JP2008247942A - Plastic optical element material, plastic optical element obtained using the same, and optical pickup apparatus - Google Patents

Plastic optical element material, plastic optical element obtained using the same, and optical pickup apparatus Download PDF

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Yasumitsu Fujino
泰光 藤野
Hiroko Omori
寛子 大森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic optical element material that exhibits enhanced light stability and excellent transparency and can maintain the properties for long hours, a plastic optical element obtained using the same, and an optical pickup apparatus having good pickup properties obtained using the plastic optical element. <P>SOLUTION: The plastic optical element material is a resin composition comprising an oligosiloxane-modified norbornene resin obtained by ring-opening metathesis polymerization of a mixture of a norbornene monomer having a thioacetal structure with an oligosiloxane compound bearing a vinyl group and subsequent conversion of a carbon-carbon double bond in the molecular chain into a single bond. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラスチック製の光学素子等に好適に用いられるプラスチック光学素子材料、これを用いたプラスチック製光学素子、及びこのプラスチック製光学素子を適用した光ピックアップ装置に関するものである。   The present invention relates to a plastic optical element material suitably used for a plastic optical element and the like, a plastic optical element using the same, and an optical pickup device to which the plastic optical element is applied.

従来、MO、CD、DVDといった光情報記録媒体(以下、媒体と略記)に対して、情報の読み取りや記録を行うプレーヤー、レコーダー、ドライブといった記録機器には、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。   2. Description of the Related Art Conventionally, recording devices such as a player, a recorder, and a drive that read and record information on an optical information recording medium (hereinafter abbreviated as a medium) such as MO, CD, and DVD are 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 element of the medium. And an optical element such as a lens for condensing light.

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。光学素子の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 because it can be manufactured at low cost by means such as injection molding. As plastics to which optical elements can be applied, copolymers of cyclic olefins and α-olefins (for example, see Patent Document 1) are 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, for example, 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, the optical pickup device has a configuration corresponding to the difference in the shape of both media and the wavelength of light to be applied. It is necessary to. In this case, it is preferable from the viewpoint of cost and pickup characteristics that the optical element unit is common to any medium.

また、近年、CDやDVDよりも高い密度で情報を記録できる媒体として、CD(λ=780nm)やDVD(λ=635、650nm)で用いるよりも短い波長で情報の記録、再生を行うBlu−ray Disc等の媒体や、これらの媒体で情報の読み書きを行う情報機器の開発が新たに行われている。   In recent years, as a medium capable of recording information at a higher density than CD and DVD, Blu-ray which records and reproduces information at a shorter wavelength than that used in CD (λ = 780 nm) and DVD (λ = 635, 650 nm). Development of new media such as ray discs and information devices for reading and writing information on these media is underway.

しかしながら、Blu−ray Disc等の所謂次世代DVDでは、情報の記録、再生には波長400nm付近の光を用いるため、上記特許文献1に記載された熱可塑性樹脂で構成された光学素子では、短波長の光照射やそれに伴う熱の影響を受け、それ自体が白濁したり、光学面が変形したりして光や熱に対する耐久性に劣るという課題を抱えている。   However, in so-called next-generation DVDs such as Blu-ray Discs, light having a wavelength of around 400 nm is used for recording and reproducing information, so that an optical element composed of a thermoplastic resin described in Patent Document 1 is short. Under the influence of light irradiation of the wavelength and the heat accompanying it, there is a problem that it itself becomes cloudy or the optical surface is deformed, resulting in poor durability against light and heat.

一方、透明性が高く光学的に優れた性質を有し、かつ光に対する耐久性にも優れているといわれる樹脂として、シリコーン系樹脂が知られており、例えば、酸素透過性を有するコンタクトレンズや可変焦点レンズ等特殊な用途にゴム状ポリジメチルシロキサンが応用されているが、これらは機械的強度が求められるレンズ、プリズム等の一般的な光学素子への適用は困難であった。これに対し、近年、ラダー型シルセスキオキサン骨格を有するシリコーン系光学樹脂を用いた光学素子が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、特許文献2で提案されているラダー型シルセスキオキサン骨格を有するシリコーン系光学樹脂は、前記のような400nm付近の光を用いる光学素子へ適用するには耐熱性が未だ不十分であり、光に対する耐久性とともに高い耐熱性を満足するプラスチック製光学素子材料が未だ得られていないのが現状である。
特開2002−105131号公報 特開2004−354547号公報
On the other hand, silicone resins are known as resins that are highly transparent and have optically superior properties and are also said to have excellent durability against light. For example, contact lenses having oxygen permeability and Rubber-like polydimethylsiloxane has been applied to special uses such as variable focus lenses, but these have been difficult to apply to general optical elements such as lenses and prisms that require mechanical strength. On the other hand, in recent years, an optical element using a silicone-based optical resin having a ladder-type silsesquioxane skeleton has been proposed (for example, see Patent Document 2). However, the silicone-based optical resin having a ladder-type silsesquioxane skeleton proposed in Patent Document 2 is still insufficient in heat resistance to be applied to the optical element using light of around 400 nm as described above. However, at present, a plastic optical element material satisfying high heat resistance as well as durability against light has not yet been obtained.
JP 2002-105131 A JP 2004-354547 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、光安定性を向上させ、透明性に優れ、かつその特性を長時間にわたって維持することができるプラスチック光学素子材料、これを用いたプラスチック製光学素子(以下、単に光学素子ともいう)、及びそれを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置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 improve the light stability, to have excellent transparency, and to maintain the characteristics for a long time, and to use this plastic optical element material. It is an object of the present invention to provide a plastic optical element (hereinafter also simply referred to as an optical element) and an optical pickup device using the plastic optical element having good pickup 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.

1.下記一般式(1)で表されるオリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂を含有する樹脂組成物であることを特徴とするプラスチック光学素子材料。   1. A plastic optical element material, which is a resin composition containing an oligosiloxane-modified norbornene resin represented by the following general formula (1).

Figure 2008247942
Figure 2008247942

〔式中、R1〜R18は各々水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、シアノ基、アミド基またはイミド基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R17とR18は互いに結合して、単環または多環の環構造を形成していてもよい。R19は水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基を表し、R20は単結合または2価の有機基を表し、Aはオリゴシロキサン基を表す。aは0〜2の整数を、nは10〜1,000,000の整数を表す。〕
2.前記一般式(1)で表されるオリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂が有するオリゴシロキサン基(A)が、下記一般式(2)で表されるTn構造単位及び下記一般式(3)で表されるDm構造単位を含む下記一般式(4)で表される基であることを特徴とする前記1に記載のプラスチック光学素子材料。
Wherein R 1 to R 18 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, an amide Represents a group or an imide group and may be the same or different. R 17 and R 18 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic ring structure. R 19 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 20 represents a single bond or a divalent organic group, and A represents an oligosiloxane group. a represents an integer of 0 to 2, and n represents an integer of 10 to 1,000,000. ]
2. The oligosiloxane group (A) of the oligosiloxane-modified norbornene resin represented by the general formula (1) is represented by the T n structural unit represented by the following general formula (2) and the following general formula (3). 2. The plastic optical element material as described in 1 above, which is a group represented by the following general formula (4) containing a Dm structural unit.

一般式(2)
m構造単位:R26Si(OH)3-nn/2
一般式(3)
n構造単位:R27Si(OH)2-mm/2
〔式中、nは1〜3の整数を表し、mは1または2を表す。R26、R27は各々水素原子または置換基を表す。〕
一般式(4)
−(T3 pl qo r
〔式中、Tは上記一般式(3)で表されるSiのシロキサン結合の数が3であることを表し、Dは上記一般式(2)で表されるSiのシロキサン結合の数が2であることを表す。lは1または2、oは1または2を表し、pは4〜20の整数、q、rは各々0〜20の整数を表し、p+q+r≧6である。〕
3.前記樹脂組成物は、反応性基を有する無機微粒子及び2つ以上の反応性基を有する多官能性化合物を重合反応させて得られる重合体を含むことを特徴とする前記1または2に記載のプラスチック光学素子材料。
General formula (2)
D m structural units: R 26 Si (OH) 3 -n O n / 2
General formula (3)
T n structural units: R 27 Si (OH) 2 -m O m / 2
[Wherein, n represents an integer of 1 to 3, and m represents 1 or 2. R 26 and R 27 each represents a hydrogen atom or a substituent. ]
General formula (4)
- (T 3 p T l q D o r)
[In the formula, T represents that the number of Si siloxane bonds represented by the general formula (3) is 3, and D represents the number of Si siloxane bonds represented by the general formula (2) is 2. It represents that. l represents 1 or 2, o represents 1 or 2, p represents an integer of 4 to 20, q and r each represents an integer of 0 to 20, and p + q + r ≧ 6. ]
3. 3. The resin composition according to 1 or 2 above, wherein the resin composition comprises a polymer obtained by polymerizing an inorganic fine particle having a reactive group and a polyfunctional compound having two or more reactive groups. Plastic optical element material.

4.前記反応性基を有する無機微粒子が無機酸化物であって、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基及びメルカプト基から選ばれる少なくとも1種の反応性基を有することを特徴とする前記3に記載のプラスチック光学素子材料。   4). The inorganic fine particles having a reactive group are inorganic oxides and have at least one reactive group selected from a vinyl group, a (meth) acryloyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, and a mercapto group. 4. The plastic optical element material as described in 3 above.

5.前記1〜4のいずれか1項に記載のプラスチック光学素子材料を用い、光学面に微細構造が設けられていることを特徴とするプラスチック製光学素子。   5. 5. A plastic optical element using the plastic optical element material according to any one of 1 to 4 above, wherein a fine structure is provided on an optical surface.

6.前記プラスチック光学素子材料を用いて成形された厚さ3mmの成形体の波長400nmにおける光線透過率が85%以上であることを特徴とする前記5に記載のプラスチック製光学素子。   6). 6. The plastic optical element as described in 5 above, wherein the light transmittance at a wavelength of 400 nm of a molded article having a thickness of 3 mm molded using the plastic optical element material is 85% or more.

7.集光機能を有する集光装置に用いられることを特徴とする前記5または6に記載のプラスチック製光学素子。   7. 7. The plastic optical element as described in 5 or 6 above, which is used in a light collecting device having a light collecting function.

8.光情報記録媒体に対して情報の再生及び記録のいずれかを行う光ピックアップ装置であって、光を出射する光源と該光源から出射された光の該光情報記録媒体への照射及び該光情報記録媒体で反射される光の集光のいずれかを行う光学素子ユニットとを備え、かつ該光学素子ユニットが、前記5〜7のいずれか1項に記載のプラスチック製光学素子を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。   8). An optical pickup device that performs either reproduction or recording of information on an optical information recording medium, the light source emitting light, the irradiation of the light emitted from the light source to the optical information recording medium, and the optical information And an optical element unit that collects light reflected by the recording medium, and the optical element unit includes the plastic optical element described in any one of 5 to 7 above. Optical pickup device.

9.前記光源が、波長390〜420nmの光を出射することを特徴とする前記8に記載の光ピックアップ装置。   9. 9. The optical pickup device as described in 8 above, wherein the light source emits light having a wavelength of 390 to 420 nm.

本発明の上記手段により、光安定性を向上させ、透明性に優れ、かつその特性を長時間に亘って維持することができる、プラスチック光学素子材料、これを用いたプラスチック製光学素子、及びそれを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置を提供することができた。   By the above-mentioned means of the present invention, a plastic optical element material, a plastic optical element using the same, and a plastic optical element that can improve the light stability, have excellent transparency, and maintain the characteristics for a long time, and the same It was possible to provide an optical pickup device having good pickup characteristics using the.

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.

本発明のプラスチック光学素子材料は、前記一般式(1)で表されるオリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂を含有する樹脂組成物であることを特徴とする。この特徴は、請求項1〜9に係る発明に共通する技術的特徴である。   The plastic optical element material of the present invention is a resin composition containing an oligosiloxane-modified norbornene resin represented by the general formula (1). This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 9.

請求項1〜4にそれぞれ記載の発明における光学素子に適用されるプラスチック光学素子材料は、オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂の少なくとも1種を含む樹脂組成物、あるいは更に反応性基を有する無機微粒子の少なくとも1種、及び多官能性化合物の少なくとも1種を重合反応させて得られる重合体を含む樹脂組成物であることを特徴としている。   The plastic optical element material applied to the optical element in each of the inventions according to claims 1 to 4 is at least a resin composition containing at least one oligosiloxane-modified norbornene resin, or at least inorganic fine particles having a reactive group. It is characterized by being a resin composition containing a polymer obtained by polymerizing at least one of one kind and a polyfunctional compound.

ノルボルネン系樹脂は透明性が高く光学特性に優れた樹脂ではあるが、近年の光学機器の機能の高度化に対し、光学素子に対する物性の高度化や、より高い信頼性が求められてきている。特に光学特性の環境変動は大きな課題となっており、線膨張係数の低減や、耐熱性の向上といった物性改善が要求されている。   Although norbornene-based resins are resins having high transparency and excellent optical properties, in recent years, with the advancement of functions of optical devices, higher physical properties for optical elements and higher reliability have been demanded. In particular, environmental fluctuations in optical characteristics are a major issue, and improvements in physical properties such as reduction in linear expansion coefficient and improvement in heat resistance are required.

これに対し、ノルボルネン骨格に結合する環構造を種々検討し、チオアセタール構造を導入したノルボルネン系樹脂をオリゴシロキサン基で変性した熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物を用いて製造された光学素子は、高い光線透過率を有すると共に光照射に対する安定化効果が高く、例えば、400nm付近の短波長の光の照射を継続的に受けても白濁や屈折率の変動が抑えられ、更に、例えば、85℃前後の高温環境下における光学面の変形を長時間抑制できることを見出した。つまり、光学素子の光安定性と熱安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することが可能な素子を製造することができることが判明した。更に、前記樹脂組成物を、反応性基を有する無機微粒子の少なくとも1種、及び2つ以上の反応性基を有する多官能性化合物の少なくとも1種を重合反応させて得られる重合体を含む樹脂組成物とすることで、より安定性の高い素子を製造することができる。   In contrast, an optical element manufactured by using a resin composition containing a thermoplastic resin obtained by modifying a norbornene-based resin introduced with a thioacetal structure with an oligosiloxane group by examining various ring structures bonded to the norbornene skeleton, It has a high light transmittance and a high stabilization effect against light irradiation. For example, even when continuously irradiated with light having a short wavelength of about 400 nm, white turbidity and change in refractive index can be suppressed. It was found that the deformation of the optical surface under the high temperature environment before and after can be suppressed for a long time. That is, it has been found that the optical stability and thermal stability of the optical element can be improved, and an element capable of maintaining the characteristics for a long time can be manufactured. Further, a resin comprising a polymer obtained by subjecting the resin composition to a polymerization reaction of at least one kind of inorganic fine particles having a reactive group and at least one kind of a polyfunctional compound having two or more reactive groups. By using the composition, a more stable device can be produced.

請求項5に記載の発明によれば、少なくとも1つの光学面に微細構造が設けられているもので、この光学素子は請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラスチック光学素子材料を用いて成形されることから、光や熱といった環境変動に対して高い形状安定性を有しており、微細構造に変形を生じるといったことを適正に抑制することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, at least one optical surface is provided with a fine structure, and this optical element uses the plastic optical element material according to any one of the first to fourth aspects. Therefore, it has high shape stability with respect to environmental fluctuations such as light and heat, and can appropriately suppress the deformation of the fine structure.

請求項6に記載の発明によれば、本発明のプラスチック光学素子材料を用いて成形された厚さ3mmの成形体は、高い形状安定性を有し、高エネルギーの波長400nm付近の光を透過させても当該成形体に白濁、屈折率の変動や変形等が生じるのを抑えることができる。これにより、波長400nm付近における光線透過率は85%以上とすることができる。従って、例えば、Blu−ray Discのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対する光学素子として好適に用いることができる。   According to the sixth aspect of the present invention, a molded body having a thickness of 3 mm molded using the plastic optical element material of the present invention has high shape stability and transmits light having a wavelength of about 400 nm with high energy. Even if it makes it, it can suppress that the clouding, the fluctuation | variation of a refractive index, a deformation | transformation, etc. arise in the said molded object. Thereby, the light transmittance in the vicinity of a wavelength of 400 nm can be 85% or more. Therefore, for example, it can be suitably used as an optical element for an optical information recording medium having a high information density such as Blu-ray Disc.

請求項7に記載の発明によれば、集光機能を有する集光装置に光学素子を用いても、当該光学素子は高い形状安定性を有しているので、光学素子の光学特性を低下させるといったことがなくなる。即ち、光学素子に対して集光により高いエネルギーが付与されても、当該光学素子の有する高い形状安定性によって、光学素子の変形を長時間に亘って抑制することが可能となり、光学素子の光学特性の低下を防止することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, even if an optical element is used in a condensing device having a condensing function, the optical element has high shape stability, so that the optical characteristics of the optical element are deteriorated. Such a thing disappears. In other words, even when high energy is applied to the optical element by focusing, the high shape stability of the optical element makes it possible to suppress deformation of the optical element over a long period of time. It is possible to prevent deterioration of characteristics.

請求項8に記載の発明によれば、オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂を含む樹脂組成物、及びこれに反応性基を有する無機微粒子、多官能性化合物とを含有し、これらを重合反応させて得られる重合体を含む樹脂組成物である本発明のプラスチック光学素子材料を用いて製造される光学素子であるため、光照射に対する安定化効果が高く、例えば、400nm付近の短波長の光の照射を継続的に受けても、白濁や屈折率の変動が抑えられる。   According to the eighth aspect of the present invention, the resin composition containing the oligosiloxane-modified norbornene resin, the inorganic fine particles having a reactive group, and the polyfunctional compound are contained in the resin composition, and these are polymerized. Since the optical element is manufactured using the plastic optical element material of the present invention, which is a resin composition containing a polymer to be produced, it has a high stabilizing effect against light irradiation, for example, irradiation with light having a short wavelength around 400 nm. Even if it is continuously received, the cloudiness and refractive index fluctuation can be suppressed.

また、例えば、85℃前後の高温環境下における光学面の変形を長時間に亘って抑制することができる。つまり、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することができる。従って、例えば、Blu−ray Discのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間に亘って良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。   Further, for example, the deformation of the optical surface in a high temperature environment of around 85 ° C. can be suppressed for a long time. That is, the light stability of the optical element can be improved, and the characteristics can be maintained for a long time. Therefore, for example, information can be read / written with good pickup characteristics over a long period of time on an optical information recording medium having a high information density such as a Blu-ray Disc, and the optical pickup device is reliable. You can get something expensive.

請求項9に記載の発明によれば、光源から出射される光の波長は、390〜420nmである。即ち、例えば、Blu−ray Discのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した390〜420nmという範囲の光を透過する場合でも、本発明における光学素子に適用される樹脂組成物は、オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂、あるいはこれに反応性基を有する無機微粒子、多官能性化合物とを共重合させて得られる重合体を含む樹脂組成物であるため、白濁や屈折率の変動といった光学素子の劣化を防止することができる。これにより光学素子の寿命を延ばして、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。   According to invention of Claim 9, the wavelength of the light radiate | emitted from a light source is 390-420 nm. That is, for example, even when transmitting light in the range of 390 to 420 nm corresponding to an optical information recording medium having a high information density such as Blu-ray Disc, the resin composition applied to the optical element in the present invention is Optical element such as white turbidity and change in refractive index because it is a resin composition containing an oligosiloxane-modified norbornene resin, or a polymer obtained by copolymerizing inorganic fine particles having a reactive group and a polyfunctional compound. Can be prevented. Thereby, the lifetime of the optical element can be extended, and a highly reliable optical pickup device can be obtained.

本発明のプラスチック製光学素子に適用されるプラスチック光学素子材料は、オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂、あるいはこれに反応性基を有する無機微粒子、多官能性化合物とを共重合させて得られる重合体を含む樹脂組成物であることを特徴としている。一般に、プラスチック製の光学材料はガラスやセラミックスといった無機材料と比較すると、その性質上熱膨張係数が大きいため、高温環境下で使用される用途においては素子の形状変化が大きな問題となる。   The plastic optical element material applied to the plastic optical element of the present invention is a polymer obtained by copolymerizing an oligosiloxane-modified norbornene resin, or inorganic fine particles having a reactive group, or a polyfunctional compound. It is the resin composition containing. In general, optical materials made of plastic have a larger coefficient of thermal expansion than inorganic materials such as glass and ceramics, so that the change in the shape of the element becomes a big problem in applications used in a high temperature environment.

これに対し、本発明者等は上記問題を解決するため鋭意検討した結果、上述した本発明のプラスチック光学素子材料を用いることで、例えば、85℃前後の高温環境下においても光学面の変形を長時間抑制できることを見出した。更に、例えば、400nm付近の短波長の光の照射を継続的に受けても透明性を維持し白濁や屈折率の変動が抑えられる等、光照射に対する安定化効果が高く、光学素子の熱安定性と光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することが可能な素子を製造することができることが判明した。   On the other hand, as a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have used the above-described plastic optical element material of the present invention, so that, for example, the optical surface can be deformed even in a high temperature environment of around 85 ° C. It was found that it can be suppressed for a long time. Furthermore, for example, it has high stabilization effect against light irradiation, such as maintaining transparency and suppressing white turbidity and refractive index fluctuations even when continuously irradiated with light having a short wavelength of around 400 nm. It has been found that an element capable of improving the properties and light stability and capable of maintaining the characteristics for a long time can be manufactured.

以下、本発明とその構成要素等について、更に詳細な説明を行う。   Hereinafter, the present invention and its components will be described in more detail.

《オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂》
本発明に係るオリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂は、下記一般式(5)で表されるチオアセタール構造を有するノルボルネン系モノマーと、下記一般式(6)で表されるビニル基を有するオリゴシロキサン化合物の混合物を開環メタセシス重合させた後、分子鎖中の炭素−炭素二重結合を単結合に変換することによって得られる。
<Oligosiloxane modified norbornene resin>
The oligosiloxane-modified norbornene resin according to the present invention comprises a norbornene monomer having a thioacetal structure represented by the following general formula (5) and an oligosiloxane compound having a vinyl group represented by the following general formula (6). It is obtained by subjecting the mixture to ring-opening metathesis polymerization and then converting the carbon-carbon double bond in the molecular chain to a single bond.

Figure 2008247942
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上記一般式(5)において、R1〜R18は各々水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、シアノ基、アミド基またはイミド基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R17とR18は互いに結合して単環、または多環の環構造を形成していてもよい。 In the general formula (5), R 1 to R 18 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, It represents a cyano group, an amide group or an imide group and may be the same or different. R 17 and R 18 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic ring structure.

一般式(6)
CH2=CR23(R24)−(T3 pl qo r
上記一般式(6)において、T3 pl qo r構造は、下記一般式(2)で表されるTn構造単位及び下記一般式(3)で表されるDm構造単位からなる基で、
一般式(2)
26Si(OH)3-nn/2
一般式(3)
27Si(OH)2-mm/2
上記一般式(2)、(3)において、nは1〜3の整数を表し、mは1または2を表す。R26、R27はそれぞれ水素原子または置換基を表す。
General formula (6)
CH 2 = CR 23 (R 24 ) - (T 3 p T l q D o r)
In the general formula (6), T 3 p T l q D o r structure from D m structural unit represented by T n and a structural unit represented by the following general formula represented by the following general formula (2) (3) In the group
General formula (2)
R 26 Si (OH) 3-n O n / 2
General formula (3)
R 27 Si (OH) 2-m O m / 2
In the general formulas (2) and (3), n represents an integer of 1 to 3, and m represents 1 or 2. R 26 and R 27 each represent a hydrogen atom or a substituent.

23は水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、R24は単結合又は2価の有機基であり、lは1または2、oは1または2の整数、pは4〜20の整数、q、rは0〜20の整数を表す。 R 23 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 24 is a single bond or a divalent organic group, l is 1 or 2, o is an integer of 1 or 2, and p is The integer of 4-20, q, r represents the integer of 0-20.

前記オリゴシロキサン基は、Tレジンとも呼ばれるもので、通常のシリカが(SiO2)の式で表されるのに対し、(RSiO3/2)で表される化合物であり、通常はテトラエトキシシランに代表されるテトラアルコキシシラン(Si(OR′)4)の1つのアルコキシ基をアルキル基またはアリール基に置き換えた(RSi(OR′)3)化合物の加水分解−重縮合で合成されるポリシロキサンであり、分子配列の形状としては、無定形、ラダー状、籠状(縮合ケージ状)が知られている。具体的にはT3 8:(RSiO3/28の化学式で表されるタイプ((4)−1)、T3 10:(RSiO3/210の化学式で表されるタイプ((4)−2)、T3 12:(RSiO3/212の化学式で表されるタイプ((4)−3)、T3 14:(RSiO3/214の化学式で表されるタイプ((4)−4、(4)−5)及びT3 16:(RSiO3/216の化学式で表されるタイプ((4)−6、(4)−7)等が知られている。これらは、前記一般式(2)においてn=3で表される、即ちT3構造のみから構成されている。(4)−1〜(4)−7で表される各オリゴシロキサン基の構造を、以下に示す。 The oligosiloxane group is also called a T-resin, and is a compound represented by (RSiO 3/2 ), whereas ordinary silica is represented by the formula (SiO 2 ), usually tetraethoxysilane. Polysiloxane synthesized by hydrolysis-polycondensation of (RSi (OR ′) 3 ) compound in which one alkoxy group of tetraalkoxysilane (Si (OR ′) 4 ) represented by formula (1) is replaced with an alkyl group or an aryl group As the shape of the molecular arrangement, an amorphous shape, a ladder shape, and a cage shape (condensed cage shape) are known. Specifically, the type represented by the chemical formula of T 3 8 : (RSiO 3/2 ) 8 ((4) -1), the type represented by the chemical formula of T 3 10 : (RSiO 3/2 ) 10 (( 4) -2), a type represented by a chemical formula of T 3 12 : (RSiO 3/2 ) 12 ((4) -3), a type represented by a chemical formula of T 3 14 : (RSiO 3/2 ) 14 Types ((4) -6, (4) -7) represented by the chemical formulas of ((4) -4, (4) -5) and T 3 16 : (RSiO 3/2 ) 16 are known. Yes. These are represented by n = 3 in the general formula (2), that is, composed of only the T 3 structure. The structure of each oligosiloxane group represented by (4) -1 to (4) -7 is shown below.

Figure 2008247942
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Figure 2008247942
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これらは完全縮合ケージと呼ばれているが、この他にも一般式(4)中、q≠0あるいはr≠0である不完全縮合ケージと呼ばれるタイプも知られており、本発明においてはいずれのタイプの化合物も使用することができる。不完全縮合ケージと呼ばれるタイプの具体例としては、T3 62 2で表されるタイプ((4)−8)、T3 622で表されるタイプ((4)−9)、T3 62 2で表されるタイプ((4)−10)が挙げられる。 These are called complete condensation cages. In addition, in general formula (4), a type called incomplete condensation cage in which q ≠ 0 or r ≠ 0 is also known. These types of compounds can also be used. Specific examples of the type called incomplete condensation cage include a type represented by T 3 6 T 2 2 ((4) -8) and a type represented by T 3 6 T 2 D 2 ((4) -9. ) And T 3 6 D 2 2 ((4) -10).

3 62 2については、前記一般式(2)のT3構造が6個と前記一般式(2)においてn=2で表される即ちT2構造が2個とからなり、T3 622については、前記T3構造が6個、前記T2構造が1個、及び前記一般式(3)においてm=2で表される即ちD2構造1個とからなり、更にT3 62 2については、前記T3構造が6個と前記D2構造2個とからなる。 T 3 for 6 T 2 2 consists n = ie T 2 structure represented by 2 are two and in the general formula (2) T 3 structure 6 in the general formula (2), T 3 6 T 2 D 2 is composed of 6 T 3 structures, 1 T 2 structure, and m = 2 in the general formula (3), that is, 1 D 2 structure. For T 3 6 D 2 2 , the T 3 structure consists of 6 pieces and the D 2 structure 2 pieces.

(4)−8〜(4)−10で表される各オリゴシロキサン基の構造を、以下に示す。   The structure of each oligosiloxane group represented by (4) -8 to (4) -10 is shown below.

Figure 2008247942
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本発明に係るオリゴシロキサン化合物を表す前記一般式(6)において、構成される構造単位を示す一般式(2)及び一般式(3)中のR26、R27で示される置換基としては、水素原子や、メチル基、エチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、イソプロピル基、2−エチルヘキシル基、t−ブチル基、2−クロロエチル基、メタクリロキシプロピル基、アリル基、3−アミノプロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−グリシドキシプロピル基等のアルキル基、あるいはフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、フェナントリル基等アリール基等の芳香族基を表す。これらオリゴシロキサン化合物は複数種を併用して用いてもよい。 In the general formula (6) representing the oligosiloxane compound according to the present invention, the substituents represented by R 26 and R 27 in the general formula (2) and the general formula (3) representing the structural unit are as follows: Hydrogen atom, methyl group, ethyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, isopropyl group, 2-ethylhexyl group, t-butyl group, 2-chloroethyl group, methacryloxypropyl group, allyl group, 3-aminopropyl group, 3- An alkyl group such as a mercaptopropyl group or a 3-glycidoxypropyl group, or an aromatic group such as an aryl group such as a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, or a phenanthryl group is represented. These oligosiloxane compounds may be used in combination of two or more.

本発明に用いられるメタセシス重合触媒は、ノルボルネン系モノマーをメタセシス開環重合させることができれば特に限定はされない。メタセシス重合触媒としては、周期表第4〜8族遷移金属カルベン錯体触媒や、遷移金属化合物と助触媒としてのアルキル化剤又はルイス酸との組み合わせによる開環メタセシス重合触媒が挙げられる。これらの中でも触媒活性が高いことから、周期表第4〜8族遷移金属カルベン錯体触媒を用いることが好ましく、特にルテニウムカルベン錯体触媒を用いることが好ましい。一方、遷移金属化合物とアルキル剤又はルイス酸との組み合わせによる触媒における遷移金属化合物としては、例えば、MoCl4、MoBr2、MoBr3、MoBr4、WCl2、WBr2、WCl4、WBr4、WCl5、WBr5等が挙げられ、助触媒としては、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、n−ブチルリチウムメチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド等が挙げられ、はルイス酸としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、テトラメチルスズ、テトラエチルスズ、テトラブチルスズ等が挙げられる。開環メタセシス重合触媒の使用量は、触媒の除去の容易性及び重合活性の観点から、ノルボルネン系モノマー1molに対して0.1〜0.0000001molが好ましく、より好ましくは0.01〜0.0000005mol、特に好ましくは0.001〜0.000001molである。 The metathesis polymerization catalyst used in the present invention is not particularly limited as long as the norbornene-based monomer can be subjected to metathesis ring-opening polymerization. Examples of the metathesis polymerization catalyst include a group 4-8 transition metal carbene complex catalyst in the periodic table, and a ring-opening metathesis polymerization catalyst using a combination of a transition metal compound and an alkylating agent or a Lewis acid as a promoter. Among these, since the catalytic activity is high, it is preferable to use a group 4-8 transition metal carbene complex catalyst of the periodic table, and it is particularly preferable to use a ruthenium carbene complex catalyst. On the other hand, as the transition metal compound in the catalyst by the combination of the transition metal compound and the alkyl agent or Lewis acid, for example, MoCl 4 , MoBr 2 , MoBr 3 , MoBr 4 , WCl 2 , WBr 2 , WCl 4 , WBr 4 , WCl 4 , WCl 5 , WBr 5 and the like, and examples of the co-catalyst include methyl lithium, ethyl lithium, n-butyl lithium methyl magnesium chloride, methyl magnesium bromide and the like, and Lewis acids include trimethyl aluminum, triethyl aluminum, Examples include triisopropylaluminum, tetramethyltin, tetraethyltin, and tetrabutyltin. The amount of the ring-opening metathesis polymerization catalyst used is preferably 0.1 to 0.0000001 mol, more preferably 0.01 to 0.0000005 mol with respect to 1 mol of the norbornene-based monomer, from the viewpoint of ease of catalyst removal and polymerization activity. The amount is particularly preferably 0.001 to 0.000001 mol.

オリゴシロキサンにより変性されたノルボルネン系開環メタセシス重合体中の炭素−炭素二重結合を水素化し単結合に変換するには、水素化触媒存在下に水素ガスを用いて水素化反応させることによって行われる。上記水素化反応に用いられる触媒は、不均一系触媒、均一系触媒等、特に限定はされず、オレフィン化合物の水素化反応に一般的に用いられる触媒を使用することができる。不均一系触媒としては、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、ニッケル等の金属を、活性炭、シリカ、アルミナ等に担持させた触媒が挙げられ、具体的にはパラジウム/活性炭、パラジウム/シリカ、パラジウム/アルミナ、白金/活性炭、白金/アルミナ、ロジウム/活性炭、ルテニウム/活性炭、ニッケル/シリカ等が挙げられる。均一系触媒としては、ジクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム、前記開環メタセシス重合に用いられる触媒として記載したルテニウムカルベン錯体、ルテニウム錯体触媒等が挙げられる。これらの中で、炭素−炭素二重結合を選択的に水素化できることから、ロジウム錯体触媒、ルテニウム錯体触媒及びパラジウム/活性炭等のパラジウム担持触媒を用いることが好ましい。   Hydrogenation of a carbon-carbon double bond in a norbornene-based ring-opening metathesis polymer modified with oligosiloxane into a single bond is carried out by hydrogenation using hydrogen gas in the presence of a hydrogenation catalyst. Is called. The catalyst used for the hydrogenation reaction is not particularly limited, such as a heterogeneous catalyst or a homogeneous catalyst, and a catalyst generally used for a hydrogenation reaction of an olefin compound can be used. Examples of the heterogeneous catalyst include catalysts in which metals such as palladium, platinum, rhodium, ruthenium, and nickel are supported on activated carbon, silica, alumina, and the like. Specifically, palladium / activated carbon, palladium / silica, palladium / Alumina, platinum / activated carbon, platinum / alumina, rhodium / activated carbon, ruthenium / activated carbon, nickel / silica and the like can be mentioned. Examples of the homogeneous catalyst include dichlorotris (triphenylphosphine) rhodium, the ruthenium carbene complex described as the catalyst used for the ring-opening metathesis polymerization, a ruthenium complex catalyst, and the like. Among these, it is preferable to use a palladium-supported catalyst such as a rhodium complex catalyst, a ruthenium complex catalyst, and palladium / activated carbon because a carbon-carbon double bond can be selectively hydrogenated.

《反応性基を有する無機微粒子》
本発明において用いられる無機微粒子としては、無機酸化物微粒子が挙げられ、具体的には、例えば、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、硫酸塩等を挙げることができる。
<< Inorganic fine particles with reactive groups >>
Examples of the inorganic fine particles used in the present invention include inorganic oxide fine particles. Specifically, for example, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, magnesium oxide, oxide Calcium, strontium oxide, barium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, indium oxide, tin oxide, lead oxide, complex oxides composed of these oxides such as lithium niobate, potassium niobate, lithium tantalate, etc. And phosphates and sulfates formed in combination with these oxides.

これら無機微粒子は樹脂中に分散された状態で存在するため、これを含むプラスチック光学素子材料を光学素子に適用する場合は、透明性を確保する上で平均粒子径が1nm以上、50nm以下が好ましい。更に好ましくは1nm以上、30nm以下、あるいは1nm以上、20nm以下がより好ましく、最も好ましくは1nm以上、10nm以下である。平均粒子径が1nm以上であると、製造時における無機微粒子の分散が容易であるため所望の性能が得られ易く、また平均粒子径が50nm以下であれば、得られるプラスチック光学素子材料が濁ることが無く透明性が維持され、光線透過率が70%以上となる。ここで言う平均粒子径とは、粒子と同体積の球に換算した時の直径と定義する。   Since these inorganic fine particles exist in a state of being dispersed in the resin, when a plastic optical element material containing the inorganic fine particles is applied to an optical element, the average particle diameter is preferably 1 nm or more and 50 nm or less in order to ensure transparency. . More preferably, it is 1 nm or more and 30 nm or less, or more preferably 1 nm or more and 20 nm or less, and most preferably 1 nm or more and 10 nm or less. If the average particle size is 1 nm or more, the desired performance can be easily obtained because the dispersion of inorganic fine particles is easy at the time of production, and if the average particle size is 50 nm or less, the resulting plastic optical element material becomes cloudy. Transparency is maintained, and the light transmittance is 70% or more. The average particle diameter here is defined as the diameter when converted to a sphere having the same volume as the particles.

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、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。   The shape of the inorganic fine particles is not particularly limited, but preferably spherical fine particles are used. Further, the particle size distribution is not particularly limited, but those having a relatively narrow distribution than those having a wide distribution are preferably used.

本発明で用いられる無機微粒子は、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基、メルカプト基等の反応性基を有するシランカップリング剤と無機微粒子を混合し、これを加水分解させて両者を結合させて反応性基を導入した無機微粒子であって、これと多官能性化合物との混合組成物中で反応、硬化させ、樹脂中に均一に分散させることによって硬化樹脂の透明性を確保することができる。   The inorganic fine particles used in the present invention are prepared by mixing a silane coupling agent having a reactive group such as a vinyl group, a (meth) acryloyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, a mercapto group and the inorganic fine particles, and hydrolyzing them. Inorganic fine particles in which a reactive group is introduced by bonding both, reacting and curing in a mixed composition of this and a polyfunctional compound, and by dispersing uniformly in the resin, the transparency of the cured resin is improved. Can be secured.

用いられるシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。これら無機微粒子は複数種を併用して用いてもよい。   Examples of the silane coupling agent used include vinyltriacetoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, and γ-glycid. Examples include xylpropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane. These inorganic fine particles may be used in combination of plural kinds.

《多官能性化合物》
本発明で用いられる多官能性化合物としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基、メルカプト基等の反応性基を2つ以上有する化合物であって、前記籠状シルセスキオキサン、及び反応性基を有する無機微粒子と反応し、樹脂中に架橋構造を形成するものである。
《Polyfunctional compound》
The polyfunctional compound used in the present invention is a compound having two or more reactive groups such as vinyl group, (meth) acryloyl group, epoxy group, oxetanyl group, mercapto group, etc. It reacts with sun and inorganic fine particles having a reactive group to form a crosslinked structure in the resin.

例えば、多官能(メタ)アクリレートとして(メタ)アクリロイル基を2つ以上有する、ジエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコーリジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等が、多官能エポキシ化合物として、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フタル酸ジグリシジルエステル及びダイマー酸ジグリシジルエステル、トリグリシジルエーテルトリフェニルメタン、テトラグリシジルエーテルテトラフェニルエタン、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、クレゾールノボラックグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラブロムビスフェノールAジグリシジルエーテル等が、多官能オキセタン化合物として、多官能フェノール化合物とオキセタンクロライドの反応生成物、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型、ビフェニル型、カルド型等の2官能オキセタン化合物、トリスフェノールメタン型、トリスクレゾールメタン型等の3官能オキセタン化合物、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、カリックスアレーン型等の多官能オキセタン化合物等が挙げられる。これら多官能性化合物は複数種を併用して用いてもよい。   For example, diethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate having two or more (meth) acryloyl groups as polyfunctional (meth) acrylate Methacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate and the like are polyfunctional epoxy compounds, glycidyl ether type epoxy resins such as bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, resorcinol diglycidyl ether, diglycidyl phthalate, and Dimer acid diglycidyl ester, triglycidyl ether trif Nylmethane, tetraglycidyl ether tetraphenyl ethane, bisphenol S diglycidyl ether, cresol novolac glycidyl ether, triglycidyl isocyanurate, tetrabromobisphenol A diglycidyl ether, etc., as polyfunctional oxetane compounds, reaction of polyfunctional phenol compounds and oxetane chloride Products, for example, bifunctional oxetane compounds such as bisphenol A type, bisphenol F type, bisphenol S type, biphenyl type and cardo type, trifunctional oxetane compounds such as trisphenol methane type and triskresol methane type, phenol novolac type, cresol Examples thereof include polyfunctional oxetane compounds such as novolak type and calixarene type. These polyfunctional compounds may be used in combination of two or more.

《安定剤》
本発明のプラスチック光学素子材料では、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた1種以上の安定剤を追加して添加してもよい。これら安定剤を適宜選択し、プラスチック光学素子材料に添加することで、例えば、400nmといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
<Stabilizer>
In the plastic optical element material of the present invention, one or more stabilizers selected from hindered amine stabilizers, phenol stabilizers, phosphorus stabilizers and sulfur stabilizers may be additionally added. By appropriately selecting these stabilizers and adding them to the plastic optical element material, for example, the white turbidity when continuously irradiating light with a short wavelength such as 400 nm, and the optical characteristic fluctuations such as the refractive index fluctuations can be enhanced. Can be suppressed.

好ましいフェノール系安定剤としては、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等の特開昭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、即ち、ペンタエリスリトールテトラキス(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)等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−トリアジン等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。   As a preferable phenol-based stabilizer, conventionally known ones can be used, 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′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-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, ie pentaerythritol tetrakis (3 Alkyl substitution such as-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate)), triethylene glycol bis (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate) Phenolic compounds; 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bisoctylthio-1,3,5-triazine, 4-bisoctylthio-1,3,5- Triazines such as triazine, 2-octylthio-4,6-bis (3,5-di-t-butyl-4-oxyanilino) -1,3,5-triazine Azine group-containing phenolic compounds; and the like.

また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−オクトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−ベンジルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1−アクロイル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)2,2−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)デカンジオエート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、4−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−1−[2−(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)プロピオンアミド等が挙げられる。   Preferred hindered amine stabilizers include, for example, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate, Bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-octoxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-benzyloxy- 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6) , 6-pentamethyl-4-piperidyl) 2- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-butylmalonate, bis (1-acryloyl-2) 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) 2,2-bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-butylmalonate, bis (1,2,2,6 , 6-pentamethyl-4-piperidyl) decanedioate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, 4- [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) Propionyloxy] -1- [2- (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy) ethyl] -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2-methyl- 2- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) amino-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) propionamide and the like.

また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用されるもの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−オキサイド等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)等のジホスファイト系化合物等が挙げられる。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。 Further, the preferable phosphorus stabilizer 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 (nonyl) Phenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9 Monophosphite compounds such as 1,4-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4'-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl phosphite ), 4,4'-isopropylidene-bis (phenyl - di - alkyl (C 12 -C 15) phospha G) diphosphite compounds such as and the like. 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.

また、好ましいイオウ系安定剤としては、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。   Further, preferable sulfur stabilizers include, for example, dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3- Thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis (β-laurylthio-propionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, etc. It is done.

これらの安定剤の配合量は本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、樹脂組成物100質量部に対して通常0.01〜2質量部、好ましくは0.01〜1質量部である。   Although the compounding quantity of these stabilizers is suitably selected in the range which does not impair the objective of this invention, it is 0.01-2 mass parts normally with respect to 100 mass parts of resin compositions, Preferably it is 0.01-1 mass. Part.

《界面活性剤》
界面活性剤とは、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、プラスチック光学素子材料の白濁を防止する効果を有している。
<Surfactant>
A surfactant is a compound having a hydrophilic group and a hydrophobic group in the same molecule. The surfactant has an effect of preventing white turbidity of the plastic optical element material by adjusting the rate of moisture adhesion to the resin surface and the evaporation rate of moisture from the surface.

界面活性剤の親水基としては、具体的には、ヒドロキシ基、炭素数1以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基等が挙げらる。ここで、アミノ基は1級、2級、3級のいずれであってもよい。界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数6以上のアルキル基、炭素数6以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数6以上のフルオロアルキル基等が挙げられる。ここで、炭素数6以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシル等が挙げられる。芳香環としてはフェニル基等が挙げられる。この界面活性剤は上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも1個ずつ有していればよく、各基を2個以上有していてもよい。   Specific examples of the hydrophilic group of the surfactant include a hydroxy group, a hydroxyalkyl group having 1 or more carbon atoms, a hydroxyl group, a carbonyl group, an ester group, an amino group, an amide group, an ammonium salt, a thiol, a sulfonate, A phosphate, a polyalkylene glycol group, etc. are mentioned. Here, the amino group may be primary, secondary, or tertiary. Specific examples of the hydrophobic group of the surfactant include an alkyl group having 6 or more carbon atoms, a silyl group having an alkyl group having 6 or more carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 6 or more carbon atoms. Here, the alkyl group having 6 or more carbon atoms may have an aromatic ring as a substituent. Specific examples of the alkyl group include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecenyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, myristyl, stearyl, lauryl, palmityl, cyclohexyl and the like. Examples of the aromatic ring include a phenyl group. This surfactant only needs to have at least one hydrophilic group and one hydrophobic group as described above in the same molecule, and may have two or more groups.

このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、ミリスチルジエタノールアミン、2−ヒドロキシエチル−2−ヒドロキシドデシルアミン、2−ヒドロキシエチル−2−ヒドロキシトリデシルアミン、2−ヒドロキシエチル−2−ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ−2−ヒドロキシエチル−2−ヒドロキシドデシルアミン、アルキル(炭素数8〜18)ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル(炭素数8〜18)アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド等が挙げられる。これらの内でも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物またはアミド化合物が好ましく用いられる。本発明ではこれら化合物を2種以上組み合わせて用いてもよい。   More specifically, examples of such surfactants include myristyl diethanolamine, 2-hydroxyethyl-2-hydroxydodecylamine, 2-hydroxyethyl-2-hydroxytridecylamine, 2-hydroxyethyl-2- Hydroxytetradecylamine, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, di-2-hydroxyethyl-2-hydroxydodecylamine, alkyl (8-18 carbon atoms) benzyldimethylammonium chloride, ethylene Examples thereof include bisalkyl (carbon number 8 to 18) amide, stearyl diethanolamide, lauryl diethanolamide, myristyl diethanolamide, palmityl diethanolamide, and the like. Among these, amine compounds or amide compounds having a hydroxyalkyl group are preferably used. In the present invention, two or more of these compounds may be used in combination.

界面活性剤は、プラスチック光学素子材料100質量部に対して0.01〜10質量部添加される。界面活性剤の添加量が0.01質量部以上であれば、温度、湿度の変動に伴う成形物の白濁を効果的に抑えることができる。一方、添加量が10質量部以下であれば、成形物の光透過率が維持でき、光ピックアップ装置へ適用することができる。界面活性剤の添加量は、樹脂組成物100質量部に対して0.05〜5質量部とすることが好ましく、0.3〜3質量部とすることが更に好ましい。   The surfactant is added in an amount of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the plastic optical element material. If the addition amount of the surfactant is 0.01 parts by mass or more, white turbidity of the molded product due to temperature and humidity fluctuations can be effectively suppressed. On the other hand, if the addition amount is 10 parts by mass or less, the light transmittance of the molded product can be maintained, and it can be applied to an optical pickup device. The addition amount of the surfactant is preferably 0.05 to 5 parts by mass, and more preferably 0.3 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition.

《プラスチック光学素子材料の硬化成形方法》
本発明に係る樹脂組成物において、反応性基を有する無機微粒子、及び多官能性化合物を共重合させた重合体を含む場合、これらは紫外線及び電子線照射、あるいは加熱処理のいずれかの操作によって硬化し得るもので、前記オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂と、反応性基を有する無機微粒子、及び多官能性化合物を未硬化の状態で混合させ、更に必要に応じて安定剤、界面活性剤等の添加剤を加えた樹脂組成物を調製した後、硬化させることによって得られる。オリゴシロキサン変性ノルボルネン樹脂の含有量は、樹脂組成物100質量部に対して10〜90質量部とすることが好ましく、20〜70質量部とすることが更に好ましい。無機微粒子の添加量は樹脂組成物100質量部に対して5〜70質量部とすることが好ましく、10〜50質量部とすることが更に好ましい。多官能性化合物の添加量は、樹脂組成物100質量部に対して5〜80質量部とすることが好ましく、10〜60質量部とすることが更に好ましい。
<< Curing and molding method for plastic optical element material >>
When the resin composition according to the present invention includes a polymer obtained by copolymerizing inorganic fine particles having a reactive group and a polyfunctional compound, these can be obtained by either ultraviolet or electron beam irradiation or heat treatment. It can be cured, and the oligosiloxane-modified norbornene-based resin, inorganic fine particles having reactive groups, and polyfunctional compounds are mixed in an uncured state, and if necessary, stabilizers, surfactants, etc. It is obtained by preparing a resin composition to which an additive has been added and then curing it. The content of the oligosiloxane-modified norbornene resin is preferably 10 to 90 parts by mass, more preferably 20 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition. The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 5 to 70 parts by mass, more preferably 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition. The addition amount of the polyfunctional compound is preferably 5 to 80 parts by mass and more preferably 10 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin composition.

硬化前の樹脂組成物を調製するにあたっては、従来公知の方法を採用することができるが、例えば、調製される樹脂組成物の性状が液体状である場合には、各成分を所定量配合した後に溶解混合し、またはミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後にニーダーやロール等で加熱混練して、液体状の硬化性樹脂組成物を得ることができ、また調製される樹脂組成物の性状が固体状である場合は、各成分を所定量配合した後に溶解混合し、またはミキサー、ブレンダー等で均一に混合した後にニーダーやロール等で加熱混練したものを、冷却固化した後粉砕して固体状の樹脂組成物を得ることができる。   In preparing the resin composition before curing, conventionally known methods can be employed. For example, when the properties of the resin composition to be prepared are liquid, a predetermined amount of each component is blended. It can be dissolved and mixed later, or mixed uniformly with a mixer, blender, etc. and then heat-kneaded with a kneader or roll to obtain a liquid curable resin composition, and the properties of the prepared resin composition are In the case of a solid state, each component is mixed and dissolved and mixed, or after being uniformly mixed with a mixer, a blender, etc. and then heated and kneaded with a kneader or a roll, cooled and solidified, and then pulverized into a solid state The resin composition can be obtained.

樹脂組成物を硬化させる方法として、樹脂組成物が紫外線及び電子線硬化性の場合は、透光性の所定形状の金型等に必要に応じて光重合開始剤を添加した樹脂組成物を充填、あるいは基板上に塗布した後、紫外線及び電子線を照射して硬化させればよい。   As a method for curing the resin composition, when the resin composition is ultraviolet ray and electron beam curable, a resin composition with a photopolymerization initiator added as necessary to a light-transmitting mold having a predetermined shape is filled. Alternatively, after coating on the substrate, it may be cured by irradiation with ultraviolet rays and electron beams.

ここで用いられる光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、べンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等の光ラジカル開始剤等が挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator used here include acetophenone, acetophenone benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, tri Phenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, Michler's ketone, benzoin propyl ether, benzoin ethyl ether, benzyldimethyl ketal, 1- (4- Photoradical initiation such as isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Etc. The.

一方、樹脂組成物が熱硬化性の場合は、必要に応じて熱ラジカル発生剤等の熱重合開始剤を添加した樹脂組成物を調製後、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等により熱硬化成形することができる。ここで用いられる熱重合開始剤としては、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1′−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物等が挙げられる。   On the other hand, if the resin composition is thermosetting, after preparing a resin composition to which a thermal polymerization initiator such as a thermal radical generator is added, if necessary, thermosetting molding by compression molding, transfer molding, injection molding, etc. can do. Examples of the thermal polymerization initiator used here include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4- Azo compounds such as methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1′-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, etc. It is done.

《光ピックアップ装置》
本発明の光ピックアップ装置の好ましい態様は、光情報記録媒体に対して情報の再生及び記録のいずれかを行う光ピックアップ装置であって、光を出射する光源と該光源から出射された光の該光情報記録媒体への照射及び該光情報記録媒体で反射される光の集光のいずれかを行う光学素子ユニットとを備え、かつ当該光学素子ユニットは、本発明のプラスチック製光学素子を備えることを特徴とする。なお、後述するように、本発明のプラスチック製光学素子は、集光機能を有するレンズ或いは集光装置に用いられることが好ましい態様である。また上記光源が波長390〜420nmの光を出射する光源であることが好ましい態様である。
<Optical pickup device>
A preferred aspect of the optical pickup device of the present invention is an optical pickup device that performs either reproduction or recording of information on an optical information recording medium, the light source emitting light, and the light emitted from the light source. An optical element unit for either irradiating the optical information recording medium or collecting the light reflected by the optical information recording medium, and the optical element unit includes the plastic optical element of the present invention. It is characterized by. As will be described later, the plastic optical element of the present invention is preferably used in a lens having a light collecting function or a light collecting device. In a preferred embodiment, the light source is a light source that emits light having a wavelength of 390 to 420 nm.

次に、本発明のプラスチック製光学素子及び光ピックアップ装置について図1及び図2を参照して説明する。   Next, the plastic optical element and the optical pickup device of the present invention will be described with reference to FIGS.

本発明の光ピックアップ装置1は、波長650nmの光を適用する現行のDVD(以下、現行DVDと表記)、波長405nmの光を適用する、所謂次世代のDVD(以下、次世代DVDと表記)の2種類の光情報記録媒体5について情報の再生、記録を行う装置である。   The optical pickup device 1 of the present invention is a so-called next-generation DVD (hereinafter referred to as next-generation DVD) that applies current DVD (hereinafter referred to as current DVD) to which light having a wavelength of 650 nm is applied and light having a wavelength of 405 nm. This is a device for reproducing and recording information on the two types of optical information recording media 5.

光ピックアップ装置1は、光源2から出射されるレーザー光(光)をコリメータレンズ3、後述する微細構造を有する対物レンズ(プラスチック製光学素子)10といった単玉光学素子を通過させて、光軸4上で光情報記録媒体5の情報記録面6に集めて集光スポットを形成し、情報記録面6からの反射光を偏向ビームスプリッタ7で取り込み、検出器8の受光面に再びビームスポットを形成するものである。   The optical pickup device 1 allows laser light (light) emitted from a light source 2 to pass through a single lens optical element such as a collimator lens 3 and an objective lens (plastic optical element) 10 having a fine structure which will be described later. The collected light spot is formed on the information recording surface 6 of the optical information recording medium 5 above, the reflected light from the information recording surface 6 is captured by the deflecting beam splitter 7, and the beam spot is formed again on the light receiving surface of the detector 8. To do.

光源2はレーザーダイオードを有して構成されており、公知の切り換え方法により、650nm、405nmと言う2種類の波長の光を選択して出射できる構成となっている。   The light source 2 is configured to include a laser diode, and is configured to be able to select and emit light having two types of wavelengths of 650 nm and 405 nm by a known switching method.

コリメータレンズ3、対物レンズ(プラスチック製光学素子)10、偏向ビームスプリッタ7は、光学素子ユニットを構成する。   The collimator lens 3, the objective lens (plastic optical element) 10, and the deflection beam splitter 7 constitute an optical element unit.

本発明に係る対物レンズ10は微細構造を有する光学素子であって、樹脂組成物を射出成形で成形することにより作製される。対物レンズ10は、図2に示すように両面非球面の単玉光学素子であり、その一方(光源側)の光学面11上に該光学面11を通過する所定の光に対して予め定められた光路差を付与する光路差付与構造20(微細構造)を有している。   The objective lens 10 according to the present invention is an optical element having a fine structure, and is produced by molding a resin composition by injection molding. As shown in FIG. 2, the objective lens 10 is a single-sided optical element having a double-sided aspheric surface, and is predetermined for predetermined light passing through the optical surface 11 on one (light source side) optical surface 11 thereof. The optical path difference providing structure 20 (fine structure) for providing the optical path difference is provided.

光路差付与構造20は、光学面11が光軸4を中心とした3つの輪帯状レンズ面(以下、内側から順に第1輪帯状レンズ面21、第2輪帯状レンズ面22、第3輪帯状レンズ面23と言う)により構成され、該3つの輪帯状レンズ面21〜23の内隣り合う輪帯状レンズ面21〜23は異なる屈折力を有している。   The optical path difference providing structure 20 includes three annular lens surfaces whose optical surfaces 11 are centered on the optical axis 4 (hereinafter, a first annular lens surface 21, a second annular lens surface 22, and a third annular zone in order from the inside). The annular lens surfaces 21 to 23 adjacent to each other among the three annular lens surfaces 21 to 23 have different refractive powers.

第1輪帯状レンズ面21と第3輪帯状レンズ面23とは同一の光学面11上にあり、第2輪帯状レンズ面22は光学面11から平行移動した面となっている。   The first annular lens surface 21 and the third annular lens surface 23 are on the same optical surface 11, and the second annular lens surface 22 is a surface translated from the optical surface 11.

第1輪帯状レンズ面21は、波長650nm、405nm両方の光を通過させ、第2輪帯状レンズ面22は、現行DVDに対応した波長650nmの光を通過させ、第3輪帯状レンズ面23は、次世代DVDに対応した波長405nmの光を通過させる。そして、各輪帯状レンズ面21〜23を通過した光は、情報記録面6の同じ位置に集光されるようになっている。   The first annular lens surface 21 transmits light having both wavelengths of 650 nm and 405 nm, the second annular lens surface 22 transmits light having a wavelength of 650 nm corresponding to the current DVD, and the third annular lens surface 23 The light of wavelength 405nm corresponding to next-generation DVD is allowed to pass through. The light that has passed through each of the annular lens surfaces 21 to 23 is collected at the same position on the information recording surface 6.

なお、図2では、第1輪帯状レンズ面21と第3輪帯状レンズ面23とは同一光学面11上に設けられているが、これら第1及び第3輪帯状レンズ面21、23とは同一光学面上に設けなくてもよく、また第2輪帯状レンズ面22は、光学面11から平行移動した面となっているが、特に平行移動した面でなくてもよい。また、3つの輪帯状レンズ面21〜23は5つであってもよく、少なくとも3つ以上であればよい。   In FIG. 2, the first annular lens surface 21 and the third annular lens surface 23 are provided on the same optical surface 11, but the first and third annular lens surfaces 21 and 23 are different from each other. The second annular lens surface 22 does not have to be provided on the same optical surface, and the second annular lens surface 22 is a surface translated from the optical surface 11. Further, the three annular lens surfaces 21 to 23 may be five, or at least three or more.

こうして形成された光路差付与構造20の作用により、対物レンズ10は現行DVD、次世代DVDといった複数種の光情報記録媒体5に対して、光源2で出射した光の情報記録面6への集光と、情報記録面6で反射した光の検出器8へ向けての集光を高い信頼性で行うことができる。また、対物レンズ10をなす樹脂組成物は85%以上と言う高い光透過率を有しているため、上記集光は高い効率で行うことができる。よって、光源2の消費電力を小さくすることができるので、光ピックアップ装置1全体の消費電力を軽減できる。   By the action of the optical path difference providing structure 20 formed in this way, the objective lens 10 collects the light emitted from the light source 2 on the information recording surface 6 with respect to a plurality of types of optical information recording media 5 such as the current DVD and the next generation DVD. Condensing light and light reflected by the information recording surface 6 toward the detector 8 can be performed with high reliability. Moreover, since the resin composition that forms the objective lens 10 has a high light transmittance of 85% or more, the above-described light collection can be performed with high efficiency. Therefore, since the power consumption of the light source 2 can be reduced, the power consumption of the entire optical pickup device 1 can be reduced.

なお、本発明に係る対物レンズ10は、上記光路差付与構造20を有するものに限らず、例えば、図3〜図7に示す光路差付与構造20a〜20dを有する対物レンズ10a〜10eとしてもよい。   The objective lens 10 according to the present invention is not limited to the one having the optical path difference providing structure 20 described above, and may be, for example, objective lenses 10a to 10e having optical path difference providing structures 20a to 20d shown in FIGS. .

図3における光路差付与構造20aは、光軸4を中心とした複数の回折輪帯21aからなり、複数の回折輪帯21aの断面が鋸歯状であり、かつ各回折輪帯21aの光学面11aが不連続面となっている。また、複数の回折輪帯21aは光軸4から離れるにしたがって厚みが増すように形成されている。図3に示す対物レンズ10aは所謂回折レンズである。   The optical path difference providing structure 20a in FIG. 3 includes a plurality of diffraction ring zones 21a with the optical axis 4 as the center, the plurality of diffraction ring zones 21a have a sawtooth cross section, and the optical surface 11a of each diffraction ring zone 21a. Is a discontinuous surface. Further, the plurality of diffraction ring zones 21 a are formed so that the thickness increases as the distance from the optical axis 4 increases. The objective lens 10a shown in FIG. 3 is a so-called diffractive lens.

図4における光路差付与構造20bは、光軸4を中心とした位相差を生じる複数の輪帯状凹部21bを同心円状に有している。輪帯状凹部21bは、光学面11bの内の光軸4を中心とした一方の面(図4における光軸4を中心に上下の光学面)に5つずつ形成されている。また、隣り合う輪帯状凹部21bどうしは連続して一体になっており、各輪帯状凹部21b全体としての断面が階段状となっている。また、各輪帯状凹部21bを形成する光学面22bは、光学面11bに対して平行移動した面となっている。図4に示す対物レンズ10bは、所謂位相差レンズである。   The optical path difference providing structure 20b in FIG. 4 has a plurality of annular zone-shaped recesses 21b that cause a phase difference around the optical axis 4 in a concentric manner. The ring-shaped concave portions 21b are formed on each of the five surfaces of the optical surface 11b centered on the optical axis 4 (upper and lower optical surfaces centering on the optical axis 4 in FIG. 4). Adjacent ring-shaped recesses 21b are continuously integrated with each other, and the entire cross-section of each ring-shaped recess 21b is stepped. Moreover, the optical surface 22b which forms each annular zone-shaped recessed part 21b is a surface translated with respect to the optical surface 11b. The objective lens 10b shown in FIG. 4 is a so-called phase difference lens.

なお、図4では隣り合う輪帯状凹部21b同士が連続して一体になっていて、全体の断面が階段状のものであるとしたが、単に光学面11bに輪帯状凹部21bを個々に設けたものとしてもよい(この場合、例えば、図2に示した対物レンズ10と同様の構造となる)。また、図4では輪帯状凹部21bを同心円状に有しているとしたが、図5に示すように、図2の第3輪帯状レンズ面23上に輪帯状凸部23bを有した対物レンズ10cとしてもよい(図5中、図2と同様の構成部分については同様の符号を付した)。   In FIG. 4, the adjacent ring-shaped recesses 21b are continuous and integrated, and the entire cross section is stepped. However, the ring-shaped recesses 21b are simply provided on the optical surface 11b. It is good also as a thing (In this case, it becomes a structure similar to the objective lens 10 shown, for example in FIG. 2). In FIG. 4, the annular concave portion 21b is concentrically formed. However, as shown in FIG. 5, the objective lens having the annular convex portion 23b on the third annular lens surface 23 of FIG. 10c may be used (in FIG. 5, the same components as those in FIG. 2 are given the same reference numerals).

図6における光路差付与構造20dは、光軸4を中心とした複数の回折輪帯21dからなり、複数の回折輪帯21dの断面が鋸歯状であり、かつ各回折輪帯21dの光学面11dが不連続面である。そして、各回折輪帯21dの断面が光軸方向に沿った3段22dの階段状であり、各段22dの光学面12dが不連続面で、光軸4に対して直交する面となっている。   The optical path difference providing structure 20d in FIG. 6 includes a plurality of diffraction ring zones 21d centered on the optical axis 4, the plurality of diffraction ring zones 21d have a sawtooth cross section, and the optical surface 11d of each diffraction ring zone 21d. Is a discontinuous surface. The cross section of each diffraction ring zone 21d is a stepped shape of three steps 22d along the optical axis direction, and the optical surface 12d of each step 22d is a discontinuous surface and is a surface orthogonal to the optical axis 4. Yes.

なお、図6に示すレンズ10dは、例えば、図7に示すように図6と同様の光路差付与構造20dを有するホログラム光学素子(HOE)10eと対物レンズ10fとで別体の構成としてもよい。この場合、ホログラム光学素子10eは平板状の光学素子を使用して、該光学素子の対物レンズ10fの面に光路差付与構造20dを設ける。   The lens 10d shown in FIG. 6 may have, for example, a hologram optical element (HOE) 10e having an optical path difference providing structure 20d similar to that shown in FIG. 6 and an objective lens 10f as shown in FIG. . In this case, the hologram optical element 10e uses a flat optical element, and the optical path difference providing structure 20d is provided on the surface of the objective lens 10f of the optical element.

なお、光ピックアップ装置1は、例えば、CD、現行DVD、次世代DVDの3種の光情報記録媒体5について情報の再生、記録を行うこととしてもよい。光ピックアップ装置1で情報の再生、記録を行う光情報記録媒体5の組み合わせは設計事項であり、適宜設定される。   Note that the optical pickup device 1 may reproduce and record information on three types of optical information recording media 5, for example, a CD, a current DVD, and a next-generation DVD. The combination of the optical information recording medium 5 for reproducing and recording information with the optical pickup device 1 is a design matter and is set as appropriate.

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
《ノルボルネン系樹脂の製造》
〔製造例1〕
特開2007−9178号公報等に記載された製造方法に従って、下記に示されるチオアセタール構造を有するノルボルネン誘導体Aを得た。
Example 1
<Manufacture of norbornene resin>
[Production Example 1]
A norbornene derivative A having a thioacetal structure shown below was obtained according to the production method described in JP-A 2007-9178.

Figure 2008247942
Figure 2008247942

特開2006−298957号公報等に記載された製造方法に従って、上記で得られたノルボルネン誘導体Aと、オリゴシロキサンとして籠状シルセスキオキサン(Methacryl−Isobutyl−POSS、シグマアルドリッチ社製)とを開環メタセシス重合させた後、水素化反応を行い、オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂Aを得た。   According to the production method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-298957 etc., the norbornene derivative A obtained above and cage-like silsesquioxane (Methacryl-Isobutyl-POSS, Sigma-Aldrich) as oligosiloxane were opened. After ring metathesis polymerization, a hydrogenation reaction was performed to obtain oligosiloxane-modified norbornene resin A.

〔製造例2〕
上記製造例1において、ノルボルネン誘導体Aに代えて、2−ノルボルネンを用いた以外は同様にして、オリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂Bを得た。
[Production Example 2]
An oligosiloxane-modified norbornene resin B was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 2-norbornene was used in place of the norbornene derivative A.

《無機微粒子の調製》
〔製造例3〕
0.027モルのリン酸水素二ナトリウムを含有する水溶液3Lに、3.53モル%の硫酸アルミニウム水溶液と、7.06モル%のリン酸水素二ナトリウム水溶液のそれぞれ2L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質量%のリン酸アルミニウム分散液を得た。この分散液100質量部にメタノール300質量部と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100質量部とγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン6質量部の混合液を60分かけて添加し、その後、更に2時間撹拌した。得られた透明な分散液を酢酸エチルに懸濁させ、遠心分離を行い、白色の微粒粉末を得た。TEM観察によればこの粉末は平均粒径約20nmであった。これを無機微粒子Aとした。
<< Preparation of inorganic fine particles >>
[Production Example 3]
To 3 L of an aqueous solution containing 0.027 mol of disodium hydrogen phosphate, 2 L of each of 3.53 mol% of aluminum sulfate aqueous solution and 7.06 mol% of disodium hydrogen phosphate aqueous solution were added by double jet method. Added over a minute. During the fine particle formation, the pH was controlled to 3.0 using sulfuric acid, and the temperature was controlled to 30 ° C. After the addition, soluble salts were desalted and removed by ultrafiltration to obtain a 10% by mass aluminum phosphate dispersion. To 100 parts by mass of this dispersion, 300 parts by mass of methanol and a 1 mol% nitric acid aqueous solution were added. While stirring this solution at 50 ° C., a mixed solution of 100 parts by mass of methanol and 6 parts by mass of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane was added over 60 minutes, and then the mixture was further stirred for 2 hours. The obtained transparent dispersion was suspended in ethyl acetate and centrifuged to obtain a white fine powder. According to TEM observation, this powder had an average particle size of about 20 nm. This was designated as inorganic fine particles A.

〔製造例4〕
日本アエロジル社製の酸化アルミニウムC(平均粒径約13nm)微粒子5質量部に、メタノール300質量部と1モル%の硝酸水溶液とを添加した。この液を50℃で撹拌しながら、メタノール100質量部とγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン6質量部の混合液を60分かけて添加し、その後更に2時間撹拌した。得られた透明な分散液を酢酸エチルに懸濁させ、遠心分離を行い、白色の微粒粉末を得た。TEM観察によればこの粉末は平均粒径約15nmであった。これを無機微粒子Bとした。
[Production Example 4]
To 5 parts by mass of aluminum oxide C (average particle size: about 13 nm) fine particles manufactured by Nippon Aerosil Co., 300 parts by mass of methanol and a 1 mol% nitric acid aqueous solution were added. While stirring this solution at 50 ° C., a mixed solution of 100 parts by mass of methanol and 6 parts by mass of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane was added over 60 minutes, and then the mixture was further stirred for 2 hours. The obtained transparent dispersion was suspended in ethyl acetate and centrifuged to obtain a white fine powder. According to TEM observation, this powder had an average particle size of about 15 nm. This was designated as inorganic fine particles B.

《熱硬化性樹脂組成物の調製》
〔熱硬化性樹脂組成物1〜3(本発明)、4〜6(比較例)の調製〕
表1に記載の各添加剤の配合組成に従って、各添加剤を混合した後、混練機を用いて混練することで均一な熱硬化性樹脂組成物1〜6を得た。得られた熱硬化性樹脂組成物をそれぞれ30mm×30mm×3mmの寸法の金型内に充填した後、220℃で20min加熱プレスすることで、板状のプラスチック製光学素子1〜6を得た。
<< Preparation of thermosetting resin composition >>
[Preparation of Thermosetting Resin Compositions 1-3 (Invention), 4-6 (Comparative Example)]
According to the blend composition of each additive listed in Table 1, the additives were mixed and then kneaded using a kneader to obtain uniform thermosetting resin compositions 1-6. Each of the obtained thermosetting resin compositions was filled in a mold having dimensions of 30 mm × 30 mm × 3 mm, and then heated and pressed at 220 ° C. for 20 minutes to obtain plate-like plastic optical elements 1 to 6. .

Figure 2008247942
Figure 2008247942

なお、表1中、無機微粒子以外の各成分の詳細は以下の通りである。また、表1に記載の数値は、質量部を表す。   In Table 1, details of each component other than the inorganic fine particles are as follows. Moreover, the numerical value of Table 1 represents a mass part.

多官能性化合物A:ペンタエリスリトールテトラアクリレート
多官能性化合物B:トリメチロールプロパントリメタクリレート
重合開始剤:アゾビスイソブチロニトリル
安定剤A:テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート
安定剤B:2,2′−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)−2−エチルヘキシルホスファイト
界面活性剤:ペンタエリスリトールジステアレート。
Polyfunctional compound A: Pentaerythritol tetraacrylate Multifunctional compound B: Trimethylolpropane trimethacrylate Polymerization initiator: Azobisisobutyronitrile Stabilizer A: Tetrakis (1,2,2,6,6-pentamethylpiperidyl ) Butanetetracarboxylate Stabilizer B: 2,2'-Methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) -2-ethylhexyl phosphite Surfactant: Pentaerythritol distearate.

《プラスチック製光学素子の評価》
次に、得られたプラスチック製光学素子1〜6について、以下の方法に従って、各光学特性評価を行い、得られた結果を、表2に示す。
<< Evaluation of plastic optical elements >>
Next, with respect to the obtained plastic optical elements 1 to 6, each optical characteristic evaluation was performed according to the following method, and the obtained results are shown in Table 2.

(着色性及び透明性評価)
上記各プラスチック製光学素子について、波長400nmによる光線透過率の測定し、透過光を介しての色調を目視観察し、着色性及び透明性の評価を行った。その結果、各プラスチック製光学素子とも光線透過率が86%以上で、高い透過率を示した。
(Colorability and transparency evaluation)
About each said plastic optical element, the light transmittance by wavelength 400nm was measured, the color tone through the transmitted light was visually observed, and coloring property and transparency were evaluated. As a result, each optical element made of plastic had a light transmittance of 86% or more and a high transmittance.

(光耐久性の評価)
90℃、55%RHの恒温恒湿槽内で、図1に記載の光ピックアップ装置を用い、各プラスチック製光学素子上に光源2のレーザーダイオードから405nmの波長の光を直径1mmの円形スポット光として1500時間に亘り連続照射を施した後、そのレーザー照射箇所を目視観察し、下記の基準に従って、白濁による透明性(着色度)及び形状安定性について評価した。
(Evaluation of light durability)
In a constant temperature and humidity chamber of 90 ° C. and 55% RH, the optical pickup device shown in FIG. 1 is used, and light having a wavelength of 405 nm is emitted from the laser diode of the light source 2 onto each plastic optical element. As follows, after continuous irradiation for 1500 hours, the laser irradiation spot was visually observed, and transparency (coloring degree) and shape stability due to white turbidity were evaluated according to the following criteria.

〈着色度の評価〉
○:連続照射後、レーザー照射箇所に極僅か濁りが認められる
△:連続照射後、レーザー照射箇所に濁りが認められる
×:連続照射後、レーザー照射箇所に白濁現象が認められる
△以上なら、実用上許容の範囲にある。
<Evaluation of coloring>
○: Slight turbidity is observed at the laser irradiation location after continuous irradiation. Δ: Turbidity is observed at the laser irradiation location after continuous irradiation. ×: White turbidity is observed at the laser irradiation location after continuous irradiation. It is within the allowable range.

〈形状安定性の評価〉
◎:連続照射後、レーザー照射箇所の変形は認められない
○:連続照射後、レーザー照射箇所に極僅か変形が認められる
△:連続照射後、レーザー照射箇所に僅かに変形が認められる
×:連続照射後、レーザー照射箇所に変形が認められる
△以上なら、実用上許容の範囲にある。
<Evaluation of shape stability>
◎: After the continuous irradiation, no deformation of the laser irradiated portion is observed. ○: After the continuous irradiation, the laser irradiated portion is slightly deformed. Δ: After the continuous irradiation, the laser irradiated portion is slightly deformed. After irradiation, deformation is observed at the laser irradiation point. If it is Δ or more, it is practically acceptable.

Figure 2008247942
Figure 2008247942

表2に記載の結果より明らかなように、本発明に係る樹脂組成物を用いて成形された本発明のプラスチック製光学素子は、比較例に対し、短波長の光を長時間連続照射しても着色や白濁を生じず、更に変形が生じず高い形状安定性を維持することができた。   As is clear from the results shown in Table 2, the plastic optical element of the present invention molded using the resin composition according to the present invention is obtained by continuously irradiating light of a short wavelength for a long time with respect to the comparative example. No coloration or white turbidity occurred, and no deformation occurred, and high shape stability could be maintained.

実施例2
《光ピックアップ装置の作製》
実施例1に記載のプラスチック製光学素子1〜6と同様の組成で、射出成形により図2〜図7に記載の構成からなる光学素子(対物レンズ)をそれぞれ作製し、図1に記載の構成で、本発明の光ピックアップ装置1〜3及び比較例の光ピックアップ装置4〜6を作製した。次いで、各光ピックアップ装置を用いて、レーザーダイオードによる405nmの波長の光を用い、DVDへの記録及び再生を行った。
Example 2
<Production of optical pickup device>
An optical element (objective lens) having the same composition as the plastic optical elements 1 to 6 described in Example 1 and the structure illustrated in FIGS. 2 to 7 is manufactured by injection molding, and the structure illustrated in FIG. Thus, the optical pickup devices 1 to 3 of the present invention and the optical pickup devices 4 to 6 of the comparative example were produced. Next, using each optical pickup device, recording and reproduction on a DVD were performed using light of a wavelength of 405 nm by a laser diode.

《光ピックアップ装置の評価》
本発明のプラスチック光学素子1〜3を用いて作製した光ピックアップ装置1〜3は、長時間連続照射しても、いずれも変形等が認められず良好なピックアップ特性を示した。
<Evaluation of optical pickup device>
The optical pickup devices 1 to 3 manufactured using the plastic optical elements 1 to 3 of the present invention showed good pickup characteristics with no deformation or the like even after continuous irradiation for a long time.

これに対し、比較例のプラスチック光学素子4〜6を用いて作製した光ピックアップ装置4〜6は、その光学面の構造がより微細(複雑)に形成されているものほど変形が生じ、ピックアップ特性の低下が見られた。   On the other hand, the optical pickup devices 4 to 6 manufactured using the plastic optical elements 4 to 6 of the comparative example are deformed as the structure of the optical surface is made finer (complex), and the pickup characteristics are increased. Decrease was observed.

本発明に係る光ピックアップ装置1の概略を示す側面図The side view which shows the outline of the optical pick-up apparatus 1 which concerns on this invention 本発明に係る対物レンズ10の断側面図Sectional view of the objective lens 10 according to the present invention 本発明に係る対物レンズ10aの断側面図Sectional view of objective lens 10a according to the present invention 本発明に係る対物レンズ10bの断側面図Sectional view of the objective lens 10b according to the present invention 本発明に係る対物レンズ10cの断側面図Sectional view of objective lens 10c according to the present invention 本発明に係る対物レンズ10dの断側面図Sectional side view of the objective lens 10d according to the present invention 本発明に係るホログラム光学素子10e及び対物レンズ10fの断側面図Cross-sectional side view of hologram optical element 10e and objective lens 10f according to the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1 光ピックアップ装置
2 光源
3 コリメータレンズ
4 光軸
5 光情報記録媒体
6 情報記録面
7 偏光ビームスプリッタ
8 検出器
10、10a、10b、10c、10d、10f 対物レンズ(プラスチック製光学素子、対物光学素子)
11、11a、11d、12d、22b 光学面
20、20a、20b、20c、20d 光路差付与構造
21 第1輪帯状レンズ面(輪帯状レンズ面)
22 第2輪帯状レンズ面(輪帯状レンズ面)
23 第3輪帯状レンズ面(輪帯状レンズ面)
23b 輪帯状凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up apparatus 2 Light source 3 Collimator lens 4 Optical axis 5 Optical information recording medium 6 Information recording surface 7 Polarizing beam splitter 8 Detector 10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10f Objective lens (Plastic optical element, objective optical element )
11, 11a, 11d, 12d, 22b Optical surface 20, 20a, 20b, 20c, 20d Optical path difference providing structure 21 First annular lens surface (annular lens surface)
22 Second annular lens surface (annular lens surface)
23 Third annular lens surface (annular lens surface)
23b Ring-shaped convex part

Claims (9)

下記一般式(1)で表されるオリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂を含有する樹脂組成物であることを特徴とするプラスチック光学素子材料。
Figure 2008247942
〔式中、R1〜R18は各々水素原子、置換若しくは非置換の炭素数1〜10の炭化水素基、ハロゲン原子、水酸基、カルボキシル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、シアノ基、アミド基またはイミド基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。R17とR18は互いに結合して、単環または多環の環構造を形成していてもよい。R19は水素原子または炭素数1〜10の1価炭化水素基を表し、R20は単結合または2価の有機基を表し、Aはオリゴシロキサン基を表す。aは0〜2の整数を、nは10〜1,000,000の整数を表す。〕
A plastic optical element material, which is a resin composition containing an oligosiloxane-modified norbornene resin represented by the following general formula (1).
Figure 2008247942
Wherein R 1 to R 18 are each a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cyano group, an amide Represents a group or an imide group and may be the same or different. R 17 and R 18 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic ring structure. R 19 represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 20 represents a single bond or a divalent organic group, and A represents an oligosiloxane group. a represents an integer of 0 to 2, and n represents an integer of 10 to 1,000,000. ]
前記一般式(1)で表されるオリゴシロキサン変性ノルボルネン系樹脂が有するオリゴシロキサン基(A)が、下記一般式(2)で表されるTn構造単位及び下記一般式(3)で表されるDm構造単位を含む下記一般式(4)で表される基であることを特徴とする請求項1に記載のプラスチック光学素子材料。
一般式(2)
m構造単位:R26Si(OH)3-nn/2
一般式(3)
n構造単位:R27Si(OH)2-mm/2
〔式中、nは1〜3の整数を表し、mは1または2を表す。R26、R27は各々水素原子または置換基を表す。〕
一般式(4)
−(T3 pl qo r
〔式中、Tは上記一般式(3)で表されるSiのシロキサン結合の数が3であることを表し、Dは上記一般式(2)で表されるSiのシロキサン結合の数が2であることを表す。lは1または2、oは1または2を表し、pは4〜20の整数、q、rは各々0〜20の整数を表し、p+q+r≧6である。〕
The oligosiloxane group (A) of the oligosiloxane-modified norbornene resin represented by the general formula (1) is represented by the T n structural unit represented by the following general formula (2) and the following general formula (3). The plastic optical element material according to claim 1, wherein the plastic optical element material is a group represented by the following general formula (4) including a D m structural unit:
General formula (2)
D m structural units: R 26 Si (OH) 3 -n O n / 2
General formula (3)
T n structural units: R 27 Si (OH) 2 -m O m / 2
[Wherein, n represents an integer of 1 to 3, and m represents 1 or 2. R 26 and R 27 each represents a hydrogen atom or a substituent. ]
General formula (4)
- (T 3 p T l q D o r)
[In the formula, T represents that the number of Si siloxane bonds represented by the general formula (3) is 3, and D represents the number of Si siloxane bonds represented by the general formula (2) is 2. It represents that. l represents 1 or 2, o represents 1 or 2, p represents an integer of 4 to 20, q and r each represents an integer of 0 to 20, and p + q + r ≧ 6. ]
前記樹脂組成物は、反応性基を有する無機微粒子及び2つ以上の反応性基を有する多官能性化合物を重合反応させて得られる重合体を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のプラスチック光学素子材料。 The said resin composition contains the polymer obtained by carrying out the polymerization reaction of the inorganic fine particle which has a reactive group, and the polyfunctional compound which has two or more reactive groups. Plastic optical element material. 前記反応性基を有する無機微粒子が無機酸化物であって、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基及びメルカプト基から選ばれる少なくとも1種の反応性基を有することを特徴とする請求項3に記載のプラスチック光学素子材料。 The inorganic fine particles having a reactive group are inorganic oxides and have at least one reactive group selected from a vinyl group, a (meth) acryloyl group, an epoxy group, an oxetanyl group, and a mercapto group. The plastic optical element material according to claim 3. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラスチック光学素子材料を用い、光学面に微細構造が設けられていることを特徴とするプラスチック製光学素子。 A plastic optical element using the plastic optical element material according to any one of claims 1 to 4 and having a fine structure on an optical surface. 前記プラスチック光学素子材料を用いて成形された厚さ3mmの成形体の波長400nmにおける光線透過率が85%以上であることを特徴とする請求項5に記載のプラスチック製光学素子。 6. The plastic optical element according to claim 5, wherein a light transmittance at a wavelength of 400 nm of a molded article having a thickness of 3 mm molded using the plastic optical element material is 85% or more. 集光機能を有する集光装置に用いられることを特徴とする請求項5または6に記載のプラスチック製光学素子。 7. The plastic optical element according to claim 5, wherein the plastic optical element is used in a light collecting device having a light collecting function. 光情報記録媒体に対して情報の再生及び記録のいずれかを行う光ピックアップ装置であって、光を出射する光源と該光源から出射された光の該光情報記録媒体への照射及び該光情報記録媒体で反射される光の集光のいずれかを行う光学素子ユニットとを備え、かつ該光学素子ユニットが、請求項5〜7のいずれか1項に記載のプラスチック製光学素子を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。 An optical pickup device that performs either reproduction or recording of information on an optical information recording medium, the light source emitting light, the irradiation of the light emitted from the light source to the optical information recording medium, and the optical information An optical element unit that performs any of the collection of light reflected by the recording medium, and the optical element unit includes the plastic optical element according to any one of claims 5 to 7. A characteristic optical pickup device. 前記光源が、波長390〜420nmの光を出射することを特徴とする請求項8に記載の光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 8, wherein the light source emits light having a wavelength of 390 to 420 nm.
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