JP2006299183A - Non-aqueous fine particle dispersion and thermoplastic composite material and optical element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent thermoplastic resin material having remarkably small refractive index variation by temperature, and also to provide a non-aqueous fine particle dispersion suitably used in the dispersion of inorganic fine particles in a resin, and further to provide a thermoplastic composite material and an optical element which are formed by the use of the dispersion, and have improved optical properties. <P>SOLUTION: The non-aqueous fine particle dispersion is formed in a solvent and comprises noncrystalline inorganic fine particles having a modified surface are dispersed in a non-polar solvent in a state where the particles have an average particle diameter of 1 nm to 30 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、樹脂中に微粒子を分散する際に好適に用いられる非水系微粒子分散液と、それを用いて形成された光学特性の向上した熱可塑性複合材料及び光学素子に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous fine particle dispersion that is preferably used when fine particles are dispersed in a resin, and a thermoplastic composite material and an optical element that are formed using the non-aqueous fine particle dispersion and have improved optical properties.

MO、CD、DVDといった光情報記録媒体(以下、単に媒体ともいう)に対して、情報の読み取りや記録を行なうプレーヤー、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。   Information equipment such as a player, a recorder, and a drive for reading and recording information on an optical information recording medium (hereinafter also simply referred to as a medium) such as MO, CD, and DVD is provided with an optical pickup device. The optical pickup device includes an optical element unit that irradiates a medium with light having a predetermined wavelength emitted from a light source, and receives the reflected light with a light receiving element. The optical element unit receives the light from a reflection layer or a light receiving medium of the medium. An optical element such as a lens for condensing light by the element is included.

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、プラスチックを材料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、環状オレフィンとα−オレフィンの共重合体(例えば、特許文献1参照。)等が知られている。   The optical element of the optical pickup device is preferably made of plastic as a material in that it can be manufactured at low cost by means such as injection molding. As a plastic applicable to an optical element, a copolymer of a cyclic olefin and an α-olefin (see, for example, Patent Document 1) is known.

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。   By the way, in the case of an information device capable of reading and writing information on a plurality of types of media such as a CD / DVD player, for example, the optical pickup device responds to differences in the shape of both media and the wavelength of light to be applied. It is necessary to make it the structure. In this case, it is preferable from the viewpoint of cost and pickup characteristics that the optical element unit is common to all the media.

一方、プラスチックを材料として適用した光学素子ユニットにおいては、ガラスレンズのような光学的安定性を有する物質であることが求められている。例えば、環状オレフィンのような光学的プラスチック物質は、湿度に関して大幅に改善された屈折率の安定性を有すのに対し、温度に対する屈折率の安定性の改良は未だ十分でないのが現状である。   On the other hand, an optical element unit using plastic as a material is required to be a substance having optical stability such as a glass lens. For example, optical plastic materials such as cyclic olefins have significantly improved refractive index stability with respect to humidity, whereas the improvement in refractive index stability with temperature is not yet sufficient. .

上記のようなプラスチックレンズの光学的屈折率を修正する方法の1つとして、微細粒子充填材を使用する方法が、種々提案されている。   As one of methods for correcting the optical refractive index of the plastic lens as described above, various methods using a fine particle filler have been proposed.

この微細粒子充填材は、光学的プラスチックの屈折率を修正するために使用され、粒子サイズが十分に小さい充填材を用いることによって、充填材による光散乱を起こさず、充填されたプラスチックは、レンズとしての十分な透明性を維持することができるものである。例えば、プラスチックの屈折率を増加させるための微細粒子の添加を記載する技術文献としては、C.BeckerとP.Mueller及びH.Schmidtの編による“シリカ微細粒子で修飾された表面を有する熱可塑性微細合成物質における光学的及び熱力学調査”、SPIE Proceedings第3469巻、1998年7月、88−98ページ、並びにB.BrauneとP.Mueller及びH.Schmidtによる“光学的応用のための酸化タンタルナノマー(Tantalum Oxide Nanomers)”、SPIE Proceedings第3469巻、1998年7月、124−132ページ等に記載されている。   This fine particle filler is used to modify the refractive index of optical plastics, and by using a filler whose particle size is sufficiently small, light scattering by the filler does not occur. As a result, sufficient transparency can be maintained. For example, technical literature describing the addition of fine particles to increase the refractive index of plastic includes C.I. Becker and P.M. Mueller and H.M. Schmidt, “Optical and Thermodynamic Investigations in Thermoplastic Microsynthetic Materials Having Surfaces Modified with Silica Fine Particles”, SPI Proceedings Volume 3469, July 1998, pages 88-98; Braune and P.M. Mueller and H.M. Schmidt, “Tantalum Oxide Nanomers for Optical Applications”, SPIE Proceedings Vol. 3469, July 1998, pages 124-132 and the like.

上述のように、透明プラスチック材料はガラスに比べ軽量、安価なため、光学系において様々な用途に用いられている。しかし、温度及び湿度に対する屈折率の安定性は、ガラスよりも劣るため改良が望まれている。   As described above, transparent plastic materials are lighter and less expensive than glass, and are therefore used in various applications in optical systems. However, since the refractive index stability with respect to temperature and humidity is inferior to that of glass, improvement is desired.

有機重合体は、ほぼ例外なく温度上昇とともに屈折率は低下する(すなわち、屈折率の温度依存性dn/dT<0)。例えば、下記に示す様に、一般的に光学的用途に用いられる有機重合体材料のdn/dTは−10-4/Kでほぼ同等である。 With almost no exception, the refractive index of the organic polymer decreases with increasing temperature (that is, the temperature dependence of refractive index dn / dT <0). For example, as shown below, dn / dT of organic polymer materials generally used for optical applications is approximately equal to −10 −4 / K.

この様なdn/dT<0であるホスト材料中に、dn/dT>0である物質を混合することで、dn/dTの絶対値を小さくする方法が考えられる。無機材料の中には、分子内配位の温度依存変化の結果、dn/dT>0となるものがあることが知られているため、dn/dT<0である有機重合体からなるホスト材料中に、dn/dT>0である無機微粒子を混合することによりdn/dTの絶対値を小さくすることが可能と考えられ、感温性を有するポリマー状ホスト材料と、分散された微細粒子物質から構成され、感温性が減少された微細合成物光学製品が提案されている(例えば、特許文献2、3参照。)。しかしながら、例えば、特許文献3に記載の式2で示されるように、ホスト材料のdn/dTを50%減少するためには、酸化アルミニウムや酸化マグネシウムの微粒子を40質量%以上混合する必要があることが示されている。しかしながら、このように屈折率の高い無機微粒子を多量に混合した樹脂材料では、光線透過率の低下が大きく、また、樹脂中に分散した無機微粒子が凝集し、長期保存した際に性能が変化するという問題が生じるため、光学素子としての実用化には適さない樹脂材料を提供することしかできていなかった。   A method of reducing the absolute value of dn / dT by mixing a substance having dn / dT> 0 in such a host material having dn / dT <0 can be considered. Since some inorganic materials are known to have dn / dT> 0 as a result of temperature-dependent changes in intramolecular coordination, a host material comprising an organic polymer with dn / dT <0. It is considered that the absolute value of dn / dT can be reduced by mixing inorganic fine particles satisfying dn / dT> 0, and a temperature-sensitive polymeric host material and dispersed fine particle substance A fine synthetic optical product having a reduced temperature sensitivity has been proposed (for example, see Patent Documents 2 and 3). However, for example, as shown by Formula 2 described in Patent Document 3, in order to reduce the dn / dT of the host material by 50%, it is necessary to mix 40 mass% or more of aluminum oxide or magnesium oxide fine particles. It has been shown. However, in such a resin material in which a large amount of inorganic fine particles having a high refractive index is mixed, the light transmittance is greatly reduced, and the inorganic fine particles dispersed in the resin are aggregated, and the performance changes when stored for a long time. Therefore, it has been only possible to provide a resin material that is not suitable for practical use as an optical element.

光学素子として使用するためには、光線透過率が高いことが必須であり、そのためには樹脂中に分散された微粒子が光の散乱が極めて小さい粒径で分散されていることが必要である。従来の方法においては、火炎法、プラズマ法等により気相で形成した酸化チタン等の結晶性微粒子を溶媒中に分散したものを樹脂と混合している(例えば、特許文献4,5参照。)。この場合、分散機による解砕等の方法が試みられてはいるが、粒子形成時に生じた凝集状態を壊して粒子を分散させることは技術的に非常に困難である。これに対して溶液中で形成した非結晶性の微粒子は、溶液中での分散性が良く一次粒径のまま存在することが可能である。また、溶液中で形成した非結晶性の微粒子は、結晶性の微粒子に比較して光散乱が低いため樹脂中に分散した際の透明性が高くなることが期待できる。しかしながら、このような発想で非結晶粒子を樹脂に分散するという例はこれまでになく、また、非結晶性粒子の溶媒中での分散状態を維持しながら樹脂中へ分散する方法は知られていなかった。
特開2002−105131号公報 特開2002−207101号公報 特開2002−241592号公報 特開平11−278844号公報 特開2004−203999号公報
In order to use it as an optical element, it is essential that the light transmittance is high. For this purpose, it is necessary that the fine particles dispersed in the resin are dispersed with a particle size with extremely small light scattering. In the conventional method, a dispersion of crystalline fine particles such as titanium oxide formed in a gas phase by a flame method, a plasma method, or the like in a solvent is mixed with a resin (see, for example, Patent Documents 4 and 5). . In this case, although a method such as crushing with a disperser has been tried, it is technically very difficult to disperse the particles by breaking the agglomerated state generated during the formation of the particles. On the other hand, the amorphous fine particles formed in the solution have good dispersibility in the solution and can exist with the primary particle size. In addition, since the amorphous fine particles formed in the solution have lower light scattering than the crystalline fine particles, it can be expected that the transparency when dispersed in the resin is increased. However, there has never been an example of dispersing amorphous particles in a resin with such an idea, and a method of dispersing amorphous particles in a resin while maintaining a dispersion state in a solvent is known. There wasn't.
JP 2002-105131 A JP 2002-207101 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-241592 JP-A-11-278844 JP 2004-203999 A

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、透明で温度に対する屈折率変化の極めて小さい熱可塑性樹脂材料を提供することであり、その際に必要となる、樹脂中への無機微粒子分散に好適に用いられる非水系微粒子分散液、それを用いて形成された光学特性の向上した熱可塑性複合材料及び光学素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a thermoplastic resin material that is transparent and has a very small refractive index change with respect to temperature, and is required in that case. It is an object of the present invention to provide a non-aqueous fine particle dispersion suitably used for inorganic fine particle dispersion, and a thermoplastic composite material and an optical element which are formed using the non-aqueous fine particle dispersion and have improved optical characteristics.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

(請求項1)
溶媒中で形成され、その表面が改質されている非結晶性無機微粒子が、非極性溶媒中に平均粒子径として1nm以上、30nm以下で分散されていることを特徴とする非水系微粒子分散液。
(Claim 1)
Non-aqueous fine particle dispersion, wherein non-crystalline inorganic fine particles formed in a solvent and having a modified surface are dispersed in a non-polar solvent with an average particle size of 1 nm or more and 30 nm or less .

(請求項2)
前記非結晶性無機微粒子が、金属複酸化物またはリン酸塩であることを特徴とする請求項1記載の非水系微粒子分散液。
(Claim 2)
The non-aqueous fine particle dispersion according to claim 1, wherein the non-crystalline inorganic fine particles are a metal double oxide or a phosphate.

(請求項3)
前記非結晶性無機微粒子が、有機シラン化合物により粒子表面の改質がなされていることを特徴とする請求項1または2に記載の非水系微粒子分散液。
(Claim 3)
The non-aqueous fine particle dispersion according to claim 1 or 2, wherein the non-crystalline inorganic fine particles have a particle surface modified with an organosilane compound.

(請求項4)
前記非結晶性無機微粒子が、カルボン酸基または無水カルボン酸基を有する化合物により粒子表面の改質がなされていることを特徴とする請求項1または2に記載の非水系微粒子分散液。
(Claim 4)
The non-aqueous fine particle dispersion according to claim 1 or 2, wherein the non-crystalline inorganic fine particles are modified on the surface of the particles with a compound having a carboxylic acid group or a carboxylic anhydride group.

(請求項5)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水系微粒子分散液と、該非水系微粒子分散液と相溶性を有する熱可塑性樹脂とから構成されていることを特徴とする熱可塑性複合材料。
(Claim 5)
A thermoplastic composite material comprising the non-aqueous fine particle dispersion according to any one of claims 1 to 4 and a thermoplastic resin having compatibility with the non-aqueous fine particle dispersion.

(請求項6)
請求項5に記載の熱可塑性複合材料を用いて成型することを特徴とする光学素子。
(Claim 6)
An optical element formed by using the thermoplastic composite material according to claim 5.

本発明によれば、非極性溶媒中に安定に分散された平均粒子径の極めて小さい非結晶性無機微粒子の非水系微粒子分散液、およびそれを用いて温度に対する屈折率変化の極めて小さく、かつ光線透過率の高い熱可塑性樹脂材料及び光学素子を提供することができる。   According to the present invention, a non-aqueous fine particle dispersion of non-crystalline inorganic fine particles having an extremely small average particle diameter, which is stably dispersed in a non-polar solvent, and a refractive index change with respect to temperature using the non-aqueous fine particle dispersion is reduced. A thermoplastic resin material and an optical element with high transmittance can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、溶媒中で形成され、その表面が改質されている非結晶性無機微粒子が、非極性溶媒中に平均粒子径として1nm以上、30nm以下で分散することにより、非極性溶媒中に安定に分散された平均粒子径の極めて小さい非結晶性無機微粒子の非水系分散液を得ることができることを見出したものである。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found that amorphous inorganic fine particles formed in a solvent and having a modified surface have an average particle diameter of 1 nm or more and 30 nm in a nonpolar solvent. It has been found that a non-aqueous dispersion of amorphous inorganic fine particles having an extremely small average particle diameter and stably dispersed in a non-polar solvent can be obtained by dispersing in the following.

はじめに、本発明に係る非結晶性無機微粒子の詳細について説明する。   First, details of the amorphous inorganic fine particles according to the present invention will be described.

《非結晶性無機微粒子》
本発明に係る非結晶性無機微粒子(以下、単に無機微粒子ともいう)は、平均粒子径が1nm以上、30nm以下に分散することを特徴とし、1nm以上、20nm以下がより好ましく、更に好ましくは1nm以上、10nm以下である。平均粒子径が1nm以上であれば、無機微粒子そのものの安定した分散が可能となり、所望の性能を得ることができ、また、平均粒子径が30nm以下であれば、得られる熱可塑性材料組成物としての十分な透明性を得ることができ、光線透過率を70%以上とすることができる。ここでいう平均粒子径とは、無機微粒子と同体積の球に換算した時の直径を言う。
《Amorphous inorganic fine particles》
The amorphous inorganic fine particles according to the present invention (hereinafter also simply referred to as inorganic fine particles) are characterized in that the average particle diameter is dispersed in the range of 1 nm to 30 nm, more preferably 1 nm to 20 nm, and still more preferably 1 nm. The thickness is 10 nm or less. If the average particle size is 1 nm or more, the inorganic fine particles themselves can be stably dispersed and desired performance can be obtained. If the average particle size is 30 nm or less, the resulting thermoplastic material composition can be obtained. Sufficient transparency can be obtained, and the light transmittance can be 70% or more. The average particle diameter here refers to the diameter when converted to a sphere having the same volume as the inorganic fine particles.

本発明において用いる無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、好適には球状の微粒子が用いられる。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、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つもの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)として±30が好ましく、±10がより好ましい。   The shape of the inorganic fine particles used in the present invention is not particularly limited, but preferably spherical fine particles are used. Further, the particle size distribution is not particularly limited, but in order to achieve the effect of the present invention more efficiently, a particle having a relatively narrow distribution is preferably used rather than a particle having a wide distribution. Used. Specifically, the coefficient of variation (a value obtained by dividing the standard deviation by the average as an index of variation in the measured value, the dimensionless number) is preferably ± 30, more preferably ± 10.

本発明において用いる無機微粒子は、溶液中で形成された非結晶性無機微粒子であることを特徴とするが、特に、水またはアルコール中で、2種または3種の可溶性塩溶液の反応により形成されることが好ましい。ここで言う非結晶性とは、X線回折、または電子線回折において、明確な結晶構造が確認できない状態を示す。   The inorganic fine particles used in the present invention are amorphous inorganic fine particles formed in a solution. In particular, the fine inorganic particles are formed by reaction of two or three kinds of soluble salt solutions in water or alcohol. It is preferable. The term “noncrystalline” as used herein refers to a state in which a clear crystal structure cannot be confirmed in X-ray diffraction or electron beam diffraction.

本発明において用いる無機微粒子としては、非結晶性を示すものであればどのような組成であってもよく、例えば、酸化物微粒子が挙げられ、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、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、チタン産バリウム等が挙げられる。また、これら酸化物との組み合わせで形成されるリン酸塩、炭酸塩、硫酸塩等も好ましく用いられ、リン酸アルミニウム、リン酸タンタル、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、等を挙げることができる。   The inorganic fine particles used in the present invention may have any composition as long as it exhibits non-crystallinity, and examples thereof include oxide fine particles, such as silicon oxide, zinc oxide, aluminum oxide, hafnium oxide, and oxide. Niobium, tantalum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, indium oxide, tin oxide, lead oxide, lithium niobate which is a double oxide composed of these oxides , Potassium niobate, lithium tantalate, titanium barium and the like. Further, phosphates, carbonates, sulfates and the like formed in combination with these oxides are also preferably used, and aluminum phosphate, tantalum phosphate, magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, zinc sulfate, copper sulfate, Etc.

更に無機微粒子の屈折率の温度依存性dn/dT値は0以上であることが好ましく、更に無機微粒子のdn/dT値が0以上、0.01以下であることが好ましく、特に好ましくは5×10-5以上、5×10-3以下である。 Furthermore, the temperature-dependent dn / dT value of the refractive index of the inorganic fine particles is preferably 0 or more, and the dn / dT value of the inorganic fine particles is preferably 0 or more and 0.01 or less, particularly preferably 5 ×. 10 −5 or more and 5 × 10 −3 or less.

本発明において好ましく用いられる無機微粒子としては、非結晶性を有し、かつdn/dT値が0以上であると同時に、樹脂との混合等に使用される際の加熱等のプロセスにおいて、凝集や分解を起こさず、特性が変化しないことが好ましい。   The inorganic fine particles preferably used in the present invention are non-crystalline and have a dn / dT value of 0 or more, and at the same time, in a process such as heating when used for mixing with a resin, It is preferable that decomposition does not occur and the characteristics do not change.

以上の点を考慮して、本発明に好ましく用いられる無機微粒子としては、金属複酸化物、リン酸塩が特に挙げられる。   In view of the above points, examples of the inorganic fine particles preferably used in the present invention include metal double oxides and phosphates.

《非結晶性無機微粒子の形成方法、表面改質方法》
本発明に係る無機微粒子の形成方法は、小粒径で単分散な非結晶性粒子を形成するために、水またはアルコール等の溶媒中で形成することを特徴とする。粒子形成方法としては、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、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などを併用する方法も用いられる。また、2種以上の溶液の混合により粒子を析出させる反応晶析法や、pH変化による析出を利用した均一沈殿法(尿素法)等も好ましく利用できる。
本発明においては、水またはアルコール中でこれらの方法により粒子形成を行うことにより非結晶性無機微粒子を形成した後、更に粒子表面を改質することにより非極性溶媒中に平均粒径が1〜30nmの微粒子として分散されることを特徴とする。
《Formation method of amorphous inorganic fine particles, surface modification method》
The method for forming inorganic fine particles according to the present invention is characterized in that it is formed in a solvent such as water or alcohol in order to form monodisperse non-crystalline particles having a small particle size. Any known method can be used as the particle forming method. For example, desired oxide fine particles can be obtained by using a metal halide or an alkoxy metal as a raw material and hydrolyzing in a reaction system containing water. At this time, a method of using an organic acid, an organic amine or the like in combination is also used for stabilizing the fine particles. Further, a reaction crystallization method in which particles are precipitated by mixing two or more kinds of solutions, a uniform precipitation method (urea method) using precipitation due to pH change, and the like can be preferably used.
In the present invention, after forming non-crystalline inorganic fine particles by forming particles by these methods in water or alcohol, the average particle size is 1 to 3 in a nonpolar solvent by further modifying the particle surface. It is characterized by being dispersed as fine particles of 30 nm.

表面改質する方法は、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できる。例えば、水が存在する条件下で加水分解により微粒子の表面に修飾する方法が挙げられる。無機微粒子の表面処理に用いられる表面修飾剤としては、シラン系カップリング剤を始め、シリコーンオイル、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系カップリング剤等が挙げられる。これらは特に限定されず、無機微粒子および無機微粒子を分散する熱可塑性樹脂の種類により適宜選択することが可能である。また、各種表面処理を二つ以上同時又は異なる時に行っても良い。この方法では、酸またはアルカリなどの触媒が好適に用いられ、微粒子表面の水酸基と、表面修飾剤が加水分解して生じる水酸基とが、脱水して結合を形成することが一般に考えられている。   The method for modifying the surface is not particularly limited, and any known method can be used. For example, there is a method of modifying the surface of the fine particles by hydrolysis under conditions where water is present. Examples of the surface modifier used for the surface treatment of inorganic fine particles include silane coupling agents, silicone oil, titanate, aluminate and zirconate coupling agents. These are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type of inorganic fine particles and the thermoplastic resin in which the inorganic fine particles are dispersed. Further, two or more surface treatments may be performed simultaneously or at different times. In this method, a catalyst such as an acid or an alkali is preferably used, and it is generally considered that a hydroxyl group on the surface of fine particles and a hydroxyl group generated by hydrolysis of a surface modifier dehydrate to form a bond.

本発明において、無機微粒子の表面改質に用いる表面修飾剤としては、一般にシラン系カップリング剤と呼ばれる有機シラン化合物が好ましく用いられる。有機シラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−メチルフェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルフェノキシシランなどが挙げられる。   In the present invention, an organic silane compound generally called a silane coupling agent is preferably used as the surface modifier used for surface modification of the inorganic fine particles. Examples of the organic silane compound include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, Ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3-methylphenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiphenoxysilane, trimethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, tri Examples include phenylphenoxysilane.

また、例えば、分散剤を粒子表面に存在する酸性基、あるいは塩基性基に吸着させることにより粒子表面を改質する方法も有効である。特に、塩基性基に吸着するカルボン酸基および/または無水カルボン酸基を有する化合物が好ましく用いられる。カルボン酸基を有する化合物としては特に限定はされず、例えば、ステアリン酸等の直鎖カルボン酸、環状構造を持つシクロヘキサンカルボン酸、マレイン酸等のジカルボン酸やそれらにメルカプト基やアミド基の様な置換基を有するもの等の比較的分子量の小さいものから、高分子化合物の主鎖や側鎖にカルボキシル基を持つもの等、混合する樹脂の種類に適した化合物を選択できる。また、無水コハク酸、無水マレイン酸等のカルボン酸無水物や高分子鎖に無水マレイン酸を反応させた酸変性物等も好ましく用いられる。   Further, for example, a method of modifying the particle surface by adsorbing the dispersant to an acidic group or a basic group present on the particle surface is also effective. In particular, a compound having a carboxylic acid group and / or a carboxylic anhydride group adsorbed on a basic group is preferably used. The compound having a carboxylic acid group is not particularly limited, and examples thereof include linear carboxylic acids such as stearic acid, dicarboxylic acids such as cyclohexane carboxylic acid and maleic acid having a cyclic structure, and mercapto groups and amide groups. A compound suitable for the type of resin to be mixed can be selected from those having a relatively small molecular weight, such as those having a substituent, and those having a carboxyl group in the main chain or side chain of the polymer compound. In addition, carboxylic acid anhydrides such as succinic anhydride and maleic anhydride, and acid-modified products obtained by reacting maleic anhydride with polymer chains are also preferably used.

これらの化合物は、反応速度などの特性が異なり、表面修飾の条件などに適した化合物を用いることができる。また、1種類のみを用いても、複数種類を併用してもよい。更に、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。   These compounds have different characteristics such as reaction rate, and compounds suitable for surface modification conditions can be used. Further, only one type may be used or a plurality of types may be used in combination. Furthermore, the properties of the surface-modified fine particles obtained may vary depending on the compound used, and the affinity with the thermoplastic resin used to obtain the material composition can be achieved by selecting the compound used for the surface modification. is there.

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。   The ratio of the surface modification is not particularly limited, but the ratio of the surface modifier is preferably 10 to 99% by mass and more preferably 30 to 98% by mass with respect to the fine particles after the surface modification. preferable.

本発明の非水系微粒子分散液は、無機微粒子を上記の如く表面改質を行った後に非極性溶媒中に平均粒径1〜30nmの微粒子として分散されることを特徴とする。ここでいう非極性溶媒とは、水、アルコール等の極性基を有する溶媒の含有率が20%以下、好ましくは0〜10%である溶媒を指す。該非極性溶媒の種類は、その後のプロセスである樹脂との混合に適したものを選択することが好ましく、樹脂の溶解が可能な、例えばトルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン等が好ましく使用できる。   The non-aqueous fine particle dispersion of the present invention is characterized in that inorganic fine particles are surface-modified as described above and then dispersed as fine particles having an average particle diameter of 1 to 30 nm in a nonpolar solvent. A nonpolar solvent here refers to the solvent whose content rate of solvents which have polar groups, such as water and alcohol, is 20% or less, Preferably it is 0 to 10%. The kind of the nonpolar solvent is preferably selected from those suitable for mixing with the resin which is the subsequent process, and for example, toluene, xylene, hexane, cyclohexane, tetrahydrofuran and the like capable of dissolving the resin can be preferably used.

非極性溶媒への分散方法としては特に限定しないが、溶液中で微粒子の表面改質を行った後に溶媒置換を行う方法や、溶媒除去して乾燥させた微粒子を非極性溶媒に添加する方法等が挙げられる。また、無機微粒子と非極性溶媒を混合した後に超音波処理やビーズミル分散機を用いて分散を行うことにより、所望の粒径に制御することは好ましい態様のひとつである。   The dispersion method in the nonpolar solvent is not particularly limited, but the method of performing solvent replacement after surface modification of the fine particles in the solution, the method of adding the fine particles dried by removing the solvent to the nonpolar solvent, etc. Is mentioned. In addition, it is one of preferred embodiments to control to a desired particle size by mixing inorganic fine particles and a nonpolar solvent and then dispersing using an ultrasonic treatment or a bead mill disperser.

《樹脂と非結晶性無機微粒子の混合》
本発明の熱可塑性複合材料は、ホスト材料である熱可塑性樹脂と無機微粒子から成るが、その調製方法としては特に限定されるものではない。すなわち、本発明においては、無機微粒子の非極性溶媒への分散液を用いることを特徴とするが、その分散液に直接樹脂を溶解する方法、分散液の溶媒を除去してから樹脂と混合する方法、微粒子の分散液と樹脂溶液とを混合する方法など、いずれの方法をも採用できる。具体的には、例えば、ホスト材料が溶解した溶液と、無機微粒子が均一に分散した分散液の二液を均一に混合し、ホスト材料に対して溶解性が乏しい溶液中に打ち合わせることにより、目的とする材料組成物を得る方法、微粒子の分散液に樹脂を溶解して混合した後に溶媒を留去することで目的とする材料組成物を得る方法、を好適に挙げることができる。更に、これらの方法により作製した樹脂組成物をマスターバッチとして用い、更に樹脂との溶融混練を行う方法が好ましいが、これに限定されるものではない。
<Mixing of resin and amorphous inorganic fine particles>
The thermoplastic composite material of the present invention comprises a thermoplastic resin as a host material and inorganic fine particles, but the preparation method is not particularly limited. That is, in the present invention, a dispersion of inorganic fine particles in a nonpolar solvent is used. However, the resin is directly dissolved in the dispersion, and the solvent of the dispersion is removed and mixed with the resin. Any method such as a method and a method of mixing a dispersion of fine particles and a resin solution can be employed. Specifically, for example, by mixing two solutions of a solution in which a host material is dissolved and a dispersion in which inorganic fine particles are uniformly dispersed, and meeting in a solution having poor solubility with respect to the host material, Preferred examples include a method for obtaining a target material composition and a method for obtaining a target material composition by dissolving and mixing a resin in a fine particle dispersion and then distilling off the solvent. Furthermore, although the method of using the resin composition produced by these methods as a masterbatch, and also melt-kneading with resin is preferable, it is not limited to this.

本発明に係る熱可塑性材料組成物において、ホスト材料と無機微粒子の混合の程度は特に限定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、均一に混合していることが望ましい。混合の程度が不十分の場合には、特に屈折率やアッベ数、光線透過率など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などの樹脂加工性にも悪影響する恐れがある。混合の程度は、その作製方法に影響されることが考えられ、用いるホスト材料及び無機微粒子の特性を十分に勘案して、方法を選択することが重要である。   In the thermoplastic material composition according to the present invention, the degree of mixing of the host material and the inorganic fine particles is not particularly limited, but in order to express the effect of the present invention more efficiently, they are uniformly mixed. It is desirable. If the degree of mixing is insufficient, there is a concern that it may affect the optical properties such as refractive index, Abbe number, and light transmittance, and it will also adversely affect resin processability such as thermoplasticity and melt moldability. There is a fear. The degree of mixing is considered to be affected by the production method, and it is important to select a method in consideration of the characteristics of the host material and inorganic fine particles used.

本発明に係る無機微粒子の含有量は、本発明の効果を発揮できる範囲であれば特に限定されず、ホスト材料と無機微粒子の種類により任意に決めることができる。本発明に係る無機微粒子の総含有量は、ホスト材料の質量に対し20質量%以上、70質量%以下であることが好ましく、30質量%以上、60質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上、50質量%以下であることが更に好ましい。無機微粒子の含有量の定量は、透過型電子顕微鏡(TEM)による粒子像の観察(EDX等の局所元素分析により組成に関する情報も得ることが可能)、あるいは与えられた樹脂組成物が含有する灰分の元素分析により求まる所定粒子組成の含有重量と該粒子組成の比重とから算出可能である。   The content of the inorganic fine particles according to the present invention is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be exhibited, and can be arbitrarily determined depending on the type of the host material and the inorganic fine particles. The total content of the inorganic fine particles according to the present invention is preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less, based on the mass of the host material. More preferably, it is at least 50% by mass. The content of inorganic fine particles can be determined by observing particle images with a transmission electron microscope (TEM) (information on the composition can also be obtained by local elemental analysis such as EDX), or the ash content contained in a given resin composition It can be calculated from the content weight of the predetermined particle composition obtained by the elemental analysis and the specific gravity of the particle composition.

更に、本発明においては、無機微粒子として非結晶性無機微粒子を用いることを特徴の一つとしており、樹脂との混合において無機微粒子の結晶化が生じない条件で行うことが好ましい。   Furthermore, in the present invention, amorphous inorganic fine particles are used as the inorganic fine particles, and it is preferable to carry out under the condition that the inorganic fine particles are not crystallized when mixed with the resin.

《有機重合体からなるホスト材料》
次いで、本発明の熱可塑性複合材料を構成する有機重合体からなるホスト材料について説明する。
《Host material made of organic polymer》
Next, a host material made of an organic polymer constituting the thermoplastic composite material of the present invention will be described.

本発明に係る有機重合体ホスト材料としては、光学材料として一般的に用いられる透明の熱可塑性樹脂材料であれば特に制限はないが、光学素子としての加工性を考慮すると、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、またはポリイミド樹脂であることが好ましく、例えば、特開2003−73559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表1に示す。   The organic polymer host material according to the present invention is not particularly limited as long as it is a transparent thermoplastic resin material generally used as an optical material. However, in consideration of processability as an optical element, an acrylic resin, a cyclic olefin A resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a polyether resin, a polyamide resin, or a polyimide resin is preferable. For example, compounds described in JP-A-2003-73559 can be given, and preferable compounds are shown in Table 1.

Figure 2006299183
Figure 2006299183

本発明に係る熱可塑性樹脂材料においては、有機重合体からなるホスト材料が、炭素原子数が2〜20のα−オレフィンと、環状オレフィンとの共重合体を水素添加処理して得られる環状構造を有するオレフィン系重合体である、特開平7−145213号公報の段落番号〔0032〕〜同〔0054〕に示されて居る化合物や、脂環式構造を有する繰り返し単位からなる脂環式炭化水素系共重合体であることが好ましい。本発明に好ましく用いられる環状オレフィン樹脂としては、ZEONEX(日本ゼオン)、APEL(三井化学)、アートン(JSR)、TOPAS(チコナ)などが挙げられるが、これらに限るものではない。   In the thermoplastic resin material according to the present invention, the host material made of an organic polymer is a cyclic structure obtained by hydrogenating a copolymer of an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin. And alicyclic hydrocarbons composed of repeating units having an alicyclic structure or compounds shown in paragraphs [0032] to [0054] of JP-A-7-145213 It is preferable that it is a copolymer. Examples of the cyclic olefin resin preferably used in the present invention include, but are not limited to, ZEONEX (Nippon Zeon), APEL (Mitsui Chemicals), Arton (JSR), TOPAS (Chicona) and the like.

《その他の配合剤》
本発明に係る熱可塑性樹脂材料の調製時や樹脂組成物の成型工程においては、必要に応じて各種添加剤(配合剤ともいう)を添加することができる。添加剤については、格別限定はないが、酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤などの安定剤;滑剤、可塑剤などの樹脂改質剤;軟質重合体、アルコール性化合物等の白濁防止剤;染料や顔料などの着色剤;帯電防止剤、難燃剤などが挙げられる。これらの配合剤は、単独で、あるいは2種以上を組み合せて用いることができ、その配合量は本発明に記載の効果を損なわない範囲で適宜選択される。本発明においては、特に、重合体が少なくとも可塑剤または酸化防止剤を含有することが好ましい。
<Other ingredients>
In preparing the thermoplastic resin material according to the present invention or in the molding process of the resin composition, various additives (also referred to as compounding agents) can be added as necessary. There are no particular restrictions on the additives, but stabilizers such as antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, weather stabilizers, UV absorbers and near infrared absorbers; resin modifiers such as lubricants and plasticizers An anti-clouding agent such as a soft polymer or an alcohol compound; a colorant such as a dye or a pigment; an antistatic agent or a flame retardant; These compounding agents can be used alone or in combination of two or more, and the compounding amount is appropriately selected within a range not impairing the effects described in the present invention. In the present invention, it is particularly preferable that the polymer contains at least a plasticizer or an antioxidant.

〔可塑剤〕
可塑剤としては、特に限定はないが、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。
[Plasticizer]
The plasticizer is not particularly limited, however, phosphate ester plasticizer, phthalate ester plasticizer, trimellitic ester plasticizer, pyromellitic acid plasticizer, glycolate plasticizer, citrate ester A plasticizer, a polyester plasticizer, etc. can be mentioned.

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。   In the phosphate ester plasticizer, for example, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, etc. Trimellitic plasticizers such as diethyl phthalate, dimethoxyethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, butyl benzyl phthalate, diphenyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, etc. For pyromellitic acid ester plasticizers such as phenyl trimellitate, triethyl trimellitate, etc. Examples of glycolate plasticizers such as tilpyromelitate, tetraphenylpyromellitate, and tetraethylpyromellitate include triacetin, tributyrin, ethylphthalylethyl glycolate, methylphthalylethyl glycolate, and butylphthalylbutyl glycolate. In the citrate plasticizer, for example, triethyl citrate, tri-n-butyl citrate, acetyl triethyl citrate, acetyl tri-n-butyl citrate, acetyl tri-n- (2-ethylhexyl) citrate, etc. Can be mentioned.

〔酸化防止剤〕
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できる。これらの酸化防止剤は、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、本発明に係る重合体100質量部に対して好ましくは0.001〜5質量部、より好ましくは0.01〜1質量部である。
〔Antioxidant〕
Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, etc. Among them, phenolic antioxidants, particularly alkyl-substituted phenolic antioxidants are preferable. By blending these antioxidants, it is possible to prevent lens coloring and strength reduction due to oxidative degradation during molding without lowering transparency, heat resistance and the like. These antioxidants can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is appropriately selected within a range not impairing the object of the present invention, but the polymer 100 according to the present invention. Preferably it is 0.001-5 mass parts with respect to a mass part, More preferably, it is 0.01-1 mass part.

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;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、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))]、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。   A conventionally well-known thing can be used as a phenolic antioxidant, for example, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2 , 4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate and the like, and JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643. Acrylate compounds described in Japanese Patent Publication No. 1; octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol) ), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5 Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis (methylene-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenylpropionate)) methane [i.e. pentaerythrmethyl- Tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate))], triethylene glycol bis (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate) Alkyl-substituted phenolic compounds such as 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bisoctylthio-1,3,5-triazine, 4-bisoctylthio-1, 3,5-triazine, 2-octylthio-4,6-bis- (3,5-di-t-butyl-4-oxyanilino) -1,3,5-tria Triazine group-containing phenol compounds such emissions; and the like.

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。   The phosphorus antioxidant is not particularly limited as long as it is usually used in the general resin industry. For example, triphenyl phosphite, diphenylisodecyl 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-tert-butylphenyl-di-tridecyl phosphite ), 4,4'-isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C12-C15) phosphite) Like diphosphite compounds such as. 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.

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。   Examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3-thiodiprote. Pionate, pentaerythritol-tetrakis- (β-lauryl-thio-propionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, etc. Can be mentioned.

〔耐光安定剤〕
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などが挙げられるが、本発明においては、レンズの透明性、耐着色性等の観点から、ヒンダードアミン系耐光安定剤を用いるのが好ましい。ヒンダードアミン系耐光安定剤(以下、HALSともいう)の中でも、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒として用いたGPCにより測定したポリスチレン換算のMnが1,000〜10,000であるものが好ましく、2,000〜5,000であるものがより好ましく、2,800〜3,800であるものが特に好ましい。Mnが小さすぎると、該HALSをブロック共重合体に加熱溶融混練して配合する際に、揮発のため所定量を配合できなかったり、射出成型等の加熱溶融成型時に発泡やシルバーストリークが生じるなど加工安定性が低下する。また、ランプを点灯させた状態でレンズを長時間使用する場合に、レンズから揮発性成分がガスとなって発生する。逆にMnが大き過ぎると、ブロック共重合体への分散性が低下して、レンズの透明性が低下し、耐光性改良の効果が低減する。したがって、本発明においては、HALSのMnを上記範囲とすることにより加工安定性、低ガス発生性、透明性に優れたレンズが得られる。
(Light stabilizer)
Examples of the light-resistant stabilizer include benzophenone-based light-resistant stabilizer, benzotriazole-based light-resistant stabilizer, hindered amine-based light-resistant stabilizer, etc., but in the present invention, from the viewpoint of lens transparency, coloring resistance, etc. It is preferable to use a light-resistant stabilizer. Among hindered amine light-resistant stabilizers (hereinafter also referred to as HALS), those having a polystyrene-equivalent Mn of 1,000 to 10,000 as measured by GPC using tetrahydrofuran (THF) as a solvent are preferable, and 2,000 to What is 5,000 is more preferable, and what is 2,800-3,800 is especially preferable. If Mn is too small, when HALS is blended by heat-melting and kneading into a block copolymer, a predetermined amount cannot be blended due to volatilization, foaming or silver streak occurs during heat-melt molding such as injection molding, etc. Processing stability decreases. Further, when the lens is used for a long time with the lamp turned on, a volatile component is generated as a gas from the lens. Conversely, if Mn is too large, the dispersibility in the block copolymer is lowered, the transparency of the lens is lowered, and the effect of improving light resistance is reduced. Therefore, in the present invention, a lens excellent in processing stability, low gas generation and transparency can be obtained by setting the HALS Mn in the above range.

このようなHALSの具体例としては、N,N′,N″,N′″−テトラキス−〔4,6−ビス−{ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ}−トリアジン−2−イル〕−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン、ジブチルアミンと1,3,5−トリアジンとN,N′−ビス(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、ポリ〔{(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、1,6−ヘキサンジアミン−N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)とモルフォリン−2,4,6−トリクロロ−1,3,5−トリアジンとの重縮合物、ポリ〔(6−モルフォリノ−s−トリアジン−2,4−ジイル)(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕−ヘキサメチレン〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕などの、ピペリジン環がトリアジン骨格を介して複数結合した高分子量HALS;コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとの重合物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールと3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンとの混合エステル化物などの、ピペリジン環がエステル結合を介して結合した高分子量HALS等が挙げられる。   Specific examples of such HALS include N, N ′, N ″, N ′ ″-tetrakis- [4,6-bis- {butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine. -4-yl) amino} -triazin-2-yl] -4,7-diazadecane-1,10-diamine, dibutylamine and 1,3,5-triazine and N, N'-bis (2,2,6 , 6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, poly [{(1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} { (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], 1,6-hexanediamine-N, N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl- Polypiperidyl) and morpholine-2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine, poly [(6-morpholino-s-triazine-2,4-diyl) (2,2, 6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino] -hexamethylene [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino] and other piperidine rings are bonded via a triazine skeleton. High molecular weight HALS; polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,2 , 6,6-pentamethyl-4-piperidinol and 3,9-bis (2-hydroxy-1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane Such engagement ester, piperidine ring linked to a high molecular weight HALS, and the like via an ester bond.

これらの中でも、ジブチルアミンと1,3,5−トリアジンとN,N′−ビス(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、ポリ〔{(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールとの重合物などのMnが2,000〜5,000のものが好ましい。   Among these, polycondensates of dibutylamine, 1,3,5-triazine and N, N′-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, poly [{(1, 1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2 , 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], a polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol and the like. 5,000 to 5,000 are preferred.

本発明に係る熱可塑性樹脂材料に対する上記配合量は、重合体100質量部に対して、好ましくは0.01〜20質量部、より好ましくは0.02〜15質量部、特に好ましくは0.05〜10質量部である。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、屋外で長時間使用する場合等に着色が生じる。一方、HALSの配合量が多すぎると、その一部がガスとなって発生したり、樹脂への分散性が低下して、レンズの透明性が低下する。   The blending amount of the thermoplastic resin material according to the present invention is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.02 to 15 parts by mass, and particularly preferably 0.05 to 100 parts by mass of the polymer. -10 parts by mass. If the amount added is too small, the effect of improving light resistance cannot be obtained sufficiently, and coloring occurs when used outdoors for a long time. On the other hand, when the blending amount of HALS is too large, a part of the HALS is generated as a gas, or the dispersibility in the resin is lowered, so that the transparency of the lens is lowered.

また、本発明に係る熱可塑性樹脂材料に、更に最も低いガラス転移温度が30℃以下である化合物を配合することにより、透明性、耐熱性、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。   Further, by blending the thermoplastic resin material according to the present invention with a compound having the lowest glass transition temperature of 30 ° C. or less, without reducing various properties such as transparency, heat resistance, and mechanical strength, It can prevent cloudiness in long-term high temperature and high humidity environment.

《本発明の熱可塑性複合材料の特性》
本発明に係る熱可塑性樹脂材料中に無機微粒子が分散された熱可塑性複合材料は、屈折率の温度変化率(dn/dT)が小さいことが特徴である。
<< Characteristics of Thermoplastic Composite Material of the Present Invention >>
The thermoplastic composite material in which inorganic fine particles are dispersed in the thermoplastic resin material according to the present invention is characterized in that the temperature change rate (dn / dT) of the refractive index is small.

ここでいう屈折率nの温度Tに対する変化率の指標であるdn/dTとは、材料の屈折率(n)が温度(T)の変化に対しdn/dTの割合で変化することを示している。dn/dTの値は、各温度で樹脂材料の屈折率を測定し、屈折率の温度変化率を読みとることで求めることができる。   Here, dn / dT, which is an index of the rate of change of refractive index n with respect to temperature T, indicates that the refractive index (n) of the material changes at a rate of dn / dT with respect to the change in temperature (T). Yes. The value of dn / dT can be obtained by measuring the refractive index of the resin material at each temperature and reading the temperature change rate of the refractive index.

屈折率の測定方法としては、例えば、エリプソメトリ、分光反射率法、光導波路法、Abbe法、最小偏角法等から熱可塑性複合材料の形態に応じて好ましい方法を選択することができる。   As a method for measuring the refractive index, a preferable method can be selected according to the form of the thermoplastic composite material, for example, ellipsometry, spectral reflectance method, optical waveguide method, Abbe method, minimum deviation method, and the like.

本発明の熱可塑性複合材料においては、このdn/dTの絶対値である|dn/dT|が0以上、9.0×10-5以下であることが好ましく、更に|dn/dT|が0以上、5.0×10-5以下であることが好ましい。このdn/dTが全ての波長領域で上記の範囲であることが好ましいが、光学素子として使用する際に用いられる波長領域で上記の範囲であれば、従来よりも温度安定性に優れた光学素子を提供することができるため好ましい。 In the thermoplastic composite material of the present invention, it is preferable that | dn / dT | which is the absolute value of dn / dT is 0 or more and 9.0 × 10 −5 or less, and | dn / dT | As described above, it is preferably 5.0 × 10 −5 or less. This dn / dT is preferably in the above-mentioned range in all wavelength regions, but if it is in the above-mentioned range in the wavelength region used when used as an optical element, an optical element having superior temperature stability than the conventional one Is preferable.

本発明の熱可塑性複合材料は、可視領域波長における透明性を有すことが好ましい。本発明の熱可塑性複合材料の透明性は、可視領域波長での光線透過率が光路長3mmにおいて通常は50%以上、好ましくは60%以上、更に好ましくは70%以上、最も好ましくは85%以上であるのが望ましい。かかる測定は、例えば、ASTM D−1003(3mm厚)規格での試験により行われる。ここでいう可視領域とは、400〜650nmの波長領域を意味する。   The thermoplastic composite material of the present invention preferably has transparency in the visible region wavelength. The transparency of the thermoplastic composite material of the present invention is such that the light transmittance in the visible region wavelength is usually 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, most preferably 85% or more when the optical path length is 3 mm. It is desirable that Such measurement is performed, for example, by a test according to the ASTM D-1003 (3 mm thickness) standard. The visible region here means a wavelength region of 400 to 650 nm.

また、本発明の熱可塑性複合材料の屈折率は用途により調整可能であるが、通常1.4〜2.7程度の範囲が好ましく、更に好ましくは1.5〜2.4、最も好ましくは1.5〜2.0である。   Further, the refractive index of the thermoplastic composite material of the present invention can be adjusted depending on the use, but is usually preferably in the range of about 1.4 to 2.7, more preferably 1.5 to 2.4, and most preferably 1. .5 to 2.0.

本発明に係る熱可塑性材料は、屈折率の温度依存性が小さく、かつ透明度が高く、光学的に優れた材料組成物であり、更には熱可塑性及び/または射出成形性を有するために、成形加工性に非常に優れた熱可塑性材料である。この優れた光学特性と成形加工性を併せ持った材料は、これまでに開示されている材料では達成することができなかった特性であり、特定の熱可塑性樹脂と特定の無機微粒子から成ることが、この特性に寄与していることが考えられる。   The thermoplastic material according to the present invention is a material composition that has a low temperature dependence of the refractive index, has high transparency, is optically excellent, and has thermoplasticity and / or injection moldability. It is a thermoplastic material with excellent processability. This material having both excellent optical properties and moldability is a property that has not been achieved with the materials disclosed so far, and is composed of a specific thermoplastic resin and specific inorganic fine particles. It is thought that it contributes to this characteristic.

《光学素子(光学用樹脂レンズ)の作製方法》
次いで、本発明の光学素子の一つである光学用樹脂レンズの作製方法について説明する。
<< Method for producing optical element (resin lens for optics) >>
Next, a method for producing an optical resin lens that is one of the optical elements of the present invention will be described.

本発明に係る光学用樹脂レンズは、まず、樹脂組成物(樹脂単独の場合もあれば、樹脂と添加剤との混合物の場合もある)を調製し、次いで、得られた樹脂組成物を成型する工程を含む。   The optical resin lens according to the present invention is prepared by first preparing a resin composition (a resin alone or a mixture of a resin and an additive), and then molding the obtained resin composition. The process of carrying out is included.

本発明の熱可塑性複合材料の成型物は、前記樹脂組成物からなる成型材料を成型して得られる。成型方法としては、格別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成型物を得る為には溶融成型が好ましい。溶融成型法としては、例えば、市販のプレス成型、市販の押し出し成型、市販の射出成型等が挙げられるが、射出成型が成型性、生産性の観点から好ましい。   The molded product of the thermoplastic composite material of the present invention is obtained by molding a molding material comprising the resin composition. The molding method is not particularly limited, but melt molding is preferable in order to obtain a molded product having excellent characteristics such as low birefringence, mechanical strength, and dimensional accuracy. Examples of the melt molding method include commercially available press molding, commercially available extrusion molding, and commercially available injection molding, and injection molding is preferred from the viewpoints of moldability and productivity.

成型条件は使用目的、または成型方法により適宜選択されるが、例えば、射出成型における樹脂組成物(樹脂単独の場合または樹脂と添加物との混合物の両方がある)の温度は、成型時に適度な流動性を樹脂に付与して成型品のヒケやひずみを防止し、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、更に、成型物の黄変を効果的に防止する観点から150℃〜400℃の範囲が好ましく、更に好ましくは200℃〜350℃の範囲であり、特に好ましくは200℃〜330℃の範囲である。   The molding conditions are appropriately selected depending on the purpose of use or molding method. For example, the temperature of the resin composition in injection molding (in the case of a resin alone or in a mixture of both a resin and an additive) is appropriate at the time of molding. 150 ° C. to 400 ° C. from the viewpoint of imparting fluidity to the resin to prevent sink marks and distortion of the molded product, preventing the occurrence of silver streak due to thermal decomposition of the resin, and effectively preventing yellowing of the molded product. The range of ° C is preferred, more preferably in the range of 200 ° C to 350 ° C, and particularly preferably in the range of 200 ° C to 330 ° C.

本発明に係る成型物は、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、低吸水性に優れるため、本発明の光学素子の一つである光学用樹脂レンズとして用いられるが、その他の光学部品としても好適である。   The molded product according to the present invention can be used in various forms such as a spherical shape, a rod shape, a plate shape, a cylindrical shape, a tubular shape, a tubular shape, a fibrous shape, a film shape or a sheet shape, and has a low birefringence and a transparent property. It is used as an optical resin lens, which is one of the optical elements of the present invention, because of its excellent properties, mechanical strength, heat resistance, and low water absorption, but is also suitable as other optical components.

《光学用樹脂レンズ》
本発明に係る光学用樹脂レンズは、上記の作製方法により得られるが、光学部品への具体的な適用例としては、以下のようである。
《Optical resin lens》
The optical resin lens according to the present invention can be obtained by the above-described manufacturing method, and specific examples of application to optical components are as follows.

例えば、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。   For example, as an optical lens or an optical prism, an imaging lens of a camera; a lens such as a microscope, an endoscope or a telescope lens; an all-light transmission lens such as a spectacle lens; a CD, a CD-ROM, or a WORM (recordable optical disk) , MO (rewritable optical disc; magneto-optical disc), MD (mini disc), optical disc pick-up lens such as DVD (digital video disc); laser scanning system lens such as laser beam printer fθ lens, sensor lens; Examples include prism lenses for camera viewfinder systems.

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。   Examples of optical disc applications include CD, CD-ROM, WORM (recordable 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 diffusing films; light diffusing plates; optical cards;

これらの中でも、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として好適であり、ピックアップレンズに最も好適に用いられる。   Among these, it is suitable as a pickup lens or a laser scanning system lens that requires low birefringence, and is most suitably used for a pickup lens.

本発明に係る光学用樹脂レンズの用途の一例として、光ディスク用のピックアップ装置に用いる対物レンズとして用いられる例を図1を用いて説明する。   As an example of the use of the optical resin lens according to the present invention, an example used as an objective lens used in a pickup device for an optical disk will be described with reference to FIG.

本形態では、使用波長が405nmのいわゆる青紫色レーザ光源を用いた「高密度な光ディスク」をターゲットとしている。この光ディスクの保護基板厚は0.1mmであり、記憶容量は約30GBである。   In this embodiment, the target is a “high density optical disk” using a so-called blue-violet laser light source having a used wavelength of 405 nm. This optical disk has a protective substrate thickness of 0.1 mm and a storage capacity of about 30 GB.

図1は、本発明に用いられる光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an optical pickup device used in the present invention.

光ピックアップ装置1において、レーザダイオード(LD)2は、光源であり、波長λが405nmの青紫色レーザが用いられるが、波長が390nm〜420nmである範囲のものを適宜採用することができる。   In the optical pickup device 1, the laser diode (LD) 2 is a light source, and a blue-violet laser having a wavelength λ of 405 nm is used, but a laser having a wavelength in the range of 390 nm to 420 nm can be appropriately employed.

ビームスプリッタ(BS)3はLD2から入射する光源を対物光学素子(OBL)4の方向へ透過させるが、光ディスク(光情報記録媒体)5からの反射光(戻り光)について、センサーレンズ(SL)6を経て受光センサー(PD)7に集光させる機能を有する。   The beam splitter (BS) 3 transmits the light source incident from the LD 2 in the direction of the objective optical element (OBL) 4, but with respect to the reflected light (returned light) from the optical disk (optical information recording medium) 5, the sensor lens (SL). 6 to collect light on the light receiving sensor (PD) 7.

LD2から出射された光束は、コリメータ(COL)8に入射し、これによって無限平行光にコリメートされたのち、ビームスプリッタ(BS)3を介して対物レンズOBL4に入射する。そして光ディスク(光情報記録媒体)5の保護基板5aを介して情報記録面5b上に集光スポットを形成する。ついで情報記録面5b上で反射したのち、同じ経路をたどって、1/4波長板(Q)9によって偏光方向を変えられ、BS3によって進路を曲げられ、センサーレンズ(SL)6を経てセンサー(PD)7に集光する。このセンサーによって光電変換され、電気的な信号となる。   The light beam emitted from the LD 2 is incident on the collimator (COL) 8, collimated into infinite parallel light, and then incident on the objective lens OBL 4 via the beam splitter (BS) 3. Then, a condensing spot is formed on the information recording surface 5 b via the protective substrate 5 a of the optical disc (optical information recording medium) 5. Then, after reflecting on the information recording surface 5b, the direction of polarization is changed by the quarter wave plate (Q) 9 along the same path, the path is bent by the BS 3, and the sensor (SL) 6 is passed through the sensor ( Condensed on PD) 7. This sensor photoelectrically converts it into an electrical signal.

なお対物光学素子OBL4は、樹脂によって射出成型された単玉の光学用樹脂レンズである。そしてその入射面側に絞り(AP)10が設けられており、光束径が定められる。ここでは入射光束は3mm径に絞られる。そして、アクチュエータ(AC)11によって、フォーカシングやトラッキングが行われる。   The objective optical element OBL4 is a single lens optical resin lens that is injection-molded with resin. An aperture (AP) 10 is provided on the incident surface side to determine the beam diameter. Here, the incident light beam is reduced to a diameter of 3 mm. The actuator (AC) 11 performs focusing and tracking.

なお、光情報記録媒体の保護基板厚、更にピットの大きさにより、対物光学素子OBL4に要求される開口数も異なる。ここでは、高密度な、光ディスク(光情報記録媒体)5の開口数は0.85としている。   The numerical aperture required for the objective optical element OBL4 varies depending on the thickness of the protective substrate of the optical information recording medium and the size of the pits. Here, the numerical aperture of the high-density optical disk (optical information recording medium) 5 is 0.85.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

実施例1
《微粒子分散液の調製》
〔非水系微粒子分散液1の調製:本発明〕
窒素雰囲気下で、ペンタエトキシニオブの20gをエタノール165.9gに加えた溶液を調製した。この溶液に、水酸化リチウム一水和物を2.6gとエタノールを183.2gの混合溶液を撹拌しながら滴下した。室温で16時間撹拌した後、酸化物濃度が5%となるように濃縮してLiNbO3分散液を得た。このLiNbO3分散液の100gに、メタノールを300gと1モル%の硝酸水溶液を添加した。この液を50℃で撹拌しながら、メタノールの100gとシクロペンチルトリメトキシシランの6gとの混合液を60分かけて添加し、その後100℃に加熱して更に2時間撹拌した。得られた透明な分散液をロータリーエバポレイターを用いて濃縮し、更にシクロヘキサンを添加して溶剤置換をした後、超音波処理を30分行い、シクロペンチルトリメトキシシランで表面を改質したLiNbO3を10%含有するシクロヘキサン分散液を得た。得られたシクロヘキサン分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径11nmであり、これを非水系微粒子分散液1とした。また、この非水系微粒子分散液1の一部を乾燥させて得た粉末のX線回折を測定したところ、明確な回折パターンが観察されない非結晶粒子であることを確認した。
Example 1
<Preparation of fine particle dispersion>
[Preparation of Nonaqueous Fine Particle Dispersion 1: Present Invention]
Under a nitrogen atmosphere, a solution in which 20 g of pentaethoxyniobium was added to 165.9 g of ethanol was prepared. To this solution, a mixed solution of 2.6 g of lithium hydroxide monohydrate and 183.2 g of ethanol was added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 16 hours, the mixture was concentrated to an oxide concentration of 5% to obtain a LiNbO 3 dispersion. To 100 g of this LiNbO 3 dispersion, 300 g of methanol and a 1 mol% nitric acid aqueous solution were added. While stirring this solution at 50 ° C., a mixed solution of 100 g of methanol and 6 g of cyclopentyltrimethoxysilane was added over 60 minutes, and then heated to 100 ° C. and further stirred for 2 hours. The obtained transparent dispersion was concentrated using a rotary evaporator, and further cyclohexane was added to replace the solvent, followed by sonication for 30 minutes, and LiNbO 3 whose surface was modified with cyclopentyltrimethoxysilane. A cyclohexane dispersion containing 10% was obtained. When the particle size distribution of the obtained cyclohexane dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 11 nm, and this was designated as non-aqueous fine particle dispersion 1. Further, when X-ray diffraction of a powder obtained by drying a part of the non-aqueous fine particle dispersion 1 was measured, it was confirmed that the particles were amorphous particles in which no clear diffraction pattern was observed.

〔非水系微粒子分散液2の調製:本発明〕
窒素雰囲気下で、ペンタエトキシニオブの20gを2−メトキシエタノールの165.9gに加えた溶液を調製した。この溶液に、水酸化リチウム一水和物の2.6gと2−メトキシエタノールの183.2gとの混合溶液を撹拌しながら滴下した。室温で16時間撹拌した後、酸化物濃度が5%となるように濃縮し、LiNbO3分散液を得た。このLiNbO3分散液の100gにシクロヘキサンカルボン酸20gを添加し、100℃で1時間撹拌した。この液をロータリーエバポレイターを用いて濃縮し、更にシクロヘキサンを添加して溶剤置換をした後、超音波処理を30分行い、シクロヘキサンカルボン酸で表面を改質したLiNbO3を10%含有するシクロヘキサン分散液を得た。得られたシクロヘキサン分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径5nmであり、これを非水系微粒子分散液2とした。また、この非水系微粒子分散液2の一部を乾燥させて得た粉末のX線回折を測定したところ、明確な回折パターンが観察されない非結晶粒子であることを確認した。
[Preparation of Nonaqueous Fine Particle Dispersion 2: Present Invention]
Under a nitrogen atmosphere, a solution was prepared by adding 20 g of pentaethoxyniobium to 165.9 g of 2-methoxyethanol. To this solution, a mixed solution of 2.6 g of lithium hydroxide monohydrate and 183.2 g of 2-methoxyethanol was added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 16 hours, the mixture was concentrated to an oxide concentration of 5% to obtain a LiNbO 3 dispersion. To 100 g of this LiNbO 3 dispersion, 20 g of cyclohexanecarboxylic acid was added and stirred at 100 ° C. for 1 hour. This liquid was concentrated using a rotary evaporator, and further cyclohexane was added to replace the solvent, followed by sonication for 30 minutes, and cyclohexane dispersion containing 10% of LiNbO 3 whose surface was modified with cyclohexanecarboxylic acid. A liquid was obtained. When the particle size distribution of the obtained cyclohexane dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 5 nm, and this was designated as non-aqueous fine particle dispersion 2. Further, when X-ray diffraction of a powder obtained by drying a part of the non-aqueous fine particle dispersion 2 was measured, it was confirmed that the particles were amorphous particles in which no clear diffraction pattern was observed.

〔非水系微粒子分散液3の調製:本発明〕
窒素雰囲気下で、ペンタエトキシニオブの25gを2−メトキシエタノールの323gに加えた溶液を調製した。この溶液に、水3.5gと2−メトキシエタノール344.5gとの混合溶液を撹拌しながら滴下した。室温で16時間撹拌した後、酸化物濃度が5%となるように濃縮し、Nb25分散液を得た。このNb25分散液100gにシクロヘキサンカルボン酸20gを添加し、100℃で1時間撹拌した。この液をロータリーエバポレイターを用いて濃縮し、更にシクロヘキサンを添加して溶剤置換をした後、超音波処理を30分行い、シクロヘキサンカルボン酸で表面を改質したNb25を10%含有するシクロヘキサン分散液を得た。得られたシクロヘキサン分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径8nmであり、これを非水系微粒子分散液3とした。また、この分散液の一部を乾燥させて得た粉末のX線回折を測定したところ、明確な回折パターンが観察されない非結晶粒子であることを確認した。
[Preparation of Nonaqueous Fine Particle Dispersion 3: Present Invention]
Under a nitrogen atmosphere, a solution was prepared by adding 25 g of pentaethoxyniobium to 323 g of 2-methoxyethanol. To this solution, a mixed solution of 3.5 g of water and 344.5 g of 2-methoxyethanol was added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 16 hours, the solution was concentrated to an oxide concentration of 5% to obtain a Nb 2 O 5 dispersion. To 100 g of this Nb 2 O 5 dispersion, 20 g of cyclohexanecarboxylic acid was added and stirred at 100 ° C. for 1 hour. This liquid was concentrated using a rotary evaporator, and further cyclohexane was added to replace the solvent, followed by sonication for 30 minutes, containing 10% of Nb 2 O 5 whose surface was modified with cyclohexanecarboxylic acid. A cyclohexane dispersion was obtained. When the particle size distribution of the obtained cyclohexane dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 8 nm, and this was designated as non-aqueous fine particle dispersion 3. Moreover, when X-ray diffraction of the powder obtained by drying a part of this dispersion liquid was measured, it was confirmed that the particles were amorphous particles in which no clear diffraction pattern was observed.

〔非水系微粒子分散液4の調製:本発明〕
0.027モルのリン酸水素二ナトリウムを含有する水溶液3リットルに、3.53モルの硫酸アルミニウム水溶液2リットルと、7.06モルのリン酸水素二ナトリウム水溶液2リットルを、ダブルジェット法で10分間かけて添加した。無機微粒子形成中のpHは硫酸を用いて3.0に、温度は30℃に制御した。添加終了後、限外濾過法により可溶性塩類を脱塩除去し、10%のリン酸アルミニウム分散液を得た。このリン酸アルミニウム分散液の100gを遠心分離して上澄み液を除去した後、メタノール100gと1モル%の硝酸水溶液を添加した。この液を50℃で撹拌しながら、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン5gを添加し、その後2時間撹拌した。更にシクロヘキサン200gを添加した後、80〜110℃に加熱し、メタノール及び水を10時間かけて留去した。得られたスラリーを、寿工業(株)製のウルトラアペックスミルUAM−015で50μmビーズを用いて1時間分散を行い、シクロヘキシルメチルジメトキシシランで表面改質したリン酸アルミ粒子の透明な分散液を得た。この分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径20nmであり、これを非水系微粒子分散液4とした。また、この非水系微粒子分散液4の一部を乾燥させて得た粉末のX線回折を測定したところ、明確な回折パターンが観察されない非結晶粒子であることを確認した。
[Preparation of Nonaqueous Fine Particle Dispersion 4: Present Invention]
To 3 liters of an aqueous solution containing 0.027 mol of disodium hydrogen phosphate, 2 liters of an aqueous solution of 3.53 mol of aluminum sulfate and 2 liters of 7.06 mol of an aqueous solution of disodium hydrogen phosphate were added by a double jet method. Added over a minute. During the formation of inorganic fine particles, the pH was controlled at 3.0 using sulfuric acid, and the temperature was controlled at 30 ° C. After the addition was completed, soluble salts were desalted and removed by ultrafiltration to obtain a 10% aluminum phosphate dispersion. After 100 g of this aluminum phosphate dispersion was centrifuged to remove the supernatant, 100 g of methanol and a 1 mol% nitric acid aqueous solution were added. While stirring this solution at 50 ° C., 5 g of cyclohexylmethyldimethoxysilane was added, and then stirred for 2 hours. Furthermore, after adding 200 g of cyclohexane, it heated at 80-110 degreeC, and methanol and water were distilled off over 10 hours. The obtained slurry was dispersed for 1 hour using 50 μm beads with Ultra Apex Mill UAM-015 manufactured by Kotobuki Industry Co., Ltd., and a transparent dispersion of aluminum phosphate particles surface-modified with cyclohexylmethyldimethoxysilane was obtained. Obtained. When the particle size distribution of this dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 20 nm, and this was designated as non-aqueous fine particle dispersion 4. Further, when X-ray diffraction of a powder obtained by drying a part of the non-aqueous fine particle dispersion 4 was measured, it was confirmed that the particles were amorphous particles in which no clear diffraction pattern was observed.

〔非水系微粒子分散液5の調製:本発明〕
0.027モルのリン酸三ナトリウムを含有する水溶液3リットルに、3.53モルの硫酸アルミニウム水溶液2リットルと、14.1モルのリン酸三ナトリウム水溶液2リットルとを、ダブルジェット法で10分間かけて添加した。微粒子形成中のpHは10.0に、温度は30℃に制御した。添加終了後、限外濾過法により可溶性塩類を脱塩除去し、10%のリン酸アルミニウム分散液を得た。このリン酸アルミニウム分散液の100gを遠心分離して上澄み液を除去した後、メタノール100gと1モル%の硝酸水溶液を添加した。この液を50℃で撹拌しながら、無水マレイン酸基を有するティコナ製TOPAS TMG SCH0440を5g添加し、その後2時間撹拌した。更にシクロヘキサン200gを添加した後、80〜110℃に加熱しメタノール水を10時間かけて留去した。得られたスラリーを寿工業(株)製のウルトラアペックスミルUAM−015で50μmビーズを用いて1時間分散を行い、無水マレイン酸基で表面改質したリン酸アルミ粒子の透明な分散液を得た。この分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径13nmであり、これを非水系微粒子分散液5とした。また、この非水系微粒子分散液5の一部を乾燥させて得た粉末のX線回折を測定したところ、明確な回折パターンが観察されない非結晶粒子であることを確認した。
[Preparation of Nonaqueous Fine Particle Dispersion 5: Present Invention]
To 3 liters of an aqueous solution containing 0.027 mol of trisodium phosphate, 2 liters of 3.53 mol of aluminum sulfate aqueous solution and 2 liters of 14.1 mol of trisodium phosphate aqueous solution were added for 10 minutes by the double jet method. Added over time. During the fine particle formation, the pH was controlled at 10.0, and the temperature was controlled at 30 ° C. After the addition was completed, soluble salts were desalted and removed by ultrafiltration to obtain a 10% aluminum phosphate dispersion. After 100 g of this aluminum phosphate dispersion was centrifuged to remove the supernatant, 100 g of methanol and a 1 mol% nitric acid aqueous solution were added. While stirring this liquid at 50 ° C., 5 g of TICONA TMG SCH0440 made by Ticona having a maleic anhydride group was added, and then stirred for 2 hours. Furthermore, after adding 200 g of cyclohexane, it heated at 80-110 degreeC and distilled methanol water over 10 hours. The obtained slurry was dispersed for 1 hour using 50 μm beads with Ultra Apex Mill UAM-015 manufactured by Kotobuki Industry Co., Ltd. to obtain a transparent dispersion of aluminum phosphate particles surface-modified with maleic anhydride groups. It was. When the particle size distribution of this dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 13 nm, and this was designated as non-aqueous fine particle dispersion 5. Further, when X-ray diffraction of a powder obtained by drying a part of this non-aqueous fine particle dispersion 5 was measured, it was confirmed that the powder was an amorphous particle in which no clear diffraction pattern was observed.

〔微粒子分散液Aの調製:比較例〕
特開平11−278844の実施例に記載の内容を参考にして、直流プラズマアーク法により金属チタン蒸気を酸化、冷却して平均粒径25nmの酸化チタン微粒子を形成した。シクロヘキサン溶媒中にこの酸化チタン微粒子を10%と、分散剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを3%添加して、超音波処理を30分行った。この結果、得られた分散液は、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムで表面改質した酸化チタン微粒子のシクロヘキサン分散液であり、これを比較の微粒子分散液Aとした。また、この微粒子分散液Aの一部を乾燥させて得た粉末のX線回折を行ったところ、酸化チタンの結晶を示す回折パターンが観察された。
[Preparation of fine particle dispersion A: comparative example]
With reference to the contents described in Examples of JP-A-11-278844, titanium oxide fine particles having an average particle diameter of 25 nm were formed by oxidizing and cooling metal titanium vapor by a direct current plasma arc method. Ultrasonic treatment was performed for 30 minutes by adding 10% of the titanium oxide fine particles and 3% of sodium dodecylbenzenesulfonate as a dispersant in a cyclohexane solvent. As a result, the obtained dispersion was a cyclohexane dispersion of titanium oxide fine particles surface-modified with sodium dodecylbenzenesulfonate, and this was used as a comparative fine particle dispersion A. Further, when X-ray diffraction was performed on the powder obtained by drying a part of the fine particle dispersion A, a diffraction pattern showing titanium oxide crystals was observed.

〔微粒子分散液Bの調製:比較例〕
日本アエロジル社製の疎水化処理シリカであるRX300を、シクロヘキサン溶媒中に10%添加して超音波処理を30分行った。更に、寿工業(株)製のウルトラアペックスミルUAM−015で50μmビーズを用いて1時間分散を行い、ヘキサメチルジシラザンで表面改質したシリカ微粒子のシクロヘキサン分散液を得た。この分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径15nmであり、これを比較の微粒子分散液Bとした。また、この微粒子分散液Bの一部を乾燥させて得た粉末のX線回折を行ったところ、シリカの結晶を示す回折パターンが観察された。
[Preparation of Fine Particle Dispersion B: Comparative Example]
10% of RX300, which is a hydrophobized silica manufactured by Nippon Aerosil Co., was added to a cyclohexane solvent and subjected to ultrasonic treatment for 30 minutes. Further, ultra-apex mill UAM-015 manufactured by Kotobuki Industries Co., Ltd. was used for dispersion for 1 hour using 50 μm beads to obtain a cyclohexane dispersion of silica fine particles whose surface was modified with hexamethyldisilazane. When the particle size distribution of this dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 15 nm, and this was designated as comparative fine particle dispersion B. Further, when X-ray diffraction was performed on the powder obtained by drying a part of the fine particle dispersion B, a diffraction pattern showing silica crystals was observed.

《熱可塑性樹脂材料と無機微粒子の混合》
上記調製した非水系微粒子分散液1〜5及び微粒子分散液A、Bの各100gに、熱可塑性樹脂材料として透明な日本ゼオン社製のシクロオレフィンポリマー ZEONEX 330Rを10g添加した後、60℃で30分撹拌した。
<Mixing of thermoplastic resin material and inorganic fine particles>
To 100 g of each of the prepared non-aqueous fine particle dispersions 1 to 5 and fine particle dispersions A and B, 10 g of a transparent cycloolefin polymer ZEONEX 330R manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. as a thermoplastic resin material was added, and then 30 ° C. Stir for minutes.

《透明性の評価》
この微粒子分散液と熱可塑性樹脂材料との混合溶液をスライドグラス上に塗布し、ドラフト内で3時間放置して乾燥させた後、その状態を目視観察し、下記の基準に従って透明性を評価した。
<< Evaluation of transparency >>
The mixed solution of the fine particle dispersion and the thermoplastic resin material was applied on a slide glass, left to dry in a draft for 3 hours, and then visually observed to evaluate transparency according to the following criteria. .

5:透明で全く濁りなし
4:わずかに白濁が見られる
3:やや白濁があるが、実用上問題ない
2:白濁により透明性が低い
1:不透明
次いで、上記の混合溶液をフラスコ中で120℃に加熱して一部の溶媒を留去し、更に減圧下で溶媒留去を行い微粒子が分散した熱可塑性複合材料を得た。この熱可塑性複合材料をホットプレスにより厚さ5mmに成形し、上記と同様の基準で透明性の評価を行った。
5: Transparent and no turbidity 4: Slight turbidity is observed 3: Some turbidity is observed, but there is no problem in practical use 2: Transparency is low due to white turbidity 1: Opaque And a part of the solvent was distilled off, and further the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a thermoplastic composite material in which fine particles were dispersed. This thermoplastic composite material was molded into a thickness of 5 mm by hot pressing, and the transparency was evaluated according to the same criteria as described above.

以上により得られた結果を、表2に示す。   The results obtained as described above are shown in Table 2.

Figure 2006299183
Figure 2006299183

表2に記載の結果より明らかなように、本発明の非水系微粒子分散液を用いた熱可塑性複合材料は、比較例に対し、透明性に優れていることが分かる。   As is clear from the results shown in Table 2, it can be seen that the thermoplastic composite material using the non-aqueous fine particle dispersion of the present invention is superior in transparency to the comparative example.

実施例2
《熱可塑性複合材料の作製》
熱可塑性樹脂材料中に無機微粒子を混練する前の準備として、各熱可塑性樹脂は80℃で8時間乾燥を行った。
Example 2
<< Production of thermoplastic composite material >>
Each thermoplastic resin was dried at 80 ° C. for 8 hours as preparation before kneading inorganic fine particles in the thermoplastic resin material.

〔熱可塑性複合材料1の作製〕
LiNbO3を10%含有する非水系微粒子分散液1の500gと、乾燥した20gの三井化学社製のシクロオレフィンポリマー APL5014DP(樹脂1)、及び5gの日本油脂社性のアミド系滑剤アルフロー S−10を、60℃で30分間撹拌混合した。その後、120℃に加熱して3時間かけて溶媒留去した後、1.33kPaまで減圧して溶媒を留去し、樹脂組成物1を得た。この樹脂組成物1を粉砕し、HAAKE社製の混練装置中で溶融した30gのAPL5014DP(樹脂1)に添加して混練を行い、LiNbO3粒子を50%含有する熱可塑性複合材料1を得た。混練条件は、設定温度180℃、30rpmで樹脂組成物1の添加終了後5分間の混練とした。
[Preparation of thermoplastic composite material 1]
500 g of non-aqueous fine particle dispersion 1 containing 10% of LiNbO 3 , 20 g of dried cycloolefin polymer APL5014DP (resin 1) manufactured by Mitsui Chemicals, and 5 g of Nippon Oil & Fats amide-based lubricant Alfro S-10 Were stirred and mixed at 60 ° C. for 30 minutes. Then, after heating to 120 degreeC and distilling a solvent off over 3 hours, it pressure-reduced to 1.33 kPa and distilling a solvent off, and the resin composition 1 was obtained. The resin composition 1 was pulverized and added to 30 g of APL5014DP (resin 1) melted in a kneading apparatus manufactured by HAAKE, and kneaded to obtain a thermoplastic composite material 1 containing 50% of LiNbO 3 particles. . The kneading conditions were kneading for 5 minutes after the addition of the resin composition 1 was completed at a preset temperature of 180 ° C. and 30 rpm.

〔熱可塑性複合材料2〜7の作製〕
熱可塑性複合材料1の作製において、非水系微粒子分散液1を、非水系微粒子分散液2〜5、微粒子分散液A、Bにぞれぞれ変更した以外は同様にして、熱可塑性複合材料2〜7を作製した。
[Production of thermoplastic composite materials 2 to 7]
In the production of the thermoplastic composite material 1, the non-aqueous fine particle dispersion 1 is similarly changed except that the non-aqueous fine particle dispersions 2 to 5 and the fine particle dispersions A and B are respectively changed. ~ 7 were made.

〔熱可塑性複合材料8〜14の作製〕
上記熱可塑性複合材料2、5、7の作製において、APL5014DP(樹脂1)を、日本ゼオン社製ZEONEX 340R(樹脂2)に変更し、更に微粒子の添加量を表3に記載のようにそれぞれ変更した以外は同様にして、熱可塑性複合材料8〜14を作製した。この時の混練条件は、設定温度200℃、30rpmとした。
[Production of thermoplastic composite materials 8 to 14]
In the production of the thermoplastic composite materials 2, 5, and 7, APL5014DP (resin 1) was changed to ZEONEX 340R (resin 2) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., and the addition amount of fine particles was changed as shown in Table 3. In the same manner as described above, thermoplastic composite materials 8 to 14 were produced. The kneading conditions at this time were set to a preset temperature of 200 ° C. and 30 rpm.

《熱可塑性複合材料の評価》
〔屈折率の測定〕
上記調製した熱可塑性複合材料1〜14を溶融し、加熱成型することにより厚さ0.5mmの各試験用プレートを作製し、それぞれについて、アッベ屈折計(アタゴ社製、DR−M2)を用い波長588nmで測定温度を10℃から50℃まで変化させて屈折率を測定し、25℃での屈折率nd25と屈折率の温度変化率dn/dTを求めた。
<Evaluation of thermoplastic composite material>
(Measurement of refractive index)
Each of the prepared thermoplastic composite materials 1 to 14 is melted and heat-molded to prepare each test plate having a thickness of 0.5 mm, and an Abbe refractometer (Atago Co., Ltd., DR-M2) is used for each. The refractive index was measured by changing the measurement temperature from 10 ° C. to 50 ° C. at a wavelength of 588 nm, and the refractive index nd25 at 25 ° C. and the temperature change rate dn / dT of the refractive index were obtained.

〔透過率の測定〕
上記調製した熱可塑性複合材料1〜14を溶融し、加熱成型することにより厚さ3.0mmの各試験用プレートを作製し、それぞれについて、直ちにASTM D1003に準拠した方法で、東京電色(株)製のTURBIDITY METER T−2600DAを用いて光線透過率を測定し、この測定した光線透過率を透過率A(%)とした。次いで、上記各試験用プレートを、65℃の環境下で48時間放置した後、上記と同様の方法で、強制劣化処理後の光線透過率を測定し、これを透過率B(%)とした。
(Measurement of transmittance)
Each of the prepared thermoplastic composite materials 1 to 14 is melted and heat-molded to prepare each test plate having a thickness of 3.0 mm. Each of the plates is immediately subjected to a method in accordance with ASTM D1003 by Tokyo Denshoku Co., Ltd. ) The light transmittance was measured using TURBIDITY METER T-2600DA manufactured by this company, and the measured light transmittance was defined as transmittance A (%). Next, each test plate was allowed to stand for 48 hours in an environment of 65 ° C., and then the light transmittance after the forced deterioration treatment was measured by the same method as described above, and this was defined as transmittance B (%). .

なお、測定した光線透過率が70%以下では、透明度に乏しく、光学素子に適さないと判定した。   In addition, when the measured light transmittance was 70% or less, it was determined that the transparency was poor and it was not suitable for an optical element.

以上により得られた結果を、表3に示す。   The results obtained as described above are shown in Table 3.

Figure 2006299183
Figure 2006299183

表3に記載の結果より明らかな様に、本発明の熱可塑性複合材料は、比較例に対し、屈折率の温度依存性が小さく、かつ透明性が高いことが分かる。更に、強制劣化処理を行った後でも、透明性の低下幅が極めて小さく、光学素子に使用する樹脂材料として極めて有用であることがわかる。   As is clear from the results shown in Table 3, it can be seen that the thermoplastic composite material of the present invention has a lower temperature dependency of the refractive index and a higher transparency than the comparative example. Furthermore, even after the forced deterioration treatment is performed, it can be seen that the degree of decrease in transparency is extremely small, and it is extremely useful as a resin material used for optical elements.

更に、上記樹脂組成物を用いてプラスチック製光学素子を作製して評価した結果、本発明の光学素子は、良好な光学特性を持ち、かつCDやDVDの記録、再生に用いられるBlue−Rayを長時間照射しても、白濁化等の材料変質耐性に優れていることを確認することができた。   Furthermore, as a result of producing and evaluating a plastic optical element using the resin composition, the optical element of the present invention has a good optical characteristic and has a Blue-Ray used for recording and reproduction of CDs and DVDs. Even when irradiated for a long time, it was confirmed that the material was excellent in resistance to material alteration such as clouding.

本発明の光学用樹脂レンズが対物レンズとして用いられている光ディスク用のピックアップ装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the pick-up apparatus for optical discs where the optical resin lens of this invention is used as an objective lens.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ピックアップ装置
2 レーザダイオード
3 ビームスプリッタ
4 対物光学素子(対物レンズともいう)
5 光ディスク
5a 保護基板
5b 情報記録面
6 センサーレンズ
7 センサー
8 コリメータ
9 1/4波長板
10 絞り
11 アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up apparatus 2 Laser diode 3 Beam splitter 4 Objective optical element (also called objective lens)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Optical disk 5a Protective board 5b Information recording surface 6 Sensor lens 7 Sensor 8 Collimator 9 1/4 wavelength plate 10 Aperture 11 Actuator

Claims (6)

溶媒中で形成され、その表面が改質されている非結晶性無機微粒子が、非極性溶媒中に平均粒子径として1nm以上、30nm以下で分散されていることを特徴とする非水系微粒子分散液。 Non-aqueous fine particle dispersion, wherein non-crystalline inorganic fine particles formed in a solvent and having a modified surface are dispersed in a non-polar solvent with an average particle size of 1 nm or more and 30 nm or less . 前記非結晶性無機微粒子が、金属複酸化物またはリン酸塩であることを特徴とする請求項1記載の非水系微粒子分散液。 The non-aqueous fine particle dispersion according to claim 1, wherein the non-crystalline inorganic fine particles are a metal double oxide or a phosphate. 前記非結晶性無機微粒子が、有機シラン化合物により粒子表面の改質がなされていることを特徴とする請求項1または2に記載の非水系微粒子分散液。 The non-aqueous fine particle dispersion according to claim 1 or 2, wherein the non-crystalline inorganic fine particles have a particle surface modified with an organosilane compound. 前記非結晶性無機微粒子が、カルボン酸基または無水カルボン酸基を有する化合物により粒子表面の改質がなされていることを特徴とする請求項1または2に記載の非水系微粒子分散液。 The non-aqueous fine particle dispersion according to claim 1 or 2, wherein the non-crystalline inorganic fine particles are modified on the surface of the particles with a compound having a carboxylic acid group or a carboxylic anhydride group. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の非水系微粒子分散液と、該非水系微粒子分散液と相溶性を有する熱可塑性樹脂とから構成されていることを特徴とする熱可塑性複合材料。 A thermoplastic composite material comprising the non-aqueous fine particle dispersion according to any one of claims 1 to 4 and a thermoplastic resin having compatibility with the non-aqueous fine particle dispersion. 請求項5に記載の熱可塑性複合材料を用いて成型することを特徴とする光学素子。 An optical element formed by using the thermoplastic composite material according to claim 5.
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