(57)【要約】【課題】光安定性を向上させ、且つ、その特性を長時間に亘って維持する。【解決手段】光学素子であって、少なくとも脂環式構造を含む繰り返し単位を有する脂環式炭化水素系共重合体と、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含む樹脂組成物を用いて成形されてなる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも脂環式構造を含む繰り返し単位を有する脂環式炭化水素系共重合体と、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含む樹脂組成物を用いて成形されてなることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記脂環式炭化水素系共重合体が、下記式（１）で表されることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【化１】
2006235487.tif 000021
（式（１）中、ｘ、ｙは共重合比を示し、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数であり、ｎは置換基Ｑの置換数を示し、０≦ｎ≦２の整数である。また、Ｒ１は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２＋ｎ価の基であり、Ｒ２は水素原子、及び炭素・水素からなり、炭素数１以上１０以下の構造群から選ばれる１種ないし２種以上の１価の基であり、Ｒ３は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基であり、ＱはＣＯＯＲ４（Ｒ４は水素原子、及び炭化水素からなり、炭素数１以上１０以下の構造群から選ばれる１種ないし２種以上の１価の基である。）で表される構造群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基である。）
【請求項３】
前記多官能安定剤は、下記式（２）或いは式（３）で表されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子。
【化２】
2006235487.tif 000022
【化３】
2006235487.tif 000023
（式（２）及び（３）中、Ａは下記式（４）で表されるピペリジル基を示し、Ｒ２〜Ｒ６は水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基を示し、式（３）中、Ｒ１は炭素数１〜２０の直鎖状または分岐状のアルキル基、アルコキシ基、あるいは炭素数が６〜３０のアリール基、アリーロキシ基を示す。）
【化４】
2006235487.tif 000024
【請求項４】
前記樹脂組成物は、前記多官能安定剤に加えて、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤及びリン系安定剤の中から選ばれる少なくとも１種以上の単官能の安定剤が含まれていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項５】
温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される前記樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、
少なくとも１つの光学面に所定の微細構造が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項６】
集光機能を有する集光装置に用いられることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記樹脂組成物を用いて成形された、厚さ３ｍｍの成形体の波長４００ｎｍにおける光線透過率が８５％以上であることを特徴とする請求項６に記載の光学素子。
【請求項８】
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、少なくとも脂環式構造を含む繰り返し単位を有する脂環式炭化水素系共重合体と、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含む樹脂組成物を用いて成形されてなる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９】
前記光源は波長３９０ｎｍ〜４２０ｎｍの光を出射することを特徴とする請求項８に記載の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、プラスチック製の光学素子及びこの光学素子を適用した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。
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等が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
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。
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】
【０００４】
しかしながら、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋ等のいわゆる次世代ＤＶＤでは、情報の記録、再生には波長４００ｎｍ付近の光を用いるため、特許文献１の場合では、光学素子がこのような短波長の光照射を受け、当該光学素子の白濁、屈折率の変動や光学面の変形などの光学特性の劣化が生じて、光学素子の交換が必要になる場合があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、光安定性を向上させ、且つ、その特性を長時間に亘って維持することができる光学素子と、それを用いた良好なピックアップ特性を有する光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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は、
少なくとも脂環式構造を含む繰り返し単位を有する脂環式炭化水素系共重合体と、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含む樹脂組成物を用いて成形されてなることを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学素子において、
前記脂環式炭化水素系共重合体が、下記式（１）で表されることを特徴としている。
【化１】
2006235487.tif 000002
（式（１）中、ｘ、ｙは共重合比を示し、０／１００≦ｙ／ｘ≦９５／５を満たす実数であり、ｎは置換基Ｑの置換数を示し、０≦ｎ≦２の整数である。また、Ｒ１は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２＋ｎ価の基であり、Ｒ２は水素原子、及び炭素・水素からなり、炭素数１以上１０以下の構造群から選ばれる１種ないし２種以上の１価の基であり、Ｒ３は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基であり、ＱはＣＯＯＲ４（Ｒ４は水素原子、及び炭化水素からなり、炭素数１以上１０以下の構造群から選ばれる１種ないし２種以上の１価の基である。）で表される構造群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基である。）
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光学素子において、
前記多官能安定剤は、下記式（２）或いは式（３）で表されることを特徴としている。
【化２】
2006235487.tif 000003
【化３】
2006235487.tif 000004
（式（２）及び（３）中、Ａは下記式（４）で表されるピペリジル基を示し、Ｒ２〜Ｒ６は水素原子、又は炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基を示し、式（３）中、Ｒ１は炭素数１〜２０の直鎖状または分岐状のアルキル基、アルコキシ基、あるいは炭素数が６〜３０のアリール基、アリーロキシ基を示す。）
【化４】
2006235487.tif 000005
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の光学素子において、
前記樹脂組成物は、前記多官能安定剤に加えて、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤及びリン系安定剤の中から選ばれる少なくとも１種以上の単官能の安定剤が含まれていることを特徴としている。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の光学素子において、
温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される前記樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、
少なくとも１つの光学面に所定の微細構造が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の光学素子において、
集光機能を有する集光装置に用いられることを特徴としている。
【００１２】
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、
前記樹脂組成物を用いて成形された、厚さ３ｍｍの成形体の波長４００ｎｍにおける光線透過率が８５％以上であることを特徴としている。
【００１３】
請求項８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、少なくとも脂環式構造を含む繰り返し単位を有する脂環式炭化水素系共重合体と、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含む樹脂組成物を用いて成形されてなる光学素子を備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項８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している。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、光学素子に適用される脂環式炭化水素系樹脂組成物には、少なくとも分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含有しているため、ヒンダードアミン構造のみ又はリン酸エステル構造のみを有する安定剤を２種添加するよりも光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光の照射を継続的に受けても、白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制することができる。つまり、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、脂環式炭化水素系共重合体として、式（１）で表される特定構造を有する脂環式炭化水素系共重合体を選択して樹脂組成物に添加することにより、成形される光学素子の光学特性の変動をより効果的に抑制することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、多官能安定剤として、下記式（２）或いは式（３）で表される特定構造を有する多官能安定剤を選択して樹脂組成物に添加することにより、成形される光学素子の光学特性の変動をより効果的に抑制することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤及びリン系安定剤の中から各種安定剤を適宜選択して樹脂組成物に添加することによって、成形される光学素子の光学特性の変動をより相乗的に抑制することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇの条件で測定される樹脂組成物のメルトインデックス（ＭＩ）値が、２０＜ＭＩ（ｇ／１０分）＜６０の範囲にあり、少なくとも１つの光学面に所定の微細構造が設けられている。即ち、メルトインデックスが射出成形等の成形法に適した範囲にあることから、溶融した樹脂組成物が適度な流動性を有するので、例えば、射出成形等により光学素子を成形する場合に、溶融した樹脂組成物が微細構造に対応する部分の先端まで到達することとなって、こうして成形された光学素子には高い精度で形成された微細構造が具備されることとなる。
さらに、光学素子は、高い形状安定性を有していることから、微細構造に変形が生じるといったことを適正に抑制することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、集光機能を有する集光装置に光学素子を用いても、当該光学素子は高い形状安定性を有しているので、光学素子の光学特性を低下させるといったことがなくなる。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できることとなって、光学素子の光学特性の低下を防止することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、樹脂組成物を用いて成形された厚さ３ｍｍの成形体は、高い形状安定性を有し、高エネルギーの波長４００ｎｍの光を透過させても当該成形体に白濁、屈折率の変動や変形等が生じるのを抑えることができ、これにより、波長４００ｎｍにおける光線透過率を８５％以上とすることができる。
従って、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対する光学素子として好適に用いることができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、光学素子に適用される脂環式炭化水素系樹脂組成物には、少なくとも分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含有しているため、ヒンダードアミン構造のみ又はリン酸エステル構造のみを有する安定剤を２種添加するよりも光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光の照射を継続的に受けても、白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制することができる。つまり、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することができる。
従って、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間に亘って良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明によれば、光源から出射される光の波長は３９０〜４２０［ｎｍ］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３９０〜４２０［ｎｍ］という範囲の波長の光を透過する場合でも、光学素子に適用される樹脂組成物は、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト、或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含有していることから、白濁や透過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、光学素子の寿命を伸ばして、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明に係る光学素子に適用される樹脂組成物は、少なくとも脂環式構造を含む繰り返し単位を有する脂環式炭化水素系共重合体と、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を１種以上含有しており、厚さ３ｍｍの成形体で測定したＡＳＴＭ  Ｄ１００３準拠による４００ｎｍにおける光線透過率が８５％以上の重合体であるとともに、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇにおけるＡＳＴＭ  Ｄ１２３８準拠によるメルトインデックスが２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎである。
【００２５】
ここで、本発明で用いられる脂環式炭化水素系共重合体について説明する。
本発明で用いられる脂環式炭化水素系共重合体は、下記式（１）で表される。
【化５】
2006235487.tif 000006
（式（１）中、ｘ、ｙは共重合比を示し、0/１00 ≦ y/x ≦ 9５/５ を満たす実数であり、ｎは置換基Ｑの置換数を示し、０≦ｎ≦２の整数である。また、Ｒ１は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２＋ｎ価の基であり、Ｒ２は水素原子、及び炭素・水素からなり、炭素数１以上１０以下の構造群から選ばれる１種ないし２種以上の１価の基であり、Ｒ３は炭素数２〜２０の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基であり、ＱはＣＯＯＲ４（Ｒ４は水素原子、及び炭化水素からなり、炭素数１以上１０以下の構造群から選ばれる１種ないし２種以上の１価の基である。）で表される構造群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基である。）
【００２６】
式（１）において、Ｒ１は、好ましくは炭素数２〜１２の炭化水素基群から選ばれる１種ないし２種以上の２価の基であり、より好ましくは下記式（５）；
【化６】
2006235487.tif 000007
（式（５）中、ｐは０〜２の整数である。）
で表される２価の基であり、更に好ましくは式（５）において、ｐが０または１である２価の基である。Ｒ１の構造は、１種のみ用いても２種以上併用しても構わない。Ｒ２の例としては、水素原子、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、２−メチルプロピル基等が挙げられるが、好ましくは、水素原子、及び／又はメチル基であり、最も好ましくは水素原子である。Ｒ３の例としては、この基を含む構造単位の好ましい例として、ｎ＝０の場合、例えば、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）；
【化７】
2006235487.tif 000008
（但し、上記式中、Ｒ１は前述の通り）
などが挙げられる。また、ｎは好ましくは０である。
【００２７】
本発明において共重合のタイプは特に制限されるものではなく、ランダム共重合、ブロック共重合、交互共重合等、公知の共重合のタイプを適用することができるが、好ましくはランダム共重合である。
また、本発明で用いられる重合体は、本発明の成形方法によって得られる製品の物性を損なわない範囲で、必要に応じて他の共重合可能なモノマーから誘導される繰り返し構造単位を有していてもよい。その共重合比は特に限定されることはないが、好ましくは２０モル％以下、さらに好ましくは１０モル％以下であり、それ以上共重合させた場合には、光学特性を損ない高精度の光学部品が得られない恐れがある。この時の共重合のタイプは特に限定はされないが、ランダム共重合が好ましい。
【００２８】
次に、本発明において好ましい式（１）で表される脂環式炭化水素系共重合体を、より具体的に例示する。
一例として、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと下記式（６）で表される環状オレフィンとを共重合させて得られるα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体について説明するが、本発明の脂環式炭化水素系共重合体について何ら限定を加えるものではない。
【化８】
2006235487.tif 000009
式（６）中、ｎは０又は１であり、ｍは０又は１以上の整数であり、ｑは０又は１である。なお、ｑが１の場合には、ＲaおよびＲbは、それぞれ独立に、下記に示す原子又は炭化水素基であり、ｑが０の場合には、Ｒa、Ｒbの結合はなくなり、両側の炭素原子が結合して５員環を形成する。
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。
【００２９】
さらに、式（６）において、Ｒ15〜Ｒ18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。ここで、形成される単環又は多環の具体例を下記に示す。
【化９】
2006235487.tif 000010
上記例示において、１又は２の番号が付された炭素原子は、式（６）においてそれぞれＲ15（Ｒ16）又はＲ17（Ｒ18）が結合している炭素原子を示している。またＲ15とＲ16とで、又は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を挙げることができる。
【００３０】
式（６）で示される環状オレフィンを、より具体的に次に例示する。
一例として、
【化１０】
2006235487.tif 000011
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。
【００３１】
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−ジフェニルを例示することができる。
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。
【００３２】
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１１】
2006235487.tif 000012
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。
【００３３】
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−ジフェニルを例示することができる。
【００３４】
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）とシクロペンタジエンとの付加物などが挙げられる。
【００３５】
また、テトラシクロ［４．４．０．１2,5．１7,10］ドデカ−３−エン誘導体、ペンタシクロ［６．５．１．１3,6．０2,7．０9,13］ペンタデカ−４−エンおよびその誘導体、ペンタシクロ［７．４．０．１2,5．１9,12．０8,13］ペンタデカ−３−エンおよびその誘導体、ペンタシクロ［６．５．１．１3,6．０2,7．０9,13］ペンタデカ−４，１０−ジエン化合物、ペンタシクロ［８．４．０．１2,5．１9,12．０8,13］ヘキサデカ−３−エンおよびその誘導体、ペンタシクロ［６．６．１．１3,6．０2,7．０9,14］ヘキサデカ−４−エンおよびその誘導体、ヘキサシクロ［６．６．１．１3,6．１10,13．０2,7．０9,14］ヘプタデカ−４−エンおよびその誘導体、ヘプタシクロ［８．７．０．１2,9．１4,7．１11,17．０3,8．０12,16］エイコサ−５−エンおよびその誘導体、ヘプタシクロ［８．７．０．１3,6．１10,17．１12,15．０2,7．０11,16］エイコサ−４−エンおよびその誘導体、ヘプタシクロ［８．８．０．１2,9．１4,7．１11,18．０3,8．０12,17］ヘンエイコサ−５−エンおよびその誘導体、オクタシクロ［８．８．０．１2,9．１4,7．１11,18．１13,16．０3,8．０12,17］ドコサ−５−エンおよびその誘導体、ノナシクロ［１０．９．１．１4,7．１13,20．１15,18．０2,10．０3,8．０12,21．０14,19］ペンタコサ−５−エンおよびその誘導体、ノナシクロ［１０．１０．１．１5,8．１14,21．１16,19．０2,11．０4,9．０13,22．０15,20］ヘキサコサ−６−エンおよびその誘導体などが挙げられる。
これらの環状オレフィンは、単独でも、あるいは２種以上組み合わせても用いることができる。
【００３６】
本発明で用いられる脂環式炭化水素系共重合体は、上記のような式（６）で表される環状オレフィンを用いて、たとえば特開昭６０−１６８７０８号、同６１−１２０８１６号、同６１−１１５９１２号、同６１−１１５９１６号、同６１−２７１３０８号、同６１−２７２２１６号、同６２−２５２４０６号および同６２−２５２４０７号などの公報において提案された方法に従い、適宜、条件を選択することにより製造することができる。
そのうち、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体は、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％の量で含有している。なお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。
【００３７】
ここで、α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体を構成する炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンについて説明する。
α−オレフィンとしては、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。
【００３８】
α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体では、上記のような炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンから誘導される構成単位と環状オレフィンから誘導される構成単位とが、ランダムに配列して結合し、実質的に線状構造を有している。この共重合体が実質的に線状であって、実質的にゲル状架橋構造を有していないことは、この共重合体が有機溶媒に溶融した際に、その溶液に不溶分が含まれていないことにより確認することができる。たとえば、極限粘度［η］を測定する際に、この共重合体が１３５℃のデカリンに完全に溶融することにより確認することができる。
【００３９】
α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体において、式（６）で表される環状オレフィンの少なくとも一部は、下記式（７）で示される繰り返し単位を構成していると考えられる。
【化１２】
2006235487.tif 000013
式（７）において、ｎ、ｍ、ｑ、Ｒ1〜Ｒ18ならびにＲaおよびＲbは、式（６）におけるものと同じ意味である。
【００４０】
また、本発明で用いられるα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体は、必要に応じ、本発明の目的を損なわない範囲内で、他の共重合可能なモノマーから誘導される構成単位を有していてもよい。
このような他のモノマーとしては、上記のような炭素原子数が２〜２０のα−オレフィン又は環状オレフィン以外のオレフィンを挙げることができ、具体的には、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３，４−ジメチルシクロペンテン、３−メチルシクロヘキセン、２−（２−メチルブチル）シクロヘキサ−１−エンおよびシクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ−テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデンなどのシクロオレフィン、ヘキサ−１，４−ジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチルヘキサ−１，４−ジエン、オクタ−１，７−ジエン、ジシクロペンタジエンおよび５−ビニル−２−ノルボルネンなどの非共役ジエン類を挙げることができる。これらの他のモノマーは、単独でも、あるいは組み合わせても用いることができる。
【００４１】
α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体において、上記のような他のモノマーから誘導される構成単位を含有させる場合には、通常２０モル％以下、さらには１０モル％以下の量とすることが好ましい。
【００４２】
本発明で用いられるα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体は、炭素原子数が２〜２０のα−オレフィンと式（６）で表される環状オレフィンとを用いて、前記公報に開示された製造方法により製造することができる。これらのうちでも、この共重合反応を、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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。このような固体状の周期律表４族のメタロセン系触媒については、例えば特開昭６１−２２１２０６号、特開昭６４−１０６号および特開平２−１７３１１２号公報等に記載されているものを使用することができる。
【００４５】
本発明に係る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。
軟化点は、サーモメカニカルアナライザーで測定した軟化点（ＴＭＡ）として、通常３０℃以上であり、好ましくは７０℃以上、より好ましくは８０℃以上であり、さらに好ましくは、９０〜２５０℃、特に好ましくは１００〜２００℃である。ここで、軟化点の測定は、デュポン社製  Ｔｈｅｒｍｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｎａｌｙｚｅｒを用いて、厚さ１ｍｍのシートの熱変形挙動により行った。すなわちシート上に荷重４９ｇをかけた石英製針を乗せ、５℃／ｍｉｎの速度で昇温し、針がシート中に０．６３５ｍｍ侵入した温度を軟化点（ＴＭＡ）とした。
【００４６】
本発明に係る脂環式炭化水素系樹脂組成物は、脂環式炭化水素系共重合体に分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤の少なくとも１種以上を含み、更に必要に応じて、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤の中から選ばれた単官能の安定剤、界面活性剤、及び各種可塑剤を添加した樹脂組成物として調製される。
【００４７】
（多官能安定剤）
本発明の樹脂組成物に用いられる多官能安定剤は、分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有するもので、下記式（２）、及び式（３）で表される。
【化１３】
2006235487.tif 000014
【化１４】
2006235487.tif 000015
式（２）、及び（３）中、Ａは下記式（４）で表されるピペリジル基を示し、Ｒ２〜Ｒ６は互いに同一でも異なっていてもよく、水素原子、あるいはメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル等の炭素数１〜２０の直鎖状または分岐上のアルキル基、アルコキシ基を示し、式（３）中、Ｒ１はメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基等の炭素数１〜２０の直鎖状または分岐状のアルキル基、メトキシ、エトキシ等の炭素数１〜２０のアルコキシ基、あるいはフェニル、ベンジル、ナフチル等のアリール基、トリル、ｉｓｏ−プロピルフェニル、ｔ−ブチルフェニル、ジメチルフェニル、ジ−ｔ−ブチルフェニル等のアルキル置換アリール基、フェノキシ等のアリーロキシ基、及びアルキル置換アリーロキシ基が挙げられる。
【化１５】
2006235487.tif 000016
【００４８】
該化合物の具体例としては、下記式（８）で表される化合物、及びこの化合物に炭化水素基が置換した誘導体等が挙げられる。
【化１６】
2006235487.tif 000017
【００４９】
上記化合物の脂環式炭化水素系共重合体に対する添加量は、添加する化合物１種あたり、重合体１００質量部に対して、通常０．０１〜３．０質量部、好ましくは０．０３〜２．０質量部、更に好ましくは０．０５〜１．５質量部である。
【００５０】
（単官能安定剤）
本発明の樹脂組成物では、前記多官能安定剤の他に、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤の中から選ばれた１種以上の単官能の安定剤を追加して添加してもよい。これら安定剤を適宜選択し、多官能安定剤と組み合わせて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。
【００５１】
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。
【００５２】
また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）スクシネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−オクトキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−ベンジルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−シクロヘキシルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１−アクロイル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル デカンジオエート、 ２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル メタクリレート、４−[３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ]−１−[２−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル]−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）アミノ−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）プロピオンアミド、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。
【００５３】
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。
【００５４】
これらの安定剤は、前記多官能安定剤に対し、それぞれ１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。
【００５５】
（界面活性剤）
界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止する。
【００５６】
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。
【００５７】
このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、ミリスチルジエタノールアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシトリデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ−２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、アルキル（炭素数８〜１８）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル（炭素数８〜１８）アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物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種以上組合わせて用いてもよい。
【００５８】
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、湿度の変動に伴なう成形物の白濁を効果的に抑えることができない。一方、添加量が１０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。
【００５９】
（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われる。
【００６０】
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。
【００６１】
本発明においては、環状オレフィン系重合体にさらに他の樹脂を配合した樹脂組成物を必要に応じて添加することもできる。他の樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲内で添加される。
【００６２】
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。
【００６３】
脂環式炭化水素系共重合体と、他の樹脂成分や添加剤等との混合方法としては、それ自体公知の方法が適用できる。たとえば各成分を同時に混合する方法などである。
【００６４】
上述の様にして調製された環状オレフィン樹脂は、温度２６０℃、荷重２．１６ｋｇで測定したメルトインデックス（ＭＩ）が２０〜６０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。ここで、ＭＩの測定方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８に準拠する。ＭＩは、さらに好ましくは４０〜６０ｇ／１０ｍｉｎ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。
【００６５】
環状オレフィン樹脂のＭＩが上述の範囲内にあることで、射出成形等の方法で光学素子を成形する際、溶融した環状オレフィン樹脂は金型の後述する輪帯状レンズ面、回折輪帯、輪帯状凹部、輪帯状凸部に対応した部位の先端まで行き渡るので、高い精度で上記部位を形成することができる。よって、高い信頼性で媒体に光を照射したり媒体で反射した光を集光したりできる光学素子を作製することができる。
【００６６】
（光ピックアップ装置）
次に、本発明の光学素子及び光ピックアップ装置について図１及び図２を参照して説明する。
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。
【００６７】
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。
【００６８】
光源２は、レーザ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。
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。
【００６９】
本発明に係る対物レンズ１０は、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（微細構造）２０を有している。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
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）。
【００７９】
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。
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。
【００８０】
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。
【００８１】
以上のように、本実施形態のプラスチック製光学素子は、光学素子に適用される脂環式炭化水素系樹脂組成物には、少なくとも分子内にヒンダードアミン構造と、ホスファイト或いはホスホナイト構造のいずれか一方のリン酸エステル構造の両構造を有する多官能安定剤を少なくとも１種含有しているため、ヒンダードアミン構造のみ又はリン酸エステル構造のみを有する安定剤を２種添加するよりも光照射に対する安定化効果が高く、例えば４００ｎｍ付近の短波長の光の照射を継続的に受けても、白濁や屈折率の変動が抑えられ、また、光学面の変形を抑制することができる。つまり、光学素子の光安定性を向上させることができ、当該特性を長時間に亘って維持することができる。
従って、例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃのような高い情報密度を有する光情報記録媒体に対して、長期間に亘って良好なピックアップ特性で情報の読み書きを行うことができ、光ピックアップ装置として信頼性の高いものを得ることができる。
【００８２】
また、フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤及びリン系安定剤の中から各種安定剤を適宜選択して樹脂組成物に添加することによって、成形される光学素子の光学特性の変動をより相乗的に抑制することができる。
さらに、メルトインデックスが射出成形等の成形法に適した範囲にあることから、溶融した樹脂組成物が適度な流動性を有するので、例えば、射出成形等により光学素子を成形する場合に、溶融した樹脂組成物が微細構造に対応する部分の先端まで到達することとなって、こうして成形された光学素子には高い精度で形成された所定の微細構造が具備されることとなる。
また、光学素子は、高い形状安定性を有しているので、高エネルギーの波長４００ｎｍの光を透過させても当該成形体に白濁、屈折率の変動や変形等が生じるのを抑えることができ、これにより、波長４００ｎｍにおける光線透過率を８５％以上とすることができる。特に、変形によりピックアップ特性の影響の大きい微細構造を有する光学素子であっても、高い形状安定性を具備することから、光学素子の光学特性の低下をより好適に抑制することができる。
【００８３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態では、本発明に係る光学素子を光ピックアップ装置に用いるようにしたが、これに限られるものではなく、集光機能を有する集光装置に光学素子を用いても良い。この場合であっても、光学素子は高い形状安定性を有しているので、当該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できることとなって、光学素子の光学特性の低下を防止することができる。
【００８４】
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。
【実施例１】
【００８５】
ガラス転移温度（Ｔｇ）１３５℃、極限粘度［η］０．６ｄｌ／ｇであるエチレンとテトラシクロ［４．４．０．１2,5．１7,10］ドデカ−３−エンのランダム共重合体１００質量部に対して、下記式（９）で表される多官能安定剤０．５質量部、及び界面活性剤としてペンタエリスリトールジステアレート０．５質量部を、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。得られたペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて７０℃で２時間乾燥して水分を除去した後、射出成形機（ファナック社製ＡＵＴＯＳＨＯＴ  ＭＯＤＥＬ  ３０Ａ）により、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃、一次射出圧力９８．１ＭＰａ、二次射出圧力７８．４ＭＰａにて、射出成形し、Φ３０ｍｍ、厚さ３ｍｍの成形板１を得た。
【化１７】
2006235487.tif 000018
【実施例２】
【００８６】
実施例１において使用した多官能安定剤を０．４質量部とし、更にフェノール系安定剤としてテトラキス（メチレン−３−（３'，５'−ジ−ｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．１質量部添加する以外は同様の操作を行い、成形板２を得た。
【実施例３】
【００８７】
実施例１において使用した多官能安定剤を０．４質量部とし、更にヒンダードアミン系安定剤としてテトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート０．１質量部添加する以外は同様の操作を行い、成形板３を得た。
【実施例４】
【００８８】
実施例１において、使用した多官能安定剤の代わりに、下記式（１０）で表される多官能安定剤を用いる以外は同様の操作を行い、成形板４を得た。
【化１８】
2006235487.tif 000019
【実施例５】
【００８９】
実施例４において使用した多官能安定剤を０．４質量部とし、更にフェノール系安定剤としてテトラキス（メチレン−３−（３'，５'−ジ−ｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニルプロピオネート）メタン０．１質量部添加する以外は同様の操作を行い、成形板５を得た。
【実施例６】
【００９０】
実施例４において使用した多官能安定剤を０．４質量部とし、更にヒンダードアミン系安定剤としてテトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート０．１質量部添加する以外は同様の操作を行い、成形板６を得た。
【００９１】
（比較例１）
実施例１において、多官能安定剤を用いる代わりに、リン系安定剤であるトリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト０．７５質量部、及びヒンダードアミン系安定剤としてテトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート０．７５質量部を添加する以外は同様の操作を行い、成形板７を得た。
【００９２】
（比較例２）
実施例１において、多官能安定剤を用いる代わりに、ヒンダードアミン系安定剤である、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレートを０．７５質量部添加する以外は同様の操作を行い、成形板８を得た。
【００９３】
（比較例３）
実施例１において、多官能安定剤を用いる代わりに、リン系安定剤である、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトを２．５質量部添加する以外は同様の操作を行い、成形板９を得た。
【００９４】
〔樹脂成形品の評価〕
次に、実施例１〜６及び比較例１〜３にて得られた成形板１〜９について、以下の方法にて溶融特性及び光学特性評価を実施した。
【００９５】
（メルトインデックスの測定）
各光学素子（成形板）１〜９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。
【００９６】
（成形品の着色性及び透明性評価）
上記成形品について、波長４００ｎｍによる光線透過率の測定と、透過光を介しての色調を目視観察し、下記基準に従って、着色性及び透明性の評価を行った。
その結果、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。
【００９７】
（光耐久性の評価）
８０℃、５５％ＲＨの恒温恒湿槽内で、図１に記載の光ピックアップ装置を用い、各成形板上に光源２のレーザダイオードから４０５ｎｍの波長の光を直径１ｃｍの円形スポット光として２５０時間に亘り連続照射を施した後、そのレーザー照射箇所を目視観察し、下記の基準に従って、（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。
（１）着色度；
○ ： 連続照射後、レーザー照射箇所に白濁は全く認められない。
△ ： 連続照射後、レーザー照射箇所に極僅か濁りが認められるが、実用上許容の範囲にある。
× ： 連続照射後、レーザー照射箇所に白濁現象が認められ、実用上問題がある。
（２）形状安定性；
○ ： 連続照射後、レーザー照射箇所に変形は全く認められない。
△ ： 連続照射後、レーザー照射箇所に極僅か変形が認められるが、実用上許容の範囲にある。
× ： 連続照射後、レーザー照射箇所に変形が認められ、実用上問題がある。
【００９８】
各成形板１〜９について、溶融特性及び光学特性評価の結果を表１に示す。
【表１】
2006235487.tif 000020
【００９９】
表１に示すように、本発明の樹脂組成物を用いて成形された成形物（実施例１〜６）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、さらに、変形が生じず高い形状安定性を維持することができた。
一方、樹脂組成物にリン系安定剤及びヒンダードアミン系安定剤を実施例１における多官能安定剤の量に対して十分に添加しても（比較例１）、実施例１の成形物と同等の機能を具備することができず、白濁や変形が生じてしまった。
【実施例７】
【０１００】
実施例１〜６に記載の本発明の光学素子と同様の組成で、射出成形により図２〜図７に記載の構成からなる光学素子（対物レンズ）を作製し、図１に記載の構成で各光ピックアップ装置を作製した。次いで、各光ピックアップ装置を用いて、レンズダイオードによる４０５ｎｍの波長の光を用いて、ＤＶＤへの記録及び再生を行った。
【０１０１】
（比較例４）
比較例１〜３に記載の光学素子と同様の組成で、実施例７と同様の方法にて光学素子を作製し、同様に、ＤＶＤへの記録及び再生を行った。
【０１０２】
（評価）
実施例１〜６の光学素子を用いた光ピックアップ装置は、長時間連続照射しても、いずれも変形等が認められず良好なピックアップ特性を示した。一方、比較例１〜３の光学素子を用いると、その光学面の構造がより微細（複雑）に形成されているものほど変形が生じてしまい、そのピックアップ特性の低下が見られた。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の概略を示す側面図である。
【図２】本発明に係る光学素子として例示する対物レンズの断側面図である。
【図３】本発明に係る光学素子として例示する対物レンズの断側面図である。
【図４】本発明に係る光学素子として例示する対物レンズの断側面図である。
【図５】本発明に係る光学素子として例示する対物レンズの断側面図である。
【図６】本発明に係る光学素子として例示する対物レンズの断側面図である。
【図７】本発明に係る光学素子として例示す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】
【０１０４】
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）
【図１】
2006235487.tif 000025
【図２】
2006235487.tif 000026
【図３】
2006235487.tif 000027
【図４】
2006235487.tif 000028
【図５】
2006235487.tif 000029
【図６】
2006235487.tif 000030
【図７】
2006235487.tif 000031