WO2006123679A1 - 成形材料及びその用途、並びに成形材料の製造方法 - Google Patents

成形材料及びその用途、並びに成形材料の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • optical information recording media such as CD (compact 'disc'), DVD (digital 'video' disc, or digital versatile disc) (optical disc, or ⁇ is also called media)
  • Optical pickup devices also called optical heads, optical head devices, etc.
  • the thickness of the protective substrate, storage capacity, NA, etc. are not uniformly determined.
  • the molding material according to (6) which is obtained by heating at a temperature of the lower limit and the upper limit of the melting point of the agent.
  • R 1 and R 2 may each be one kind or two or more kinds in any ratio.
  • the step of attaching the stabilizer comprises
  • the polymer used for the molding material of the present invention contains an alicyclic structure in part or all of the repeating structural units.
  • the polymerization type is not limited to the present invention at all, and various known polymerization types such as addition polymerization and ring-opening polymerization can be applied.
  • Examples of the addition polymerization include a random copolymer, a block copolymer, and alternating copolymerization.
  • the polymers represented by the general formula (1) are roughly classified into the following four types of polymers (i) to (iv).
  • the polymers represented by the general formula (1) are roughly classified into the following four types of polymers (i) to (iv).
  • the structural unit ( ⁇ ) derived from cyclic olefin represented by the general formula (5) has the following structure.
  • the ring-opened polymer or a hydrogenated product thereof is a cyclic polyolefin containing the structural unit represented by the exemplified structure (b) among the structures listed as preferred examples in the general formula (1). It is a polymer.
  • the point width (Tm—Tm) is preferably 20 ° C. or less, more preferably 10 ° C. or less.
  • glycerol monostearate glycerol monolaurate, glycerol distearate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, penta Compounds having a structure obtained by partial esterification of a polyhydric alcohol such as erythritol tristearate; known as 3- (4-nourferyloxy) -1,2-propanediol, 3- (base) Hexoxy) -1,2-propanediol, 2,2-bis [4- (2,3-dihydroxypropyloxy) phenol] propane and other polyhydric alcohols partially etherified; 12-hydroxy Stearic acid triglyceride, 12-stearyl stearate alcohol, pentaerythritol All OH groups of alcohols such as tetra-12-hydroxystearate, ethylene glycol di-di-12-hydroxystearate
  • the molding material of the present invention having such a configuration has sufficient optical performance and high optical performance in use that hardly deteriorates even when used with a light source in a region close to ultraviolet rays.
  • An optical component capable of maintaining the light transmittance can be obtained.
  • the particles are composed of “polymer having an alicyclic structure in part or all of the repeating structural units”, and further, a phenol-based stabilizer and a hindered amine-based light stabilizer are included in the particles. Coloring when used at high temperatures because there is no coexistence of more than a certain amount inside or on the surface It is possible to obtain an optical component in which is suppressed.
  • the stabilizer adhering to the particle surface acts as a lubricant and the moldability is stable, so that it is suitable for mass production of optical components.
  • the molded product obtained from the molding material of the present invention is further used as an optical lens or an optical prism as an imaging lens of a camera; a lens such as a microscope, an endoscope or a telescope lens; an all-light transmission lens such as a spectacle lens.
  • CD, CD-ROM, WORM recordable optical disc
  • MO rewritable optical disc
  • magneto-optical disc magneto-optical disc
  • MD mini disc
  • DVD digital video disc
  • Laser lenses such as ⁇ lenses and sensor lenses; prism lenses for camera finder systems; lenses for optical pickup devices such as sensor lenses, diffraction plates, collimators, objective lenses, beam expanders, and beam shapers It can be particularly preferably used.
  • the optical path difference providing structure is a structure having a function of giving a predetermined optical path difference to predetermined light passing through the optical surface on at least one optical surface of the optical component.
  • the optical path difference providing structure will be described in more detail with reference to FIG.
  • the diffraction efficiency in each case can be increased, and the amount of light can be secured.
  • the light beam from the third light source is preferably diffracted light of the same order as that of DVD, but this may be appropriately changed to other orders.
  • a condensing spot is formed as the first-order diffracted light as in DVD!
  • a ⁇ (4 (quarter wavelength) plate (not shown) is arranged between the beam expander BE and the objective lens OBL, and the direction of polarization changes with a half-wave phase shift between going and returning. Therefore, the traveling direction of the light flux on the return path changes depending on BS3.
  • the luminous flux projected from LD2 also forms a condensing spot on the optical disc (second optical information recording medium, third optical information recording medium), and is reflected and finally reflected to sensor S2, as in LD1. Condensate.
  • the optical path is only matched by BS1 and is not different from LD1.
  • a sample was collected in a capillary at a thickness of about 2 to 3 mm, and heated in a bath solution at 10 ° CZ for 10 minutes while visually checking the condition.
  • the melting start temperature was Tm (lower limit, unit; C)
  • the melting end temperature was Tm (upper limit, unit; ° C).
  • the physical property values of the obtained vinyl alicyclic hydrocarbon polymer are as follows. MFR: 22g / l 0 min, TMA: 133. C, Tg: 124. C.
  • this polymer was used as a raw material and melt-mixed into a pellet using a 44 mm ⁇ twin screw extruder under a nitrogen stream according to the formulation shown in Table 1.
  • Table 3 shows the contents of hindered amine light stabilizers and phenolic stabilizers and the ratio (%) of the adhesion amount inside and on the pellets. Each figure shows the ratio when the total amount of each stabilizer contained in the pellet and attached to the surface is 100% by mass.

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Abstract

 本発明の成形材料は、繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含むポリマー、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤およびリン系安定剤を含み、前記フェノール系安定剤および/または前記ヒンダードアミン系光安定剤の少なくとも一部が前記ポリマーからなる粒子の表面に付着して存在している。

Description

明 細 書
成形材料及びその用途、並びに成形材料の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、成形材料およびその用途、製造方法に関するものであり、より詳しくは、 405nm前後の、いわゆる青紫光のレーザー光源を用いる光ピックアップ装置、及び 光ピックアップ装置に用いられる光学部品への使用に最適な成形材料、およびそれ カゝらなる光学部品、光ピックアップ装置、および成形材料の製造方法に関する。 背景技術
[0002] 現在までに、 CD (コンパクト 'ディスク)、 DVD (ディジタル 'ビデオ'ディスク、あるい はディジタル ·バーサタイル ·ディスク)などの光情報記録媒体 (光ディスク、ある ヽはメ ディアともいう)に対して情報の再生 ·記録を行うための光ピックアップ装置 (光ヘッド、 光ヘッド装置などともいわれる)が開発および製造され、一般に普及している。
[0003] また最近では、より高密度の情報記録を可能とした光情報記録媒体の規格につい ても研究開発が行われて 、る。
[0004] そしてこのような光ピックアップ装置は、光源(主にレーザーダイオードが用いられる )から出射された光束を、ビーム整形プリズム、コリメータ、ビームスプリッタ、対物光学 素子等の光学部品からなる光学系を介して光ディスクの情報記録面に集光させてス ポットを形成する。そして、記録面上の情報記録孔 (ピットともいう)からの反射光を、 再度光学系を介して今度はセンサー上に集光させ、電気信号に変換することにより 情報を再生する。この際、情報記録孔の形状によって反射光の光束も変化するため 、これを利用して、「0」「1」の情報を区別する。なお、光ディスクの情報記録面の上に は保護基板 (プラスティック製の保護層。カバーガラスともいう)が設けられている。
[0005] また CD— R、 CD— RW等の記録型メディアに情報の記録を行う場合、記録面上に レーザー光束によるスポットを形成し、記録面上の記録材に熱化学変化を生ぜしめる 。これによつてたとえば CD— Rの場合は熱拡散性色素が不可逆変化することにより、 情報記録孔と同様の形状が形成される。 CD— RWの場合は相変化型材料を用いて いるため、熱化学変化によって結晶状態と非晶質状態との間で可逆変化するので、 情報の書き換えが可能となる。
[0006] そして CD規格の光ディスク力 情報を再生するための光ピックアップ装置は、対物 レンズの開口数 (NA)が 0. 45前後であり、用いられる光源の波長は 785nm前後で ある。また記録用としては、開口数 0. 50程度のものが用いられることが多い。なお、 CD規格の光ディスクの保護基板厚さは 1. 2mmである。
[0007] 光情報記録媒体として CDが広く普及して 、るが、ここ数年、 DVDが普及してきて いる。 DVDは CDに比べて保護基板厚を薄くし、さらに情報記録孔を小さくすること により、情報記録量を多くしたものである。 CDが約 600〜700MB (メガバイト)程度 であるのに対し、 DVDは約 4. 7GB (ギガバイト)という大容量の記録容量を有し、映 画等の動画像を記録した頒布媒体として用いられることが多 ヽ。
[0008] DVD規格の光ディスク力 情報を再生するための光ピックアップ装置は、原理的に は CD用の光ピックアップ装置と同様の構造を有している。し力しながら、前述のよう に情報記録孔が小さくなつていること等から、 NAが 0. 60前後の対物レンズや、 655 nm前後の光源波長が用いられている。また記録用としては、 NAが 0. 65程度の対 物レンズが用いられることが多い。なお、 DVD規格の光ディスクの保護基板厚さは 0 . 6mmである。
[0009] また DVD規格の光ディスクについても記録型のものが既に実用化されており、 DV D— RAM、 DVD-RW/R, DVD+RW/Rなどの各規格がある。これらに関する 技術的原理もまた、 CD規格の場合と同じである。
[0010] そして上述の通り、さらに高密度 ·高容量の光ディスクが提案されつつある。このよう な光ディスクに対しては、 405nm前後の光源波長を有する、いわゆる青紫光のレー ザ一光源が用いられている。
[0011] 「高密度な光ディスク」については、使用される波長が決まったとしても、保護基板 厚、記憶容量、 NA等は一律には決まらない。
[0012] 記録密度を大幅に向上させるためには、光ディスクの保護基板厚を薄くし、それに ともなって NAを大きくすることになる。逆に、保護基板厚および NAを、 DVDなどの 従来の光ディスクの規格と同様とすることもできる。具体的には、保護基板の厚さに ついて、 0. 1mmと、さらに薄くしたものや、 DVDと同じ 0. 6mmにしたものなどが提 案されている。
[0013] 上述してきたような光ピックアップ装置に用いられる光学部品の多くは、プラステイツ ク榭脂によって射出成形されたものか、またはガラス製の押圧成形されたものがほと んどである。このうち、後者のガラス製光学部品は、一般に温度変化に対する屈折率 変化が小さい。そのため、熱源となる光源近くに配置されるビーム整形プリズムに用 いられるが、その一方で製造コストが比較的高いという問題がある。このため、コリメ一 タ、カップリングレンズ、対物光学素子などの各光学部品への採用は減少している。 これに対して前者のブラスティック榭脂製光学部品は、射出成形によって安価に製 造できるというメリットがあるため、最近では非常に多く用いられている。しかしながら、 ブラスティック素材は大小の差こそあれ使用波長域に吸収を有し、使用に伴 、光学 性能が劣化することがある。
[0014] また、情報の再生、いわゆる読み出しを高速で行ったり、あるいは情報の記録を高 速で行うためには、光量を向上させて、集光スポットを確実に形成する必要がある。 光量を向上させるための最も簡単な方法は、レーザーダイオードのパワーをあげるこ とによって、ダイオードの発光量を上昇させることである。し力しながら、それにより使 用に伴う光学性能の劣化が大きくなり、設計通りの光学性能を達成できなくなるという 問題が生じる。また、レーザーのパワー上昇に伴い、雰囲気温度が上昇することも、 榭脂の劣化を促進する要因となる。
[0015] また、高速で作動させるためには、ァクチユエータを高速で稼動する必要がある。こ れにより熱が発生するため、同様に榭脂の劣化を促進する要因となる。そこで光学部 品に用いられるブラスティックにおいて、使用時の光学性能の変化を抑制するための 様々な工夫が提案されて!ヽる。
[0016] 例えば、特許文献 1には、 (a)熱可塑性ノルボルネン系榭脂(例えば、 1, 4ーメタノ —1, 4, 4a, 9a—テトラヒドロフルオレンの開環重合体の水素添加物など) 100質量 部に対し、(b)ヒンダードアミン系耐光安定剤 0. 03〜1質量部、(c)フエノール系酸 化防止剤 0. 002質量部〜 2質量部、および (d)リン系酸化防止剤 0. 002質量部〜 1質量部を配合する技術が記載されている。しかし、特許文献 1に記載の榭脂組成物 は、光に対する安定性が充分でなく青紫レーザー光源を用いる光ピックアップ装置 に用いるのに適さない。また、フエノール系酸ィ匕防止剤とヒンダードアミン系耐光安定 剤とから形成される塩により着色するため、透過率を悪化させる欠点があった。また、 成形時の発泡が起こりやすぐ複屈折が悪いため高精度の光学部品が得られない問 題もある。
[0017] また、特許文献 2には、ビニル脂環式炭化水素重合体と数平均分子量 (Mn)が 1, 000〜10, 000のヒンダードアミン系耐光安定剤とを含有する榭脂組成物が記載さ れている。この榭脂組成物は、加工安定性に優れ、耐光安定性、耐熱性、透明性に 優れた成形体を得ることができると記載されて 、る。この榭脂組成物は前記技術に比 較して成形時の発泡性および複屈折は改善されるものの、光に対する安定性は充分 でなく青紫レーザー光源を用いる光ピックアップ装置に用いるのに適さない。また、 特許文献 2に記載の榭脂組成物は、青紫レーザー光照射により白濁してしまうという 欠点があった。
[0018] さらに、特許文献 3には、耐候 (光)性が優れるとともに、透明性、耐熱性に優れ、成 形加工時の発塵性が少なく光学部品に成形加工した際に優れた光学特性を発揮す る榭脂組成物として、 (A)環状ポリオレフイン系榭脂および (B)分子量が 300以上、 温度 20°Cにおける蒸気圧が 1 X 10— 8Pa以下であり加熱減量測定での 5%質量減少 温度が 200°C以上であるべンゾトリアゾール系紫外線吸収剤および (C)分子量が 50 0以上、温度 20°Cにおける蒸気圧が 1 X 10—6Pa以下であり加熱減量測定での 5%質 量減少温度が 250°C以上であるヒンダードアミン系光安定剤を含有してなることを特 徴とする耐候性榭脂組成物が開示されている。この榭脂組成物は耐熱性が向上し、 成形時の発泡は抑えられるものの、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤による吸収が あり実際には青紫レーザー光源を用いる光ピックアップ装置に用いるのに適さない。 また、吸水率が高いという欠点もあった。
[0019] さらに、特許文献 4には、着色がなぐ長期に紫外線を照射しても色調変化させな V、成形体を得るため、ビュル脂環式炭化水素重合体 100質量部及び酸ィ匕防止剤 0 . 001質量部〜 2. 0質量部を含有する榭脂組成物のペレット Aと、ビニル脂環式炭 化水素重合体 100質量部及び耐光安定剤 2質量部〜 20質量部を含有する榭脂組 成物のペレット Bとを、質量比で 5≤AZB≤50の比率で混合し、次いで、溶融成形 する技術が記載されている。しかし、成形時の安定性に劣り、榭脂の透明性 ·光に対 する安定性ともに充分でなぐ実際に青紫レーザー光源を用いる光ピックアップ装置 に用いるのに適さない。また、製造'成形工程が煩雑で、大量生産に向いている方法 とは言えない。
[0020] また、特許文献 5には、芳香族ビニル単量体を付加重合反応させ、次 ヽで芳香環 を水素化することによって得られた脂環基含有エチレン性不飽和単量体単位を有す る重合体 (A)と、 6—〔3—(3— t—ブチルー 4ーヒドロキシー5—メチルフエ-ル)プロ ポキシ〕ー2, 4, 8, 10—テトラキスー tーブチルジベンゾ〔d, f〕〔1. 3. 2〕ジォキサフ ォスフエピンのごとき一分子内に燐酸エステル構造とフエノール構造とを有する酸ィ匕 防止剤 (B)を含有することにより、機械的強度に優れ、さらに青紫色レーザーなどの 短波長で高強度の光線を照射しても着色しな 、榭脂組成物が初めて記載されて 、 る。し力しながら、使用中の樹脂の劣化により光学性能は充分に安定していないなど 、この榭脂組成物を青紫レーザー光源を用 、る光ピックアップ装置に用いるのは難し いのが現状である。
特許文献 1:特開平 9 - 268250号公報
特許文献 2:再公表 WOO 1 Z092412号公報
特許文献 3:特開 2001 - 72839号公報
特許文献 4:特開 2003 - 276047号公報
特許文献 5:特開 2004— 83813号公報
発明の開示
[0021] 従来の成形材料から得られる成形体では、次のような課題を全て解決することはで きなかった。
0紫外線に近い領域のレーザー光で用いると劣化を起こしやすぐ使用に際して性能 が変化する。
ii)高温での耐熱性不足による榭脂等の着色。
iii)成形時の安定性。
つまり、本発明は、充分な光学性能を有しかつ、紫外線に近い領域の光源で用い ても劣化を起こしにくぐ使用に際して高い光学性能や光線透過率が維持される光 学部品を得ることが可能な成形材料およびその用途、製造方法を提供する。
[0022] (1)繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含むポリマー、フエノール系 安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤およびリン系安定剤を含み、
前記フエノール系安定剤および Zまたは前記ヒンダードアミン系光安定剤の少なくと も一部が前記ポリマー力もなる粒子の表面に付着して存在している成形材料。
[0023] (2)前記粒子の表面に付着している安定剤がフエノール系安定剤である(1)に記載 の成形材料。
[0024] (3)成形材料に含まれる前記フエノール系安定剤の総量を 100質量%とした場合に
、前記粒子の表面に前記フエノール系安定剤の 20質量%〜100質量%が付着して いる(1)に記載の成形材料。
[0025] (4)成形材料に含まれる前記ヒンダードアミン系光安定剤の総量を 100質量%とした 場合に、前記粒子の内部に前記ヒンダードアミン系光安定剤の 90質量%〜100質 量%が含まれている(1)に記載の成形材料。
[0026] (5)前記粒子の内部に、前記ポリマー 100質量部に対し、ヒンダードアミン系光安定 剤を 0. 25質量部〜 10質量部含む(1)乃至 (4)の 、ずれかに記載の成形材料。
[0027] (6)前記フ ノール系安定剤が、前記粒子表面に融着している(1)乃至(5)のいず れかに記載の成形材料。
[0028] (7)前記粒子の表面に前記フエノール系安定剤が付着した粒子を、 Tm 20°C以 上、 Tm + 20°C以下、(ここで、 Tmおよび Tmはそれぞれ、前記フエノール系安定
2 1 2
剤の融点の下限および上限の温度を示す)の温度で加熱することにより得られたもの である(6)に記載の成形材料。
[0029] (8)前記ポリマーが、下記一般式(1)
(化 1)
Figure imgf000008_0001
(但し、式中、 X, yは共重合比を示し、 OZlOO≤yZx≤95Z5を満たす実数である 。 X, yはモル基準である。
nは置換基 Qの置換数を示し、 0≤n≤2の実数である。
R1は、炭素原子数 2〜20の炭化水素基よりなる群力 選ばれる 2+n価の基である
R2は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 1 価の基である。
R3は、炭素原子数 2〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 4価の基である。 Qは、 COOR4 (R4は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群 力 選ばれる 1価の基である。)である。
R3および Qは、それぞれ 1種であってもよぐ 2種以上を任意の割合で有し ていてもよい。 )
で表される一種又は二種以上の構造を有する環状ォレフィン系重合体である(1) 乃至(7)の 、ずれかに記載の成形材料。
(9)前記ポリマーが、下記一般式(2)
(化 2)
Figure imgf000009_0001
(式中、 R1は、炭素原子数 2〜20の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 2価の基であ る。
R2は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 1 価の基である。
R1および R2は、それぞれ 1種であってもよぐ 2種以上を任意の割合で有していても よい。
X, yは共重合比を示し、 5/95≤yZx≤ 95/5を満たす実数である。 x, yはモル 基準である。 ) で表される一種又は二種以上の構造を有する環状ォレフィン系重合体である、 (1) 乃至(7)の 、ずれかに記載の成形材料。
[0031] (10)前記ポリマーが、テトラシクロ [4. 4. 0. I2' 5. l7' 10]— 3—ドデセンおよびェチ レン力もなる共重合体である、(1)乃至(7)のいずれかに記載の成形材料。
[0032] (11) (1)乃至(10)のいずれかに記載の成形材料を溶融成形して得られる成形物。
[0033] (12) (11)に記載の成形物力 なる光学部品。
[0034] (13) 300nm〜450nmの範囲の波長を含む光源を持つ光学系にお!/、て用 、られる
(12)に記載の光学部品。
[0035] (14)光学機能面に光路差付与構造を有する(12)に記載の光学部品。
[0036] (15)光ピックアップ装置に用 、られる( 12)乃至( 14)の 、ずれかに記載の光学部品
[0037] (16)前記光ピックアップ装置が、波長が異なる複数の光源を用いるとともに、基板厚 の異なる複数種の光情報記録媒体に対して情報の記録又は再生可能である(15)に 記載の光学部品。
[0038] (17)前記光源の少なくとも一つ力 390ηπ!〜 420nmの波長を有する(16)に記載 の光学部品。
[0039] (18) (12)乃至(17)のいずれかに記載の光学部品を用いる光ピックアップ装置。
[0040] (19) (12)乃至(17)のいずれかに記載の光学部品の全部または一部をァクチユエ ータに保持して可動可能に構成された(18)に記載の光ピックアップ装置。
[0041] (20) (1)乃至(10)のいずれかに記載の成形材料を光学部品の材料として用いる方 法。
[0042] (21)繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含むポリマー、フエノール 系安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤およびリン系安定剤を含み、前記フエノール 系安定剤および Zまたは前記ヒンダードアミン系光安定剤の少なくとも一部が前記ポ リマーからなる粒子の表面に付着して存在している成形材料の製造方法であって、 フエノール系安定剤および/またはヒンダードアミン系光安定剤を粒子の内部に含 み、且つリン系安定剤を含む前記ポリマー力 なる粒子を調製する工程と、
前記粒子の表面にフエノール系安定剤および Zまたはヒンダードアミン系光安定剤 を付着させる工程とを含む成形材料の製造方法。
[0043] (22)前記安定剤を付着させる工程が、
成形材料に含まれる前記フエノール系安定剤の総量を 100質量%とした場合に、 前記粒子の表面に 20質量%〜100質量%のフエノール系安定剤を付着する工程を 含む (21)に記載の成形材料の製造方法。
[0044] (23)前記粒子の表面に前記フエノール系安定剤を付着させる工程が、
前記フエノール系安定剤が表面に付着している粒子を、 Tm— 20°C以上、 Tm +
1 2
20°C以下、(ここで、 Tmおよび Tmはそれぞれ、前記フエノール系安定剤の融点の
1 2
下限および上限の温度を示す)の温度で加熱することにより、前記フエノール系安定 剤を粒子表面に融着させる工程を含む (22)に記載の成形材料の製造方法。
[0045] 本発明の成形材料によれば、充分な光学性能を有しかつ、紫外線に近!、領域の 光源で用いても劣化を起こしにくぐ使用に際して高い光学性能や光線透過率が維 持される光学部品を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0046] 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実 施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
[0047] [図 1]本発明に係る光ピックアップ装置の図である。
発明を実施するための最良の形態
[0048] 以下、本発明について詳細に説明する。
ポリマー
本発明の成形材料に用いられるポリマーは、繰り返し構造単位の一部または全部 に脂環式構造を含む。
[0049] 本発明のポリマーは好ましくは下記一般式(1)で表わされる重合体力 選ばれる。
(化 3)
Figure imgf000012_0001
(但し、式中、 X, yは共重合比を示し、 OZlOO≤yZx≤95Z5を満たす実数である o X, yはモル基準である。
nは置換基 Qの置換数を示し、 0≤n≤2の実数である。
R1は、炭素原子数 2〜20の炭化水素基よりなる群力 選ばれる 2+n価の基である
R2は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 1 価の基である。
R3は、炭素原子数 2〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 4価の基である。 Qは、 COOR4 (R4は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群 力 選ばれる 1価の基である。)である。
R3および Qは、それぞれ 1種であってもよぐ 2種以上を任意の割合で有し ていてもよい。 )
[0050] 前記一般式(1)中の各記号については、次のような好ましい条件を挙げることが出 来、これらの条件は必要に応じ組み合わせて用いられる。
[ R1基が、構造中に少なくとも 1箇所の環構造を持つ基である。
[2]R3は、この基を含む構造単位の例示 (n=0の場合)として、例示構造 (a) , (b) , (c) ;
[0051] (化 4)
Figure imgf000012_0002
ただし、式中 R1は前述のとおりである。 [3] nが 0である。
[4] yZxが、 5Z95≤yZx≤95Z5を満たす実数である。
[5] R2は、水素原子及び Zまたは- CHである。
3
[6] Q力 - COOHまたは、 - COOCH基である。
3
これらの中で、最も好ましくは、前記一般式(1)中の各記号については、次のような条 件を挙げることが出来、これらの条件は必要に応じ組み合わせて用いられる。
[0052] [1] R1基が、一般式 (3) ;
[0053] (化 5)
Figure imgf000013_0001
[0054] (式中、 pは、 0乃至 2の整数である。 )
で表される二価の基である。さらに、好ましくは、前記一般式(3)において pが 1である 二価の基である。
[0055] [2] R3基が、この基を含む構造単位の例示 (n=0の場合)として、前記例示構造( a)である。
[0056] また、重合のタイプは本発明にお!/ヽて全く制限されるものではなぐ付加重合、開環 重合等の公知の様々な重合タイプを適用することができる。付加重合としては、ラン ダムコポリマー、ブロックコポリマー、交互共重合等を挙げることができる。本発明に おいては、光学性能の劣化を抑制する観点力 ランダム共重合体を用いることが好 ましい。
[0057] 主たる成分として用いられる榭脂の構造が上記のものであると、透明性、屈折率お よび複屈折率等の光学物性に優れ、高精度の光学部品を得ることができる。
[0058] (繰り返し構造単位の一部または全部に脂環族構造を有するポリマーの例示)
前記一般式(1)で表される重合体は、以下の (i)〜 (iv)の 4種の重合体に大別され る。
(i)エチレンまたは α—ォレフインと環状ォレフィンとの共重合体
(ii)開環重合体またはその水素添加物
(iii)ポリスチレン誘導体またはその水素添加物
(iv)その他の重合体
以下、順に説明する。
[0059] [ (i)エチレンまたは α—ォレフインと環状ォレフィンとの共重合体]
(i)エチレンまたは α—ォレフィンと環状ォレフィンとの共重合体は、一般式(2)で 表現される環状ォレフィン系共重合体である。例えば、エチレンまたは炭素原子数が 3〜30の直鎖状または分岐状の α—ォレフイン由来の構成単位 (Α)と、環状ォレフ イン由来の構成単位 (B)とからなる。
[0060] (化 6)
Figure imgf000014_0001
一般式 (2)中、 R1は、炭素原子数 2〜20、好ましくは 2〜12の炭化水素基よりなる 群から選ばれる 2価の基である。
R2は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10、好ましくは 1〜5の炭化水素基よりなる 群から選ばれる 1価の基である。
なお、 R1および R2は、それぞれ 1種であってもよぐ 2種以上を任意の割合で有して いてもよい。
X, yは共重合比を示し、 5Z95≤yZx≤95Z5を満たす実数である。好ましくは 5 0/50≤y/x≤95/5,さらに好ましくは、 55,45≤yZx≤ 80,20である。 x, y はモル基準である。
[0061] (エチレンまたは α—ォレフィン由来の構成単位 (A) )
エチレンまたは (Xーォレフイン由来の構成単位 (Α)は、下記のようなエチレン、また は炭素原子数が 3〜30の直鎖状または分岐状の a一才レフイン由来の構成単位で ある。
具体的には、エチレン、プロピレン、 1—ブテン、 1—ペンテン、 1—へキセン、 3—メ チルー 1ーブテン、 3—メチルー 1 ペンテン、 3 ェチルー 1 ペンテン、 4 メチル 1 ペンテン、 4ーメチルー 1 キセン、 4, 4 ジメチルー 1 キセン、 4, 4 ジメチルー 1 ペンテン、 4ーェチルー 1一へキセン、 3 ェチルー 1一へキセン、 1 —オタテン、 1—デセン、 1—ドデセン、 1—テトラデセン、 1—へキサデセン、 1—オタ タデセン、 1 エイコセンなどが挙げられる。これらのなかでは、エチレンが好ましい。 これらのエチレンまたは α—ォレフイン由来の構成単位は、本発明の効果を損なわ な!、範囲で 2種以上含まれて 、てもよ 、。
[0062] (環状ォレフィン由来の構成単位 (Β) )
環状ォレフィン由来の構成単位 (Β)は、下記一般式 (4)、一般式(5)および一般式 (6)で表される環状ォレフィン由来の構成単位よりなる群カゝら選ばれる少なくとも 1種 からなる。
一般式 (4)で表される環状ォレフィン由来の構成単位 (Β)は、以下の構造を有する ものである。
[0063] (化 7)
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0002
一般式 (4)中、 uは 0または 1であり、 Vは 0または正の整数であり、 wは 0または 1で ある。なお、 wが 1の場合には、 wを用いて表される環は 6員環となり、 wが 0の場合に は、この環は 5員環となる。 R61 R78ならびに Ralおよび Rblは、互いに同一でも異な つていてもよぐ水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。 ノ、ロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。 また炭化水素基としては、通常、炭素原子数 1〜20のアルキル基、炭素原子数 1〜2 0のハロゲン化アルキル基、炭素原子数 3〜 15のシクロアルキル基または芳香族炭 化水素基が挙げられる。
[0064] より具体的には、アルキル基としては、メチル、ェチル、プロピル、イソプロピル、アミ ル、へキシル、ォクチル、デシル、ドデシル、ォクタデシルなどが挙げられる。ハロゲン 化アルキル基としては、上記炭素原子数 1〜20のアルキル基に 1個または複数のハ ロゲン原子が置換した基が挙げられる。またシクロアルキル基としては、シクロへキシ ルなどが挙げられ、芳香族炭化水素基としてはフエニル、ナフチルなどが挙げられる
[0065] さらに上記一般式 (4)において、 R75と R76とが、 R77と R78とが、 R75と R77とが、 R76と R 78とが、 R75と R78とが、または R76と R77とがそれぞれ結合して、すなわち互いに共同し て、単環または多環の基を形成していてもよい。さらに、このようにして形成された単 環または多環が二重結合を有して 、てもよ 、。単環よりも多環のほうが少な 、含有量 で高 ヽガラス転移温度 (Tg)の共重合体を得られるので、耐熱性の面から多環が好 ましい。またさらに、少ない環状ォレフィン仕込み量で製造できる利点がある。ここで 形成される単環または多環の基としては、具体的に以下のようなものが挙げられる。
[0066] (化 8)
Figure imgf000016_0001
上記例示において、 1または 2の番号を付した炭素原子は、上記一般式 (4)におい てそれぞれ R75 (R76)または R77 (R78)が結合して 、る炭素原子を表す。 ,77
R75と R76とで、または R〃と とでアルキリデン基を形成していてもよい。このアルキ リデン基は、通常は炭素原子数 2〜20である。アルキリデン基の具体的な例としては 、ェチリデン、プロピリデン、イソプロピリデンなどが挙げられる。
[0067] 一般式(5)で表される環状ォレフィン由来の構成単位 (Β)は、以下の構造を有する ものである。
[0068] (化 9)
Figure imgf000017_0001
一般式(5)中、 Xおよび dは 0または 1以上の正の整数であり、 yおよび zは 0、 1また は 2である。また、 R81〜R99は、お互いに同一でも異なっていてもよぐ水素原子、ハ ロゲン原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基またはアルコキシ基であり、 R89 および R9C>が結合して 、る炭素原子と、 R93が結合して 、る炭素原子または R91が結合 している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数 1〜3のアルキレン基を介して結合 していてもよい。また y= z = 0のとき、 R95と R92または R95と R99とは互いに結合して単 環または多環の芳香族環を形成して 、てもよ 、。
[0069] ノ、ロゲン原子としては、上記一般式 (4)中のハロゲン原子と同じものを例示すること ができる。
脂肪族炭化水素基としては、炭素原子数 1〜20のアルキル基または炭素原子数 3 〜 15のシクロアルキル基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としては、メチル 、ェチル、プロピル、イソプロピル、ァミル、へキシル、ォクチル、デシル、ドデシル、ォ クタデシルなどが挙げられる。シクロアルキル基としては、シクロへキシルなどが挙げ られる。
芳香族炭化水素基としては、ァリール基、ァラルキル基などが挙げられ、具体的に は、フエ-ル、トリル、ナフチル、ベンジル、フエ-ルェチルなどが挙げられる。
アルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロホキシなどが挙げられる。ここで、 R89 および R9C>が結合して 、る炭素原子と、 R93が結合して 、る炭素原子または R91が結合 している炭素原子とは、直接または炭素原子数 1〜3のアルキレン基を介して結合し ていてもよい。すなわち、上記二個の炭素原子がアルキレン基を介して結合している 場合には、 R89と R93とが、または、 R9Gと R91とが互いに共同して、メチレン基(-CH
2 一)、エチレン基(一CH CH一)またはプロピレン基(一CH CH CH一)の内のい
2 2 2 2 2
ずれかのアルキレン基を形成して 、る。
[0070] さらに、 y=z = 0のとき、 R95と R92または R95と R99とは互いに結合して単環または多 環の芳香族環を形成していてもよい。具体的には、 y=z = 0のとき、 R95と R92とにより 形成される以下のような芳香族環が挙げられる。単環よりも多環のほうが少ない含有 量で高!ヽガラス転移温度 (Tg)の共重合体を得られるので、耐熱性の面から多環が 好ましい。またさらに、少ない環状ォレフィン仕込み量で製造できる利点がある。
[0071] (化 10)
Figure imgf000018_0001
1は上記一般式(5)における dと同じである。
一般式 (6)で表される環状ォレフィン由来の構成単位 (B)は、以下の構造を有する ものである。
[0072] (化 11)
Figure imgf000019_0001
一般式 (6)中、 R1CK)と R1(nは、互いに同一でも異なっていてもよぐ水素原子または 炭素原子数 1〜5の炭化水素基であり、また fは l≤f≤18の整数である。炭素原子数 1〜5の炭化水素基としては好ましくはアルキル基、ハロゲンィ匕アルキル基またはシク 口アルキル基を挙げることができる。これらの具体例は上記式 (4)の R61〜R78の具体 例から明らかである。
[0073] 上記のような一般式 (4)、(5)または(6)で表される環状ォレフィン由来の構成単位
(B)として、具体的には、ビシクロ— 2—ヘプテン誘導体 (ビシクロへブト— 2—ェン誘 導体)、トリシクロ— 3—デセン誘導体、トリシクロ— 3—ゥンデセン誘導体、テトラシクロ 3—ドデセン誘導体、ペンタシクロ一 4—ペンタデセン誘導体、ペンタシクロペンタ デカジエン誘導体、ペンタシクロー 3—ペンタデセン誘導体、ペンタシクロー 4一へキ サデセン誘導体、ペンタシクロー 3—へキサデセン誘導体、へキサシクロー 4 ヘプ タデセン誘導体、ヘプタシクロ一 5—エイコセン誘導体、ヘプタシクロ一 4—エイコセ ン誘導体、ヘプタシクロー 5—ヘンエイコセン誘導体、ォクタシクロー 5—ドコセン誘導 体、ノナシクロー 5—ペンタコセン誘導体、ノナシクロー 6—へキサコセン誘導体、シク 口ペンタジェン一ァセナフチレン付カ卩物の誘導体、 1, 4—メタノー 1, 4, 4a, 9a—テ トラヒドロフルオレン誘導体、 1, 4—メタノー 1, 4, 4a, 5, 10, 10a へキサヒドロアン トラセン誘導体、炭素原子数 3〜20のシクロアルキレン誘導体などが挙げられる。
[0074] また上記の一般式 (4)、(5)または(6)で表わされる環状ォレフィン由来の構成単 位 (B)の中で、テトラシクロ [4. 4. 0. 12' 5. l7' 10]— 3 ドデセン誘導体およびへキサ シクロ [6. 6. 1. I3' 6. I10' 13. 02' 7. 9' 14]— 4 ヘプタデセン誘導体が好ましぐ特 にテトラシクロ [4. 4. 0. I2' 5. I7' 10]— 3 ドデセンが好ましい。 [0075] 上記のような一般式 (4)または(5)で表される環状ォレフィン由来の構成単位 (B) は、シクロペンタジェンと対応する構造を有するォレフィン類とをディールス ·アルダ 一反応させることによって製造することができる。これらの一般式 (4)、 (5)または(6) で表される環状ォレフィン由来の構成単位 (B)は、 2種以上含まれていてもよい。ま た、上記モノマーを用いて重合したものは必要に応じて変成することができ、その場 合にモノマー由来の構造単位の構造を変化させることができる。たとえば水素添加処 理によって、条件によりモノマー由来の構造単位中のベンゼン環等をシクロへキシル 環とすることができる。
[0076] 本発明にお 、て、「(i)エチレンまたは α—ォレフインと環状ォレフィンとの共重合体
」としては、エチレンと、テトラシクロ [4. 4. 0. I2' 5. I7' 10]— 3—ドデセンと力らなる共 重合体であることが好ま 、。
また、共重合のタイプは本発明において全く制限されるものではなぐランダムコポ リマー、ブロックコポリマー、交互共重合等、公知の様々な共重合タイプを適用するこ とができる力 好ましくはランダムコポリマーである。
[0077] [ (ii)開環重合体またはその水素添加物]
(ii)開環重合体またはその水素添加物とは、前記一般式(1)における好ましい例と して挙げた構造のうち、前記例示構造 (b)で表わされる構成単位を含む環式ォレフィ ン重合体である。
[0078] また、環式ォレフイン重合体は、極性基を有するものであってもよ!/、。極性基として は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、エポキシ基、グリシジル基、ォキ シカルボニル基、カルボ-ル基、アミノ基、エステル基などが挙げられる。
環式ォレフイン重合体は、通常、環式ォレフインを重合することによって、具体的に は、脂環式ォレフインを開環重合することによって得られる。また、極性基を有する環 式ォレフイン重合体は、例えば、前記環式ォレフイン重合体に極性基を有する化合 物を変性反応により導入することによって、あるいは極性基を含有する単量体を共重 合成分として共重合することによって得られる。
[0079] 環式ォレフイン重合体を得るために使用される脂環式ォレフインとして具体的には、 ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2—ェン(慣用名:ノルボルネン)、 5—メチルービシクロ [2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5, 5 ジメチルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェ ン、 5 ェチル一ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5 ブチル一ビシクロ〔2. 2 . 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5 へキシル一ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5— ォクチルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5—ォクタデシルービシクロ〔2. 2 . 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5 ェチリデン一ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5 —メチリデン一ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプト一 2 ェン、 5 ビュル一ビシクロ〔2. 2. 1 〕一ヘプトー 2 ェン、 5 プロべ-ルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5—メ トキシ一カルビ-ルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5 シァノービシクロ〔2 . 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5—メチル 5—メトキシカルボ-ルービシクロ〔2. 2. 1〕 —ヘプトー 2 ェン、 5 エトキシカルボ-ルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン 、ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 5 ェ-ルー 2 メチルプロビオネイト、ビシクロ〔2. 2 . 1〕一ヘプトー 5 ェ-ルー 2 メチルオタタネイト、ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ーェン—5, 6 ジカルボン酸無水物、 5 ヒドロキシメチルビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプ トー 2 ェン、 5, 6 ジ(ヒドロキシメチル)一ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5 —ヒドロキシ一 i—プロピルビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプト一 2 ェン、 5, 6 ジカルボキ シ一ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2—ェン、ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2—ェン一 5, 6 ジカルボン酸イミド、 5 シクロペンチルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェ ン、 5 シクロへキシル一ビシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5 シクロへキセ- ルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプトー 2 ェン、 5—フエ-ルービシクロ〔2. 2. 1〕一ヘプ トー 2 ェン、トリシクロ〔4. 3. 0. I25〕デカ一 3, 7 ジェン(慣用名:ジシクロペンタ ジェン)、トリシクロ〔4. 3. 0. I2' 5〕デカ一 3 ェン、トリシクロ〔4. 4. 0. I2' 5〕ゥンデ力 —3, 7 ジェン、トリシクロ〔4. 4. 0. I2' 5〕ゥンデ力一 3, 8 ジェン、トリシクロ〔4. 4 . 0. 12' 5〕ゥンデ力一 3 ェン、テトラシクロ〔7. 4. 0. I10' 13. 02' 7〕—トリデカ— 2, 4, 6— 11—テトラエン(別名: 1, 4—メタノー 1, 4, 4a, 9a—テトラヒドロフルオレン)、テ トラシクロ〔8. 4. 0. I11' 14. 03' 8〕一テトラデカ一 3, 5, 7, 12— 11—テトラエン (別名 : 1, 4—メタノー 1, 4, 4a, 5, 10, 10a—へキサヒドロアントラセン)、テトラシクロ〔4. 4. 0. I2' 5. 17' 10〕一ドデ力一 3 ェン (慣用名:テトラシクロドデセン)、 8—メチルー テトラシクロ〔4. 4. 0. I2' 5. 17' 10〕一ドデ力一 3 ェン、 8 ェチルーテトラシクロ〔4. 4.0. I2'5.17' 10〕一ドデ力一 3 ェン、 8—メチリデン一テトラシクロ〔4.4.0. I2'5. 丄7, )〕—ドデ力— 3—ェン、 8—ェチリデン—テトラシクロ〔4.4 0 , 5.丄 7, 10〕ード デカ一 3 ェン、 8 ビュル一テトラシクロ〔4.4.0. I2'5.17'10〕一ドデ力一 3 ェン 、 8 プロべ-ルーテトラシクロ〔4.4.0. I2'5.17'10〕一ドデ力一 3 ェン、 8—メトキ シカルボ-ルーテトラシクロ〔4.4.0. I2'5.17'10〕一ドデ力一 3 ェン、 8—メチルー 8—メトキシカルボ-ルーテトラシクロ〔4.4.0. I2'5. 17'10〕一ドデ力一 3 ェン、 8— ヒドロキシメチルーテトラシクロ〔4.4.0. I2'5.17'10〕一ドデ力一 3 ェン、 8—カルボ キシ一テトラシクロ〔4.4.0. I2'5.17'10〕一ドデ力一 3 ェン、 8 シクロペンチル一 テトラシクロ〔4.4.0. I2'5.17' 10〕一ドデ力一 3 ェン、 8 シクロへキシルーテトラシ クロ〔4.4.0. I2'5. 17'10〕一ドデ力一 3 ェン、 8 シクロへキセ-ルーテトラシクロ〔 4.4.0. I2'5.17'10〕一ドデ力一 3 ェン、 8—フエ-ルーテトラシクロ〔4.4.0. I2'5 . 17'10〕一ドデ力一 3 ェン、ペンタシクロ〔6.5.1. I3'6.02'7.09'13〕一ペンタデカ —3, 10 ジェン、ペンタシクロ〔7.4.0. I3'6. I10'13.02'7〕一ペンタデ力一 4, 11 ジェンなどのノルボルネン系単量体;
シクロブテン、シクロペンテン、シクロへキセン、 3, 4ージメチルシクロペンテン、 3— メチルシクロへキセン、 2—(2—メチルブチル) 1ーシクロへキセン、シクロオタテン 、 3a, 5, 6, 7a—テトラヒドロ一 4, 7—メタノ一 1H—インデン、シクロヘプテンのごとき 単環のシクロアルケン;ビュルシクロへキセンやビュルシクロへキサンなどのビュル脂 環式炭化水素系単量体;
シクロペンタジェン、シクロへキサジェンなどの脂環式共役ジェン系単量体;などが 挙げられる。脂環式ォレフインは、それぞれ単独で、あるいは 2種以上を組み合わせ て用いることができる。
なお、共重合可能な単量体を必要に応じて共重合させることができる。その具体例 としては、エチレン、プロピレン、 1ーブテン、 1 ペンテン、 1一へキセン、 3—メチノレ — 1—ブテン、 3—メチル 1—ペンテン、 3 ェチル 1—ペンテン、 4—メチル 1 ペンテン、 4ーメチルー 1一へキセン、 4, 4 ジメチルー 1一へキセン、 4, 4ージメ チル— 1—ペンテン、 4—ェチル—1—へキセン、 3—ェチル—1—へキセン、 1—ォ クテン、 1—デセン、 1—ドデセン、 1—テトラデセン、 1—へキサデセン、 1—ォクタデ セン、 1—エイコセンなどの炭素数 2 20のエチレンまたは α ォレフィン;シクロブ テン、シクロペンテン、シクロへキセン、 3, 4ージメチノレシクロペンテン、 3—メチノレシ クロへキセン、 2—(2 メチルブチル) 1ーシクロへキセン、シクロオタテン、 3a, 5, 6, 7a—テトラヒドロ一 4, 7—メタノ一 1H—インデンなどのシクロォレフイン; 1 , 4 へ キサジェン、 4ーメチルー 1 , 4 キサジェン、 5—メチルー 1 , 4 キサジェン、 1 , 7—ォクタジェンなどの非共役ジェン;等が挙げられる。これらの単量体は、それぞ れ単独で、あるいは 2種以上を組み合わせて使用することができる。
脂環式ォレフインの重合方法は、格別な制限はなぐ公知の方法に従って行うこと ができる。これらの開環重合物は、耐熱性、安定性、光学物性の面から、水素添加し て用いることが好まし 、。水素添加方法は公知の方法を用いることができる。
[0081] [ (iii)ポリスチレン誘導体またはその水素添加物]
(iii)ポリスチレン誘導体またはその水素添加物とは、ビニル化合物を単量体として 得られる(共)重合体またはその水素添加物であり、前記一般式(1)における好まし V、例として挙げた構造のうち、前記例示構造 (c)で表わされる構造単位を含む環状 ォレフィン系重合体である。ビニルイ匕合物としては、ビュル芳香族化合物、ビニル脂 環式炭化水素化合物などを挙げることができる。
[0082] ビュル芳香族化合物としては、スチレン、 atーメチルスチレン、 atーェチルスチレン プロピノレスチレン、 α イソプロピノレスチレン、 α— tーブチノレスチレン、 2—メ チノレスチレン、 3—メチノレスチレン、 4—メチノレスチレン、 2, 4 ジイソプロピルスチレ ン、 2, 4 ジメチルスチレン、 4—tーブチルスチレン、 5—t ブチルー 2—メチルス チレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン、モノフノレオロスチレン、 4—フエ-ノレス チレンなどのスチレン類等を挙げることができる。
ビュル脂環式炭化水素化合物としては、ビュルシクロへキサン、 3—メチルイソプロ ぺ -ルシクロへキサンなどのビュルシクロへキサン類; 4 ビュルシクロへキセン、 4 イソプロぺニルシクロへキセン、 1ーメチノレー 4ービニルシクロへキセン、 1ーメチノレー 4 イソプロぺニルシクロへキセン、 2—メチルー 4ービニルシクロへキセン、 2—メチ ルー 4 イソプロべ-ルシクロへキセンなどのビュルシクロへキセン類等を挙げること ができる。 [0083] 本発明においては、前述の単量体と共重合可能な他の単量体を共重合させてもよ い。共重合可能な単量体としては、エチレン、プロピレン、イソブテン、 2—メチルー 1 —ブテン、 2—メチル 1—ペンテン、 4—メチル 1—ペンテンなどの α ォレフィン 系単量体;シクロペンタジェン、 1ーメチルシクロペンタジェン、 2—メチルシクロペン タジェン、 2 ェチルシクロペンタジェン、 5—メチルシクロペンタジェン、 5, 5 ジメ チルシクロペンタジェン、ジシクロペンタジェンなどのシクロペンタジェン系単量体; シクロブテン、シクロペンテン、シクロへキセンなどのモノ環状ォレフィン系単量体;ブ タジェン、イソプレン、 1 , 3 ペンタジェン、フラン、チォフェン、 1 , 3 シクロへキサ ジェンなどの共役ジェン系単量体;アクリロニトリル、メタタリ口-トリル、 α—クロロアク リロ-トリルなどの-トリル系単量体;メタクリル酸メチル、メタクリル酸ェチル、メタタリ ル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸ェチル、アクリル酸 プロピル、アクリル酸ブチル、などの(メタ)アクリル酸エステル系単量体;アクリル酸、 メタクリル酸、無水マレイン酸などの不飽和脂肪酸系単量体;フエニルマレイミド;メチ ルビ-ルエーテル; N -ビュルカルバゾール、 N -ビュル— 2—ピロリドンなどの複素 環含有ビュルィヒ合物系単量体等が挙げられる。
[0084] 重合に用いる上記単量体の混合物は、耐熱性、低複屈折性、機械強度等の観点 から、ビニル芳香族化合物および zまたはビニル脂環式炭化水素化合物を、通常、
50質量%以上、好ましくは 70〜: LOO質量%、より好ましくは 80〜: L00質量%含有す るものが好ましい。単量体混合物は、ビュル芳香族化合物およびビニル脂環式炭化 水素化合物の双方を含有して 、ても構わな 、。
ビニル芳香族化合物およびビニル脂環式炭化水素化合物の重合方法には格別な 制限はなぐ公知の方法に従って行なうことができる。また得られる重合体は、必要に 応じて水素添カ卩して用いることができ、水素添カ卩の方法は公知の方法を用いることが できる。
[0085] [ (iv)その他の重合体]
(iv)その他の重合体としては、例えば、ノルボルネン系単量体の開環重合体、ノル ボルネン系単量体の付カ卩重合体、ノルボルネン系単量体とビニル化合物(エチレン や、 ocーォレフインなど)との付加重合体、単環シクロアルケンの重合体、脂環式共 役ジェン系単量体の重合体、ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体、芳香族ォ レフイン重合体などが挙げられる力 前記 (i)〜(m)に含まれない構造であっても、一 般式(1)の範囲内において、任意に選択可能である。例えば、前記、(i)〜(m)相互 、あるいは、公知の共重合可能なモノマーを共重合せしめたものが挙げられる。
[0086] 上記 (i)〜 (iv)で大別される 4種のポリマーの中でも、光学特性上好まし 、ものは (i )エチレンまたは α—ォレフインとシクロォレフインとの共重合体であり、エチレンとテト ラシクロ [4. 4. 0. I2' 5. I7' 10] -3-ドデセンのランダム付加重合によって得られるポリ マーであることが全ての中で最も好ましい。本発明のこのような構造の範囲であると、 本発明のポリマーの優れた特徴である成形時の歪みに起因する光学異方性が小さく 、この結果光学性能の悪ィ匕を招かない、すなわち光学異方性の小さいプラスチック であって、かつ低吸水率、耐熱性、耐薬品性に優れるなどの性能が得られる。
[0087] (主鎖の一部として用いることのできるその他の構造)
また本発明で用いられるポリマーは、本発明の成形方法によって得られる製品の良 好な物性を損なわな 、範囲で、必要に応じて他の共重合可能なモノマー力 誘導さ れる繰り返し構造単位を有していてもよい。その共重合比は限定されないが、好まし くは 20モル%以下、さらに好ましくは 10モル%以下であり、それ以上共重合させた 場合、光学物性を損ない、高精度の光学部品が得られない恐れがある。また、共重 合の種類は限定されな 、が、ランダムコポリマーが好まし!/、。
[0088] (ポリマーの分子量)
本発明の成形材料に用いられるポリマーの分子量は限定されるものではないが、 好ましくは 135°Cのデカリン中で測定される極限粘度 [ 7? ]が、 0. 03dlZg〜10dlZ g、さらに好ましくは 0. 05dlZg〜5dlZgであり、最も好ましくは 0. 10dlZg〜2dlZ gである。
[0089] この範囲より分子量が高い場合、成形性が悪くなり、また、この範囲より分子量が低 い場合、成形物は脆くなる。
[0090] ヒンダードアミン系光安定剤
本発明で用いるヒンダードアミン系光安定剤は、通常構造中に 3, 5—ジ— t—プチ ルー 4ーヒドロキシフヱ-ル基、ならびに 2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジル基または 1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチル— 4 ピペリジル基を有している化合物であって、具体 的には、 2, 2, 6, 6—テトラメチル— 4 ピベリジルステアレート、 1, 2, 2, 6, 6 ぺ ンタメチルー 4ーピベリジルステアレート、 2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピペリジル ベンゾエート、 N— (2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピペリジル)ドデシルコハク酸イミ ド、 1ー〔(3, 5 ジ第三ブチルー 4ーヒドロキシフエ-ル)プロピオ-ルォキシェチル〕 - 2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピベリジルー(3, 5 ジ第三ブチルー 4ーヒドロキ シフエ-ル)プロピオネート、ビス(1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチル一 4 ピペリジル)セ ノ ケート、ビス(1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチル— 4 ピペリジル)—2 ブチル—2— ( 3, 5 ジ第三ブチル—4 ヒドロキシベンジル)マロネート、 N, N'—ビス(2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピペリジル)へキサメチレンジァミン、テトラキス(2, 2, 6, 6—テ トラメチル 4 ピペリジル) 1, 2, 3, 4 ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス( 1, 2, 2, 6, 6, —ペンタメチル— 4 ピペリジル)—1, 2, 3, 4 ブタンテトラカルボ キシレー卜、ビス(2, 2, 6, 6—テ卜ラメチル— 4 ピペリジル) -ジ(卜リデシル)— 1, 2, 3, 4 ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチルー 4ーピペリ ジル) 'ジ(トリデシル)一 1, 2, 3, 4 ブタンテトラカルボキシレート、 3, 9 ビス〔1, 1 —ジメチル一 2— {トリス(2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4 ピペリジルォキシカルボニル ォキシ)ブチルカルボ-ルォキシ}ェチル〕 2, 4, 8, 10—テトラオキサスピロ〔5. 5〕 ゥンデカン、 3, 9 ビス〔1, 1—ジメチル一 2— {トリス(1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチル 4 ピペリジルォキシカルボ-ルォキシ)ブチルカルボ-ルォキシ }ェチル〕—2, 4 , 8, 10—テトラオキサスピロ〔5. 5〕ゥンデカン、 1, 5, 8, 12—テトラキス〔4, 6 ビス {N— (2, 2, 6, 6—テトラメチル— 4 ピペリジル)ブチルァミノ)— 1, 3, 5 トリアジ ン一 2—ィル〕 1, 5, 8, 12—テトラァザドデカン、 1— (2 ヒドロキシェチル) 2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピベリジノール/コハク酸ジメチル縮合物、 2 第三オタ チルアミノー 4, 6 ジクロロ一 s トリァジン ZN, Ν'—ビス(2, 2, 6, 6—テトラメチル —4 ピペリジル)へキサメチレンジァミン縮合物、 Ν, N'—ビス(2, 2, 6, 6—テトラ メチルー 4ーピペリジル)へキサメチレンジァミン Ζジブロモェタン縮合物、 2, 2, 6, 6 ーテトラメチルー 4ーヒドロキシピペリジン Ν—ォキシル、ビス(2, 2, 6, 6—テトラメ チルー Ν—ォキシルビペリジン)セバケート、テトラキス(2, 2, 6, 6—テトラメチルー Ν ーォキシピペリジル)ブタン 1, 2, 3, 4ーテトラ力ノレボキシレート、 3, 9 ビス(1, 1 —ジメチル一 2— (トリス(2, 2, 6, 6—テトラメチル一 N—ォキシルビペリジル一 4—ォ キシカルボ-ル)ブチルカルボ-ルォキシ)ェチル)2, 4, 6, 10—テトラォキサロスピ 口〔5. 5〕ゥンデカン、 1, 6 ビス(2, 2, 6, 6—テトラメチル— 4 ピペリジルァミノ)へ キサン Zジブロモェタン重縮合物、 1, 6 ビス(2, 2, 6, 6—テトラメチルー 4ーピぺ リジルァミノ)へキサン /2, 4 -ジクロロ 6 第三ォクチルァミノ s -トリアジン重縮 合物、 1, 6 ビス(2, 2, 6, 6—テ卜ラメチル— 4 ピペリジルァミノ)へキサン Z2, 4 —ジクロ口一 6 モルホリノ一 s トリアジン重縮合物、 2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4— ピベリジノールとトリデシルアルコールと 1, 2, 3, 4 ブタンテトラカルボン酸との縮合 物、 2, 2, 6, 6—テトラメチノレー 4 ピペリジノーノレと 1, 2, 3, 4 ブタンテトラカノレボ ン酸との縮合物、 1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチル一 4 ピベリジノールとトリデシルアル コーノレと 1, 2, 3, 4 ブタンテトラ力ノレボン酸との縮合物、 1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチ ルー 4ーピベリジノールと 1, 2, 3, 4 ブタンテトラカルボン酸との縮合物、 1 [2—〔 3— (3, 5—ジ tーブチルー 4ーヒドロキシフエ-ル)プロピオ-ルォキシ〕ェチル] 4一〔3— 3, 5 ジ tーブチルー 4ーヒドロキシフエ-ル〕プロピオ-ルォキシ〕—2, 2, 6, 6—テトラメチルピペリジン (例えば、サノール LS— 2626、三共株式会社製)) 、 2— (3, 5 ジ— t—ブチル—4 ヒドロキシベンジル)—2— n—ブチルマロン酸— ビス一(1, 2, 2, 6, 6 ペンタメチル一 4 ピペリジル)(例えば、 Tinuvinl44、日本 チバガイギー株式会社製)、ビス (2, 2' , 6, 6,—テトラメチル— 4 ピペリジル)セバ ケート(例えば、 TINUVIN770、日本チバガイギー株式会社製)、ポリ [6— (1, 1, 3 , 3—テトラメチルブチル)ィミノ— 1, 3, 5 トリアジン— 2, 4 ジィル ] [ (2, 2, 6, 6 —テトラメチル一 4 ピペリジル)ィミノ]へキサメチレン [ (2, 2, 6, 6—テトラメチル一 4ーピペリジル)ィミノ] (例えば、 CHIMASSORB944、日本チバガイギー株式会社 製)などが挙げられる。
フエノール系安定剤
本発明で用いるフエノール系安定剤としては、構造中にフエノール骨格を有する安 定剤である。通常構造中に 3, 5 ジメチルー 4 ヒドロキシフエニル基、 2, 4 ジメチ ルー 3 ヒドロキシフエ-ル基、 3—メチルー 2 ヒドロキシフエ-ル基、あるいはその 誘導体からなる基、たとえば、
[0092] (化 12)
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などの特性基を含む。
[0093] 具体例としては、 1, 6 へキサンジオール ビス〔3—(3, 5 ジ tーブチルー 4 ーヒドロキシフエ-ル)プロピオネート〕、ペンタエリスリチルーテトラキス〔3— (3, 5— ジ一 t—ブチル 4—ヒドロキシフエ-ル)プロピオネート〕、ォクタデシルー 3— (3, 5 —ジ一 t—ブチル 4 ヒドロキシフエ-ル)プロピオネート、 1, 3, 5 トリメチル 2, 4, 6—トリス(3, 5—ジ一 t—ブチル 4—ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス [メ チレンー3—(3, 5—ジ tーブチルー 4ーヒドロキシフエ-ル)プロピオネート]メタンな どや、市販品として販売されているアデカスタブ AO— 20、アデカスタブ AO— 60、ァ デカスタブ AO— 80、アデカスタブ AO— 330 (以上 4種類、旭電気化学工業製)ゃィ ルガノックス 1010 (チバ 'ガイギ一社製)などのヒンダードフエノール系酸化防止剤な どが挙げられ、その他、通常リン系安定剤に分類されるような、一分子内に燐酸エス テル構造及びフエノール構造を有する酸化防止剤、例えば 6—〔3—(3— t ブチル —4 ヒドロキシ一 5—メチルフエニル)プロポキシ〕一2, 4, 8, 10—テトラキス一 t— ブチルジベンゾ〔d, f〕〔1. 3. 2〕ジォキサフォスフエピンなども包含される。
[0094] また、フエノール系安定剤の融点範囲 (Tm (下限、単位; °C)〜Tm (上限、単位;
1 2
°C) )は公知の方法で測定することができる。例えば、試料をキヤピラリーに 2〜3mm 程度の厚さに採取し、浴液中で加熱した時の融けはじめの温度が Tm (下限、単位; °C)、融け終わりの温度が Tm (上限、単位; °C)となる。融点範囲は限定されないが、
2
融点の下限 (Tm )は好ましくは 50°C以上、さらに好ましくは 100°C以上であり、融点 の上限 (Tm )は好ましくは 150°C以下、さらに好ましくは 140°C以下である。また融
2
点の幅 (Tm— Tm )は、好ましくは 20°C以下、さらに好ましくは 10°C以下である。
2 1
融点および融点幅がこの範囲にあると、成形前の乾燥操作等の取り扱いにより表面 に付着したフエノール系安定剤が溶融して脱落することが防げ、かつ成形機内へフィ ードした際に樹脂の溶融に先立って溶融するため成型機内で均一に分散され、均一 な成形品を得ることができる。
[0095] リン系安定剤
本発明で用いるリン系安定剤としては、トリス(2, 4 ジ一 t—ブチルフエニル)ホス ファイト、テトラキス(2, 4 ジ一 t—ブチルフエ-ル) 4, 4'—ビフエ-レンジフォス フォナイト、ビス(2, 6 ジ—tーブチルー 4 メチルフエ-ル)ペンタエリスリトール ジ一ホスファイト、ビス(2, 4 ジ一 t—ブチル)ペンタエリスリトール一ジ一ホスファイト 、 2, 2,ーメチレンビス(4, 6 ジー t ブチルフエ-ル)ォクチルホスファイト、 2, 2, ーェチリデンビス(4, 6—ジー t ブチルフエ-ル)フルオロフォスフォナイト、トリス(モ ノノユルフェ-ル)ホスファイト、トリス [2— [[2, 4, 8, 10—テトラー tーブチルジベン ゾ [d, f] [l, 3, 2]ジォキサフォスフエフィン一 6—ィル]ォキシ]ェチル]ァミンなど、 一分子内に燐酸エステル構造とフエノール構造とを有するものとして例えば、 6—〔3 — (3— t ブチル—4 ヒドロキシ— 5—メチルフエ-ル)プロポキシ〕—2, 4, 8, 10 ーテトラキスー tーブチルジベンゾ〔d, f〕〔1. 3. 2〕ジォキサフォスフエピンなどが例示 される。
[0096] 本発明で用いるこれらの安定剤は、成形時に発泡したり、高温での成形品表面か らの揮散などを防止するため、 20°Cにおける蒸気圧が 10—6Pa以下のものが好ましい 。上記の具体的に例示されたフ ノール系安定剤、リン系安定剤はいずれも蒸気圧 が 10— 6Pa以下のものが好まし 、。
[0097] 榭請
本発明の成形材料を製造する際に用いられる組成物は、前記ポリマー 100質量部 に対して、ヒンダードアミン系光安定剤 0. 25質量部〜 10質量部、好ましくは 0. 3質 量部〜 5質量部、より好ましくは 0. 5質量部〜 3質量部、フエノール系安定剤 0. 01 質量部〜 10質量部、好ましくは 0. 02質量部〜 2質量部、より好ましくは 0. 05質量 部〜 2質量部、およびリン系安定剤 0. 01質量部〜 5質量部、好ましくは 0. 02質量 部〜 2質量部、より好ましくは 0. 05質量部〜 1質量部配合したものであることが望ま しい。ヒンダードアミン系光安定剤が少なすぎると耐光性、耐候性、耐熱性などが不 足し、多すぎるとブリードして外観不良の原因となる。フエノール系安定剤が少なすぎ るとやはり耐候性、耐熱性などが不足し、多すぎると着色してしまう。リン系安定剤が 少なすぎると組成物が白濁して透明性が不足し、多すぎるとブリードにより成形品の 外観が悪ィ匕するという問題を生じる。つまり、これらの安定剤の配合量が、各々の数 値範囲内にあると、上記の特性のバランスに優れる。
[0098] 上記ポリマーにヒンダードアミン系光安定剤、フエノール系安定剤、リン系安定剤、 さらに目的に応じて下記の添加剤を配合する方法は特に限定されない。ポリマーと 混練しても、ポリマー溶液にこれらを配合して溶媒を除去したり、貧溶媒中で析出さ せてもよい。
[0099] その他の添加剤
目的に応じて本発明の成形材料には、本発明の効果を阻害しない範囲で、これら のほかに、各種添加剤を添加してもよい。例えば、紫外線防止剤;アミン系等の帯電 防止剤;脂肪族アルコールのエステル、多価アルコールの部分エステル及び部分ェ 一テル等の滑剤;等の各種添加剤を添加してもよい。また、用途に応じて本発明の水 素添加物の特性を失わな 、範囲で、エチレン系重合体などの榭脂ゃゴム質重合体 を添加してもよい。
[0100] 本発明においては、紫外線吸収剤を併用することが好ましぐ特にべンゾトリァゾー ル系紫外線吸収剤および Zまたはべンゾフエノン系紫外線吸収剤を用いることが好 ましい。 [0101] ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、具体的には、 2- (5—メチル 2 ヒ ドロキシフエ-ル)ベンゾトリアゾール、 2, 2 ヒドロキシ一 3, 5 ビス(α , α—ジメチ ルベンジル)フエ-ル、 2— (2,一ヒドロキシ一 5,一メチルーフエ-ル)ベンゾトリァゾ ール、 2— (2,—ヒドロキシ— 3,, 5,—ジ— t—ブチル—フエ-ル)ベンゾトリアゾール 、 2- (2,一ヒドロキシ一 3,一 t—ブチル一 5,一メチルーフエ-ル)一5 クロ口'ベン ゾトリァゾール、 2- (2,一ヒドロキシ一 3,, 5,一ジ一 t—ブチル一フエ-ル) 5 クロ 口 ·べンゾトリァゾール、 2- (2,一ヒドロキシ一 4,一n—オタトキシ 'フエ-ル)ベンゾト リアゾールなどや、市販されている Tinuvin 328、 TinuvinPS (共に、チバ 'ガイギ 一社製)、や SEESORB709 (2— (2,一ヒドロキシ一 5,一t—ォクチルフエ-ル)ベン ゾトリァゾール、白石カルシウム社製)などのベンゾトリアゾール誘導体などが例示さ れる。
[0102] ベンゾフエノン系紫外線吸収剤としては、具体的には、 2, 4ージヒドロキシ 'ベンゾ フエノン、 2 ヒドロキシー4ーメトキシ 'ベンゾフエノン、 2, 2'—ジヒドロキシー4ーメト キシ 'ベンゾフエノン、 2, 2,ージヒドロキシ 4, 4'ージメトキシ 'ベンゾフエノン、 2, 2 ,一ジヒドロキシ一 4, 4,一ジメトキシ一 5—スルフォベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4 ーメトキシー 2'—力ノレボキシ 'ベンゾフエノン、 2 ヒドロキシー 4ーメトキシー 5—スノレ フォベンゾフエノン 'トリヒドレート、 2 ヒドロキシ 4 n オタトキシ ·ベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4—ォクタデシロキシ 'ベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4— n—ドデシ 口キシ.ベンゾフエノン、 2 ヒドロキシ一 4 ベンジロキシベンゾフエノン、 2, 2' , 4, 4 ,ーテトラヒドロキシ 'ベンゾフエノン、 2 ヒドロキシー4ードデシロキシ一べンゾフエノ ン、 2 ヒドロキシ一 4— (2 ヒドロキシ一 3—メタクリロキシ)プロポキシベンゾフエノン などや、 Uvinul490 (2, 2,一ジヒドロキシ一 4, 4,一ジメトキシ 'ベンゾフエノンと他の 四置換べンゾフエノンの混合物、 GAF社製)、 PermylB— 100 (ベンゾフエノン化合 物、 Ferro社製)などが例示される。
[0103] 本発明のポリマー 100質量部に対して、紫外線吸収剤を好ましくは 0. 005質量部 以上、より好ましくは 0. 01質量部以上、特に好ましくは 0. 02質量部以上、かつ好ま しくは 1質量部以下、より好ましくは 0. 7質量部以下、特に好ましくは 0. 5質量部以下 配合する。紫外線吸収剤が少なすぎると耐光性、耐候性などが不足し、多すぎると成 形品が着色する。つまり、上記範囲にあると、耐光性および耐候性に優れ、成形品の 着色が抑制される。
[0104] また、例えば、滑材として、特開昭 63— 273666号公報で公知のグリセリンモノステ アレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリトールモノ ステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート などの多価アルコールを部分エステルイ匕した構造を有する化合物;特開平 3— 3940 3号公報で公知の 3—(4ーノユルフェ-ルォキシ)—1, 2—プロパンジオール、 3— ( ベへ-ルォキシ)ー1, 2—プロパンジオール、 2, 2—ビス〔4ー(2, 3—ジヒドロキシ プロピルォキシ)フエ-ル〕プロパンなどの多価アルコールを部分エーテル化した化 合物; 12—ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、 12—ヒドロキシステアリン酸ステアリル アルコール、ペンタエリスリトール—テトラ— 12—ヒドロキシステアレート、エチレングリ コール一ジ一 12—ヒドロキシステアレート、プロピレングリコール一ジ一 12—ヒドロキ システアレートなどのアルコール類の全ての OH基が OH基含有飽和脂肪酸とエステ ル結合した構造を有する化合物; 12—ヒドロキシステアリン酸モノグリセリドなどのァ ルコール類の一部の OH基力 OH基含有飽和脂肪酸とエステル結合した構造を有す る化合物などが例示される。
[0105] 形材料
本発明の成形材料は、繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含む ポリマーと、フエノール系安定剤と、ヒンダードアミン系光安定剤と、リン系安定剤とを 含み、前記フエノール系安定剤および Zまたは前記ヒンダードアミン系光安定剤の少 なくとも一部が前記ポリマーからなる粒子の表面に付着して存在している成形材料で ある。
[0106] 本発明の成形材料は、このような構成であることにより、充分な光学性能を有しかつ 、紫外線に近い領域の光源で用いても劣化を起こしにくぐ使用に際して高い光学性 能や光線透過率を維持可能な光学部品を得ることができる。さらに、本発明の成形 材料によれば、粒子が「繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含むポ リマー」からなり、さらにフエノール系安定剤とヒンダードアミン系光安定剤とが粒子の 内部や表面において所定量以上が共存しないため、高温での使用時における着色 が抑制された光学部品を得ることができる。またさらに、本発明の成形材料において は、粒子表面に付着している安定剤が滑剤として働き、成形性が安定するため光学 部品の大量生産に適している。
[0107] また、本発明の成形材料にお!ヽては、成形材料に含まれるフエノール系安定剤の 総量を 100質量%とした場合に、前記粒子の表面にフエノール系安定剤の 20質量 %〜100質量%、好ましくは 30質量%〜100質量%、特に好ましくは 90質量%〜1 00質量%が付着していることが好ましい。さらに、成形材料に含まれる前記ヒンダ一 ドアミン系光安定剤の総量を 100質量%とした場合に、前記粒子の内部にヒンダード アミン系光安定剤の 90質量%〜100質量%、好ましくは 100質量%が含まれている ことも好ましい。なお、ヒンダードアミン系光安定剤の一部が前記粒子の表面に付着 して 、るとともに残部が前記粒子の内部に含まれて 、てもよ!/、。
[0108] フエノール系安定剤およびヒンダードアミン系光安定剤力 この数値範囲で存在す ることにより、フエノール系安定剤とヒンダードアミン系光安定剤との共存量が一定量 以下となる。そのため、フエノール系安定剤とヒンダードアミン系光安定剤との反応が 抑制されることにより、着色による光線透過性への影響が軽減される。
[0109] 本発明の成形材料は、ポリマー 100質量部に対し、ヒンダードアミン系光安定剤を 0 . 25質量部〜 10質量部、好ましくは 0. 3質量部〜 5質量部、より好ましくは 0. 5質量 部〜 3質量部、フ ノール系安定剤 0. 01質量部〜 10質量部、好ましくは 0. 02質量 部〜 2質量部、より好ましくは 0. 05質量部〜 2質量部、およびリン系安定剤 0. 01質 量部〜 5質量部、好ましくは 0. 02質量部〜 2質量部、より好ましくは 0. 05質量部〜 1質量部含有することが望ましい。なお、ヒンダードアミン系光安定剤とフエノール系 安定剤とが共存する場合には、これらが反応して塩を形成することがあるが、上記数 値範囲には塩の形成に用いられた各安定剤も含む。
[0110] ヒンダードアミン系光安定剤が少なすぎると耐光性、耐候性、耐熱性などが不足し、 多すぎるとブリードして外観不良の原因となる。フエノール系安定剤が少なすぎるとや はり耐候性、耐熱性などが不足し、多すぎると着色してしまう。リン系安定剤が少なす ぎると組成物が白濁して透明性が不足し、多すぎるとブリードにより成形品の外観が 悪化するという問題を生じる。つまり、これらの安定剤の配合量が、各々の数値範囲 内にあると、上記の特性のバランスに優れる。
[0111] 成形材料の i¾告方法
本発明の成形材料の製造方法は、繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式 構造を含むポリマーと、フエノール系安定剤と、ヒンダードアミン系光安定剤と、リン系 安定剤とを含み、前記フエノール系安定剤および Zまたはヒンダードアミン系光安定 剤の少なくとも一部が前記ポリマー力 なる粒子の表面に付着して存在している成形 材料の製造方法であって、
フエノール系安定剤および/またはヒンダードアミン系光安定剤を粒子の内部に含 み、且つリン系安定剤を粒子の内部に含む前記ポリマー力 なる粒子を調製するェ 程と、前記ポリマー力 なる粒子の表面にフエノール系安定剤および Zまたはヒンダ 一ドアミン系光安定剤を付着させる工程とを含むものである。
[0112] フエノール系安定剤および/またはヒンダードアミン系光安定剤を粒子の内部に含 み、且つリン系安定剤を粒子の内部に含む前記ポリマー力 なる粒子は、フエノール 系安定剤および Zまたはヒンダードアミン系光安定剤を含み、且つリン系安定剤およ びポリマーを含む上述の榭脂組成物を、ヘンシェルミキサー等で混合後、押出機等 で造粒して例えばペレット状で得られる。
[0113] 次いで、前記ペレット状の粒子の表面に、フエノール系安定剤および Zまたはヒン ダードアミン系光安定剤を付着させる。その方法は特に限定されるものではないが、 ペレットの表面に、安定剤がアンカー効果、表面張力、静電力等により保持されてい ればよい。
さらにフエノール系安定剤をペレット表面に融着させることが好ましぐフエノール系 安定剤をペレット表面に融着させるには、フエノール系安定剤が付着したペレットを、
Tm 20°C以上、 Tm + 20°C以下、で加熱することにより行う。これ〖こより、ペレット
1 2
の表面に付着したパウダー状のフエノール系安定剤の脱落を防止することができる。
[0114] 以下、成形材料の製造方法について、詳細に説明する。
本発明の成形材料は、繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含む ポリマーと、フエノール系安定剤と、ヒンダードアミン系光安定剤と、リン系安定剤とを 含み、前記フエノール系安定剤および Zまたは前記ヒンダードアミン系光安定剤の少 なくとも一部が前記ポリマーからなる粒子の表面に付着して存在している成形材料で ある。
フエノール系安定剤および zまたはヒンダードアミン系光安定剤の少なくとも一部が 前記ポリマーからなる粒子の表面に付着して存在する。即ちフエノール系安定剤とヒ ンダードアミン系光安定剤とがポリマーの融点以上の温度で押出機等により溶融混 練する加熱工程を経な ヽ安定剤が成形材料中に存在することにより、フエノール系 安定剤とヒンダードアミン系光安定剤との反応を抑制することができ、着色による光線 透過性への影響を軽減することができる。
[0115] 本発明の成形材料は好ましくは、使用するフ ノール系安定剤の全量が、ヒンダ一 ドアミン系光安定剤と 200°C以上、好ましくは 230°C以上で共存する工程を経ないこ とが望ましい。
[0116] 本発明の成形材料は、リン系安定剤およびヒンダードアミン系光安定剤を前記粒子 の内部に含み、フエノール系安定剤を前記粒子の表面に付着させるものであることが 好ましい。
好ましくは下記 [1]のペレット表面に、 [2]のパウダーを付着して得られる。
[ 1 ]一般式( 1 )で表される重合体力 選ばれるポリマー 100質量部に対し、ヒンダ一 ドアミン系光安定剤を 0. 25質量部〜 10質量部、リン系安定剤を 0. 01質量部〜 5質 量部含有する榭脂組成物力 なるペレット。
[2]フエノール系安定剤を含むパウダー。(ヒンダードアミン系光安定剤を含まない。 ) [0117] ここで上記 [1]のペレットは一般式(1)で表される重合体力も選ばれるポリマー 100 質量部に対し、ヒンダードアミン系光安定剤を 0. 25質量部〜 10質量部、好ましくは 0. 3質量部〜 5質量部、より好ましくは 0. 5質量部〜 3質量部および、リン系安定剤 を 0. 01質量部〜 5質量部、好ましくは 0. 02質量部〜 2質量部、より好ましくは 0. 05 質量部〜 1質量部含有する榭脂組成物力 なることが望ましい。ペレットは上記の榭 脂組成物をヘンシェルミキサー等で混合後、押出機等で造粒して得られる。
[0118] 本発明の成形材料を製造するには、好ましくは、まず一般式(1)で表される重合体 力も選ばれるポリマー 100質量部に対し、ヒンダードアミン系光安定剤を 0. 25質量 部〜 10質量部および、リン系安定剤を 0. 01質量部〜 5質量部含有する榭脂組成物 力もなるペレットの外側にフエノール系安定剤をコーティングする。より好ましくはコー ティングするフエノール系安定剤の量がペレット 100質量部に対し 0. 01質量部〜 10 質量部、好ましくは 0. 02質量部〜 2質量部、より好ましくは 0. 05質量部〜 2質量部 である。さらに好ましくはコーティング力 ペレットの表面にパウダー状のフエノール系 安定剤を付着させることによりなされる。ここで付着とは粉体がアンカー効果、表面張 力、静電力等により粉体表面に保持された状態を意味する。
[0119] ペレットの表面にフエノール系安定剤を付着させる方法としては、例えばヘンシェル ミキサー、タンブラーブレンダ一等の公知のブレンダーを用いて、ペレットおよびフエ ノール系安定剤を混合する方法、インライン外添装置を用いて、ペレットの気力輸送 配管にフエノール系安定剤を添加する方法、予め溶媒に溶解したフエノール系安定 剤をペレット表面に噴霧等することで塗布した後、乾燥させる方法等を挙げることが できる。
[0120] 本発明の成形材料は好ましくは、フエノール系安定剤の融点範囲を Tm (下限、単 位;。 C)〜Tm (上限、単位;。 C)とした場合に、フエノール系安定剤をコーティングし
2
たペレットを Tm—20°C以上、 Tm + 20°C以下、好ましくは Tm—15°C以上、 Tm + 15°C以下の温度で、且つペレットを構成するポリマーの融点より低い温度で加熱 することにより、フエノール系安定剤をペレットの表面に融着、即ちフエノール系安定 剤を上記の特定の温度で加熱することでフエノール系安定剤をペレットの表面に密 着させる。また加熱時間は特に限定されないが、 5分〜 24時間、好ましくは 10分〜 1 2時間である。
[0121] ペレット表面へフエノール系安定剤を融着する方法としては、例えば前述の方法等 によって予め表面にフエノール系安定剤を付着させたペレットを公知の乾燥器により ペレットの乾燥処理と同時に加熱処理する方法、上記インライン外添装置を用いて 気力輸送装置内でフエノール系安定剤を表面に付着させたペレットを、二重管式カロ 熱器等のインライン熱処理装置を用いて加熱処理する方法等を挙げることができる。 これにより、ペレットの表面に付着したパウダー状のフエノール系安定剤の脱落を防 止することができる。したがって、成形材料を輸送する際などの強い衝撃を受ける場 合であっても、ペレット表面のフエノール系安定剤が脱落することがないため、ペレツ ト表面の付着量がほとんど変化せず、フエノール系安定剤の保持性に優れる。
[0122] (全光線透過率および分光光線透過率)
本発明の成形材料を光学用途に使用する場合、光線を透過させることが必須であ るので、光線透過率が良好であることが好ましい。光線透過率は用途に応じて分光 光線透過率または全光線透過率により規定される。
[0123] 全光線、あるいは複数波長域での使用が想定される場合、全光線透過率が良いこ とが必要であり、反射防止膜を表面に設けていない状態での全光線透過率は 85% 以上、好ましくは 88〜93%である。全光線透過率が 85%以上であれば必要な光量 を確保することができる。全光線透過率の測定方法は公知の方法が適用でき、測定 装置等も限定されないが、例えば ASTM D1003に準拠して、熱可塑性、非晶性 榭脂を厚み 3mmのシートに成形し、ヘーズメーターを用いて、本発明の成形材料を 成形して得られるシートの全光線透過率を測定する方法などが挙げられる。
[0124] また特定波長域のみで利用される光学系、たとえばレーザー光学系の場合、全光 線透過率が高くなくても、該波長域での分光光線透過率が良ければ使用することが できる。この場合、使用波長における、反射防止膜を表面に設けていない状態での 分光光線透過率は好ましくは 85%以上、さらに好ましくは 86%〜93%である。分光 光線透過率が 85%以上であれば必要な光量を確保することができる。また測定方法 および装置としては公知の方法が適用でき、具体的には分光光度計を例示すること ができる。
[0125] また本発明の成形材料からなる成形体は、 300ηπ!〜 450nmの波長、さらに 390η m〜420nmの波長、特に 400nm〜420nmの波長、例えばレーザー光の光線透過 率に優れる。波長 400nmにおける分光光線透過率が 85%以上、好ましくは 86%〜 93%であり、且つ劣化を生じ難いことから、光学部品として使用した場合の光学性能 の変化が生じにくい。
尚、光学部品として用いる場合、公知の反射防止膜を表面に設けることにより、光 線透過率をさらに向上させることができる。
[0126] 光学部品
本発明の成形材料から得られる成形体は、 300nm〜450nmの範囲の光線透過 率に優れる。そのため、 300nm〜450nmの範囲の波長を含む光源を有する光学系 において、光学部品として用いることができる。光学部品とは光学系機器等に使用さ れる部品であり、具体的には、 UV用の検出装置に使用する分析セル、 UVカットフィ ルタを使用しない撮像系に使用される光学部品、太陽電池用フィルタ一等が挙げら れる。
[0127] 本発明の成形材料から得られる成形体は、さらに光学レンズや光学プリズムとして、 カメラの撮像系レンズ;顕微鏡、内視鏡、望遠鏡レンズなどのレンズ;眼鏡レンズなど の全光線透過型レンズ; CD、 CD-ROM, WORM (追記型光ディスク)、 MO (書き 変え可能な光ディスク;光磁気ディスク)、 MD (ミニディスク)、 DVD (デジタルビデオ ディスク)などの光ディスクのピックアップレンズ;レーザービームプリンターの f Θレン ズ、センサー用レンズなどのレーザー走査系レンズ;カメラのファインダ一系のプリズ ムレンズ;センサーレンズ、回折板、コリメータ、対物レンズ、ビームエキスパンダー、 ビームシエイパーなどの光ピックアップ装置用レンズなどに、特に好適に用いることが できる。本発明の成形材料から得られる成形体は、 390nm〜420nmの範囲の光線 透過率に特に優れるため、青紫色レーザー光源を用いた光ピックアップ装置用レン ズとして好適に用いることができる。光ディスク用途としては、 CD、 CD-ROM, WO RM (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 二ディスク)、 DVD (デジタルビデオディスク)などが挙げられる。その他の光学用途と しては、液晶ディスプレイなどの導光板;偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィ ルムなどの光学フィルム;光拡散板;光カード;液晶表示素子基板などが挙げられる。
[0128] 本発明の成形材料は、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、チューブ状、繊維状、フ イルムまたはシート形状などに成形して、例えば上記の種々の形態で使用することが できる。
成形材料を成型して光学部品を得る方法としては特に限定されるものではなぐ公知 の方法を用いることができ、その用途および形状にもよるが、射出成形法、押出成形 法、吹込成形法、真空成形法、スラッシュ成形法等が適用可能であるが、射出成形 法が成形性、生産性の観点力も好ましい。また、成形条件は使用目的、または成形 方法により適宜選択されるが、例えば射出成形における榭脂温度は、通常 150°C〜 400°C、好ましくは 200°C〜350°C、より好ましくは 230°C〜330°Cの範囲で適宜選 択される。
本発明の成形材料は、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、種々の用途に使用でき、特に光ピックアップ装置に使用される光学部品に好 適に用いることができる。
[0129] [光路差付与構造]
光路差付与構造とは、光学部品の少なくとも一つの光学面に、該光学面を通過す る所定の光に対して予め定められた光路差を付与する機能を持つ構造である。 以下、ピックアップ装置に関する図 1にて、光路差付与構造をさらに詳細に説明す る。
本発明の成形材料から得られる成形体は光学部品として、第 1光源、第 2光源およ び第 3光源の共通光路に配置され、回折構造を有する対物レンズ OBLに使用される 。そして、対物レンズに鋸歯状の回折構造を設けている。
[0130] これは光軸を中心として、同心円状に細かい段差を設けたものであり、隣り合う輪帯 を通過した光束は、所定の光路差を与えられる。そしてこの鋸歯のピッチ(回折パヮ 一)や深さ(ブレイズドィ匕波長)を設定することにより、「高密度な光ディスク」に対して は、第 1光源からの光束が 2次回折光による集光スポットとして形成され、 DVDに対 しては、第 2光源からの光束が 1次回折光による集光スポットとして形成されるようにな つている。
このように、回折次数が異なる光を利用することにより、各々の場合における回折効 率を高くすることができ、光量を確保することができる。
また CDに対しては、第 3光源からの光束を、 DVDと同じ次数の回折光にすること が好ましいが、これは適宜他の次数になるようにしても良い。この例では、 DVDと同 じ 1次の回折光として集光スポットを形成するようにして!/、る。
[0131] このような回折構造は、光路差付与構造の一例であるが、他に公知の「位相差付与 構造」や「マルチレベル構造」も採用することができる。
またここでは、光ディスクフォーマットの基板厚差にもとづく球面収差を補正する目 的で光路差付与構造が採用されているが、それだけでなぐ使用波長の波長差や、 使用波長の変動(モードホップ)に基づいて生じる収差の補正にももちろん使用可能 である。前者の場合は 50ナノメートル以上の波長差に基づ 、て生じる球面色収差の 補正であり、後者の場合は 5nm以内の微小な波長変動を補正する。
[0132] この例では、回折構造を対物レンズに設けた例を説明したが、コリメータやカツプリ ングレンズなどの他の光学部品に設けることはもちろん可能である。また屈折面、非 球面を有する光学部品に、このような素材を用いることが、もっとも好ましい。本発明 の成形材料を用いることにより、従来ガラスでのみ実現できた長時間の使用が実現で きるようになった上、さらにガラスレンズでは不可能であった光路差付与構造を有す るレンズを容易に提供することができる。
[0133] (光ピックアップ装置)
光ピックアップ装置とは、光情報記録媒体に対して情報の再生および Zまたは記録 を行う機能を有する装置であって、光を出射する光源と、前記光の前記光情報記録 媒体への照射および Zまたは前記光情報記録媒体で反射される光の集光を行う光 学部品を備えたものである。光ピックアップ装置の仕様は限定されないが、本願発明 の効果を説明するために、図 1を参照して、光ピックアップ装置に使用される、本発明 の成形材料力も得られる光学部品の例について説明する。
[0134] 図 1では、使用波長が 405nmのいわゆる青紫色レーザー光源を用いた「高密度な 光ディスク」、 DVD、 CDの 3フォーマット互換の光ピックアップ装置をターゲットとして おり、第 1光情報記録媒体として保護基板厚 tlが 0. 6mmの「高密度な光ディスク」、 第 2光情報記録媒体として保護基板厚 t2が 0. 6mmの DVD、第 3光情報記録媒体 として保護基板厚 t3が 1. 2mmの CDを想定している。それぞれ Dl、 D2、 D3が基板 厚を示している。
[0135] 図 1は、本願発明に関わる光ピックアップ装置を示す模式図である。
レーザーダイオード LD1は、第 1光源であり、波長 λ 1が 405nmの青紫色レーザー が用いられるが、波長が 390nm〜420nmである範囲のものを適宜採用することが できる。 LD2は、第 2光源であり、波長え 2が 655nmの赤色レーザーが用いられるが 、波長が 630nm〜680nmである範囲のものを適宜採用することができる。 LD2は、 第 3光源でもあり、波長え 3が 780nmの赤外レーザーが用いられる力 波長が 750η m〜800nmである範囲のものを適宜採用することができる。
[0136] レーザーダイオード LD2は、第 2の光源(DVD用の光源)、第 3の光源(CD用の光 源)の、 2つの発光点を同一のパッケージに収めた、いわゆる 2レーザー 1パッケージ の光源ユニットである。
このパッケージのうち、第 2の光源を光軸上に位置するように調整するので、第 3の 光源については光軸上力 やや離れた処に位置する。そのため、像高が生じてしま うものの、この特性を改善するための技術も既に知られており、それらの技術を必要 に応じて適用することができる。ここでは補正板 DPを用いることによりその補正を行つ ている。補正板 DPにはグレーティングが形成されており、それによつて光軸力ものズ レを補正する。
なお LD2から実線で描かれているのが DVD用の光源光束であり、点線で描かれ ているのが CD用の光源光束である。ビームスプリッタ BS1は LD1および LD2から入 射する光源光束を対物レンズ OBLの方向へ透過または反射させる。
[0137] LD1から投光された光束は、ビーム品位向上のため、ビームシエイパー BSLに入 射してから上述の BS1を経て、コリメータ CLに入射する。これによつて無限平行光に コリメートされたのち、ビームスプリッタ BS3、さらに凹レンズと凸レンズとから構成され るビームエキスパンダー BEを経て対物レンズ OBLに入射する。そして第 1光情報記 録媒体の保護基板を介して情報記録面上に集光スポットを形成する。そして情報記 録面上で反射したのち、同じ経路をたどって、コリメータ CLを通過してから、ビームス プリッタ BS3によって進行方向を変換された後、センサーレンズ SL1を経てセンサー S1に集光する。このセンサーによって光電変換され、電気信号となる。
なおビームエキスパンダー BEと対物レンズ OBLとの間には図示しない λ Ζ4(四分 の一波長)板が配置されており、行きと帰りとで丁度半波長分位相がずれて偏光方向 が変わる。このため復路の光束は BS3によって進行方向が変わる。
さてビームシヱイパー BSLは、光軸に対して垂直なある方向と、この方向に対して 垂直な方向の、 2つの方向に対してそれぞれ異なった曲率を有して 、る(光軸につ!ヽ て、回転非対象な曲率を有している)。
[0138] 光源から出射された光束は、半導体光源の構造上、光軸に対して垂直である方向 と、この方向に対して垂直な方向の、 2つの方向に対してそれぞれ発散角が異なって おり、光軸方向力も見て楕円状のビームとなっている。このままでは光ディスク用の光 源光束として好ましくないため、ビームシエイパー BSLによって各々の方向に異なつ た屈折作用を与えることにより、出射光束が略円形断面のビームとなるようにしている 。またここでは LD1の光路中にビームシエイパー BSLを配置している力 LD2の光 路に配置することも当然可能である。
LD2から投光された光束も、 LD1の場合と同様に、光ディスク (第 2光情報記録媒 体、第 3光情報記録媒体)に集光スポットを形成し、反射して最終的にセンサー S2に 集光する。 BS1によって光路が一致するようにせしめられているだけであって、 LD1 の場合と変わりはない。
[0139] なお対物レンズ OBLは、この図では単一のレンズであるが、必要に応じて複数の 光学部品から構成されるようにしてもよ!ヽ。
本発明の成形材料からなる成形体は低複屈折性を有することから、これらの構成の 装置に最適に使用できることが明らかである。
[0140] [ァクチユエータ]
光ピックアップ装置に関する図 1において、各 LD力 投光された光束が光ディスクの 保護基板を介して情報記録面に集光する状態が描かれて 、るが、再生 Z記録する 光ディスクによって、基本的な位置がァクチユエータによって切り替わり、その基準位 置からピント合わせ (フォーカシング)を行う。
[0141] そして各々の光情報記録媒体の保護基板厚、さらにピットの大きさにより、対物レン ズ OBLに要求される開口数も異なる。ここでは、 CD用の開口数は 0. 45、 DVDおよ び「高密度な光ディスク」の開口数は 0. 65としている。ただし、 CDについては 0. 43 〜0. 50、 DVDについては 0. 58〜0. 68の範囲で適宜選択可能である。なお IRは 不要光をカットするための絞りである。
また対物レンズ OBLには平行光が入射している力 コリメートせずに、有限発散光 が入射するような構成であってもよ 、。
[0142] 本発明の成形材料を用いることにより、従来ガラスでのみ実現できた長時間の使用 が実現できるようになった上、さらにァクチユエータ等による駆動に必要なトルクが、 ガラスレンズに比べ大幅に軽減できることが明らかである。
[0143] (実施例)
次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によりなん ら制限されるものではな 、。実施例における物性測定方法は次の通りである。
[0144] 測定方法
(1)溶融流れ指数 (MFR)
ASTM D1238に準じ 260。C、荷重 2.16kgで測定。
(2)軟化温度 (TMA)
デュポン社製 Thermal Mechanical Analyzerを用いて、厚さ lmmのシートの熱変开 挙動により測定した。シート上に石英製針を載せて荷重 49gをかけ、速度 5°CZ分で 昇温させ、針がシートに 0.635mm侵入した温度を TMAとした。
(3)ガラス転移温度 (Tg)
SEIKO電子工業 (株)製 DSC— 20を用いて窒素中 10°CZ分の昇温条件で 250°C まで昇温させた後、ー且サンプルを急冷し、その後に昇温速度 10°CZ分で測定。
(4)フエノール系安定剤の融点(Tmおよび Tm )
1 2
試料をキヤピラリーに 2〜3mm程度の厚さに採取し、 目視により状態を確認しながら 浴液中で 10°CZ分で加熱した。その際の融けはじめの温度を Tm (下限、単位;。 C) 、融け終わりの温度を Tm (上限、単位; °C)とした。
2
(5)ヘイズ(HAZE)
シリンダー温度 260°C、金型温度 125°Cに設定された射出成形機 (東芝機械 (株) 製 IS— 50)により、射出成形された 45πιπι φ X 3mm (厚さ)の光学面を持つテストピ ースを用い、 ASTM
D1003に基づいて測定した。
(6)波長 400nm分光光線透過率 (T400)
シリンダー温度 260°C、金型温度 125°Cに設定された射出成形機 (東芝機械 (株) 製 IS— 50)により、射出成形された 45πιπι φ X 3mm (厚さ)の光学面を持つテストピ ースを用い、光線透過率分光光線度計を用いて、 400nmにおける光線透過率を測 し 7こ。 (7)青紫色レーザー信頼性評価
シリンダー温度 260°C、金型温度 125°Cに設定された射出成形機 (東芝機械 (株) 製 IS 50)により、射出成形された 45πιπι φ X 3mm (厚さ)の光学面を持つテストピ ースを用い、レーザーダイオード(ネオアーク社製 TC4030S—F405ASU)を用い て 405± 10nm、 200mWZcm2の青紫色レーザー光を 60°Cの恒温槽に載置した テストピースの中心に 1000時間照射した。照射前、および照射 250時間毎にテスト ピースの中心 3mm角部の波面 RMS値を測定し、経時変化を評価した。 RMS値の測 定はレーザー干渉計 (ザィゴ社製 PTI 250RS (直線偏光仕様))を使用した。また、 実体顕微鏡によりテストピース照射部位を観察し、白濁の有無を確認した。結果は次 の記号で表記した。
〇:RMS値変化無し
△ :RMS値変化率が 0. 01 λ未満で観測された。
X: RMS値が 0. 01 λ以上変化している。または、測定不能となった。
白濁が顕著に観察された。
[使用安定剤]
ヒンダードアミン系光安定剤として、次のものを用いた。
[Α] :分子量力 81のビス(2, 2' , 6, 6,ーテトラメチルー 4—4ピペリジル)セバケ一 ト(チバガイギ一社製商品名 TINUVIN770)
[Β] :分子量力 2000〜3100のポリ [6— (1, 1, 3, 3—テトラメチノレブチノレ)イミノー 1 , 3, 5 トリアジン— 2, 4 ジィル ] [ (2, 2, 6, 6—テトラメチル— 4 ピペリジル)イミ ノ]へキサメチレン [ (2, 2, 6, 6—テトラメチル- 4-ピペリジル)ィミノ] (チバガイギ一社 製商品名 CHIMASSORB944)
またフエノール系安定剤として、次のものを用いた。
[C]:テトラキス [メチレン一 3— (3,5—ジ一 t—ブチル 4—ヒドロキシフエ-ル)プロ ピオネート]メタン、(Tm : 117°C、Tm : 120°C)
1 2
また、リン系安定剤として、次のものを用いた。
[D] :トリス [2— [ [2, 4, 8, 10—テトラー tーブチルジベンゾ [d, f] [l, 3, 2]ジォキ サフォスフエフィン一 6—ィル]ォキシ]ェチノレ]アミンを用 、た。 また、フエノール系安定剤とリン系安定剤の構造を併せ持つ安定剤として、次のも のを用いた。
[E] : 6—〔3— (3— t—ブチル—4—ヒドロキシ— 5—メチルフエ-ル)プロポキシ〕—2 , 4, 8, 10—テトラキスー tーブチルジベンゾ〔d, f〕〔1. 3. 2〕ジォキサフォスフエピン [0146] 榭脂組成物ペレット(1)〜(10)の製造
まず、次の方法により原料ポリマー X、 Yおよび Zを製造した。
[0147] [原料ポリマー X]
(触媒の調製)
VO (OC H ) C1をシクロへキサンで希釈し、バナジウム濃度が 6. 7ミリモル ZL—
2 5 2
シクロへキサンであるバナジウム触媒を調製した。ェチルアルミニウムセスキクロリド(
A1(C H ) C1 )をシクロへキサンで希釈し、アルミニウム濃度が 107ミルモル ZL
2 5 1. 5 1. 5
一へキサンである有機アルミニウム化合物触媒を調製した。
[0148] (重 合)
攪拌式重合器(内径 500mm、反応容積 100L)を用いて、連続的にエチレンとテト ラシクロ [4. 4. 0. I2' 5. I7' 10]— 3—ドデセンとの共重合反応を行った。
この共重合反応を行う際には、前記方法によって調製されたバナジウム触媒を、重合 溶媒として用いられた重合器内のシクロへキサンに対するバナジウム触媒濃度が 0. 6ミリモル ZLになるような量で重合器内に供給した。
また、有機アルミニウム化合物であるェチルアルミニウムセスキクロリドを、 A1ZV= 8. 0になるような量で重合器内に供給した。重合温度を 11°Cとし、重合圧力を 1. 8k g/cm2Gとして連続的に共重合反応を行った。
[0149] (脱 灰)
重合器より抜出した、エチレン'テトラシクロ [4. 4. 0. I2' 5. I7' 10]— 3—ドデセン共 重合体溶液を、水および pH調節剤として、濃度が 25質量%の NaOH溶液をこの共 重合体溶液に添加し重合反応を停止させ、また、共重合体中に存在する触媒残渣 をこの共重合体溶液中から除去 (脱灰)した。
[0150] (脱 溶 媒)
加熱工程にて熱源として 20kgZcm の水蒸気を用いた二重管式加熱器 (外管 径 2B、内管径 3Z4B、長さ 21m)に、シクロへキサン溶液中の共重合体の濃度を 5 質量%とした前記共重合体のシクロへキサン溶液を 150kgZHの量で供給して、 18 0°Cに加熱した。
次 、で、熱源として 25kg/cm2Gの水蒸気を用いた二重管式フラッシュ乾燥器 (外 管径 2B、内管径 3Z4B、長さ 27m)とフラッシュホッパー(容積 200L)とを用いて、前 記加熱工程を経た前記共重合体のシクロへキサン溶液カゝら重合溶媒であるシクロへ キサンとともに大半の未反応モノマーを除去することでフラッシュ乾燥された溶融状 態の環状ォレフィンランダム共重合体を得た。次いで、ベント付二軸混練押出機を用 V、、上記の溶融状態の環状ォレフィンランダム共重合体を押出機の榭脂装入部より 装入した後、ベント部分より揮発物を除去する目的で、トラップを介し真空ポンプで吸 引し、押出機出口に取り付けられたアンダーウォーターペレタイザ一によりペレツトイ匕 し、得られたペレットを温度 100°Cの熱風にて 4時間乾燥した。
得られた共重合体の物性値は次の通りである。 MFR: 36gZlO分、 TMA: 147°C、 Tg: 137。C。
[0151] [原料ポリマー Y]
(重 合)
窒素置換した耐圧容器に、スチレン 7. 68kgとイソプレン 0. 32kgを添カロして混合 攪拌し、脱水シクロへキサン 32kg、混合モノマー 0. 4kg及びジブチルエーテル 0. 0 lkgを仕込み、 50°Cで撹拌しながら n—ブチルリチウムのへキサン溶液 (濃度 15%) 0. 0454kgを添加して重合させた。重合開始力も 0. 5時間経過後、混合モノマー 7. 6kgを 1時間かけて連続的に添カ卩した。混合モノマーの添カ卩終了力も 0. 5時間経過 後、イソプロピルアルコール 0. 01kgを添加し、スチレン一イソプレンランダム共重合 体が溶解した重合反応溶液を得た。
[0152] (水素化反応)
次いで、上記重合反応溶液 40kgに、安定ィ匕ニッケル水素化触媒 E22U (日揮ィ匕 学工業社製; 60%ニッケル担持シリカ―アルミナ担体) 0. 3kgを添加混合し混合液 を得、それをオートクレープに仕込んだ。該オートクレープに水素ガスを供給し、撹拌 しながら、オートクレーブ内を 160°C、 4. 5MPaにて 6時間水素化反応を行った。 [0153] (脱 灰)
水素化反応終了後、濾過により水素化触媒を除去して、無色透明な溶液を得た。 (脱 溶 媒)
加熱工程にて熱源として 20kg/cm2Gの水蒸気を用いた二重管式加熱器 (外管 径 2B、内管径 3Z4B、長さ 21m)に、シクロへキサン溶液中の共重合体の濃度を 5 質量%とした前記共重合体のシクロへキサン溶液を 150kgZHの量で供給して、 18 0°Cに加熱した。
次 、で、熱源として 25kgZcm2Gの水蒸気を用いた二重管式フラッシュ乾燥器 (外 管径 2B、内管径 3Z4B、長さ 27m)とフラッシュホッパー(容積 200L)とを用いて、前 記加熱工程を経た前記共重合体のシクロへキサン溶液カゝら重合溶媒であるシクロへ キサンとともに大半の未反応モノマーを除去することでフラッシュ乾燥された溶融状 態のビニル脂環式炭化水素重合体を得た。次いで、ベント付二軸混練押出機を用い 、上記の溶融状態のビニル脂環式炭化水素重合体を押出機の榭脂装入部より装入 した後、ベント部分より揮発物を除去する目的で、トラップを介し真空ポンプで吸引し 、押出機出口に取り付けられたアンダーウォーターペレタイザ一によりペレツトイ匕し、 得られたペレットを温度 100°Cの熱風にて 4時間乾燥した。
得られたビニル脂環式炭化水素重合体の物性値は次の通りである。 MFR: 22g/l 0分、 TMA: 133。C、 Tg: 124。C。
[0154] [原料ポリマー Z]
(重 合)
窒素雰囲気下、脱水したシクロへキサン 50kgに、 1一へキセン 0. 082kg,ジブチ ルエーテル 0. 015kg,トリイソブチルアルミニウム 0. 03kgを室温で反応器に入れ混 合した後、 45°Cに保ちながら、 8—メチル—テトラシクロ〔4. 4. 0. I2' 5. 17' 1G〕—ドデ 力— 3—ェン (メチルテトラシクロドデセン、以下、「MTD」と略記する。) 20kgと、六塩 化タングステン (0. 7%トルエン溶液) 8kgとを、 2時間かけて連続的に添加し重合し た。
[0155] (水素化反応)
重合溶液にブチノレグリシジノレエーテノレ 0. 106kgとイソプロピノレアノレコーノレ 0. 052 kgを加えて重合触媒を不活性化し重合反応を停止させた。次いで、得られた開環重 合体を含有する反応溶液 70kgに対して、シクロへキサン 30kgをカ卩え、さらに水素化 触媒としてニッケル—アルミナ触媒(日揮ィ匕学社製) 0. 5kgをカ卩え、水素により 5MP aに加圧し、撹拌しながら温度 200°Cまで加温し、 4時間反応させた。
[0156] (脱 灰)
さらに濾過により水素化触媒を除去して、無色透明な溶液を得た。
(脱 溶 媒)
加熱工程にて熱源として 20kgZcm の水蒸気を用いた二重管式加熱器 (外管 径 2B、内管径 3Z4B、長さ 21m)に、シクロへキサン溶液中の共重合体の濃度を 5 質量%とした前記共重合体のシクロへキサン溶液を 150kgZHの量で供給して、 18 0°Cに加熱した。
次 、で、熱源として 25kgZcm2Gの水蒸気を用いた二重管式フラッシュ乾燥器 (外 管径 2B、内管径 3Z4B、長さ 27m)とフラッシュホッパー(容積 2001)とを用いて、前 記加熱工程を経た前記共重合体のシクロへキサン溶液カゝら重合溶媒であるシクロへ キサンとともに大半の未反応モノマーを除去することでフラッシュ乾燥された溶融状 態の MTD開環重合体の水素添加物を得た。次いで、ベント付二軸混練押出機を用 い、上記の溶融状態の MTD開環重合体の水素添加物を押出機の榭脂装入部より 装入した後、ベント部分より揮発物を除去する目的で、トラップを介し真空ポンプで吸 引し、押出機出口に取り付けられたアンダーウォーターペレタイザ一によりペレツトイ匕 し、得られたペレットを温度 100°Cの熱風にて 4時間乾燥した。
得られた MTD開環重合体の水素添加物の物性値は次の通りである。 MFR: 16g/ 10分、 TMA: 144°C、 Tg: 135°C。
次に、このポリマーを原料として、表 1の処方により窒素気流下で 44mm φの二軸押 出機を用いて溶融混合しペレットとした。
[0157] (表 1) 表 1
Figure imgf000049_0001
単位;質量%
[0158] [実施例 1〜9 比較例 1〜4]
まず、表 2に従い、 1種ないし 2種のペレットを、容量 60Lの風袋質量を事前に測定 したポリ袋に入れた。次に、このポリ袋に表 2に示した安定剤パウダーを投入し、ポリ 袋に窒素ガスを封入して膨らませ、口を縛り、中が均一となるように振った。安定剤パ ウダ一が均一にペレットに付着したところでポリ袋力 安定剤を付着させたペレットを 取り出し、ポリ袋の質量を再度測定することにより、ポリ袋に付着した安定剤の質量を 算出した。投入した安定剤量とポリ袋に付着した安定剤量の差から、安定剤のペレツ トへの付着量 (ペレットに対する質量%)を算出し、表 2に併せて示した。得られたぺ レットの一部は、ペレットにコーティングした安定剤の脱落防止のため、表 2に示した 通り、温度 100°C、 30分間エアーオーブン中で加熱処理を行った。
[0159] また、表 3に、ペレット内部および表面における、ヒンダードアミン系光安定剤、フエ ノール系安定剤の含有量および付着量の比率(%)を記載した。なお、各数値は、ぺ レット内部に含有および表面に付着している各安定剤の合計量を 100質量%とした 場合の比率を示す。
[0160] (表 2) 1¾用ペレッ ト 付着安定剤 後処理
(1). (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) [B] [C] 付着量 時間 類列 1 10kg 25g 0.22¾ 上國 1 10kg 25g .21¾ 麵列 10kg 55g 0.51¾ 実眉 10kg 15g 0.10% 上騰 J 2 7* 5kg 2* 5kg
上國 3 7,5kg 2.5kg
爾列 4 10kg
麵列 4 10kg 15g 0.13% 靈列 10kg 25g 0,22% 11。。〇 30分 上瞧 5 10kg 100g
類列 6 10kg 0.31°/0 靈 10kg 65g .58¾ 麵 10kg 15g 0,10 麵列 9 10kg 15g 0.12α/0
[0161] (表 3)
表 3
Figure imgf000050_0001
(* 1) : ヒンダードアミン系光安定剤およびフエノール系安定剤は異なるペレット内部に ( * 2 ) : ヒンダードアミン系光安定剤およびフェノール系安定剤は同じペレット内部に存在
[0162] 得られた各成形材料にっ 、て射出成形を行 、、ヘイズ (HAZE)、 400nm分光光 線透過率 (T400)を測定すると共に、青紫色レーザー信頼性評価を実施し、結果を 表 4にまとめた。 [0163] (表 4)
表 4
Figure imgf000051_0001
[0164] この結果から、本発明の成形材料により光学性能、青紫色レーザー信頼性ともに高 V、材料ができることがわかる。
産業上の利用可能性
[0165] 本発明の成形材料によれば、充分な光学性能を持ちかつ、紫外線に近い領域の 光源で用いても劣化を起こしにくぐ使用に際して高い性能や光線透過率を維持す ることが可能となる光学部品を得ることが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含むポリマー、フエノール系 安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤およびリン系安定剤を含み、
前記フエノール系安定剤および Zまたは前記ヒンダードアミン系光安定剤の少なくと も一部が前記ポリマー力もなる粒子の表面に付着して存在している成形材料。
[2] 前記粒子の表面に付着して 、る安定剤がフエノール系安定剤である請求項 1に記 載の成形材料。
[3] 成形材料に含まれる前記フエノール系安定剤の総量を 100質量%とした場合に、 前記粒子の表面に前記フエノール系安定剤の 20質量%〜100質量%が付着してい る請求項 1に記載の成形材料。
[4] 成形材料に含まれる前記ヒンダードアミン系光安定剤の総量を 100質量%とした場 合に、前記粒子の内部に前記ヒンダードアミン系光安定剤の 90質量%〜100質量
%が含まれて!/、る請求項 1に記載の成形材料。
[5] 前記粒子の内部に、前記ポリマー 100質量部に対し、ヒンダードアミン系光安定剤 を 0. 25質量部〜 10質量部含む請求項 1乃至 4のいずれかに記載の成形材料。
[6] 前記フエノール系安定剤が、前記粒子表面に融着している請求項 1乃至 5のいず れかに記載の成形材料。
[7] 前記粒子の表面に前記フエノール系安定剤が付着した粒子を、 Tm— 20°C以上、
Tm + 20°C以下、(ここで、 Tmおよび Tmはそれぞれ、前記フエノール系安定剤の
2 1 2
融点の下限および上限の温度を示す)の温度で加熱することにより得られたものであ る請求項 6に記載の成形材料。
[8] 前記ポリマーが、下記一般式(1)
(化 1)
Figure imgf000052_0001
(但し、式中、 X, yは共重合比を示し、 OZlOO≤yZx≤95Z5を満たす実数である 。 X, yはモル基準である。
nは置換基 Qの置換数を示し、 0≤n≤2の実数である。
R1は、炭素原子数 2〜20の炭化水素基よりなる群力 選ばれる 2+n価の基である
R2は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 1 価の基である。
R3は、炭素原子数 2〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 4価の基である。 Qは、 COOR4 (R4は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群 力 選ばれる 1価の基である。)である。
R3および Qは、それぞれ 1種であってもよぐ 2種以上を任意の割合で有し ていてもよい。 )
で表される一種又は二種以上の構造を有する環状ォレフィン系重合体である請求 項 1乃至 7のいずれかに記載の成形材料。
前記ポリマーが、下記一般式 (2)
(化 2)
Figure imgf000053_0001
(式中、 R1は、炭素原子数 2〜20の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 2価の基であ る。
R2は、水素原子、又は炭素原子数 1〜10の炭化水素基よりなる群力も選ばれる 1 価の基である。
R1および R2は、それぞれ 1種であってもよぐ 2種以上を任意の割合で有していても よい。
X, yは共重合比を示し、 5/95≤yZx≤ 95/5を満たす実数である。 x, yはモル 基準である。 ) で表される一種又は二種以上の構造を有する環状ォレフィン系重合体である、請 求項 1乃至 7のいずれかに記載の成形材料。
[10] 前記ポリマーが、テトラシクロ [4. 4. 0. I2' 5. I7' 10]— 3—ドデセンおよびエチレン 力もなる共重合体である、請求項 1乃至 7の 、ずれかに記載の成形材料。
[11] 請求項 1乃至 10のいずれかに記載の成形材料を溶融成形して得られる成形物。
[12] 請求項 11に記載の成形物力 なる光学部品。
[13] 300ηπ!〜 450nmの範囲の波長を含む光源を持つ光学系にお!/、て用いられる請 求項 12に記載の光学部品。
[14] 光学機能面に光路差付与構造を有する請求項 12に記載の光学部品。
[15] 光ピックアップ装置に用いられる請求項 12乃至 14のいずれかに記載の光学部品。
[16] 前記光ピックアップ装置が、波長が異なる複数の光源を用いるとともに、基板厚の 異なる複数種の光情報記録媒体に対して情報の記録又は再生可能である請求項 1
5に記載の光学部品。
[17] 前記光源の少なくとも一つが、 390ηπ!〜 420nmの波長を有する請求項 16に記載 の光学部品。
[18] 請求項 12乃至 17のいずれかに記載の光学部品を用いる光ピックアップ装置。
[19] 請求項 12乃至 17のいずれかに記載の光学部品の全部または一部をァクチユエ一 タに保持して可動可能に構成された請求項 18に記載の光ピックアップ装置。
[20] 請求項 1乃至 10のいずれかに記載の成形材料を光学部品の材料として用いる方 法。
[21] 繰り返し構造単位の一部または全部に脂環式構造を含むポリマー、フエノール系 安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤およびリン系安定剤を含み、前記フエノール系 安定剤および Zまたは前記ヒンダードアミン系光安定剤の少なくとも一部が前記ポリ マーカ なる粒子の表面に付着して存在している成形材料の製造方法であって、 フエノール系安定剤および/またはヒンダードアミン系光安定剤を粒子の内部に含 み、且つリン系安定剤を含むポリマー力 なる粒子を調製する工程と、
前記粒子の表面にフエノール系安定剤および Zまたはヒンダードアミン系光安定剤 を付着させる工程とを含む成形材料の製造方法。 [22] 前記安定剤を付着させる工程が、
成形材料に含まれる前記フエノール系安定剤の総量を 100質量%とした場合に、 前記粒子の表面に 20質量%〜100質量%のフエノール系安定剤を付着する工程を 含む請求項 21に記載の成形材料の製造方法。
[23] 前記粒子の表面に前記フエノール系安定剤を付着させる工程が、
前記フエノール系安定剤が表面に付着している粒子を、 Tm— 20°C以上、 Tm +
1 2
20°C以下、(ここで、 Tmおよび Tmはそれぞれ、前記フエノール系安定剤の融点の
1 2
下限および上限の温度を示す)の温度で加熱することにより、前記フエノール系安定 剤を粒子表面に融着させる工程を含む請求項 22に記載の成形材料の製造方法。
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