光学素子用樹脂組成物、光学素子、集光装置及び光ピックアップ装置
【課題】光安定性を向上させるとともに、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用樹脂組成物、光学素子、集光装置及び光ピックアップ装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含む光学素子用樹脂組成物であって、
ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であることを特徴とする。
【解決手段】少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含む光学素子用樹脂組成物であって、
ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子用樹脂組成物、光学素子、集光装置及び光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体( 以下、媒体と略記 )に対して、情報の読み取りや記録を行うプレーヤー、レコーダー、ドライブといった記録機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置は、光源から発した所定波長の光を媒体に照射し、反射した光を受光素子で受光する光学素子ユニットを備えており、光学素子ユニットはこれらの光を媒体の反射層や受光素子で集光させるためのレンズ等の光学素子を有している。
【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）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う情報機器の開発が新たに行われている。
【特許文献１】特開２００２−１０５１３１号公報
【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付近の短波長の光を用いるため、特許文献１に記載の光学素子等では、その光照射を受けた場合、当該光学素子自身の白濁や屈析率の変動、光学面の変形など光学特性（光安定性）が低下し、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、光安定性を向上させるとともに、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用樹脂組成物、光学素子、集光装置及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の光学素子用樹脂組成物は、
少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含む光学素子用樹脂組成物であって、
ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光学素子用樹脂組成物において、
前記脂環式炭化水素系重合体が、下記式(１)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式(２)及び／又は下記式（３）及び／又は下記式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満であることを特徴とする。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
〔式（１）中、Ｘは脂環式炭化水素基であり、式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に水素原子、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、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の光学素子用樹脂組成物において、
前記脂環式炭化水素系重合体が、炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記式（５）で表される脂環式炭化水素とを共重合させて得られることを特徴とする。
【化５】
〔式（５）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数であり、Ｒ14〜Ｒ33は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基であり、Ｒ30〜Ｒ33は互いに結合して単環又は多環を形成していてもよく、かっこの単環又は多環が二重結合を有していてもよく、またＲ30とＲ31とで、又はＲ32とＲ33とでアルキリデン基を形成していてもよい。〕
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物において、
ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた少なくとも１種の安定剤を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物において、
温度２６０℃、荷重２．１６kgの条件で測定される前記光学素子用樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物を成形して得られた光学素子であって、
厚さ３ｍｍで、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。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光学素子において、
少なくとも１つの光学面に所定の光路差付与構造を設けることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、
集光機能を有する集光装置であって、
請求項６又は請求項７に記載の光学素子を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、
光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又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、
前記光源から出射された光の前記光情報記録媒体への照射及び／又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素子ユニットとを備え、
前記光学素子ユニットは、請求項６又は請求項７に記載の光学素子を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、
前記光源は波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を出射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、光学素子用樹脂組成物のラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であり、この樹脂組成物はラジカル数が低い状態にある。したがって、この樹脂組成物では、ラジカルが存在することで派生する影響を低減させることができ光照射に対する安定化効果を向上させることができる。例えば４００ｎｍ付近の短波長の光が継続的に照射されても、白濁や屈折率の変動、光学面の変形を抑えることができる。つまり、光安定性を向上させるとともに、当該特性を長時間に亘って維持することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、及びイオウ系安定剤の中から適宜選択して添加することにより、光学素子用樹脂組成物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】
請求項５に記載の発明によれば、温度２６０℃、荷重２．１６kgの条件で測定される光学素子用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、溶融した当該樹脂組成物を用いて光学素子を成形する場合に、当該樹脂組成物に適度な流動性を具備させ、射出成形等の成形法に適した状態にすることが可能である。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、光学素子用樹脂組成物を用いて厚さ３ｍｍに成形された光学素子では、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素子に白濁、屈折率の変動や変形等が生じるのを抑えることができる。これにより、波長４００ｎｍ付近における当該素子の光線透過率を８５％以上とすることができる。
従って、光学素子は、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好適に用いることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、光学素子には、少なくとも１つの光学面に所定の光路差付与構造が設けられており、例えば、射出成形等により光学素子を成形する場合に、溶融した光学素子用樹脂組成物が光路差付与構造に対応する部分の先端まで到達することができ、高い精度で形成された光路差付与構造を具備させることが可能となる。
さらに、光学素子では、光学素子用樹脂組成物が有する高い形状安定性により、光路差付与構造に生じる変形を抑制することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、集光機能を有する集光装置に光学素子を用いても、当該光学素子は高い形状安定性を有しているので、光学素子の光学特性を低下させるといったことがなくなる。即ち、光学素子に対して集光により高いエネルギーが付与されても、当該光学素子の有する高い形状安定性によって、光学素子の変形を長時間に亘って抑制することが可能となり、光学素子の光学特性の低下を防止することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、光学素子の製造に用いられる光学素子用樹脂組成物中に含まれるラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であり、この樹脂組成物を用いて製造された光学素子では、光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光を継続的に照射されても、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、信頼性の高い光ピックアップ装置を得ることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によれば、光源から出射される光の波長は３９０ｎｍ〜４２０ｎｍである。即ち、例えばＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した３９０〜４２０ｎｍという範囲の光を透過する場合でも、本発明における光学素子用樹脂組成物中に含まれるラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であるため、白濁や、屈折率の変動といった光学素子の劣化を防止することができる。これにより、光学素子の寿命を延ばして、信頼性の高い光ピックアップ装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
本発明に係る光学素子用樹脂組成物は、少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含んでいるとともに、ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下である。
【００２７】
ここで、ラジカル数がこの範囲内である光学素子用樹脂組成物では、熱や光といったストレスに対し、樹脂の劣化の原因となるラジカル量が低減されている為にラジカルによる連鎖的反応が起こりにくく、樹脂の酸化や架橋、主鎖の切断といった劣化反応が抑制されることで、白濁や、屈折率の変動といった当該樹脂組成物の劣化を防止することができる。光学素子用樹脂組成物中のラジカル数を上記範囲に制御する方法としては特に限定されるものではないが、例えば、重合体の重合条件を最適化してラジカル性の副反応物の生成を抑制したり、重合反応時の重合性モノマー溶液中の酸素濃度を予め低減させておき、反応性の高いペルオキシラジカルの生成を抑制する方法などが挙げられる。
【００２８】
（脂環式炭化水素系共重合体）
本発明において好ましい脂環式炭化水素系共重合体は、脂環式構造を有する繰り返し単位が、下記一般式(１)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式(２)及び／又は下記式（３）及び／又は下記式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である。
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に水素原子、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、エステル基、シアノ基、アミノ基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等を表す。具体的に、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子を挙げることができ、極性基で置換された鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のハロゲン化アルキル基が挙げられる。鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子数１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のアルキル基：炭素原子数２〜２０、好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜６のアルケニル基が挙げられる。
【００２９】
上記式（１）中のＸは、脂環式炭化水素基を表し、それを構成する炭素数は、通常４個〜２０個、好ましくは４個〜１０個、より好ましくは５個〜７個である。脂環式構造を構成する炭素数をこの範囲にすることで複屈折を低減することができる。また、脂環式構造は単環構造に限らず、例えばノルボルナン環などの多環構造のものでも良い。
【００３０】
脂環式炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有してもよいが、その含有量は、全炭素−炭素結合の１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。脂環式炭化水素基の炭素−炭素不飽和結合をこの範囲とすることで、透明性、耐熱性が向上する。また、脂環式炭化水素基を構成する炭素には、水素原子、炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等が結合していてもよく、中でも水素原子又は炭素原子数１〜６個の鎖状炭化水素基が耐熱性、低吸水性の点で好ましい。
【００３１】
また、上記式（３）は、主鎖中に炭素−炭素不飽和結合を有しており、上記式（４）は主鎖中に炭素−炭素飽和結合を有しているが、透明性、耐熱性を強く要求される場合、不飽和結合の含有率は、主鎖を構成する全炭素−炭素間結合の、通常１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。
【００３２】
本発明においては、脂環式炭化水素系共重合体中の、一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、一般式（２）及び／又は一般式（３）及び／又は一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）との合計含有量は、重量基準で、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。合計含有量を上記範囲にすることで、低複屈折性、耐熱性、低吸水性、機械強度が高度にバランスされる。
【００３３】
上記脂環式炭化水素系共重合体を製造する製造方法としては、（１）芳香族ビニル系化合物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する方法、（２）脂環式ビニル系化合物と共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、必要に応じて水素化する方法等が挙げられる。
【００３４】
水素化前の共重合体の分子量は、ＧＰＣにより測定されるポリスチレン（またはポリイソプレン）換算重量平均分子量（Ｍｗ）で、１，０００〜１，０００，０００、好ましくは５，０００〜５００，０００、より好ましくは１０，０００〜３００，０００の範囲である。共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が過度に小さいと、それから得られる脂環式炭化水素系共重合体の成形物の強度特性に劣り、逆に過度に大きいと水素化反応性に劣る。
【００３５】
上記（１）の方法において使用する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。
【００３６】
上記（２）の方法において使用する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。
【００３７】
これらの芳香族ビニル系化合物及び脂環式ビニル系化合物は、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。
【００３８】
共重合可能なその他のモノマーとしては、格別な限定はないが、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。
【００３９】
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。
【００４０】
鎖状共役ジエンは、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。これらの鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンは、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。
これらの鎖状ビニル系化合物は、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。
【００４１】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特別な制約はないが、重合操作、後工程での水素化反応の容易さ、及び最終的に得られる炭化水素系共重合体の機械的強度を考えると、アニオン重合法が好ましい。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
不均一系触媒は、金属または金属化合物のままで、又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重量％、好ましくは０．０５〜６０重量％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。
【００４７】
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、重量基準にて、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。
【００４８】
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。
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。
【００４９】
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ていない。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。
【００５０】
次に、本発明において好ましい、もう一つの脂環式炭化水素系共重合体について説明する。本発明に用いられる他の脂環式炭化水素系共重合体としては、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと、式（５）で表される環状オレフィンとを共重合させて得られる脂環式構造を有するものである。
【００５１】
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−エンなどの炭素原子数が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。これらのなかでは、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。このような直鎖状又は分岐状のα−オレフィンは、１種単独で又は２種以上組合わせて用いることができる。
【００５２】
また、共重合に用いられる環状オレフィンとしては、下記式（５）で表される。
【化１０】
上記式（５）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数である。Ｒ14〜Ｒ33は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又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、臭素原子又はヨウ素原子である。
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、ドデシル基およ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。さらに上記式（５）において、Ｒ30〜Ｒ33がそれぞれ結合して（互いに共同して）単環又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又は多環は二重結合を有していてもよい。
【００５３】
上記の式（５）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、
【化１１】
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。）およ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。
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。
【００５４】
さら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。
【００５５】
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、
【化１２】
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。）、およびこれに炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００５６】
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。
【００５７】
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およ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、チタン又はハフニウムがあげられ、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、アラルキル基等があげられる。また、有機アルミニウムオキシ化合物およ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。
【００５８】
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−オレフィンおよび環状オレフィンの組成比は、13Ｃ−ＮＭＲによって測定される。
【００５９】
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、さらには、７０〜２１０℃であることが好ましい。
【００６０】
（配合剤）
本発明の光学素子用樹脂組成物では、必要に応じて、上記脂環式炭化水素系共重合体に各種安定剤、界面活性剤、可塑剤などの配合剤を配合することができる。これら配合剤は単独で、あるいは２種以上混合して用いることができ、その配合量は本発明の目的を損ねない範囲で適宜選択される。
【００６１】
（安定剤）
本発明の光学素子用樹脂組成物では、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた１種以上の安定剤を添加させることが可能である。これら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。
【００６２】
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。
【００６３】
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）プロピオンアミド等が挙げられる。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
これらの安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、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。
【００６７】
（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、光学素子用樹脂組成物の白濁を防止する。
【００６８】
界面活性剤の親水基としては、具体的にヒドロキシ基、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れる。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。
【００６９】
このような界面活性剤としては、より具体的にはたとえば、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又はアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００７０】
界面活性剤は、脂環式炭化水素系重合体１００重量部に対して０．０１〜１０重量部添加される。界面活性剤の添加量が０．０１重量部を下回る場合、温度、湿度の変動に伴う成形物の白濁を効果的に抑えることができない。一方、添加量が１０重量部を超える場合、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重量部に対して０．０５〜５重量部とすることが好ましく、０．３〜３重量部とすることがさらに好ましい。
【００７１】
（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。
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。
【００７２】
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。
【００７３】
本発明においては、前述の配合剤の他に、環状オレフィン系重合体にさらに他の樹脂を配合することもできる。配合される他の樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲内で添加される。
【００７４】
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。
（１）１個又は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−エンおよ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。
（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
（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、又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。
（４）不飽和アルコールおよびアミン、又は不飽和アルコールのアシル誘導体又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、又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。
（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又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。
（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。
（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）ポリウレタンおよび尿素樹脂
（１１）ジアミンおよびジカルボン酸および／又はアミノカルボン酸、又は相応するラクタムから誘導されたポリアミドおよびコポリアミドで、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。
（１２）ジカルボン酸およびジアルコールおよび／又はオキシカルボン酸、又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。
（１３）アルデヒドとフェノール、尿素又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。
（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。
（１５）飽和およ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。
（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たと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。
（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、イソブチレン又はイソブチレン・共役ジエンからなる軟質重合体又は共重合体等が挙げられる。
【００７５】
前述した光学素子用樹脂組成物を成形する際には、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を混合すればよい。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、各成分を同時に混合するなど、各成分が十分に分散される方法であればよく、それ自体公知の方法が適用できる。例えばミキサー、二軸混錬機、ロール、ブラベンダー、押出機などで樹脂を溶融状態で混練する方法、適当な溶剤に溶解して分散させ凝固する方法などが挙げられる。二軸混練機を用いる場合、混錬後に通常は溶融状態で棒状に押し出し、ストランドカッターで適当な長さに切り、ペレット化した成形材料として用いられることが多い。
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＜ＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）＜６０の範囲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、さらに好ましくは４０＜ＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）＜６０である。
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。
【００７６】
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を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らせることができるので、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。
【００７７】
（光学素子）
本発明に係る光学素子は、前述の光学素子用樹脂組成物を成形して得られるものである。成形方法としては、格別な制限されるものはないが、低複屈折性、機械強度、寸法精度等の特性に優れた光学素子を得る為には溶融成形が好ましい。溶融成形法としては、例えばプレス成形、押し出し成形、射出成形等が挙げられるが、射出成形が成形性、生産性の観点から好ましい。成形条件は使用目的、又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樹脂温度は、通常１５０〜４００℃、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃の範囲で適宜選択される。樹脂温度が過度に低いと流動性が悪化し、成形品にヒケやひずみを生じ、樹脂温度が過度に高いと樹脂の熱分解によるシルバーストリークが発生したり、光学素子が黄変するなどの成形不良が発生するおそれがある。
【００７８】
本発明に係る光学素子は、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、チューブ状、繊維状、フィルムまたはシート形状など種々の形態で使用することができ、また、低複屈折性、透明性、機械強度、耐熱性、低吸水性に優れたものである。
【００７９】
光学素子の具体例としては、以下のものが挙げられる。光学レンズや光学プリズムとしては、カメラの撮像系レンズ；顕微鏡、内視鏡、望遠鏡レンズなどのレンズ；眼鏡レンズなどの全光線透過型レンズ；ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などの光ディスクのピックアップレンズ；レーザビームプリンターのｆθレンズ、センサー用レンズなどのレーザ走査系レンズ；カメラのファインダー系のプリズムレンズなどが挙げられる。光ディスク用途としては、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などが挙げられる。その他の光学用途としては、液晶ディスプレイなどの導光板；偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルムなどの光学フィルム；光拡散板；光カード；液晶表示素子基板などが挙げられる。
これらの中でも、光学素子は集光機能を有する集光装置へ好ましく適用され、特に、低複屈折性が要求される光ピックアップ装置を構成する光学系レンズやレーザ走査系レンズとして好適であり、光ピックアップ装置の光学系レンズに最も好適である。
【００８０】
光ピックアップ装置の光学系レンズとしては、例えば、対物レンズ、対物レンズユニット、カップリングレンズ（コリメータ）、ビームエキスパンダ、ビームシェイパ、補正板等として使用することができる。
【００８１】
対物レンズユニットは、複数の単玉光学レンズを光軸方向に一体に組み合わせて構成してなるレンズ群であり、本発明の光学素子は、前記複数の単玉光学レンズのうち、少なくとも一つの単玉光学レンズとして使用することが好ましい。
【００８２】
（光ピックアップ装置）
次に、本発明に係る光学素子を適用した集光装置が組み込まれた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。
【００８３】
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、記録を行う装置である。
【００８４】
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、後述する光路差付与構造を有する対物レンズ（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。
【００８５】
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。ここで、コリメータレンズ３、対物レンズ（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ものである。
【００８６】
本発明に係る対物レンズ１０は、光路差付与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を有している。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
こうして形成された光路差付与構造２０の作用により、対物レンズ１０は現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤといった複数種の光情報記録媒体５に対して、光源２で出射した光の情報記録面６への集光と、情報記録面６で反射した光の検出器８へ向けての集光を高い信頼性で行うことができる。また、対物レンズ１０をなす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。
【００９２】
また、環状オレフィン樹脂は酸化防止剤を含んでいるので、次世代ＤＶＤの情報を再生、記録するための４０５ｎｍという光を透過する場合でも、白濁や屈折率の変動がほとんど生じない。よって、光ピックアップ装置１を長期間にわたり、高いピックアップ特性で作動させることができる。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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）。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
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、記録を行うこととしてもよい。光ピックアップ装置１で情報の再生、記録を行う光情報記録媒体５の組み合わせは設計事項であり、適宜設定される。
【実施例】
【００９９】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１００】
（実施例１）
ステンレス製オートクレーブに乾燥シクロヘキサン１０００質量部、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。）２００質量部を入れ、これに４０ｍｌ／分の流速で１時間窒素流通した。この重合性モノマー溶液について、２５℃での液中酸素濃度を液中酸素濃度計（東興化学研究所製 ＴＯＸ−９０）で測定したところ、酸素濃度は１．４ｐｐｍであった。次に、オートクレーブ内部をエチレンガスで置換した後、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、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た。この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、共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて樹脂を得た。
次に、得られた樹脂１００質量部、テトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレート０．２質量部、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ第三ブチルフェニル）−２−エチルヘキシルホスファイト０．０５質量部、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質量部なる組成比で、ニ軸混練機（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。このペレット中のラジカル数について、ESR装置（日本電子社製；JES-FA200）を用いて測定したところ、１０12スピン／ｇであった。
得られたペレットを、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、樹脂基体が、Φ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍである成形板１（光学素子に相当するもの）を得た。
【０１０１】
（実施例２）
実施例１において、ヒンダードアミン系化合物であるテトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレートを添加しない以外は同様の操作を行い、成型板２を得た。なお、成形前のペレット中のラジカル数は、１０13スピン／ｇであった。
【０１０２】
（実施例３）
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、およびジブチルエーテル０．３８質量部を仕込み、これに４０ｍｌ／分の流速で１時間窒素流通した。この重合性モノマー溶液について、２５℃での液中酸素濃度を液中酸素濃度計（東興化学研究所製；ＴＯＸ−９０）で測定したところ、酸素濃度は１．６ｐｐｍであった。この重合性モノマー溶液に、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、イソプレン１２質量部とからなる混合モノマーを添加し、さらに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。
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、さら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った。
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を得た。
次に、得られた樹脂１００質量部、テトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレート０．２質量部、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ第三ブチルフェニル）−２−エチルヘキシルホスファイト０．０５質量部、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質量部なる組成比で、ニ軸混練機（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。このペレット中のラジカル数について、ESR装置（日本電子社製；JES-FA200）を用いて測定したところ、１０11スピン／ｇであった。
得られたペレットを、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、樹脂基体が、Φ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍである成形板３（光学素子に相当するもの）を得た。
【０１０３】
（実施例４）
実施例３において、ヒンダードアミン系化合物であるテトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレートを添加しない以外は同様の操作を行い、成型板４を得た。成形前のペレット中のラジカル数は５×１０13スピン／ｇであった。
【０１０４】
（比較例１）
実施例１において、重合性モノマー溶液に窒素流通を実施しない以外は同様の操作にて成形板５を得た。成形前のペレット中のラジカル数は１０15スピン／ｇであった。
【０１０５】
（比較例２）
実施例３において、重合性モノマー溶液に窒素流通を実施しない以外は同様の操作にて成形板６を得た。成形前のペレット中のラジカル数は５×１０16スピン／ｇであった。
【０１０６】
次に、実施例１〜実施例４、及び比較例１、２にて得られた成型板について、以下の方法にて溶融特性（メルトインデックス）及び光学特性（光線透過率及び光耐久性）を評価した。
【０１０７】
（メルトインデックスの測定）
各成形板について、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。結果を、表１に示す。
【表１】
【０１０８】
（光線透過率の測定）
各成形板について、波長４００ｎｍによる光線透過率を測定した。結果を、表１に示す。
その結果、実施例１〜実施例４、比較例１、比較例２の各成形板とも光線透過率が９０％以上で、高い透過率を示した。
【０１０９】
（光耐久性の評価）
９０℃、５５％ＲＨの恒温恒湿槽内で、図１に記載の光ピックアップ装置を用い、各成型板上に光源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、そのレーザ照射箇所を目視観察し、下記の基準に従って、（１）白濁による透明性（着色度）、（２）形状安定性について評価した。結果を、表１に示す。
（１）着色度；
◎：連続照射後、レーザ照射箇所に白濁は全く認められない。
○：連続照射後、レーザ照射箇所に極僅か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、レーザ照射箇所に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、レーザ照射箇所に白濁現象が認められ、実用上問題がある。
（２）形状安定性；
◎：連続照射後、レーザ照射箇所に変形は全く認められない。
○：連続照射後、レーザ照射箇所に極僅か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、レーザ照射箇所に僅かに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、レーザ照射箇所に変形が認められ、実用上問題がある。
【０１１０】
表１に示すように、実施例１〜実施例４にて製造された成形板では、短波長の光を長時間連続照射しても着色や白濁を生じず、更に、変形が生じず高い形状安定性を維持することができた。
【０１１１】
（実施例５）
実施例１において、ペレットを射出成形して、成形板１を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ１を得た。
【０１１２】
（実施例６）
実施例２において、ペレットを射出成形して、成形板２を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ２を得た。
【０１１３】
（実施例７）
実施例３において、ペレットを射出成形して、成形板３を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ３を得た。
【０１１４】
（実施例８）
実施例４において、ペレットを射出成形して、成形板４を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ４を得た。
【０１１５】
（実施例９〜実施例１３）
実施例５において、ペレットを射出成形して、対物レンズ１を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１６】
（実施例１４〜実施例１８）
実施例６において、ペレットを射出成形して、対物レンズ２を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１７】
（実施例１９〜実施例２３）
実施例７において、ペレットを射出成形して、対物レンズ３を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１８】
（実施例２４〜実施例２８）
実施例８において、ペレットを射出成形して、対物レンズ４を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１９】
（比較例３）
比較例１において、ペレットを射出成形して、成形板５を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ５を得た。
【０１２０】
（比較例４）
比較例２において、ペレットを射出成形して、成形板６を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ６を得た。
【０１２１】
（比較例５〜比較例９）
比較例３において、ペレットを射出成形して、対物レンズ５を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１２２】
（比較例１０〜比較例１４）
比較例４において、ペレットを射出成形して、対物レンズ６を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１２３】
次に、実施例５〜実施例２８及び比較例３〜比較例１４にて得られた対物レンズについて、以下の方法にてピックアップ特性を評価した。
【０１２４】
（ピックアップ特性の評価）
実施例５〜実施例２８、比較例３〜比較例１４にて作製された対物レンズの物性変化について、上記（光耐久性の評価）と同様に評価し、この対物レンズを用いて、当該レンズがそれぞれ取り付けられた図１に記載の構成の光ピックアップ装置をそれぞれ作製した。次いで、各光ピックアップ装置を用いて、レーザーダイオードによる４０５ｎｍの波長の光を用いて、ＤＶＤへの記録及び再生を行い、その際のピックアップ特性について評価した。結果を、表２に示す。
（１）ピックアップ特性；
ピックアップ特性の評価は、読み取りエラーが発生するレーザ照射時間をもとに評価されるものであり、読み取りエラーが発生するレーザ照射時間については下記の基準に従って行うものとする。
○：レーザの連続照射、２５０時間以上でも読み取りエラーの発生はない。
△：レーザの連続照射、２００時間以上、２５０時間未満で読み取りエラーが発生する。
×：レーザの連続照射、２００時間未満で読み取りエラーが発生する。
【表２】
【０１２５】
ピックアップ特性の評価に際し、得られた対物レンズについてその物性変化を調べたところ、対応する成形板と同様の結果が得られることが確認された。そして、この対物レンズを用いてピックアップ装置を作製すると、実施例５〜実施例２８の対物レンズを用いた光ピックアップ装置では、レーザの連続照射が２５０時間以上であっても読み取りエラーの発生がないものであり、良好なピックアップ特性を示した。一方、比較例３〜比較例１４の対物レンズを用いた光ピックアップ装置では、レーザの連続照射が２００時間未満であっても読み取りエラーが発生するものであり、ピックアップ特性の低下が見られた。また、この光ピックアップ装置では、その光学面の構造（光路差付与構造）がより微細（複雑）に形成されているものほど素子自体に変形が生じていることが観察された。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置１の概略を示す側面図である。
【図２】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図３】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図４】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図５】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図６】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図７】本発明に係るホログラム光学素子及び対物レンズの断側面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
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（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、光学素子用樹脂組成物、光学素子、集光装置及び光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯ、ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体( 以下、媒体と略記 )に対して、情報の読み取りや記録を行うプレーヤー、レコーダー、ドライブといった記録機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置は、光源から発した所定波長の光を媒体に照射し、反射した光を受光素子で受光する光学素子ユニットを備えており、光学素子ユニットはこれらの光を媒体の反射層や受光素子で集光させるためのレンズ等の光学素子を有している。
【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）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う情報機器の開発が新たに行われている。
【特許文献１】特開２００２−１０５１３１号公報
【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付近の短波長の光を用いるため、特許文献１に記載の光学素子等では、その光照射を受けた場合、当該光学素子自身の白濁や屈析率の変動、光学面の変形など光学特性（光安定性）が低下し、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、光安定性を向上させるとともに、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用樹脂組成物、光学素子、集光装置及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の光学素子用樹脂組成物は、
少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含む光学素子用樹脂組成物であって、
ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の光学素子用樹脂組成物において、
前記脂環式炭化水素系重合体が、下記式(１)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式(２)及び／又は下記式（３）及び／又は下記式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満であることを特徴とする。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
〔式（１）中、Ｘは脂環式炭化水素基であり、式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に水素原子、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、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の光学素子用樹脂組成物において、
前記脂環式炭化水素系重合体が、炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記式（５）で表される脂環式炭化水素とを共重合させて得られることを特徴とする。
【化５】
〔式（５）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数であり、Ｒ14〜Ｒ33は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基であり、Ｒ30〜Ｒ33は互いに結合して単環又は多環を形成していてもよく、かっこの単環又は多環が二重結合を有していてもよく、またＲ30とＲ31とで、又はＲ32とＲ33とでアルキリデン基を形成していてもよい。〕
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物において、
ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた少なくとも１種の安定剤を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物において、
温度２６０℃、荷重２．１６kgの条件で測定される前記光学素子用樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物を成形して得られた光学素子であって、
厚さ３ｍｍで、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。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光学素子において、
少なくとも１つの光学面に所定の光路差付与構造を設けることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、
集光機能を有する集光装置であって、
請求項６又は請求項７に記載の光学素子を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、
光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又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、
前記光源から出射された光の前記光情報記録媒体への照射及び／又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素子ユニットとを備え、
前記光学素子ユニットは、請求項６又は請求項７に記載の光学素子を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、
前記光源は波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を出射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、光学素子用樹脂組成物のラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であり、この樹脂組成物はラジカル数が低い状態にある。したがって、この樹脂組成物では、ラジカルが存在することで派生する影響を低減させることができ光照射に対する安定化効果を向上させることができる。例えば４００ｎｍ付近の短波長の光が継続的に照射されても、白濁や屈折率の変動、光学面の変形を抑えることができる。つまり、光安定性を向上させるとともに、当該特性を長時間に亘って維持することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、及びイオウ系安定剤の中から適宜選択して添加することにより、光学素子用樹脂組成物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】
請求項５に記載の発明によれば、温度２６０℃、荷重２．１６kgの条件で測定される光学素子用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、溶融した当該樹脂組成物を用いて光学素子を成形する場合に、当該樹脂組成物に適度な流動性を具備させ、射出成形等の成形法に適した状態にすることが可能である。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、光学素子用樹脂組成物を用いて厚さ３ｍｍに成形された光学素子では、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素子に白濁、屈折率の変動や変形等が生じるのを抑えることができる。これにより、波長４００ｎｍ付近における当該素子の光線透過率を８５％以上とすることができる。
従って、光学素子は、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好適に用いることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、光学素子には、少なくとも１つの光学面に所定の光路差付与構造が設けられており、例えば、射出成形等により光学素子を成形する場合に、溶融した光学素子用樹脂組成物が光路差付与構造に対応する部分の先端まで到達することができ、高い精度で形成された光路差付与構造を具備させることが可能となる。
さらに、光学素子では、光学素子用樹脂組成物が有する高い形状安定性により、光路差付与構造に生じる変形を抑制することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、集光機能を有する集光装置に光学素子を用いても、当該光学素子は高い形状安定性を有しているので、光学素子の光学特性を低下させるといったことがなくなる。即ち、光学素子に対して集光により高いエネルギーが付与されても、当該光学素子の有する高い形状安定性によって、光学素子の変形を長時間に亘って抑制することが可能となり、光学素子の光学特性の低下を防止することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、光学素子の製造に用いられる光学素子用樹脂組成物中に含まれるラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であり、この樹脂組成物を用いて製造された光学素子では、光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光を継続的に照射されても、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、信頼性の高い光ピックアップ装置を得ることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によれば、光源から出射される光の波長は３９０ｎｍ〜４２０ｎｍである。即ち、例えばＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対応した３９０〜４２０ｎｍという範囲の光を透過する場合でも、本発明における光学素子用樹脂組成物中に含まれるラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であるため、白濁や、屈折率の変動といった光学素子の劣化を防止することができる。これにより、光学素子の寿命を延ばして、信頼性の高い光ピックアップ装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
本発明に係る光学素子用樹脂組成物は、少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含んでいるとともに、ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下である。
【００２７】
ここで、ラジカル数がこの範囲内である光学素子用樹脂組成物では、熱や光といったストレスに対し、樹脂の劣化の原因となるラジカル量が低減されている為にラジカルによる連鎖的反応が起こりにくく、樹脂の酸化や架橋、主鎖の切断といった劣化反応が抑制されることで、白濁や、屈折率の変動といった当該樹脂組成物の劣化を防止することができる。光学素子用樹脂組成物中のラジカル数を上記範囲に制御する方法としては特に限定されるものではないが、例えば、重合体の重合条件を最適化してラジカル性の副反応物の生成を抑制したり、重合反応時の重合性モノマー溶液中の酸素濃度を予め低減させておき、反応性の高いペルオキシラジカルの生成を抑制する方法などが挙げられる。
【００２８】
（脂環式炭化水素系共重合体）
本発明において好ましい脂環式炭化水素系共重合体は、脂環式構造を有する繰り返し単位が、下記一般式(１)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式(２)及び／又は下記式（３）及び／又は下記式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満である。
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に水素原子、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、エステル基、シアノ基、アミノ基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等を表す。具体的に、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子を挙げることができ、極性基で置換された鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のハロゲン化アルキル基が挙げられる。鎖状炭化水素基としては、例えば炭素原子数１〜２０、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６のアルキル基：炭素原子数２〜２０、好ましくは２〜１０、より好ましくは２〜６のアルケニル基が挙げられる。
【００２９】
上記式（１）中のＸは、脂環式炭化水素基を表し、それを構成する炭素数は、通常４個〜２０個、好ましくは４個〜１０個、より好ましくは５個〜７個である。脂環式構造を構成する炭素数をこの範囲にすることで複屈折を低減することができる。また、脂環式構造は単環構造に限らず、例えばノルボルナン環などの多環構造のものでも良い。
【００３０】
脂環式炭化水素基は、炭素−炭素不飽和結合を有してもよいが、その含有量は、全炭素−炭素結合の１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。脂環式炭化水素基の炭素−炭素不飽和結合をこの範囲とすることで、透明性、耐熱性が向上する。また、脂環式炭化水素基を構成する炭素には、水素原子、炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基等が結合していてもよく、中でも水素原子又は炭素原子数１〜６個の鎖状炭化水素基が耐熱性、低吸水性の点で好ましい。
【００３１】
また、上記式（３）は、主鎖中に炭素−炭素不飽和結合を有しており、上記式（４）は主鎖中に炭素−炭素飽和結合を有しているが、透明性、耐熱性を強く要求される場合、不飽和結合の含有率は、主鎖を構成する全炭素−炭素間結合の、通常１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは３％以下である。
【００３２】
本発明においては、脂環式炭化水素系共重合体中の、一般式（１）で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、一般式（２）及び／又は一般式（３）及び／又は一般式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）との合計含有量は、重量基準で、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。合計含有量を上記範囲にすることで、低複屈折性、耐熱性、低吸水性、機械強度が高度にバランスされる。
【００３３】
上記脂環式炭化水素系共重合体を製造する製造方法としては、（１）芳香族ビニル系化合物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する方法、（２）脂環式ビニル系化合物と共重合可能なその他のモノマーとを共重合し、必要に応じて水素化する方法等が挙げられる。
【００３４】
水素化前の共重合体の分子量は、ＧＰＣにより測定されるポリスチレン（またはポリイソプレン）換算重量平均分子量（Ｍｗ）で、１，０００〜１，０００，０００、好ましくは５，０００〜５００，０００、より好ましくは１０，０００〜３００，０００の範囲である。共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）が過度に小さいと、それから得られる脂環式炭化水素系共重合体の成形物の強度特性に劣り、逆に過度に大きいと水素化反応性に劣る。
【００３５】
上記（１）の方法において使用する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。
【００３６】
上記（２）の方法において使用する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。
【００３７】
これらの芳香族ビニル系化合物及び脂環式ビニル系化合物は、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。
【００３８】
共重合可能なその他のモノマーとしては、格別な限定はないが、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。
【００３９】
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。
【００４０】
鎖状共役ジエンは、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。これらの鎖状ビニル化合物及び鎖状共役ジエンは、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。
これらの鎖状ビニル系化合物は、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。
【００４１】
重合反応は、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等、特別な制約はないが、重合操作、後工程での水素化反応の容易さ、及び最終的に得られる炭化水素系共重合体の機械的強度を考えると、アニオン重合法が好ましい。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
不均一系触媒は、金属または金属化合物のままで、又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重量％、好ましくは０．０５〜６０重量％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。
【００４７】
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、重量基準にて、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。
【００４８】
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。
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。
【００４９】
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ていない。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。
【００５０】
次に、本発明において好ましい、もう一つの脂環式炭化水素系共重合体について説明する。本発明に用いられる他の脂環式炭化水素系共重合体としては、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと、式（５）で表される環状オレフィンとを共重合させて得られる脂環式構造を有するものである。
【００５１】
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−エンなどの炭素原子数が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。これらのなかでは、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。このような直鎖状又は分岐状のα−オレフィンは、１種単独で又は２種以上組合わせて用いることができる。
【００５２】
また、共重合に用いられる環状オレフィンとしては、下記式（５）で表される。
【化１０】
上記式（５）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数である。Ｒ14〜Ｒ33は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又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、臭素原子又はヨウ素原子である。
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、ドデシル基およ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。さらに上記式（５）において、Ｒ30〜Ｒ33がそれぞれ結合して（互いに共同して）単環又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又は多環は二重結合を有していてもよい。
【００５３】
上記の式（５）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、
【化１１】
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。）およ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。
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。
【００５４】
さら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。
【００５５】
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、
【化１２】
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。）、およびこれに炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。
【００５６】
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。
【００５７】
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およ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、チタン又はハフニウムがあげられ、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、アラルキル基等があげられる。また、有機アルミニウムオキシ化合物およ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。
【００５８】
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−オレフィンおよび環状オレフィンの組成比は、13Ｃ−ＮＭＲによって測定される。
【００５９】
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、さらには、７０〜２１０℃であることが好ましい。
【００６０】
（配合剤）
本発明の光学素子用樹脂組成物では、必要に応じて、上記脂環式炭化水素系共重合体に各種安定剤、界面活性剤、可塑剤などの配合剤を配合することができる。これら配合剤は単独で、あるいは２種以上混合して用いることができ、その配合量は本発明の目的を損ねない範囲で適宜選択される。
【００６１】
（安定剤）
本発明の光学素子用樹脂組成物では、ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた１種以上の安定剤を添加させることが可能である。これら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。
【００６２】
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。
【００６３】
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）プロピオンアミド等が挙げられる。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
これらの安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、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。
【００６７】
（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、光学素子用樹脂組成物の白濁を防止する。
【００６８】
界面活性剤の親水基としては、具体的にヒドロキシ基、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れる。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。
【００６９】
このような界面活性剤としては、より具体的にはたとえば、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又はアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００７０】
界面活性剤は、脂環式炭化水素系重合体１００重量部に対して０．０１〜１０重量部添加される。界面活性剤の添加量が０．０１重量部を下回る場合、温度、湿度の変動に伴う成形物の白濁を効果的に抑えることができない。一方、添加量が１０重量部を超える場合、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重量部に対して０．０５〜５重量部とすることが好ましく、０．３〜３重量部とすることがさらに好ましい。
【００７１】
（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。
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。
【００７２】
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。
【００７３】
本発明においては、前述の配合剤の他に、環状オレフィン系重合体にさらに他の樹脂を配合することもできる。配合される他の樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲内で添加される。
【００７４】
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。
（１）１個又は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−エンおよ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。
（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
（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、又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。
（４）不飽和アルコールおよびアミン、又は不飽和アルコールのアシル誘導体又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、又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。
（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又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。
（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。
（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）ポリウレタンおよび尿素樹脂
（１１）ジアミンおよびジカルボン酸および／又はアミノカルボン酸、又は相応するラクタムから誘導されたポリアミドおよびコポリアミドで、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。
（１２）ジカルボン酸およびジアルコールおよび／又はオキシカルボン酸、又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。
（１３）アルデヒドとフェノール、尿素又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。
（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。
（１５）飽和およ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。
（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たと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。
（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、イソブチレン又はイソブチレン・共役ジエンからなる軟質重合体又は共重合体等が挙げられる。
【００７５】
前述した光学素子用樹脂組成物を成形する際には、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を混合すればよい。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、各成分を同時に混合するなど、各成分が十分に分散される方法であればよく、それ自体公知の方法が適用できる。例えばミキサー、二軸混錬機、ロール、ブラベンダー、押出機などで樹脂を溶融状態で混練する方法、適当な溶剤に溶解して分散させ凝固する方法などが挙げられる。二軸混練機を用いる場合、混錬後に通常は溶融状態で棒状に押し出し、ストランドカッターで適当な長さに切り、ペレット化した成形材料として用いられることが多い。
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＜ＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）＜６０の範囲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、さらに好ましくは４０＜ＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）＜６０である。
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。
【００７６】
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を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らせることができるので、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。
【００７７】
（光学素子）
本発明に係る光学素子は、前述の光学素子用樹脂組成物を成形して得られるものである。成形方法としては、格別な制限されるものはないが、低複屈折性、機械強度、寸法精度等の特性に優れた光学素子を得る為には溶融成形が好ましい。溶融成形法としては、例えばプレス成形、押し出し成形、射出成形等が挙げられるが、射出成形が成形性、生産性の観点から好ましい。成形条件は使用目的、又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樹脂温度は、通常１５０〜４００℃、好ましくは２００〜３５０℃、より好ましくは２３０〜３３０℃の範囲で適宜選択される。樹脂温度が過度に低いと流動性が悪化し、成形品にヒケやひずみを生じ、樹脂温度が過度に高いと樹脂の熱分解によるシルバーストリークが発生したり、光学素子が黄変するなどの成形不良が発生するおそれがある。
【００７８】
本発明に係る光学素子は、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、チューブ状、繊維状、フィルムまたはシート形状など種々の形態で使用することができ、また、低複屈折性、透明性、機械強度、耐熱性、低吸水性に優れたものである。
【００７９】
光学素子の具体例としては、以下のものが挙げられる。光学レンズや光学プリズムとしては、カメラの撮像系レンズ；顕微鏡、内視鏡、望遠鏡レンズなどのレンズ；眼鏡レンズなどの全光線透過型レンズ；ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などの光ディスクのピックアップレンズ；レーザビームプリンターのｆθレンズ、センサー用レンズなどのレーザ走査系レンズ；カメラのファインダー系のプリズムレンズなどが挙げられる。光ディスク用途としては、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＷＯＲＭ（追記型光ディスク）、ＭＯ（書き変え可能な光ディスク；光磁気ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などが挙げられる。その他の光学用途としては、液晶ディスプレイなどの導光板；偏光フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルムなどの光学フィルム；光拡散板；光カード；液晶表示素子基板などが挙げられる。
これらの中でも、光学素子は集光機能を有する集光装置へ好ましく適用され、特に、低複屈折性が要求される光ピックアップ装置を構成する光学系レンズやレーザ走査系レンズとして好適であり、光ピックアップ装置の光学系レンズに最も好適である。
【００８０】
光ピックアップ装置の光学系レンズとしては、例えば、対物レンズ、対物レンズユニット、カップリングレンズ（コリメータ）、ビームエキスパンダ、ビームシェイパ、補正板等として使用することができる。
【００８１】
対物レンズユニットは、複数の単玉光学レンズを光軸方向に一体に組み合わせて構成してなるレンズ群であり、本発明の光学素子は、前記複数の単玉光学レンズのうち、少なくとも一つの単玉光学レンズとして使用することが好ましい。
【００８２】
（光ピックアップ装置）
次に、本発明に係る光学素子を適用した集光装置が組み込まれた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。
【００８３】
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、記録を行う装置である。
【００８４】
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、後述する光路差付与構造を有する対物レンズ（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。
【００８５】
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。ここで、コリメータレンズ３、対物レンズ（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ものである。
【００８６】
本発明に係る対物レンズ１０は、光路差付与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を有している。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
こうして形成された光路差付与構造２０の作用により、対物レンズ１０は現行ＤＶＤ、次世代ＤＶＤといった複数種の光情報記録媒体５に対して、光源２で出射した光の情報記録面６への集光と、情報記録面６で反射した光の検出器８へ向けての集光を高い信頼性で行うことができる。また、対物レンズ１０をなす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。
【００９２】
また、環状オレフィン樹脂は酸化防止剤を含んでいるので、次世代ＤＶＤの情報を再生、記録するための４０５ｎｍという光を透過する場合でも、白濁や屈折率の変動がほとんど生じない。よって、光ピックアップ装置１を長期間にわたり、高いピックアップ特性で作動させることができる。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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）。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
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、記録を行うこととしてもよい。光ピックアップ装置１で情報の再生、記録を行う光情報記録媒体５の組み合わせは設計事項であり、適宜設定される。
【実施例】
【００９９】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１００】
（実施例１）
ステンレス製オートクレーブに乾燥シクロヘキサン１０００質量部、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。）２００質量部を入れ、これに４０ｍｌ／分の流速で１時間窒素流通した。この重合性モノマー溶液について、２５℃での液中酸素濃度を液中酸素濃度計（東興化学研究所製 ＴＯＸ−９０）で測定したところ、酸素濃度は１．４ｐｐｍであった。次に、オートクレーブ内部をエチレンガスで置換した後、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、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た。この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、共重合体を濾取し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて樹脂を得た。
次に、得られた樹脂１００質量部、テトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレート０．２質量部、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ第三ブチルフェニル）−２−エチルヘキシルホスファイト０．０５質量部、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質量部なる組成比で、ニ軸混練機（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。このペレット中のラジカル数について、ESR装置（日本電子社製；JES-FA200）を用いて測定したところ、１０12スピン／ｇであった。
得られたペレットを、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、樹脂基体が、Φ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍである成形板１（光学素子に相当するもの）を得た。
【０１０１】
（実施例２）
実施例１において、ヒンダードアミン系化合物であるテトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレートを添加しない以外は同様の操作を行い、成型板２を得た。なお、成形前のペレット中のラジカル数は、１０13スピン／ｇであった。
【０１０２】
（実施例３）
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、およびジブチルエーテル０．３８質量部を仕込み、これに４０ｍｌ／分の流速で１時間窒素流通した。この重合性モノマー溶液について、２５℃での液中酸素濃度を液中酸素濃度計（東興化学研究所製；ＴＯＸ−９０）で測定したところ、酸素濃度は１．６ｐｐｍであった。この重合性モノマー溶液に、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、イソプレン１２質量部とからなる混合モノマーを添加し、さらに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。
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、さら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った。
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を得た。
次に、得られた樹脂１００質量部、テトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレート０．２質量部、２，２’−メチレンビス（４，６−ジ第三ブチルフェニル）−２−エチルヘキシルホスファイト０．０５質量部、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質量部なる組成比で、ニ軸混練機（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。このペレット中のラジカル数について、ESR装置（日本電子社製；JES-FA200）を用いて測定したところ、１０11スピン／ｇであった。
得られたペレットを、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、樹脂基体が、Φ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍである成形板３（光学素子に相当するもの）を得た。
【０１０３】
（実施例４）
実施例３において、ヒンダードアミン系化合物であるテトラキス（１，２，２，６，６，−ペンタメチルピペリジル）ブタンテトラカルボキシレートを添加しない以外は同様の操作を行い、成型板４を得た。成形前のペレット中のラジカル数は５×１０13スピン／ｇであった。
【０１０４】
（比較例１）
実施例１において、重合性モノマー溶液に窒素流通を実施しない以外は同様の操作にて成形板５を得た。成形前のペレット中のラジカル数は１０15スピン／ｇであった。
【０１０５】
（比較例２）
実施例３において、重合性モノマー溶液に窒素流通を実施しない以外は同様の操作にて成形板６を得た。成形前のペレット中のラジカル数は５×１０16スピン／ｇであった。
【０１０６】
次に、実施例１〜実施例４、及び比較例１、２にて得られた成型板について、以下の方法にて溶融特性（メルトインデックス）及び光学特性（光線透過率及び光耐久性）を評価した。
【０１０７】
（メルトインデックスの測定）
各成形板について、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。結果を、表１に示す。
【表１】
【０１０８】
（光線透過率の測定）
各成形板について、波長４００ｎｍによる光線透過率を測定した。結果を、表１に示す。
その結果、実施例１〜実施例４、比較例１、比較例２の各成形板とも光線透過率が９０％以上で、高い透過率を示した。
【０１０９】
（光耐久性の評価）
９０℃、５５％ＲＨの恒温恒湿槽内で、図１に記載の光ピックアップ装置を用い、各成型板上に光源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、そのレーザ照射箇所を目視観察し、下記の基準に従って、（１）白濁による透明性（着色度）、（２）形状安定性について評価した。結果を、表１に示す。
（１）着色度；
◎：連続照射後、レーザ照射箇所に白濁は全く認められない。
○：連続照射後、レーザ照射箇所に極僅か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、レーザ照射箇所に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、レーザ照射箇所に白濁現象が認められ、実用上問題がある。
（２）形状安定性；
◎：連続照射後、レーザ照射箇所に変形は全く認められない。
○：連続照射後、レーザ照射箇所に極僅か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、レーザ照射箇所に僅かに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、レーザ照射箇所に変形が認められ、実用上問題がある。
【０１１０】
表１に示すように、実施例１〜実施例４にて製造された成形板では、短波長の光を長時間連続照射しても着色や白濁を生じず、更に、変形が生じず高い形状安定性を維持することができた。
【０１１１】
（実施例５）
実施例１において、ペレットを射出成形して、成形板１を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ１を得た。
【０１１２】
（実施例６）
実施例２において、ペレットを射出成形して、成形板２を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ２を得た。
【０１１３】
（実施例７）
実施例３において、ペレットを射出成形して、成形板３を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ３を得た。
【０１１４】
（実施例８）
実施例４において、ペレットを射出成形して、成形板４を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ４を得た。
【０１１５】
（実施例９〜実施例１３）
実施例５において、ペレットを射出成形して、対物レンズ１を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１６】
（実施例１４〜実施例１８）
実施例６において、ペレットを射出成形して、対物レンズ２を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１７】
（実施例１９〜実施例２３）
実施例７において、ペレットを射出成形して、対物レンズ３を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１８】
（実施例２４〜実施例２８）
実施例８において、ペレットを射出成形して、対物レンズ４を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１１９】
（比較例３）
比較例１において、ペレットを射出成形して、成形板５を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ５を得た。
【０１２０】
（比較例４）
比較例２において、ペレットを射出成形して、成形板６を得る代わりに、図２に記載の構成の対物レンズ６を得た。
【０１２１】
（比較例５〜比較例９）
比較例３において、ペレットを射出成形して、対物レンズ５を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１２２】
（比較例１０〜比較例１４）
比較例４において、ペレットを射出成形して、対物レンズ６を得る代わりに、図３〜図７に記載の構成の対物レンズをそれぞれ得た。
【０１２３】
次に、実施例５〜実施例２８及び比較例３〜比較例１４にて得られた対物レンズについて、以下の方法にてピックアップ特性を評価した。
【０１２４】
（ピックアップ特性の評価）
実施例５〜実施例２８、比較例３〜比較例１４にて作製された対物レンズの物性変化について、上記（光耐久性の評価）と同様に評価し、この対物レンズを用いて、当該レンズがそれぞれ取り付けられた図１に記載の構成の光ピックアップ装置をそれぞれ作製した。次いで、各光ピックアップ装置を用いて、レーザーダイオードによる４０５ｎｍの波長の光を用いて、ＤＶＤへの記録及び再生を行い、その際のピックアップ特性について評価した。結果を、表２に示す。
（１）ピックアップ特性；
ピックアップ特性の評価は、読み取りエラーが発生するレーザ照射時間をもとに評価されるものであり、読み取りエラーが発生するレーザ照射時間については下記の基準に従って行うものとする。
○：レーザの連続照射、２５０時間以上でも読み取りエラーの発生はない。
△：レーザの連続照射、２００時間以上、２５０時間未満で読み取りエラーが発生する。
×：レーザの連続照射、２００時間未満で読み取りエラーが発生する。
【表２】
【０１２５】
ピックアップ特性の評価に際し、得られた対物レンズについてその物性変化を調べたところ、対応する成形板と同様の結果が得られることが確認された。そして、この対物レンズを用いてピックアップ装置を作製すると、実施例５〜実施例２８の対物レンズを用いた光ピックアップ装置では、レーザの連続照射が２５０時間以上であっても読み取りエラーの発生がないものであり、良好なピックアップ特性を示した。一方、比較例３〜比較例１４の対物レンズを用いた光ピックアップ装置では、レーザの連続照射が２００時間未満であっても読み取りエラーが発生するものであり、ピックアップ特性の低下が見られた。また、この光ピックアップ装置では、その光学面の構造（光路差付与構造）がより微細（複雑）に形成されているものほど素子自体に変形が生じていることが観察された。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置１の概略を示す側面図である。
【図２】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図３】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図４】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図５】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図６】本発明に係る対物レンズの断側面図である。
【図７】本発明に係るホログラム光学素子及び対物レンズの断側面図である。
【符号の説明】
【０１２７】
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（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】
少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含む光学素子用樹脂組成物であって、
ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であることを特徴とする光学素子用樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の光学素子用樹脂組成物において、
前記脂環式炭化水素系重合体が、下記式(１)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式(２)及び／又は下記式（３）及び／又は下記式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満であることを特徴とする光学素子用樹脂組成物。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
〔式（１）中、Ｘは脂環式炭化水素基であり、式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に水素原子、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、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
【請求項３】
前記脂環式炭化水素系重合体が、炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記式（５）で表される脂環式炭化水素とを共重合させて得られることを特徴とする請求項１記載の光学素子用樹脂組成物。
【化５】
〔式（５）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数であり、Ｒ14〜Ｒ33は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基であり、Ｒ30〜Ｒ33は互いに結合して単環又は多環を形成していてもよく、かっこの単環又は多環が二重結合を有していてもよく、またＲ30とＲ31とで、又はＲ32とＲ33とでアルキリデン基を形成していてもよい。〕
【請求項４】
ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた少なくとも１種の安定剤を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の光学素子用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物において、
温度２６０℃、荷重２．１６kgの条件で測定される前記光学素子用樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物を成形して得られた光学素子であって、
厚さ３ｍｍで、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光学素子。
【請求項７】
請求項６に記載の光学素子において、
少なくとも１つの光学面に所定の光路差付与構造を設けることを特徴とする光学素子。
【請求項８】
集光機能を有する集光装置であって、
請求項６又は請求項７に記載の光学素子を有することを特徴とする集光装置。
【請求項９】
光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又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、
前記光源から出射された光の前記光情報記録媒体への照射及び／又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素子ユニットとを備え、
前記光学素子ユニットは、請求項６又は請求項７に記載の光学素子を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、
前記光源は波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を出射することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１】
少なくとも脂環式炭化水素系重合体を含む光学素子用樹脂組成物であって、
ラジカル数が１０14スピン／ｇ以下であることを特徴とする光学素子用樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の光学素子用樹脂組成物において、
前記脂環式炭化水素系重合体が、下記式(１)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位（ａ）と、下記式(２)及び／又は下記式（３）及び／又は下記式（４）で表される鎖状構造の繰り返し単位（ｂ）とを、合計含有量が９０質量％以上になるように含有し、さらに繰り返し単位（ｂ）の含有量が１質量％以上１０質量％未満であることを特徴とする光学素子用樹脂組成物。
【化１】
【化２】
【化３】
【化４】
〔式（１）中、Ｘは脂環式炭化水素基であり、式（１）、式（２）、式（３）及び式（４）中、Ｒ１〜Ｒ１３は、それぞれ独立に水素原子、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、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、及び極性基（ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基）で置換された鎖状炭化水素基である。〕
【請求項３】
前記脂環式炭化水素系重合体が、炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記式（５）で表される脂環式炭化水素とを共重合させて得られることを特徴とする請求項１記載の光学素子用樹脂組成物。
【化５】
〔式（５）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数であり、Ｒ14〜Ｒ33は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭化水素基であり、Ｒ30〜Ｒ33は互いに結合して単環又は多環を形成していてもよく、かっこの単環又は多環が二重結合を有していてもよく、またＲ30とＲ31とで、又はＲ32とＲ33とでアルキリデン基を形成していてもよい。〕
【請求項４】
ヒンダードアミン系安定剤、フェノール系安定剤、リン系安定剤、イオウ系安定剤の中から選ばれた少なくとも１種の安定剤を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の光学素子用樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物において、
温度２６０℃、荷重２．１６kgの条件で測定される前記光学素子用樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光学素子用樹脂組成物を成形して得られた光学素子であって、
厚さ３ｍｍで、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光学素子。
【請求項７】
請求項６に記載の光学素子において、
少なくとも１つの光学面に所定の光路差付与構造を設けることを特徴とする光学素子。
【請求項８】
集光機能を有する集光装置であって、
請求項６又は請求項７に記載の光学素子を有することを特徴とする集光装置。
【請求項９】
光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又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、
前記光源から出射された光の前記光情報記録媒体への照射及び／又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素子ユニットとを備え、
前記光学素子ユニットは、請求項６又は請求項７に記載の光学素子を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、
前記光源は波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を出射することを特徴とする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２００７−１３８０４４（Ｐ２００７−１３８０４４Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３４５５０（Ｐ２００５−３３４５５０）
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【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１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１８日（２００５．１１．１８）
【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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