(57)【要約】  本発明は、フッ素化処理による反射防止効果を確実に向上させることのできる光学素子及び光ピックアップ装置を提供する。本発明の光学素子は、樹脂材料から成形された成形部を有する光学素子であって、前記樹脂材料は、脂環式炭化水素構造を有し、単位構造中の三級炭素の数が４個以上で、かつ、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３以上の樹脂を含有し、前記成形部が表面に、前記脂環式炭化水素構造を構成する少なくとも一部の水素がフッ素に置換された樹脂を含有する層を有していることを特徴とする。
2010016377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料から成形された成形部を有する光学素子であって、
前記樹脂材料は、
脂環式炭化水素構造を有し、単位構造中の三級炭素の数が４個以上で、かつ、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３以上の樹脂を含有し、
前記成形部が表面に、
前記脂環式炭化水素構造を構成する少なくとも一部の水素がフッ素に置換された樹脂を含有する層を有していることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子において、
前記フッ素化膜上に無機材料からなる反射防止コートが設けられていることを特徴とする光学素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学素子を対物レンズとして備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子及び光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、脂環式構造を持つ樹脂材料は吸水率が低く、光学素子の材料として好ましく用いられている。また、このような光学素子には、透過率を高める観点から反射防止の処理が施されている。【０００３】
ここで、反射防止の手法としては、無機材料による蒸着膜を付ける方法や、フッ素ガスで樹脂中のＣ−Ｈ結合をＣ−Ｆ結合に置換させるフッ素化処理をすることで反射防止効果を得る方法（例えば、特許文献１参照）などが知られている。【０００４】
このうち、無機材料による蒸着膜を付ける方法では、大掛かりな装置が必要であり、面角度がきつくなると膜厚が不均一になり易い。また、無機層（蒸着膜）と樹脂層（基材）との密着性が悪く、ブルーレーザー等の短波長光を照射すると、膜剥がれが起こってしまう。【０００５】
一方、フッ素化処理を行う手法は気相中で行われるため、面角度に関係なく均一な膜を付けることができて好ましいと考えられる。【０００６】
しかしながら、特許文献１では、樹脂の構成が開示されていないため、フッ素化膜によって反射防止効果を確実に向上させることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２７４７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、フッ素化処理による反射防止効果を確実に向上させることのできる光学素子及び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】
【０００９】
本発明の一態様によれば、本発明の光学素子は、樹脂材料から成形された成形部を有する光学素子であって、
前記樹脂材料は、
脂環式炭化水素構造を有し、単位構造中の三級炭素の数が４個以上で、かつ、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３以上の樹脂を含有し、
前記成形部が表面に、
前記脂環式炭化水素構造を構成する少なくとも一部の水素がフッ素に置換された樹脂を含有する層を有していることを特徴とする。【００１０】
この光学素子においては、
前記フッ素化膜上に無機材料からなる反射防止コートが設けられていることが好ましい。【００１１】
本発明の他の態様によれば、光ピックアップ装置において、
本発明の光学素子を対物レンズとして備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
フッ素化処理による反射防止効果を向上させるには基材（成形部）とフッ素化膜との屈折率差を大きくしてやることが好ましく、屈折率差を高めるには、基材中のＣ−Ｈ結合を、より多くＣ−Ｆ結合に置換することが望ましい。【００１３】
本発明者等は、鋭意研究の結果、このような置換反応を生じ易くさせるには、基材中でＣ−Ｈ結合している炭素が三級炭素であること、つまり不安定な状態にある炭素であることが好ましいと考え、更には、基材中の三級炭素の数が多いほどフッ素化処理後にＣ−Ｆ結合が多くなり、樹脂材料との屈折率差を高くすることができると考えた。しかしながら、基材中の三級炭素を単純に多くすると、フッ素化処理の反応速度が速くなる結果、フッ素化処理されていない樹脂部分の層と、フッ素化処理された樹脂部分の層との界面がぼやけてしまい、逆に反射防止効率が悪くなってしまうことが判明した。そこで、フッ素ガスの浸透速度を抑えるために樹脂材料の密度を１．０１ｇ／ｃｍ３以上に高くしたところ、浸透速度が遅くなり、かつ浸透した部分の反応性が高くなる結果、屈折率差の高いフッ素化膜を形成できることを見出した。更に、基材とフッ素化膜との屈折率差を大きくするためには、単位構造あたりの三級炭素数が４以上であることが好ましいことを見出した。【００１４】
すなわち、本発明によれば、成形部の表面は、フッ素化処理されてフッ素化膜を形成、即ち、脂環式炭化水素構造を構成する少なくとも一部の水素がフッ素に置換された樹脂を含有する層を有しており、成形部の樹脂材料は脂環式炭化水素構造を有し、単位構造中の三級炭素の数が４個以上、かつ、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３以上の樹脂を含有するので、フッ素化処理による反射防止効果を確実に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好ましい実施形態で使用される光ピックアップ装置の概略構成を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
［１］光ピックアップ装置３０
図１に示す通り、光ピックアップ装置３０には、光源としての半導体レーザー発振器３２が具備されている。半導体レーザー発振器３２は、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）用として波長３８０〜４２０ｎｍの特定波長（例えば４０５ｎｍ）のブルー光（青紫色光）を出射するようになっている。半導体レーザー発振器３２から出射される青紫色光の光軸上には、半導体レーザー発振器３２から離間する方向に向かって、コリメータ３３、ビームスプリッタ３４、１／４波長板３５、絞り３６、対物レンズ３７が順次配設されている。
【００１７】
ビームスプリッタ３４と近接した位置であって、上述した青紫色光の光軸と直交する方向には、２組のレンズからなるセンサーレンズ群３８、センサー３９が順次配設されている。
［１−２］対物レンズ３７
対物レンズ３７は、高密度な光ディスクＤ（ＢＤ用光ディスク）に対向した位置に配置されており、半導体レーザー発振器３２から出射された青紫色光を光ディスクＤの一面上に集光するようになっている。対物レンズ３７は像側開口数ＮＡが０．７以上となっている。対物レンズ３７には、２次元アクチュエータ４０が具備されており、２次元アクチュエータ４０の動作により、対物レンズ３７は光軸上を移動自在となっている。
【００１８】
図１中の拡大図に示す通り、対物レンズ３７は主には成形部５０で構成されており、その表面３７ａ上にフッ素化膜５５と反射防止膜６０とが形成されている。
［１−２．１］成形部５０
このうち、成形部５０はレンズ形状に成形されており、集光機能などの本質的な光学機能を発揮するようになっている。また、成形部５０は樹脂材料から成形され、この樹脂材料は、脂環式炭化水素構造を有するとともに、単位構造中の三級炭素の数が４個以上で、かつ、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３以上の樹脂を母材樹脂として含有している。
【００１９】
ここで、本発明における単位構造とは、モノマーにおける単位構造をいい、樹脂がコポリマーであれば、最も三級炭素の数が多いモノマーにおける単位構造を指す。
［１−２．１Ａ］成形部５０の樹脂材料
本発明で用いられる３級炭素が４以上であり、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３より大きい脂環式炭化水素樹脂としては、特に限定されないが、例えば下記の一般式で表される樹脂等を挙げることができる。樹脂組成物としては、αオレフィンと環状オレフィンからなる共重合体樹脂及び耐光安定剤基材を有する樹脂組成物が好ましく用いられる。
【００２０】
樹脂組成物を構成する共重合体における環状オレフィンとしては、下記式（Ｉ）または（II）で表される環状オレフィンが好ましく挙げられる。
【００２１】
【化１】
2010016377.tif 000003
【００２２】
式中、ｎは０または１であり、ｍは０または正の整数であり、ｋは０または１である。なおｋが１の場合には、ｋを用いて表される環は６員環となり、ｋが０の場合にはこの環は５員環となる。
【００２３】
Ｒ１〜Ｒ１８ならびにＲａおよび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。
【００２４】
また炭化水素基としては、通常、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のハロゲン化アルキル基、炭素原子数３〜１５のシクロアルキル基または芳香族炭化水素基が挙げられる。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などが挙げられる。これらアルキル基はハロゲン原子で置換されていてもよい。
【００２５】
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、ナフチル基などが挙げられる。さらに上記一般式（Ｉ）において、Ｒ１５とＲ１６とが、Ｒ１７とＲ１８とが、Ｒ１５とＲ１７とが、Ｒ１６とＲ１８とが、Ｒ１５とＲ１８とが、あるいはＲ１６とＲ１７とがそれぞれ結合して（互いに共同して）、単環または多環の基を形成していてもよく、しかもこのようにして形成された単環または多環が二重結合を有していてもよい。ここで形成される単環または多環としては、具体的に以下のようなものが挙げられる。
【００２６】
【化２】
2010016377.tif 000004
【００２７】
なお上記例示において、１または２の番号を付した炭素原子は、前記一般式（Ｉ）においてそれぞれＲ１５（Ｒ１６）またはＲ１７（Ｒ１８）結合している炭素原子を表す。
【００２８】
また、Ｒ１５とＲ１６とで、またはＲ１７とＲ１８とでアルキリデン基を形成していてもよい。このようなアルキリデン基は、通常は炭素原子数２〜２０のアルキリデン基であり、このようなアルキリデン基の具体的な例としては、エチリデン基、プロピリデン基およびイソプロピリデン基が挙げられる。
【００２９】
【化３】
2010016377.tif 000005
【００３０】
式中、ｐおよびｑはそれぞれ独立に、０または正の整数であり、ｒおよびｓはそれぞれ独立に、０、１または２である。また、Ｒ２１〜Ｒ３９はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基またはアルコキシ基である。
【００３１】
ここでハロゲン原子は、上記一般式（Ｉ）中のハロゲン原子と同じである。また炭化水素基としては、通常、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数３〜１５のシクロアルキル基または芳香族炭化水素基が挙げられる。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などが挙げられる。これらアルキル基はハロゲン原子で置換されていてもよい。
【００３２】
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、アリール基、アラルキル基などが挙げられ、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基、フェニルエチル基などが挙げられる。
【００３３】
アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などが挙げられる。ここで、Ｒ２９およびＲ３０が結合している炭素原子と、Ｒ３３が結合している炭素原子またはＲ３１が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数１〜３のアルキレン基を介して結合していてもよい。すなわち、上記二個の炭素原子がアルキレン基を介して結合している場合には、Ｒ２９とＲ３３とが、または、Ｒ３０と３１とが互いに共同して、メチレン基（−ＣＨ２−）、エチレン基（−ＣＨ２ＣＨ２−）またはプロピレン基（−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）の内のいずれかのアルキレン基を形成している。
【００３４】
さらに、ｒ＝ｓ＝０のとき、Ｒ３５とＲ３２またはＲ３５とＲ３９とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。具体的には、ｒ＝ｓ＝０のとき、Ｒ３５とＲ３２とにより形成される以下のような芳香族環が挙げられる。
【００３５】
【化４】
2010016377.tif 000006
【００３６】
ここで、ｑは一般式（II）におけるｑと同じである。上記のような一般式（Ｉ）または（III）表される環状オレフィンとしては、具体的には、ビシクロ−２−ヘプテン誘導体（ビシクロヘプト−２−エン誘導体）、トリシクロ−３−デセン誘導体、トリシクロ−３−ウンデセン誘導体、テトラシクロ−３−ドデセン誘導体、ペンタシクロ−４−ペンタデセン誘導体、ペンタシクロペンタデカジエン誘導体、ペンタシクロ−３−ペンタデセン誘導体、ペンタシクロ−３−ヘキサデセン誘導体、ペンタシクロ−４−ヘキサデセン誘導体、ヘキサシクロ−４−ヘプタデセン誘導体、ヘプタシクロ−５−エイコセン誘導体、ヘプタシクロ−４−エイコセン誘導体、ヘプタシクロ−５−ヘンエイコセン誘導体、オクタシクロ−５−ドコセン誘導体、ノナシクロ−５−ペンタコセン誘導体、ノナシクロ−６−ヘキサコセン誘導体、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誘導体、１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセン誘導体などが挙げられる。
【００３７】
以下に上記のような一般式（Ｉ）または（II）で表される環状オレフィンのより具体的な例を示す。
【００３８】
【化５】
2010016377.tif 000007
【００３９】
【化６】
2010016377.tif 000008
【００４０】
【化７】
2010016377.tif 000009
【００４１】
【化８】
2010016377.tif 000010
【００４２】
【化９】
2010016377.tif 000011
【００４３】
【化１０】
2010016377.tif 000012
【００４４】
【化１１】
2010016377.tif 000013
【００４５】
【化１２】
2010016377.tif 000014
【００４６】
【化１３】
2010016377.tif 000015
【００４７】
【化１４】
2010016377.tif 000016
【００４８】
【化１５】
2010016377.tif 000017
【００４９】
【化１６】
2010016377.tif 000018
【００５０】
【化１７】
2010016377.tif 000019
【００５１】
【化１８】
2010016377.tif 000020
【００５２】
【化１９】
2010016377.tif 000021
【００５３】
【化２０】
2010016377.tif 000022
【００５４】
【化２１】
2010016377.tif 000023
【００５５】
【化２２】
2010016377.tif 000024
【００５６】
【化２３】
2010016377.tif 000025
【００５７】
【化２４】
2010016377.tif 000026
【００５８】
【化２５】
2010016377.tif 000027
【００５９】
【化２６】
2010016377.tif 000028
【００６０】
共重合体を構成するα−オレフィンとしては、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセンなどの直鎖状α−オレフィン；４−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ペンテン、３−メチル−１−ブテンなどの分岐状α−オレフィンなどが挙げられる。好ましくは、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンが好ましい。このような直鎖状または分岐状のα−オレフィンは置換基で置換されていても良く、また１種単独或いは２種以上組み合わせて用いることができる。
【００６１】
置換基としては、種々のものが挙げられ特に制限はないが、代表的なものとしてアルキル、アリール、アニリノ、アシルアミノ、スルホンアミド、アルキルチオ、アリールチオ、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アルキニル、複素環、アルコキシ、アリールオキシ、複素環オキシ、シロキシ、アミノ、アルキルアミノ、イミド、ウレイド、スルファモイルアミノ、アルコキシカルボニルアミノ、アリールオキシカルボニルアミノ、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、複素環チオ、チオウレイド、ヒドロキシル及びメルカプトの各基、並びにスピロ化合物残基、有橋炭化水素化合物残基、スルホニル、スルフィニル、スルホニルオキシ、スルファモイル、ホスホリル、カルバモイル、アシル、アシルオキシ、オキシカルボニル、カルボキシル、シアノ、ニトロ、ハロゲン置換アルコキシ、ハロゲン置換アリールオキシ、ピロリル、テトラゾリル等の各基及びハロゲン原子等が挙げられる。
【００６２】
上記アルキル基としては炭素数１〜３２のものが好ましく、直鎖でも分岐でもよい。アリール基としてはフェニル基が好ましい。
【００６３】
アシルアミノ基としては、アルキルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基；スルホンアミド基としては、アルキルスルホニルアミノ基、アリールスルホニルアミノ基；アルキルチオ基、アリールチオ基におけるアルキル成分、アリール成分は上記のアルキル基、アリール基が挙げられる。
【００６４】
アルケニル基としては炭素数２〜２３のもの、シクロアルキル基としては炭素数３〜１２、特に５〜７のものが好ましく、アルケニル基は直鎖でも分岐でもよい。シクロアルケニル基としては炭素数３〜１２、特に５〜７のものが好ましい。
【００６５】
ウレイド基としてはアルキルウレイド基、アリールウレイド基；スルファモイルアミノ基としてはアルキルスルファモイルアミノ基、アリールスルファモイルアミノ基；複素環基としては５〜７員のものが好ましく、具体的には２−フリル、２−チエニル、２−ピリミジニル、２−ベンゾチアゾリル等；飽和複素環としては５〜７員のものが好ましく、具体的にはテトラヒドロピラニル、テトラヒドロチオピラニル等；複素環オキシ基としては５〜７員の複素環を有するものが好ましく、例えば３，４，５，６−テトラヒドロピラニル−２−オキシ、１−フェニルテトラゾール−５−オキシ等；複素環チオ基としては５〜７員の複素環チオ基が好ましく、例えば２−ピリジルチオ、２−ベンゾチアゾリルチオ、２，４−ジフェノキシ−１，３，５−トリアゾール−６−チオ等；シロキシ基としてはトリメチルシロキシ、トリエチルシロキシ、ジメチルブチルシロキシ等；イミド基としては琥珀酸イミド、３−ヘプタデシル琥珀酸イミド、フタルイミド、グルタルイミド等；スピロ化合物残基としてはスピロ［３．３］ヘプタン−１−イル等；有橋炭化水素化合物残基としてはビシクロ［２．２．１］ヘプタン−１−イル、トリシクロ［３．３．１．１３．７］デカン−１−イル、７，７−ジメチル−ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−１−イル等が挙げられる。
【００６６】
スルホニル基としては、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ハロゲン置換アルキルスルホニル基、ハロゲン置換アリールスルホニル基等；スルフィニル基としては、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基等；スルホニルオキシ基としては、アルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基等；スルファモイル基としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルスルファモイル基、Ｎ，Ｎ−ジアリールスルファモイル基、Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールスルファモイル等；ホスホリル基としては、アルコキシホスホリル基、アリールオキシホスホリル基、アルキルホスホリル基、アリールホスホリル基等；カルバモイル基としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジアリールカルバモイル基、Ｎ−アルキル−Ｎ−アリールカルバモイル基等；アシル基としては、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基等；アシルオキシ基としては、アルキルカルボニルオキシ基等；オキシカルボニル基としては、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基等；ハロゲン置換アルコキシ基としてはα−ハロゲン置換アルコキシ基等；ハロゲン置換アリールオキシ基としては、テトラフルオロアリールオキシ基、ペンタフルオロアリールオキシ基等；ピロリル基としては１−ピロリル等；テトラゾリル基としては１−テトラゾリル等の各基が挙げられる。
【００６７】
上記置換基の他に、トリフルオロメチル、ヘプタフルオロ−ｉ−プロピル、ノニルフルオロ−ｔ−ブチル等の各基や、テトラフルオロアリール基、ペンタフルオロアリール基なども好ましく用いられる。更に、これらの置換基は、他の置換基で置換されてもよい。
【００６８】
本発明共重合体中の非環状モノマー含有量は成形性の観点から２０重量％以上であることが好ましく、２５％以上で９０％以下であることがより好ましく、３０％以上で８５％以下であることがさらに好ましい。
【００６９】
本発明の重合体又は共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは８０〜２５０℃、より好ましくは９０〜２２０℃、最も好ましくは１００〜２００℃の範囲である。数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算値で、好ましくは１０，０００〜１，０００，０００、より好ましくは２０，０００〜５００，０００、最も好ましくは５０，０００〜３００，０００の範囲である。分子量分布は、上記Ｍｎと、同様にＧＰＣで測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）で表したときに、好ましくは２．０以下である。
【００７０】
Ｍｗ／Ｍｎが大きすぎると、成形体の機械的強度や耐熱性が低下する。特に機械的強度、耐熱性、成形加工性を向上させるには、Ｍｗ／Ｍｎが１．８以下であることがより好ましく、１．６以下が特に好ましい。
【００７１】
重合時の温度は、０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃の範囲から選ばれ、圧力は大気圧〜１００気圧の範囲から選ばれる。また、重合体帯域に水素を存在させることによって、生成する重合体の分子量を容易に調整することができる。
【００７２】
本発明のオレフィン系樹脂は、１成分の環状モノマーから合成された高分子でもよいが、好適には２成分以上の環状モノマー、或いは環状モノマーと非環状モノマーを用いて合成された共重合体が選ばれる。この共重合体については、１００成分以上のモノマーを用いて製造しても良いが生産効率重合安定性からモノマーの混合は１０成分以下が好ましい。更に好ましいのは、５成分以下である。
【００７３】
また、得られた共重合体は、結晶性高分子でも非晶性高分子でもかまわないが、好ましくは非晶性高分子が良い。
【００７４】
本発明の重合体及び共重合体の炭素-炭素不飽和結合（芳香環含む）を水素添加する方法には、公知の方法を用いることができるが、中でも、水素添加率を高くし、且つ水素添加反応と同時に起こる重合体鎖切断反応を少なくするためには、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水素添加反応を行なうのが好ましい。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。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、触媒合計重量に対する金属含有量で、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。これらの水素添加触媒は、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１００重量部に対して、通常、０．０１〜１００重量部、好ましくは０．０５〜５０重量部、より好ましくは０．１〜３０重量部である。
【００７５】
水素添加反応温度は、通常０〜３００℃の温度であり、好ましくは室温〜２５０℃、特に好ましくは５０〜２００℃の温度範囲である。
【００７６】
また、水素圧力は、通常０．１ＭＰａ〜３０ＭＰａ、好ましくは１ＭＰａ〜２０ＭＰａ、より好ましくは２ＭＰａ〜１５ＭＰａである。得られた水素添加物の水素添加率は、耐熱性や耐候性の観点から、１Ｈ−ＮＭＲによる測定において、主鎖の炭素−炭素不飽和結合の通常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、得られる重合体の透過率、低複屈折性、熱安定性等の光学特性が低下する。
【００７７】
本発明の重合体及び共重合体の水素添加反応に於いて用いられる溶媒としては本発明の重合体及び共重合体を溶解し溶媒自体が水素添加されないものであればどのようなものでもよく、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、デカリンなどの脂肪族環状炭化水素、メチレンジクロリド、ジクロロエタン、ジクロロエチレン、テトラクロロエタン、クロルベンゼン、トリクロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素等が挙げられ、これらは２種以上混合して使用してもよい。
【００７８】
本発明の重合体又は共重合体水素添加物の製造は、重合体溶液から重合体又は共重合体水素添加物を単離した後、再度溶媒に溶解しても可能であるが、単離することなく、上記有機金属錯体と有機アルミニウム化合物からなる水素添加触媒を加えることにより水素添加反応を行う方法を採用することもできる。
【００７９】
水素添加反応の終了後、公知の方法により重合体に残存する水素添加触媒を除去することができる。例えば、吸着剤による吸着法、良溶媒による溶液に乳酸等の有機酸と貧溶媒と水とを添加し、この系を常温下或いは加温下に於いて抽出除去する方法、更には良溶媒による溶液または重合体スラリーを窒素または水素ガスの雰囲気下でトリメチレンジアミン、アニリン、ピリジン、エタンジアミド、水酸化ナトリウム等の塩基性化合物で接触処理した後に、或いは接触処理と同時に酢酸、クエン酸、安息香酸、塩酸等の酸性化合物を接触処理した後、洗浄除去する方法等が挙げられる。
【００８０】
本発明の重合体又は共重合体水素添加物溶液から重合体水素化物の回収法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、撹拌下の貧溶媒中に反応溶液を排出し重合体水素化物を凝固させ濾過法、遠心分離法、デカンテーション法等により回収する方法、反応溶液中にスチームを吹き込んで重合体水素化物を析出させるスチームストリッピング法、反応溶液から溶媒を加熱等により直接除去する方法等が挙げられる。
【００８１】
本発明の水素添加方法を用いると水素添加率は９０％以上が容易に達成でき、９５％以上、特に９９％以上とすることが可能であり、そうして得られる重合体又は共重合体水素添加物は容易に酸化されることがなく、優れた重合体又は共重合体水素添加物となる。
（樹脂材料の調製方法）
本発明における樹脂材料（以下、樹脂組成物ともいう）の調製方法について説明する。
【００８２】
本発明における樹脂組成物は、成型する工程（成型プロセス）の前に特定の加工処理をすることが好ましく、加工処理の段階で通常樹脂に添加される可塑剤、酸化防止剤、その他の添加剤を加えても良い。
【００８３】
本発明における樹脂組成物の調製方法としては、混練プロセスまたは混合物を溶媒に溶解、溶媒除去、乾燥を経て組成物を得るプロセス等が好ましい調製方法として挙げられるが、更に好ましい調製方法は、混練プロセスである。また、混練プロセスとして、通常の樹脂の配合に用いるプロセスを用いることができる。例えば、ロール、バンバリーミキサ、二軸混練機、ニーダールーダなどを用いることができるが、好ましくは、バンバリーミキサ、二軸混練機、ニーダールーダ等が挙げられる。樹脂の酸化を防ぐ目的で、密閉系で混練り可能な装置が好適に使用され、さらに好ましくは、窒素やアルゴンなどの不活性ガス化で混練プロセスを行うことが望ましい。
［１−２．１Ｂ］樹脂材料に対する添加剤
本発明における樹脂組成物の調製時や樹脂組成物の成型工程においては、必要に応じて各種添加剤（配合剤ともいう）を添加することができる。添加剤については、格別限定はないが、酸化防止剤、熱安定剤、耐光安定剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、近赤外線吸収剤などの安定剤；滑剤、可塑剤などの樹脂改質剤；染料や顔料などの着色剤；帯電防止剤、難燃剤、フィラーなどが挙げられる。これらの配合剤は、単独で、あるいは２種以上を組み合せて用いることができ、その配合量は本発明に記載の効果を損なわない範囲で適宜選択される。
【００８４】
《酸化防止剤》
本発明に用いられる酸化防止剤について説明する。
【００８５】
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられ、これらの中でもフェノール系酸化防止剤、特にアルキル置換フェノール系酸化防止剤が好ましい。これらの酸化防止剤を配合することにより、透明性、耐熱性等を低下させることなく、成型時の酸化劣化等によるレンズの着色や強度低下を防止できる。これらの酸化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その配合量は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択されるが、本発明における重合体１００質量部に対して好ましくは０．００１〜５質量部、より好ましくは０．０１〜１質量部である。
【００８６】
フェノール系酸化防止剤としては、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［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。
【００８７】
リン系酸化防止剤としては、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。
【００８８】
イオウ系酸化防止剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３’−チオジプロピピオネート、ジステアリル３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオ−プロピオネート、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
《耐光安定剤》
本発明に用いられる耐光安定剤について説明する。
【００８９】
耐光安定剤としては、ベンゾフェノン系耐光安定剤、ベンゾトリアゾール系耐光安定剤、ヒンダードアミン系耐光安定剤などが挙げられるが、本発明においては、レンズの透明性、耐着色性等の観点から、ヒンダードアミン系耐光安定剤を用いるのが好ましい。ヒンダードアミン系耐光安定剤（以下、ＨＡＬＳと記す。）の中でも、ＴＨＦを溶媒として用いたＧＰＣにより測定したポリスチレン換算のＭｎが１０００〜１００００であるものが好ましく、２０００〜５０００であるものがより好ましく、２８００〜３８００であるものが特に好ましい。Ｍｎが小さすぎると、該ＨＡＬＳをブロック共重合体に加熱溶融混練して配合する際に、揮発のため所定量を配合できなかったり、射出成型等の加熱溶融成型時に発泡やシルバーストリークが生じるなど加工安定性が低下する。また、ランプを点灯させた状態でレンズを長時間使用する場合に、レンズから揮発性成分がガスとなって発生する。逆にＭｎが大き過ぎると、ブロック共重合体への分散性が低下して、レンズの透明性が低下し、耐光性改良の効果が低減する。したがって、本発明においては、ＨＡＬＳのＭｎを上記範囲とすることにより加工安定性、低ガス発生性、透明性に優れたレンズが得られる。
【００９０】
このようなＨＡＬＳの具体例としては、Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−テトラキス−〔４，６−ビス−  ｛ブチル−（Ｎ−メチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−４−イル）アミノ｝−トリアジン−２−イル〕−４，７−ジアザデカン−１，１０−ジアミン、ジブチルアミンと１，３，５−トリアジンとＮ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンとの重縮合物、ポリ〔｛（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝〕、１，６−ヘキサンジアミン−Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）とモルフォリン−２，４，６−トリクロロ−１，３，５−トリアジンとの重縮合物、ポリ〔（６−モルフォリノ−ｓ−トリアジン−２，４−ジイル）（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ〕−ヘキサメチレン〔（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ〕〕などの、ピペリジン環がトリアジン骨格を介して複数結合した高分子量ＨＡＬＳ；コハク酸ジメチルと４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジンエタノールとの重合物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸と１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジノールと３，９−ビス（２−ヒドロキシ−１，１−ジメチルエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンとの混合エステル化物などの、ピペリジン環がエステル結合を介して結合した高分子量ＨＡＬＳ等が挙げられる。
【００９１】
これらの中でも、ジブチルアミンと１，３，５−トリアジンとＮ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ブチルアミンとの重縮合物、ポリ〔｛（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝〕、コハク酸ジメチルと４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジンエタノールとの重合物などのＭｎが２，０００〜５，０００のものが好ましい。
【００９２】
本発明における樹脂材料に対する上記配合量は、重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１〜２０質量部、より好ましくは０．０２〜１５質量部、特に好ましくは０．０５〜１０質量部である。添加量が少なすぎると耐光性の改良効果が十分に得られず、屋外で長時間使用する場合等に着色が生じる。一方、ＨＡＬＳの配合量が多すぎると、その一部がガスとなって発生したり、樹脂への分散性が低下して、レンズの透明性が低下する。
【００９３】
また、本発明における樹脂組成物に、さらに最も低いガラス転移温度が３０℃以下である化合物を配合することにより、透明性、耐熱性、機械的強度などの諸特性を低下させることなく、長時間の高温高湿度環境下での白濁を防止できる。
【００９４】
すなわち本発明においては、本発明の樹脂組成物と、（１）軟質重合体、（２）アルコール性化合物、からなる群から選ばれる少なくとも１種類の配合剤を含んでなる樹脂組成物が提供される。これらの配合剤を配合することにより、透明性、低吸水性、機械的強度などの諸特性を低下させることなく、長時間の高温高湿度環境下での白濁を防止できる。
【００９５】
これらの中でも、（１）軟質重合体、及び（２）アルコール性化合物が、高温高湿度環境下における白濁防止効果、得られる樹脂組成物の透明性に優れる。
【００９６】
（１）軟質重合体
本発明に用いる軟質重合体は、通常３０℃以下のＴｇを有する重合体であり、Ｔｇが複数存在する場合には、少なくとも最も低いＴｇが３０℃以下であることが好ましい。
【００９７】
これらの軟質重合体の具体例としては、例えば、液状ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１−ブテン、エチレン・α−オレフィン共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、エチレン・プロピレン・スチレン共重合体などのオレフィン系軟質重合体、ポリイソブチレン、イソブチレン・イソプレンゴム、イソブチレン・スチレン共重合体などのイソブチレン系軟質重合体；ポリブタジエン、ポリイソプレン、ブタジエン・スチレンランダム共重合体、イソプレン・スチレンランダム共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレン・ブロック共重合体、イソプレン・スチレン・ブロック共重合体、スチレン・イソプレン・スチレン・ブロック共重合体などのジエン系軟質重合体、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、ジヒドロキシポリシロキサン、などのケイ素含有軟質重合体、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ブチルアクリレート・スチレン共重合体などのα，β−不飽和酸からなる軟質重合体、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、酢酸ビニル・スチレン共重合体などの不飽和アルコールおよびアミンまたはそのアシル誘導体またはアセタールからなる軟質重合体、エチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エピクロルヒドリンゴム、などのエポキシ系軟質重合体、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴム、などのフッ素系軟質重合体、天然ゴム、ポリペプチド、蛋白質、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどのその他の軟質重合体、等が挙げられる。これらの軟質重合体は、架橋構造を有したものであってもよく、また、変性反応により官能基を導入したものでもよい。
【００９８】
上記軟質重合体の中でもジエン系軟質重合体が好ましく、特に該軟質重合体の炭素−炭素不飽和結合を水素化した水素化物が、ゴム弾性、機械強度、柔軟性、分散性の点で優れる。
【００９９】
（２）アルコール性化合物
また、アルコール性化合物は、分子内に少なくとも１つの非フェノール性水酸基を有する化合物で、好適には、少なくても１つの水酸基と少なくとも１つのエーテル結合またはエステル結合を有する。このような化合物の具体例としては、例えば２価以上の多価アルコール、より好ましくは３価以上の多価アルコール、さらに好ましくは３〜８個の水酸基を有する多価アルコールの水酸基の１つがエーテル化またはエステル化されたアルコール性エーテル化合物やアルコール性エステル化合物が挙げられる。
【０１００】
２価以上の多価アルコールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、トリグリセロール、ジペンタエリスリトール、１，６，７−トリヒドロキシ−２，２−ジ（ヒドロキシメチル）−４−オキソヘプタン、ソルビトール、２−メチル−１，６，７−トリヒドロキシ−２−ヒドロキシメチル−４−オキソヘプタン、１，５，６−トリヒドロキシ−３−オキソヘキサンペンタエリスリトール、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートなどが挙げられるが、特に３価以上の多価アルコール、さらには３〜８個の水酸基を有する多価アルコールが好ましい。またアルコール性エステル化合物を得る場合には、α、β−ジオールを含むアルコール性エステル化合物が合成可能なグリセロール、ジグリセロール、トリグリセロールなどが好ましい。
【０１０１】
このようなアルコール性化合物として、例えば、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノラウレート、グリセリンモノベヘネート、ジグリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリンジラウレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノベヘレート、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ジラウレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジペンタエリスリトールジステアレートなどの多価アルコール性エステル化物；３−（オクチルオキシ）−１，２−プロパンジオール、３−（デシルオキシ）−１，２−プロパンジオール、３−（ラウリルオキシ）−１，２−プロパンジオール、３−（４−ノニルフェニルオキシ）−１，２−プロパンジオール、１，６−ジヒドロオキシ−２，２−ジ（ヒドロキシメチル）−７−（４−ノニルフェニルオキシ）−４−オキソヘプタン、ｐ−ノニルフェニルエーテルとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反応により得られるアルコール性エーテル化合物、ｐ−オクチルフェニルエーテルとホルムアルデヒドの縮合体とグリシドールの反応により得られるアルコール性エーテル化合物、ｐ−オクチルフェニルエーテルとジシクロペンタジエンの縮合体とグリシドールの反応により得られるアルコール性エーテル化合物などが挙げられる。これらの多価アルコール性化合物は単独でまたは２種以上を組み合わせて使用される。これらの多価アルコール性化合物の分子量は特に限定されないが、通常５００〜２０００、好ましくは８００〜１５００のものが、透明性の低下も少ない。
【０１０２】
（３）有機または無機フィラー
有機フィラーとしては、通常の有機重合体粒子または架橋有機重合体粒子を用いることができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニル重合体；ポリアリレート、ポリメタクリレートなどのα，β‐不飽和酸から誘導された重合体；ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルなどの不飽和アルコールから誘導された重合体；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から誘導された重合体；ポリフェニレンオキシド、ポリカーボネート、ポリスルフォンなどの芳香族縮合系重合体；ポリウレタン；ポリアミド；ポリエステル；アルデヒド・フェノール系樹脂；天然高分子化合物などの粒子または架橋粒子を挙げることができる。
【０１０３】
無機フィラーとしては、例えば、フッ化リチウム、硼砂（硼酸ナトリウム含水塩）などの１族元素化合物；炭酸マグネシウム、燐酸マグネシウム、炭酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸バリウムなどの２族元素化合物；二酸化チタン（チタニア）、一酸化チタンなどの４族元素化合物；二酸化モリブデン、三酸化モリブデンの６族元素化合物；塩化マンガン、酢酸マンガンなどの７族元素化合物；塩化コバルト、酢酸コバルトなどの８〜１０族元素化合物；沃化第一銅などの１１族元素化合物；酸化亜鉛、酢酸亜鉛などの１２族元素化合物；酸化アルミニウム（アルミナ）、フッ化アルミニウム、アルミノシリケート（珪酸アルミナ、カオリン、カオリナイト）などの１３族元素化合物；酸化珪素（シリカ、シリカゲル）、石墨、カーボン、グラファイト、ガラスなどの１４族元素化合物；カーナル石、カイナイト、雲母（マイカ、キンウンモ）、バイロース鉱などの天然鉱物の粒子が挙げられる。
【０１０４】
（１）〜（３）の化合物の配合量は脂環式炭化水素系共重合体と配合される化合物の組み合わせによって決まるが、一般に、配合量が多すぎれば、組成物のガラス転移温度や透明性が大きく低下し、光学材料として使用するのに不適である。また配合量が少なすぎれば、高温高湿下において成型物の白濁を生じる場合がある。配合量としては、脂環式炭化水素系共重合体１００質量部に対して、通常０．０１〜１０質量部、好ましくは０．０２〜５質量部、特に好ましくは０．０５〜２質量部の割合で配合する。配合量が少なすぎる場合には高温高湿度環境下における白濁防止効果が得られず、配合量が多すぎる場合は成型品の耐熱性、透明性が低下する。
【０１０５】
《その他の配合剤》
本発明における樹脂組成物には、必要に応じて、その他の配合剤として、紫外線吸収剤、光安定剤、近赤外線吸収剤、染料や顔料などの着色剤、滑剤、可塑剤、帯電防止剤、蛍光増白剤などを配合することができ、これらは単独で、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。
［１−２．２］フッ素化膜５５
フッ素化膜５５は成形部５０に対しフッ素化処理が実行されることで形成された層であり、対物レンズ３７の表面反射率を低下させる機能を有している。フッ素化膜５５はｄ線に対する屈折率が１．３５〜１．４５となっており、当該屈折率の値は表面反射率により測定することができる。フッ素化膜５５の層厚（成形部５０の表面３７ａから内部への厚み）は好ましくは１０〜５０００ｎｍである。層厚が５０００ｎｍを超えると、干渉縞の影響が光の波長に大きく依存し、その上に反射防止膜６０を形成してもその機能を発揮させるのが難しくなり、逆に層厚が１０ｎｍ未満であると、フッ素化膜５５の機能を十分に発揮させるのが難しくなるからである。
［１−２．３］反射防止膜６０
反射防止膜６０は、無機材料から構成されており、基本的には２層構造を有している。フッ素化膜５５に対し直に第１層６１が形成されており、その上に第２層６２が形成されている。
【０１０６】
第１層６１は屈折率１．７以上の高屈折率材料から構成された層であり、好ましくはＴａ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５とＴｉＯ２との混合物，ＺｒＯ２，ＺｒＯ２とＴｉＯ２との混合物のいずれかで構成されている。第１層６１はＴｉＯ２，Ｎｂ２Ｏ３，ＨｆＯ２で構成されてもよい。第２層６２は屈折率１．７未満の低屈折率材料から構成された層であり、好ましくはＳｉＯ２，ＭｇＦ２から構成されている。
【０１０７】
対物レンズ３７では、第１層６１，第２層６２の上にさらに第１層６１，第２層６２を交互に積層し、反射防止膜６０を全体で２〜７層構造としてもよい。この場合、フッ素化膜５５に直に接触する層は成形部５０の種類に応じて、高屈折率材料の層（第１の層６１）としてもよいし、低屈折率材料の層（第２の層６２）としてもよい。本実施形態ではフッ素化膜５５に直に接触する層が高屈折率材料の層となっている。
【０１０８】
なお、対物レンズ３７では、表面３７ａに対してフッ素化膜５５と反射防止膜６０とが形成されているのと同様に、裏面３７ｂにもフッ素化膜５５と反射防止膜６０とが形成されており、表面３７ａと裏面３７ｂとの両面に対しフッ素化膜５５と反射防止膜６０とが形成されている。但し、対物レンズ３７は反射防止膜６０を有していなくても良い。
［１−２．４］対物レンズ３７の製造方法
続いて、対物レンズ３７の製造方法について説明する。
【０１０９】
始めに、上記の樹脂材料を一定条件下で金型に対し射出成形し、所定形状を有する成形部５０を形成する。その後、成形部５０に対してフッ素化処理を実行し、成形部５０上にフッ素化膜５５を形成する。
【０１１０】
フッ素化処理では、成形部５０をフッ素ガス雰囲気中に晒し、その表面にフッ素化膜５５を形成する。これにより、高分子材料（樹脂）の屈折率を低下させ、対物レンズ３７の表面反射率を低下させることができる。
【０１１１】
フッ素ガス雰囲気中のフッ素ガス濃度、フッ素ガス雰囲気中に曝露する温度や時間を適宜選択することにより、フッ素化率及びフッ素化膜５５の膜厚を任意に制御でき、所望の波長の表面反射率を低下させることが出来る。
【０１１２】
ここで、フッ素ガス雰囲気とは、フッ素ガスを含む気体に覆われていることを意味し、フッ素ガスと窒素，アルゴン等の不活性ガスとの混合ガスに覆われていることも含まれる。
【０１１３】
また、フッ素ガス雰囲気中のフッ素ガスの濃度は、所望の屈折率およびフッ素化膜５５の厚さに応じて適宜選択することができる。
【０１１４】
また、成形部５０とは、樹脂の構成元素が炭素と水素から成る重合体で、上記の例のほかにも、炭素と水素からなる重合体であるならば、特に限定されるものではない。
【０１１５】
なお、成形部５０に添加される酸化防止剤や紫外線吸収剤、可塑剤のような、全重量に対して添加量が５％以下である添加剤の構成元素は、炭素と水素以外でも構わない。
【０１１６】
また、成形部５０を製造する際に使用される触媒や反応停止剤のような重合副資材が残留している場合でも、全重量に対して残留量が１％未満であれば、その構成元素が炭素と水素に限定されるものではない。
【０１１７】
本実施形態において、成形部５０としては、特に上記条件が満たされていれば限定されないが、高透明性、高耐熱性、低吸水性、高純度、低複屈折性を加味すると、上述の樹脂材料の重合体であることがより好ましい。
【０１１８】
この重合体を例えば窒素ガス等で希釈した種々の濃度のフッ素ガス中に、所定温度、所定時間曝すことにより、高分子材料の表面から内部に向かって徐々に分子内でのフッ素の導入が起こり、材料のフッ素含有率が増加してゆくことになる。
【０１１９】
材料表面からのフッ素の浸透深さ、フッ素化処理後の材料中のフッ素含有率は、フッ素化処理中のフッ素ガスの濃度、フッ素化処理温度、フッ素化処理時間に依存して変化する。
【０１２０】
これらの条件については特に制限はないが、フッ素濃度が高い場合、処理時間が長い場合、処理温度が高い場合に、フッ素の浸透深さが深くなり、またフッ素化処理後の高分子材料のフッ素含有率が高くなる。
【０１２１】
フッ素含有率の増加に伴ってフッ素化された部分の屈折率が低減するので、フッ素濃度、処理温度、処理時間を適宜選択すれば、所望の厚さの低屈折フッ素化膜５５を形成することが可能である。
【０１２２】
ただし、極端にフッ素濃度を高くしたり、極端な高温長時間でのフッ素化処理を行うと分子が劣化するため、通常のフッ素化処理条件としてはフッ素濃度が１ｐｐｍ〜２５％、処理温度が０〜１００℃、処理時間が０．１秒〜１２０分が好適である。
【０１２３】
その後、フッ素化膜５５上に反射防止膜６０を形成する。詳しくは、第１層６１を構成する蒸着源を用いて第１層６１を形成する。例えば、第１層６１として（Ｔａ２Ｏ５＋５％ＴｉＯ２）膜を形成する場合には、蒸発源としてオプトラン社製ＯＡ６００を用い、電子銃加熱により当該蒸着源を蒸発させればよい。蒸着中は、真空蒸着装置内部の圧力が１．０×１０−２ＰａまでＯ２ガスを導入し、蒸着速度を５Å／ｓｅｃの条件にコントロールしながら成膜するのがよい。そして成膜温度（蒸着装置内の温度）を適切な温度範囲内で保持する。
【０１２４】
その後、成形部５０の反対面にも第１層６１を形成するため、蒸着装置内部の反転機構により成形部５０を反転させ、上記と同様にしてその反対面にも第１層６１を形成する（第２層６２の裏面への成膜についても同様である。）。
【０１２５】
その後、第１層６１の上に続けて、第２層６２を構成する蒸着源を用いて第２層６２を形成する。例えば、第２層６２としてＳｉＯ２膜を形成する場合には、真空蒸着装置内部の圧力が１．０×１０−２ＰａまでＯ２ガスを導入し、蒸着速度を５Å／ｓｅｃの条件にコントロールしながら成膜するのがよい。そして成膜温度（蒸着装置内の温度）を適切な温度範囲内で保持する。
【０１２６】
以上の工程により対物レンズ３７が製造される。
［２］光ピックアップ装置３０の動作
続いて、光ピックアップ装置３０の動作について説明する。
【０１２７】
光ディスクＤへの情報の記録動作時や光ディスクＤに記録された情報の再生動作時に、半導体レーザー発振器３２から青紫色光が出射される。出射された青紫色光は、コリメータ３３を透過して無限平行光にコリメートされた後、ビームスプリッタ３４を透過して、１／４波長板３５を透過する。さらに、当該青紫色光は絞り３６及び対物レンズ３７を透過した後、光ディスクＤの保護基板Ｄ１を介して情報記録面Ｄ２に集光スポットを形成する。
【０１２８】
集光スポットを形成した青紫色光は、光ディスクＤの情報記録面Ｄ２で情報ビットによって変調され、情報記録面Ｄ２によって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ３７及び絞り３６を順次透過した後、１／４波長板３５によって偏光方向が変更され、ビームスプリッタ３４で反射する。その後、当該反射光は、センサーレンズ群３８を透過して非点収差が与えられ、センサー３９で受光されて、最終的には、センサー３９によって光電変換されることによって電気的な信号となる。
【０１２９】
以後、このような動作が繰り返し行われ、光ディスクＤに対する情報の記録動作や、光ディスクＤに記録された情報の再生動作が完了する。
【０１３０】
以上の本実施形態によれば、成形部５０の表面は、フッ素化処理されてフッ素化膜５５を形成しており、成形部５０の樹脂材料は脂環式炭化水素構造を有し、単位構造中の三級炭素の数が４個以上、かつ、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３以上の樹脂を含有するので、フッ素化処理による反射防止効果を確実に向上させることができる。
【０１３１】
また、フッ素化膜５５上には反射防止膜６０が形成されているので、反射防止効果をいっそう向上させることができる。
【０１３２】
なお、上記の実施形態においては、本発明に係る光学素子を対物レンズ３７として説明したが、他の種類・用途の光学素子としても良い。
【実施例】
【０１３３】
以下、実施例および比較例を挙げることにより、本発明に係る光学素子をさらに具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。
（１）サンプルの作製
本発明の実施例，比較例として、以下の表１，表２に示すようなサンプルを作製した。以下、各サンプルについて具体的に説明する。【０１３４】
【表１】
2010016377.tif 000029
【０１３５】
【表２】
2010016377.tif 000030
【０１３６】
（１．１）実施例１
エチレン及びビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エンのランダム共重合体１００質量部と、界面活性剤としてのペンタエリスリトールジステアレート０．５質量部と、安定剤としてのペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］０．３質量部とを、二軸混練機にて混練し「樹脂材料１」を得た。なお、この「樹脂材料１」における母材樹脂の単位構造当りの三級炭素数は４個であり、「樹脂材料１」の密度を測定したところ１．０４ｇ／ｃｍ３であった。【０１３７】
この「樹脂材料１」を７０℃で６時間乾燥させて水分を除去し、その後射出成形機により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、射出速度３０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧８０ＭＰａにて３ｍｍ厚のプレートを成形した。【０１３８】
次に、上記プレートを１．１気圧，常温，Ｆ２ガス濃度５％の雰囲気下に１５分間曝すことにより、当該プレートに対してフッ素化処理を行い、得られたプレートを「実施例１」のサンプルとした。ここで、得られたフッ素化膜の膜厚は１００ｎｍであった。
（１．２）実施例２
エチレン及びテトラシクロ［４，４，０，１２，５，１７，１０］ドデカ−３−エンのランダム共重合体１００質量部と、界面活性剤としてのペンタエリスリトールジステアレート０．５質量部と、安定剤としてのペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］０．３質量部とを、二軸混練機にて混練し「樹脂材料２」を得た。なお、この「樹脂材料２」における母材樹脂の単位構造当りの三級炭素数は８個であり、「樹脂材料２」の密度を測定したところ１．０４ｇ／ｃｍ３であった。【０１３９】
この「樹脂材料２」を７０℃で６時間乾燥させて水分を除去し、その後射出成形機により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、射出速度３０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧８０ＭＰａにて３ｍｍ厚のプレートを成形した。【０１４０】
次に、上記プレートを１．１気圧，常温，Ｆ２ガス濃度５％の雰囲気下に１６分間曝すことにより、当該プレートに対してフッ素化処理を行い、得られたプレートを「実施例２」のサンプルとした。ここで、得られたフッ素化膜の膜厚は１００ｎｍであった。
（１．３）比較例１
攪拌装置を備えたステンレス製反応器内を十分に乾燥、窒素置換した。その後、この反応器に対し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質量部を仕込み、これらを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させた。【０１４１】
１時間重合反応を行い、その後、反応溶液中に、スチレン８質量部、イソプレン１２質量部及び１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジリメタクリレート０．８質量部からなる混合モノマーを添加し、さらに１時間重合反応を行い、その後、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。【０１４２】
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（日揮科学工業社製：Ｅ２２Ｕ，ニッケル担持型量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、その後圧力４．５ＭＰａにて８時間水素化反応を行った。【０１４３】
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、その後当該反応溶液を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。その後、この共重合体をろ過し取り出し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて「樹脂材料３」を得た。この「樹脂材料３」における母材樹脂の単位構造当りの三級炭素数は２個であり、「樹脂材料３」の密度を測定したところ、０．９４ｇ／ｃｍ３であった。【０１４４】
この「樹脂材料３」を７０℃で６時間乾燥させて水分を除去し、その後射出成形機により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、射出速度３０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧８０ＭＰａにて３ｍｍ厚のプレートを成形した。【０１４５】
上記プレートを１．１気圧，常温，Ｆ２ガス濃度５％の雰囲気下に１０分間曝すことにより、当該プレートに対してフッ素化処理を行い、得られたプレートを「比較例１」のサンプルとした。ここで、得られたフッ素化膜の膜厚は１００ｎｍであった。
（１．４）比較例２
攪拌装置を備えたステンレス製反応器内を十分に乾燥、窒素置換した。その後、この反応器に対し脱水シクロヘキサン３００質量部、２，４−ジメチルスチレン６０質量部及びジブチルエーテル０．３８質量部を仕込み、これらを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させた。【０１４６】
１時間重合反応を行い、その後、反応溶液中に、２，４−ジメチルスチレン８質量部、イソプレン１２質量部及び１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジリメタクリレート０．８質量部からなる混合モノマーを添加し、さらに１時間重合反応を行い、その後、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。【０１４７】
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（日揮科学工業社製：Ｅ２２Ｕ，ニッケル担持型量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、その後圧力４．５ＭＰａにて８時間水素化反応を行った。【０１４８】
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、その後当該反応溶液を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。その後、この共重合体をろ過し取り出し、８０℃にて４８時間減圧乾燥させて「樹脂材料４」を得た。この「樹脂材料４」における母材樹脂の単位構造当りの三級炭素数は４個であり、「樹脂材料４」の密度を測定したところ、０．９５ｇ／ｃｍ３であった。【０１４９】
この「樹脂材料４」を７０℃で６時間乾燥させて水分を除去し、その後射出成形機により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、射出速度３０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧８０ＭＰａにて３ｍｍ厚のプレートを成形した。【０１５０】
上記プレートを１．１気圧，常温，Ｆ２ガス濃度５％の雰囲気下に１０分間曝すことにより、当該プレートに対してフッ素化処理を行い、得られたプレートを「比較例２」のサンプルとした。ここで、得られたフッ素化膜の膜厚は１００ｎｍであった。
（１．５）比較例３
ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン１００質量部及び１−ヘキセン７．６質量部をトルエン３００質量部に溶解し、ここにジエチルアルミニウムクロライド溶液を２質量部、六塩化タングステンを０．００３質量部加えて、８０℃で３時間攪拌した。攪拌後、大量のメタノールを混合液中に投入し凝固させ、凝固したポリマーを乾燥させた。【０１５１】
得られたポリマー１００質量部をテトラヒドロフランに溶解させ、これに水素化触媒として１０質量部のパラジウム／アルミナを添加し、１７０℃４ＭＰａの圧力下で４時間加熱攪拌しつつ水素化反応を行った。その後、触媒を濾過して「樹脂材料５」を得た。なお、この「樹脂材料５」における母材樹脂の単位構造当りの三級炭素数は２個であり、「樹脂材料５」の密度を測定したところ１．０１ｇ／ｃｍ３であった。【０１５２】
樹脂材料５は、開環メタセシス重合によって形成した重合体を水素化することで得られており、単位構造あたりの３級炭素は２個である。【０１５３】
この「樹脂材料５」を７０℃で６時間乾燥させて水分を除去し、その後射出成形機により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、射出速度３０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧８０ＭＰａにて３ｍｍ厚のプレートを成形した。【０１５４】
次に、上記プレートを１．１気圧，常温，Ｆ２ガス濃度５％の雰囲気下に１２分間曝すことにより、当該プレートに対してフッ素化処理を行い、得られたプレートを「比較例３」のサンプルとした。ここで、得られたフッ素化膜の膜厚は１００ｎｍであった。
（１．６）比較例４
５−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン１００質量部及び１−ヘキセン７．６質量部をトルエン３００質量部に溶解し、ここにジエチルアルミニウムクロライド溶液を２質量部、六塩化タングステンを０．００３質量部加えて、８０℃で３時間攪拌した。攪拌後、大量のメタノールを混合液中に投入し凝固させ、凝固したポリマーを乾燥させた。【０１５５】
得られたポリマー１００質量部をテトラヒドロフランに溶解させ、これに水素化触媒として１０質量部のパラジウム／アルミナを添加し、１７０℃４ＭＰａの圧力下で４時間加熱攪拌しつつ水素化反応を行った。その後、触媒を濾過して「樹脂材料６」を得た。なお、この「樹脂材料６」における母材樹脂の単位構造当りの三級炭素数は３個であり、「樹脂材料６」の密度を測定したところ１．０１ｇ／ｃｍ３であった。【０１５６】
樹脂材料６においては、単位モノマーであるビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−の５位がＭｅ置換されており、樹脂材料５よりも三級炭素の数が一つ多い。【０１５７】
この「樹脂材料６」を７０℃で６時間乾燥させて水分を除去し、その後射出成形機により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、射出速度３０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧８０ＭＰａにて３ｍｍ厚のプレートを成形した。【０１５８】
次に、上記プレートを１．１気圧，常温，Ｆ２ガス濃度５％の雰囲気下に１２分間曝すことにより、当該プレートに対してフッ素化処理を行い、得られたプレートを「比較例４」のサンプルとした。ここで、得られたフッ素化膜の膜厚は１００ｎｍであった。
（１．７）実施例３
５，６−ジメチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン１００質量部及び１−ヘキセン７．６質量部をトルエン３００質量部に溶解し、ここにジエチルアルミニウムクロライド溶液を２質量部、六塩化タングステンを０．００３質量部加えて、８０℃で３時間攪拌した。攪拌後、大量のメタノールを混合液中に投入し凝固させ、凝固したポリマーを乾燥させた。【０１５９】
得られたポリマー１００質量部をテトラヒドロフランに溶解させ、これに水素化触媒として１０質量部のパラジウム／アルミナを添加し、１７０℃４ＭＰａの圧力下で４時間加熱攪拌しつつ水素化反応を行った。その後、触媒を濾過して「樹脂材料７」を得た。なお、この「樹脂材料７」における母材樹脂の単位構造当りの三級炭素数は４個であり、「樹脂材料７」の密度を測定したところ１．０１ｇ／ｃｍ３であった。【０１６０】
樹脂材料７においては、単位モノマーであるビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−の５、６位が置換されており、樹脂材料５よりも三級炭素の数が二つ多く、４個である。【０１６１】
この「樹脂材料７」を７０℃で６時間乾燥させて水分を除去し、その後射出成形機により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、射出速度３０ｍｍ／ｓｅｃ、射出圧８０ＭＰａにて３ｍｍ厚のプレートを成形した。【０１６２】
次に、上記プレートを１．１気圧，常温，Ｆ２ガス濃度５％の雰囲気下に１２分間曝すことにより、当該プレートに対してフッ素化処理を行い、得られたプレートを「実施例３」のサンプルとした。ここで、得られたフッ素化膜の膜厚は１００ｎｍであった。
（１．８）実施例４
実施例１のサンプルにおけるフッ素化膜の上に、反射防止膜としてＴｉＯ２層及びＳｉＯ２層を交互に７層成膜し、得られたプレートを「実施例４」のサンプルとした。
（２）サンプルの評価
（２．１）透過率の評価
作製した実施例１〜３，比較例１〜４の各サンプルについて、反射率及び全光透過率を測定し、以下の基準に従って透過率を評価したところ、上述の表１に示す通りとなった。【０１６３】
（反射率）
オリンパス社製ＵＳＰＭ−ＲＵIIIを使用し、試料表面の反射率を直接測定し反射率とした。【０１６４】
（全光透過率）
日立ハイテク社製Ｕ−４１００を使用し、積分球の入り口に試料を取り付けない場合を１００％とし、サンプルを取り付けた後測定し、５５０ｎｍの波長に対する透過率を全光透過率とした。【０１６５】
○  ：全光透過率が９６％以上
×  ：全光透過率が９６％未満
また、実施例１，４の各サンプルについて、５００ｎｍの光線透過率を測定したところ、上述の表２に示す通りとなった。【０１６６】
◎  ：透過率が９８％以上
○  ：透過率が９８％未満
（３）まとめ
表１の結果から、実施例１〜３のサンプルでは、比較例１〜４のサンプルと比較して反射防止効果が向上していることが分かる。このことから、脂環式炭化水素構造を有し、単位構造中の三級炭素の数が４個以上、かつ、密度が１．０１ｇ／ｃｍ３以上の樹脂を含有する樹脂材料で成形された光学素子（成形部）の表面がフッ素化処理されている場合には、反射防止効果が向上することが分かる。【０１６７】
また、表２の結果から、フッ素化膜上にさらに無機材料の反射防止膜を付けることで、反射防止効果が更に上昇することが分かる。
【符号の説明】
【０１６８】
３０  光ピックアップ装置
３２  半導体レーザー発振器
３３  コリメータ
３４  ビームスプリッタ
３５  １／４波長板
３６  絞り
３７  対物レンズ
３７ａ  表面
３７ｂ  裏面
３８  センサーレンズ群
３９  センサー
４０  ２次元アクチュエータ
５０  成形部
５５  フッ素化膜
６０  反射防止膜
６１  第１層
６２  第２層
Ｄ  光ディスク
Ｄ１  保護基板
Ｄ２  情報記録面
【図１】
2010016377.tif 000031
【国際調査報告】
2010016377.tif 000032
2010016377.tif 000033
2010016377.tif 000034
2010016377.tif 000035