JP2008280443A - Method for producing composite resin material, composite resin material, and optical element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a thermally stable composite resin material excellent in light transmissivity and hydrophobicity by using microwaves; and an optical element using the composite resin material. <P>SOLUTION: This method for producing a composite resin material composed of at least a resin and an inorganic particle comprises the steps of coating the surface of an inorganic particle with a silane coupling agent and heat-treating the coated inorganic particle with microwaves in advance, and mixing and dispersing the surface-treated inorganic particle with a resin. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レンズ、フィルター、グレーティング、光ファイバー、平板光導波路等として好適に用いられ、特に熱的に安定で疎水性に優れた複合樹脂材料の製造方法、及び該複合樹脂材料を用いた光学素子に関する。   The present invention is suitably used as a lens, a filter, a grating, an optical fiber, a flat optical waveguide, etc., and particularly a method for producing a composite resin material that is thermally stable and excellent in hydrophobicity, and an optical element using the composite resin material About.

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 devices 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 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等が知られている(例えば、特許文献1参照)。   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 a plastic applicable to an optical element, a copolymer of a cyclic olefin and an α-olefin is known (for example, see Patent Document 1).

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, 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 that the optical element unit is common to all the media from the viewpoint of cost and pickup characteristics.

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るのに対し、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 respect to 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。例えば、感温性を有するポリマー状熱可塑性樹脂と分散された微細粒子物質とから構成され、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、このような既存の酸化物微粒子を樹脂と混合した樹脂材料では、微粒子凝集が原因となる光散乱により光線透過率の低下が大きく、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。   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. For example, there has been proposed a fine synthetic optical product which is composed of a polymer thermoplastic resin having temperature sensitivity and a dispersed fine particle substance and has reduced temperature sensitivity (see, for example, Patent Documents 2 and 3). ). However, a resin material obtained by mixing such existing oxide fine particles with a resin has a large decrease in light transmittance due to light scattering caused by fine particle aggregation, and provides a resin material that is not suitable for practical use as an optical element. I could only do it.

更に複合無機粒子を作製し、屈折率分布を持つ微粒子と透明な熱可塑性樹脂とを含有してなる高屈折率樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献4参照)が、この方法においても微粒子の凝集を防止できず、また無機微粒子と樹脂の屈折率差、及び粒子内部での屈折率差により生じる光散乱も大きいため、光学材料として十分な透明性を得ることはできていない。   Further, there has been proposed a high refractive index resin composition prepared by preparing composite inorganic particles and containing fine particles having a refractive index distribution and a transparent thermoplastic resin (see, for example, Patent Document 4). However, the aggregation of the fine particles cannot be prevented, and the light scattering caused by the difference in the refractive index between the inorganic fine particles and the resin and the difference in the refractive index inside the particle is large, so that sufficient transparency as an optical material cannot be obtained.

また、ピックアップに用いられる場合、レーザ出力の向上による環境温度の上昇は、樹脂の耐熱性の課題を顕在化させつつある。そのため、樹脂を無機物質と複合化することで耐熱性を向上させる試みが行われているが、通常熱可塑性樹脂に無機材料を複合化すると、樹脂に対して無機材料の方が吸水率が高いため複合材料の含有水分が増加する。この影響として、球面収差の温度変動の不安定性が問題となる場合が多く、これまで提案されている複合材料では水分吸湿性が不十分であり、実用的であるとは言い難かった。   In addition, when used in a pickup, an increase in environmental temperature due to an improvement in laser output is making the problem of heat resistance of the resin obvious. For this reason, attempts have been made to improve heat resistance by combining a resin with an inorganic substance, but when an inorganic material is usually combined with a thermoplastic resin, the inorganic material has a higher water absorption rate than the resin. Therefore, the moisture content of the composite material increases. As an influence of this, instability of temperature variation of spherical aberration often becomes a problem, and the composite materials that have been proposed so far have insufficient moisture hygroscopicity, and are not practical.

特に無機材料を光学材料として適用する場合、粒子径をナノオーダーまで小さくする必要があり、そのため表面積が増大し、それに伴い水分吸湿性も増大する。そのため、無機材料の表面疎水化処理が必要となるが、微粒子であることから従来の加熱処理では、表面疎水化処理の均一性が得ることができない。そこで、光学材料に限定していないが、マイクロ波を用いた微粒子の加熱、乾燥方法についての報告がある(例えば、特許文献5参照)。
特開2002−105131号公報 特開2002−207101号公報 特開2002−240901号公報 特開2005−213410号公報 特表2006−509704号公報
In particular, when an inorganic material is applied as an optical material, it is necessary to reduce the particle diameter to the nano-order, so that the surface area increases and the moisture hygroscopicity increases accordingly. Therefore, the surface hydrophobization treatment of the inorganic material is required, but since it is a fine particle, the conventional heat treatment cannot obtain the uniformity of the surface hydrophobization treatment. Thus, although not limited to optical materials, there are reports on heating and drying methods of microparticles using microwaves (see, for example, Patent Document 5).
JP 2002-105131 A JP 2002-207101 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-240901 JP-A-2005-213410 JP 2006-509704 A

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的はレンズ、フィルター、グレーティング、光ファイバー、平板光導波路等として好適に用いられ、特に熱的に安定で、光透過性、疎水性に優れた複合樹脂材料のマイクロ波を用いた製造方法、及び該複合樹脂材料を用いた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 suitably used as a lens, a filter, a grating, an optical fiber, a flat optical waveguide, etc., and is particularly thermally stable and excellent in light transmission and hydrophobicity. An object of the present invention is to provide a method for producing a composite resin material using microwaves and an optical element using the composite resin material.

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.少なくとも樹脂と無機粒子とから構成される複合樹脂材料の製造方法であって、予め無機粒子表面をシランカップリング剤でコートし、且つマイクロ波による加熱処理を施した後、該表面処理された無機粒子を樹脂と混合、分散することを特徴とする複合樹脂材料の製造方法。   1. A method for producing a composite resin material comprising at least a resin and inorganic particles, the surface of the inorganic particles being coated with a silane coupling agent in advance and subjected to heat treatment with microwaves, and then the surface-treated inorganic material A method for producing a composite resin material, comprising mixing and dispersing particles with a resin.

2.前記無機粒子が酸化ケイ素と他の金属酸化物との複合無機粒子であることを特徴とする前記1に記載の複合樹脂材料の製造方法。   2. 2. The method for producing a composite resin material according to 1 above, wherein the inorganic particles are composite inorganic particles of silicon oxide and another metal oxide.

3.前記複合樹脂材料の吸水率が0.2質量%以下であることを特徴とする前記1または2に記載の複合樹脂材料の製造方法。   3. 3. The method for producing a composite resin material according to 1 or 2, wherein the composite resin material has a water absorption rate of 0.2% by mass or less.

4.前記1〜3のいずれか1項に記載の複合樹脂材料の製造方法により製造されることを特徴とする複合樹脂材料。   4). A composite resin material produced by the method for producing a composite resin material according to any one of 1 to 3 above.

5.前記4に記載の複合樹脂材料を用いて成型されることを特徴とする光学素子。   5. 5. An optical element that is molded using the composite resin material described in 4 above.

本発明の製造方法によって、レンズ、フィルター、グレーティング、光ファイバー、平板光導波路等として好適に用いられ、熱的に安定であり、疎水性、青色光に対する透明性が高い複合樹脂材料、及びそれを用いた光学素子を提供することができる。   According to the production method of the present invention, it is suitably used as a lens, a filter, a grating, an optical fiber, a flat optical waveguide, etc., and is thermally stable, hydrophobic and highly transparent to blue light, and a composite resin material using the same An optical element can be provided.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。但し、以下の実施形態では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態に限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be described below. However, in the following embodiments, various technically preferable limitations for carrying out the present invention are given, but the scope of the invention is not limited to the following embodiments.

まず、本発明に係る光学素子の製造方法について説明する。   First, a method for manufacturing an optical element according to the present invention will be described.

本発明に係る光学素子の製造方法は、無機粒子を形成する工程、無機粒子の表面処理をする工程、表面処理された無機粒子と樹脂とにより混合、分散して複合樹脂材料を生成する分散工程、この複合樹脂材料を成型する工程とからなる。   The method for producing an optical element according to the present invention includes a step of forming inorganic particles, a step of surface treatment of inorganic particles, and a dispersion step of mixing and dispersing the surface-treated inorganic particles and resin to produce a composite resin material. And a step of molding the composite resin material.

(1)樹脂
本発明では、複合樹脂材料の母材となる樹脂としては、硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が用いられる。
(1) Resin In the present invention, a curable resin or a thermoplastic resin is used as the resin serving as a base material of the composite resin material.

本発明で用いられる硬化性樹脂としては、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、前記熱可塑性樹脂と未硬化の状態で混合させた後、硬化させることによって透明な複合樹脂材料を形成するものであれば、特に制限なく使用でき、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、シリコーン樹脂等が好ましく用いられる。   The curable resin used in the present invention can be cured by any of ultraviolet and electron beam irradiation or heat treatment, and is mixed with the thermoplastic resin in an uncured state and then cured. Any material can be used as long as it forms a transparent composite resin material, and an epoxy resin, a vinyl ester resin, a silicone resin, or the like is preferably used.

例えば、硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合は、1分子中にエポキシ基を少なくとも2個以上有するものであればいずれでも使用することができ、具体的にはビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、o−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ブロム含有エポキシ樹脂等のハロゲン化エポキシ樹脂、ナフタレン環を有するエポキシ樹脂等を例示することができる。芳香族エポキシ樹脂については、芳香環を核水素化してシクロヘキサン環化した水素添加型エポキシ樹脂としてもよい。これらエポキシ樹脂は1種を単独で用いたり、あるいは2種以上を併用したりすることもできる。   For example, when an epoxy resin is used as the curable resin, any epoxy resin having at least two epoxy groups in one molecule can be used. Specifically, a bisphenol A type epoxy resin or a phenol novolac type can be used. Examples thereof include epoxy resins, halogenated epoxy resins such as o-cresol novolac type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, and bromine-containing epoxy resins, and epoxy resins having a naphthalene ring. The aromatic epoxy resin may be a hydrogenated epoxy resin in which an aromatic ring is hydrogenated to cyclohexane. These epoxy resins can be used individually by 1 type, or can also use 2 or more types together.

また、エポキシ樹脂の硬化剤としては特に限定されるものではないが、酸無水物硬化剤やフェノール硬化剤等を例示することができる。酸無水物硬化剤の具体例としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、あるいは3−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸と4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸との混合物、テトラヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、無水メチルナジック酸等を挙げることができる。   Moreover, although it does not specifically limit as a hardening | curing agent of an epoxy resin, An acid anhydride hardening | curing agent, a phenol hardening agent, etc. can be illustrated. Specific examples of the acid anhydride curing agent include phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride, 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride. Examples thereof include an acid, a mixture of 3-methyl-hexahydrophthalic anhydride and 4-methyl-hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, methyl nadic anhydride and the like.

また、必要に応じて硬化促進剤が含有される。硬化促進剤としては、硬化性が良好で着色がなく、硬化性樹脂の透明性を損なわないものであれば特に限定されるものではないが、例えば、2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MZ)等のイミダゾール類、3級アミン、4級アンモニウム塩、ジアザビシクロウンデセン等の双環式アミジン類とその誘導体、ホスフィン、ホスホニウム塩等を用いることができ、これらを1種あるいは2種以上を混合して用いてもよい。   Moreover, a hardening accelerator is contained as needed. The curing accelerator is not particularly limited as long as it has good curability, is not colored, and does not impair the transparency of the curable resin. For example, 2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ) Bicyclic amidines such as imidazoles, tertiary amines, quaternary ammonium salts, diazabicycloundecene and derivatives thereof, phosphines, phosphonium salts, etc. can be used. You may mix and use.

前記無機粒子含有樹脂材料を硬化させる方法として、無機粒子を樹脂中に混合、分散した後、硬化性樹脂が紫外線及び電子線硬化性樹脂の場合は、透光性の所定形状の金型等に複合樹脂材料を充填し、紫外線及び電子線を照射して硬化させればよく、一方硬化性樹脂が熱硬化性樹脂の場合は、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形等により硬化成形することができる。   As a method of curing the inorganic particle-containing resin material, after mixing and dispersing the inorganic particles in the resin, when the curable resin is an ultraviolet ray and an electron beam curable resin, a translucent mold having a predetermined shape is used. Filling the composite resin material and irradiating it with ultraviolet rays and electron beams to cure it, whereas when the curable resin is a thermosetting resin, it can be cured by compression molding, transfer molding, injection molding or the like. .

次いで、熱可塑性樹脂について説明する。   Next, the thermoplastic resin will be described.

本発明に用いることのできる無機粒子が分散される熱可塑性樹脂としては、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、特に好ましくは環状オレフィン樹脂であり、例えば、特開2003−73559号公報等に記載の化合物を挙げることができ、その好ましい化合物を表1に示す。   The thermoplastic resin in which inorganic particles that can be used in the present invention are dispersed is not particularly limited as long as it is a transparent thermoplastic resin material that is generally used as an optical material. However, the processability as an optical element is considered. Then, an acrylic resin, a cyclic olefin resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a polyether resin, a polyamide resin, or a polyimide resin is preferable, and a cyclic olefin resin is particularly preferable. For example, JP 2003-73559 A, etc. The preferred compounds are shown in Table 1.

Figure 2008280443
Figure 2008280443

また、本発明に係る熱可塑性樹脂材料においては、吸水率が0.2質量%以下であることが好ましい。吸水率が0.2質量%以下の樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等)、フッ素樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テフロン(登録商標)AF(デュポン社製)、サイトップ(旭硝子社製)等)、環状オレフィン樹脂(例えば、ZEONEX(日本ゼオン社製)、アートン(JSR社製)、アペル(三井化学社製)、TOPAS(ポリプラスチック社製)等)、インデン/スチレン系樹脂、ポリカーボネート等が好適であるが、これらに限るものではない。また、これらの樹脂と相溶性のある他の樹脂を併用することも好ましい。   Moreover, in the thermoplastic resin material which concerns on this invention, it is preferable that a water absorption is 0.2 mass% or less. Examples of the resin having a water absorption of 0.2% by mass or less include polyolefin resin (for example, polyethylene, polypropylene, etc.), fluororesin (for example, polytetrafluoroethylene, Teflon (registered trademark) AF (manufactured by DuPont), Top (made by Asahi Glass Co., Ltd.), cyclic olefin resin (for example, ZEONEX (manufactured by Nippon Zeon), Arton (manufactured by JSR), Apel (manufactured by Mitsui Chemicals), TOPAS (manufactured by Polyplastics), etc.), inden / Styrenic resins, polycarbonates and the like are suitable, but not limited to these. It is also preferable to use other resins compatible with these resins.

(2)無機粒子
(2−1)無機粒子の製造方法
本発明に用いられる無機粒子は単一金属組成の粒子でもよく、ケイ素とケイ素以外の1種類以上の金属元素から構成される複合無機粒子であってもよい。複合無機粒子としては、例えば、ケイ素酸化物であるシリカと酸化チタン、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、酸化鉛のいずれか1種類以上の酸化物との複合無機粒子が挙げられる。
(2) Inorganic particles (2-1) Method for producing inorganic particles The inorganic particles used in the present invention may be particles having a single metal composition, or composite inorganic particles composed of silicon and one or more metal elements other than silicon. It may be. Examples of the composite inorganic particles include silica, which is silicon oxide, and titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, yttrium oxide. , Lanthanum oxide, cerium oxide, indium oxide, tin oxide, lead oxide and composite inorganic particles with one or more oxides.

本発明において、複合無機粒子とは粒子中のシリカとその他の金属元素が局在することなく平均的に分布している状態であってもよく、粒子内で屈折率分布を持たない粒子であってもよく、また金属酸化物粒子表面にシリカ層を有する2層構造でもよい。   In the present invention, the composite inorganic particle may be a state in which silica and other metal elements in the particle are averagely distributed without being localized, and is a particle having no refractive index distribution in the particle. Alternatively, a two-layer structure having a silica layer on the surface of the metal oxide particles may be used.

本発明において用いることのできる無機粒子の形状は、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。   The shape of the inorganic particles that can be used in the present invention is not particularly limited, but spherical fine particles are preferably used. In addition, the particle size distribution is not particularly limited, but in order to achieve the effect of the present invention more efficiently, a material having a relatively narrow distribution than that having a wide distribution is preferably used. It is done.

複合無機粒子の作製方法としては、熱分解法(原料を加熱分解して微粒子を得る方法、噴霧乾燥法、火炎噴霧法、プラズマ法、気相反応法、凍結乾燥法、加熱ケロシン法、加熱石油法)、沈殿法(共沈法)、加水分解法(塩水溶液法、アルコキシド法、ゾルゲル法)、水熱法(沈殿法、結晶化法、水熱分解法、水熱酸化法)等が挙げられる。この内、熱分解法、沈殿法、加水分解法は、小粒径、且つ均一な複合無機粒子を作製する観点で好ましい手法である。あるいは、これらの手法を複数組み合わせることも好ましい。   The composite inorganic particles can be produced by a pyrolysis method (a method in which raw materials are thermally decomposed to obtain fine particles, a spray drying method, a flame spray method, a plasma method, a gas phase reaction method, a freeze drying method, a heated kerosene method, a heated petroleum oil). Method), precipitation method (coprecipitation method), hydrolysis method (aqueous salt method, alkoxide method, sol-gel method), hydrothermal method (precipitation method, crystallization method, hydrothermal decomposition method, hydrothermal oxidation method), etc. It is done. Among these, the thermal decomposition method, the precipitation method, and the hydrolysis method are preferable methods from the viewpoint of producing a composite inorganic particle having a small particle size and uniform. Alternatively, it is also preferable to combine a plurality of these methods.

なお、複合無機粒子の体積平均粒径は1nm以上、50nm以下が好ましい。2nm以上、30nm以下であれば更に好ましい。1nm以下の場合、樹脂への均一分散が困難であり、50nm以上の場合、光線透過率の低下を招くことになる。   The volume average particle size of the composite inorganic particles is preferably 1 nm or more and 50 nm or less. More preferably, it is 2 nm or more and 30 nm or less. When the thickness is 1 nm or less, it is difficult to uniformly disperse the resin. When the thickness is 50 nm or more, the light transmittance is reduced.

(2−2)マイクロ波による表面処理工程
本発明においては、本発明に係る無機粒子は表面処理が施される。本発明において、無機粒子の表面処理の方法としては、シランカップリング剤による表面処理が用いられる。
(2-2) Surface treatment process by microwave In this invention, the inorganic particle which concerns on this invention is surface-treated. In the present invention, surface treatment with a silane coupling agent is used as a method for surface treatment of inorganic particles.

具体的には、シランカップリング剤として、ビニルシラザン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、トリメチルアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられ、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が好ましく用いられる。   Specific examples of the silane coupling agent include vinylsilazane, trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, trimethylalkoxysilane, dimethyldialkoxysilane, methyltrialkoxysilane, and hexamethyldisilazane. Silane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane and the like are preferably used.

これらの表面処理剤は1種類のみを用いても、複数種類を併用してもよく、更に用いる表面処理剤によって得られる表面処理微粒子の性状は異なることがあり、複合樹脂材料を得るにあたって用いる樹脂との親和性を表面処理剤を選ぶことによって図ることも可能である。表面処理の割合は特に限定されるものではないが、表面処理後の無機粒子に対して、表面処理剤の割合が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。   These surface treatment agents may be used alone or in combination, and the properties of the surface treatment fine particles obtained by the surface treatment agent used may differ, and the resin used to obtain the composite resin material It is also possible to achieve the affinity by selecting a surface treatment agent. The proportion of the surface treatment is not particularly limited, but the proportion of the surface treatment agent is preferably 10 to 99% by mass, and preferably 30 to 98% by mass with respect to the inorganic particles after the surface treatment. More preferred.

また、テトラメトキシシラン、もしくはテトラエトキシシランにより複合無機粒子表面処理を施した後、上記表面処理を行ってもよい。また、これらの処理剤はヘキサン、トルエン、メタノール、エタノール、アセトン水等で適宜希釈して用いてもよい。   Further, after the surface treatment of the composite inorganic particles with tetramethoxysilane or tetraethoxysilane, the surface treatment may be performed. Further, these treatment agents may be appropriately diluted with hexane, toluene, methanol, ethanol, acetone water or the like.

表面処理剤による表面処理の方法としては、マイクロ波を用いた加熱処理を行う。粒子にマイクロ波を照射することにより、粒子表面に吸着している水分が選択的に加熱され、シランカップリング剤の加水分解反応が飛躍的に進行し、短時間で且つ高い疎水性を持つ表面処理を施すことができる。   As a surface treatment method using a surface treatment agent, heat treatment using microwaves is performed. By irradiating the particles with microwaves, the moisture adsorbed on the particle surface is selectively heated, the hydrolysis reaction of the silane coupling agent progresses dramatically, and the surface has high hydrophobicity in a short time. Processing can be performed.

マイクロ波は種々の周波数を有する電磁波である。通常の周波数は915MHz、及び2.45GHzである。マイクロ波処理の際には、電磁波エネルギーから分子の動力エネルギーへの直接変換による熱を生じさせる。電磁波エネルギーから熱エネルギーへの変換は、加熱されるべき材料の電磁気特性に基づいて生じる。   Microwaves are electromagnetic waves having various frequencies. Normal frequencies are 915 MHz and 2.45 GHz. During microwave processing, heat is generated by direct conversion from electromagnetic energy to molecular kinetic energy. The conversion from electromagnetic energy to thermal energy occurs based on the electromagnetic properties of the material to be heated.

マイクロ波で加熱、乾燥させることができるか、並びにどの程度までマイクロ波で加熱、乾燥させることができるかについては、その分子構造に依存するものである。極性分子、例えば、水はマイクロ波により良好に加熱されることができる。マイクロ波は材料に応じて深く浸透することができ、その全体積に亘って加熱する。これは、物体において熱が材料表面のみに浸透する、通常の加熱、乾燥よりも有利である。   Whether it can be heated and dried with a microwave and to what extent it can be heated and dried with a microwave depends on its molecular structure. Polar molecules, such as water, can be well heated by microwaves. Microwaves can penetrate deeply depending on the material and heat over their entire volume. This is advantageous over normal heating and drying, in which heat penetrates only the material surface in the object.

また、無機粒子内部に存在する水分について、マイクロ波加熱処理を施すことにより、粒子自体には吸収されず、粒子内部の水分を選択的に短時間で加熱することができ、内部吸着水を効率的に粒子系外に除去することができる。そのため、オーブンで代表される外熱型加熱装置での長時間処理で発生するような粒子凝集を起こすことなく、その粒子により作製した複合樹脂材料は、粒子分散性に優れるため高い透明性が得られる。   In addition, by applying microwave heat treatment to the water present inside the inorganic particles, the water inside the particles can be selectively heated in a short time without being absorbed by the particles themselves, and the internal adsorbed water can be efficiently used. Thus, it can be removed out of the particle system. For this reason, the composite resin material made from the particles does not cause aggregation such as that caused by long-time processing in an external heating type heater represented by an oven. It is done.

粒子表面疎水化処理と粒子内部の吸着水除去を短時間で平行して行うことができ、従来法(外部加熱、乾燥)で課題である長時間の加熱処理による表面処理剤の劣化、残存内部吸着水による複合樹脂材料の特性劣化を解決することができる。   Hydrophobic treatment of particle surface and removal of adsorbed water inside the particle can be performed in a short time in parallel. Deterioration of surface treatment agent due to long-time heat treatment, which is a problem in conventional methods (external heating, drying), residual internal The characteristic deterioration of the composite resin material due to adsorbed water can be solved.

(3)分散工程
本発明においては、溶融中の樹脂に対して、無機粒子を添加、混合、分散することで複合樹脂材料を作製する製造方法や、溶媒に溶解した樹脂と無機粒子を混合し、その後有機溶媒を除去する複合樹脂材料の製造方法が好ましい態様である。
(3) Dispersing step In the present invention, a manufacturing method for producing a composite resin material by adding, mixing, and dispersing inorganic particles to a molten resin, or mixing a resin dissolved in a solvent with inorganic particles. Then, a method for producing a composite resin material in which the organic solvent is removed thereafter is a preferred embodiment.

本発明において、特に複合樹脂材料は溶融混練法で作製することが望ましい。例えば、熱可塑性樹脂を無機粒子の存在下で重合したり、熱可塑性樹脂存在下で無機粒子を作製することも可能であるが、樹脂の重合や無機粒子の作製において、特殊な条件が必要になるからである。溶融混練法では、既成の手法で作製した樹脂や無機粒子を混合することで複合材料を作製できるため、通常安価な複合樹脂材料の作製が可能になる。   In the present invention, the composite resin material is particularly preferably produced by a melt kneading method. For example, it is possible to polymerize a thermoplastic resin in the presence of inorganic particles, or to produce inorganic particles in the presence of a thermoplastic resin, but special conditions are required for resin polymerization and preparation of inorganic particles. Because it becomes. In the melt-kneading method, since a composite material can be produced by mixing a resin or inorganic particles produced by an existing method, it is usually possible to produce an inexpensive composite resin material.

溶融混練において有機溶剤の使用も可能である。有機溶剤の使用で溶融混練の温度を下げることができ、樹脂の劣化が抑制しやすくなる。その場合、溶融混練後に脱気を行い、複合樹脂材料中から有機溶剤を除去することが好ましい。   An organic solvent can be used in the melt-kneading. The use of the organic solvent can lower the temperature of the melt-kneading and can easily suppress the deterioration of the resin. In that case, it is preferable to deaerate after melt-kneading to remove the organic solvent from the composite resin material.

溶融混練に用いることのできる装置としては、ラボプラストミル、ブラベンダー、バンバリーミキサー、ニーダー、ロール等のような密閉式混練装置、またはバッチ式混練装置を挙げることができる。また、単軸押出機、二軸押出機等のように連続式の溶融混練装置を用いて製造することもできる。   Examples of the apparatus that can be used for melt kneading include a closed kneading apparatus such as a lab plast mill, a Brabender, a Banbury mixer, a kneader, a roll, and the like, or a batch kneading apparatus. Moreover, it can also manufacture using a continuous melt-kneading apparatus like a single screw extruder, a twin screw extruder, etc.

本発明の複合樹脂材料の製造方法において、溶融混練を用いる場合、樹脂と無機粒子を一括で添加し混練してもよいし、段階的に分割添加して混練してもよい。この場合、押出機等の溶融混練装置では、段階的に添加する成分をシリンダーの途中から添加することも可能である。   In the method for producing a composite resin material of the present invention, when melt kneading is used, the resin and inorganic particles may be added and kneaded in one batch, or may be divided and added in stages. In this case, in a melt-kneading apparatus such as an extruder, it is possible to add the components to be added step by step from the middle of the cylinder.

しかし、溶融混練で樹脂を加熱する場合、酸化防止剤のように樹脂の熱劣化を防止する材料をまず加えることが好ましい。その後、無機粒子を加えると溶融混練の温度が上昇することが多く、酸化防止剤なしでは樹脂の劣化が顕著になるためである。一方、耐光安定剤は熱劣化を起こして着色する場合が多い。そのため、溶融混練プロセスでは出来るだけ後の工程で添加されることが好ましい。そのため、少なくとも一部は無機粒子添加後に加えられる。   However, when the resin is heated by melt kneading, it is preferable to first add a material that prevents thermal degradation of the resin, such as an antioxidant. Thereafter, when inorganic particles are added, the temperature of melt-kneading often increases, and the deterioration of the resin becomes remarkable without an antioxidant. On the other hand, the light-resistant stabilizer is often colored due to thermal degradation. Therefore, it is preferable to add in the subsequent step as much as possible in the melt kneading process. Therefore, at least a part is added after the addition of inorganic particles.

本発明において、溶融混練による複合化を行う場合、無機粒子は粉体ないし凝集状態のまま添加することが可能である。あるいは、液中に分散した状態で添加することも可能である。液中に分散した状態で添加する場合は、混練後に脱気を行うことが好ましい。   In the present invention, when compounding by melt kneading is performed, the inorganic particles can be added in a powder or aggregated state. Or it is also possible to add in the state disperse | distributed in the liquid. When adding in the state disperse | distributed in the liquid, it is preferable to deaerate after kneading | mixing.

液中に分散した状態で添加する場合、予め凝集粒子を一次粒子に分散して添加することが好ましい。分散には各種分散機が使用可能であるが、特にビーズミルが好ましい。ビーズは各種の素材があるが、その大きさは小さいものが好ましく、特に直径0.1mm以下、0.001mm以上のものが好ましい。   When adding in the state disperse | distributed in a liquid, it is preferable to disperse | distribute agglomerated particles to a primary particle previously and to add. Various dispersing machines can be used for dispersion, but a bead mill is particularly preferable. There are various kinds of beads, but those having a small size are preferable, and those having a diameter of 0.1 mm or less and 0.001 mm or more are particularly preferable.

無機粒子は表面処理された状態で加えられることが好ましいが、表面処理剤と無機粒子を同時に添加し、樹脂との複合化を行うインテグラルブレンドのような手法があり、どのような手法を用いることも可能である。   The inorganic particles are preferably added in a surface-treated state, but there is a method such as an integral blend in which a surface treatment agent and inorganic particles are added simultaneously to form a composite with a resin, and any method is used. It is also possible.

(4)成型工程
成形方法としては特に限定されるものではないが、成型物における低複屈折性、機械強度及び寸法精度等の特性の観点から溶融成型法が好ましい。溶融成型法としては、例えば、プレス成型、押し出し成型、射出成型等が挙げられるが、生産性の観点から射出成型が好ましい。また、光硬化性樹脂の場合、注型重合等を用いることが可能である。
(4) Molding process Although it does not specifically limit as a shaping | molding method, From a viewpoint of characteristics, such as the low birefringence in a molding, mechanical strength, and a dimensional accuracy, a melt molding method is preferable. Examples of the melt molding method include press molding, extrusion molding, and injection molding, and injection molding is preferable from the viewpoint of productivity. In the case of a photocurable resin, cast polymerization or the like can be used.

また、成型条件は使用目的または成型方法に応じて適宜選択されるが、例えば、射出成型における複合樹脂材料の温度としては、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歪みの防止、樹脂の熱分解によるシルバーストリークの発生の防止、及び成型物の黄変の効果的な防止の観点から、150〜400℃の範囲内であることが好ましく、200〜350℃の範囲内であることがより好ましく、200〜330℃の範囲内であることが特に好ましい。   The molding conditions are appropriately selected according to the purpose of use or molding method. For example, as the temperature of the composite resin material in the injection molding, an appropriate fluidity is imparted to the resin at the time of molding, so From the viewpoint of preventing silver streak due to thermal decomposition of the resin, and effectively preventing yellowing of the molded product, it is preferably in the range of 150 to 400 ° C, and in the range of 200 to 350 ° C. It is more preferable that it is in the range of 200 to 330 ° C.

射出成型においては、炭酸ガスを可塑剤として用いる成型法や、金型を誘導加熱して転写性を向上させる方法等一般的な手法はすべて適用可能である。   In injection molding, all general methods such as a molding method using carbon dioxide gas as a plasticizer and a method of improving transferability by induction heating of a mold can be applied.

(4−1)添加剤
(4−1−1)可塑剤
添加剤としては、酸化防止剤、耐光安定剤、熱安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤及び近赤外線吸収剤等の安定剤、滑剤や可塑剤等の樹脂改良剤、軟質重合体やアルコール性化合物等の白濁防止剤、染料や顔料等の着色剤、その他帯電防止剤や難燃剤等が挙げられる。単独でまたは組み合わせて用いられてもよい。
(4-1) Additive (4-1-1) Plasticizer As additives, stabilizers such as antioxidants, light stabilizers, heat stabilizers, weather stabilizers, ultraviolet absorbers and near infrared absorbers, Examples thereof include resin improvers such as lubricants and plasticizers, anti-clouding agents such as soft polymers and alcoholic compounds, colorants such as dyes and pigments, and other antistatic agents and flame retardants. They may be used alone or in combination.

添加剤の内、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、及びイオウ系酸化防止剤等が挙げられる。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。   Among the additives, examples of the antioxidant include a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, and a sulfur-based antioxidant. 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.

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可能であって、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、本発明の複合樹脂材料100質量部に対して0.001〜20質量部の範囲内であることが好ましく、0.01〜10質量部の範囲内であることがより好ましい。   The antioxidants can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is appropriately selected within a range that does not impair the object of the present invention. The amount is preferably in the range of 0.001 to 20 parts by mass, more preferably in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to parts.

(4−1−2)白濁防止剤
白濁防止剤としては、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ができる。これにより、透過率、耐熱性、機械的強度等の諸特性を低下させることなく、長時間の高温高湿環境下での薄膜の白濁を防止できる。
(4-1-2) Cloudiness inhibitor As the cloudiness inhibitor, a compound having the lowest glass transition temperature of 30 ° C or lower can be blended. Thereby, it is possible to prevent white turbidity of the thin film in a high-temperature and high-humidity environment for a long time without deteriorating various characteristics such as transmittance, heat resistance, and mechanical strength.

(4−1−3)酸化防止剤
ここで、フェノール系酸化防止剤としては従来公知のものが適用可能であり、例えば、特開昭63−179953号公報に記載の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や、特開平1−168643号公報に記載のオクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等のアクリレート系化合物や、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)等のアルキル置換フェノール系化合物や、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。
(4-1-3) Antioxidant Here, conventionally known phenolic antioxidants are applicable. For example, 2-t-butyl-6 described in JP-A No. 63-179953 -(3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2,4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl- Acrylate compounds such as 2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate and the like, and octadecyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate described in JP-A-1-168463, 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,3 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 pentaerythrmethyl-tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate)), triethylene glycol bis (3- (3-t Alkyl substituted phenolic compounds such as -butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate) and 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-o Shianirino) triazine group-containing phenol compounds such as 1,3,5-triazine.

また、リン系酸化防止剤としては、一般の樹脂工業において通常使用されるものであれば特に限定されるものではなく、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や、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。   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) Monophosphite compounds such as -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, and 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenyl-di -Tridecyl phosphite), 4,4'-isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C1 -C15) phosphite) 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.

更に、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]ウンデカン等が挙げられる。   Furthermore, as the sulfur-based antioxidant, for example, dilauryl-3,3-thiodipropionate, dimyristyl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3-thiodipropionate, laurylstearyl- 3,3-thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis (β-lauryl-thio-propionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5 5] and undecane.

更に上述したフェノール系、リン酸系及びイオウ系酸化防止剤の他に、ジフェニルアミン誘導体等のアミン系酸化防止剤や、ニッケルまたは亜鉛のチオカルバメート等も酸化防止剤として適用可能である。   Furthermore, in addition to the above-mentioned phenolic, phosphoric acid and sulfur antioxidants, amine antioxidants such as diphenylamine derivatives, nickel or zinc thiocarbamates, etc. can also be applied as antioxidants.

(4−1−4)耐光安定剤
本発明に用いられる耐光安定剤について説明する。耐光安定剤は光安定剤とも呼ばれるが、本発明では耐光安定剤として記する。耐光安定剤はクエンチャーとラジカル捕捉剤に大きく分けられる。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、トリアジン系の光安定剤は、クエンチャーとして分類され、ヒンダードアミン系耐光安定剤はラジカル捕捉剤に分類される。
(4-1-4) Light-resistant stabilizer The light-resistant stabilizer used for this invention is demonstrated. Although the light-resistant stabilizer is also called a light stabilizer, it is described as a light-resistant stabilizer in the present invention. Light stabilizers are broadly divided into quenchers and radical scavengers. Benzophenone light stabilizers, benzotriazole light stabilizers, and triazine light stabilizers are classified as quenchers, and hindered amine light stabilizers are classified as radical scavengers.

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(HALS)を用いるのが好ましい。このようなHALSは、具体例には低分子量のものから中分子量、高分子量の中から選ぶことができる。   In the present invention, it is preferable to use a hindered amine light-resistant stabilizer (HALS) from the viewpoint of transparency of the lens, color resistance, and the like. Specific examples of such HALS can be selected from low molecular weight to medium molecular weight and high molecular weight.

例えば、比較的分子量の小さいものとして、LA−77(旭電化製)、Tinuvin765(CSC製)、Tinuvin123(CSC製)、Tinuvin440(CSC製)、Tinuvin144(CSC製)、HostavinN20(ヘキスト社製)中程度の分子量として、LA−57(旭電化製)、LA−52(旭電化製)、LA−67(旭電化製)、LA−62(旭電化製)、更に分子量の大きいものとして、LA−68(旭電化製)、LA−63(旭電化製)、HostavinN30(ヘキスト社製)、Chimassorb944(CSC製)、Chimassorb2020(CSC製)、Chimassorb119(CSC製)、Tinuvin622(CSC製)、CyasorbUV−3346(Cytec製)、CyasorbUV−3529(Cytec製)、Uvasil299(GLC製)等が挙げられる。   For example, among LA-77 (Asahi Denka), Tinvin 765 (CSC), Tinuvin 123 (CSC), Tinuvin 440 (CSC), Tinvin 144 (CSC), Hostavin N20 (Hoechst) As molecular weights of the order, LA-57 (Asahi Denka), LA-52 (Asahi Denka), LA-67 (Asahi Denka), LA-62 (Asahi Denka), 68 (manufactured by Asahi Denka), LA-63 (manufactured by Asahi Denka), Hostavin N30 (manufactured by Hoechst), Chimassorb 944 (manufactured by CSC), Chimassorb 2020 (manufactured by CSC), Chimassorb119 (manufactured by CSC), Tinuvin 622 (manufactured by CSC), Cubor 626 (as manufactured by CSC), Cb (Cyt Ltd. c), manufactured by CyasorbUV-3529 (Cytec), and the like Uvasil299 (manufactured by GLC).

特に、成型体には低、中分子量のHALS、膜状の複合材料には高分子量のHALSを用いることが好ましい。HALSはベンゾトリアゾール系の耐光安定剤等と組み合わせて用いられることも好ましい。例えば、アデカスタブLA−32、LA−36、LA−31(旭電化工業製)、Tinuvin326、Tinuvin571、Tinuvin234、Tinuvin1130(CSC製)等が挙げられる。   In particular, it is preferable to use low and medium molecular weight HALS for the molded body and high molecular weight HALS for the film-like composite material. HALS is also preferably used in combination with a benzotriazole-based light-resistant stabilizer. Examples thereof include ADK STAB LA-32, LA-36, LA-31 (manufactured by Asahi Denka Kogyo), Tinuvin 326, Tinuvin 571, Tinuvin 234, Tinuvin 1130 (manufactured by CSC) and the like.

また、HALSは先述の各種酸化防止剤と併用されることが好ましい。HALSと酸化防止剤の組み合わせに特に制約はなく、フェノール系、リン系、イオウ系等との組み合わせが可能であるが、特にリン系とフェノール系との組み合わせが好ましい。   Moreover, it is preferable that HALS is used together with the above-mentioned various antioxidants. The combination of HALS and the antioxidant is not particularly limited, and a combination of phenol, phosphorus, sulfur and the like is possible, but a combination of phosphorus and phenol is particularly preferable.

(4−1−5)その他の添加剤
本発明に係る複合樹脂材料の調製時や複合樹脂材料の成型工程においては、必要に応じて各種添加剤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、先述した酸化防止剤、耐光安定剤以外に、熱安定剤、耐候安定剤、近赤外線吸収剤等の安定剤;滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤;軟質重合体、アルコール性化合物等の白濁防止剤;染料や顔料等の着色剤;帯電防止剤、難燃剤等が挙げられる。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。
(4-1-5) Other Additives Various additives can be added as necessary during the preparation of the composite resin material according to the present invention and in the molding step of the composite resin material. Although there is no special limitation about additives, in addition to the antioxidants and light stabilizers described above, stabilizers such as heat stabilizers, weather stabilizers, near infrared absorbers; resin modifiers such as lubricants and plasticizers; Examples thereof include white turbidity preventive agents such as soft polymers and alcoholic compounds; colorants such as dyes and pigments; antistatic agents and flame retardants. 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.

(5)光学素子
〔光学物性〕
本発明において、波長405nmの光透過率が3mm厚で70%以上であることが好ましい。70%未満であるとデータの読み取り精度が下がるからである。無機粒子は405nmの光を吸収しないものが多いが、樹脂は若干吸収する場合がある。このような時、無機粒子の分率を増大させることで、複合樹脂材料として405nmにおける光透過率を上げることが期待できる。
(5) Optical element [Optical properties]
In the present invention, the light transmittance at a wavelength of 405 nm is preferably 70% or more at a thickness of 3 mm. This is because if it is less than 70%, the data reading accuracy is lowered. Many inorganic particles do not absorb 405 nm light, but the resin may absorb a little. In such a case, it is expected that the light transmittance at 405 nm is increased as a composite resin material by increasing the fraction of inorganic particles.

(5−1)光学素子(光学用レンズ)の作製方法
次いで、上記説明した本発明に係る複合樹脂材料から作製される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。
(5-1) Method for Producing Optical Element (Optical Lens) Next, a method for producing an optical resin lens, which is one of the optical elements produced from the composite resin material according to the present invention described above, will be described.

本発明に係る光学用樹脂レンズはまず複合樹脂材料を調製し、次いで得られた複合樹脂材料を成型する工程を含む。   The optical resin lens according to the present invention includes a step of first preparing a composite resin material and then molding the obtained composite resin material.

本発明に係る熱可塑性樹脂材料の成型物は、前記複合樹脂材料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ため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 resin material according to the present invention is obtained by molding a molding material made of the composite resin material. Although there is no particular limitation on the molding method, melt molding is preferable in order to obtain a molded product excellent in 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、射出成型における複合樹脂材料の温度は、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。   Molding conditions are appropriately selected depending on the purpose of use or molding method.For example, the temperature of the composite resin material in injection molding prevents the sink and distortion of the molded product by imparting appropriate fluidity to the resin during molding, From the viewpoint of preventing the occurrence of silver streak due to the thermal decomposition of the resin and further effectively preventing the yellowing of the molded product, the range of 150 to 400 ° C is preferable, the range of 200 to 350 ° C is more preferable, and the range is particularly preferable. Is in the range of 200-330 ° C.

射出成型においては、流動性向上のため炭酸ガスを可塑剤として使用する成型法を用いることが可能である。また、金型表面を誘導加熱することで転写性を高める手法も適用可能である。   In injection molding, a molding method using carbon dioxide as a plasticizer can be used to improve fluidity. In addition, a technique for improving transferability by induction heating of the mold surface is also applicable.

本発明の複合樹脂材料は、AMES試験に陰性であることが好ましい。AMES試験で陽性になる場合、使用者の健康を損なう可能性があるだけでなく、環境負荷を与える可能性がある。更に材料として不安定で、必要な安定性が得られない虞があるからである。   The composite resin material of the present invention is preferably negative for the AMES test. If the AMES test is positive, not only may the health of the user be impaired, but it may also have an environmental impact. Furthermore, it is unstable as a material, and there is a possibility that necessary stability may not be obtained.

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等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 or a sheet shape, and has a low birefringence and transparency. Since it is excellent in mechanical strength, heat resistance and low water absorption, it is used as an optical resin lens which is one of the optical elements of the present invention, but is also suitable as other optical components.

(5−2)光学用レンズ
本発明に係る光学用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。
(5-2) Optical Lens The optical lens according to the present invention can be obtained by the above-described production method. 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、望遠鏡レンズ等のレンズ;眼鏡レンズ等の全光線透過型レンズ;CD、CD−ROM、WORM(追記型光ディスク)、MO(書き変え可能な光ディスク;光磁気ディスク)、MD(ミニディスク)、DVD(デジタルビデオディスク)等の光ディスクのピックアップレンズ;レーザビームプリンターのfθレンズ、センサー用レンズ等のレーザ走査系レンズ;カメラのファインダー系のプリズムレンズ等が挙げられる。   For example, as an optical lens or an optical prism, an imaging system 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 pickup lens such as DVD (digital video disc), laser scanning system lens such as laser beam printer fθ lens, sensor lens; Examples include a camera viewfinder prism lens.

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)等が挙げられる。その他の光学用途としては、液晶ディスプレイ等の導光板;偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム等の光学フィルム;光拡散板;光カード;液晶表示素子基板等が挙げられる。   Examples of optical disk applications include CD, CD-ROM, WORM (recordable optical disk), MO (rewritable optical disk; magneto-optical disk), MD (mini disk), DVD (digital video disk), and the like. Other optical applications include light guide plates such as liquid crystal displays; optical films such as polarizing films, retardation films, and light diffusion films; light diffusion plates; optical cards; liquid crystal display element substrates.

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。本形態では、使用波長が405nmの所謂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。   As an example of the use of the optical resin lens according to the present invention, it is used as an objective lens used in a pickup device for an optical disk. 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.

また、本発明の複合樹脂材料から作製された成形品の表面に、無機化合物、シランカップリング剤等の有機シリコン化合物、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂等からなるハードコート層を形成することができる。ハードコート層の形成手段としては、熱硬化法、紫外線硬化法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の公知の方法を挙げることができる。これによって、成形品の耐熱性、光学特性、耐薬品性、耐摩耗性及び耐水性等を向上させることができる。   In addition, on the surface of a molded product made from the composite resin material of the present invention, an inorganic compound, an organic silicon compound such as a silane coupling agent, an acrylic resin, a vinyl resin, a melamine resin, an epoxy resin, a fluorine resin, a silicone A hard coat layer made of a resin or the like can be formed. Examples of the means for forming the hard coat layer include known methods such as thermosetting, ultraviolet curing, vacuum deposition, sputtering, and ion plating. Thereby, the heat resistance, optical properties, chemical resistance, abrasion resistance, water resistance, etc. of the molded product can be improved.

本発明は以下の実施例により更に説明されるが、これに制限されることはない。   The invention is further illustrated by the following examples without however being limited thereto.

実施例1
〔SiO2/ZrO2(SiO2モル分率80%)系複合樹脂材料の形成〕
純水463.1g、26%アンモニア水104.8g、メタノール4255.0gの混合液に、テトラメトキシシラン(TMOS)3648g、メタノール229.4gの混合液、及び純水643.2g、26%アンモニア水104.8gの混合液を、液温を25℃に保ちつつ150分かけ滴下し、その後ジルコニウムテトライソプロポキシド5969g、イソプロパノール150gの混合液を100分かけて添加し、シリカ/ジルコニア混合ゾルを得た。
Example 1
[Formation of SiO 2 / ZrO 2 (SiO 2 mole fraction 80%) based composite resin material]
A mixed liquid of 463.1 g of pure water, 104.8 g of 26% ammonia water and 4255.0 g of methanol, a mixed liquid of 3648 g of tetramethoxysilane (TMOS) and 229.4 g of methanol, and 643.2 g of pure water and 26% ammonia water 104.8 g of the mixed solution was dropped over 150 minutes while maintaining the liquid temperature at 25 ° C., and then a mixed solution of 5969 g of zirconium tetraisopropoxide and 150 g of isopropanol was added over 100 minutes to obtain a silica / zirconia mixed sol. It was.

このゾルを常圧下、加熱蒸留しつつ、純水を容量を一定に保ちつつ滴下し、塔頂温度が100℃に達し、且つpHが8以下になったのを確認した時点で純水の滴下を終了し、微粒子分散液を得た。   When the sol was distilled under heating under normal pressure, pure water was added dropwise while maintaining a constant volume, and when it was confirmed that the tower top temperature reached 100 ° C. and the pH was 8 or less, pure water was added dropwise. And a fine particle dispersion was obtained.

更にシランカップリング剤として、メチルトリメトキシシランを15.4g添加し、室温にて1時間攪拌後、2時間還流を行った。その後、常圧下、加熱蒸留しつつ、メチルエチルケトンを容量を一定に保ちつつ滴下し、塔頂温度が79℃に達し、且つ水分が1.0%以下になったのを確認した時点で終了し、室温まで冷却後、3μメンブランフィルターを用いて精密濾過を行い、メチルエチルケトン分散ゾルを得た。   Further, 15.4 g of methyltrimethoxysilane was added as a silane coupling agent, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour and then refluxed for 2 hours. Thereafter, while distilling with heating under normal pressure, methyl ethyl ketone was dropped while keeping the volume constant, and when the top temperature reached 79 ° C. and the water content was 1.0% or less, the process was terminated. After cooling to room temperature, microfiltration was performed using a 3 μ membrane filter to obtain a methyl ethyl ketone dispersion sol.

次に、遠心分離と脱塩、素乾燥処理を行い、無機粒子粉末を得た。   Next, centrifugal separation, desalting, and elementary drying treatment were performed to obtain inorganic particle powder.

続いて、マイクロ波加熱装置により200℃で30分加熱(最大出力:6kW/2450MHz)し、表面処理済シリカ/ジルコニア複合無機粒子を得た。TEM観察の結果、体積換算平均粒子径は10nmであった。   Then, it heated at 200 degreeC with the microwave heating apparatus for 30 minutes (maximum output: 6kW / 2450MHz), and obtained the surface-treated silica / zirconia composite inorganic particle. As a result of TEM observation, the average particle diameter in terms of volume was 10 nm.

この複合無機粒子と樹脂を脱気しながら溶融混練し、複合樹脂材料を作製した。複合樹脂材料中の無機粒子の含有量は、樹脂に対して20体積%になるようにした。溶融混練時には、適宜表面処理剤を加えることで無機粒子の表面処理を行った。溶融混練にはラボプラストミルKF−6Vを用い、窒素下で行った。100rpmで10分間混練し、終了前に2分間、2.67×103Paで減圧脱気を行った。なお、樹脂はAPL(シクロオレフィン樹脂APEL5014(三井化学製))を使用した。 The composite inorganic particles and the resin were melt-kneaded while degassing to prepare a composite resin material. The content of inorganic particles in the composite resin material was set to 20% by volume with respect to the resin. At the time of melt kneading, the surface treatment of inorganic particles was performed by appropriately adding a surface treatment agent. The melt kneading was carried out under nitrogen using a lab plast mill KF-6V. The mixture was kneaded at 100 rpm for 10 minutes, and degassed under reduced pressure at 2.67 × 10 3 Pa for 2 minutes before the end. The resin used was APL (cycloolefin resin APEL5014 (Mitsui Chemicals)).

実施例2
〔SiO2/Al23(SiO2モル分率80%)系複合樹脂材料の形成〕
Al23(一次粒子径 13nm)7.2gに対して、純水50ml、エタノール390ml、アンモニア22mlを加えた溶液を作製する。次に、テトラエトキシシラン(TEOS)を0.72gを加えて1時間粒子分散を行う。更にTEOSを0.72g加えて、1時間分散を進める。これにより得られたスラリー溶液を得た。
Example 2
[Formation of SiO 2 / Al 2 O 3 (SiO 2 mole fraction 80%) based composite resin material]
A solution is prepared by adding 50 ml of pure water, 390 ml of ethanol, and 22 ml of ammonia to 7.2 g of Al 2 O 3 (primary particle diameter 13 nm). Next, 0.72 g of tetraethoxysilane (TEOS) is added and particle dispersion is performed for 1 hour. Further, 0.72 g of TEOS is added and the dispersion is advanced for 1 hour. Thus, a slurry solution obtained was obtained.

作製したスラリーに対してTEOSを18.16gをエタノールと純水の混合液で希釈し、ゆっくり滴下し、室温で20時間攪拌する。更に、このスラリーから遠心分離機を用いて粒子を分離する。   To the prepared slurry, 18.16 g of TEOS is diluted with a mixed solution of ethanol and pure water, slowly dropped, and stirred at room temperature for 20 hours. Further, the particles are separated from the slurry using a centrifuge.

この粒子を80℃で24時間減圧乾燥し、更に粒子に対して、シランカップリング剤のヘキサメチルジシラザンを10質量%加え、攪拌しながら加熱する。室温まで冷却後、遠心分離、素乾燥処理を行い、無機粒子粉末を得た。   The particles are dried under reduced pressure at 80 ° C. for 24 hours, and 10% by mass of hexamethyldisilazane as a silane coupling agent is further added to the particles, followed by heating with stirring. After cooling to room temperature, centrifugal separation and elementary drying treatment were performed to obtain inorganic particle powder.

続いて、マイクロ波加熱装置により200℃で30分加熱(最大出力:6kW/2450MHz)し、表面処理済シリカ/アルミナ複合無機粒子を得た。TEM観察の結果、体積換算平均粒子径は10nmであった。   Then, it heated for 30 minutes at 200 degreeC with the microwave heating apparatus (maximum output: 6kW / 2450MHz), and obtained the surface-treated silica / alumina composite inorganic particle. As a result of TEM observation, the average particle diameter in terms of volume was 10 nm.

この複合無機粒子と樹脂を脱気しながら溶融混練し、複合樹脂材料を作製した。複合樹脂材料中の無機粒子の含有量は、樹脂に対して20体積%になるようにした。溶融混練時には、適宜表面処理剤を加えることで無機粒子の表面処理を行った。溶融混練にはラボプラストミルKF−6Vを用い、窒素下で行った。100rpmで10分間混練し、終了前に2分間、2.67×103Paで減圧脱気を行った。なお、樹脂はAPL(シクロオレフィン樹脂APEL5014(三井化学製))を使用した。 The composite inorganic particles and the resin were melt-kneaded while degassing to prepare a composite resin material. The content of inorganic particles in the composite resin material was set to 20% by volume with respect to the resin. At the time of melt kneading, the surface treatment of inorganic particles was performed by appropriately adding a surface treatment agent. The melt kneading was carried out under nitrogen using a lab plast mill KF-6V. The mixture was kneaded at 100 rpm for 10 minutes, and degassed under reduced pressure at 2.67 × 10 3 Pa for 2 minutes before the end. The resin used was APL (cycloolefin resin APEL5014 (Mitsui Chemicals)).

実施例3
〔SiO2粒子系複合樹脂材料の形成〕
実施例1において、シリカ/ジルコニア複合無機粒子をシリカに変えた以外は、同様にして複合樹脂材料を作製した。
Example 3
[Formation of SiO 2 particle composite resin material]
A composite resin material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the silica / zirconia composite inorganic particles were changed to silica.

比較例1:電気炉による加熱処理
実施例2において、マイクロ波加熱装置による処理を開放系の電気炉に変え、200℃、1時間の条件で処理したこと以外は同様にして、複合樹脂材料を作製した。
Comparative Example 1: Heat treatment using an electric furnace In Example 2, the composite resin material was treated in the same manner except that the treatment by the microwave heating apparatus was changed to an open electric furnace and the treatment was performed at 200 ° C for 1 hour. Produced.

比較例2:表面処理なし
実施例2において、ヘキサメチルジシラザンを用いなかったこと以外は同様にして、複合樹脂材料を作製した。
Comparative Example 2: No surface treatment A composite resin material was produced in the same manner as in Example 2, except that hexamethyldisilazane was not used.

比較例3:加熱処理なし
実施例2において、マイクロ波により加熱処理を施さなかったこと以外は同様にして、複合樹脂材料を作製した。
Comparative Example 3: No heat treatment A composite resin material was prepared in the same manner as in Example 2, except that the heat treatment was not performed by microwaves.

比較例4:シランカップリング以外の表面処理剤
実施例2において、ヘキサメチルジシラザンに変えて、ステアリン酸アンモニウム水溶液(10%)220gを用いたこと以外は同様にして、複合樹脂材料を作製した。
Comparative Example 4: Surface treatment agent other than silane coupling A composite resin material was prepared in the same manner as in Example 2, except that 220 g of an aqueous ammonium stearate solution (10%) was used instead of hexamethyldisilazane. .

〔評価〕
(疎水化度)
本発明における疎水化度は、粉体0.2gを50mlの水に添加して、メタノールをビューレットから粉体全量が懸濁するまで加え、加えたメタノールの容量をmlとする時、次式から求まる。疎水化度=V/(50+V)。
[Evaluation]
(Hydrophobicity)
The degree of hydrophobicity in the present invention is determined by adding 0.2 g of powder to 50 ml of water, adding methanol from the burette until the total amount of the powder is suspended, and adding the volume of methanol to ml. Obtained from Hydrophobicity = V / (50 + V).

上記の光学樹脂に対して、粉体を混練した時、疎水化度が50以下では混練した樹脂は白濁しており、光学樹脂としての使用に耐えないものであった。これは粒子と樹脂との界面の分離によるものと考えられる。   When powder was kneaded with the above optical resin, the kneaded resin was cloudy when the hydrophobicity was 50 or less, and it could not be used as an optical resin. This is considered due to separation of the interface between the particles and the resin.

(光線透過率)
各成型物について、波長405nmにおける透過率の測定を行った。透過率の測定方法はASTM D1003に準拠した。光照射は波長405nm、強度150mW/cm2の光を1000時間照射することで行った。
(Light transmittance)
About each molding, the transmittance | permeability in wavelength 405nm was measured. The transmittance measurement method was in accordance with ASTM D1003. Light irradiation was performed by irradiating light with a wavelength of 405 nm and an intensity of 150 mW / cm 2 for 1000 hours.

(耐熱性)
室温から100℃までの昇温と逆の降温とを100サイクル繰り返し、ひずみの発生有無を目視評価した。
(Heat-resistant)
The temperature increase from room temperature to 100 ° C. and the reverse temperature decrease were repeated 100 cycles, and the presence or absence of distortion was visually evaluated.

○:目視により、樹脂の変化なし
△:目視により、樹脂の変化で若干変化あり
×:目視により、樹脂の着色を確認。
○: There is no change in the resin by visual observation. Δ: There is a slight change in the change in the resin by visual inspection. X: The coloring of the resin is confirmed by visual inspection.

(吸水率)
高温高湿機「PR−2PK」(製品名、エスペック株式会社製)を使用し、予め100℃、10%RHで100時間乾燥させた複合樹脂材料を80℃90%RHで500時間保存し、前後の質量増加分から吸水率を求めた。乾燥時の吸水量は複合樹脂材料をシクロヘキサンに溶解した後、複合樹脂材料を乾燥有機溶媒でカールフィッシャー法により測定した。
(Water absorption rate)
Using a high-temperature and high-humidity machine “PR-2PK” (product name, manufactured by Espec Co., Ltd.), the composite resin material previously dried at 100 ° C. and 10% RH for 100 hours is stored at 80 ° C. and 90% RH for 500 hours. The water absorption was determined from the increase in mass before and after. The amount of water absorption during drying was measured by dissolving the composite resin material in cyclohexane, and then measuring the composite resin material with a dry organic solvent by the Karl Fischer method.

Figure 2008280443
Figure 2008280443

表2より、本発明の複合樹脂材料は、比較の複合樹脂材料に対し、耐熱性、光透過性に優れ、また吸水率も小さく、疎水性に優れることがわかる。   From Table 2, it can be seen that the composite resin material of the present invention is superior in heat resistance and light transmittance to the comparative composite resin material, has a small water absorption, and is excellent in hydrophobicity.

Claims (5)

少なくとも樹脂と無機粒子とから構成される複合樹脂材料の製造方法であって、予め無機粒子表面をシランカップリング剤でコートし、且つマイクロ波による加熱処理を施した後、該表面処理された無機粒子を樹脂と混合、分散することを特徴とする複合樹脂材料の製造方法。 A method for producing a composite resin material comprising at least a resin and inorganic particles, the surface of the inorganic particles being coated with a silane coupling agent in advance and subjected to heat treatment with microwaves, and then the surface-treated inorganic material A method for producing a composite resin material, comprising mixing and dispersing particles with a resin. 前記無機粒子が酸化ケイ素と他の金属酸化物との複合無機粒子であることを特徴とする請求項1に記載の複合樹脂材料の製造方法。 The method for producing a composite resin material according to claim 1, wherein the inorganic particles are composite inorganic particles of silicon oxide and another metal oxide. 前記複合樹脂材料の吸水率が0.2質量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の複合樹脂材料の製造方法。 The method for producing a composite resin material according to claim 1 or 2, wherein the composite resin material has a water absorption rate of 0.2% by mass or less. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合樹脂材料の製造方法により製造されることを特徴とする複合樹脂材料。 It manufactures with the manufacturing method of the composite resin material of any one of Claims 1-3, The composite resin material characterized by the above-mentioned. 請求項4に記載の複合樹脂材料を用いて成型されることを特徴とする光学素子。 An optical element formed by using the composite resin material according to claim 4.
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