではなく、例えば、熱可塑性樹脂と無機微粒子とを、種々の一般的な混練機を用いて溶融混練を行う方法が挙げられる。
このような溶融混練の方法としては、熱可塑性樹脂及び無機微粒子を一括投入して溶融混練する方法や、予め溶融状態にした熱可塑性樹脂中に、溶媒等の分散媒中に均一分散させた無機微粒子スラリーを添加し、その後加熱状態のまま減圧に保ち、溶融混練装置のベント口より溶媒等の分散媒を脱気させ除去しながら、溶融混練する方法等が挙げられる。
しかしながら、本発明に記されたような無機微粒子が高度に分散した組成物を得るためには、無機微粒子及び熱可塑性樹脂を、溶融混練装置に一括投入して剪断力を与えながら溶融混練する方法によって製造することが好ましい。これは、混合の程度が不十分の場合には、特に屈折率、アッベ数又は光線透過率等の光学特性に影響を及ぼすことが懸念され、また、熱可塑性や、溶融成形性等の樹脂加工性にも悪影響するおそれがあるからである。

溶融混練に用いられる混練装置としては、一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダー等が挙げられ、特に、剪断効率の高い混練装置が好ましい。具体的な混練装置としては、ＫＲＣニーダー（栗本鉄工所社製）、ポリラボシステム（HAAKE社製）、ナノコンミキサー（東洋精機製作所社製）、ナウターミキサーブス・コ・ニーダー（Ｂｕｓｓ社製）、ＴＥＭ型押し出し機（東芝機械社製）、ＴＥＸ二軸混練機（日本製鋼所社製）、ＰＣＭ混練機（池貝鉄工所社製）、三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー（井上製作所社製）、ニーデックス（三井鉱山社製）、ＭＳ式加圧ニーダー、ニダールーダー（森山製作所社製）、バンバリーミキサー（神戸製鋼所社製）等が挙げられる。

以上のようにして得られた熱可塑性樹脂組成物を成形することにより、各種成形材料を得ることができる。その成形方法としては、特に限定されるものはないが、低複屈折性、機械強度及び寸法精度等の特性に優れた成形物を得るためには、溶融成形が特に好ましい。溶融成形法としては、市販のプレス成形、市販の押し出し成形、市販の射出成形等が挙げられるが、成形性及び生産性の観点から、射出成形が好ましい。

また、成形工程における成形条件は、使用目的又は成形方法により適宜選択されるが、射出成形における樹脂組成物の温度は、成形時に適度な流動性を樹脂に付与して成形品のヒケやひずみの発生とともに、樹脂の熱分解によるシルバーストリークの発生を防止し、さらには、成形物の黄変を効果的に防止する観点から、１５０℃〜４００℃の範囲であることが好ましく、２００℃〜３５０℃の範囲であることがより好ましく、２００℃〜３３０℃の範囲であることが特に好ましい。

成形物としては、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、チューブ状、繊維状、フィルム又はシート形状など種々の形態で使用することが可能であり、また、低複屈折性、透明性、機械強度、耐熱性、低吸水性に優れるため、各種光学部品への適用が可能である。
具体的な適用例としては、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）等の光ディスクのピックアップレンズ；レーザビームプリンターのｆθレンズ、センサー用レンズ等のレーザ走査系レンズ；カメラのファインダー系のプリズムレンズ等が挙げられる。
また、その他の光学用途としては、液晶ディスプレイ等の導光板；偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム等の光学フィルム；光拡散板；光カード；液晶表示素子基板等が挙げられる。

上述した成形物の中でも、低複屈折性が要求されるピックアップレンズや、レーザ走査系レンズ等の光学素子として好適に用いられ、以下、図１を参照しながら、本実施形態における熱可塑性樹脂組成物によって成形された光学素子が用いられた光ピックアップ装置１について説明する。

図１に示すように、本実施形態における光ピックアップ装置１には、光源としての３種類の半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤが具備されている。このうち、半導体レーザ発振器ＬＤ１は、ＢＤ（又はＡＯＤ）１０用として波長３５０〜４５０ｎｍ中の特定波長、例えば４０５ｎｍ，４０７ｎｍの波長の光束を出射するようになっている。また、半導体レーザ発振器ＬＤ２は、ＤＶＤ２０用として波長６２０〜６８０ｎｍ中の特定波長の光束を出射するようになっている。さらに、半導体レーザＬＤ３は、ＣＤ３０用として７５０〜８１０ｎｍ中の特定波長の光束を出射するようになっている。

半導体レーザ発振器ＬＤ１から出射される青色光の光軸方向には、図１中下方から上方に向かって、シェイバＳＨ１、スプリッタＢＳ１、コリメータＣＬ、スプリッタＢＳ４，ＢＳ５及び対物レンズ１５が順次配設されており、対物レンズ１５と対向する位置には、光情報記録媒体であるＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０が配置されるようになっている。また、スプリッタＢＳ１の図１中右方には、シリンドリカルレンズＬ１１、凹レンズＬ１２及び光検出器ＰＤ１が順次配設されている。

半導体レーザ発振器ＬＤ２から出射される赤色光の光軸方向には、図１中左方から右方に向けてスプリッタＢＳ２，ＢＳ４が順次配設されている。また、スプリッタＢＳ２の図１中下方にはシリンドリカルレンズＬ２１、凹レンズＬ２２及び光検出器ＰＤ２が順次配設されている。

半導体レーザ発振器ＬＤ３から出射される光の光軸方向には、図１中右方から左方に向けてスプリッタＢＳ３，ＢＳ５が順次配設されている。また、スプリッタＢＳ３の図１中下方にはシリンドリカルレンズＬ３１、凹レンズＬ３２及び光検出器ＰＤ３が順次配設されている。

光学素子である対物レンズ１５は、光情報記録媒体としてのＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に対向配置されるものであり、各半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３から出射された光を、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に集光するようになっている。このような対物レンズ１５には、２次元アクチュエータ２が具備されており、この２次元アクチュエータ２の動作により、対物レンズ１５は、上下方向に移動自在となっている。

次に、光ピックアップ装置１の作用について説明する。
本実施形態における光ピックアップ装置１は、記録媒体の種類よってそれぞれ異なる動作をするため、以下において、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０及びＣＤ３０に対する動作態様の詳細について、それぞれ説明する。

まず始めに、ＢＤ１０に対する光ピックアップ装置１の動作について説明する。
ＢＤ１０への情報の記録動作時や、ＢＤ１０に記録された情報の再生動作時には、半導体レーザ発振器ＬＤ１が光を出射する。その光は、図１に示すように、光線Ｌ１となって、シェイバＳＨ１を透過して整形され、スプリッタＢＳ１を透過して、コリメータＣＬで平行光とされる。そして、各スプリッタＢＳ４，ＢＳ５及び対物レンズ１５を透過し、ＢＤ１０の記録面１０ａに集光スポットを形成する。

集光スポットを形成した光は、ＢＤ１０の記録面１０ａで情報ピットにより変調され、記録面１０ａによって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ１５、スプリッタＢＳ５及びコリメータＣＬを透過し、スプリッタＢＳ１で反射した後、シリンドリカルレンズＬ１１を透過して、非点収差が与えられる。その後、凹レンズＬ１２を透過して、光検出器ＰＤ１で受光される。以後、このような動作が繰り返し行われ、ＢＤ１０に対する情報の記録動作や、ＢＤ１０に記録された情報の再生動作が完了する。

次に、ＤＶＤ２０に対する光ピックアップ装置１の動作について説明する。
ＤＶＤ２０への情報の記録動作時や、ＤＶＤ２０に記録された情報の再生動作時には、半導体レーザ発振器ＬＤ２が光を出射する。その光は、図１に示すように、光線Ｌ２となって、スプリッタＢＳ２を透過し、スプリッタＢＳ４によって反射される。反射された光線Ｌ２は、スプリッタＢＳ５及び対物レンズ１５を透過し、ＤＶＤ２０の記録面２０ａに集光スポットを形成する。

集光スポットを形成した光は、ＤＶＤ２０の記録面２０ａで情報ピットにより変調されて、記録面２０ａによって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ１５及びスプリッタＢＳ５を透過し、各スプリッタＢＳ４，ＢＳ２で反射した後、シリンドリカルレンズＬ２１を透過して、非点収差が与えられる。その後、凹レンズＬ２２を透過して、光検出器ＰＤ２で受光される。以後、このような動作が繰り返し行われ、ＤＶＤ２０に対する情報の記録動作や、ＤＶＤ２０に記録された情報の再生動作が完了する。

最後に、ＣＤ３０に対する光ピックアップ装置１の動作について説明する。
ＣＤ３０への情報の記録時や、ＣＤ３０に記録された情報の再生時には、半導体レーザ発振器ＬＤ３から光が出射される。出射された光は、図１に示すように、光線Ｌ３となって、スプリッタＢＳ３を通過し、スプリッタＢＳ５によって反射される。反射された光線Ｌ３は、対物レンズ１５を透過し、ＣＤ３０の記録面３０ａに集光スポットを形成する。

集光スポットを形成した光は、ＣＤ３０の記録面３０ａで情報ピットにより変調されて、記録面３０ａによって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ１５を透過し、各スプリッタＢＳ５，ＢＳ３で反射した後、シリンドリカルレンズＬ３１を透過して、非点収差が与えられる。その後、凹レンズＬ３２を透過して、光検出器ＰＤ３で受光される。以後、このような動作が繰り返し行われ、ＣＤ３０に対する情報の記録動作や、ＣＤ３０に記録された情報の再生動作が完了する。

なお、光ピックアップ装置１には、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に対する情報の記録動作時や、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に記録された情報の再生動作時には、各光検出器ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３でのスポットの形状変化又は位置変化による光量変化を検出して、合焦検出又はトラック検出を行うようになっている。そして、このような光ピックアップ装置１は、各光検出器ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３の検出結果に基づいて、２次元アクチュエータ２が半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からの光をＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０の記録面１０ａ，２０ａ，３０ａに結像するように対物レンズ１５を移動させるとともに、半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からの光を各記録面１０ａ，２０ａ，３０ａの所定のトラックに結像させるように対物レンズ１５を移動させるようになっている。

次に、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物の実施例について説明する。
［実施例１］
ＨＭＤＳによって表面処理された気相法ＳｉＯ_２（日本アエロジル社製：ＲＸ３００、平均粒径約７ｎｍ４%水分散液ｐＨ５．５〜７．５）２４ｇと、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製：ＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ）３６ｇとをそれぞれ乾燥させ、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させ、無機有機複合材料を作製した。その後、射出成形を行い、光学素子１を作製した。

［実施例２］
ＨＭＤＳによって表面処理された気相法ＳｉＯ_２（トクヤマ社製：ＨＭ−３０Ｓ、平均粒径約７ｎｍ４%水分散液ｐＨ６．６）２４ｇと、環状オレフィンポリマー（三井化学
製：ＡＰＥＬ５０１４）３６ｇとをそれぞれ乾燥させ、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させ、無機有機複合材料を作製した。その後、射出成形を行い、光学素子２を作製した。

［実施例３］
シリコーンオイルによって表面処理された気相法ＳｉＯ_２（日本アエロジル社製：ＲＹ３００、平均粒径約７ｎｍ４%水分散液ｐＨ４〜６）１１．５ｇと、シクロオレフィン
ポリマー（日本ゼオン社製：ＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ）４５ｇとをそれぞれ乾燥させ、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させ、無機有機複合材料を作製した。その後、射出成形を行い、光学素子３を作製した。

［実施例４］
気相法Ａｌ_２Ｏ_３（日本アエロジル社製：ａｌｕ C、平均粒径約１３ｎｍ４%水分散液ｐＨ６．６）１１．５ｇを乾燥させ、３００ｃｃナスフラスコに入れた後、１０Ｔｏｒｒ以下に減圧し、設定温度１９０℃で１時間加熱した。その後、ナスフラスコ内をアルゴンで置換し、ヘキサメチレンジシラザン（信越化学工業社製：ＨＭＤＳ−３）２．１ｇを加え、設定温度３００℃で攪拌し、表面処理を施した。
表面処理が施されたＡｌ_２Ｏ_３１１．５ｇと、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製：ＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ）４５ｇとを、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させ、無機有機複合材料を作製した。その後、射出成形を行い、光学素子４を作製した。

［実施例５］
気相法ＳｉＯ_２（日本アエロジル社製：３００、平均粒径約７ｎｍ４%水分散液ｐＨ
７）１１．５ｇを乾燥させ、３００ｃｃナスフラスコに入れた後、１０Ｔｏｒｒ以下に減圧し、設定温度１９０℃で１時間加熱した。その後、ナスフラスコ内をアルゴンで置換し、ジブチルジメチルクロロシラン（純正化学社製）２．１ｇを加え、設定温度３００℃で攪拌し、表面処理を施した。
表面処理が施されたＳｉＯ_２１１．５ｇと、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製：ＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ）４５ｇとを、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させ、無機有機複合材料を作製した。その後、射出成形を行い、光学素子５を作製した。

［比較例１］
ジメチルジクロロシランによって表面処理された気相法ＳｉＯ_２（日本アエロジル社製：Ｒ９７６、平均粒径約７ｎｍ４%水分散液ｐＨ３．７〜４．７）２４ｇと、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製：ＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ）３６ｇとをそれぞれ乾燥させ、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させて、無機有機複合材料を作製した。その後、射出成形を行い、光学素子６を作製した。

［比較例２］
ジメチルジクロロシランによって表面処理された気相法ＳｉＯ_２（日本アエロジル社製：Ｒ９７６Ｓ、平均粒径約７ｎｍ４%水分散液ｐＨ５．５〜７．５）２４ｇと、環状オレフィンポリマー（三井化学社製：ＡＰＥＬ４２５１６）３６ｇとをそれぞれ乾燥させ、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させた。しかし、混練作業中にトルク及び装置温度が上昇したため、混練作業を中止した。

［比較例３］
気相法ＳｉＯ_２（日本アエロジル社製：３００、平均粒径約７ｎｍ４%水分散液ｐＨ７）１１．５ｇと、シクロオレフィンポリマー（日本ゼオン社製：ＺＥＯＮＥＸ３３０Ｒ）４５ｇとをそれぞれ乾燥させ、混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサー）を用いて設定温度２００℃、３０ｒｐｍで５分間混練させて、無機有機複合材料を作製した。その後、射出成形を行い、光学素子７を作製した。

最後に、樹脂組成物の評価方法について説明する。
評価項目として、光線透過率及び線膨張係数の計２項目が挙げられ、以下、各項目の測定方法の詳細について、それぞれ説明する。

まず始めに、光線透過率の測定方法について説明する。
分光光度計（株式会社島津製作所製：ＵＶ−３１５０）を用いて、成形体の厚さ方向（３ｍｍ厚）の波長５８７．５ｎｍにおける透過率を測定し、得られた結果を下記表２に示した。

次に、線膨張係数の測定方法について説明する。
熱分析装置（株式会社リガク製：ＣＮ８０９８Ｆ１）を用いて、熱機械的分析法（ＴＭＡ：Thermo Mechanical Analysis）により成形体の線膨張係数を測定した。なお、測定前に設定温度９０℃で１時間アニール処理を行った後、４０〜６０℃の線膨張係数を測定し、得られた結果を下記表２に示した。
また、充填性の指標として、比較例１の混練時における最低トルクを１００として、各実施例及び比較例の相対トルクを下記表２に併せて記載した。

表２に示すように、光学素子１，２，３，４，５は、光学素子６，７と比較すると、トルクの増加を抑制しつつ、高充填化が図られており、高充填化による線膨張係数が低減されていることが判明した。また、光線透過率が全て７０％以上であり、高い透明性が維持されていることも判明した。

以上より、本実施形態における熱可塑性樹脂組成物によれば、熱可塑性樹脂が、吸湿性が０．２%以下であり、無機微粒子が、シリコーンオイル系表面処理剤若しくは前記一般
式(１)で表される反応性ケイ素基を有するアルキルシラザン系表面処理剤又はこれらの組み合わせによって表面が被覆されているので、無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させる際に生ずる増粘の抑制することで、高濃度の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させるとともに、無機微粒子の凝縮解砕を効率よく行うことで、分散された無機微粒子の粒径を小さくすることにより、寸法安定性及び光線透過率等の向上を図ることが可能となり、これによって、優れた光学特性を有する光学素子の実現を図ることができる。

本発明に係る光学素子が用いられた光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１５対物レンズ

Claims

熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、
前記熱可塑性樹脂に前記無機微粒子が分散された熱可塑性材料であって、
前記熱可塑性樹脂は、吸湿性が０．２%以下であり、
前記無機微粒子は、シリコーンオイル系表面処理剤若しくは下記一般式(１)で表される反応性ケイ素基を有するアルキルシラザン系表面処理剤又はこれらの組み合わせによって表面が被覆されていること特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
−ＳｉＸａＲ_１（３−ａ） …（１）
ただし、Ｘはアルコキシ基又は窒素を含有する加水分解性基、ａは０〜３、Ｒ_１は炭素数１〜５までの１価の有機基を示す。なお、Ｒ_１は置換基を有していてもよい。また、Ｘ又はＲ_１がそれぞれ複数個存在する場合には、互いが同一であってもよいし、異なっていてもよい。
前記熱可塑性樹脂は、環状ポリオレフィンであることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物。
前記一般式（1）は、Ｒ_１が炭素数１〜３の一価の有機基を有するシラザン類であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱可塑性樹脂組成物。
前記アルキルシラザン系表面処理剤は、ヘキサメチルジシラザンからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物によって成形されたことを特徴とする光学素子。