プラスチック製光学素子及びそれを用いた光ピックアップ装置
【課題】 本発明の目的は、光安定性を向上させ、かつその特性を長時間に亘って維持することができるプラスチック製光学素子と、それを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】 少なくとも下記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、下記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含む樹脂組成物を成型してなることを特徴とするプラスチック製光学素子。
【化１】
【解決手段】 少なくとも下記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、下記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含む樹脂組成物を成型してなることを特徴とするプラスチック製光学素子。
【化１】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック製光学素子及びこのプラスチック製光学素子を適用した光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体（以下、単に媒体ともいう）に対して、情報の読み取りや記録を行なうプレーヤー、レコーダー、ドライブといった記録機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置は、光源から発した所定波長の光を媒体に照射し、反射した光を受光素子で受光する光学素子ユニットを備えており、光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。
【０００３】
光ピックアップ装置の光学素子は、射出成形等の手段により安価に作製できる等の点で、プラスチックを材料として適用することが好ましい。光学素子の適用可能なプラスチックとしては、環状オレフィンとα−オレフィンの共重合体（例えば、特許文献１参照。）等が知られている。
【０００４】
ところで、例えば、ＣＤ／ＤＶＤプレーヤーのような複数種の媒体に対して情報の読み書きが可能な情報機器の場合、光ピックアップ装置は、両者の媒体の形状や適用する光の波長の違いに対応した構成とする必要がある。この場合、光学素子ユニットはいずれの媒体に対しても共通することがコストやピックアップ特性の観点から好ましい。
【０００５】
また、近年、ＣＤやＤＶＤよりも高い密度で情報を記録できる媒体として、ＣＤ（λ＝７８０ｎｍ）やＤＶＤ（λ＝６３５、６５０ｎｍ）で用いるよりも短い波長で情報の記録、再生を行なうＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ等の媒体やこれらの媒体で情報の読み書きを行なう情報機器の開発が新たに行なわれている。
【特許文献１】特開２００２−１０５１３１号公報 （第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ等のいわゆる次世代ＤＶＤでは、情報の記録、再生には波長４００ｎｍ付近の光を用いるため、特許文献１に記載のプラスチックを適用した光学素子を用いた場合では、光学素子がこのような短波長の光照射を受け、当該光学素子の白濁、屈折率の変動や光学面の変形などの光学特性の劣化が生じて、光学素子の交換が必要になる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光安定性を向上させ、かつその特性を長時間に亘って維持することができるプラスチック製光学素子と、それを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【０００９】
（請求項１）
少なくとも下記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、下記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含む樹脂組成物を成型してなることを特徴とするプラスチック製光学素子。
【００１０】
【化１】
【００１１】
〔式中、ｍ、ｎ及びｘ、ｙはそれぞれ共重合比を示し、０／１００≦ｍ／ｎ≦９５／５、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数であり、Ｒ1、Ｒ3はそれぞれ炭素原子数２〜２０の炭化水素群から選ばれる２価の基であり、Ｒ2、Ｒ5はそれぞれ水素原子、または炭素原子数１〜５の炭化水素基群から選ばれる１価の基であり、Ｒ4は水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、または極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基またはシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
（請求項２）
前記樹脂組成物が、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれる少なくとも１種の安定剤を含有することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製光学素子。
【００１２】
（請求項３）
温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されるメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、かつ少なくとも一方の光学面に所定の微細構造が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック製光学素子。
【００１３】
（請求項４）
集光機能を有する集光装置に用いられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子。
【００１４】
（請求項５）
前記樹脂組成物を用いて成型された、厚さ３ｍｍの成型体の波長４００ｎｍにおける光線透過率が、８５％以上であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック製光学素子。
【００１５】
（請求項６）
光情報記録媒体に対し、情報の再生または記録を行う光ピックアップ装置であって、
光を出射する光源と、該光源から出射された光の該光情報記録媒体への照射または該光情報記録媒体で反射される光の集光を行なう光学素子ユニットとを備え、
該光学素子ユニットは、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子を備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【００１６】
（請求項７）
前記光源は、波長３９０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下の光を出射することを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光安定性を向上させ、かつその特性を長時間に亘って維持することができるプラスチック製光学素子と、それを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置を提供することができる。
【００１８】
すなわち、請求項１に係るプラスチック製光学素子は、プラスチック製光学素子（以下、単に光学素子ともいう）に適用される脂環式炭化水素系樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含有していることを特徴としており、この樹脂組成物を用いて製造された光学素子は、光照射に対する安定化効果が高く、例えば、４００ｎｍ近傍の短波長の光照射を継続的に受けても、光学素子の白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制できることを見出した。すなわち、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することが可能な光学素子を製造することができる。
【００１９】
更に、請求項２に係るプラスチック製光学素子は、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれる少なくとも１種の安定剤を含有する樹脂組成物により、成形される光学素子の光学特性の変動をより効果的に抑制することができる。
【００２０】
更に、請求項３に係るプラスチック製光学素子は、請求項１または２に記載のプラスチック製光学素子と同様の効果が得られることに加え、光学素子として、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される本発明に係る樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、少なくとも１つの光学面に所定の微細構造が設けられている。すなわち、メルトインデックスが射出成形等の成形法に適した範囲にあることから、溶融した樹脂組成物が適度な流動性を有するので、例えば、射出成形等により光学素子を成形する場合、溶融した樹脂組成物が微細構造に対応する部分の先端まで到達することができ、この様にして成形された光学素子には、高い精度で形成された微細構造が具備されることとなる。更に、光学素子は、高い形状安定性を有していることから、微細構造に変形を生じるといったことを適正に抑制することができる。
【００２１】
更に、請求項４に係るプラスチック製光学素子は、請求項１〜３に記載のプラスチック製光学素子と同様の効果が得られると共に、特に、集光機能を有する集光装置に光学素子を用いても、当該光学素子は高い形状安定性を有しているので、光学素子の光学特性を低下させるといったことがなくなる。すなわち、光学素子に対して集光により高いエネルギーが付与されても、当該光学素子の有する高い形状安定性によって、光学素子の変形を長時間に亘って抑制することが可能となり、光学素子の光学特性の低下を防止することができる。
【００２２】
更に、請求項５に係るプラスチック製光学素子は、この樹脂組成物を用いて成形された、厚さ３ｍｍの成形体は、高い形状安定性を有し、高エネルギーの波長４００ｎｍ付近の光を透過させても当該成形体に白濁、屈折率の変動や変形等が生じるのを抑えることができ、これにより、波長４００ｎｍ付近における光線透過率は８５％以上とすることができる。従って、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対する光学素子として好適に用いることができる。
【００２３】
請求項６に係る光ピックアップ装置は、光学素子に適用される脂環式炭化水素系樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含むため、この樹脂組成物を用いて製造された光学素子は、光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光の照射を継続的に受けても、白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制することができる。つまり、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することができる。従って、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間に亘って良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００２４】
更に、請求項７に係る光ピックアップ装置は、光源から出射される光の波長は３９０ｎｍ〜４２０ｎｍである。すなわち、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した３９０〜４２０ｎｍという範囲の光を透過する場合でも、光学素子に適用される樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含むため、白濁や、屈折率の変動といった光学素子の劣化を防止することができる。これにより、光学素子の寿命を延ばして、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２６】
本発明の光学素子に適用される樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含有しており、厚さ３ｍｍの成形体で測定したＡＳＴＭ Ｄ１００３準拠による４００ｎｍにおける光線透過率が８５％以上の重合体であるとともに、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるＡＳＴＭ Ｄ１２３８準拠によるメルトインデックスが２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００２７】
はじめに、本発明に係る前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式構造を有する炭化水素系共重合体について説明する。
【００２８】
本発明で用いられる主鎖に脂環式構造を有する炭化水素系共重合体は、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと環状オレフィンとを共重合させて得られるα−オレフィン・環状オレフィン共重合体である。
【００２９】
共重合させる際に用いられるα−オレフィンは、直鎖状でも分岐状でもよく、エチレン、プロピレン、ブタ−１−エン、ペンタ−１−エン、ヘキサ−１−エン、オクタ−１−エン、デカ−１−エン、ドデカ−１−エン、テトラデカ−１−エン、ヘキサデカ−１−エン、オクタデカ−１−エン、エイコサ−１−エン等の炭素原子数が２〜２０の直鎖状α−オレフィン、３−メチルブタ−１−エン、３−メチルペンタ−１−エン、３−エチルペンタ−１−エン、４−メチルペンタ−１−エン、４−メチルヘキサ−１−エン、４，４−ジメチルヘキサ−１−エン、４，４−ジメチルペンタ−１−エン、４−エチルヘキサ−１−エン、３−エチルヘキサ−１−エンなどの炭素原子数が４〜２０の分岐状α−オレフィンなどが挙げられる。これらの中では、炭素原子数が２〜４の直鎖状α−オレフィンが好ましく、エチレンが特に好ましい。このような直鎖状または分岐状のα−オレフィンは、１種単独でまたは２種以上組合わせて用いることができる。
【００３０】
また、共重合に用いられる環状オレフィンとしては、下記一般式（３）で表される化合物が好ましい。
【００３１】
【化２】
【００３２】
上記一般式（３）において、ｎは０または１であり、ｍは０または１以上の整数であり、ｑは０または１である。なお、ｑが１の場合には、Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に、下記に示す原子または炭化水素基であり、ｑが０の場合には、Ｒa、Ｒbの結合はなくなり、両側の炭素原子が結合して５員環を形成する。
【００３３】
Ｒ6〜Ｒ23ならびにＲa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここでハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。
【００３４】
また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、通常、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数３〜１５のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基及びオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が例示される。これらの炭化水素基は、その水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。更に上記一般式（３）において、Ｒ20〜Ｒ23がそれぞれ結合して（互いに共同して）単環または多環を形成していてもよく、しかも、このようにして形成された単環または多環は二重結合を有していてもよい。
【００３５】
上記一般式（３）で表される環状オレフィンを、以下に具体的に例示する。一例として、
【００３６】
【化３】
【００３７】
で示されるビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン（別名ノルボルネン。上記式中において、１〜７の数字は炭素の位置番号を示す。）及びこの化合物に炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００３８】
この置換炭化水素基として、５−メチル、５，６−ジメチル、１−メチル、５−エチル、５−ｎ−ブチル、５−イソブチル、７−メチル、５−フェニル、５−メチル−５−フェニル、５−ベンジル、５−トリル、５−（エチルフェニル）、５−（イソプロピルフェニル）、５−（ビフェニル）、５−（β−ナフチル）、５−（α−ナフチル）、５−（アントラセニル）、５，６−ジフェニル等を例示することができる。
【００３９】
更に他の誘導体として、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセンなどのビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン誘導体を例示することができる。
【００４０】
この他、トリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エン、２−メチルトリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エン、５−メチルトリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エンなどのトリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エン誘導体、トリシクロ［４．４．０．１2，5］ウンデカ−３−エン、１０−メチルトリシクロ［４．４．０．１2，5］ウンデカ−３−エンなどのトリシクロ［４．４．０．１2，5］ウンデカ−３−エン誘導体、
【００４１】
【化４】
【００４２】
で示されるテトラシクロ［４．４．０．１2，5．１7，10］ドデカ−３−エン（以後単にテトラシクロドデセンという。上記式中において、１〜１２の数字は炭素の位置番号を示す。）、及びこれに炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００４３】
その置換基の炭化水素基としては、８−メチル、８−エチル、８−プロピル、８−ブチル、８−イソブチル、８−ヘキシル、８−シクロヘキシル、８−ステアリル、５，１０−ジメチル、２，１０−ジメチル、８，９−ジメチル、８−エチル−９−メチル、１１，１２−ジメチル、２，７，９−トリメチル、２，７−ジメチル−９−エチル、９−イソブチル−２，７−ジメチル、９，１１，１２−トリメチル、９−エチル−１１，１２−ジメチル、９−イソブチル−１１，１２−ジメチル、５，８，９，１０−テトラメチル、８−エチリデン、８−エチリデン−９−メチル、８−エチリデン−９−エチル、８−エチリデン−９−イソプロピル、８−エチリデン−９−ブチル、８−ｎ−プロピリデン、８−ｎ−プロピリデン−９−メチル、８−ｎ−プロピリデン−９−エチル、８−ｎ−プロピリデン−９−イソプロピル、８−ｎ−プロピリデン−９−ブチル、８−イソプロピリデン、８−イソプロピリデン−９−メチル、８−イソプロピリデン−９−エチル、８−イソプロピリデン−９−イソプロピル、８−イソプロピリデン−９−ブチル、８−クロロ、８−ブロモ、８−フルオロ、８，９−ジクロロ、８−フェニル、８−メチル−８−フェニル、８−ベンジル、８−トリル、８−（エチルフェニル）、８−（イソプロピルフェニル）、８，９−ジフェニル、８−（ビフェニル）、８−（β−ナフチル）、８−（α−ナフチル）、８−（アントラセニル）、５，６−ジフェニル等を例示することができる。
【００４４】
前記α−オレフィンと環状オレフィンの共重合反応は炭化水素溶媒中で行い、この炭化水素溶媒に可溶性のバナジウム化合物及び有機アルミニウム化合物から形成される触媒を用いる製造方法が好ましい。また、この共重合反応では固体状の周期律表４族のメタロセン系触媒を用いることもできる。ここで固体状の周期律表４族のメタロセン系触媒とは、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物と、必要により配合される有機アルミニウム化合物とからなる触媒である。ここで周期律表４族の遷移金属としては、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムが挙げられ、これらの遷移金属が少なくとも１個のシクロペンタジエニル骨格を含む配位子を有している触媒である。シクロペンタジエニル骨格を含む配位子の例としては、シクロペンタジエニル基、インデニル基、テトラヒドロインデニル基、フロオレニル基を挙げることができる。ここで、シクロペンタジエニル基にはアルキル基が置換していてもよい。これらの基は、アルキレン基などの他の基を介して結合していてもよい。また、シクロペンタジエニル骨格を含む配位子以外の配位子の例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。また、有機アルミニウムオキシ化合物及び有機アルミニウム化合物は、通常ポリオレフィン類の製造に使用されるものを用いることができる。
【００４５】
炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと環状オレフィン共重合体は、α−オレフィンから誘導される構成単位を、通常は５〜９５モル％、好ましくは２０〜８０モル％の量で、環状オレフィンから誘導される構成単位を、通常は５〜９５モル％、好ましくは２０〜８０モル％の量で含有するものである。尚、α−オレフィン及び環状オレフィンの組成比は、13Ｃ−ＮＭＲによって測定される。
【００４６】
次に、本発明に係る一般式（２）で表される側鎖に脂環式構造を有する炭化水素系重合体について説明する。
【００４７】
本発明で用いられる主鎖に脂環式構造を有する炭化水素系重合体は、芳香族ビニル系化合物、及び必要に応じてこれと共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、主鎖及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合を水素化して得られる重合体、あるいは脂環式ビニル系化合物、及び必要に応じてこれと共重合可能なその他のモノマーとを共重合した後、必要に応じて水素化して得られる重合体である。
【００４８】
上記芳香族ビニル系化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−プロピルスチレン、α−イソプロピルスチレン、α−ｔ−ブチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、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−ブチルスチレン、５−ｔ−ブチル−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、モノフルオロスチレン、４−フェニルスチレン等が挙げられ、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン等が好ましい。
【００４９】
また、脂環式ビニル系化合物の具体例としては、例えば、シクロブチルエチレン、シクロペンチルエチレン、シクロヘキシルエチレン、シクロヘプチルエチレン、シクロオクチルエチレン、ノルボルニルエチレン、ジシクロヘキシルエチレン、α−メチルシクロヘキシルエチレン、α−ｔ−ブチルシクロヘキシルエチレン、シクロペンテニルエチレン、シクロヘキセニルエチレン、シクロヘプテニルエチレン、シクロオクテニルエチレン、シクロデケニルエチレン、ノルボルネニルエチレン、α−メチルシクロヘキセニルエチレン、及びα−ｔ−ブチルシクロヘキセニルエチレン等が挙げられ、これらの中でも、シクロヘキシルエチレン、α−メチルシクロヘキシルエチレンが好ましい。
【００５０】
共重合可能なその他のモノマーとしては、特に限定されるものではないが、鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエン化合物等が用いられ、鎖状共役ジエンを用いた場合、製造過程における操作性に優れ、また得られる脂環式炭化水素系共重合体の強度特性に優れる。
【００５１】
鎖状ビニル化合物の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン等の鎖状オレフィンモノマー；１−シアノエチレン（アクリロニトリル）、１−シアノ−１−メチルエチレン（メタアクリロニトリル）、１−シアノ−１−クロロエチレン（α−クロロアクリロニトリル）等のニトリル系モノマー；１−（メトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸メチルエステル）、１−（エトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸エチルエステル）、１−（プロポキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸プロピルエステル）、１−（ブトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸ブチルエステル）、１−メトキシカルボニルエチレン（アクリル酸メチルエステル）、１−エトキシカルボニルエチレン（アクリル酸エチルエステル）、１−プロポキシカルボニルエチレン（アクリル酸プロピルエステル）、１−ブトキシカルボニルエチレン（アクリル酸ブチルエステル）などの（メタ）アクリル酸エステル系モノマー、１−カルボキシエチレン（アクリル酸）、１−カルボキシ−１−メチルエチレン（メタクリル酸）、無水マレイン酸などの不飽和脂肪酸系モノマー等が挙げられ、中でも、鎖状オレフィンモノマーが好ましく、エチレン、プロピレン、１−ブテンが最も好ましい。
【００５２】
鎖状共役ジエン化合物の具体例としては、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、及び１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これら鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンの中でも鎖状共役ジエンが好ましく、ブタジエン、イソプレンが特に好ましい。
【００５３】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特に制限されるものではない。ラジカル重合の場合は、開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１５０℃で、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の方法を用いることができるが、特に樹脂中への不純物等の混入等を防止する必要のある場合は、塊状重合、懸濁重合が望ましい。ラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ｔ−ブチル−パーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物、アゾイソブチロニトリル、４，４−アゾビス−４−シアノペンタン酸、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムに代表される水溶性触媒やレドックス開始剤などが使用可能である。
【００５４】
アニオン重合の場合には、開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１００℃、特に好ましくは２０℃〜８０℃の温度範囲において、塊状重合、溶液重合、スラリー重合等の方法を用いることができるが、反応熱の除去を考慮すると、溶液重合が好ましい。この場合、重合体及びその水素化物を溶解できる不活性溶媒を用いる。溶液反応で用いる不活性溶媒は、例えばｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉｓｏ−オクタン等の脂肪族炭化水素類；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等が挙げられ、中でも脂肪族炭化水素類や脂環式炭化水素類を用いると、水素化反応にも不活性な溶媒としてそのまま使用することができる。これらの溶媒は、それぞれ単独で、或いは２種類以上を組み合わせて使用でき、通常、全使用モノマー１００質量部に対して２００〜１０，０００質量部となるような割合で用いられる。
【００５５】
上記アニオン重合の開始剤としては、例えば、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウムなどのモノ有機リチウム、ジリチオメタン、１，４−ジオブタン、１，４−ジリチオー２−エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物などが使用可能である。
【００５６】
上記のラジカル重合やアニオン重合により得られた重合体は、例えば、スチームストリッピング法、直接脱溶媒法、アルコール凝固法等の公知の方法で回収できる。また、重合時に、水素化反応で不活性な溶媒を用いた場合には、重合溶液から重合体を回収せず、そのまま水素添加工程に使用することができる。
【００５７】
水素化前の共重合体の芳香環やシクロアルケン環などの不飽和環の炭素−炭素二重結合や主鎖の不飽和結合等の水素化反応を行う場合は、反応方法、反応形態に特別な制限はなく、公知の方法にしたがって行えばよいが、水素化率を高くでき、且つ水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応の少ない水素化方法が好ましく、例えば、有機溶媒中、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、及びレニウムから選ばれる少なくとも１つの金属を含む触媒を用いて行う方法が挙げられる。水素化触媒は、不均一触媒、均一触媒のいずれも使用可能である。
【００５８】
不均一系触媒は、金属または金属化合物のままで、または適当な担体に担持して用いることができる。担体としては、例えば、活性炭、シリカ、アルミナ、炭化カルシウム、チタニア、マグネシア、ジルコニア、ケイソウ土、炭化珪素等が挙げられ、触媒の担持量は、通常０．０１〜８０質量％、好ましくは０．０５〜６０質量％の範囲である。均一系触媒は、ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物と有機金属化合物（例えば、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物）とを組み合わせた触媒、またはロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム等の有機金属錯体触媒を用いることができる。ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物としては、例えば、各種金属のアセチルアセトン塩、ナフテン塩、シクロペンタジエニル化合物、シクロペンタジエニルジクロロ化合物等が用いられる。有機アルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウム等が好適に用いられる。
【００５９】
有機金属錯体触媒の例としては、上記各金属のγ−ジクロロ−π−ベンゼン錯体、ジクロロ−トリス（トリフェニルホスフィン）錯体、ヒドリド−クロロ−トリフェニルホスフィン錯体等の金属錯体が使用される。これらの水素化触媒は、それぞれ単独で、或いは２種類以上組み合わせて使用することができ、その使用量は、重合体に対して、質量基準にて、通常、０．０１〜１００部、好ましくは０．０５〜５０部、より好ましくは０．１〜３０部である。
【００６０】
水素化反応は、通常１０℃〜２５０℃であるが、水素化率を高くでき、且つ、水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応を小さくできるという理由から、好ましくは５０℃〜２００℃、より好ましくは８０℃〜１８０℃である。また水素圧力は、通常０．１ＭＰａ〜３０ＭＰａであるが、上記理由に加え、操作性の観点から、好ましくは１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、より好ましくは２ＭＰａ〜１０ＭＰａである。
【００６１】
水素化反応終了後に水素化物を回収する方法は特に限定されないが、通常、濾過、遠心分離等の方法により水素化触媒残渣を除去した後、水素化物の溶液から溶媒を直接乾燥により除去する方法、水素化物の溶液を水素化物にとっての貧溶媒中に注ぎ、水素化物を凝固させる方法を用いることができる。
【００６２】
このようにして得られた、水素化物の水素化率は、1Ｈ−ＮＭＲによる測定において、主鎖の炭素−炭素不飽和結合、芳香環の炭素−炭素二重結合、不飽和環の炭素−炭素二重結合のいずれも、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。水素化率が低いと、得られる共重合体の低複屈折性、熱安定性等が低下する。
【００６３】
本発明に係る上記脂環式炭化水素系重合体は、ＤＳＣで測定（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）したガラス転移温度（Ｔｇ）が、６０〜２３０℃であることが好ましく、更には、７０〜２１０℃であることが好ましい。
【００６４】
軟化点は、サーモメカニカルアナライザーで測定した軟化点（ＴＭＡ）として、通常３０℃以上であり、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、更に好ましくは９０〜２５０℃、特に好ましくは１００〜２００℃である。ここで、軟化点の測定は、デュポン社製 Ｔｈｅｒｍｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて、厚さ１ｍｍのシートの熱変形挙動により行った。すなわち、シート上に荷重４９ｇをかけた石英製針を乗せ、５℃／ｍｉｎの速度で昇温し、針がシート中に０．６３５ｍｍ侵入した温度を軟化点（ＴＭＡ）とした。
【００６５】
本発明に係る樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含むものであり、この樹脂組成物を用いて製造した光学素子は、特に、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した３９０ｎｍ〜４２０ｎｍという範囲の波長の光を透過させる場合でも、白濁や透過率の変動、あるいは光学面の変形といった素子の劣化が抑制されたものとなる。
【００６６】
（安定剤）
本発明に係る樹脂組成物では、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた少なくとも１種の安定剤を添加することが好ましい。これらの安定剤を適宜選択し、脂環式炭化水素系共重合体に添加することで、例えば、４００ｎｍといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
【００６７】
好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３−１７９９５３号公報や特開平１−１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２′−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート））メタン［すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート））］、トリエチレングリコール ビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。
【００６８】
また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）スクシネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−オクトキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−ベンジルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−シクロヘキシルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル） ２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１−アクロイル−２，２，６，６− テトラメチル−４−ピペリジル）２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６− ペンタメチル）−４−ピペリジル デカンジオエート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル メタクリレート、４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−１−［２−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）アミノ−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）プロピオンアミド、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ト等が挙げられる。
【００６９】
また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４′−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４′イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。
【００７０】
また、好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３′−チオジプロピピオネート、ジステアリル ３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−β−ラウリル−チオ−プロピオネート、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
【００７１】
これらの各安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、脂環式炭化水素系共重合体１００質量部に対して通常０．０１〜２質量部、好ましくは０．０１〜１質量部である。
【００７２】
（界面活性剤）
界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止する。
【００７３】
界面活性剤の親水基としては、具体的には、ヒドロキシ基、炭素数１以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基などが挙げらる。ここで、アミノ基は１級、２級、３級のいずれであってもよい。界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数６以上のアルキル基、炭素数６以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数６以上のフルオロアルキル基などが挙げられる。ここで、炭素数６以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。芳香環としてはフェニル基などが挙げられる。この界面活性剤は、上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも１個ずつ有していればよく、各基を２個以上有していてもよい。
【００７４】
このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、ミリスチルジエタノールアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシトリデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ−２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、アルキル（炭素数８〜１８）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル（炭素数８〜１８）アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物またはアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組合わせて用いてもよい。
【００７５】
界面活性剤は、脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０１〜１０質量部添加される。界面活性剤の添加量が０．０１質量部を下回る場合、温度、湿度の変動に伴なう成形物の白濁を効果的に抑えることができない。一方、添加量が１０質量部を超える場合、成形物の光透過率が低くなり、光ピックアップ装置への適用が困難となる。界面活性剤の添加量は脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０５〜５質量部とすることが好ましく、０．３〜３質量部とすることが更に好ましい。
【００７６】
（可塑剤）
可塑剤は環状オレフィン樹脂のメルトインデックスを調節するため、必要に応じて添加される。
【００７７】
可塑剤としては、アジピン酸ビス（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ビス（２−ブトキシエチル）、アゼライン酸ビス（２−エチルヘキシル）、ジプロピレングリコールジベンゾエート、クエン酸トリ−ｎ−ブチル、クエン酸トリ−ｎ−ブチルアセチル、エポキシ化大豆油、２−エチルヘキシルエポキシ化トール油、塩素化パラフィン、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、リン酸−ｔ−ブチルフェニル、リン酸トリ−２−エチルヘキシルジフェニル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、トリメリット酸トリ−２−エチルヘキシル、Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ ２７８、Ｐａｒａｐｌｅｘ Ｇ４０、Ｄｒａｐｅｘ ３３４Ｆ、Ｐｌａｓｔｏｌｅｉｎ ９７２０、Ｍｅｓａｍｏｌｌ、ＤＮＯＤＰ−６１０、ＨＢ−４０等の公知のものが適用可能である。可塑剤の選定及び添加量の決定は、環状オレフィンの透過性や環境変化に対する耐性を損なわないことを条件に適宜行なわれる。
【００７８】
このような環状オレフィン系樹脂は、透明性、低複屈折性、耐熱性、耐熱老化性、耐薬品性、耐溶剤性、誘電特性、種々の機械的特性、精密成形性、防湿性（低吸水性）に優れている。特に本発明に係る環状オレフィン系樹脂は、嵩高い環状オレフィンから導かれる構成単位と、同一分子中に親水基と疎水基とを有する界面活性剤とを特定割合で含有しており、高温や高湿度といった環境から常温常湿度へと環境変化した場合などにおいても優れた透明性を保持することができる。
【００７９】
本発明においては、環状オレフィン系重合体に更に他の樹脂を配合した樹脂組成物を必要に応じて添加することもできる。他の樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲内で添加される。
【００８０】
ここで、環状オレフィン系重合体に添加し得る他の樹脂を以下に例示する。
【００８１】
（１）１個または２個の不飽和結合を有する炭化水素から誘導される重合体で、具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルブタ−１−エン、ポリ４−メチルペンタ−１−エン、ポリブタ−１−エン及びポリスチレンなどのポリオレフィンが挙げられる。なおこれらのポリオレフィンは架橋構造を有していてもよい。
【００８２】
（２）ハロゲン含有ビニル重合体で、具体的にはポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロプレン、塩素化ゴムなどが挙げられる。
【００８３】
（３）α，β−不飽和酸とその誘導体から誘導された重合体で、具体的にはポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、または前記の重合体を構成するモノマーとの共重合体、たとえばアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。
【００８４】
（４）不飽和アルコール及びアミン、または不飽和アルコールのアシル誘導体またはアセタールから誘導される重合体で、具体的にはポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、ポリ安息香酸ビニル、ポリマレイン酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアリルフタレート、ポリアリルメラミン、または前記重合体を構成するモノマーとの共重合体、たとえばエチレン・酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
【００８５】
（５）エポキシドから誘導される重合体で、具体的にはポリエチレンオキシドまたはビスグリシジルエーテルから誘導された重合体などが挙げられる。
【００８６】
（６）ポリアセタール類で、具体的にはポリオキシメチレン、ポリオキシエチレン、コモノマーとしてエチレンオキシドを含むようなポリオキシメチレンなどが挙げられる。
【００８７】
（７）ポリフェニレンオキシド（８）ポリカーボネート（９）Ｓポリスルフォン（１０）ポリウレタン及び尿素樹脂。
【００８８】
（１１）ジアミン及びジカルボン酸及び／またはアミノカルボン酸、または相応するラクタムから誘導されたポリアミド及びコポリアミドで、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などが挙げられる。
【００８９】
（１２）ジカルボン酸及びジアルコール及び／またはオキシカルボン酸、または相応するラクトンから誘導されたポリエステルで、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ１，４−ジメチロール・シクロヘキサンテレフタレートなどが挙げられる。
【００９０】
（１３）アルデヒドとフェノール、尿素またはメラミンから誘導された架橋構造を有した重合体で、具体的には、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。
【００９１】
（１４）アルキッド樹脂で、具体的にはグリセリン・フタル酸樹脂などが挙げられる。
【００９２】
（１５）飽和及び不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとのコポリエステルから誘導され、架橋剤としてビニル化合物を使用して得られる不飽和ポリエステル樹脂ならびにハロゲン含有改質樹脂。
【００９３】
（１６）天然重合体で、具体的にはセルロース、ゴム、蛋白質、あるいはそれらの誘導体、例えば、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、セルロースエーテルなどが挙げられる。
【００９４】
（１７）軟質重合体、例えば、環状オレフィン成分を含む軟質重合体、α−オレフィン系共重合体、α−オレフィン・ジエン系共重合体、芳香族ビニル系炭化水素・共役ジエン系軟質共重合体、イソブチレンまたはイソブチレン・共役ジエンからなる軟質重合体または共重合体等が挙げられる。
【００９５】
脂環式炭化水素系共重合体と、他の樹脂成分や添加剤等との混合方法としては、それ自体公知の方法が適用できる。たとえば各成分を同時に混合する方法などである。
【００９６】
上述の様にして調製された環状オレフィン樹脂は、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したメルトインデックス（ＭＩ）が２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。ここで、ＭＩの測定方法は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠する。ＭＩは、更に好ましくは４０〜６０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００９７】
ここで、上記ＭＩは、例えば、モノマーの組成比の選定による結晶化度の制御、重合方法や重合条件の選定による分子量の制御や、可塑剤の添加といった公知の方法により、調節することができる。
【００９８】
環状オレフィン樹脂のＭＩが上述の範囲内にあることで、射出成形等の方法で光学素子を成形する際、溶融した環状オレフィン樹脂は金型の後述する輪帯状レンズ面、回折輪帯、輪帯状凹部、輪帯状凸部に対応した部位の先端まで行き渡るので、高い精度で上記部位を形成することができる。よって、高い信頼性で媒体に光を照射したり媒体で反射した光を集光したりできる光学素子を作製することができる。
【００９９】
（光ピックアップ装置）
次に、本発明のプラスチック製光学素子及び光ピックアップ装置について図１及び図２を参照して説明する。
【０１００】
本発明の光ピックアップ装置１は、波長６５０ｎｍの光を適用する現行のＤＶＤ（以下、現行ＤＶＤと表記）、波長４０５ｎｍの光を適用するいわゆる次世代のＤＶＤ（以下、次世代ＤＶＤと表記）の２種類の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行なう装置である。
【０１０１】
光ピックアップ装置１は、光源２から出射されるレーザ光（光）を、コリメータレンズ３、後述する微細構造を有する対物レンズ（プラスチック製光学素子）１０といった単玉光学素子を通過させて、光軸４上で光情報記録媒体５の情報記録面６に集めて集光スポットを形成し、情報記録面６からの反射光を、偏向ビームスプリッタ７で取り込み、検出器８の受光面に再びビームスポットを形成するものである。
【０１０２】
光源２は、レーザーダイオードを有して構成されており、公知の切り換え方法により、６５０ｎｍ、４０５ｎｍという２種類の波長の光を選択して出射できる構成となっている。
【０１０３】
コリメータレンズ３、対物レンズ（プラスチック製光学素子）１０、偏向ビームスプリッタ７は、光学素子ユニットを構成する。
【０１０４】
本発明に係る対物レンズ１０は、微細構造を有する光学素子であって、上述の環状オレフィン樹脂を射出成形で成形することにより作成される。対物レンズ１０は図２に示すように、両面非球面の単玉光学素子であり、その一方（光源側）の光学面１１上に、該光学面１１を通過する所定の光に対して予め定められた光路差を付与する光路差付与構造２０（微細構造）を有している。
【０１０５】
光路差付与構造２０は、光学面１１が光軸４を中心とした３つの輪帯状レンズ面（以下、内側から順に第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３と言う）により構成され、該３つの輪帯状レンズ面２１〜２３のうち隣り合う輪帯状レンズ面２１〜２３は異なる屈折力を有している。
【０１０６】
第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは、同一の光学面１１上にあり、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっている。
【０１０７】
第１輪帯状レンズ面２１は、波長６５０ｎｍ、４０５ｎｍ両方の光を通過させ、第２輪帯状レンズ面２２は、現行ＤＶＤに対応した波長６５０ｎｍの光を通過させ、第３輪帯状レンズ面２３は、次世代ＤＶＤに対応した波長４０５ｎｍの光を通過させる。そして、各輪帯状レンズ面２１〜２３を通過した光は、情報記録面６の同じ位置に集光されるようになっている。
【０１０８】
なお、図２では、第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは同一光学面１１上に設けられているが、これら第１及び第３輪帯状レンズ面２１、２３とは同一光学面上に設けなくても良く、また、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっているが、特に平行移動した面でなくても良い。また、３つの輪帯状レンズ面２１〜２３は５つであっても良く、少なくとも３つ以上であれば良い。
【０１０９】
対物レンズ１０は、上述の環状オレフィン樹脂を適用しているので、溶融して金型に射出して成形する際、金型の第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３の境界部分に対応する部分に確実に樹脂が行き渡っている。そのため、対物レンズ１０は光路差付与構造２０が高い精度で付与されている。
【０１１０】
こうして形成された光路差付与構造２０の作用により、対物レンズ１０は現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤといった複数種の光情報記録媒体５に対して、光源２で出射した光の情報記録面６への集光と、情報記録面６で反射した光の検出器８へ向けての集光を高い信頼性で行なうことができる。また、対物レンズ１０をなす環状オレフィン樹脂は８５％以上という高い光透過率を有しているため、上記集光は高い効率で行なうことができる。よって、光源２の消費電力を小さくすることができるので、光ピックアップ装置１全体の消費電力を軽減できる。
【０１１１】
なお、本発明に係る対物レンズ１０は、上記光路差付与構造２０を有するものに限らず、例えば図３〜図７に示す光路差付与構造２０ａ〜２０ｄを有する対物レンズ１０ａ〜１０ｅとしても良い。
【０１１２】
図３における光路差付与構造２０ａは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ａからなり、複数の回折輪帯２１ａの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ａの光学面１１ａが不連続面となっている。また、複数の回折輪帯２１ａは、光軸４から離れるにしたがって厚みが増すように形成されている。図３に示す対物レンズ１０ａは、いわゆる回折レンズである。
【０１１３】
図４における光路差付与構造２０ｂは、光軸４を中心とした位相差を生じる複数の輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有している。輪帯状凹部２１ｂは、光学面１１ｂのうちの光軸４を中心とした一方の面（図４における光軸４を中心に上下の光学面）に５つずつ形成されている。また、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしは、連続して一体になっており、各輪帯状凹部２１ｂ全体としての断面が階段状となっている。また、各輪帯状凹部２１ｂを形成する光学面２２ｂは、光学面１１ｂに対して平行移動した面となっている。図４に示す対物レンズ１０ｂはいわゆる位相差レンズである。
【０１１４】
なお、図４では、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしが連続して一体になっていて、全体の断面が階段状のものであるとしたが、単に光学面１１ｂに輪帯状凹部２１ｂを個々に設けたものとしても良い（この場合、例えば図２に示した対物レンズ１０と同様の構造となる）。また、図４では輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有しているとしたが、図５に示すように、図２の第３輪帯状レンズ面２３上に輪帯状凸部２３ｂを有した対物レンズ１０ｃとしても良い（図５中、図２と同様の構成部分については同様の符号を付した）。
【０１１５】
図６における光路差付与構造２０ｄは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ｄからなり、複数の回折輪帯２１ｄの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ｄの光学面１１ｄが不連続面である。そして、各回折輪帯２１ｄの断面が光軸方向に沿った３段２２ｄの階段状であり、各段２２ｄの光学面１２ｄが不連続面で、光軸４に対して直交する面となっている。
【０１１６】
なお、図６に示すレンズ１０ｄは、例えば、図７に示すように図６と同様の光路差付与構造２０ｄを有するホログラム光学素子（ＨＯＥ）１０ｅと対物レンズ１０ｆとで別体の構成としても良い。この場合、ホログラム光学素子１０ｅは、平板状の光学素子を使用して、該光学素子の対物レンズ１０ｆの面に光路差付与構造２０ｄを設ける。
【０１１７】
なお、本発明に係る光ピックアップ装置１は、例えばＣＤ、現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤの３種の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行なうこととしてもよい。光ピックアップ装置１で情報の再生、記録を行なう光情報記録媒体５の組み合わせは設計事項であり、適宜設定される。
【実施例】
【０１１８】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０１１９】
実施例１
《樹脂組成物の調製》
（樹脂組成物１の調製）
ステンレス製オートクレーブ内を充分に窒素置換した後、これに乾燥シクロヘキサン１０００質量部を入れ、内部をエチレンガスで置換した。次に、このオートクレーブに２００質量部のテトラシクロ［４．４．０．１2，5．１7，10］−３−ドデセン（以下、「ＴＤ」と略記する。）、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）をアルミニウム原子換算で０．０７３質量部、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリドを０．００３質量部加えた。
【０１２０】
エチレンガスを５０リットル／ｈｒの流量で循環させながら、２５℃、常圧にて１０時間重合反応を行った後、少量のイソブチルアルコールを添加することにより重合を停止し、反応溶液をアセトン／メタノール混合溶媒に投入してポリマーを全量析出後、この共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて樹脂組成物１を得た。
【０１２１】
（樹脂組成物２の調製）
攪拌装置を備えたステンレス製反応器内を充分に乾燥、窒素置換した後、これに脱水シクロヘキサン３００質量部、スチレン６０質量部、及びジブチルエーテル０．３８質量部を添加し、６０℃で攪拌しながらｎ−ブチルリチウム溶液（１５％含有ヘキサン溶液）０．３６質量部を添加して重合反応を開始した。１時間重合反応を行った後、反応溶液中に、スチレン８質量部とイソプレン１２質量部とからなる混合モノマーを添加し、更に１時間重合反応を行った後、反応溶液にイソプロピルアルコール０．２質量部を添加して反応を停止させた。
【０１２２】
次に、上記重合反応溶液３００質量部を、攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として、シリカ−アルミナ担持型ニッケル触媒（日揮化学工業社製；Ｅ２２Ｕ、ニッケル担持量６０％）１０質量部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換して、更に溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度を１６０℃に設定した後、圧力４．５ＭＰａにて８時間水素化反応を行なった。
【０１２３】
反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去し、シクロヘキサン８００質量部を加えて希釈した後、該反応溶液を３５００質量部のイソプロパノール中に注いで共重合体を析出させた。次に、この共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて樹脂組成物２を得た。
【０１２４】
《樹脂成型品の作製》
（樹脂成型品１の作製：本発明）
上記調製した樹脂組成物１を９０質量部、樹脂組成物２を１０質量部及び界面活性剤としてペンタエリスリトールジステアレート０．５質量部を、二軸混練機（東芝機械社製、ＴＥＭ−３５Ｂ、スクリュー径３７ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、樹脂温度２４０℃、フィードレート１０ｋｇ／時間）に添加、混練した後、ペレット化した。得られたペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて７０℃で２時間乾燥して水分を除去した後、射出成形機（ファナック社製ＡＵＴＯＳＨＯＴ ＭＯＤＥＬ ３０Ａ）により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、一次射出圧力９８．１ＭＰａ、二次射出圧力７８．４ＭＰａにて射出成形し、Φ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの樹脂成形品１を得た。
【０１２５】
（樹脂成型品２の作製：本発明）
上記樹脂成型品１の作製において、樹脂組成物１、樹脂組成物２及び界面活性剤と共に、フェノール系安定剤としてテトラキス（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０．１質量部を添加した以外は同様にして、樹脂成型品２を得た。
【０１２６】
（樹脂成型品３の作製：本発明）
上記樹脂成型品２の作製において、フェノール系安定剤〔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〕に代えて、ヒンダードアミン系安定剤であるテトラキス（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０．１質量部を用いた以外は同様にして、樹脂成型品２を得た。
【０１２７】
（樹脂成型品４の作製：比較例）
上記樹脂成型品１の作製において、樹脂組成物２を除き、樹脂組成物１の使用量を１００質量部に変更した以外は同様にして、樹脂成型品４を作製した。
【０１２８】
（樹脂成型品５の作製：比較例）
上記樹脂成型品１の作製において、樹脂組成物１を除き、樹脂組成物２の使用量を１００質量部に変更した以外は同様にして、樹脂成型品４を作製した。
【０１２９】
《樹脂成型品の評価》
〔メルトインデックスの測定〕
各樹脂成型品について、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるメルトインデックスをＡＳＴＭ Ｄ１２３８で規定された方法に従って測定した。
【０１３０】
〔樹脂成型品の着色性及び透明性の評価〕
上記各樹脂成型品について、波長４００ｎｍによる光線透過率の測定と、透過光を介しての色調を目視観察し、下記基準に従って、着色性及び透明性の評価を行った。
【０１３１】
その結果、各樹脂成形品とも光線透過率が９０％以上で、高い透過率を示した。
【０１３２】
〔光耐久性の評価〕
８０℃、５５％ＲＨの恒温恒湿槽内で、図１に記載の光ピックアップ装置を用い、各樹脂成型品上に光源２のレーザーダイオードから４０５ｎｍの波長の光を直径１ｍｍの円形スポット光として２５０時間に亘り連続照射を施した後、そのレーザー照射箇所を目視観察し、下記の基準に従って、白濁による透明性（着色度）及び形状安定性について評価した。
【０１３３】
（着色度の評価）
◎：連続照射後、レーザー照射箇所に白濁は全く認められない
○：連続照射後、レーザー照射箇所に極僅かな濁りが認められるが、実用上全く問題のない品質である
△：連続照射後、レーザー照射箇所に僅かな濁りが認められるが、実用上許容の範囲にある
×：連続照射後、レーザー照射箇所に白濁現象が認められ、実用上問題がある
（形状安定性の評価）
◎：連続照射後、レーザー照射箇所に変形は全く認められない
○：連続照射後、レーザー照射箇所に極僅かな変形が認められるが、実用上全く問題のない品質である
△：連続照射後、レーザー照射箇所に僅かな変形が認められるが、実用上許容の範囲にある
×：連続照射後、レーザー照射箇所に変形が認められ、実用上問題がある
以上により得られた結果を、表１に示す。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
表１に記載の結果より明らかなように、本発明の樹脂組成物を用いて成型された樹脂成型品は、比較例に対し、短波長の光を長時間連続照射しても着色や白濁を生じず、更に、変形が生じず高い形状安定性を維持することができることを確認することができた。
【０１３６】
実施例２
《プラスチック製光学素子の作製》
実施例１に記載の樹脂成型品１〜５と同様の組成で、射出成形により図２〜図７に記載の構成からなるプラスチック製光学素子（対物レンズ）１〜５を作製した。
【０１３７】
《プラスチック製光学素子の評価》
上記作製した各プラスチック製光学素子を、図１に記載の構成からなる各光ピックアップ装置の光学素子として組み込んだ。次いで、各光ピックアップ装置を用いて、レーザーダイオードによる４０５ｎｍの波長の光を用いて、ＤＶＤへの記録及び再生を行なった。
【０１３８】
上記評価を行った結果、本発明のプラスチック製光学素子１〜３を用いた光ピックアップ装置は、長時間連続照射しても、いずれも変形等が認められず良好なピックアップ特性を示した。一方、比較のプラスチック製光学素子４、５は、その光学面がより微細（複雑）に形成されている構造を有するほど変形が生じ、ピックアップ特性の低下が認められた。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明のプラスチック製光学素子を適用した光ピックアップ装置の一例を示す全体側面図である。
【図２】本発明の光学素子の一例である対物レンズ１０の断側面図である。
【図３】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ａの断側面図である。
【図４】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ｂの断側面図である。
【図５】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ｃの断側面図である。
【図６】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ｄの断側面図である。
【図７】本発明の光学素子の他の一例であるホログラム光学素子１０ｅ及び対物レンズ１０ｆの断側面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 光ピックアップ装置
２ 光源
３ コリメータレンズ
４ 光軸
５ 光情報記録媒体
６ 情報記録面
７ 偏光ビームスプリッタ
８ 検出器
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆ 対物レンズ（プラスチック製光学素子、対物光学素子）
１１、１１ａ、１１ｄ、１２ｄ、２２ｂ 光学面
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 光路差付与構造
２１ 第１輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２１ａ、２１ｄ 回折輪帯
２１ｂ 輪帯状凹部
２２ 第２輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２３ 第３輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２３ｂ 輪帯状凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック製光学素子及びこのプラスチック製光学素子を適用した光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体（以下、単に媒体ともいう）に対して、情報の読み取りや記録を行なうプレーヤー、レコーダー、ドライブといった記録機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置は、光源から発した所定波長の光を媒体に照射し、反射した光を受光素子で受光する光学素子ユニットを備えており、光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。
【０００３】
光ピックアップ装置の光学素子は、射出成形等の手段により安価に作製できる等の点で、プラスチックを材料として適用することが好ましい。光学素子の適用可能なプラスチックとしては、環状オレフィンとα−オレフィンの共重合体（例えば、特許文献１参照。）等が知られている。
【０００４】
ところで、例えば、ＣＤ／ＤＶＤプレーヤーのような複数種の媒体に対して情報の読み書きが可能な情報機器の場合、光ピックアップ装置は、両者の媒体の形状や適用する光の波長の違いに対応した構成とする必要がある。この場合、光学素子ユニットはいずれの媒体に対しても共通することがコストやピックアップ特性の観点から好ましい。
【０００５】
また、近年、ＣＤやＤＶＤよりも高い密度で情報を記録できる媒体として、ＣＤ（λ＝７８０ｎｍ）やＤＶＤ（λ＝６３５、６５０ｎｍ）で用いるよりも短い波長で情報の記録、再生を行なうＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ等の媒体やこれらの媒体で情報の読み書きを行なう情報機器の開発が新たに行なわれている。
【特許文献１】特開２００２−１０５１３１号公報 （第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ等のいわゆる次世代ＤＶＤでは、情報の記録、再生には波長４００ｎｍ付近の光を用いるため、特許文献１に記載のプラスチックを適用した光学素子を用いた場合では、光学素子がこのような短波長の光照射を受け、当該光学素子の白濁、屈折率の変動や光学面の変形などの光学特性の劣化が生じて、光学素子の交換が必要になる場合があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光安定性を向上させ、かつその特性を長時間に亘って維持することができるプラスチック製光学素子と、それを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
【０００９】
（請求項１）
少なくとも下記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、下記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含む樹脂組成物を成型してなることを特徴とするプラスチック製光学素子。
【００１０】
【化１】
【００１１】
〔式中、ｍ、ｎ及びｘ、ｙはそれぞれ共重合比を示し、０／１００≦ｍ／ｎ≦９５／５、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数であり、Ｒ1、Ｒ3はそれぞれ炭素原子数２〜２０の炭化水素群から選ばれる２価の基であり、Ｒ2、Ｒ5はそれぞれ水素原子、または炭素原子数１〜５の炭化水素基群から選ばれる１価の基であり、Ｒ4は水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、または極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基またはシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
（請求項２）
前記樹脂組成物が、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれる少なくとも１種の安定剤を含有することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製光学素子。
【００１２】
（請求項３）
温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されるメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、かつ少なくとも一方の光学面に所定の微細構造が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック製光学素子。
【００１３】
（請求項４）
集光機能を有する集光装置に用いられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子。
【００１４】
（請求項５）
前記樹脂組成物を用いて成型された、厚さ３ｍｍの成型体の波長４００ｎｍにおける光線透過率が、８５％以上であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック製光学素子。
【００１５】
（請求項６）
光情報記録媒体に対し、情報の再生または記録を行う光ピックアップ装置であって、
光を出射する光源と、該光源から出射された光の該光情報記録媒体への照射または該光情報記録媒体で反射される光の集光を行なう光学素子ユニットとを備え、
該光学素子ユニットは、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子を備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【００１６】
（請求項７）
前記光源は、波長３９０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下の光を出射することを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光安定性を向上させ、かつその特性を長時間に亘って維持することができるプラスチック製光学素子と、それを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置を提供することができる。
【００１８】
すなわち、請求項１に係るプラスチック製光学素子は、プラスチック製光学素子（以下、単に光学素子ともいう）に適用される脂環式炭化水素系樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含有していることを特徴としており、この樹脂組成物を用いて製造された光学素子は、光照射に対する安定化効果が高く、例えば、４００ｎｍ近傍の短波長の光照射を継続的に受けても、光学素子の白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制できることを見出した。すなわち、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することが可能な光学素子を製造することができる。
【００１９】
更に、請求項２に係るプラスチック製光学素子は、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれる少なくとも１種の安定剤を含有する樹脂組成物により、成形される光学素子の光学特性の変動をより効果的に抑制することができる。
【００２０】
更に、請求項３に係るプラスチック製光学素子は、請求項１または２に記載のプラスチック製光学素子と同様の効果が得られることに加え、光学素子として、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される本発明に係る樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、少なくとも１つの光学面に所定の微細構造が設けられている。すなわち、メルトインデックスが射出成形等の成形法に適した範囲にあることから、溶融した樹脂組成物が適度な流動性を有するので、例えば、射出成形等により光学素子を成形する場合、溶融した樹脂組成物が微細構造に対応する部分の先端まで到達することができ、この様にして成形された光学素子には、高い精度で形成された微細構造が具備されることとなる。更に、光学素子は、高い形状安定性を有していることから、微細構造に変形を生じるといったことを適正に抑制することができる。
【００２１】
更に、請求項４に係るプラスチック製光学素子は、請求項１〜３に記載のプラスチック製光学素子と同様の効果が得られると共に、特に、集光機能を有する集光装置に光学素子を用いても、当該光学素子は高い形状安定性を有しているので、光学素子の光学特性を低下させるといったことがなくなる。すなわち、光学素子に対して集光により高いエネルギーが付与されても、当該光学素子の有する高い形状安定性によって、光学素子の変形を長時間に亘って抑制することが可能となり、光学素子の光学特性の低下を防止することができる。
【００２２】
更に、請求項５に係るプラスチック製光学素子は、この樹脂組成物を用いて成形された、厚さ３ｍｍの成形体は、高い形状安定性を有し、高エネルギーの波長４００ｎｍ付近の光を透過させても当該成形体に白濁、屈折率の変動や変形等が生じるのを抑えることができ、これにより、波長４００ｎｍ付近における光線透過率は８５％以上とすることができる。従って、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対する光学素子として好適に用いることができる。
【００２３】
請求項６に係る光ピックアップ装置は、光学素子に適用される脂環式炭化水素系樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含むため、この樹脂組成物を用いて製造された光学素子は、光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光の照射を継続的に受けても、白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制することができる。つまり、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することができる。従って、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間に亘って良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００２４】
更に、請求項７に係る光ピックアップ装置は、光源から出射される光の波長は３９０ｎｍ〜４２０ｎｍである。すなわち、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した３９０〜４２０ｎｍという範囲の光を透過する場合でも、光学素子に適用される樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含むため、白濁や、屈折率の変動といった光学素子の劣化を防止することができる。これにより、光学素子の寿命を延ばして、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２６】
本発明の光学素子に適用される樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含有しており、厚さ３ｍｍの成形体で測定したＡＳＴＭ Ｄ１００３準拠による４００ｎｍにおける光線透過率が８５％以上の重合体であるとともに、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるＡＳＴＭ Ｄ１２３８準拠によるメルトインデックスが２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００２７】
はじめに、本発明に係る前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式構造を有する炭化水素系共重合体について説明する。
【００２８】
本発明で用いられる主鎖に脂環式構造を有する炭化水素系共重合体は、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと環状オレフィンとを共重合させて得られるα−オレフィン・環状オレフィン共重合体である。
【００２９】
共重合させる際に用いられるα−オレフィンは、直鎖状でも分岐状でもよく、エチレン、プロピレン、ブタ−１−エン、ペンタ−１−エン、ヘキサ−１−エン、オクタ−１−エン、デカ−１−エン、ドデカ−１−エン、テトラデカ−１−エン、ヘキサデカ−１−エン、オクタデカ−１−エン、エイコサ−１−エン等の炭素原子数が２〜２０の直鎖状α−オレフィン、３−メチルブタ−１−エン、３−メチルペンタ−１−エン、３−エチルペンタ−１−エン、４−メチルペンタ−１−エン、４−メチルヘキサ−１−エン、４，４−ジメチルヘキサ−１−エン、４，４−ジメチルペンタ−１−エン、４−エチルヘキサ−１−エン、３−エチルヘキサ−１−エンなどの炭素原子数が４〜２０の分岐状α−オレフィンなどが挙げられる。これらの中では、炭素原子数が２〜４の直鎖状α−オレフィンが好ましく、エチレンが特に好ましい。このような直鎖状または分岐状のα−オレフィンは、１種単独でまたは２種以上組合わせて用いることができる。
【００３０】
また、共重合に用いられる環状オレフィンとしては、下記一般式（３）で表される化合物が好ましい。
【００３１】
【化２】
【００３２】
上記一般式（３）において、ｎは０または１であり、ｍは０または１以上の整数であり、ｑは０または１である。なお、ｑが１の場合には、Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に、下記に示す原子または炭化水素基であり、ｑが０の場合には、Ｒa、Ｒbの結合はなくなり、両側の炭素原子が結合して５員環を形成する。
【００３３】
Ｒ6〜Ｒ23ならびにＲa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここでハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。
【００３４】
また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、通常、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数３〜１５のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基及びオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が例示される。これらの炭化水素基は、その水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。更に上記一般式（３）において、Ｒ20〜Ｒ23がそれぞれ結合して（互いに共同して）単環または多環を形成していてもよく、しかも、このようにして形成された単環または多環は二重結合を有していてもよい。
【００３５】
上記一般式（３）で表される環状オレフィンを、以下に具体的に例示する。一例として、
【００３６】
【化３】
【００３７】
で示されるビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン（別名ノルボルネン。上記式中において、１〜７の数字は炭素の位置番号を示す。）及びこの化合物に炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００３８】
この置換炭化水素基として、５−メチル、５，６−ジメチル、１−メチル、５−エチル、５−ｎ−ブチル、５−イソブチル、７−メチル、５−フェニル、５−メチル−５−フェニル、５−ベンジル、５−トリル、５−（エチルフェニル）、５−（イソプロピルフェニル）、５−（ビフェニル）、５−（β−ナフチル）、５−（α−ナフチル）、５−（アントラセニル）、５，６−ジフェニル等を例示することができる。
【００３９】
更に他の誘導体として、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセンなどのビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン誘導体を例示することができる。
【００４０】
この他、トリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エン、２−メチルトリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エン、５−メチルトリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エンなどのトリシクロ［４．３．０．１2，5］デカ−３−エン誘導体、トリシクロ［４．４．０．１2，5］ウンデカ−３−エン、１０−メチルトリシクロ［４．４．０．１2，5］ウンデカ−３−エンなどのトリシクロ［４．４．０．１2，5］ウンデカ−３−エン誘導体、
【００４１】
【化４】
【００４２】
で示されるテトラシクロ［４．４．０．１2，5．１7，10］ドデカ−３−エン（以後単にテトラシクロドデセンという。上記式中において、１〜１２の数字は炭素の位置番号を示す。）、及びこれに炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００４３】
その置換基の炭化水素基としては、８−メチル、８−エチル、８−プロピル、８−ブチル、８−イソブチル、８−ヘキシル、８−シクロヘキシル、８−ステアリル、５，１０−ジメチル、２，１０−ジメチル、８，９−ジメチル、８−エチル−９−メチル、１１，１２−ジメチル、２，７，９−トリメチル、２，７−ジメチル−９−エチル、９−イソブチル−２，７−ジメチル、９，１１，１２−トリメチル、９−エチル−１１，１２−ジメチル、９−イソブチル−１１，１２−ジメチル、５，８，９，１０−テトラメチル、８−エチリデン、８−エチリデン−９−メチル、８−エチリデン−９−エチル、８−エチリデン−９−イソプロピル、８−エチリデン−９−ブチル、８−ｎ−プロピリデン、８−ｎ−プロピリデン−９−メチル、８−ｎ−プロピリデン−９−エチル、８−ｎ−プロピリデン−９−イソプロピル、８−ｎ−プロピリデン−９−ブチル、８−イソプロピリデン、８−イソプロピリデン−９−メチル、８−イソプロピリデン−９−エチル、８−イソプロピリデン−９−イソプロピル、８−イソプロピリデン−９−ブチル、８−クロロ、８−ブロモ、８−フルオロ、８，９−ジクロロ、８−フェニル、８−メチル−８−フェニル、８−ベンジル、８−トリル、８−（エチルフェニル）、８−（イソプロピルフェニル）、８，９−ジフェニル、８−（ビフェニル）、８−（β−ナフチル）、８−（α−ナフチル）、８−（アントラセニル）、５，６−ジフェニル等を例示することができる。
【００４４】
前記α−オレフィンと環状オレフィンの共重合反応は炭化水素溶媒中で行い、この炭化水素溶媒に可溶性のバナジウム化合物及び有機アルミニウム化合物から形成される触媒を用いる製造方法が好ましい。また、この共重合反応では固体状の周期律表４族のメタロセン系触媒を用いることもできる。ここで固体状の周期律表４族のメタロセン系触媒とは、シクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物と、有機アルミニウムオキシ化合物と、必要により配合される有機アルミニウム化合物とからなる触媒である。ここで周期律表４族の遷移金属としては、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムが挙げられ、これらの遷移金属が少なくとも１個のシクロペンタジエニル骨格を含む配位子を有している触媒である。シクロペンタジエニル骨格を含む配位子の例としては、シクロペンタジエニル基、インデニル基、テトラヒドロインデニル基、フロオレニル基を挙げることができる。ここで、シクロペンタジエニル基にはアルキル基が置換していてもよい。これらの基は、アルキレン基などの他の基を介して結合していてもよい。また、シクロペンタジエニル骨格を含む配位子以外の配位子の例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。また、有機アルミニウムオキシ化合物及び有機アルミニウム化合物は、通常ポリオレフィン類の製造に使用されるものを用いることができる。
【００４５】
炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと環状オレフィン共重合体は、α−オレフィンから誘導される構成単位を、通常は５〜９５モル％、好ましくは２０〜８０モル％の量で、環状オレフィンから誘導される構成単位を、通常は５〜９５モル％、好ましくは２０〜８０モル％の量で含有するものである。尚、α−オレフィン及び環状オレフィンの組成比は、13Ｃ−ＮＭＲによって測定される。
【００４６】
次に、本発明に係る一般式（２）で表される側鎖に脂環式構造を有する炭化水素系重合体について説明する。
【００４７】
本発明で用いられる主鎖に脂環式構造を有する炭化水素系重合体は、芳香族ビニル系化合物、及び必要に応じてこれと共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、主鎖及び芳香環の炭素−炭素不飽和結合を水素化して得られる重合体、あるいは脂環式ビニル系化合物、及び必要に応じてこれと共重合可能なその他のモノマーとを共重合した後、必要に応じて水素化して得られる重合体である。
【００４８】
上記芳香族ビニル系化合物の具体例としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、α−エチルスチレン、α−プロピルスチレン、α−イソプロピルスチレン、α−ｔ−ブチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、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−ブチルスチレン、５−ｔ−ブチル−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、モノフルオロスチレン、４−フェニルスチレン等が挙げられ、スチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン等が好ましい。
【００４９】
また、脂環式ビニル系化合物の具体例としては、例えば、シクロブチルエチレン、シクロペンチルエチレン、シクロヘキシルエチレン、シクロヘプチルエチレン、シクロオクチルエチレン、ノルボルニルエチレン、ジシクロヘキシルエチレン、α−メチルシクロヘキシルエチレン、α−ｔ−ブチルシクロヘキシルエチレン、シクロペンテニルエチレン、シクロヘキセニルエチレン、シクロヘプテニルエチレン、シクロオクテニルエチレン、シクロデケニルエチレン、ノルボルネニルエチレン、α−メチルシクロヘキセニルエチレン、及びα−ｔ−ブチルシクロヘキセニルエチレン等が挙げられ、これらの中でも、シクロヘキシルエチレン、α−メチルシクロヘキシルエチレンが好ましい。
【００５０】
共重合可能なその他のモノマーとしては、特に限定されるものではないが、鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエン化合物等が用いられ、鎖状共役ジエンを用いた場合、製造過程における操作性に優れ、また得られる脂環式炭化水素系共重合体の強度特性に優れる。
【００５１】
鎖状ビニル化合物の具体例としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン等の鎖状オレフィンモノマー；１−シアノエチレン（アクリロニトリル）、１−シアノ−１−メチルエチレン（メタアクリロニトリル）、１−シアノ−１−クロロエチレン（α−クロロアクリロニトリル）等のニトリル系モノマー；１−（メトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸メチルエステル）、１−（エトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸エチルエステル）、１−（プロポキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸プロピルエステル）、１−（ブトキシカルボニル）−１−メチルエチレン（メタアクリル酸ブチルエステル）、１−メトキシカルボニルエチレン（アクリル酸メチルエステル）、１−エトキシカルボニルエチレン（アクリル酸エチルエステル）、１−プロポキシカルボニルエチレン（アクリル酸プロピルエステル）、１−ブトキシカルボニルエチレン（アクリル酸ブチルエステル）などの（メタ）アクリル酸エステル系モノマー、１−カルボキシエチレン（アクリル酸）、１−カルボキシ−１−メチルエチレン（メタクリル酸）、無水マレイン酸などの不飽和脂肪酸系モノマー等が挙げられ、中でも、鎖状オレフィンモノマーが好ましく、エチレン、プロピレン、１−ブテンが最も好ましい。
【００５２】
鎖状共役ジエン化合物の具体例としては、例えば、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、及び１，３−ヘキサジエン等が挙げられる。これら鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンの中でも鎖状共役ジエンが好ましく、ブタジエン、イソプレンが特に好ましい。
【００５３】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特に制限されるものではない。ラジカル重合の場合は、開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１５０℃で、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の方法を用いることができるが、特に樹脂中への不純物等の混入等を防止する必要のある場合は、塊状重合、懸濁重合が望ましい。ラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ｔ−ブチル−パーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物、アゾイソブチロニトリル、４，４−アゾビス−４−シアノペンタン酸、アゾジベンゾイル等のアゾ化合物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムに代表される水溶性触媒やレドックス開始剤などが使用可能である。
【００５４】
アニオン重合の場合には、開始剤の存在下、通常０℃〜２００℃、好ましくは２０℃〜１００℃、特に好ましくは２０℃〜８０℃の温度範囲において、塊状重合、溶液重合、スラリー重合等の方法を用いることができるが、反応熱の除去を考慮すると、溶液重合が好ましい。この場合、重合体及びその水素化物を溶解できる不活性溶媒を用いる。溶液反応で用いる不活性溶媒は、例えばｎ−ブタン、ｎ−ペンタン、ｉｓｏ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｉｓｏ−オクタン等の脂肪族炭化水素類；シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、メチルシクロヘキサン、デカリン等の脂環式炭化水素類；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等が挙げられ、中でも脂肪族炭化水素類や脂環式炭化水素類を用いると、水素化反応にも不活性な溶媒としてそのまま使用することができる。これらの溶媒は、それぞれ単独で、或いは２種類以上を組み合わせて使用でき、通常、全使用モノマー１００質量部に対して２００〜１０，０００質量部となるような割合で用いられる。
【００５５】
上記アニオン重合の開始剤としては、例えば、ｎ−ブチルリチウム、ｓｅｃ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ヘキシルリチウム、フェニルリチウムなどのモノ有機リチウム、ジリチオメタン、１，４−ジオブタン、１，４−ジリチオー２−エチルシクロヘキサン等の多官能性有機リチウム化合物などが使用可能である。
【００５６】
上記のラジカル重合やアニオン重合により得られた重合体は、例えば、スチームストリッピング法、直接脱溶媒法、アルコール凝固法等の公知の方法で回収できる。また、重合時に、水素化反応で不活性な溶媒を用いた場合には、重合溶液から重合体を回収せず、そのまま水素添加工程に使用することができる。
【００５７】
水素化前の共重合体の芳香環やシクロアルケン環などの不飽和環の炭素−炭素二重結合や主鎖の不飽和結合等の水素化反応を行う場合は、反応方法、反応形態に特別な制限はなく、公知の方法にしたがって行えばよいが、水素化率を高くでき、且つ水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応の少ない水素化方法が好ましく、例えば、有機溶媒中、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、及びレニウムから選ばれる少なくとも１つの金属を含む触媒を用いて行う方法が挙げられる。水素化触媒は、不均一触媒、均一触媒のいずれも使用可能である。
【００５８】
不均一系触媒は、金属または金属化合物のままで、または適当な担体に担持して用いることができる。担体としては、例えば、活性炭、シリカ、アルミナ、炭化カルシウム、チタニア、マグネシア、ジルコニア、ケイソウ土、炭化珪素等が挙げられ、触媒の担持量は、通常０．０１〜８０質量％、好ましくは０．０５〜６０質量％の範囲である。均一系触媒は、ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物と有機金属化合物（例えば、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物）とを組み合わせた触媒、またはロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム等の有機金属錯体触媒を用いることができる。ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物としては、例えば、各種金属のアセチルアセトン塩、ナフテン塩、シクロペンタジエニル化合物、シクロペンタジエニルジクロロ化合物等が用いられる。有機アルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウム等が好適に用いられる。
【００５９】
有機金属錯体触媒の例としては、上記各金属のγ−ジクロロ−π−ベンゼン錯体、ジクロロ−トリス（トリフェニルホスフィン）錯体、ヒドリド−クロロ−トリフェニルホスフィン錯体等の金属錯体が使用される。これらの水素化触媒は、それぞれ単独で、或いは２種類以上組み合わせて使用することができ、その使用量は、重合体に対して、質量基準にて、通常、０．０１〜１００部、好ましくは０．０５〜５０部、より好ましくは０．１〜３０部である。
【００６０】
水素化反応は、通常１０℃〜２５０℃であるが、水素化率を高くでき、且つ、水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応を小さくできるという理由から、好ましくは５０℃〜２００℃、より好ましくは８０℃〜１８０℃である。また水素圧力は、通常０．１ＭＰａ〜３０ＭＰａであるが、上記理由に加え、操作性の観点から、好ましくは１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、より好ましくは２ＭＰａ〜１０ＭＰａである。
【００６１】
水素化反応終了後に水素化物を回収する方法は特に限定されないが、通常、濾過、遠心分離等の方法により水素化触媒残渣を除去した後、水素化物の溶液から溶媒を直接乾燥により除去する方法、水素化物の溶液を水素化物にとっての貧溶媒中に注ぎ、水素化物を凝固させる方法を用いることができる。
【００６２】
このようにして得られた、水素化物の水素化率は、1Ｈ−ＮＭＲによる測定において、主鎖の炭素−炭素不飽和結合、芳香環の炭素−炭素二重結合、不飽和環の炭素−炭素二重結合のいずれも、通常９０％以上、好ましくは９５％以上、より好ましくは９７％以上である。水素化率が低いと、得られる共重合体の低複屈折性、熱安定性等が低下する。
【００６３】
本発明に係る上記脂環式炭化水素系重合体は、ＤＳＣで測定（昇温速度１０℃／ｍｉｎ）したガラス転移温度（Ｔｇ）が、６０〜２３０℃であることが好ましく、更には、７０〜２１０℃であることが好ましい。
【００６４】
軟化点は、サーモメカニカルアナライザーで測定した軟化点（ＴＭＡ）として、通常３０℃以上であり、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上、更に好ましくは９０〜２５０℃、特に好ましくは１００〜２００℃である。ここで、軟化点の測定は、デュポン社製 Ｔｈｅｒｍｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて、厚さ１ｍｍのシートの熱変形挙動により行った。すなわち、シート上に荷重４９ｇをかけた石英製針を乗せ、５℃／ｍｉｎの速度で昇温し、針がシート中に０．６３５ｍｍ侵入した温度を軟化点（ＴＭＡ）とした。
【００６５】
本発明に係る樹脂組成物は、少なくとも前記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、前記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体を含むものであり、この樹脂組成物を用いて製造した光学素子は、特に、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した３９０ｎｍ〜４２０ｎｍという範囲の波長の光を透過させる場合でも、白濁や透過率の変動、あるいは光学面の変形といった素子の劣化が抑制されたものとなる。
【００６６】
（安定剤）
本発明に係る樹脂組成物では、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた少なくとも１種の安定剤を添加することが好ましい。これらの安定剤を適宜選択し、脂環式炭化水素系共重合体に添加することで、例えば、４００ｎｍといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
【００６７】
好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３−１７９９５３号公報や特開平１−１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２′−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン−３−（３′，５′−ジ−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシフェニルプロピオネート））メタン［すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニルプロピオネート））］、トリエチレングリコール ビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。
【００６８】
また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）スクシネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−オクトキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−ベンジルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−シクロヘキシルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル） ２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１−アクロイル−２，２，６，６− テトラメチル−４−ピペリジル）２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６− ペンタメチル）−４−ピペリジル デカンジオエート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル メタクリレート、４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−１−［２−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）アミノ−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）プロピオンアミド、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ト等が挙げられる。
【００６９】
また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４′−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４′イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。
【００７０】
また、好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３′−チオジプロピピオネート、ジステアリル ３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−β−ラウリル−チオ−プロピオネート、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
【００７１】
これらの各安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、脂環式炭化水素系共重合体１００質量部に対して通常０．０１〜２質量部、好ましくは０．０１〜１質量部である。
【００７２】
（界面活性剤）
界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止する。
【００７３】
界面活性剤の親水基としては、具体的には、ヒドロキシ基、炭素数１以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基などが挙げらる。ここで、アミノ基は１級、２級、３級のいずれであってもよい。界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数６以上のアルキル基、炭素数６以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数６以上のフルオロアルキル基などが挙げられる。ここで、炭素数６以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。芳香環としてはフェニル基などが挙げられる。この界面活性剤は、上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも１個ずつ有していればよく、各基を２個以上有していてもよい。
【００７４】
このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、ミリスチルジエタノールアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシトリデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ−２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、アルキル（炭素数８〜１８）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル（炭素数８〜１８）アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物またはアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組合わせて用いてもよい。
【００７５】
界面活性剤は、脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０１〜１０質量部添加される。界面活性剤の添加量が０．０１質量部を下回る場合、温度、湿度の変動に伴なう成形物の白濁を効果的に抑えることができない。一方、添加量が１０質量部を超える場合、成形物の光透過率が低くなり、光ピックアップ装置への適用が困難となる。界面活性剤の添加量は脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０５〜５質量部とすることが好ましく、０．３〜３質量部とすることが更に好ましい。
【００７６】
（可塑剤）
可塑剤は環状オレフィン樹脂のメルトインデックスを調節するため、必要に応じて添加される。
【００７７】
可塑剤としては、アジピン酸ビス（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ビス（２−ブトキシエチル）、アゼライン酸ビス（２−エチルヘキシル）、ジプロピレングリコールジベンゾエート、クエン酸トリ−ｎ−ブチル、クエン酸トリ−ｎ−ブチルアセチル、エポキシ化大豆油、２−エチルヘキシルエポキシ化トール油、塩素化パラフィン、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、リン酸−ｔ−ブチルフェニル、リン酸トリ−２−エチルヘキシルジフェニル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、トリメリット酸トリ−２−エチルヘキシル、Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ ２７８、Ｐａｒａｐｌｅｘ Ｇ４０、Ｄｒａｐｅｘ ３３４Ｆ、Ｐｌａｓｔｏｌｅｉｎ ９７２０、Ｍｅｓａｍｏｌｌ、ＤＮＯＤＰ−６１０、ＨＢ−４０等の公知のものが適用可能である。可塑剤の選定及び添加量の決定は、環状オレフィンの透過性や環境変化に対する耐性を損なわないことを条件に適宜行なわれる。
【００７８】
このような環状オレフィン系樹脂は、透明性、低複屈折性、耐熱性、耐熱老化性、耐薬品性、耐溶剤性、誘電特性、種々の機械的特性、精密成形性、防湿性（低吸水性）に優れている。特に本発明に係る環状オレフィン系樹脂は、嵩高い環状オレフィンから導かれる構成単位と、同一分子中に親水基と疎水基とを有する界面活性剤とを特定割合で含有しており、高温や高湿度といった環境から常温常湿度へと環境変化した場合などにおいても優れた透明性を保持することができる。
【００７９】
本発明においては、環状オレフィン系重合体に更に他の樹脂を配合した樹脂組成物を必要に応じて添加することもできる。他の樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲内で添加される。
【００８０】
ここで、環状オレフィン系重合体に添加し得る他の樹脂を以下に例示する。
【００８１】
（１）１個または２個の不飽和結合を有する炭化水素から誘導される重合体で、具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルブタ−１−エン、ポリ４−メチルペンタ−１−エン、ポリブタ−１−エン及びポリスチレンなどのポリオレフィンが挙げられる。なおこれらのポリオレフィンは架橋構造を有していてもよい。
【００８２】
（２）ハロゲン含有ビニル重合体で、具体的にはポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロプレン、塩素化ゴムなどが挙げられる。
【００８３】
（３）α，β−不飽和酸とその誘導体から誘導された重合体で、具体的にはポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、または前記の重合体を構成するモノマーとの共重合体、たとえばアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル共重合体などが挙げられる。
【００８４】
（４）不飽和アルコール及びアミン、または不飽和アルコールのアシル誘導体またはアセタールから誘導される重合体で、具体的にはポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、ポリ安息香酸ビニル、ポリマレイン酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアリルフタレート、ポリアリルメラミン、または前記重合体を構成するモノマーとの共重合体、たとえばエチレン・酢酸ビニル共重合体などが挙げられる。
【００８５】
（５）エポキシドから誘導される重合体で、具体的にはポリエチレンオキシドまたはビスグリシジルエーテルから誘導された重合体などが挙げられる。
【００８６】
（６）ポリアセタール類で、具体的にはポリオキシメチレン、ポリオキシエチレン、コモノマーとしてエチレンオキシドを含むようなポリオキシメチレンなどが挙げられる。
【００８７】
（７）ポリフェニレンオキシド（８）ポリカーボネート（９）Ｓポリスルフォン（１０）ポリウレタン及び尿素樹脂。
【００８８】
（１１）ジアミン及びジカルボン酸及び／またはアミノカルボン酸、または相応するラクタムから誘導されたポリアミド及びコポリアミドで、具体的にはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２などが挙げられる。
【００８９】
（１２）ジカルボン酸及びジアルコール及び／またはオキシカルボン酸、または相応するラクトンから誘導されたポリエステルで、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ１，４−ジメチロール・シクロヘキサンテレフタレートなどが挙げられる。
【００９０】
（１３）アルデヒドとフェノール、尿素またはメラミンから誘導された架橋構造を有した重合体で、具体的には、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂、尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。
【００９１】
（１４）アルキッド樹脂で、具体的にはグリセリン・フタル酸樹脂などが挙げられる。
【００９２】
（１５）飽和及び不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとのコポリエステルから誘導され、架橋剤としてビニル化合物を使用して得られる不飽和ポリエステル樹脂ならびにハロゲン含有改質樹脂。
【００９３】
（１６）天然重合体で、具体的にはセルロース、ゴム、蛋白質、あるいはそれらの誘導体、例えば、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、セルロースエーテルなどが挙げられる。
【００９４】
（１７）軟質重合体、例えば、環状オレフィン成分を含む軟質重合体、α−オレフィン系共重合体、α−オレフィン・ジエン系共重合体、芳香族ビニル系炭化水素・共役ジエン系軟質共重合体、イソブチレンまたはイソブチレン・共役ジエンからなる軟質重合体または共重合体等が挙げられる。
【００９５】
脂環式炭化水素系共重合体と、他の樹脂成分や添加剤等との混合方法としては、それ自体公知の方法が適用できる。たとえば各成分を同時に混合する方法などである。
【００９６】
上述の様にして調製された環状オレフィン樹脂は、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したメルトインデックス（ＭＩ）が２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。ここで、ＭＩの測定方法は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠する。ＭＩは、更に好ましくは４０〜６０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００９７】
ここで、上記ＭＩは、例えば、モノマーの組成比の選定による結晶化度の制御、重合方法や重合条件の選定による分子量の制御や、可塑剤の添加といった公知の方法により、調節することができる。
【００９８】
環状オレフィン樹脂のＭＩが上述の範囲内にあることで、射出成形等の方法で光学素子を成形する際、溶融した環状オレフィン樹脂は金型の後述する輪帯状レンズ面、回折輪帯、輪帯状凹部、輪帯状凸部に対応した部位の先端まで行き渡るので、高い精度で上記部位を形成することができる。よって、高い信頼性で媒体に光を照射したり媒体で反射した光を集光したりできる光学素子を作製することができる。
【００９９】
（光ピックアップ装置）
次に、本発明のプラスチック製光学素子及び光ピックアップ装置について図１及び図２を参照して説明する。
【０１００】
本発明の光ピックアップ装置１は、波長６５０ｎｍの光を適用する現行のＤＶＤ（以下、現行ＤＶＤと表記）、波長４０５ｎｍの光を適用するいわゆる次世代のＤＶＤ（以下、次世代ＤＶＤと表記）の２種類の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行なう装置である。
【０１０１】
光ピックアップ装置１は、光源２から出射されるレーザ光（光）を、コリメータレンズ３、後述する微細構造を有する対物レンズ（プラスチック製光学素子）１０といった単玉光学素子を通過させて、光軸４上で光情報記録媒体５の情報記録面６に集めて集光スポットを形成し、情報記録面６からの反射光を、偏向ビームスプリッタ７で取り込み、検出器８の受光面に再びビームスポットを形成するものである。
【０１０２】
光源２は、レーザーダイオードを有して構成されており、公知の切り換え方法により、６５０ｎｍ、４０５ｎｍという２種類の波長の光を選択して出射できる構成となっている。
【０１０３】
コリメータレンズ３、対物レンズ（プラスチック製光学素子）１０、偏向ビームスプリッタ７は、光学素子ユニットを構成する。
【０１０４】
本発明に係る対物レンズ１０は、微細構造を有する光学素子であって、上述の環状オレフィン樹脂を射出成形で成形することにより作成される。対物レンズ１０は図２に示すように、両面非球面の単玉光学素子であり、その一方（光源側）の光学面１１上に、該光学面１１を通過する所定の光に対して予め定められた光路差を付与する光路差付与構造２０（微細構造）を有している。
【０１０５】
光路差付与構造２０は、光学面１１が光軸４を中心とした３つの輪帯状レンズ面（以下、内側から順に第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３と言う）により構成され、該３つの輪帯状レンズ面２１〜２３のうち隣り合う輪帯状レンズ面２１〜２３は異なる屈折力を有している。
【０１０６】
第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは、同一の光学面１１上にあり、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっている。
【０１０７】
第１輪帯状レンズ面２１は、波長６５０ｎｍ、４０５ｎｍ両方の光を通過させ、第２輪帯状レンズ面２２は、現行ＤＶＤに対応した波長６５０ｎｍの光を通過させ、第３輪帯状レンズ面２３は、次世代ＤＶＤに対応した波長４０５ｎｍの光を通過させる。そして、各輪帯状レンズ面２１〜２３を通過した光は、情報記録面６の同じ位置に集光されるようになっている。
【０１０８】
なお、図２では、第１輪帯状レンズ面２１と第３輪帯状レンズ面２３とは同一光学面１１上に設けられているが、これら第１及び第３輪帯状レンズ面２１、２３とは同一光学面上に設けなくても良く、また、第２輪帯状レンズ面２２は、光学面１１から平行移動した面となっているが、特に平行移動した面でなくても良い。また、３つの輪帯状レンズ面２１〜２３は５つであっても良く、少なくとも３つ以上であれば良い。
【０１０９】
対物レンズ１０は、上述の環状オレフィン樹脂を適用しているので、溶融して金型に射出して成形する際、金型の第１輪帯状レンズ面２１、第２輪帯状レンズ面２２、第３輪帯状レンズ面２３の境界部分に対応する部分に確実に樹脂が行き渡っている。そのため、対物レンズ１０は光路差付与構造２０が高い精度で付与されている。
【０１１０】
こうして形成された光路差付与構造２０の作用により、対物レンズ１０は現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤといった複数種の光情報記録媒体５に対して、光源２で出射した光の情報記録面６への集光と、情報記録面６で反射した光の検出器８へ向けての集光を高い信頼性で行なうことができる。また、対物レンズ１０をなす環状オレフィン樹脂は８５％以上という高い光透過率を有しているため、上記集光は高い効率で行なうことができる。よって、光源２の消費電力を小さくすることができるので、光ピックアップ装置１全体の消費電力を軽減できる。
【０１１１】
なお、本発明に係る対物レンズ１０は、上記光路差付与構造２０を有するものに限らず、例えば図３〜図７に示す光路差付与構造２０ａ〜２０ｄを有する対物レンズ１０ａ〜１０ｅとしても良い。
【０１１２】
図３における光路差付与構造２０ａは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ａからなり、複数の回折輪帯２１ａの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ａの光学面１１ａが不連続面となっている。また、複数の回折輪帯２１ａは、光軸４から離れるにしたがって厚みが増すように形成されている。図３に示す対物レンズ１０ａは、いわゆる回折レンズである。
【０１１３】
図４における光路差付与構造２０ｂは、光軸４を中心とした位相差を生じる複数の輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有している。輪帯状凹部２１ｂは、光学面１１ｂのうちの光軸４を中心とした一方の面（図４における光軸４を中心に上下の光学面）に５つずつ形成されている。また、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしは、連続して一体になっており、各輪帯状凹部２１ｂ全体としての断面が階段状となっている。また、各輪帯状凹部２１ｂを形成する光学面２２ｂは、光学面１１ｂに対して平行移動した面となっている。図４に示す対物レンズ１０ｂはいわゆる位相差レンズである。
【０１１４】
なお、図４では、隣り合う輪帯状凹部２１ｂどうしが連続して一体になっていて、全体の断面が階段状のものであるとしたが、単に光学面１１ｂに輪帯状凹部２１ｂを個々に設けたものとしても良い（この場合、例えば図２に示した対物レンズ１０と同様の構造となる）。また、図４では輪帯状凹部２１ｂを同心円状に有しているとしたが、図５に示すように、図２の第３輪帯状レンズ面２３上に輪帯状凸部２３ｂを有した対物レンズ１０ｃとしても良い（図５中、図２と同様の構成部分については同様の符号を付した）。
【０１１５】
図６における光路差付与構造２０ｄは、光軸４を中心とした複数の回折輪帯２１ｄからなり、複数の回折輪帯２１ｄの断面が鋸歯状であり、かつ、各回折輪帯２１ｄの光学面１１ｄが不連続面である。そして、各回折輪帯２１ｄの断面が光軸方向に沿った３段２２ｄの階段状であり、各段２２ｄの光学面１２ｄが不連続面で、光軸４に対して直交する面となっている。
【０１１６】
なお、図６に示すレンズ１０ｄは、例えば、図７に示すように図６と同様の光路差付与構造２０ｄを有するホログラム光学素子（ＨＯＥ）１０ｅと対物レンズ１０ｆとで別体の構成としても良い。この場合、ホログラム光学素子１０ｅは、平板状の光学素子を使用して、該光学素子の対物レンズ１０ｆの面に光路差付与構造２０ｄを設ける。
【０１１７】
なお、本発明に係る光ピックアップ装置１は、例えばＣＤ、現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤの３種の光情報記録媒体５について情報の再生、記録を行なうこととしてもよい。光ピックアップ装置１で情報の再生、記録を行なう光情報記録媒体５の組み合わせは設計事項であり、適宜設定される。
【実施例】
【０１１８】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【０１１９】
実施例１
《樹脂組成物の調製》
（樹脂組成物１の調製）
ステンレス製オートクレーブ内を充分に窒素置換した後、これに乾燥シクロヘキサン１０００質量部を入れ、内部をエチレンガスで置換した。次に、このオートクレーブに２００質量部のテトラシクロ［４．４．０．１2，5．１7，10］−３−ドデセン（以下、「ＴＤ」と略記する。）、メチルアルミノキサン（ＭＡＯ）をアルミニウム原子換算で０．０７３質量部、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリドを０．００３質量部加えた。
【０１２０】
エチレンガスを５０リットル／ｈｒの流量で循環させながら、２５℃、常圧にて１０時間重合反応を行った後、少量のイソブチルアルコールを添加することにより重合を停止し、反応溶液をアセトン／メタノール混合溶媒に投入してポリマーを全量析出後、この共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて樹脂組成物１を得た。
【０１２１】
（樹脂組成物２の調製）
攪拌装置を備えたステンレス製反応器内を充分に乾燥、窒素置換した後、これに脱水シクロヘキサン３００質量部、スチレン６０質量部、及びジブチルエーテル０．３８質量部を添加し、６０℃で攪拌しながらｎ−ブチルリチウム溶液（１５％含有ヘキサン溶液）０．３６質量部を添加して重合反応を開始した。１時間重合反応を行った後、反応溶液中に、スチレン８質量部とイソプレン１２質量部とからなる混合モノマーを添加し、更に１時間重合反応を行った後、反応溶液にイソプロピルアルコール０．２質量部を添加して反応を停止させた。
【０１２２】
次に、上記重合反応溶液３００質量部を、攪拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として、シリカ−アルミナ担持型ニッケル触媒（日揮化学工業社製；Ｅ２２Ｕ、ニッケル担持量６０％）１０質量部を添加して混合した。反応器内部を水素ガスで置換して、更に溶液を攪拌しながら水素を供給し、温度を１６０℃に設定した後、圧力４．５ＭＰａにて８時間水素化反応を行なった。
【０１２３】
反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去し、シクロヘキサン８００質量部を加えて希釈した後、該反応溶液を３５００質量部のイソプロパノール中に注いで共重合体を析出させた。次に、この共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて樹脂組成物２を得た。
【０１２４】
《樹脂成型品の作製》
（樹脂成型品１の作製：本発明）
上記調製した樹脂組成物１を９０質量部、樹脂組成物２を１０質量部及び界面活性剤としてペンタエリスリトールジステアレート０．５質量部を、二軸混練機（東芝機械社製、ＴＥＭ−３５Ｂ、スクリュー径３７ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、樹脂温度２４０℃、フィードレート１０ｋｇ／時間）に添加、混練した後、ペレット化した。得られたペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて７０℃で２時間乾燥して水分を除去した後、射出成形機（ファナック社製ＡＵＴＯＳＨＯＴ ＭＯＤＥＬ ３０Ａ）により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、一次射出圧力９８．１ＭＰａ、二次射出圧力７８．４ＭＰａにて射出成形し、Φ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの樹脂成形品１を得た。
【０１２５】
（樹脂成型品２の作製：本発明）
上記樹脂成型品１の作製において、樹脂組成物１、樹脂組成物２及び界面活性剤と共に、フェノール系安定剤としてテトラキス（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０．１質量部を添加した以外は同様にして、樹脂成型品２を得た。
【０１２６】
（樹脂成型品３の作製：本発明）
上記樹脂成型品２の作製において、フェノール系安定剤〔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〕に代えて、ヒンダードアミン系安定剤であるテトラキス（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０．１質量部を用いた以外は同様にして、樹脂成型品２を得た。
【０１２７】
（樹脂成型品４の作製：比較例）
上記樹脂成型品１の作製において、樹脂組成物２を除き、樹脂組成物１の使用量を１００質量部に変更した以外は同様にして、樹脂成型品４を作製した。
【０１２８】
（樹脂成型品５の作製：比較例）
上記樹脂成型品１の作製において、樹脂組成物１を除き、樹脂組成物２の使用量を１００質量部に変更した以外は同様にして、樹脂成型品４を作製した。
【０１２９】
《樹脂成型品の評価》
〔メルトインデックスの測定〕
各樹脂成型品について、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるメルトインデックスをＡＳＴＭ Ｄ１２３８で規定された方法に従って測定した。
【０１３０】
〔樹脂成型品の着色性及び透明性の評価〕
上記各樹脂成型品について、波長４００ｎｍによる光線透過率の測定と、透過光を介しての色調を目視観察し、下記基準に従って、着色性及び透明性の評価を行った。
【０１３１】
その結果、各樹脂成形品とも光線透過率が９０％以上で、高い透過率を示した。
【０１３２】
〔光耐久性の評価〕
８０℃、５５％ＲＨの恒温恒湿槽内で、図１に記載の光ピックアップ装置を用い、各樹脂成型品上に光源２のレーザーダイオードから４０５ｎｍの波長の光を直径１ｍｍの円形スポット光として２５０時間に亘り連続照射を施した後、そのレーザー照射箇所を目視観察し、下記の基準に従って、白濁による透明性（着色度）及び形状安定性について評価した。
【０１３３】
（着色度の評価）
◎：連続照射後、レーザー照射箇所に白濁は全く認められない
○：連続照射後、レーザー照射箇所に極僅かな濁りが認められるが、実用上全く問題のない品質である
△：連続照射後、レーザー照射箇所に僅かな濁りが認められるが、実用上許容の範囲にある
×：連続照射後、レーザー照射箇所に白濁現象が認められ、実用上問題がある
（形状安定性の評価）
◎：連続照射後、レーザー照射箇所に変形は全く認められない
○：連続照射後、レーザー照射箇所に極僅かな変形が認められるが、実用上全く問題のない品質である
△：連続照射後、レーザー照射箇所に僅かな変形が認められるが、実用上許容の範囲にある
×：連続照射後、レーザー照射箇所に変形が認められ、実用上問題がある
以上により得られた結果を、表１に示す。
【０１３４】
【表１】
【０１３５】
表１に記載の結果より明らかなように、本発明の樹脂組成物を用いて成型された樹脂成型品は、比較例に対し、短波長の光を長時間連続照射しても着色や白濁を生じず、更に、変形が生じず高い形状安定性を維持することができることを確認することができた。
【０１３６】
実施例２
《プラスチック製光学素子の作製》
実施例１に記載の樹脂成型品１〜５と同様の組成で、射出成形により図２〜図７に記載の構成からなるプラスチック製光学素子（対物レンズ）１〜５を作製した。
【０１３７】
《プラスチック製光学素子の評価》
上記作製した各プラスチック製光学素子を、図１に記載の構成からなる各光ピックアップ装置の光学素子として組み込んだ。次いで、各光ピックアップ装置を用いて、レーザーダイオードによる４０５ｎｍの波長の光を用いて、ＤＶＤへの記録及び再生を行なった。
【０１３８】
上記評価を行った結果、本発明のプラスチック製光学素子１〜３を用いた光ピックアップ装置は、長時間連続照射しても、いずれも変形等が認められず良好なピックアップ特性を示した。一方、比較のプラスチック製光学素子４、５は、その光学面がより微細（複雑）に形成されている構造を有するほど変形が生じ、ピックアップ特性の低下が認められた。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明のプラスチック製光学素子を適用した光ピックアップ装置の一例を示す全体側面図である。
【図２】本発明の光学素子の一例である対物レンズ１０の断側面図である。
【図３】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ａの断側面図である。
【図４】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ｂの断側面図である。
【図５】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ｃの断側面図である。
【図６】本発明の光学素子の他の一例である対物レンズ１０ｄの断側面図である。
【図７】本発明の光学素子の他の一例であるホログラム光学素子１０ｅ及び対物レンズ１０ｆの断側面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１ 光ピックアップ装置
２ 光源
３ コリメータレンズ
４ 光軸
５ 光情報記録媒体
６ 情報記録面
７ 偏光ビームスプリッタ
８ 検出器
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｆ 対物レンズ（プラスチック製光学素子、対物光学素子）
１１、１１ａ、１１ｄ、１２ｄ、２２ｂ 光学面
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 光路差付与構造
２１ 第１輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２１ａ、２１ｄ 回折輪帯
２１ｂ 輪帯状凹部
２２ 第２輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２３ 第３輪帯状レンズ面（輪帯状レンズ面）
２３ｂ 輪帯状凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、下記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含む樹脂組成物を成型してなることを特徴とするプラスチック製光学素子。
【化１】
〔式中、ｍ、ｎ及びｘ、ｙはそれぞれ共重合比を示し、０／１００≦ｍ／ｎ≦９５／５、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数であり、Ｒ1、Ｒ3はそれぞれ炭素原子数２〜２０の炭化水素群から選ばれる２価の基であり、Ｒ2、Ｒ5はそれぞれ水素原子、または炭素原子数１〜５の炭化水素基群から選ばれる１価の基であり、Ｒ4は水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、または極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基またはシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
【請求項２】
前記樹脂組成物が、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれる少なくとも１種の安定剤を含有することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製光学素子。
【請求項３】
温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されるメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、かつ少なくとも一方の光学面に所定の微細構造が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック製光学素子。
【請求項４】
集光機能を有する集光装置に用いられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子。
【請求項５】
前記樹脂組成物を用いて成型された、厚さ３ｍｍの成型体の波長４００ｎｍにおける光線透過率が、８５％以上であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック製光学素子。
【請求項６】
光情報記録媒体に対し、情報の再生または記録を行う光ピックアップ装置であって、
光を出射する光源と、該光源から出射された光の該光情報記録媒体への照射または該光情報記録媒体で反射される光の集光を行なう光学素子ユニットとを備え、
該光学素子ユニットは、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子を備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記光源は、波長３９０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下の光を出射することを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項１】
少なくとも下記一般式（１）で表される主鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体と、下記一般式（２）で表される側鎖に脂環式環状構造を有する炭化水素系重合体とを含む樹脂組成物を成型してなることを特徴とするプラスチック製光学素子。
【化１】
〔式中、ｍ、ｎ及びｘ、ｙはそれぞれ共重合比を示し、０／１００≦ｍ／ｎ≦９５／５、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数であり、Ｒ1、Ｒ3はそれぞれ炭素原子数２〜２０の炭化水素群から選ばれる２価の基であり、Ｒ2、Ｒ5はそれぞれ水素原子、または炭素原子数１〜５の炭化水素基群から選ばれる１価の基であり、Ｒ4は水素原子、鎖状炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、または極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基またはシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
【請求項２】
前記樹脂組成物が、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれる少なくとも１種の安定剤を含有することを特徴とする請求項１記載のプラスチック製光学素子。
【請求項３】
温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定されるメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、かつ少なくとも一方の光学面に所定の微細構造が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のプラスチック製光学素子。
【請求項４】
集光機能を有する集光装置に用いられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子。
【請求項５】
前記樹脂組成物を用いて成型された、厚さ３ｍｍの成型体の波長４００ｎｍにおける光線透過率が、８５％以上であることを特徴とする請求項４に記載のプラスチック製光学素子。
【請求項６】
光情報記録媒体に対し、情報の再生または記録を行う光ピックアップ装置であって、
光を出射する光源と、該光源から出射された光の該光情報記録媒体への照射または該光情報記録媒体で反射される光の集光を行なう光学素子ユニットとを備え、
該光学素子ユニットは、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラスチック製光学素子を備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記光源は、波長３９０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下の光を出射することを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２９４１５６（Ｐ２００６−２９４１５６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１５４２０（Ｐ２００５−１１５４２０）
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタオプト株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
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