JP2005298717A - Thermoplastic resin material, its production method and optical element using the same - Google Patents

Thermoplastic resin material, its production method and optical element using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoplastic resin material having high transmittance by using an inorganic particulate which is excellent in dispersion stability in a host material, its production method and an optical element using the same. <P>SOLUTION: In the production method of the thermoplastic resin material wherein the absolute value of temperature change rate of refractive index dn/dT satisfies the relation: 0≤¾dn/dT¾≤9.0×10<SP>-5</SP>, the inorganic particulate having an average particle size of 1-50 nm is dispersed in the host material comprising an organic polymer. The inorganic particulate is subjected to a surface treatment with an organic compound without undergoing a dried state at particle formation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レンズ、フィルター、グレーティング、光ファイバー、平板光導波路などとして好適に用いられ、屈折率の温度変化率が小さい熱可塑性樹脂材料及びその製造方法と、それを用いた光学素子に関する。   The present invention relates to a thermoplastic resin material suitably used as a lens, a filter, a grating, an optical fiber, a flat optical waveguide, etc., and having a small refractive index temperature change rate, a method for producing the same, and an optical element using the same.

MO、CD、DVDといった光情報記録媒体(以下、単に媒体ともいう)に対して、情報の読み取りや記録を行なうプレーヤー、レコーダー、ドライブといった情報機器には、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。   Information equipment such as a player, a recorder, and a drive for reading and recording information on an optical information recording medium (hereinafter also simply referred to as a medium) such as MO, CD, and DVD is provided with an optical pickup device. The optical pickup device includes an optical element unit that irradiates a medium with light having a predetermined wavelength emitted from a light source, and receives the reflected light with a light receiving element. The optical element unit receives the light from a reflection layer or a light receiving medium of the medium. An optical element such as a lens for condensing light by the element is included.

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。光学素子に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。   The optical element of the optical pickup device is preferably made of plastic as a material in that it can be manufactured at low cost by means such as injection molding. As a plastic applicable to an optical element, a copolymer of a cyclic olefin and an α-olefin (for example, Patent Document 1) is known.

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と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。   By the way, in the case of an information device capable of reading and writing information on a plurality of types of media such as a CD / DVD player, for example, the optical pickup device responds to differences in the shape of both media and the wavelength of light to be applied. It is necessary to make it the structure. In this case, it is preferable from the viewpoint of cost and pickup characteristics that the optical element unit is common to all the media.

一方、プラスチックを材料として適用した光学素子ユニットにおいては、ガラスレンズのような光学的安定性を有する物質であることが求められている。例えば、環状オレフィンのような光学的プラスチック物質は、湿度に関して大幅に改善された屈折率の安定性を有すのに対し、温度に対する屈折率の安定性の改良は未だ十分でないのが現状である。   On the other hand, an optical element unit using plastic as a material is required to be a substance having optical stability such as a glass lens. For example, optical plastic materials such as cyclic olefins have significantly improved refractive index stability with respect to humidity, whereas the improvement in refractive index stability with temperature is not yet sufficient. .

上記のようなプラスチックレンズの光学的屈折率を修正する方法の1つとして、微細粒子充填材を使用する方法が、種々提案されている。   As one of methods for correcting the optical refractive index of the plastic lens as described above, various methods using a fine particle filler have been proposed.

この微細粒子充填材は、光学的プラスチックの屈折率を修正するために使用され、粒子サイズが十分に小さい充填材を用いることによって、充填材による光散乱を起こさず、充填されたプラスチックは、レンズとしての十分な透明性を維持することができるものである。例えば、プラスチックの屈折率を増加させるための微細粒子の添加を記載する技術文献としては、C.BeckerとP.Mueller及びH.Schmidtの編による“シリカ微細粒子で修飾された表面を有する熱可塑性微細合成物質における光学的及び熱力学調査”、SPIE Proceedings第3469巻、1998年7月、88−98ページ、並びにB.BrauneとP.Mueller及びH.Schmidtによる“光学的応用のための酸化タンタルナノマー(Tantalum Oxide Nanomers)”、SPIE Proceedings第3469巻、1998年7月、124−132ページ等に記載されている。   This fine particle filler is used to modify the refractive index of optical plastics, and by using a filler whose particle size is sufficiently small, no light scattering is caused by the filler. As a result, sufficient transparency can be maintained. For example, technical literature describing the addition of fine particles to increase the refractive index of plastic includes C.I. Becker and P.M. Mueller and H.M. Schmidt, “Optical and Thermodynamic Investigations in Thermoplastic Microsynthetic Materials with Surfaces Modified with Silica Fine Particles”, SPIE Proceedings Vol. 3469, July 1998, pages 88-98; Braune and P.M. Mueller and H.M. Schmidt, “Tantalum Oxide Nanomers for Optical Applications”, SPIE Proceedings Vol. 3469, July 1998, pages 124-132 and the like.

上述のように、透明プラスチック材料はガラスに比べ軽量、安価なため光学系において様々な用途に用いられている。しかし、温度及び湿度に対する屈折率の安定性は、ガラスよりも劣るため改良が望まれている。温度に対する屈折率の安定性は、下記の式(A)で表される屈折率の温度依存性dn/dTにより表すことができる。   As described above, since transparent plastic materials are lighter and cheaper than glass, they are used in various applications in optical systems. However, since the refractive index stability with respect to temperature and humidity is inferior to that of glass, improvement is desired. The stability of the refractive index with respect to temperature can be expressed by the temperature dependence dn / dT of the refractive index expressed by the following formula (A).

式(A)
dn/dT=(n−1){(1/ρ)(dρ/dT)+(1/[R])(d[R]/dT)}
式中、ρは物質の密度、[R]は物質の分子屈折率を表す。
Formula (A)
dn / dT = (n−1) {(1 / ρ) (dρ / dT) + (1 / [R]) (d [R] / dT)}
In the formula, ρ represents the density of the substance, and [R] represents the molecular refractive index of the substance.

有機重合体は、ほぼ例外なく温度上昇とともに屈折率は低下する(dn/dT<0)。例えば、下記に示す様に、一般的に光学的用途に用いられる有機重合体材料のdn/dTは−10-4/Kでほぼ同等である。 The refractive index of organic polymers decreases with increasing temperature (dn / dT <0) almost without exception. For example, as shown below, dn / dT of organic polymer materials generally used for optical applications is approximately equal to −10 −4 / K.

《有機重合体材料》 《dn/dT(10-4/K)》
ポリメタクリル酸メチル −1.1
ポリカーボネート −1.2
ポリスチレン −1.1
dn/dTの絶対値が小さい熱可塑性樹脂材料を提供する方法としては、材料自体の熱的性質、すなわち式(A)におけるdρ/dT、具体的には密度の温度依存性を小さくする方法が考えられる。この方法としては、樹脂材料のマトリクスを強化するため、架橋剤等の添加物を混合する方法等が考えられるが、dn/dTを改良するのに充分な添加物は未だ見出されていないのが現状である。
<< Organic Polymer Material >><< dn / dT (10 -4 / K) >>
Polymethyl methacrylate -1.1
Polycarbonate -1.2
Polystyrene -1.1
As a method of providing a thermoplastic resin material having a small absolute value of dn / dT, there is a method of reducing the thermal properties of the material itself, that is, dρ / dT in the formula (A), specifically, the temperature dependence of density. Conceivable. As this method, a method of mixing an additive such as a crosslinking agent in order to reinforce the matrix of the resin material can be considered, but an additive sufficient to improve dn / dT has not yet been found. Is the current situation.

これに対し、例えば、dn/dT<0であるホスト材料中に、dn/dT>0である物質を混合することで、dn/dTの絶対値を小さくする方法が考えられる。無機材料の中には、分子内配位の温度依存変化の結果、dn/dT>0となるものがあることが知られているため、dn/dT<0である有機重合体からなるホスト材料中に、dn/dT>0である無機微粒子を混合することによりdn/dTの絶対値を小さくすることが可能と考えられ、感温性を有するポリマー状ホスト材料と、分散された微細粒子物質から構成され、感温性が減少された微細合成物光学製品が提案されている(例えば、特許文献2〜8参照。)。しかしながら、例えば、特許文献6に記載の式2で示されるように、ホスト材料のdn/dTを50%減少するためには、無機微粒子を40質量%以上混合する必要があることが示されている。このように多量の無機微粒子を混合した樹脂材料では、比重が大きく、透明度が低いという弊害が生じる。また、樹脂中に分散した無機微粒子が凝集し、長期保存した際に性能が変化するという問題もあり、実用化に適さない樹脂材料を提供することしかできていないのが現状である
また、ナノオーダーの無機微粒子を熱可塑性樹脂材料中に分散するには、無機微粒子の表面処理が必須となる。通常、ゾルゲル法を用いた無機粒子は、乾燥状態で取り出したのち、所望の表面処理を施すことにより、樹脂材料中に分散可能としている。しかしながら、一旦乾燥工程を経て作製された無機微粒子を使用する熱可塑性樹脂材料の製造においては、ナノオーダーの無機微粒子の部分的な凝集の発生に伴い、局部的な屈折率・光散乱の異常を引き起こし、例えば、光学素子とした場合の欠陥となる。
特開2002−105131号公報 (第4頁) 特開2002−207101号公報 (特許請求の範囲) 特開2002−240901号公報 (特許請求の範囲) 特開2002−241560号公報 (特許請求の範囲) 特開2002−241569号公報 (特許請求の範囲) 特開2002−241592号公報 (特許請求の範囲) 特開2002−241612号公報 (特許請求の範囲) 特開2002−303701号公報 (特許請求の範囲)
On the other hand, for example, a method of reducing the absolute value of dn / dT by mixing a substance having dn / dT> 0 in a host material having dn / dT <0 can be considered. Since some inorganic materials are known to have dn / dT> 0 as a result of temperature-dependent changes in intramolecular coordination, a host material comprising an organic polymer with dn / dT <0. It is considered that the absolute value of dn / dT can be reduced by mixing inorganic fine particles satisfying dn / dT> 0, and a temperature-sensitive polymeric host material and dispersed fine particle substance A fine synthetic optical product having a reduced temperature sensitivity has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 to 8). However, for example, as shown by Formula 2 described in Patent Document 6, it is shown that in order to reduce the dn / dT of the host material by 50%, it is necessary to mix 40% by mass or more of inorganic fine particles. Yes. In such a resin material in which a large amount of inorganic fine particles are mixed, there is a problem that the specific gravity is large and the transparency is low. In addition, there is a problem that the inorganic fine particles dispersed in the resin aggregate and the performance changes when stored for a long period of time, and it is only possible to provide a resin material that is not suitable for practical use. In order to disperse the inorganic fine particles of the order in the thermoplastic resin material, the surface treatment of the inorganic fine particles is essential. Usually, the inorganic particles using the sol-gel method are taken out in a dry state and then subjected to a desired surface treatment so that they can be dispersed in the resin material. However, in the production of thermoplastic resin materials using inorganic fine particles once produced through a drying process, local refractive index and light scattering abnormalities are caused by the occurrence of partial aggregation of inorganic fine particles of nano order. For example, it becomes a defect in the case of an optical element.
JP 2002-105131 A (page 4) JP 2002-207101 A (Claims) JP 2002-240901 A (Claims) JP 2002-241560 A (Claims) JP-A-2002-241692 (Claims) JP-A-2002-241492 (Claims) JP 2002-241612 A (Claims) JP 2002-303701 A (Claims)

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ホスト材料中での分散安定性に優れた無機微粒子を用い、高い透過率を有する熱可塑性樹脂材料とその製造方法及びそれを用いた光学素子を提供する。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to use inorganic fine particles having excellent dispersion stability in a host material, a thermoplastic resin material having high transmittance, a method for producing the same, and a method for producing the same. The optical element used is provided.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

(請求項1)
有機重合体からなるホスト材料中に、平均粒子径が1nm以上、50nm以下である無機微粒子が分散され、屈折率の温度変化率のdn/dTの絶対値が、下式(A)で規定する条件を満たす熱可塑性樹脂材料の製造方法であって、該無機微粒子が有機化合物により表面処理が施されており、かつ粒子形成時に乾燥状態を経過せずに表面処理を施されることを特徴とする熱可塑性樹脂材料の製造方法。
(Claim 1)
Inorganic particles having an average particle diameter of 1 nm or more and 50 nm or less are dispersed in a host material made of an organic polymer, and the absolute value of dn / dT of the temperature change rate of the refractive index is defined by the following formula (A). A method for producing a thermoplastic resin material that satisfies a condition, characterized in that the inorganic fine particles are subjected to a surface treatment with an organic compound, and the surface treatment is performed without passing through a dry state at the time of particle formation. A method for producing a thermoplastic resin material.

式(A)
0≦|dn/dT|≦9.0×10-5
(請求項2)
前記無機微粒子のdn/dTが、下式(B)で規定する条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法。
Formula (A)
0 ≦ | dn / dT | ≦ 9.0 × 10 −5
(Claim 2)
The method for producing a thermoplastic resin material according to claim 1, wherein dn / dT of the inorganic fine particles satisfies a condition defined by the following formula (B).

式(B)
0≦dn/dT≦1.0×10-3
(請求項3)
前記無機微粒子が、半導体結晶組成物、無機酸化物、または半導体結晶組成物と無機酸化物の混合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法。
Formula (B)
0 ≦ dn / dT ≦ 1.0 × 10 −3
(Claim 3)
The method for producing a thermoplastic resin material according to claim 1 or 2, wherein the inorganic fine particles are a semiconductor crystal composition, an inorganic oxide, or a mixture of a semiconductor crystal composition and an inorganic oxide.

(請求項4)
前記有機重合体からなるホスト材料が、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法。
(Claim 4)
The host material made of the organic polymer is at least one selected from an acrylic resin, a cyclic olefin resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a polyether resin, a polyamide resin, and a polyimide resin. The manufacturing method of the thermoplastic resin material of any one of these.

(請求項5)
請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法により作製されたことを特徴とする熱可塑性樹脂材料。
(Claim 5)
A thermoplastic resin material produced by the method for producing a thermoplastic resin material according to any one of claims 1 to 4.

(請求項6)
請求項5に記載の熱可塑性樹脂材料を用いて成型することを特徴とする光学素子。
(Claim 6)
An optical element formed by using the thermoplastic resin material according to claim 5.

本発明によれば、ホスト材料中での分散安定性に優れた無機微粒子を用い、高い透過率を有する熱可塑性樹脂材料とその製造方法及びそれを用いた光学素子を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermoplastic resin material which has the high transmittance | permeability using the inorganic fine particle excellent in the dispersion stability in host material, its manufacturing method, and an optical element using the same can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、有機重合体からなるホスト材料中に、平均粒子径が1nm以上、50nm以下である無機微粒子が分散され、屈折率の温度変化率のdn/dTの絶対値が、下式(A)で規定する条件を満たす熱可塑性樹脂材料の製造方法であって、有機化合物により表面処理が施されており、かつ粒子形成時に乾燥状態を経過せずに表面処理を施された無機微粒子を用いた熱可塑性樹脂材料の製造方法により、ホスト材料中での分散安定性に優れた無機微粒子を用い、高い透過率を有する熱可塑性樹脂材料の製造方法を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have dispersed inorganic fine particles having an average particle diameter of 1 nm or more and 50 nm or less in a host material made of an organic polymer, and the temperature change rate of the refractive index. Is a method for producing a thermoplastic resin material in which the absolute value of dn / dT satisfies the condition defined by the following formula (A), which is surface-treated with an organic compound, and has passed through a dry state during particle formation. Production of thermoplastic resin material with high transmittance using inorganic fine particles with excellent dispersion stability in the host material by the method for producing thermoplastic resin materials using surface-treated inorganic fine particles It is up to the present invention that the method can be realized.

すなわち、本発明の熱可塑性樹脂材料の特徴の1つは、屈折率の温度変化率(dn/dT)の絶対値が小さい熱可塑性樹脂材料である。   That is, one of the features of the thermoplastic resin material of the present invention is a thermoplastic resin material having a small absolute value of the refractive index temperature change rate (dn / dT).

本発明でいう屈折率の温度変化率の指標であるdn/dTとは、材料の屈折率(n)が温度(T)の変化に対しdn/dTの割合で変化することを示している。dn/dTの値は各温度で熱可塑性樹脂材料の屈折率を測定し、屈折率の温度変化率を読みとることで求まる。屈折率の測定方法としては、例えば、エリプソメトリ、分光反射率法、光導波路法、Abbe法、最小偏角法等から熱可塑性樹脂材料の形態に応じて好ましい方法を選択することができる。屈折率の温度変化率は、下記の式(A)で表されるため、物質の密度や物質の分子屈折率の温度変化率より計算によって求めることもできる。   In the present invention, dn / dT, which is an index of the temperature change rate of the refractive index, indicates that the refractive index (n) of the material changes at a rate of dn / dT with respect to the change of temperature (T). The value of dn / dT is obtained by measuring the refractive index of the thermoplastic resin material at each temperature and reading the temperature change rate of the refractive index. As a method for measuring the refractive index, for example, a preferred method can be selected according to the form of the thermoplastic resin material from ellipsometry, spectral reflectance method, optical waveguide method, Abbe method, minimum deviation method, and the like. Since the temperature change rate of the refractive index is expressed by the following formula (A), it can also be obtained by calculation from the temperature change rate of the density of the substance and the molecular refractive index of the substance.

式(1)
dn/dT=(n−1){(1/ρ)(dρ/dT)+(1/[R])(d[R]/dT)}
ここで、ρは物質の密度、[R]は物質の分子屈折率を表す。
Formula (1)
dn / dT = (n−1) {(1 / ρ) (dρ / dT) + (1 / [R]) (d [R] / dT)}
Here, ρ represents the density of the substance, and [R] represents the molecular refractive index of the substance.

本発明は、このdn/dTの絶対値である|dn/dT|が0以上、9.0×10-5以下である熱可塑性樹脂材料であることが特徴であり、好ましくは|dn/dT|が0以上、5.0×10-5以下であり、さらに好ましくはdn/dTが−2.5×10-5以上、1.0×10-6以下である熱可塑性樹脂材料である。 The present invention is characterized in that it is a thermoplastic resin material in which | dn / dT |, which is the absolute value of dn / dT, is 0 or more and 9.0 × 10 −5 or less, preferably | dn / dT | Is 0 or more and 5.0 × 10 −5 or less, more preferably a thermoplastic resin material having a dn / dT of −2.5 × 10 −5 or more and 1.0 × 10 −6 or less.

有機重合体は、上述のようにほぼ例外なく温度上昇とともに屈折率は大きく低下する(dn/dT≒−10-4/K)。従って、本発明の熱可塑性樹脂材料を用いることにより、従来よりも温度安定性に優れた光学素子を提供することができる。 As described above, the refractive index of the organic polymer greatly decreases with increasing temperature (dn / dT≈−10 −4 / K) almost without exception. Therefore, by using the thermoplastic resin material of the present invention, it is possible to provide an optical element that is more excellent in temperature stability than in the past.

本発明のごとくdn/dTの絶対値が小さい熱可塑性樹脂材料を提供する方法としては、材料自体の熱的性質、すなわち前記式(A)のdρ/dTで表される密度の温度依存性を小さくする方法が考えられる。この方法としては、樹脂材料のマトリクスを強化するために架橋剤等の添加物を混合する方法等が考えられるが、本発明で規定する条件を満たすのdn/dTを達成するのに充分な添加物は見付かっていない。   As a method for providing a thermoplastic resin material having a small absolute value of dn / dT as in the present invention, the thermal property of the material itself, that is, the temperature dependence of the density represented by dρ / dT in the above formula (A) is used. A method of reducing the size is conceivable. As this method, a method of mixing an additive such as a cross-linking agent in order to reinforce the matrix of the resin material can be considered, but sufficient addition to achieve dn / dT satisfying the conditions specified in the present invention. Things are not found.

これに対し、例えば、dn/dT<0であるホスト材料中に、dn/dT>0である物質を混合することでdn/dTの絶対値を小さくする方法が考えられる。無機材料の中には、分子内配位の温度依存変化の結果dn/dT>0となるものがあることが知られているため、dn/dT<0である有機重合体からなるホスト材料中に、dn/dT>0である無機微粒子を混合することによりdn/dTの絶対値を小さくすることが可能と考えられる。特開2002−207101号、同2002−241592号等にはこの考え方に基づく発明が記載され、該明細書中の式2で示されるようにホスト材料のdn/dTを50%減少するためには無機微粒子を40質量%以上混合する必要があることが示されている。従って、該発明により本発明の熱可塑性樹脂材料を得るためには、dn/dTが正に非常に大きい無機微粒子を見出すか、あるいは無機微粒子の混合質量が多いため比重が大きく透明度の低い、実用化に適さない樹脂材料を提供することしかできないことが判る。   On the other hand, for example, a method of reducing the absolute value of dn / dT by mixing a substance having dn / dT> 0 in a host material having dn / dT <0 can be considered. Inorganic materials are known to have dn / dT> 0 as a result of temperature-dependent changes in intramolecular coordination, and therefore, in host materials made of organic polymers where dn / dT <0. In addition, it is considered that the absolute value of dn / dT can be reduced by mixing inorganic fine particles with dn / dT> 0. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2002-207101, 2002-241492, etc. describe an invention based on this concept, and in order to reduce the dn / dT of the host material by 50% as shown by Formula 2 in the specification. It is shown that it is necessary to mix 40% by mass or more of inorganic fine particles. Therefore, in order to obtain the thermoplastic resin material of the present invention according to the present invention, inorganic fine particles having a very large dn / dT are found, or the specific gravity is large and the transparency is low due to the large mixed mass of the inorganic fine particles. It can be seen that it is only possible to provide a resin material that is not suitable for conversion.

本発明の方法によれば、特開2002−207101号に記載の方法では達成が難しかった本発明の屈折率の温度依存性が小さく、しかも実用化可能な比重、透明度である熱可塑性樹脂材料を提供できる。   According to the method of the present invention, there is provided a thermoplastic resin material having a specific gravity and transparency that are low in temperature dependence of the refractive index of the present invention, which has been difficult to achieve by the method described in JP-A-2002-207101, and that can be practically used. Can be provided.

以下、本発明の詳細について説明する。   Details of the present invention will be described below.

《無機微粒子》
本発明に係る無機微粒子は、平均粒子径が1nm以上、50nm以下で、有機化合物ににより、粒子形成時に乾燥状態を経過せずに表面処理が施されていることが特徴である。
《Inorganic fine particles》
The inorganic fine particles according to the present invention have an average particle diameter of 1 nm or more and 50 nm or less, and are characterized by being subjected to a surface treatment with an organic compound without passing a dry state at the time of particle formation.

本発明に係る無機微粒子は、平均粒子径が1nm以上、30nm以下であることが好ましく、1nm以上、20nm以下がより好ましく、さらに好ましくは1nm以上、10nm以下である。平均粒子径が1nm未満であると、無機微粒子の分散が困難であるため所望の性能が得られない恐れがあり、また平均粒子径が50nmを超えると、得られる熱可塑性材料組成物が濁るなどして透明性が低下し、光線透過率が70%未満となる恐れがある。ここでいう平均粒子径は粒子と同体積の球に換算した時の直径を言う。   The inorganic fine particles according to the present invention preferably have an average particle size of 1 nm or more and 30 nm or less, more preferably 1 nm or more and 20 nm or less, and further preferably 1 nm or more and 10 nm or less. If the average particle size is less than 1 nm, it is difficult to disperse the inorganic fine particles, so that the desired performance may not be obtained. If the average particle size exceeds 50 nm, the resulting thermoplastic material composition becomes turbid. As a result, the transparency is lowered and the light transmittance may be less than 70%. The average particle diameter here refers to the diameter when converted to a sphere having the same volume as the particles.

本発明において用いる無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、好適には球状の微粒子が用いられる。また、粒子径の分布に関しても特に制限されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つものが好適に用いられる。   The shape of the inorganic fine particles used in the present invention is not particularly limited, but preferably spherical fine particles are used. Further, the particle size distribution is not particularly limited, but in order to achieve the effect of the present invention more efficiently, a particle having a relatively narrow distribution is preferably used rather than a particle having a wide distribution. Used.

本発明において用いる無機微粒子のdn/dTは0以上、1×10-3以下であることが好ましく、さらに好ましく5×10-5以上、1×10-3以下である。 The dn / dT of the inorganic fine particles used in the present invention is preferably 0 or more and 1 × 10 −3 or less, more preferably 5 × 10 −5 or more and 1 × 10 −3 or less.

本発明において用いる無機微粒子としては、特に制限はないが、好ましくは、半導体結晶組成物、無機酸化物、または半導体結晶組成物と無機酸化物の混合物であり、例えば、酸化物微粒子が挙げられる。より具体的には、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム等、これら酸化物との組み合わせで形成されるリン酸塩、硫酸塩等を挙げることができる。   The inorganic fine particles used in the present invention are not particularly limited, but are preferably a semiconductor crystal composition, an inorganic oxide, or a mixture of a semiconductor crystal composition and an inorganic oxide, such as oxide fine particles. More specifically, for example, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, yttrium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, Phosphate and sulfate formed in combination with oxides such as indium oxide, tin oxide, lead oxide, and lithium oxides of double oxide such as lithium niobate, potassium niobate, and lithium tantalate Etc.

また、本発明に係る無機微粒子として用いることのできる半導体結晶組成物は、特に制限はないが、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものが望ましい。具体的な組成例としては、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第14族元素の単体、リン(黒リン)等の周期表第15族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第16族元素の単体、炭化ケイ素(SiC)等の複数の周期表第14族元素からなる化合物、酸化錫(IV)(SnO2)、硫化錫(II,IV)(Sn(II)Sn(IV)S3)、硫化錫(IV)(SnS2)、硫化錫(II)(SnS)、セレン化錫(II)(SnSe)、テルル化錫(II)(SnTe)、硫化鉛(II)(PbS)、セレン化鉛(II)(PbSe)、テルル化鉛(II)(PbTe)等の周期表第14族元素と周期表第16族元素との化合物、窒化ホウ素(BN)、リン化ホウ素(BP)、砒化ホウ素(BAs)、窒化アルミニウム(AlN)、リン化アルミニウム(AlP)、砒化アルミニウム(AlAs)、アンチモン化アルミニウム(AlSb)、窒化ガリウム(GaN)、リン化ガリウム(GaP)、砒化ガリウム(GaAs)、アンチモン化ガリウム(GaSb)、窒化インジウム(InN)、リン化インジウム(InP)、砒化インジウム(InAs)、アンチモン化インジウム(InSb)等の周期表第13族元素と周期表第15族元素との化合物(あるいはIII−V族化合物半導体)、硫化アルミニウム(Al23)、セレン化アルミニウム(Al2Se3)、硫化ガリウム(Ga23)、セレン化ガリウム(Ga2Se3)、テルル化ガリウム(Ga2Te3)、酸化インジウム(In23)、硫化インジウム(In23)、セレン化インジウム(In2Se3)、テルル化インジウム(In2Te3)等の周期表第13族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化タリウム(I)(TlCl)、臭化タリウム(I)(TlBr)、ヨウ化タリウム(I)(TlI)等の周期表第13族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化亜鉛(ZnO)、硫化亜鉛(ZnS)、セレン化亜鉛(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)、酸化カドミウム(CdO)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化カドミウム(CdSe)、テルル化カドミウム(CdTe)、硫化水銀(HgS)、セレン化水銀(HgSe)、テルル化水銀(HgTe)等の周期表第12族元素と周期表第16族元素との化合物(あるいはII−VI族化合物半導体)、硫化砒素(III)(As23)、セレン化砒素(III)(As2Se3)、テルル化砒素(III)(As2Te3)、硫化アンチモン(III)(Sb23)、セレン化アンチモン(III)(Sb2Se3)、テルル化アンチモン(III)(Sb2Te3)、硫化ビスマス(III)(Bi23)、セレン化ビスマス(III)(Bi2Se3)、テルル化ビスマス(III)(Bi2Te3)等の周期表第15族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化銅(I)(Cu2O)、セレン化銅(I)(Cu2Se)等の周期表第11族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化銅(I)(CuCl)、臭化銅(I)(CuBr)、ヨウ化銅(I)(CuI)、塩化銀(AgCl)、臭化銀(AgBr)等の周期表第11族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化ニッケル(II)(NiO)等の周期表第10族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化コバルト(II)(CoO)、硫化コバルト(II)(CoS)等の周期表第9族元素と周期表第16族元素との化合物、四酸化三鉄(Fe34)、硫化鉄(II)(FeS)等の周期表第8族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化マンガン(II)(MnO)等の周期表第7族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化モリブデン(IV)(MoS2)、酸化タングステン(IV)(WO2)等の周期表第6族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化バナジウム(II)(VO)、酸化バナジウム(IV)(VO2)、酸化タンタル(V)(Ta25)等の周期表第5族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化チタン(TiO2、Ti25、Ti23、Ti59等)等の周期表第4族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化マグネシウム(MgS)、セレン化マグネシウム(MgSe)等の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化カドミウム(II)クロム(III)(CdCr24)、セレン化カドミウム(II)クロム(III)(CdCr2Se4)、硫化銅(II)クロム(III)(CuCr24)、セレン化水銀(II)クロム(III)(HgCr2Se4)等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート(BaTiO3)等が挙げられる。なお、G.Schmidら;Adv.Mater.,4巻,494頁(1991)に報告されている(BN)75(BF21515や、D.Fenskeら;Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,29巻,1452頁(1990)に報告されているCu146Se73(トリエチルホスフィン)22のように構造の確定されている半導体クラスターも同様に例示される。 Further, the semiconductor crystal composition that can be used as the inorganic fine particles according to the present invention is not particularly limited, but a semiconductor crystal composition that does not generate absorption, light emission, fluorescence, or the like in a wavelength region used as an optical element is desirable. Specific examples of the composition include simple elements of Group 14 elements of the periodic table such as carbon, silicon, germanium and tin, simple elements of Group 15 elements of the periodic table such as phosphorus (black phosphorus), and periodic tables such as selenium and tellurium. A group 16 element simple substance, a compound composed of a plurality of Group 14 elements such as silicon carbide (SiC), tin (IV) (SnO 2 ), tin sulfide (II, IV) (Sn (II) Sn (IV ) S 3), tin sulfide (IV) (SnS 2), tin sulfide (II) (SnS), selenium tin (II) (SnSe), tellurium tin (II) (SnTe), lead sulfide (II) ( PbS), lead selenide (II) (PbSe), lead telluride (II) (PbTe) periodic table group 14 element and periodic table group 16 element compound, boron nitride (BN), boron phosphide (BP), boron arsenide (BAs), aluminum nitride (AlN), aluminum phosphide (AlP) Aluminum arsenide (AlAs), aluminum antimonide (AlSb), gallium nitride (GaN), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAs), gallium antimonide (GaSb), indium nitride (InN), indium phosphide (InP) ), Indium arsenide (InAs), indium antimonide (InSb), etc., a compound of a periodic table group 13 element and a periodic table group 15 element (or group III-V compound semiconductor), aluminum sulfide (Al 2 S 3 ) , Aluminum selenide (Al 2 Se 3 ), gallium sulfide (Ga 2 S 3 ), gallium selenide (Ga 2 Se 3 ), gallium telluride (Ga 2 Te 3 ), indium oxide (In 2 O 3 ), sulfide indium (In 2 S 3), indium selenide (In 2 Se 3), telluride, indium (I 2 Te 3) Periodic Table compounds of a Group 13 element and Periodic Table Group 16 element such as, thallium chloride (I) (TlCl), thallium bromide (I) (TlBr), thallium iodide (I) (TlI ), Etc., a compound of a periodic table group 13 element and a periodic table group 17 element, zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), cadmium oxide (CdO) ), Cadmium sulfide (CdS), cadmium selenide (CdSe), cadmium telluride (CdTe), mercury sulfide (HgS), mercury selenide (HgSe), mercury telluride (HgTe) and the like Compounds with Group 16 elements (or II-VI group compound semiconductors), Arsenic sulfide (III) (As 2 S 3 ), Arsenic selenide (III) (As 2 Se 3 ), Arsenic telluride (III) (As 2 Te 3 ), antimony sulfide (III) (Sb 2 S 3 ), antimony selenide (III) (Sb 2 Se 3 ), antimony telluride (III) (Sb 2 Te 3 ), bismuth sulfide (III) (Bi 2 ) S 3 ), bismuth selenide (III) (Bi 2 Se 3 ), bismuth telluride (III) (Bi 2 Te 3 ) and other compounds of group 15 elements of the periodic table and group 16 elements of the periodic table, copper oxide (I) (Cu 2 O), copper selenide (I) (Cu 2 Se) periodic table group 11 element and periodic table group 16 element compound, copper chloride (I) (CuCl), bromide Compounds of Group 11 elements of the periodic table and Group 17 elements of the periodic table such as copper (I) (CuBr), copper iodide (I) (CuI), silver chloride (AgCl), silver bromide (AgBr), oxidation Compound of periodic table group 10 element and periodic table group 16 element such as nickel (II) (NiO), etc. Preparative (II) (CoO), compounds of cobalt sulfide (II) (CoS) periodic table Group 9 element and Periodic Table Group 16 element such as, triiron tetraoxide (Fe 3 O 4), iron sulfide (II ) Compound of periodic table group 8 element such as (FeS) and periodic table group 16 element, Compound of periodic table group 7 element such as manganese (II) (MnO) and periodic table group 16 element, Compounds of Periodic Table Group 6 elements and Periodic Table Group 16 elements such as molybdenum sulfide (IV) (MoS 2 ), tungsten oxide (IV) (WO 2 ), vanadium oxide (II) (VO), vanadium oxide ( IV) (VO 2 ), tantalum oxide (V) (Ta 2 O 5 ) and other periodic table group 5 elements and periodic table group 16 elements, titanium oxide (TiO 2 , Ti 2 O 5 , Ti 2) O 3, Ti 5 O 9, etc.) compounds of the periodic table group 4 element and periodic table group 16 element such as, sulfide magnesium (MgS), compounds of Group 2 elements and Periodic Table Group 16 element such as magnesium selenide (MgSe), cadmium (II) oxide Chromium (III) (CdCr 2 O 4 ), cadmium selenide (II ) Chalcogen spinels such as chromium (III) (CdCr 2 Se 4 ), copper sulfide (II) chromium (III) (CuCr 2 S 4 ), mercury (II) selenide (III) (HgCr 2 Se 4 ), Examples thereof include barium titanate (BaTiO 3 ). In addition, G. Schmid et al .; Adv. Mater. 4, 494 (1991) (BN) 75 (BF 2 ) 15 F 15 and D. Fenske et al .; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 29, page 1452 (1990), a semiconductor cluster having a fixed structure such as Cu146Se73 (triethylphosphine) 22 reported in the same manner is also exemplified.

これらの微粒子は、1種類の無機微粒子を用いてもよく、また複数種類の無機微粒子を併用してもよい。   As these fine particles, one kind of inorganic fine particles may be used, or a plurality of kinds of inorganic fine particles may be used in combination.

《無機微粒子の製造方法、表面修飾》
本発明に係る無機微粒子の製造方法は、無機微粒子表面に、乾燥状態を経ないで表面処理(表面修飾ともいう)を施すことを特徴とする。乾燥状態を経過せずに表面処理された無機微粒子を製造することにより、ホスト材料である熱可塑性樹脂組成物中での無機微粒子の分散安定性に優れ、また無機微粒子の凝集物の比率も乾燥状態をとらないことにより低く抑えることができ、その結果、温度変化による屈折率変動が小さく、濁りがなく、高い透過率を有する熱可塑性樹脂材料を得ることができる。
<< Production method of inorganic fine particles, surface modification >>
The method for producing inorganic fine particles according to the present invention is characterized in that the surface of the inorganic fine particles is subjected to a surface treatment (also referred to as surface modification) without passing through a dry state. By producing surface-treated inorganic fine particles without passing through the dry state, the dispersion stability of the inorganic fine particles in the thermoplastic resin composition as the host material is excellent, and the ratio of the aggregates of the inorganic fine particles is also dried. By not taking the state, it can be kept low, and as a result, it is possible to obtain a thermoplastic resin material that has a small refractive index variation due to temperature change, no turbidity, and high transmittance.

本発明に係る無機微粒子の製造方法は、表面処理時に乾燥状態を経なければ、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。この際、微粒子の安定化のために有機酸や有機アミンなどを併用する方法も用いられる。より具体的には、例えば、二酸化チタン微粒子の場合、ジャーナル・オブ・ケミカルエンジニアリング・オブ・ジャパン第31巻1号21−28頁(1998年)や、硫化亜鉛の場合は、ジャーナル・オブ・フィジカルケミストリー第100巻468−471頁(1996年)に記載された公知の方法を用いることができる。例えば、これらの方法に従えば、平均粒子直径5nmの酸化チタンはチタニウムテトライソプロポキサイドや四塩化チタンを原料として、適当な溶媒中で加水分解させる際に適当な表面修飾剤を添加することにより容易に製造することができる。また平均粒子直径40nmの硫化亜鉛はジメチル亜鉛や塩化亜鉛を原料とし、硫化水素あるいは硫化ナトリウムなどで硫化する際に、表面修飾剤を添加することにより製造することができる。表面修飾する方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、水が存在する条件下で加水分解により、乾燥過程を経ないで微粒子の表面に修飾する方法が挙げられる。この方法では、酸またはアルカリなどの触媒が好適に用いられ、微粒子表面の水酸基と、表面修飾剤が加水分解して生じる水酸基とが、脱水して結合を形成することが一般に考えられている。   The method for producing inorganic fine particles according to the present invention is not particularly limited as long as it does not pass through a dry state during the surface treatment, and any known method can be used. For example, desired oxide fine particles can be obtained by using a metal halide or an alkoxy metal as a raw material and hydrolyzing in a reaction system containing water. At this time, a method of using an organic acid, an organic amine or the like in combination is also used for stabilizing the fine particles. More specifically, for example, in the case of titanium dioxide fine particles, Journal of Chemical Engineering of Japan Vol. 31, No. 1, pages 21-28 (1998), and in the case of zinc sulfide, the Journal of Physical. A known method described in Chemistry Vol. 100, 468-471 (1996) can be used. For example, according to these methods, titanium oxide having an average particle diameter of 5 nm is obtained by adding an appropriate surface modifier when hydrolyzed in an appropriate solvent using titanium tetraisopropoxide or titanium tetrachloride as a raw material. It can be manufactured easily. Zinc sulfide having an average particle diameter of 40 nm can be produced by adding a surface modifier when dimethylzinc or zinc chloride is used as a raw material and sulfurized with hydrogen sulfide or sodium sulfide. The method for surface modification is not particularly limited, and any known method can be used. For example, there is a method of modifying the surface of the fine particles by hydrolysis under conditions where water is present without passing through a drying process. In this method, a catalyst such as an acid or an alkali is preferably used, and it is generally considered that a hydroxyl group on the surface of fine particles and a hydroxyl group generated by hydrolysis of a surface modifier dehydrate to form a bond.

本発明においては、本発明に係る無機微粒子が表面処理を施されていることが一つの特徴である。   In the present invention, one feature is that the inorganic fine particles according to the present invention are surface-treated.

本発明において、無機微粒子の表面処理に用いる表面修飾剤としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラフェノキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−メチルフェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジフェノキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルフェノキシシラン、シクロペンチルトリメトキシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジクロロシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩及びアミノシラン配合物等が挙げられ、更に、シランに代わってアルミニウム、チタン、ジルコニア等を用いることもでき、その場合は例えば、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリイソプロキシド等である。   In the present invention, examples of the surface modifier used for the surface treatment of inorganic fine particles include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetraphenoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and propyltrimethoxysilane. , Methyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3-methylphenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiphenoxysilane, trimethylmethoxysilane , Triethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylphenoxysilane, cyclopentyltrimethoxylane, cyclohextrie Xysilane, benzyldimethylethoxysilane, octyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldichlorosilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane , Γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacrylic Xylpropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane , Γ-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane / hydrochloride, aminosilane compound, and the like. Instead of aluminum, titanium, zirconia or the like can be used, and in this case, for example, aluminum triethoxide, aluminum triisoproxide or the like.

また、イソステアリン酸、ステアリン酸、シクロプロパンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンプロピオン酸、オクチル酸、パルミチン酸、ベヘン酸、ウンデシレン酸、オレイン酸、ヘキサヒドロフタル酸などの脂肪酸やそれらの金属塩、さらに有機リン酸系表面処理剤のいずれの表面処理剤が使用可能であり、これらを単独、または二種以上を混合して用いることができる。   Also, fatty acids such as isostearic acid, stearic acid, cyclopropane carboxylic acid, cyclohexane carboxylic acid, cyclopentane carboxylic acid, cyclohexane propionic acid, octylic acid, palmitic acid, behenic acid, undecylenic acid, oleic acid, hexahydrophthalic acid and the like Any of the surface treatment agents of the metal salts and organic phosphoric acid surface treatment agents can be used, and these can be used alone or in admixture of two or more.

これらの化合物は、反応速度などの特性が異なり、表面修飾の条件などに適した化合物を用いることができる。また、1種類のみを用いても、複数種類を併用してもよい。さらに、用いる化合物によって得られる表面修飾微粒子の性状は異なることがあり、材料組成物を得るにあたって用いる熱可塑性樹脂との親和性を、表面修飾する際に用いる化合物を選ぶことによって図ることも可能である。表面修飾の割合は特に限定されるものではないが、表面修飾後の微粒子に対して、表面修飾剤の割合が10〜99質量%であることが好ましく、30〜98質量%であることがより好ましい。   These compounds have different characteristics such as reaction rate, and compounds suitable for surface modification conditions can be used. Further, only one type may be used or a plurality of types may be used in combination. Furthermore, the properties of the surface-modified fine particles obtained may vary depending on the compound used, and the affinity with the thermoplastic resin used to obtain the material composition can be achieved by selecting the compound used for the surface modification. is there. The ratio of the surface modification is not particularly limited, but the ratio of the surface modifier is preferably 10 to 99% by mass and more preferably 30 to 98% by mass with respect to the fine particles after the surface modification. preferable.

《熱可塑性樹脂》
本発明の熱可塑性樹脂は、有機重合体からなるホスト材料中に、表面処理された無機微粒子が分散されることにより、ホスト材料の持つ屈折率の温度依存性が改良され、|dn/dT|が0以上、9.0×10-5以下であることが特徴である。
"Thermoplastic resin"
In the thermoplastic resin of the present invention, the surface-treated inorganic fine particles are dispersed in a host material made of an organic polymer, whereby the temperature dependency of the refractive index of the host material is improved, and | dn / dT | Is 0 or more and 9.0 × 10 −5 or less.

有機重合体ホスト材料としては、光学材料として一般的に用いられる透明樹脂材料を挙げることができ、その一例を以下に列挙する。   Examples of the organic polymer host material include transparent resin materials generally used as optical materials, and examples thereof are listed below.

(1)1個または2個の不飽和結合を有する炭化水素から誘導される重合体
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルブタ−1−エン、ポリ4−メチルペンタ−1−エン、ポリブタ−1−エン及びポリスチレンなどのポリオレフィンが挙げられる。なおこれらのポリオレフィンは架橋構造を有していてもよい。
(1) Polymers derived from hydrocarbons having one or two unsaturated bonds For example, polyethylene, polypropylene, polymethylbut-1-ene, poly-4-methylpent-1-ene, polybut-1-ene and polystyrene And the like. These polyolefins may have a crosslinked structure.

(2)ハロゲン含有ビニル重合体
例えば、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。
(2) Halogen-containing vinyl polymer Examples include polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl fluoride, polychloroprene, and chlorinated rubber.

(3)α,β−不飽和酸とその誘導体から誘導された重合体
例えば、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、または前記の重合体を構成するモノマーとの共重合体、例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。
(3) Polymers derived from α, β-unsaturated acids and derivatives thereof For example, polyacrylate, polymethacrylate, polyacrylamide, polyacrylonitrile, or a copolymer with a monomer constituting the polymer, for example, acrylonitrile -Butadiene / styrene copolymer, acrylonitrile / styrene copolymer, acrylonitrile / styrene / acrylic acid ester copolymer, and the like.

(4)不飽和アルコール及びアミン、または不飽和アルコールのアシル誘導体またはアセタールから誘導される重合体
例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、ポリ安息香酸ビニル、ポリマレイン酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリアリルフタレート、ポリアリルメラミン、または前記重合体を構成するモノマーとの共重合体、例えばエチレン・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
例えば、ポリエチレンオキシドまたはビスグリシジルエーテルから誘導された重合体などが挙げられる。
(4) Polymers derived from unsaturated alcohols and amines, or acyl derivatives or acetals of unsaturated alcohols, for example, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl stearate, vinyl polybenzoate, vinyl maleate, polyvinyl butyral, Examples include polyallyl phthalate, polyallyl melamine, or a copolymer with a monomer constituting the polymer, such as an ethylene / vinyl acetate copolymer. (5) A polymer derived from an epoxide, for example, polyethylene oxide or bis And polymers derived from glycidyl ether.

(6)ポリアセタール
例えば、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。
(6) Polyacetal Examples include polyoxymethylene, polyoxyethylene, and polyoxymethylene containing ethylene oxide as a comonomer.

(7)ポリフェニレンオキシド
(8)ポリカーボネート
(9)ポリスルフォン
(10)ポリウレタン及び尿素樹脂
(11)ジアミン及びジカルボン酸及び/またはアミノカルボン酸、または相応するラクタムから誘導されたポリアミド及びコポリアミド
例えば、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。
(7) Polyphenylene oxide (8) Polycarbonate (9) Polysulfone (10) Polyurethane and urea resin (11) Polyamides and copolyamides derived from diamines and dicarboxylic acids and / or aminocarboxylic acids or corresponding lactams, for example nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12 and the like.

(12)ジカルボン酸及びジアルコール及び/またはオキシカルボン酸、または相応するラクトンから誘導されたポリエステル
例えば、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。
(12) Polyesters derived from dicarboxylic acids and dialcohols and / or oxycarboxylic acids or corresponding lactones, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, poly 1,4-dimethylol / cyclohexane terephthalate.

(13)アルデヒドとフェノール、尿素またはメラミンから誘導された架橋構造を有した重合体
例えば、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。
(13) Polymers having a crosslinked structure derived from aldehyde and phenol, urea or melamine Examples of the polymer include phenol / formaldehyde resins, urea / formaldehyde resins, and melamine / formaldehyde resins.

(14)アルキッド樹脂
例えば、グリセリン・フタル酸樹脂などが挙げられる。
(14) Alkyd resin Examples include glycerin and phthalic acid resins.

(15)飽和及び不飽和ジカルボン酸と多価アルコールとのコポリエステルから誘導され、架橋剤としてビニル化合物を使用して得られる不飽和ポリエステル樹脂ならびにハロゲン含有改質樹脂。   (15) Unsaturated polyester resins and halogen-containing modified resins derived from copolyesters of saturated and unsaturated dicarboxylic acids and polyhydric alcohols and obtained using vinyl compounds as crosslinking agents.

(16)天然重合体
例えば、セルロース、ゴム、蛋白質、あるいはそれらの誘導体例えば酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、セルロースエーテルなどが挙げられる。
(16) Natural polymer For example, cellulose, rubber, protein, or derivatives thereof, for example, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose ether and the like.

(17)軟質重合体
例えば、環状オレフィン成分を含む軟質重合体、α−オレフィン系共重合体、α−オレフィン・ジエン系共重合体、芳香族ビニル系炭化水素・共役ジエン系軟質共重合体、イソブチレンまたはイソブチレン・共役ジエンからなる軟質重合体または共重合体等が挙げられる。
(17) Soft polymer For example, a soft polymer containing a cyclic olefin component, an α-olefin copolymer, an α-olefin / diene copolymer, an aromatic vinyl hydrocarbon / conjugated diene soft copolymer, Examples thereof include a soft polymer or copolymer comprising isobutylene or isobutylene / conjugated diene.

本発明に係るホスト材料としては、その中でも、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、例えば、特開2003−73559の第1表に記載の化合物を挙げることができ、その好ましい化合物を表1に示す。   Among them, the host material according to the present invention is preferably at least one selected from acrylic resins, cyclic olefin resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyether resins, polyamide resins and polyimide resins. The compounds described in Table 1 of 2003-73559 can be mentioned, and preferred compounds are shown in Table 1.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

また、本発明に係るホスト材料として、特に、以下に示す熱可塑性樹脂が好ましい。   Further, as the host material according to the present invention, the following thermoplastic resins are particularly preferable.

本発明で好ましく用いることのできる熱可塑性樹脂の1つは、炭素原子数が2〜20のα−オレフィンと、下記一般式(1)または(2)で表される環状構造を有するオレフィンとの共重合体を水素添加処理して得られる環状オレフィン系重合体である。   One of the thermoplastic resins that can be preferably used in the present invention is an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and an olefin having a cyclic structure represented by the following general formula (1) or (2). It is a cyclic olefin polymer obtained by hydrogenating a copolymer.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

上記一般式(1)において、nは0または1を表し、mは0または1以上の整数を表し、qは0または1を表し、R1〜R18、Ra及びRbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基を表し、R15〜R18は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、かつこの単環または多環が二重結合を有していてもよく、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。 In the above general formula (1), n represents 0 or 1, m represents 0 or an integer of 1 or more, q represents 0 or 1, and R 1 to R 18 , R a and R b are each independently Represents a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group, R 15 to R 18 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic ring, and the monocyclic or polycyclic ring has a double bond In addition, R 15 and R 16 , or R 17 and R 18 may form an alkylidene group.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

上記一般式(1)において、p及びqはそれぞれ0または1以上の整数を表し、m及びnはそれぞれ0、1または2を表し、R1〜R19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基またはアルコキシ基を表し、R9及びR10が結合している炭素原子と、R13またはR11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く、またn=m=0のとき、R15とR12またはR15とR19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。 In the general formula (1), p and q each represent 0 or an integer of 1 or more, m and n each represent 0, 1 or 2, and R 1 to R 19 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, Represents an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group or an alkoxy group, a carbon atom to which R 9 and R 10 are bonded, and a carbon atom to which R 13 or R 11 is bonded May be bonded directly or via an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and when n = m = 0, R 15 and R 12 or R 15 and R 19 are bonded to each other. A ring or polycyclic aromatic ring may be formed.

前記一般式(1)において、nは0または1であり、mは0または1以上の整数であり、qは0または1である。なお、qが1の場合には、Ra及びRbは、それぞれ独立に、下記に示す原子または炭化水素基であり、qが0の場合には、Ra、Rbの結合はなくなり、両側の炭素原子が結合して5員環を形成する。 In the general formula (1), n is 0 or 1, m is 0 or an integer of 1 or more, and q is 0 or 1. In addition, when q is 1, R a and R b are each independently the atoms or hydrocarbon groups shown below, and when q is 0, there is no bond between R a and R b , The carbon atoms on both sides are combined to form a 5-membered ring.

1〜R18ならびにRa及びRbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここでハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。 R 1 to R 18 and R a and R b are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group. Here, the halogen atom is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.

また、炭化水素基としては、それぞれ独立に、通常、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数3〜15のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基及びオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基が例示される。これらの炭化水素基は、その水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい。   Moreover, as a hydrocarbon group, a C1-C20 alkyl group, a C3-C15 cycloalkyl group, and an aromatic hydrocarbon group are mentioned normally each independently. More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an amyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, and an octadecyl group, and the cycloalkyl group includes a cyclohexyl group. Group, and examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group. In these hydrocarbon groups, the hydrogen atom may be substituted with a halogen atom.

更に前記一般式(1)において、R15〜R18がそれぞれ結合して(互いに共同して)単環または多環を形成していてもよく、しかも、このようにして形成された単環または多環は二重結合を有していてもよい。ここで、形成される単環または多環の具体例を下記に示す。 Furthermore, in the general formula (1), R 15 to R 18 may be bonded to each other (in cooperation with each other) to form a monocyclic or polycyclic ring, and the monocyclic or polycyclic ring thus formed The polycycle may have a double bond. Here, specific examples of the monocyclic or polycyclic ring formed are shown below.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

上記例示において、1または2の番号が付された炭素原子は、一般式(1)におけるそれぞれR15(R16)または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、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、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としては、例えば、エチリデン基、プロピリデン基及びイソプロピリデン基を挙げることができる。 In the above example, the carbon atom numbered 1 or 2 indicates the carbon atom to which R 15 (R 16 ) or R 17 (R 18 ) in general formula (1) is bonded. R 15 and R 16 , or R 17 and R 18 may form an alkylidene group. Such an alkylidene group is usually an alkylidene group having 2 to 20 carbon atoms, and examples of such an alkylidene group include an ethylidene group, a propylidene group, and an isopropylidene group.

次いで、前記一般式(2)で表される環状オレフィンについて説明する。   Next, the cyclic olefin represented by the general formula (2) will be described.

前記一般式(2)において、p及びqは0または1以上の整数であり、m及びnは0、1または2である。またR1〜R19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。ハロゲン原子は、前記一般式(1)におけるハロゲン原子と同じ意味である。 In the general formula (2), p and q are 0 or an integer of 1 or more, and m and n are 0, 1 or 2. R 1 to R 19 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydrocarbon group or an alkoxy group. The halogen atom has the same meaning as the halogen atom in the general formula (1).

炭化水素基としては、それぞれ独立に炭素原子数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、ドデシル基及びオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、アリール基及びアラルキル基、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基及びフェニルエチル基が例示される。   Examples of the hydrocarbon group independently include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 15 carbon atoms, and an aromatic hydrocarbon group. . More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an amyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, and an octadecyl group. As the cycloalkyl group, Examples of the aromatic hydrocarbon group include an aryl group and an aralkyl group, specifically, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, a benzyl group, and a phenylethyl group.

また、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基及びプロポキシ基などを例示することができる。これらの炭化水素基及びアルコキシ基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されていてもよい。   Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, and propoxy group. These hydrocarbon groups and alkoxy groups may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom.

ここで、R9及びR10が結合している炭素原子と、R13が結合している炭素原子またはR11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、R9及びR13で表される基が、またはR10及びR11で表される基が、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−)のうちのいずれかのアルキレン基を形成している。 Here, the carbon atom to which R 9 and R 10 are bonded and the carbon atom to which R 13 is bonded or the carbon atom to which R 11 is bonded are directly or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. It may be connected via. That is, when the two carbon atoms are bonded via an alkylene group, the groups represented by R 9 and R 13 , or the groups represented by R 10 and R 11 , , An alkylene group of any one of a methylene group (—CH 2 —), an ethylene group (—CH 2 CH 2 —) or a propylene group (—CH 2 CH 2 CH 2 —) is formed.

更に、n=m=0のとき、R15とR12またはR15とR19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。この場合の単環または多環の芳香族環として、例えば、下記のようなR15とR12が更に芳香族環を形成している基が挙げられる。 Further, when n = m = 0, R 15 and R 12 or R 15 and R 19 may be bonded to each other to form a monocyclic or polycyclic aromatic ring. Examples of the monocyclic or polycyclic aromatic ring in this case include the following groups in which R 15 and R 12 further form an aromatic ring.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

ここでqは、一般式(2)におけるqと同義である。   Here, q is synonymous with q in the general formula (2).

上記のような一般式(1)または一般式(2)で表される環状オレフィンのより具体的な例を以下に示す。一例として、   The more specific example of the cyclic olefin represented by the above general formula (1) or general formula (2) is shown below. As an example,

Figure 2005298717
Figure 2005298717

で示されるビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン(ノルボルネンともいう。上記式中において、1〜7の数字は炭素の位置番号を示す。)及びこの化合物に炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。 A bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (also referred to as norbornene. In the above formula, the numbers 1 to 7 represent carbon position numbers) and this compound was substituted with a hydrocarbon group. Derivatives.

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。   As this substituted hydrocarbon group, 5-methyl, 5,6-dimethyl, 1-methyl, 5-ethyl, 5-n-butyl, 5-isobutyl, 7-methyl, 5-phenyl, 5-methyl-5-phenyl , 5-benzyl, 5-tolyl, 5- (ethylphenyl), 5- (isopropylphenyl), 5- (biphenyl), 5- (β-naphthyl), 5- (α-naphthyl), 5- (anthracenyl) 5,6-diphenyl.

更に他の誘導体として、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレン、1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセンなどのビシクロ[2.2.1]ヘプタ−2−エン誘導体を例示することができる。   Furthermore, as other derivatives, cyclopentadiene-acenaphthylene adduct, 1,4-methano-1,4,4a, 9a-tetrahydrofluorene, 1,4-methano-1,4,4a, 5,10,10a-hexahydro Bicyclo [2.2.1] hept-2-ene derivatives such as anthracene can be exemplified.

この他、トリシクロ[4.3.0.125]デカ−3−エン、2−メチルトリシクロ[4.3.0.125]デカ−3−エン、5−メチルトリシクロ[4.3.0.125]デカ−3−エンなどのトリシクロ[4.3.0.125]デカ−3−エン誘導体、トリシクロ[4.4.0.125]ウンデカ−3−エン、10−メチルトリシクロ[4.4.0.125]ウンデカ−3−エンなどのトリシクロ[4.4.0.125]ウンデカ−3−エン誘導体、 In addition, tricyclo [4.3.0.1 2, 5] dec-3-ene, 2-methyl-tricyclo [4.3.0.1 2, 5] dec-3-ene, 5-methyl-tricyclo [4.3.0.1 2, 5] tricyclo [4.3.0.1 2, 5] dec-3-ene derivatives such as deca-3-ene, tricyclo [4.4.0.1 2, 5] undec-3-ene, 10-methyltricyclo [4.4.0.1 2, 5] tricyclo undec-3-en [4.4.0.1 2, 5] undec-3-ene Derivatives,

Figure 2005298717
Figure 2005298717

で示されるテトラシクロ[4.4.0.125.1710]ドデカ−3−エン(以下、単にテトラシクロドデセンともいう。上記式中において、1〜12の数字は炭素の位置番号を示す。)及びこれに炭化水素基が置換した誘導体が挙げられる。 Tetracyclo [4.4.0.1 2 , 5 . 1 7 , 10 ] dodec-3-ene (hereinafter, also simply referred to as tetracyclododecene. In the above formula, the numbers 1 to 12 represent carbon position numbers) and derivatives substituted with a hydrocarbon group Is mentioned.

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。   Examples of the hydrocarbon group for the substituent include 8-methyl, 8-ethyl, 8-propyl, 8-butyl, 8-isobutyl, 8-hexyl, 8-cyclohexyl, 8-stearyl, 5,10-dimethyl, 2, 10-dimethyl, 8,9-dimethyl, 8-ethyl-9-methyl, 11,12-dimethyl, 2,7,9-trimethyl, 2,7-dimethyl-9-ethyl, 9-isobutyl-2,7- Dimethyl, 9,11,12-trimethyl, 9-ethyl-11,12-dimethyl, 9-isobutyl-11,12-dimethyl, 5,8,9,10-tetramethyl, 8-ethylidene, 8-ethylidene-9 -Methyl, 8-ethylidene-9-ethyl, 8-ethylidene-9-isopropyl, 8-ethylidene-9-butyl, 8-n-propylidene, 8-n-propylidene-9-methyl, 8- -Propylidene-9-ethyl, 8-n-propylidene-9-isopropyl, 8-n-propylidene-9-butyl, 8-isopropylidene, 8-isopropylidene-9-methyl, 8-isopropylidene-9-ethyl, 8-isopropylidene-9-isopropyl, 8-isopropylidene-9-butyl, 8-chloro, 8-bromo, 8-fluoro, 8,9-dichloro, 8-phenyl, 8-methyl-8-phenyl, 8- Benzyl, 8-tolyl, 8- (ethylphenyl), 8- (isopropylphenyl), 8,9-diphenyl, 8- (biphenyl), 8- (β-naphthyl), 8- (α-naphthyl), 8- (Anthracenyl), 5,6-diphenyl and the like can be exemplified.

更に他の誘導体として、(シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物)とシクロペンタジエンとの付加物などが挙げられる。   Still other derivatives include adducts of (cyclopentadiene-acenaphthylene adduct) and cyclopentadiene.

また、テトラシクロ[4.4.0.125.1710]ドデカ−3−エン誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.136.027.0913]ペンタデカ−4−エン及びその誘導体、ペンタシクロ[7.4.0.125.1912.0813]ペンタデカ−3−エン及びその誘導体、ペンタシクロ[6.5.1.136.027.0913]ペンタデカ−4,10−ジエン化合物、ペンタシクロ[8.4.0.125.1912.0813]ヘキサデカ−3−エン及びその誘導体、ペンタシクロ[6.6.1.136.027.0914]ヘキサデカ−4−エン及びその誘導体、ヘキサシクロ[6.6.1.136.11013.027.0914]ヘプタデカ−4−エン及びその誘導体、ヘプタシクロ[8.7.0.129.147.11117.038.01216]エイコサ−5−エン及びその誘導体、ヘプタシクロ[8.7.0.136.11017.11215.027.01116]エイコサ−4−エン及びその誘導体、ヘプタシクロ[8.8.0.129.147.11118.038.01217]ヘンエイコサ−5−エン及びその誘導体、オクタシクロ[8.8.0.129.147.11118.11316.038.01217]ドコサ−5−エン及びその誘導体、ノナシクロ[10.9.1.147.11320.11518.0210.038.01221.01419]ペンタコサ−5−エン及びその誘導体、ノナシクロ[10.10.1.158.11421.11619.0211.049.01322.01520]ヘキサコサ−6−エン及びその誘導体などが挙げられる。 Also, tetracyclo [4.4.0.1 2 , 5 . 1 7 , 10 ] dodec-3-ene derivative, pentacyclo [6.5.1.1 3 , 6 . 0 2 , 7 . 0 9 , 13 ] pentadec-4-ene and its derivatives, pentacyclo [7.4.0.1 2 , 5 . 1 9 , 12 . 0 8 , 13 ] pentadec-3-ene and its derivatives, pentacyclo [6.5.1.1 3 , 6 . 0 2 , 7 . 0 9 , 13 ] pentadeca-4,10-diene compound, pentacyclo [8.4.0.1 2 , 5 . 1 9 , 12 . 0 8 , 13 ] hexadec-3-ene and derivatives thereof, pentacyclo [6.6.1.1 3 , 6 . 0 2 , 7 . 0 9 , 14 ] hexadec-4-ene and its derivatives, hexacyclo [6.6.1.1 3 , 6 . 1 10 , 13 . 0 2 , 7 . 0 9 , 14 ] heptadec-4-ene and its derivatives, heptacyclo [8.7.0.1 2 , 9 . 1 to 4, 7. 111 , 17 . 0 3 , 8 . 0 12 , 16 ] eicosa-5-ene and its derivatives, heptacyclo [8.7.0.1 3 , 6 . 1 10 , 17 . 1 12 , 15 . 0 2 , 7 . 0 11, 16] eicosa-4-ene and its derivatives, heptacyclo [8.8.0.1 2, 9. 1 to 4, 7. 1 11 , 18 . 0 3 , 8 . 0 12, 17] Hen'eikosa-5-ene and derivatives thereof, octacyclo [8.8.0.1 2, 9. 1 to 4, 7. 1 11 , 18 . 1 13 , 16 . 0 3 , 8 . 0 12, 17] docosa-5-ene and derivatives thereof, Nonashikuro [10.9.1.1 4, 7. 1 13 , 20 . 1 15 , 18 . 0 2 , 10 . 0 3 , 8 . 0 12 , 21 . 0 14, 19] Pentakosa-5-ene and derivatives thereof, Nonashikuro [10.10.1.1 5, 8. 1 14 , 21 . 1 16 , 19 . 0 2 , 11 . 0 4 , 9 . 0 13 , 22 . 0 15 , 20 ] hexacosa-6-ene and derivatives thereof.

本発明で使用することのできる前記一般式(1)または一般式(2)で表される環状オレフィンの具体例は、上述したごとくであるが、より具体的なこれらの化合物の構造については、特開平7−145213号公報の段落番号〔0032〕〜同〔0054〕に示されており、本発明においても、同公報に例示されるものを環状オレフィンとして使用することができる。   Specific examples of the cyclic olefin represented by the general formula (1) or the general formula (2) that can be used in the present invention are as described above, but more specific structures of these compounds are as follows. It is shown in paragraph numbers [0032] to [0054] of JP-A-7-145213, and those exemplified in the publication can also be used as cyclic olefins in the present invention.

上記のような一般式(1)または一般式(2)で表される環状オレフィンの製造方法としては、例えば、シクロペンタジエンと、対応する構造を有するオレフィン類とのディールス・アルダー反応を挙げることができる。   Examples of the method for producing the cyclic olefin represented by the general formula (1) or the general formula (2) include the Diels-Alder reaction between cyclopentadiene and olefins having a corresponding structure. it can.

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。   These cyclic olefins can be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる環状オレフィンからなる処理前重合体は、前記一般式(1)または一般式(2)で表される環状オレフィンを用いて、例えば、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号及び同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。   The pre-treatment polymer comprising a cyclic olefin used in the present invention is a cyclic olefin represented by the above general formula (1) or general formula (2), for example, JP-A-60-168708, 61- According to the methods proposed in publications such as No. 120816, No. 61-115912, No. 61-115916, No. 61-271308, No. 61-272216, No. 62-252406 and No. 62-252407, It can manufacture by selecting conditions.

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−オレフィン及び環状オレフィンの組成比は、13C−NMRによって測定される。 Among them, the α-olefin / cyclic olefin random copolymer having 2 to 20 carbon atoms is generally 5 to 95 mol%, preferably 20 to 80 mol% of structural units derived from the α-olefin. The structural unit derived from a cyclic olefin is usually contained in an amount of 5 to 95 mol%, preferably 20 to 80 mol%. The composition ratio of α-olefin and cyclic olefin is measured by 13 C-NMR.

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。   Here, the α-olefin having 2 to 20 carbon atoms constituting the α-olefin / cyclic olefin random copolymer will be described.

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。このような直鎖状または分岐状のα−オレフィンは、1種単独でまたは2種以上組合わせて用いることができる。   The α-olefin may be linear or branched, and ethylene, propylene, but-1-ene, penta-1-ene, hexa-1-ene, octa-1-ene, deca-1-ene, dodeca Linear α-olefins having 2 to 20 carbon atoms such as -1-ene, tetradec-1-ene, hexadec-1-ene, octadec-1-ene, eicosa-1-ene; 3-methylbuta-1 -Ene, 3-methylpent-1-ene, 3-ethylpent-1-ene, 4-methylpent-1-ene, 4-methylhex-1-ene, 4,4-dimethylhex-1-ene, 4,4- Examples thereof include branched α-olefins having 4 to 20 carbon atoms such as dimethylpent-1-ene, 4-ethylhex-1-ene, and 3-ethylhex-1-ene. Among these, a linear α-olefin having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and ethylene is particularly preferable. Such linear or branched α-olefins can be used singly or in combination of two or more.

この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。例えば、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。   In this α-olefin / cyclic olefin random copolymer, the structural unit derived from the α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and the structural unit derived from the cyclic olefin are randomly arranged. And have a substantially linear structure. The fact that this copolymer is substantially linear and does not have a gel-like cross-linked structure means that when this copolymer is melted in an organic solvent, the solution contains insolubles. It can be confirmed by not. For example, when the intrinsic viscosity [η] is measured, this copolymer can be confirmed by completely melting in 135 ° C. decalin.

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において、上記一般式(1)または一般式(2)で表される環状オレフィンの少なくとも一部は、下記一般式(3)または一般式(4)で示される繰り返し単位を構成していると考えられる。   In the α-olefin / cyclic olefin random copolymer used in the present invention, at least a part of the cyclic olefin represented by the general formula (1) or the general formula (2) is represented by the following general formula (3) or the general formula: It is thought that it constitutes the repeating unit represented by (4).

Figure 2005298717
Figure 2005298717

上記一般式(3)において、n、m、q、R1〜R18ならびにRa及びRbは、前記一般式(1)におけるそれぞれと同義である。 In the general formula (3), n, m, q, R 1 ~R 18 and R a and R b are as defined respectively in formula (1).

Figure 2005298717
Figure 2005298717

上記一般式(4)において、n、m、p、q及びR1〜R19は、前記一般式(2)におけるそれぞれと同義である。 In the said General formula (4), n, m, p, q, and R < 1 > -R < 19 > are synonymous with each in the said General formula (2).

また、本発明に係る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、本発明の目的効果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。   In addition, the α-olefin / cyclic olefin random copolymer according to the present invention has structural units derived from other copolymerizable monomers as long as the purpose and effects of the present invention are not impaired. It may be.

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−オレフィンまた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−エン及びシクロオクテン、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及び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。   Examples of such other monomer include α-olefins having 2 to 20 carbon atoms as described above or olefins other than cyclic olefins. Specifically, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene, 3,4 Cycloolefins such as dimethylcyclopentene, 3-methylcyclohexene, 2- (2-methylbutyl) cyclohex-1-ene and cyclooctene, 3a, 5,6,7a-tetrahydro-4,7-methano-1H-indene, hexa Non-conjugated such as -1,4-diene, 4-methyl-1,4-hexadiene, 5-methylhexa-1,4-diene, octa-1,7-diene, dicyclopentadiene and 5-vinyl-2-norbornene Dienes can be mentioned.

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%以下であり、10モル%以下の量とすることが好ましい。   When the α-olefin / cyclic olefin random copolymer contains a structural unit derived from another monomer as described above, it is usually at most 20 mol% and at most 10 mol%. Is preferred.

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−オレフィンと前記一般式(1)または一般式(2)で表される環状オレフィンとを用いて、前述の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及び有機アルミニウム化合物から形成される触媒を用いる製造方法が好ましい。   The α-olefin / cyclic olefin random copolymer used in the present invention uses an α-olefin having 2 to 20 carbon atoms and the cyclic olefin represented by the general formula (1) or the general formula (2). Thus, it can be manufactured by the manufacturing method disclosed in the aforementioned publication. Among these, a production method using the catalyst formed from a vanadium compound and an organoaluminum compound soluble in the hydrocarbon solvent and carrying out the copolymerization reaction in a hydrocarbon solvent is preferable.

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、例えば、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムが挙げられ、これらの遷移金属が少なくとも1個のシクロペンタジエニル骨格を含む配位子を有している触媒である。シクロペンタジエニル骨格を含む配位子の例としては、シクロペンタジエニル基、インデニル基、テトラヒドロインデニル基、フロオレニル基を挙げることができる。ここで、シクロペンタジエニル基にはアルキル基が置換していてもよい。これらの基は、アルキレン基などの他の基を介して結合していてもよい。また、シクロペンタジエニル骨格を含む配位子以外の配位子の例としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等が挙げられる。   In this copolymerization reaction, a metallocene catalyst belonging to Group 4 of the periodic table can also be used. Here, the solid metallocene-based catalyst of Group 4 of the periodic table is composed of a transition metal compound containing a ligand having a cyclopentadienyl skeleton, an organoaluminum oxy compound, and an organoaluminum compound blended as necessary. It is a catalyst. Here, examples of the transition metal of Group 4 of the periodic table include zirconium, titanium, and hafnium, and these transition metals are catalysts having a ligand containing at least one cyclopentadienyl skeleton. is there. Examples of the ligand containing a cyclopentadienyl skeleton include a cyclopentadienyl group, an indenyl group, a tetrahydroindenyl group, and a fluorenyl group. Here, the cyclopentadienyl group may be substituted with an alkyl group. These groups may be bonded via other groups such as an alkylene group. Examples of the ligand other than the ligand containing a cyclopentadienyl skeleton include an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group.

また、有機アルミニウムオキシ化合物及び有機アルミニウム化合物は、通常ポリオレフィン類の製造に使用されるものを用いることができる。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、同64−106号及び同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。   Moreover, what is normally used for manufacture of polyolefin can be used for an organoaluminum oxy compound and an organoaluminum compound. As such a solid metallocene catalyst belonging to Group 4 of the periodic table, for example, those described in JP-A Nos. 61-221206, 64-106 and 2-173112 are used. be able to.

本発明において、水素添加処理の処理前重合体として用いられるグラフト変性物は、上記のα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体のグラフト変性物である。   In the present invention, the graft modified product used as the pre-treatment polymer for the hydrogenation treatment is a graft modified product of the above-mentioned α-olefin / cyclic olefin random copolymer.

ここで用いられる変性剤としては、通常不飽和カルボン酸類が挙げられ、具体的には、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、エンドシス−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸(ナジック酸(登録商標))などの不飽和カルボン酸、更にこれら不飽和カルボン酸の誘導体例えば不飽和カルボン酸無水物、不飽和カルボン酸ハライド、不飽和カルボン酸アミド、不飽和カルボン酸イミド、不飽和カルボン酸のエステル化合物などが例示される。   Examples of the modifier used here include usually unsaturated carboxylic acids, specifically, (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, and isocrotonic acid. , Unsaturated carboxylic acids such as endocis-bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid (Nadic acid (registered trademark)), and derivatives of these unsaturated carboxylic acids such as unsaturated carboxylic acids Examples thereof include acid anhydrides, unsaturated carboxylic acid halides, unsaturated carboxylic acid amides, unsaturated carboxylic acid imides, and ester compounds of unsaturated carboxylic acids.

不飽和カルボン酸の誘導体としては、より具体的に、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、塩化マレイル、マレイミド、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエートなどが挙げられる。   Specific examples of the unsaturated carboxylic acid derivative include maleic anhydride, citraconic anhydride, maleyl chloride, maleimide, monomethyl maleate, dimethyl maleate, glycidyl maleate, and the like.

これらの中では、α,β−不飽和ジカルボン酸及びα,β−不飽和ジカルボン酸無水物、例えば、マレイン酸、ナジック酸(登録商標)及びこれら酸の無水物が好ましく用いられる。これらの変性剤は、2種以上組合わせて用いることもできる。   Among these, α, β-unsaturated dicarboxylic acids and α, β-unsaturated dicarboxylic anhydrides such as maleic acid, Nadic acid (registered trademark) and anhydrides of these acids are preferably used. These modifiers can also be used in combination of two or more.

このようなα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体のグラフト変性物は、所望の変性率になるように、変性剤をこの共重合体に配合してグラフト重合させ製造することもできるし、予め高変性率の変性物を調製し、次いでこの変性物と未変性のエチレン・環状オレフィンランダム共重合体とを所望の変性率になるように混合することにより製造することもできる。   Such an α-olefin / cyclic olefin random copolymer graft-modified product can be produced by blending a modifier with the copolymer so as to obtain a desired modification rate, and by graft polymerization. It can also be produced by preparing a modified product having a high modification rate, and then mixing the modified product with an unmodified ethylene / cyclic olefin random copolymer so as to obtain a desired modification rate.

α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体と変性剤とからグラフト変性物を得るには、従来公知のポリマー変性方法を広く適用することができる。例えば、溶融状態にあるエチレン・環状オレフィンランダム共重合体に変性剤を添加してグラフト重合(反応)させる方法、あるいはエチレン・環状オレフィンランダム共重合体の溶媒溶液に変性剤を添加してグラフト反応させる方法などによりグラフト変性物を得ることができる。   In order to obtain a graft modified product from an α-olefin / cyclic olefin random copolymer and a modifier, conventionally known polymer modification methods can be widely applied. For example, a method in which a modifier is added to a molten ethylene / cyclic olefin random copolymer and graft polymerization (reaction), or a modifier is added to a solvent solution of ethylene / cyclic olefin random copolymer to perform a graft reaction. A graft-modified product can be obtained by a method of making it.

このようなグラフト反応は、通常60〜350℃の温度で行われる。また、グラフト反応は、有機過酸化物及びアゾ化合物などのラジカル開始剤の共存下に行うことができる。   Such a grafting reaction is usually performed at a temperature of 60 to 350 ° C. The graft reaction can be carried out in the presence of a radical initiator such as an organic peroxide and an azo compound.

本発明では、水素添加処理の処理前重合体として、上記のようなα−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体、及びそのグラフト変性物のいずれかを単独で用いることができ、また同じグループの2種以上や、異なる2以上のグループを組み合わせて用いることもできる。   In the present invention, any of the α-olefin / cyclic olefin random copolymer as described above and a graft-modified product thereof can be used alone as the pretreatment polymer for the hydrogenation treatment. Two or more species or two or more different groups can be used in combination.

本発明に係る環状オレフィン系重合体は、DSCで測定(昇温速度10℃/min)したガラス転移温度(Tg)が、60〜230℃であることが好ましく、更には、70〜210℃であることが好ましい。   The cyclic olefin polymer according to the present invention preferably has a glass transition temperature (Tg) measured by DSC (temperature increase rate of 10 ° C./min) of 60 to 230 ° C., more preferably 70 to 210 ° C. Preferably there is.

また、環状オレフィン系重合体は、非晶性または低結晶性であり、X線回折法によって測定される結晶化度が、通常20%以下であり、好ましくは10%以下、更に好ましくは2%以下である。   The cyclic olefin polymer is amorphous or low crystalline, and the crystallinity measured by X-ray diffraction method is usually 20% or less, preferably 10% or less, more preferably 2%. It is as follows.

135℃のデカリン中で測定される極限粘度[η]は、好ましくは0.01〜20dl/gであり、より好ましくは0.05〜10dl/g、更に好ましくは0.08〜5dl/gである。   The intrinsic viscosity [η] measured in decalin at 135 ° C. is preferably 0.01 to 20 dl / g, more preferably 0.05 to 10 dl / g, still more preferably 0.08 to 5 dl / g. is there.

軟化点は、サーモメカニカルアナライザーで測定した軟化点(TMA)として、通常30℃以上であり、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上、更に好ましくは90〜250℃、特に好ましくは100〜200℃である。ここで、軟化点の測定は、デュポン社製 Thermo Mechanical Analyzerを用いて、厚さ1mmのシートの熱変形挙動により行った。すなわちシート上に荷重49gをかけた石英製針を乗せ、5℃/minの速度で昇温し、針がシート中に0.635mm侵入した温度を軟化点(TMA)とした。   The softening point is usually 30 ° C. or higher, preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, still more preferably 90 to 250 ° C., particularly preferably 100 to 100 ° C., as the softening point (TMA) measured with a thermomechanical analyzer. 200 ° C. Here, the measurement of the softening point was performed by the thermal deformation behavior of a sheet having a thickness of 1 mm using a Thermo Mechanical Analyzer manufactured by DuPont. That is, a quartz needle having a load of 49 g was placed on the sheet, the temperature was raised at a rate of 5 ° C./min, and the temperature at which the needle penetrated 0.635 mm into the sheet was defined as the softening point (TMA).

上記の環状オレフィン系重合体のなかでは、α−オレフィン・環状オレフィンランダム共重合体を水添処理して得られ、軟化点(TMA)が80℃以上であり、かつ極限粘度[η]が0.05〜10dl/gであるものが好ましい。   Among the above cyclic olefin polymers, an α-olefin / cyclic olefin random copolymer is obtained by hydrogenation, has a softening point (TMA) of 80 ° C. or higher, and has an intrinsic viscosity [η] of 0. Those having a viscosity of 0.05 to 10 dl / g are preferred.

本発明における水添処理は、前記した処理前重合体を、環状飽和炭化水素を主成分とする溶媒中で、水素添加触媒の存在下に、水素添加することが好ましい。処理前重合体の溶剤としては、シクロヘキサン、n−ヘキサン、デカリン、シクロヘプタン、シクロペンタン、n−ヘプタン、n−オクタンなどが挙げられる。これらは1種単独で、或いは2種以上混合して用いることができる。   In the hydrogenation treatment in the present invention, it is preferable to hydrogenate the above-mentioned pre-treatment polymer in a solvent mainly containing a cyclic saturated hydrocarbon in the presence of a hydrogenation catalyst. Examples of the solvent for the polymer before treatment include cyclohexane, n-hexane, decalin, cycloheptane, cyclopentane, n-heptane, and n-octane. These can be used alone or in combination of two or more.

これらの中では、シクロヘキサン、n−ヘキサンが好ましく、特に、シクロヘキサンを50質量%以上含有する溶剤が好ましい。   Among these, cyclohexane and n-hexane are preferable, and a solvent containing 50% by mass or more of cyclohexane is particularly preferable.

水素添加触媒金属としては、例えば、Pt、Rh、Pd、Cu、Y、Fe、Ru、W、Znなどが挙げられる。好ましくは、ラニーニッケル、活性炭担持パラジウム、ウィルキンソン錯体が用いられる。   Examples of the hydrogenation catalyst metal include Pt, Rh, Pd, Cu, Y, Fe, Ru, W, and Zn. Preferably, Raney nickel, palladium on activated carbon, and Wilkinson complex are used.

水素添加の方法は、例えば、処理前重合体を1〜30質量%、好ましくは3〜20質量%溶融した前記水素添加用の溶媒に、この重合体に対して0.5〜10質量%の濃度の触媒(金属として)を加え、反応温度20〜200℃、好ましくは40〜120℃、水素分圧0.1〜20MPa、好ましくは0.5〜10MPaにおいて行う。反応時間は、要求される色相の改善度の応じて適宜選ばれるが、通常、5分〜12時間、好ましくは5分〜6時間の間で選ばれる。反応後、触媒は濾過などにより除去される。   The method of hydrogenation is, for example, 1 to 30% by mass of the polymer before treatment, preferably 3 to 20% by mass in the solvent for hydrogenation, and 0.5 to 10% by mass with respect to this polymer. A concentration of catalyst (as metal) is added and the reaction is carried out at a reaction temperature of 20 to 200 ° C., preferably 40 to 120 ° C. and a hydrogen partial pressure of 0.1 to 20 MPa, preferably 0.5 to 10 MPa. The reaction time is appropriately selected according to the required degree of improvement in hue, but is usually selected from 5 minutes to 12 hours, preferably from 5 minutes to 6 hours. After the reaction, the catalyst is removed by filtration or the like.

また、本発明で好ましく用いることのできる熱可塑性樹脂の他の1つは、重量平均分子量(Mw)が1,000〜1,000,000である重合体全繰り返し単位中に、下記一般式(I)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位(a)と、下記一般式(II)、下記一般式(III)及び下記一般式(IV)から選ばれる少なくとも1種の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、該繰り返し単位(b)の含有量が1質量%以上、10質量%未満である脂環式炭化水素系共重合体である。   Another thermoplastic resin that can be preferably used in the present invention is a polymer having a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000 in a repeating unit of the following general formula ( A repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by I) and at least one chain structure selected from the following general formula (II), the following general formula (III) and the following general formula (IV): An alicyclic hydrocarbon system containing the repeating unit (b) so that the total content is 90% by mass or more, and the content of the repeating unit (b) is 1% by mass or more and less than 10% by mass. It is a copolymer.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

上記一般式(I)中、Xは脂環式炭化水素基であり、一般式(I)〜一般式(IV)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、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、または極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、又はシリル基)で置換された鎖状炭化水素基である。n1〜n4はそれぞれ質量%を表し、少なくともn2は1質量%以上、10質量%未満を表す。 In the above general formula (I), X is an alicyclic hydrocarbon group, and in general formula (I) to general formula (IV), R 1 to R 13 are each independently a hydrogen atom or a chain hydrocarbon group. , Halogen atom, alkoxy group, hydroxy group, ether group, ester group, cyano group, amide group, imide group, silyl group, or polar group (halogen atom, alkoxy group, hydroxy group, ether group, ester group, cyano group, An amide group, an imide group, or a silyl group). n1 to n4 each represent mass%, and at least n2 represents 1 mass% or more and less than 10 mass%.

前記一般式(I)〜一般式(IV)において、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、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、または極性基(ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、またはシリル基)で置換された鎖状炭化水素基等を表す。ハロゲン原子としては、例えば、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る。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。 In the general formulas (I) to (IV), R 1 to R 13 are each independently a hydrogen atom, a chain hydrocarbon group, a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxy group, an ether group, an ester group, or a cyano group. , A chain hydrocarbon substituted with an amide group, an imide group, a silyl group, or a polar group (halogen atom, alkoxy group, hydroxy group, ether group, ester group, cyano group, amide group, imide group, or silyl group) Represents a group. As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom can be mentioned, for example. Examples of the chain hydrocarbon group substituted with a polar group include a halogenated alkyl group having 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the chain hydrocarbon group include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, and more preferably 2 carbon atoms. -6 alkenyl groups.

前記一般式(I)におけるXは、脂環式炭化水素基を表し、それを構成する炭素数は、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好ましい。また、脂環式構造は単環構造に限らず、例えば、ノルボルナン環やジシクロヘキサン環などの多環構造のものでも良い。   X in the said general formula (I) represents an alicyclic hydrocarbon group, and the carbon number which comprises it is 4-20, Preferably it is 4-10, More preferably, it is 5-7. is there. By setting the number of carbon atoms constituting the alicyclic structure within this range, birefringence can be reduced, which is preferable. The alicyclic structure is not limited to a monocyclic structure, and may be a polycyclic structure such as a norbornane ring or a dicyclohexane ring.

n1〜n4はそれぞれ質量%を表し、少なくともn2は1質量%以上、10質量%未満を表す。   n1 to n4 each represent mass%, and at least n2 represents 1 mass% or more and less than 10 mass%.

次いで、本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体について、その詳細を説明する。   Next, the details of the alicyclic hydrocarbon copolymer according to the present invention will be described.

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、耐熱性を向上させることができ好ましい。また、脂環式炭化水素基を構成する炭素には、例えば、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、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基、極性基(例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシ基、エーテル基、エステル基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基等)等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。   The alicyclic hydrocarbon group may have a carbon-carbon unsaturated bond, but its content is 10% or less, preferably 5% or less, more preferably 3% or less of the total carbon-carbon bonds. is there. By making the carbon-carbon unsaturated bond of an alicyclic hydrocarbon group into this range, transparency and heat resistance can be improved, which is preferable. The carbon constituting the alicyclic hydrocarbon group includes, for example, a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a halogen atom, an alkoxy group, a hydroxy group, an ether group, an ester group, a cyano group, an amide group, an imide group, and a silyl group. A chain hydrocarbon group substituted with a polar group (for example, a halogen atom, alkoxy group, hydroxy group, ether group, ester group, cyano group, amide group, imide group, silyl group, etc.) Of these, a hydrogen atom or a chain hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms is preferred in terms of heat resistance and low water absorption.

また、前記一般式(III)においては、主鎖中に炭素−炭素不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、炭素−炭素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10%以下、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下である。   Moreover, in the said general formula (III), although it has a carbon-carbon unsaturated bond in a principal chain, when transparency and heat resistance are requested | required strongly, the content rate of a carbon-carbon unsaturated bond is , 10% or less, preferably 5% or less, more preferably 3% or less of the total carbon-carbon bonds constituting the main chain.

特に、前記一般式(I)で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式(V)で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。   In particular, among the repeating units represented by the general formula (I), the repeating unit represented by the following general formula (V) is excellent in terms of heat resistance and low water absorption.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

また、前記一般式(II)で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式(VI)で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。   Among the repeating units represented by the general formula (II), the repeating unit represented by the following general formula (VI) is excellent in terms of heat resistance and low water absorption.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

また、前記一般式(III)で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式(VII)で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。   Of the repeating units represented by the general formula (III), the repeating unit represented by the following general formula (VII) is excellent in terms of heat resistance and low water absorption.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

また、前記一般式(IV)で表される繰り返し単位の中でも、下記一般式(VIII)で表される繰り返し単位が、耐熱性、低吸水性の点で優れている。   Among the repeating units represented by the general formula (IV), the repeating unit represented by the following general formula (VIII) is excellent in terms of heat resistance and low water absorption.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

上記一般式(V)、一般式(VI)、一般式(VII)及び一般式(VIII)において、Ra、Rb、Rc、Rd、Re、Rf、Rg、Rh、Ri、Rj、Rk、Rm、Rn、Rpはそれぞれ独立に水素原子または低級鎖状炭化水素基を示し、水素原子または炭素数1〜6の低級アルキル基であることが、耐熱性、低吸水性に優れる観点から好ましい。 In the above general formula (V), general formula (VI), general formula (VII), and general formula (VIII), R a , R b , R c , R d , R e , R f , R g , R h , R i , R j , R k , R m , R n , R p each independently represents a hydrogen atom or a lower chain hydrocarbon group, and is a hydrogen atom or a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, It is preferable from the viewpoint of excellent heat resistance and low water absorption.

n5〜n8はそれぞれ質量%を表す。   n5 to n8 each represents mass%.

前記一般式(II)及び一般式(III)で表される鎖状構造の繰り返し単位の中では、前記一般式(III)で表される鎖状構造の繰り返し単位の方が、得られる炭化水素系重合体の強度特性に優れている点で好ましい。   Of the repeating units having a chain structure represented by the general formula (II) and the general formula (III), the repeating unit having a chain structure represented by the general formula (III) is a hydrocarbon obtained. It is preferable at the point which is excellent in the intensity | strength characteristic of a polymer.

本発明においては、炭化水素系共重合体中の、前記一般式(I)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位(a)と、前記一般式(II)、一般式(III)及び一般式(IV)から選ばれる少なくとも1種の鎖状構造の繰り返し単位(b)との合計含有量が、質量基準で、90%以上であることが特徴の1つであるが、好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上である。合計含有量を上記で規定する範囲にすることにより、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た脂環式炭化水素系共重合体を得ることができる。   In the present invention, the repeating unit (a) having an alicyclic structure represented by the general formula (I) in the hydrocarbon copolymer, the general formula (II), the general formula (III), and One of the characteristics is that the total content with the repeating unit (b) of at least one chain structure selected from the general formula (IV) is 90% or more on a mass basis, preferably 95 % Or more, more preferably 97% or more. By setting the total content within the range specified above, an alicyclic hydrocarbon copolymer having a high balance of low birefringence, heat resistance, low water absorption, and mechanical strength can be obtained.

本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体における鎖状構造の繰り返し単位(b)の含有量は、質量基準で1%以上、10%未満であることが特徴の1つであるが、好ましくは1%以上、8%以下、より好ましくは2%以上、6%以下の範囲である。繰り返し単位(b)の含有量を上記で規定する範囲とすることにより、低複屈折性、耐熱性、低吸水性が高度にバランスされた脂環式炭化水素系共重合体を得ることができる。   The content of the repeating unit (b) of the chain structure in the alicyclic hydrocarbon-based copolymer according to the present invention is one of the features that it is 1% or more and less than 10% on a mass basis, The range is preferably 1% or more and 8% or less, more preferably 2% or more and 6% or less. By setting the content of the repeating unit (b) within the range specified above, an alicyclic hydrocarbon-based copolymer in which low birefringence, heat resistance, and low water absorption are highly balanced can be obtained. .

また、繰り返し単位(a)の連鎖長は、脂環式炭化水素系共重合体の分子鎖長に対して十分に短く、具体的には、脂環式構造を有する繰り返し単位連鎖の重量平均分子量をAとし、(脂環式炭化水素系共重合体の重量平均分子量(Mw))×(脂環式構造を有する繰り返し単位数/脂環式炭化水素系共重合体を構成する全繰り返し単位数)をBとしたとき、AがBの30%以下であることが好ましく、より好ましくは20%以下、更に好ましくは15%以下、特に好ましくは10%以下の範囲である。Aがこの範囲外では、低複屈折性に劣る。   The chain length of the repeating unit (a) is sufficiently shorter than the molecular chain length of the alicyclic hydrocarbon copolymer, and specifically, the weight average molecular weight of the repeating unit chain having an alicyclic structure. And (weight average molecular weight (Mw) of alicyclic hydrocarbon copolymer) × (number of repeating units having alicyclic structure / total number of repeating units constituting alicyclic hydrocarbon copolymer) ) Is B, A is preferably 30% or less of B, more preferably 20% or less, still more preferably 15% or less, and particularly preferably 10% or less. When A is outside this range, the low birefringence is poor.

更に、繰り返し単位(a)の連鎖長が、特定の分布を有しているもの好ましい。具体的には、脂環式構造を有する繰り返し単位連鎖の重量平均分子量をAとし、脂環式構造を有する繰り返し単位連鎖の数平均分子量をCとしたとき、A/Cが好ましくは1.3以上、より好ましくは1.3〜8、最も好ましくは1.7〜6の範囲である。A/Cが過度に小さいとブロック程度が増加し、過度に大きいとランダムの程度が増加して、いずれの場合にも低複屈折性に劣る。   Furthermore, it is preferable that the chain length of the repeating unit (a) has a specific distribution. Specifically, when the weight average molecular weight of the repeating unit chain having an alicyclic structure is A and the number average molecular weight of the repeating unit chain having an alicyclic structure is C, A / C is preferably 1.3. As described above, the range is more preferably 1.3 to 8, and most preferably 1.7 to 6. When A / C is excessively small, the degree of block increases, and when it is excessively large, the degree of randomness increases, and in any case, low birefringence is inferior.

本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(以下、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、最も好ましくは50,000〜250,000の範囲である。脂環式炭化水素系共重合体の重量平均分子量(Mw)が過度に小さいと成形物の強度特性に劣り、逆に過度に大きいと成形物の複屈折が大きくなる。   The molecular weight of the alicyclic hydrocarbon copolymer according to the present invention is a polystyrene (or polyisoprene) equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC), The range is from 000 to 1,000,000, preferably from 5,000 to 500,000, more preferably from 10,000 to 300,000, and most preferably from 50,000 to 250,000. If the weight average molecular weight (Mw) of the alicyclic hydrocarbon copolymer is excessively small, the strength characteristics of the molded product are inferior. Conversely, if the molecular weight is excessively large, the birefringence of the molded product increases.

本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体の分子量分布は、使用目的に応じて適宜選択できるが、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)換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)で、通常2.5以下、好ましくは2.3以下、より好ましくは2以下の範囲である。Mw/Mnがこの範囲にあると、機械強度と耐熱性が高度にバランスされる。   The molecular weight distribution of the alicyclic hydrocarbon copolymer according to the present invention can be appropriately selected depending on the purpose of use, but the weight average molecular weight (Mw) and number average in terms of polystyrene (or polyisoprene) measured by GPC. The ratio (Mw / Mn) to the molecular weight (Mn) is usually 2.5 or less, preferably 2.3 or less, more preferably 2 or less. When Mw / Mn is in this range, mechanical strength and heat resistance are highly balanced.

本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体のガラス転移温度(Tg)は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常50℃〜250℃、好ましくは70℃〜200℃、より好ましくは90℃〜180℃である。   The glass transition temperature (Tg) of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer according to the present invention may be appropriately selected according to the purpose of use, but is usually 50 ° C to 250 ° C, preferably 70 ° C to 200 ° C, More preferably, it is 90 to 180 ° C.

次いで、本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体の製造方法について説明する。   Subsequently, the manufacturing method of the alicyclic hydrocarbon type copolymer which concerns on this invention is demonstrated.

本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体の製造方法としては、(方法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、(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。   As a method for producing an alicyclic hydrocarbon copolymer according to the present invention, (Method 1) copolymerizing an aromatic vinyl compound and another monomer copolymerizable with the main chain and aromatic ring carbon- Examples thereof include a method of hydrogenating a carbon unsaturated bond, (Method 2) a method of copolymerizing an alicyclic vinyl compound and other monomers copolymerizable, and hydrogenating as necessary.

上記の方法で本発明に係る脂環式炭化水素系共重合体を製造する場合には、芳香族ビニル系化合物または脂環式ビニル系化合物(a′)と共重合可能なその他のモノマー(b′)との共重合体で、共重合体中の化合物(a′)由来の繰り返し単位が、D=(芳香族ビニル系化合物及び/又は脂環式ビニル系化合物由来の繰り返し単位連鎖の重量平均分子量)、E=(炭化水素系共重合体の重量平均分子量(Mw)×(芳香族ビニル系化合物及び/又は脂環式ビニル系化合物由来の繰り返し単位数/炭化水素系共重合体を構成する全繰り返し単位数))とした時、DがEの30%以下、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下、最も好ましくは10%以下である連鎖構造を有する共重合体の、主鎖、及び芳香環やシクロアルケン環等の不飽和環の炭素−炭素不飽和結合を水素化する方法により効率的に得ることができる。Dが上記で規定する条件を外れると、得られる脂環式炭化水素系共重合体の低複屈折性が劣る。   When the alicyclic hydrocarbon copolymer according to the present invention is produced by the above method, other monomer (b) copolymerizable with the aromatic vinyl compound or the alicyclic vinyl compound (a ′). And the repeating unit derived from the compound (a ′) in the copolymer is D = (weight average of repeating unit chain derived from the aromatic vinyl compound and / or the alicyclic vinyl compound) Molecular weight), E = (Weight average molecular weight of hydrocarbon copolymer (Mw) × (Number of repeating units derived from aromatic vinyl compound and / or alicyclic vinyl compound / Hydrocarbon copolymer) The main chain of the copolymer having a chain structure in which D is 30% or less, preferably 20% or less, more preferably 15% or less, and most preferably 10% or less of E. , And aromatic rings and cycloalkene rings It can be efficiently obtained by a method for hydrogenating carbon-carbon unsaturated bond - unsaturated carbon ring. When D is outside the conditions specified above, the low birefringence of the resulting alicyclic hydrocarbon-based copolymer is poor.

本発明においては、上記各製造方法の中でも、上記(方法1)に記載の方法がより効率的に脂環式炭化水素系共重合体を得ることができる点で好ましい。   In the present invention, among the above production methods, the method described in (Method 1) is preferable in that an alicyclic hydrocarbon copolymer can be obtained more efficiently.

上記水素化前の共重合体としては、更に、芳香族ビニル系化合物及び/又は脂環式ビニル系化合物由来の繰り返し単位の連鎖の数平均分子量をFとしたときの、D/Fが一定の範囲であるのが好ましい。具体的には、D/Fが好ましくは1.3以上、より好ましくは1.3以上、8以下、最も好ましくは1.7以上、6以下の範囲である。D/Fがこの範囲外では、得られる脂環式炭化水素系共重合体の低複屈折性が劣る。   As the copolymer before hydrogenation, the D / F is constant when the number average molecular weight of the chain of repeating units derived from the aromatic vinyl compound and / or the alicyclic vinyl compound is F. A range is preferred. Specifically, the D / F is preferably 1.3 or more, more preferably 1.3 or more and 8 or less, and most preferably 1.7 or more and 6 or less. When D / F is outside this range, the low birefringence of the resulting alicyclic hydrocarbon copolymer is poor.

上記化合物(a′)由来の繰り返し単位の連鎖の重量平均分子量および数平均分子量は、例えば、文献Macromorecules 1983,16,1925−1928に記載の芳香族ビニル系共重合体の主鎖中不飽和二重結合をオゾン付加した後還元分解し、取り出した芳香族ビニル連鎖の分子量を測定する方法等により確認できる。   The weight average molecular weight and the number average molecular weight of the chain of repeating units derived from the compound (a ′) are, for example, unsaturated dicarboxylic acid in the main chain of the aromatic vinyl-based copolymer described in the document Macromolecules 1983, 16, 1925-1928. It can be confirmed by, for example, a method of measuring the molecular weight of the aromatic vinyl chain taken out by reductive decomposition after adding a heavy bond with ozone.

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。   The molecular weight of the copolymer before hydrogenation is 1,000 to 1,000,000, preferably 5,000 to 500,000 in terms of polystyrene (or polyisoprene) equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC. More preferably, it is in the range of 10,000 to 300,000. When the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer is excessively small, the strength characteristics of the molded product of the alicyclic hydrocarbon copolymer obtained therefrom are inferior. Conversely, when the copolymer is excessively large, the hydrogenation reactivity is inferior.

上記(方法1)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。   Specific examples of the aromatic vinyl compound used in the above (Method 1) include, for example, styrene, α-methylstyrene, α-ethylstyrene, α-propylstyrene, α-isopropylstyrene, α-t-butylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4-diisopropylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, 4-t-butylstyrene, 5-t-butyl-2-methylstyrene, monochlorostyrene, Examples include dichlorostyrene, monofluorostyrene, 4-phenylstyrene, and styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, and the like are preferable.

上記(方法2)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。   Specific examples of the alicyclic vinyl compound used in the above (Method 2) include, for example, cyclobutylethylene, cyclopentylethylene, cyclohexylethylene, cycloheptylethylene, cyclooctylethylene, norbornylethylene, dicyclohexylethylene, α- Methylcyclohexylethylene, α-t-butylcyclohexylethylene, cyclopentenylethylene, cyclohexenylethylene, cycloheptenylethylene, cyclooctenylethylene, cyclodecenylethylene, norbornenylethylene, α-methylcyclohexenylethylene, and α- Examples include t-butylcyclohexenylethylene, and among these, cyclohexylethylene and α-methylcyclohexylethylene are preferable.

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。   These aromatic vinyl compounds and alicyclic vinyl compounds can be used alone or in combination of two or more.

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。   Other monomers that can be copolymerized are not particularly limited, but chain vinyl compounds and chain conjugated diene compounds are used. When chain conjugated dienes are used, the operability in the production process is excellent. The resulting alicyclic hydrocarbon copolymer is excellent in strength properties.

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。   Specific examples of the chain vinyl compound include chain olefin monomers such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene and 4-methyl-1-pentene; 1-cyanoethylene (acrylonitrile), 1-cyano- Nitrile monomers such as 1-methylethylene (methacrylonitrile) and 1-cyano-1-chloroethylene (α-chloroacrylonitrile); 1- (methoxycarbonyl) -1-methylethylene (methacrylic acid methyl ester), 1- (Ethoxycarbonyl) -1-methylethylene (methacrylic acid ethyl ester), 1- (propoxycarbonyl) -1-methylethylene (methacrylic acid propyl ester), 1- (butoxycarbonyl) -1-methylethylene (methacrylic) Acid butyl ester), 1-methoxycarboni (Meth) acrylic acid such as ethylene (acrylic acid methyl ester), 1-ethoxycarbonylethylene (acrylic acid ethyl ester), 1-propoxycarbonylethylene (acrylic acid propyl ester), 1-butoxycarbonylethylene (acrylic acid butyl ester) Ester monomers, 1-carboxyethylene (acrylic acid), 1-carboxy-1-methylethylene (methacrylic acid), unsaturated fatty acid monomers such as maleic anhydride, and the like are mentioned, among which chain olefin monomers are preferable, Most preferred are ethylene, propylene and 1-butene.

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。   Examples of the chain conjugated diene include 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, 1,3-hexadiene, and the like. Of these chain vinyl compounds and chain conjugated dienes, chain conjugated dienes are preferable, and butadiene and isoprene are particularly preferable. These chain vinyl compounds and chain conjugated dienes can be used alone or in combination of two or more.

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。   These chain vinyl compounds can be used alone or in combination of two or more.

前記化合物(a′)を重合する方法は、格別制限はないが、一括重合法(バッチ法)、モノマー逐次添加法(モノマー全使用量の内の一部を用いて重合を開始した後、残りのモノマーを逐次添加して重合を進めていく方法)等が挙げられ、特にモノマー逐次添加法を用いると、好ましい連鎖構造を有する炭化水素系共重合体が得られる。水素化前の共重合体は、前述のDの値がより小さい程、及び/又は、D/Fが大きな値を示す程、よりランダムな連鎖構造を有する。共重合体がどの程度のランダム性を有しているかは、芳香族ビニル系化合物の重合速度と共重合可能なその他のモノマーの重合速度との速度比で決まり、この速度比が小さい程、よりランダムな連鎖構造を有していることになる。   The method for polymerizing the compound (a ′) is not particularly limited. However, the batch polymerization method (batch method) and the monomer sequential addition method (after the polymerization is started using a part of the total amount of monomers used, And the like, and a method of proceeding the polymerization by sequentially adding the above monomers). Particularly, when the sequential monomer addition method is used, a hydrocarbon copolymer having a preferable chain structure can be obtained. The copolymer before hydrogenation has a more random chain structure, so that the above-mentioned D value is smaller and / or the D / F shows a larger value. The degree of randomness of the copolymer is determined by the speed ratio between the polymerization rate of the aromatic vinyl compound and the polymerization rate of other copolymerizable monomers, and the smaller this speed ratio, the more It has a random chain structure.

前記モノマー逐次添加法によれば、均一に混合された混合モノマーが重合系内に逐次的に添加されるため、バッチ法とは異なり、ポリマーの重合による成長過程においてモノマーの重合選択性をより下げることができるので、得られる共重合体がよりランダムな連鎖構造になる。また、重合系内での重合反応熱の蓄積が小さくてすむので重合温度を低く安定に保つことがでる。   According to the monomer sequential addition method, since the uniformly mixed monomer is sequentially added into the polymerization system, unlike the batch method, the polymerization selectivity of the monomer is further lowered during the growth process by polymer polymerization. The resulting copolymer has a more random chain structure. In addition, since the accumulation of polymerization reaction heat in the polymerization system is small, the polymerization temperature can be kept low and stable.

モノマー逐次添加法の場合、まずモノマーの全使用量のうち、通常、0.01〜60質量%、好ましくは0.02〜20質量%、より好ましくは0.05〜10質量%のモノマーを初期モノマーとして予め重合反応器内に存在させた状態で開始剤を添加して重合を開始する。初期モノマー量をこのような範囲にすると、重合開始後の初期反応において発生する反応熱除去を容易にすることができ、得られる共重合体をよりランダムな連鎖構造にすることができる。   In the case of the monomer sequential addition method, the initial amount of the monomer is usually 0.01 to 60% by mass, preferably 0.02 to 20% by mass, more preferably 0.05 to 10% by mass, out of the total amount of monomers used. Polymerization is started by adding an initiator in the state of being previously present in the polymerization reactor as a monomer. When the initial monomer amount is in such a range, the reaction heat generated in the initial reaction after the initiation of polymerization can be easily removed, and the resulting copolymer can have a more random chain structure.

上記初期モノマーの重合転化率を70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上になるまで反応を継続すると、得られる共重合体の連鎖構造がよりランダムになる。その後、前記モノマーの残部を継続的に添加するが、添加の速度は重合系内のモノマーの消費速度を考慮して決定される。   When the reaction is continued until the polymerization conversion of the initial monomer is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more, the chain structure of the resulting copolymer becomes more random. Thereafter, the remainder of the monomer is continuously added, and the rate of addition is determined in consideration of the consumption rate of the monomer in the polymerization system.

通常は、初期モノマーの重合添加率が90%に達するまでの所要時間をT、初期モノマーの全使用モノマーに対する比率(%)をIとしたとき、関係式[(100−I)×T/I]で与えられる時間の0.5〜3倍、好ましくは0.8〜2倍、より好ましくは1〜1.5倍となる範囲内で残部モノマーの添加が終了するように決定される。具体的には通常0.1〜30時間、好ましくは0.5時間〜5時間、より好ましくは1時間〜3時間の範囲となるように、初期モノマー量と残りモノマーの添加速度を決定する。また、モノマー添加終了直後の全モノマー重合転化率は、通常80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上である。モノマー添加終了直後の全モノマー重合転化率を上記の範囲とすると、得られる共重合体の連鎖構造がよりランダムになる。   Usually, when the time required for the polymerization rate of the initial monomer to reach 90% is T, and the ratio (%) of the initial monomer to the total used monomer is I, the relational expression [(100−I) × T / I ] Is determined so that the addition of the remaining monomer is completed within a range of 0.5 to 3 times, preferably 0.8 to 2 times, more preferably 1 to 1.5 times the time given by Specifically, the initial monomer amount and the rate of addition of the remaining monomer are determined so that it is usually in the range of 0.1 to 30 hours, preferably 0.5 to 5 hours, more preferably 1 to 3 hours. Further, the total monomer polymerization conversion immediately after completion of the monomer addition is usually 80% or more, preferably 85% or more, and more preferably 90% or more. When the total monomer polymerization conversion rate immediately after the completion of monomer addition is within the above range, the chain structure of the resulting copolymer becomes more random.

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。   The polymerization reaction is not particularly limited, such as radical polymerization, anionic polymerization, and cationic polymerization. However, the polymerization operation, the ease of the hydrogenation reaction in the post-process, and the mechanical properties of the finally obtained hydrocarbon copolymer are not limited. In view of strength, the anionic polymerization method is preferable.

ラジカル重合の場合は、開始剤の存在下で、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、例えば、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。   In the case of radical polymerization, methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization can be used in the presence of an initiator, usually at 0 to 200 ° C., preferably 20 to 150 ° C. In the case where it is necessary to prevent impurities from being mixed into the resin, bulk polymerization and suspension polymerization are desirable. Examples of the radical initiator include organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl-peroxy-2-ethylhexanoate, azoisobutyronitrile, 4,4-azobis-4-cyano. Azo compounds such as pentanoic acid and azodibenzoyl, water-soluble catalysts such as potassium persulfate and ammonium persulfate, redox initiators and the like can be used.

アニオン重合の場合には、開始剤の存在下で、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。   In the case of anionic polymerization, bulk polymerization, solution polymerization, slurry polymerization in the temperature range of usually 0 ° C. to 200 ° C., preferably 20 ° C. to 100 ° C., particularly preferably 20 ° C. to 80 ° C. in the presence of an initiator. However, solution polymerization is preferable in view of removal of reaction heat. In this case, an inert solvent capable of dissolving the polymer and its hydride is used. Examples of the inert solvent used in the solution reaction include aliphatic hydrocarbons such as n-butane, n-pentane, iso-pentane, n-hexane, n-heptane, and iso-octane; cyclopentane, cyclohexane, and methylcyclopentane. , Alicyclic hydrocarbons such as methylcyclohexane and decalin; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, etc., among which aliphatic hydrocarbons and alicyclic hydrocarbons are used for the hydrogenation reaction. Can also be used as an inert solvent. These solvents can be used alone or in combination of two or more, and are usually used at a ratio of 200 to 10,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the monomers used.

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−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。   Examples of the initiator for the anionic polymerization include monoorganolithium such as n-butyllithium, sec-butyllithium, t-butyllithium, hexyllithium, and phenyllithium, dilithiomethane, 1,4-diobane, and 1,4-dilithio. Polyfunctional organolithium compounds such as -2-ethylcyclohexane can be used.

重合反応においては、重合促進剤やランダマイザー(或る1成分の連鎖が長くなるのを防止する機能を有する添加剤)などを使用できる。アニオン重合の場合には、例えば、ルイス塩基化合物をランダマイザーとして使用できる。ルイス塩基化合物の具体例としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジフェニルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルフェニルエーテル等のエーテル化合物;テトラメチルエチレンジアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の第3級アミン化合物;カリウム−t−アミルオキシド、カリウム−t−ブチルオキシド等のアルカリ金属アルコキシド化合物;トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物が挙げられる。これらのルイス塩基化合物は、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る。   In the polymerization reaction, a polymerization accelerator or a randomizer (an additive having a function of preventing a chain of a certain component from becoming long) can be used. In the case of anionic polymerization, for example, a Lewis base compound can be used as a randomizer. Specific examples of the Lewis base compound include ether compounds such as dimethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, diphenyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl phenyl ether; tetramethylethylenediamine, trimethylamine, triethylamine, pyridine Tertiary amine compounds such as potassium; t-amyl oxide, alkali metal alkoxide compounds such as potassium t-butyl oxide; and phosphine compounds such as triphenylphosphine. These Lewis base compounds can be used alone or in combination of two or more.

上記のラジカル重合やアニオン重合により得られた重合体は、例えば、スチームストリッピング法、直接脱溶媒法、アルコール凝固法等の公知の方法で回収できる。また、重合時に、水素化反応で不活性な溶媒を用いた場合には、重合溶液から重合体を回収せず、そのまま水素添加工程に使用することができる。   The polymer obtained by radical polymerization or anionic polymerization can be recovered by a known method such as a steam stripping method, a direct desolvation method, or an alcohol coagulation method. In addition, when an inert solvent is used in the hydrogenation reaction during the polymerization, the polymer is not recovered from the polymerization solution and can be used as it is in the hydrogenation step.

以下、不飽和結合の水素化方法について、更に詳細に説明する。   Hereinafter, the hydrogenation method of an unsaturated bond is demonstrated in detail.

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。   When conducting hydrogenation reactions such as carbon-carbon double bonds of unsaturated rings such as aromatic rings and cycloalkene rings of the copolymer before hydrogenation, and unsaturated bonds of the main chain, the reaction method and reaction form are special. There is no particular limitation, and it may be carried out according to a known method. However, a hydrogenation method that can increase the hydrogenation rate and has little polymer chain scission reaction that occurs simultaneously with the hydrogenation reaction is preferable. The method is performed using a catalyst containing at least one metal selected from cobalt, iron, titanium, rhodium, palladium, platinum, ruthenium, and rhenium. As the hydrogenation catalyst, either a heterogeneous catalyst or a homogeneous catalyst can be used.

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質量%、好ましくは0.05〜60質量%の範囲である。均一系触媒は、ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物と有機金属化合物(例えば、有機アルミニウム化合物、有機リチウム化合物)とを組み合わせた触媒、またはロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、レニウム等の有機金属錯体触媒を用いることができる。ニッケル、コバルト、チタンまたは鉄化合物としては、例えば、各種金属のアセチルアセトン塩、ナフテン塩、シクロペンタジエニル化合物、シクロペンタジエニルジクロロ化合物等が用いられる。有機アルミニウム化合物としては、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等のアルキルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムジクロリド等のハロゲン化アルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライド等の水素化アルキルアルミニウム等が好適に用いられる。   The heterogeneous catalyst can be used in the form of a metal or a metal compound or supported on a suitable carrier. Examples of the carrier include activated carbon, silica, alumina, calcium carbide, titania, magnesia, zirconia, diatomaceous earth, silicon carbide and the like. The amount of the catalyst supported is usually 0.01 to 80% by mass, preferably 0. It is the range of 05-60 mass%. The homogeneous catalyst is a catalyst in which a nickel, cobalt, titanium or iron compound and an organometallic compound (for example, an organoaluminum compound or an organolithium compound) are combined, or an organometallic complex catalyst such as rhodium, palladium, platinum, ruthenium or rhenium. Can be used. Examples of the nickel, cobalt, titanium, or iron compound include acetylacetone salts, naphthene salts, cyclopentadienyl compounds, cyclopentadienyl dichloro compounds, and the like of various metals. As the organic aluminum compound, alkylaluminum such as triethylaluminum and triisobutylaluminum, aluminum halide such as diethylaluminum chloride and ethylaluminum dichloride, alkylaluminum hydride such as diisobutylaluminum hydride and the like are preferably used.

有機金属錯体触媒の例としては、上記各金属のγ−ジクロロ−π−ベンゼン錯体、ジクロロ−トリス(トリフェニルホスフィン)錯体、ヒドリド−クロロ−トリフェニルホスフィン錯体等の金属錯体が使用される。これらの水素化触媒は、それぞれ単独で、或いは2種類以上組み合わせて使用することができ、その使用量は、重合体に対して、質量基準にて、通常、0.01〜100部、好ましくは0.05〜50部、より好ましくは0.1〜30部である。   As an example of the organometallic complex catalyst, metal complexes such as γ-dichloro-π-benzene complex, dichloro-tris (triphenylphosphine) complex, hydrido-chloro-triphenylphosphine complex of the above metals are used. These hydrogenation catalysts can be used alone or in combination of two or more, and the amount used is usually 0.01 to 100 parts, preferably on the mass basis with respect to the polymer. 0.05 to 50 parts, more preferably 0.1 to 30 parts.

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。   The hydrogenation reaction is usually 10 ° C. to 250 ° C., but preferably 50 ° C. to 200 ° C. because the hydrogenation rate can be increased and the polymer chain scission reaction occurring simultaneously with the hydrogenation reaction can be reduced. More preferably, it is 80 degreeC-180 degreeC. The hydrogen pressure is usually 0.1 MPa to 30 MPa, but in addition to the above reasons, from the viewpoint of operability, it is preferably 1 MPa to 20 MPa, more preferably 2 MPa to 10 MPa.

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。 The hydrogenation rate of the hydride obtained in this way is determined by 1 H-NMR, as determined by carbon-carbon unsaturated bond of the main chain, carbon-carbon double bond of aromatic ring, carbon of unsaturated ring Any of the carbon double bonds is usually 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more. When the hydrogenation rate is low, the low birefringence, thermal stability, etc. of the resulting copolymer are lowered.

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。   The method for recovering the hydride after completion of the hydrogenation reaction is not particularly limited. Usually, after removing the hydrogenation catalyst residue by a method such as filtration or centrifugation, the solvent is removed directly from the hydride solution by drying, the hydride solution is poured into a poor solvent for the hydride, and the hydride A method of coagulating can be used.

《熱可塑性樹脂と表面処理された無機微粒子の混合》
本発明の熱可塑性材料は、熱可塑性樹脂と表面処理された無機微粒子から成るが、その作製方法は特に限定されるものではない。すなわち、熱可塑性樹脂と表面処理された無機微粒子をそれぞれ独立して作製し、その後に両者を混合させる方法、予め作製した表面処理された無機微粒子が存在する条件で熱可塑性樹脂を作製する方法、予め作製した熱可塑性樹脂が存在する条件で表面処理された無機微粒子を作製する方法、熱可塑性樹脂と表面処理された無機微粒子の両者を同時に作製させる方法など、いずれの方法をも採用できる。具体的には、例えば、熱可塑性樹脂が溶解した溶液と、表面処理された無機微粒子が均一に分散した分散液の二液を均一に混合し、熱可塑性樹脂に対して溶解性が乏しい溶液中に打ち合わせることにより、目的とする材料組成物を得る方法を好適に挙げることができるが、これに限定されるものではない。
本発明における熱可塑性材料組成物において、熱可塑性樹脂と表面処理された無機微粒子の混合の程度は特に限定されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、均一に混合していることが望ましい。混合の程度が不十分の場合には、特に屈折率やアッベ数、光線透過率などの光学特性に影響を及ぼすことが懸念され、また熱可塑性や溶融成形性などの樹脂加工性にも悪影響する恐れがある。混合の程度は、その作製方法に影響されることが考えられ、用いる熱可塑性樹脂及び表面処理された無機微粒子の特性を十分に勘案して、方法を選択することが重要である。熱可塑性樹脂と表面処理された無機微粒子の両者がより均一に混合するために、熱可塑性樹脂と無機微粒子を直接結合させる方法等も、本発明において好適に用いることができる。
<Mixing of thermoplastic resin and surface-treated inorganic fine particles>
The thermoplastic material of the present invention comprises a thermoplastic resin and surface-treated inorganic fine particles, but the production method is not particularly limited. That is, a method of preparing the thermoplastic resin and the surface-treated inorganic fine particles independently, and then mixing both, a method of producing a thermoplastic resin under the condition that the surface-treated inorganic fine particles prepared in advance exist, Any method can be employed, such as a method of preparing inorganic fine particles that have been surface-treated in the presence of a thermoplastic resin prepared in advance, or a method of simultaneously producing both thermoplastic resin and surface-treated inorganic fine particles. Specifically, for example, two solutions of a solution in which a thermoplastic resin is dissolved and a dispersion in which surface-treated inorganic fine particles are uniformly dispersed are uniformly mixed, and the solution is poor in solubility in the thermoplastic resin. A method for obtaining a target material composition can be suitably exemplified by meeting with, but is not limited thereto.
In the thermoplastic material composition of the present invention, the degree of mixing of the thermoplastic resin and the surface-treated inorganic fine particles is not particularly limited, but in order to achieve the effects of the present invention more efficiently, uniformly. It is desirable that they are mixed. If the degree of mixing is insufficient, there is a concern that it may affect the optical properties such as refractive index, Abbe number, and light transmittance, and it will also adversely affect resin processability such as thermoplasticity and melt moldability. There is a fear. The degree of mixing is considered to be affected by the production method, and it is important to select a method in consideration of the characteristics of the thermoplastic resin to be used and the surface-treated inorganic fine particles. In order to more uniformly mix both the thermoplastic resin and the surface-treated inorganic fine particles, a method of directly bonding the thermoplastic resin and the inorganic fine particles can be suitably used in the present invention.

本発明に係る表面処理された無機微粒子の含有量は、本発明の効果を発揮できる範囲であれば特に限定されず、熱可塑性樹脂と表面処理された無機微粒子の種類により任意に決めることができるが、表面処理された無機微粒子の含有率が高いと光散乱により光線透過率等の光学特性が劣化するため好ましくない。従って、本発明に係る表面処理された無機微粒子の含有量は、熱可塑性樹脂の質量に対し40質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上、30質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上、10質量%以下であることがさらに好ましい。   The content of the surface-treated inorganic fine particles according to the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be exhibited, and can be arbitrarily determined depending on the kind of the thermoplastic resin and the surface-treated inorganic fine particles. However, a high content of the surface-treated inorganic fine particles is not preferable because optical properties such as light transmittance deteriorate due to light scattering. Therefore, the content of the surface-treated inorganic fine particles according to the present invention is preferably 40% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the mass of the thermoplastic resin. Preferably, it is 0.1 mass% or more and 10 mass% or less.

本発明の熱可塑性材料は、屈折率の温度依存性が小さく、かつ透明度が高く、光学的に優れた材料組成物であり、さらには熱可塑性及び/または射出成形性を有するために、成形加工性に非常に優れた熱可塑性材料である。この優れた光学特性と成形加工性を併せ持った材料は、これまでに開示されている材料では達成することができなかった特性であり、熱可塑性樹脂と、乾燥過程を経ないで表面処理された無機微粒子から成ることが、この特性に寄与していることが考えられる。   The thermoplastic material of the present invention is a material composition that has a low temperature dependency of the refractive index, has high transparency, and is optically excellent, and further has thermoplasticity and / or injection moldability. It is a thermoplastic material with excellent properties. This material having both excellent optical properties and moldability is a property that has not been achieved with the materials disclosed so far, and has been surface-treated with a thermoplastic resin and without undergoing a drying process. It is considered that the inorganic fine particles contribute to this property.

《その他の配合剤》
本発明の熱可塑性樹脂材料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;軟質重合体、アルコール性化合物等の白濁防止剤;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。本発明においては、特に、重合体が少なくとも可塑剤または酸化防止剤を含有することが好ましい。
<Other ingredients>
In preparing the thermoplastic resin material of the present invention or in the molding process of the resin composition, various additives (also referred to as compounding agents) can be added as necessary. There are no particular restrictions on the additives, but stabilizers such as antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, weather stabilizers, UV absorbers and near infrared absorbers; resin modifiers such as lubricants and plasticizers An anti-clouding agent such as a soft polymer or an alcohol compound; a colorant such as a dye or a pigment; an antistatic agent, a flame retardant, or a filler. These compounding agents can be used alone or in combination of two or more, and the compounding amount is appropriately selected within a range not impairing the effects described in the present invention. In the present invention, it is particularly preferable that the polymer contains at least a plasticizer or an antioxidant.

《可塑剤》
可塑剤としては、特に限定はないが、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤、ピロメリット酸系可塑剤、グリコレート系可塑剤、クエン酸エステル系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等を挙げることができる。
《Plasticizer》
The plasticizer is not particularly limited, however, phosphate ester plasticizer, phthalate ester plasticizer, trimellitic ester plasticizer, pyromellitic acid plasticizer, glycolate plasticizer, citrate ester A plasticizer, a polyester plasticizer, etc. can be mentioned.

リン酸エステル系可塑剤では、例えば、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジフェニルビフェニルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブチルホスフェート等、フタル酸エステル系可塑剤では、例えば、ジエチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジメチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジフェニルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート等、トリメリット酸系可塑剤では、例えば、トリブチルトリメリテート、トリフェニルトリメリテート、トリエチルトリメリテート等、ピロメリット酸エステル系可塑剤では、例えば、テトラブチルピロメリテート、テトラフェニルピロメリテート、テトラエチルピロメリテート等、グリコレート系可塑剤では、例えば、トリアセチン、トリブチリン、エチルフタリルエチルグリコレート、メチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等、クエン酸エステル系可塑剤では、例えば、トリエチルシトレート、トリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、アセチルトリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリ−n−(2−エチルヘキシル)シトレート等を挙げることができる。   In the phosphate ester plasticizer, for example, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diphenyl biphenyl phosphate, trioctyl phosphate, tributyl phosphate, etc. Trimellitic plasticizers such as diethyl phthalate, dimethoxyethyl phthalate, dimethyl phthalate, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, butyl benzyl phthalate, diphenyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, etc. For pyromellitic acid ester plasticizers such as phenyl trimellitate, triethyl trimellitate, etc. Examples of glycolate plasticizers such as tilpyromelitate, tetraphenylpyromellitate, and tetraethylpyromellitate include triacetin, tributyrin, ethylphthalylethyl glycolate, methylphthalylethyl glycolate, and butylphthalylbutyl glycolate. In the citrate plasticizer, for example, triethyl citrate, tri-n-butyl citrate, acetyl triethyl citrate, acetyl tri-n-butyl citrate, acetyl tri-n- (2-ethylhexyl) citrate, etc. Can be mentioned.

《酸化防止剤》
本発明に用いることのできる酸化防止剤について説明する。
"Antioxidant"
The antioxidant which can be used for this invention is demonstrated.

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、本発明に係る重合体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。   Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, etc. Among them, phenolic antioxidants, particularly alkyl-substituted phenolic antioxidants are preferable. By blending these antioxidants, it is possible to prevent lens coloring and strength reduction due to oxidative degradation during molding without lowering transparency, heat resistance and the like. These antioxidants can be used alone or in combination of two or more, and the blending amount thereof is appropriately selected within a range not impairing the object of the present invention, but the polymer 100 according to the present invention. Preferably it is 0.001-5 mass parts with respect to a mass part, More preferably, it is 0.01-1 mass part.

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[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。   A conventionally well-known thing can be used as a phenolic antioxidant, for example, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate, 2 , 4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate and the like, and JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643. Acrylate compounds described in Japanese Patent Publication No. 1; octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol) ), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5 Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis (methylene-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenylpropionate)) methane [i.e. pentaerythrmethyl- Tetrakis (3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionate))], triethylene glycol bis (3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate) Alkyl-substituted phenolic compounds such as 6- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylanilino) -2,4-bisoctylthio-1,3,5-triazine, 4-bisoctylthio-1, 3,5-triazine, 2-octylthio-4,6-bis- (3,5-di-t-butyl-4-oxyanilino) -1,3,5-tria Triazine group-containing phenol compounds such emissions; and the like.

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。   The phosphorus antioxidant is not particularly limited as long as it is usually used in the general resin industry. For example, triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonylphenyl) Phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10 Monophosphite compounds such as -dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl phosphite ), 4,4'-isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C12-C15) phosphite) Like diphosphite compounds such as. Among these, monophosphite compounds are preferable, and tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and the like are particularly preferable.

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。   Examples of the sulfur-based antioxidant include dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3-thiodiprote. Pionate, pentaerythritol-tetrakis- (β-lauryl-thio-propionate), 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, etc. Can be mentioned.

《耐光安定剤》
本発明に用いることのできる耐光安定剤について説明する。
<Light resistance stabilizer>
The light-resistant stabilizer that can be used in the present invention will be described.

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、テトラヒドロフラン(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1,000〜10,000であるものが好ましく、2,000〜5,000であるものがより好ましく、2,800〜3,800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。   Examples of the light-resistant stabilizer include benzophenone-based light-resistant stabilizer, benzotriazole-based light-resistant stabilizer, hindered amine-based light-resistant stabilizer, etc., but in the present invention, from the viewpoint of lens transparency, color resistance, etc., hindered amine-based It is preferable to use a light-resistant stabilizer. Among hindered amine light stabilizers (hereinafter referred to as HALS), those having a Mn in terms of polystyrene measured by GPC using tetrahydrofuran (THF) as a solvent are preferably 1,000 to 10,000, and 2,000 What is -5,000 is more preferable, and what is 2,800-3,800 is especially preferable. If Mn is too small, when HALS is blended by heat-melting and kneading into a block copolymer, a predetermined amount cannot be blended due to volatilization, foaming or silver streak occurs during heat-melt molding such as injection molding, etc. Processing stability decreases. Further, when the lens is used for a long time with the lamp turned on, a volatile component is generated as a gas from the lens. Conversely, if Mn is too large, the dispersibility in the block copolymer is lowered, the transparency of the lens is lowered, and the effect of improving light resistance is reduced. Therefore, in the present invention, a lens excellent in processing stability, low gas generation and transparency can be obtained by setting the HALS Mn in the above range.

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。   Specific examples of such HALS include N, N ′, N ″, N ′ ″-tetrakis- [4,6-bis- {butyl- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine. -4-yl) amino} -triazin-2-yl] -4,7-diazadecane-1,10-diamine, dibutylamine and 1,3,5-triazine and N, N'-bis (2,2,6 , 6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, poly [{(1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} { (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], 1,6-hexanediamine-N, N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl- Polypiperidyl) and morpholine-2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine, poly [(6-morpholino-s-triazine-2,4-diyl) (2,2, Multiple piperidine rings such as 6,6, -tetramethyl-4-piperidyl) imino] -hexamethylene [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino] are bonded via a triazine skeleton. High molecular weight HALS; polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and 1,2,2 , 6,6-pentamethyl-4-piperidinol and 3,9-bis (2-hydroxy-1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane Such engagement ester, piperidine ring linked to a high molecular weight HALS, and the like via an ester bond.

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。   Among these, polycondensates of dibutylamine, 1,3,5-triazine and N, N′-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine, poly [{(1, 1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {(2 , 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], a polymer of dimethyl succinate and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidineethanol and the like. 5,000 to 5,000 are preferred.

本発明の熱可塑性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。   The blending amount of the thermoplastic resin material of the present invention is preferably 0.01 to 20 parts by mass, more preferably 0.02 to 15 parts by mass, and particularly preferably 0.05 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer. 10 parts by mass. If the amount added is too small, the effect of improving light resistance cannot be obtained sufficiently, and coloring occurs when used outdoors for a long time. On the other hand, when the blending amount of HALS is too large, a part of the HALS is generated as a gas, or the dispersibility in the resin is lowered, so that the transparency of the lens is lowered.

また、本発明の熱可塑性樹脂材料に、更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。   In addition, by blending the thermoplastic resin material of the present invention with a compound having the lowest glass transition temperature of 30 ° C. or less, it is possible to maintain long properties without deteriorating various properties such as transparency, heat resistance and mechanical strength. It can prevent cloudiness in high temperature and high humidity environment.

《光学用樹脂レンズの作製方法》
次いで、本発明の光学素子の一つである光学用樹脂レンズの作製方法について説明する。
<< Method for producing optical resin lens >>
Next, a method for producing an optical resin lens that is one of the optical elements of the present invention will be described.

本発明に係る光学用樹脂レンズは、まず、樹脂組成物(樹脂単独の場合もあれば、樹脂と添加剤との混合物の場合もある)を調製し、次いで、得られた樹脂組成物を成型する工程を含む。   The optical resin lens according to the present invention is prepared by first preparing a resin composition (a resin alone or a mixture of a resin and an additive), and then molding the obtained resin composition. The process of carrying out is included.

本発明に係る光学用樹脂レンズは、まず、樹脂組成物(樹脂単独の場合もあれば、樹脂と添加剤との混合物の場合もある)を調製し、次いで、得られた樹脂組成物を成型する工程を含む。   The optical resin lens according to the present invention is prepared by first preparing a resin composition (a resin alone or a mixture of a resin and an additive), and then molding the obtained resin composition. The process of carrying out is included.

本発明の熱可塑性樹脂材料の成型物は、前記樹脂組成物からなる成型材料を成型して得られる。成型方法としては、格別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成型物を得る為には溶融成型が好ましい。溶融成型法としては、例えば、市販のプレス成型、市販の押し出し成型、市販の射出成型等が挙げられるが、射出成型が成型性、生産性の観点から好ましい。   The molded product of the thermoplastic resin material of the present invention is obtained by molding a molding material comprising the resin composition. The molding method is not particularly limited, but melt molding is preferable in order to obtain a molded product having excellent characteristics such as low birefringence, mechanical strength, and dimensional accuracy. Examples of the melt molding method include commercially available press molding, commercially available extrusion molding, and commercially available injection molding, and injection molding is preferred from the viewpoints of moldability and productivity.

成型条件は使用目的、または成型方法により適宜選択されるが、例えば、射出成型における樹脂組成物(樹脂単独の場合または樹脂と添加物との混合物の両方がある)の温度は、成型時に適度な流動性を樹脂に付与して成型品のヒケやひずみを防止し、樹脂の熱分解によるシルバーストリークの発生を防止し、更に、成型物の黄変を効果的に防止する観点から150℃〜400℃の範囲が好ましく、更に好ましくは200℃〜350℃の範囲であり、特に好ましくは200℃〜330℃の範囲である。   The molding conditions are appropriately selected depending on the purpose of use or molding method. For example, the temperature of the resin composition in injection molding (in the case of a resin alone or in a mixture of both a resin and an additive) is appropriate at the time of molding. 150 ° C. to 400 ° C. from the viewpoint of imparting fluidity to the resin to prevent sink marks and distortion of the molded product, preventing the occurrence of silver streak due to thermal decomposition of the resin, and effectively preventing yellowing of the molded product. The range of ° C is preferred, more preferably in the range of 200 ° C to 350 ° C, and particularly preferably in the range of 200 ° C to 330 ° C.

本発明に係る成型物は、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、低吸水性に優れるため、本発明の光学素子の一つである光学用樹脂レンズとして用いられるが、その他の光学部品としても好適である。   The molded product according to the present invention can be used in various forms such as a spherical shape, a rod shape, a plate shape, a cylindrical shape, a tubular shape, a tubular shape, a fibrous shape, a film shape or a sheet shape, and has a low birefringence and a transparent property. It is used as an optical resin lens, which is one of the optical elements of the present invention, because of its excellent properties, mechanical strength, heat resistance, and low water absorption, but is also suitable as other optical components.

《光学用樹脂レンズ》
本発明に係る光学用樹脂レンズは、上記の作製方法により得られるが、光学部品への具体的な適用例としては、以下のようである。
《Optical resin lens》
The optical resin lens according to the present invention can be obtained by the above-described manufacturing method, and specific examples of application to optical components are as follows.

例えば、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。   For example, as an optical lens or an optical prism, an imaging lens of a camera; a lens such as a microscope, an endoscope or a telescope lens; an all-light transmission lens such as a spectacle lens; a CD, a CD-ROM, or a WORM (recordable optical disk) , MO (rewritable optical disc; magneto-optical disc), MD (mini disc), optical disc pick-up lens such as DVD (digital video disc); laser scanning system lens such as laser beam printer fθ lens, sensor lens; Examples include prism lenses for camera viewfinder systems.

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。   Examples of optical disc applications include CD, CD-ROM, WORM (recordable optical disc), MO (rewritable optical disc; magneto-optical disc), MD (mini disc), DVD (digital video disc), and the like. Other optical applications include light guide plates such as liquid crystal displays; optical films such as polarizing films, retardation films and light diffusing films; light diffusing plates; optical cards;

これらの中でも、低複屈折性が要求されるピックアップレンズやレーザ走査系レンズとして好適であり、ピックアップレンズに最も好適に用いられる。   Among these, it is suitable as a pickup lens or a laser scanning system lens that requires low birefringence, and is most suitably used for a pickup lens.

本発明の光学用樹脂レンズの用途の一例として、光ディスク用のピックアップ装置に用いる対物レンズとして用いられる例を図1を用いて説明する。   As an example of the use of the optical resin lens of the present invention, an example used as an objective lens used in a pickup device for an optical disk will be described with reference to FIG.

本形態では、使用波長が405nmのいわゆる青紫色レーザ光源を用いた「高密度な光ディスク」をターゲットとしている。この光ディスクの保護基板厚は0.1mmであり、記憶容量は約30GBである。   In this embodiment, the target is a “high density optical disk” using a so-called blue-violet laser light source having a used wavelength of 405 nm. This optical disk has a protective substrate thickness of 0.1 mm and a storage capacity of about 30 GB.

図1は、本発明に用いられる光ピックアップ装置の一例を示す模式図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an optical pickup device used in the present invention.

光ピックアップ装置1において、レーザダイオード(LD)2は、光源であり、波長λが405nmの青紫色レーザが用いられるが、波長が390nm〜420nmである範囲のものを適宜採用することができる。   In the optical pickup device 1, the laser diode (LD) 2 is a light source, and a blue-violet laser having a wavelength λ of 405 nm is used, but a laser having a wavelength in the range of 390 nm to 420 nm can be appropriately employed.

ビームスプリッタ(BS)3はLD2から入射する光源を対物光学素子(OBL)4の方向へ透過させるが、光ディスク(光情報記録媒体)5からの反射光(戻り光)について、センサーレンズ(SL)6を経て受光センサー(PD)7に集光させる機能を有する。   The beam splitter (BS) 3 transmits the light source incident from the LD 2 in the direction of the objective optical element (OBL) 4, but the reflected light (returned light) from the optical disk (optical information recording medium) 5 is sensor lens (SL). 6 to collect light on the light receiving sensor (PD) 7.

LD2から出射された光束は、コリメータ(COL)8に入射し、これによって無限平行光にコリメートされたのち、ビームスプリッタ(BS)3を介して対物レンズOBL4に入射する。そして光ディスク(光情報記録媒体)5の保護基板5aを介して情報記録面5b上に集光スポットを形成する。ついで情報記録面5b上で反射したのち、同じ経路をたどって、1/4波長板(Q)9によって偏光方向を変えられ、BS3によって進路を曲げられ、センサーレンズ(SL)6を経てセンサー(PD)7に集光する。このセンサーによって光電変換され、電気的な信号となる。   The light beam emitted from the LD 2 is incident on the collimator (COL) 8, collimated into infinite parallel light, and then incident on the objective lens OBL 4 via the beam splitter (BS) 3. Then, a condensing spot is formed on the information recording surface 5b via the protective substrate 5a of the optical disc (optical information recording medium) 5. Next, after reflecting on the information recording surface 5b, the polarization direction is changed by the quarter wave plate (Q) 9 along the same path, the path is bent by the BS 3, and the sensor (SL) 6 is passed through the sensor ( Condensed on PD) 7. This sensor photoelectrically converts it into an electrical signal.

なお対物光学素子OBL4は、樹脂によって射出成型された単玉の光学用樹脂レンズである。そしてその入射面側に絞り(AP)10が設けられており、光束径が定められる。ここでは入射光束は3mm径に絞られる。そして、アクチュエータ(AC)11によって、フォーカシングやトラッキングが行われる。   The objective optical element OBL4 is a single lens optical resin lens that is injection-molded with resin. An aperture (AP) 10 is provided on the incident surface side to determine the beam diameter. Here, the incident light beam is reduced to a diameter of 3 mm. The actuator (AC) 11 performs focusing and tracking.

なお、光情報記録媒体の保護基板厚、更にピットの大きさにより、対物光学素子OBL4に要求される開口数も異なる。ここでは、高密度な、光ディスク(光情報記録媒体)5の開口数は0.85としている。   The numerical aperture required for the objective optical element OBL4 varies depending on the thickness of the protective substrate of the optical information recording medium and the size of the pits. Here, the numerical aperture of the high-density optical disk (optical information recording medium) 5 is 0.85.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

《無機微粒子の調製》
〔無機微粒子Aの調製〕
窒素雰囲気下で、ペンタエトキシニオブ2.5gを2−メトキシエタノール32.31gに加えた溶液を作製した。この溶液に、水0.35gと2−メトキシエタノール34.45gの混合溶液を撹拌しながら滴下した。室温で16時間撹拌した後、酸化物濃度が5質量%となるように濃縮し、Nb25分散液を得た。得られたNb25分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径6nmであり、これを無機微粒子Aとした。
<< Preparation of inorganic fine particles >>
[Preparation of inorganic fine particles A]
Under a nitrogen atmosphere, a solution was prepared by adding 2.5 g of pentaethoxyniobium to 32.31 g of 2-methoxyethanol. To this solution, a mixed solution of 0.35 g of water and 34.45 g of 2-methoxyethanol was added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 16 hours, the mixture was concentrated to an oxide concentration of 5% by mass to obtain a Nb 2 O 5 dispersion. When the particle size distribution of the obtained Nb 2 O 5 dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 6 nm.

〔無機微粒子Bの調製〕
窒素雰囲気下で、ペンタエトキシニオブ2.0gを2−メトキシエタノール16.59gに加えた溶液を作製した。この溶液に、水酸化リチウム−水和物0.26gと2−メトキシエタノール18.32gの混合溶液を撹拌しながら滴下した。室温で16時間撹拌した後、酸化物濃度が5質量%となるように濃縮し、LiNbO3分散液を得た。得られたLiNbO3分散液の粒径分布を動的散乱法で測定したところ、平均粒径5nmであり、これを無機微粒子Bとした。
[Preparation of inorganic fine particles B]
Under a nitrogen atmosphere, a solution was prepared by adding 2.0 g of pentaethoxyniobium to 16.59 g of 2-methoxyethanol. To this solution, a mixed solution of 0.26 g of lithium hydroxide-hydrate and 18.32 g of 2-methoxyethanol was added dropwise with stirring. After stirring at room temperature for 16 hours, the mixture was concentrated to an oxide concentration of 5% by mass to obtain a LiNbO 3 dispersion. When the particle size distribution of the obtained LiNbO 3 dispersion was measured by a dynamic scattering method, the average particle size was 5 nm.

〔無機微粒子1の調製〕
上記無機微粒子Aを調製した後、乾燥させない状態でシクロペンチルトリメトキシシランをNbに対し0.1モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮した後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のNb25分散液を得て、これを無機微粒子1とした。
[Preparation of inorganic fine particles 1]
After preparing the inorganic fine particles A, 0.1 mol equivalent of cyclopentyltrimethoxysilane to Nb was added in a state where it was not dried, followed by stirring at room temperature for 3 hours and further refluxing for 3 hours. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent substitution with cyclohexane was performed to obtain a 5% surface-treated Nb 2 O 5 dispersion.

〔無機微粒子2の調製〕
上記無機微粒子Bを調製した後、乾燥させない状態でシクロペンチルトリメトキシシランをNbに対し0.05モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮した後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のLiNbO3分散液を得て、これを無機微粒子2とした。
[Preparation of inorganic fine particles 2]
After preparing the inorganic fine particles B, 0.05 mol equivalent of cyclopentyltrimethoxysilane to Nb was added in a state where the inorganic fine particles B were not dried, followed by stirring at room temperature for 3 hours and further refluxing for 3 hours. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent was replaced with cyclohexane to obtain a 5% surface-treated LiNbO 3 dispersion.

〔無機微粒子3の調製〕
上記無機微粒子Aを調製した後、一旦、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮・乾固させ、室温にて約14時間真空乾燥して固形粉体を得た。次いで、メトキシエタノールを添加して、5質量%の分散液とし、これにシクロペンチルトリメトキシシランをNbに対し0.1モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮した後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のNb25分散液を得て、これを無機微粒子3とした。
[Preparation of inorganic fine particles 3]
After the inorganic fine particles A were prepared, they were once concentrated and dried at 60 ° C. or less with a rotary evaporator, and vacuum dried at room temperature for about 14 hours to obtain a solid powder. Next, methoxyethanol was added to make a 5% by mass dispersion, and after adding 0.1 mol equivalent of cyclopentyltrimethoxysilane to Nb, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours and further refluxed for 3 hours. It was. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent was replaced with cyclohexane to obtain a 5% surface-treated Nb 2 O 5 dispersion.

〔無機微粒子4の調製〕
上記無機微粒子Bを調製した後、一旦、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮・乾固させ、室温にて約14時間真空乾燥して固形粉体を得た。次いで、メトキシエタノールを添加して、5質量%の分散液とし、これにシクロペンチルトリメトキシシランをNbに対し0.1モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮した後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のLiNbO3分散液を得て、これを無機微粒子4とした。
[Preparation of inorganic fine particles 4]
After the inorganic fine particles B were prepared, they were once concentrated and dried at 60 ° C. or less with a rotary evaporator, and vacuum dried at room temperature for about 14 hours to obtain a solid powder. Next, methoxyethanol was added to make a 5% by mass dispersion, and after adding 0.1 mol equivalent of cyclopentyltrimethoxysilane to Nb, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours and further refluxed for 3 hours. It was. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent was replaced with cyclohexane to obtain a 5% surface-treated LiNbO 3 dispersion.

〔無機微粒子5の調製〕
上記無機微粒子Aを調製した後、乾燥させない状態でシクロヘキサンカルボン酸をNbに対し10モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のNb25分散液を得て、これを無機微粒子5とした。
[Preparation of inorganic fine particles 5]
After the inorganic fine particles A were prepared, 10 mol equivalent of cyclohexanecarboxylic acid to Nb was added in a state where the inorganic fine particles A were not dried, followed by stirring at room temperature for 3 hours and further refluxing for 3 hours. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent was replaced with cyclohexane to obtain a 5% surface-treated Nb 2 O 5 dispersion.

〔無機微粒子6の調製〕
上記無機微粒子Bを調製した後、乾燥させない状態でシクロヘキサンカルボン酸をNbに対し5モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のLiNbO3分散液を得て、これを無機微粒子6とした。
[Preparation of inorganic fine particles 6]
After the inorganic fine particles B were prepared, 5 mol equivalent of cyclohexanecarboxylic acid to Nb was added in a state where the inorganic fine particles B were not dried, followed by stirring at room temperature for 3 hours and further refluxing for 3 hours. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent was replaced with cyclohexane to obtain a 5% surface-treated LiNbO 3 dispersion.

〔無機微粒子7の調製〕
上記無機微粒子Aを調製した後、一旦、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮・乾固させ、室温にて約14時間真空乾燥して固形粉体を得た。次いで、メトキシエタノールを添加して、5質量%の分散液とし、これにシクロヘキサンカルボン酸をNbに対し10モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のNb25分散液を得て、これを無機微粒子7とした。
[Preparation of inorganic fine particles 7]
After the inorganic fine particles A were prepared, they were once concentrated and dried at 60 ° C. or less with a rotary evaporator, and vacuum dried at room temperature for about 14 hours to obtain a solid powder. Subsequently, methoxyethanol was added to form a 5% by mass dispersion, and 10 mol equivalent of cyclohexanecarboxylic acid to Nb was added thereto, followed by stirring at room temperature for 3 hours and further refluxing for 3 hours. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent was replaced with cyclohexane to obtain a 5% surface-treated Nb 2 O 5 dispersion.

〔無機微粒子8の調製〕
上記無機微粒子Bを調製した後、一旦、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮・乾固させ、室温にて約14時間真空乾燥して固形粉体を得た。次いで、メトキシエタノールを添加して、5質量%の分散液とし、これにシクロヘキサンカルボン酸をNbに対し5モル等量加えた後、室温で3時間攪拌し、更に還流を3時間行った。その後、ロータリーエバポレーターで60度以下にて濃縮後、シクロヘキサンで溶媒置換し、5%の表面処理済のLiNbO3分散液を得て、これを無機微粒子8とした。
[Preparation of inorganic fine particles 8]
After the inorganic fine particles B were prepared, they were once concentrated and dried at 60 ° C. or less with a rotary evaporator, and vacuum dried at room temperature for about 14 hours to obtain a solid powder. Subsequently, methoxyethanol was added to make a 5% by mass dispersion, and after adding 5 mol equivalent of cyclohexanecarboxylic acid to Nb, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours and further refluxed for 3 hours. Then, after concentrating at 60 degrees or less with a rotary evaporator, the solvent was replaced with cyclohexane to obtain a 5% surface-treated LiNbO 3 dispersion.

《樹脂溶液の調製》
〔樹脂溶液1の調製〕
シクロヘキサンの8gに、ホスト材料としてAPL5014の1gを添加し、スターラーで6時間、室温にて攪拌した。次いで、この溶液に上記調製した無機微粒子Aの5質量%分散液を、Nb25の添加量がAPL5014DPに対し60質量%となる量を添加し、この混合液を室温で一昼夜攪拌して、樹脂溶液1を調製した。
<< Preparation of resin solution >>
[Preparation of resin solution 1]
1 g of APL5014 as a host material was added to 8 g of cyclohexane, and the mixture was stirred with a stirrer for 6 hours at room temperature. Next, a 5% by mass dispersion of the inorganic fine particles A prepared above was added to this solution in such an amount that the added amount of Nb 2 0 5 was 60% by mass with respect to APL5014DP, and this mixture was stirred at room temperature all day and night. Resin solution 1 was prepared.

〔樹脂溶液2の調製〕
シクロヘキサンの8gに、ホスト材料としてAPL5014の1gを添加し、スターラーで6時間、室温にて攪拌した。次いで、この溶液に上記調製した無機微粒子Bの5質量%分散液を、LiNbO3の添加量がAPL5014DPに対し30質量%となる量を添加し、この混合液を室温で一昼夜攪拌して、樹脂溶液2を調製した。
[Preparation of resin solution 2]
1 g of APL5014 as a host material was added to 8 g of cyclohexane, and the mixture was stirred with a stirrer for 6 hours at room temperature. Next, a 5% by mass dispersion of the inorganic fine particles B prepared above was added to this solution in an amount such that the added amount of LiNbO 3 was 30% by mass with respect to APL5014DP, and this mixture was stirred at room temperature all day and night. Solution 2 was prepared.

〔樹脂溶液3〜20の調製〕
上記樹脂溶液1または2の調製において、ホスト材料の種類及び無機分散液の種類を、表2に記載のように変更した以外は同様にして、樹脂溶液3〜20を調製した。
[Preparation of resin solutions 3 to 20]
Resin solutions 3 to 20 were prepared in the same manner as in the preparation of the resin solution 1 or 2, except that the type of the host material and the type of the inorganic dispersion were changed as shown in Table 2.

なお、表2に記載のホスト材料の詳細は、以下の通りである。   The details of the host materials listed in Table 2 are as follows.

APL5014DP:三井化学社製、APL5014(脂環式炭化水素系共重合体)
330R:ゼオン社製、ZEONEX 330R(環状オレフィン系重合体)
《樹脂溶液の評価》
上記調製した各樹脂溶液の状態を目視観察して、得られた結果を表2に示す。
APL5014DP: manufactured by Mitsui Chemicals, APL5014 (alicyclic hydrocarbon copolymer)
330R: ZEONEX 330R (cyclic olefin polymer) manufactured by ZEON
<Evaluation of resin solution>
The state of each prepared resin solution was visually observed, and the results obtained are shown in Table 2.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

《樹脂組成物の作製》
上記調製した樹脂溶液3〜10、13〜20のそれぞれを、ホモジナイザーを用いてメタノールと水の等容量混合液中に析出させ、無機微粒子がホスト材料に分散された樹脂組成物3〜10、13〜20を得た。なお、樹脂溶液1、2及び11、12は、溶液状態で粒子析出を起こしていたため、樹脂組成物の作製は行わなかった。
<< Production of resin composition >>
Each of the resin solutions 3 to 10 and 13 to 20 prepared above is precipitated in an equal volume mixture of methanol and water using a homogenizer, and resin compositions 3 to 10 and 13 in which inorganic fine particles are dispersed in the host material. ~ 20 was obtained. In addition, since the resin solutions 1, 2, 11, and 12 had caused particle precipitation in the solution state, no resin composition was prepared.

《樹脂組成物の評価》
〔屈折率の温度依存性〕
上記作製した各樹脂組成物及び比較として無機微粒子を含まないAPL5014、330Rをそれぞれ溶融し、加熱成型することにより厚さ0.5mmの試験用プレートをそれぞれ作製し、アッベ屈折計(アタゴ社製DR−M2)を用い波長500nmで測定温度を10℃から50℃変化させて屈折率を測定し、屈折率の変化率dn/dTを測定し、下記の基準に従って、屈折率の温度依存性を評価した。
<< Evaluation of Resin Composition >>
[Temperature dependence of refractive index]
Each of the prepared resin compositions and APL5014 and 330R not containing inorganic fine particles as a comparison are melted and heat-molded to prepare 0.5 mm-thick test plates, respectively. Abbe refractometer (DRA manufactured by Atago Co., Ltd.) -M2) is used to measure the refractive index by changing the measurement temperature from 10 ° C. to 50 ° C. at a wavelength of 500 nm, measure the refractive index change rate dn / dT, and evaluate the temperature dependence of the refractive index according to the following criteria: did.

○:dn/dTの絶対値が、0以上、9.0×10-5以下である
×:dn/dTの絶対値が、9.0×10-5を超えている
〔光線透過率の測定〕
上記作製した各樹脂組成物及び比較として無機微粒子を含まないAPL5014、330Rをそれぞれ溶融し、加熱成型することにより厚さ3mmの試験用プレートをそれぞれ作製した。各試料についてASTM D1003に準拠した方法で東京電色(株)製TURBIDITY METER T−2600DAを用いて光線透過率を測定した。
○: Absolute value of dn / dT is 0 or more and 9.0 × 10 −5 or less ×: Absolute value of dn / dT exceeds 9.0 × 10 −5 [Measurement of light transmittance ]
Each of the prepared resin compositions and, for comparison, APL 5014 and 330R not containing inorganic fine particles were respectively melted and heat-molded to prepare test plates having a thickness of 3 mm. The light transmittance of each sample was measured by using a TURBIDITY METER T-2600DA manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd. by a method based on ASTM D1003.

以上により得られた結果を、表3に示す。   The results obtained as described above are shown in Table 3.

Figure 2005298717
Figure 2005298717

表3に記載の結果より明らかな様に、本発明の樹脂組成物は、比較例に対し、屈折率の温度依存性が小さく、かつ透明性が高く、そのレベルは無機微粒子を含まない樹脂組成物と同等の光線透過率であることが分かる。比較例における透過率の低下について、電子顕微鏡観察を行った結果、10nmから数10nmの凝集物が点在することによることが確認された。   As is clear from the results shown in Table 3, the resin composition of the present invention has a low refractive index temperature dependency and high transparency compared to the comparative example, and the resin composition does not contain inorganic fine particles. It turns out that it is the light transmittance equivalent to a thing. About the fall of the transmittance | permeability in a comparative example, as a result of performing an electron microscope observation, it was confirmed that it is because the aggregate of 10 nm to several tens of nm is scattered.

本発明の光学用樹脂レンズが対物レンズとして用いられている光ディスク用のピックアップ装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the pick-up apparatus for optical discs where the optical resin lens of this invention is used as an objective lens.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ピックアップ装置
2 レーザダイオード
3 ビームスプリッタ
4 対物光学素子(対物レンズともいう)
5 光ディスク
5a 保護基板
5b 情報記録面
6 センサーレンズ
7 センサー
8 コリメータ
9 1/4波長板
10 絞り
11 アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical pick-up apparatus 2 Laser diode 3 Beam splitter 4 Objective optical element (also called objective lens)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Optical disk 5a Protective board 5b Information recording surface 6 Sensor lens 7 Sensor 8 Collimator 9 1/4 wavelength plate 10 Aperture 11 Actuator

Claims (6)

有機重合体からなるホスト材料中に、平均粒子径が1nm以上、50nm以下である無機微粒子が分散され、屈折率の温度変化率のdn/dTの絶対値が、下式(A)で規定する条件を満たす熱可塑性樹脂材料の製造方法であって、該無機微粒子が有機化合物により表面処理が施されており、かつ粒子形成時に乾燥状態を経過せずに表面処理を施されることを特徴とする熱可塑性樹脂材料の製造方法。
式(A)
0≦|dn/dT|≦9.0×10-5
Inorganic fine particles having an average particle diameter of 1 nm or more and 50 nm or less are dispersed in a host material made of an organic polymer, and the absolute value of dn / dT of the temperature change rate of the refractive index is defined by the following formula (A). A method for producing a thermoplastic resin material that satisfies a condition, characterized in that the inorganic fine particles are subjected to a surface treatment with an organic compound, and the surface treatment is performed without passing through a dry state at the time of particle formation. A method for producing a thermoplastic resin material.
Formula (A)
0 ≦ | dn / dT | ≦ 9.0 × 10 −5
前記無機微粒子のdn/dTが、下式(B)で規定する条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法。
式(B)
0≦dn/dT≦1.0×10-3
The method for producing a thermoplastic resin material according to claim 1, wherein dn / dT of the inorganic fine particles satisfies a condition defined by the following formula (B).
Formula (B)
0 ≦ dn / dT ≦ 1.0 × 10 −3
前記無機微粒子が、半導体結晶組成物、無機酸化物、または半導体結晶組成物と無機酸化物の混合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法。 The method for producing a thermoplastic resin material according to claim 1 or 2, wherein the inorganic fine particles are a semiconductor crystal composition, an inorganic oxide, or a mixture of a semiconductor crystal composition and an inorganic oxide. 前記有機重合体からなるホスト材料が、アクリル樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂及びポリイミド樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法。 The host material made of the organic polymer is at least one selected from an acrylic resin, a cyclic olefin resin, a polycarbonate resin, a polyester resin, a polyether resin, a polyamide resin, and a polyimide resin. The manufacturing method of the thermoplastic resin material of any one of these. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱可塑性樹脂材料の製造方法により作製されたことを特徴とする熱可塑性樹脂材料。 A thermoplastic resin material produced by the method for producing a thermoplastic resin material according to any one of claims 1 to 4. 請求項5に記載の熱可塑性樹脂材料を用いて成型することを特徴とする光学素子。 An optical element formed by using the thermoplastic resin material according to claim 5.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325349A (en) * 2004-04-16 2005-11-24 Konica Minolta Opto Inc Thermoplastic resin material and optical element made thereof
WO2006049015A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-11 Konica Minolta Opto, Inc. Thermoplastic resin composition and optical device using same
JP2007154159A (en) * 2005-11-09 2007-06-21 Konica Minolta Opto Inc Organic inorganic composite material and optical element
JP2013209501A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Nippon Zeon Co Ltd Terminal-modified vinyl alicyclic hydrocarbon polymer hydride
US20220033598A1 (en) * 2018-09-27 2022-02-03 Mitsui Chemicals, Inc. Cyclic olefin-based resin composition, molded product and optical component

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63182204A (en) * 1987-01-22 1988-07-27 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Production of monodisperse body of fine inorganic oxide particle in organic solvent
JP2002207101A (en) * 2000-12-22 2002-07-26 Eastman Kodak Co Polymeric optical article having reduced temperature sensitivity and its production method
JP2002241569A (en) * 2000-12-22 2002-08-28 Eastman Kodak Co Optical plastic article of fine synthetic material of polymethyl methacrylate and method for producing the same
JP2002241592A (en) * 2000-12-22 2002-08-28 Eastman Kodak Co Cyclic olefin polymeric fine synthetic material optical plastic article and method of making the same
JP2002241612A (en) * 2000-12-22 2002-08-28 Eastman Kodak Co Polysulfone nanocomposite optical plastic article and method of making the same
JP2002303701A (en) * 2000-12-22 2002-10-18 Eastman Kodak Co Optical plastic product made of polycarbonate nanocomposite material and method for manufacturing the same
JP2005055852A (en) * 2003-07-23 2005-03-03 Konica Minolta Opto Inc Imaging lens and imaging apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63182204A (en) * 1987-01-22 1988-07-27 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Production of monodisperse body of fine inorganic oxide particle in organic solvent
JP2002207101A (en) * 2000-12-22 2002-07-26 Eastman Kodak Co Polymeric optical article having reduced temperature sensitivity and its production method
JP2002241569A (en) * 2000-12-22 2002-08-28 Eastman Kodak Co Optical plastic article of fine synthetic material of polymethyl methacrylate and method for producing the same
JP2002241592A (en) * 2000-12-22 2002-08-28 Eastman Kodak Co Cyclic olefin polymeric fine synthetic material optical plastic article and method of making the same
JP2002241612A (en) * 2000-12-22 2002-08-28 Eastman Kodak Co Polysulfone nanocomposite optical plastic article and method of making the same
JP2002303701A (en) * 2000-12-22 2002-10-18 Eastman Kodak Co Optical plastic product made of polycarbonate nanocomposite material and method for manufacturing the same
JP2005055852A (en) * 2003-07-23 2005-03-03 Konica Minolta Opto Inc Imaging lens and imaging apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005325349A (en) * 2004-04-16 2005-11-24 Konica Minolta Opto Inc Thermoplastic resin material and optical element made thereof
WO2006049015A1 (en) * 2004-11-02 2006-05-11 Konica Minolta Opto, Inc. Thermoplastic resin composition and optical device using same
JP2007154159A (en) * 2005-11-09 2007-06-21 Konica Minolta Opto Inc Organic inorganic composite material and optical element
JP2013209501A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Nippon Zeon Co Ltd Terminal-modified vinyl alicyclic hydrocarbon polymer hydride
US20220033598A1 (en) * 2018-09-27 2022-02-03 Mitsui Chemicals, Inc. Cyclic olefin-based resin composition, molded product and optical component

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