JP2006160992A

JP2006160992A - 熱可塑性樹脂組成物及び光学素子

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Publication number: JP2006160992A
Application number: JP2004358172A
Authority: JP
Inventors: Masako Kikuchi; 雅子菊地; Hiroto Ito; 博人伊藤
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】透明性の向上とともに、温度による屈折率の変化率の抑制を図る。
【解決手段】熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、熱可塑性樹脂中に無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、熱可塑性樹脂組成物中における無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で規定する条件を満たすことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
Ｘ≦３０ …（１）
Ｙ−Ｘ≦２５ …（２）
ただし、Ｄ_５０及びＤ_９０は、熱可塑性樹脂組成物中に含有される無機微粒子の分布関数ｄＧ＝Ｆ（Ｄ）×ｄＤ（Ｇは粒子数、Ｄは粒径）の積分が、全粒子数の０．５（５０個数％）、０．９（９０個数％）に等しい粒径をそれぞれ示す。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱可塑性樹脂組成物及び光学素子に係り、特に、温度による屈折率の変化率が小さく、かつ透明性に優れた熱可塑性樹脂組成物及び光学素子に関する。

ＭＯ（Magneto Optics）、ＣＤ（Compact Disc）又はＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光情報記録媒体（以下、単に媒体ともいう）に対して、情報の読み取り動作や、記録動作を行なうプレーヤー、レコーダー又はドライブ等の情報機器には、光ピックアップ装置が備えられている。この光ピックアップ装置には、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が具備されており、この光学素子ユニットには、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が具備されている。

上述した光ピックアップ装置の光学素子には、射出成形等の手段によって製造コストの抑制を図ることができる等の観点から、プラスチックを材料として適用することが好ましく、光学素子に適用可能なプラスチックとして、環状オレフィンとα−オレフィンの共重合体等が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、プラスチックを原料に用いた光学素子には、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要求されており、例えば、環状オレフィンのような光学用プラスチック物質は、従来レンズ用プラスチックとして用いられてきたＰＭＭＡに比べて吸水率が極めて低く、吸水による屈折率の変化が大幅に改善されている。しかし、光学特性の温度依存性については未だ解決されておらず、屈折率の温度依存性は無機ガラスより一桁以上大きいのが現状であり、実用化が非常に困難であるという問題が生じていた。

そこで、屈折率の温度依存性（ｄｎ／ｄＴ）を改善することが可能な光学用プラスチック物質として、（ｄｎ／ｄＴ）＜０であるポリマー状ホスト物質中に、充填材として（ｄｎ／ｄＴ）＞０である微細粒子物質を分散させる光学用プラスチック物質が開発されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−１０５１３１号公報特開２００２−２４１５９２号公報

しかしながら、上述した微細粒子を分散させた光学用プラスチック物質の場合、ホスト物質の（ｄｎ／ｄＴ）を５０％減少させるためには、無機微粒子を４０質量％以上混合する必要がある等、（ｄｎ／ｄＴ）を減少するために、多量の無機微粒子を混合する必要が生ずる。このように無機微粒子の添加量が多い場合においては、無機微粒子による光の散乱の影響が無視できなくなり、樹脂中での無機微粒子の粒径が光線透過率に大きく影響すると予想される。実際に、樹脂中に無機微粒子を分散した場合においては、無機微粒子の粒径は、分布を形成し、特に、粒径の大きい粒子の個数が光線透過率に大きな影響を与える。このため、粒径分布を制御することがこの技術の実用化を図る上で不可欠となるが、光学材料として実用化に耐え得るように粒径分布を制御する技術については、現状において、何ら開示されていない。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、透明性に優れ、温度による屈折率の変化率が小さい熱可塑性樹脂組成物及び光学素子を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、
熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、
前記熱可塑性樹脂中に前記無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、
前記熱可塑性樹脂組成物中における前記無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で規定する条件を満たすことを特徴とする。
Ｘ≦３０ …（１）
Ｙ−Ｘ≦２５ …（２）
ただし、Ｄ_５０及びＤ_９０は、熱可塑性樹脂組成物中に含有される前記無機微粒子の分布関数ｄＧ＝Ｆ（Ｄ）×ｄＤ（Ｇは粒子数、Ｄは粒径）の積分が、全粒子数の０．５（５０個数％）、０．９（９０個数％）に等しい粒径をそれぞれ示す。

請求項１に記載の発明によれば、多量の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させた場合であっても、熱可塑性樹脂中に分散した無機微粒子の粒径分布を制御することにより、光線透過率及び屈折率の温度依存性の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、前記条件が、下記一般式（３）及び下記一般式（４）で規定されていることを特徴とする。
Ｘ≦３０ …（３）
Ｙ−Ｘ≦２０ …（４）

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、
熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、
波長５８８ｎｍの光に対する屈折率がｎ_０である前記熱可塑性樹脂中に前記無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、
前記無機微粒子の波長５８８ｎｍの光に対する屈折率をｎ_１、前記熱可塑性樹脂組成物中における前記無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、下記一般式（５）及び下記一般式（６）で規定する条件を満たすことを特徴とする。
Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−５ …（５）
Ｙ−Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−１０ …（６）
ただし、Ｄ_５０及びＤ_９０は、熱可塑性樹脂組成物中に含有される前記無機微粒子の分布関数ｄＧ＝Ｆ（Ｄ）×ｄＤ（Ｇは粒子数、Ｄは粒径）の積分が、全粒子数の０．５（５０個数％）、０．９（９０個数％）に等しい粒径をそれぞれ示す。

請求項３に記載の発明によれば、多量の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させた場合であっても、熱可塑性樹脂中に分散した無機微粒子の粒径分布を制御することにより、光線透過率及び屈折率の温度依存性の向上を図ることができる。

請求項４に記載の発明に係る熱可塑性樹脂組成物は、前記条件が、下記一般式（７）及び下記一般式（８）で規定されていることを特徴とする。
Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−５ …（７）
Ｙ−Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−１５ …（８）

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明に係る光学素子は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の熱可塑性樹脂組成物を用いて成形され、波長５８８ｎｍにおける光路長３ｍｍ当たりの平均光線透過率が７０％以上であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、波長５８８ｎｍにおける光路長３ｍｍ当たりの平均光線透過率が７０％以上であるので、光の散乱による影響を抑制することにより、光線透過率の向上を図るができる。

本発明によれば、熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、熱可塑性樹脂中に無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、熱可塑性樹脂組成物中における前記無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、前記一般式（１）及び前記一般式（２）で規定する条件を満たすことで、多量の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させた場合であっても、熱可塑性樹脂中に分散した無機微粒子の粒径分布を制御することにより、光線透過率及び屈折率の温度依存性の向上を図ることが可能となり、これによって、光学的に優れた熱可塑性樹脂組成物の実現を図ることができる。

また、熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、波長５８８ｎｍの光に対する屈折率がｎ_０である前記熱可塑性樹脂中に前記無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、無機微粒子の波長５８８ｎｍの光に対する屈折率をｎ_１、熱可塑性樹脂組成物中における無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、前記一般式（５）及び前記一般式（６）で規定する条件を満たすことで、多量の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させた場合であっても、熱可塑性樹脂中に分散した無機微粒子の粒径分布を制御することにより、光線透過率及び屈折率の温度依存性の向上を図ることが可能となり、これによって、光学的に優れた熱可塑性樹脂組成物の実現を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
本発明に係る熱可塑性樹脂組成物及び光学素子の詳細について、それぞれ説明する。

まず始めに、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物の詳細について説明する。
熱可塑性樹脂組成物には、熱可塑性樹脂に無機微粒子が含有されており、以下、熱可塑性樹脂及び無機微粒子の詳細について、それぞれ説明する。

熱可塑性樹脂には、光学材料として一般的に用いられる透明の熱可塑性樹脂材料が適用可能であるが、光学素子としての加工性を考慮すると、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、ポリアミド樹脂又はポリイミド樹脂であることが好ましく、環状オレフィン樹脂が特に好ましい。例として、特開２００３−７３５５９号公報等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下記表１に示す。

また、熱可塑性樹脂材料としては、吸水率が０．２％以下であることが好ましい。吸水率が０．２質量％以下の樹脂としては、ポリオレフィン樹脂（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、フッ素樹脂（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テフロン（登録商標）ＡＦ（デュポン社製）、サイトップ（旭硝子社製）等）、環状オレフィン樹脂（例えば、ＺＥＯＮＥＸ（日本ゼオン社製）、アートン（ＪＳＲ社製）、アペル（三井化学社製）、ＴＯＰＡＳ（ポリプラスチック社製）等）、インデン／スチレン系樹脂、ポリカーボネート等が好適に用いられるが、これらに限定されるものではない。
また、これらの樹脂と相溶性のある他の樹脂を併用することも好ましい。２種以上の樹脂を用いる場合、その吸水率は、個々の樹脂における吸水率の平均値にほぼ等しいと考えられ、その平均の吸水率が０．２％以下になればよい。

一方、熱可塑性樹脂中に分散される無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子が挙げられる。より具体的には、酸化珪素、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。

また、無機微粒子としては、半導体結晶組成の微粒子も好適に用いることできる。半導体結晶組成は、特に限定はされるものではないが、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光又は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、セレン又は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）（ＳｎＯ_２）、硫化錫（II，IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ_３）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ_２）、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（Ａｌ_２Ｓ_３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓｅ_３）、硫化ガリウム（Ｇａ_２Ｓ_３）、セレン化ガリウム（Ｇａ_２Ｓｅ_３）、テルル化ガリウム（Ｇａ_２Ｔｅ_３）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、硫化インジウム（Ｉｎ_２Ｓ_３）、セレン化インジウム（Ｉｎ_２Ｓｅ_３）、テルル化インジウム（Ｉｎ_２Ｔｅ_３）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）（Ａｓ_２Ｓ_３）、セレン化砒素（III）（Ａｓ_２Ｓｅ_３）、テルル化砒素（III）（Ａｓ_２Ｔｅ_３）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ_２Ｓ_３）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ_２Ｓｅ_３）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ_２Ｔｅ_３）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ_２Ｓ_３）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ_２Ｓｅ_３）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）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）（Ｃｕ_２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｓｅ）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（Ｆｅ_３Ｏ_４）、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）（ＭｏＳ_２）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ_２）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）（ＶＯ_２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ_２Ｏ_５）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（ＴｉＯ_２、Ｔｉ_２Ｏ_５、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_５Ｏ_９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）（ＣｄＣｒ_２Ｏ_４）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ_２Ｓｅ_４）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ_２Ｓ_４）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ_２Ｓｅ_４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ_３）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（ＢＦ_２）_１５Ｆ_１５や、Ｄ．Ｆｅｎｓｋｅら；Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，２９巻，１４５２頁（１９９０）に報告されているＣｕ_１４６Ｓｅ_７３（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。
これらの微粒子は、１種類の無機微粒子を用いてもよく、複数種類の無機微粒子を併用してもよい。

また、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以下であることがより好ましく、１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下であることが特に好ましい。また、平均粒子径が１ｎｍ未満の場合、無機微粒子の分散が困難になり所望の性能が得られないおそれがあることから、平均粒子径は１ｎｍ以上であることが好ましく、また平均粒子径が３０ｎｍ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％未満となるおそれがあることから、平均粒子径は３０ｎｍ以下であることが好ましい。
ここで、平均粒子径とは、粒子と同体積の球に換算した時の直径のことを示す。

さらに、無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、球状の微粒子が好適に用いられる。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。

さらに、無機微粒子は、表面処理が施されていることが好ましい。無機微粒子の表面処理の方法としては、カップリング剤等の表面修飾剤による表面処理、ポリマーグラフト、メカノケミカルによる表面処理などが挙げられる。

また、無機微粒子の表面処理に用いられる表面修飾剤としては、シラン系カップリング剤を始め、シリコーンオイル、チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系カップリング剤等が挙げられる。これらは特に限定されるものではないが、無機微粒子および無機微粒子を分散する熱可塑性樹脂の種類により適宜選択することが可能である。また、各種表面処理を二つ以上同時又は異なる時に行ってもよい。

シラン系の表面処理剤としては、ビニルシラザントリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、トリメチルアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等が挙げられ、微粒子の表面を広く覆うためにヘキサメチルジシラザン等が好適に用いられる。

シリコーンオイル系処理剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル等のストレートシリコーンオイルや、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性変性シリコーンオイル、異種官能基変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有変性シリコーンオイル及びフッ素変性シリコーンオイル等の変性シリコーンオイルを用いることが可能である。
またこれらの処理剤はヘキサン、トルエン、メタノール、エタノール、アセトン水等で適宜希釈して用いられてもよい。

表面修飾剤による表面処理の方法としては、湿式加熱法、湿式濾過法、乾式攪拌法、インテグルブレンド法、造粒法等が挙げられる。１００ｎｍ以下の表面改質を行う場合、乾式攪拌法が粒子凝集抑制の観点から好適に用いられるが、これに限定されるものではない。
これらの表面修飾剤は、１種類のみを用いてもよく、複数種類を併用してもよい。また、用いる表面修飾剤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、樹脂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、表面修飾剤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％の範囲であることが好ましく、３０〜９８質量％の範囲であることがより好ましい。

熱可塑性樹脂材料の製造工程及び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（以下、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、近赤外線吸収剤等の安定剤；滑剤、可塑剤等の樹脂改質剤；軟質重合体、アルコール性化合物等の白濁防止剤；染料や顔料等の着色剤；帯電防止剤、難燃剤、フィラー等が挙げられる。これらの配合剤は、単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることが可能であり、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。特に、重合体が少なくとも可塑剤又は酸化防止剤が含有されていることが好ましい。

可塑剤としては、特に限定されるものではないが、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が挙げられる。
リン酸エステル系可塑剤としては、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、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、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、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、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、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）シトレート等が挙げられる。

また、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等が挙げられ、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。また、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、重合体１００質量部に対して、０．００１〜５質量部の範囲であることが好ましく、０．０１〜１質量部の範囲であることがより好ましい。

フェノール系酸化防止剤としては、従来公知のものが適用可能であり、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等の特開昭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）等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−トリアジン等のトリアジン基含有フェノール系化合物等が挙げられる。

リン系酸化防止剤としては、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−オキサイド等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）等のジホスファイト系化合物等が挙げられる。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）ホスファイト等が特に好ましい。

イオウ系酸化防止剤としては、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］ウンデカン等が挙げられる。

さらに、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等が挙げられるが、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）の中でも、テトラヒドロフランを溶媒として用いた液体クロマトグラフィーによるポリスチレン換算の分子量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、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い、または、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といった問題が生じるからである。
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は、レンズから揮発性成分がガスとなって発生する。このため、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、ＨＡＬＳのＭｎを上述した範囲とすることにより、加工安定性、低ガス発生性及び透明性に優れたレンズが得られる。

上述したＨＡＬＳ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〕等のピペリジン環が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等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。
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等のＭｎが２，０００〜５，０００の範囲であるものが好ましい。

熱可塑性樹脂材料に対する上述した各種添加剤の配合量は、重合体１００質量部に対して、０．０１〜２０質量部の範囲であることが好ましく、０．０２〜１５質量部の範囲であることがより好ましく、０．０５〜１０質量部であることが特に好ましい。これは、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ないため、レンズ等の光学素子として使用する場合、レーザ等の照射によって着色が生じてしまい、ＨＡＬＳの配合量が多すぎると、その一部がガスとなって発生するとともに、樹脂への分散性が低下するため、レンズの透明性が低下するからである。
また、熱可塑性樹脂材料に加え、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が好ましい。これによって、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からである。

上述したような熱可塑性樹脂中に無機微粒子が分散された熱可塑性樹脂組成物においては、樹脂組成物中における無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとした時、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で規定する条件を満たしていることを要する。
Ｘ≦３０ …（１）
Ｙ−Ｘ≦２５ …（２）
ただし、Ｄ_５０及びＤ_９０は、樹脂組成物中に含有される無機微粒子の分布関数ｄＧ＝Ｆ（Ｄ）×ｄＤ（Ｇは粒子数、Ｄは粒径）の積分が、全粒子数の０．５（５０個数％）、０．９（９０個数％）に等しい粒径をそれぞれ示す。

なお、Ｄ_５０、すなわち、前記一般式（１）におけるＸは、３０ｎｍ以下であることが好ましい。これは、Ｘが３０ｎｍより大きいと、無機微粒子による光の散乱の影響が無視できなくなり、本発明の目的効果を実現することができなくなるためである。また、光線透過率を高めるために、Ｘが２０ｎｍ以下であることがより好ましく、Ｘが１０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。

一方、Ｄ_９０−Ｄ_５０、すなわち、前記一般式（２）におけるＹ−Ｘは、２５ｎｍ以下であることが好ましい。これは、Ｙ−Ｘが２５ｎｍより大きい場合、光の散乱への影響が大きい、粒径の大きな粒子の数が多くなり、その結果として、光線透過率が低下し、本発明の目的効果を実現することができなくなるためである。また、Ｙ−Ｘが小さいほど、大粒径の粒子の割合は少なくなり、光線透過率が高くなることから、Ｙ−Ｘが２０ｎｍ以下であることがより好ましく、Ｙ−Ｘが１５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。

前記一般式（１）及び前記一般式（２）で規定する条件を満たす手段としては、例えば、無機微粒子の表面修飾の方法を適宜選択すること、無機微粒子と樹脂の混合方法及びその条件を適宜選択すること、それらを適宜組み合わせること等によって達成することができる。

上述した分布関数を求める方法としては、無機微粒子が熱可塑性樹脂中に分散された熱可塑性樹脂組成物の切片を作成し、透過型電子顕微鏡写真を得て、得られた写真から画像解析を行って求める方法や、光散乱等を利用する方法等が挙げられるが、本実施形態における分布関数は、測定対象や、粒径の範囲等の観点から、Ｘ線小角散乱法によって求める。
Ｘ線小角散乱法による測定は、市販の小角広角Ｘ線回折装置によって行うことができ、ＲＩＮＴ２５００／ＰＣ（理学電機株式会社製）、ＲＩＮＴ−ＴＴＲ２（理学電機株式会社製）、ＮＡＮＯ−Ｖｉｅｗｅｒ（理学電機株式会社製）、ＳＡＸＳｅｓｓ（Ａｎｔｏｎ−ＰａａｒＧｍｂＨ製）等を好適に用いることができる。
また、Ｘ線小角散乱曲線から粒径分布を求めるためのプログラムとしては、ＮＡＮＯ−ｓｏｌｖｅｒ（理学電機株式会社製）又はＧＩＦＴ（Ａｎｔｏｎ−ＰａａｒＧｍｂＨ製）等のプログラムを用いることが好ましい。

また、熱可塑性樹脂中に無機微粒子が分散された熱可塑性樹脂組成物においては、無機微粒子が、波長５８８ｎｍの光に対する屈折率がｎ_０である熱可塑性樹脂に分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であり、この無機微粒子の波長５８８ｎｍの光に対する屈折率をｎ_１とし、樹脂組成物中における無機微粒子のＤ_５０における粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０における粒径をＹｎｍとする時、下記一般式（３）及び下記一般式（４）を満たしていることを要する。
Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−５ …（３）
Ｙ−Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−１０ …（４）
ただし、Ｄ_５０及びＤ_９０は、樹脂組成物中に含有される無機微粒子の分布関数ｄＧ＝Ｆ（Ｄ）×ｄＤ（Ｇは粒子数、Ｄは粒径）の積分が、全粒子数の０．５（５０個数％）、０．９（９０個数％）に等しい粒径をそれぞれ示す。

熱可塑性樹脂と無機微粒子との屈折率差が大きいと、樹脂組成物の光線透過率に対する光散乱の影響が大きくなることから、Ｘ及びＹは、屈折率差によって決定する前記一般式（３）及び前記一般式（４）の右辺から求められる値以下の値となることが好ましい。
前記一般式（３）及び前記一般式（４）は、本発明者らが鋭意検討した結果得られた式であり、前記一般式（３）をＸ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−ｂとした時、ｂ＝５が本発明であるが、ｂ＝１０である式を満足する場合、より高い光線透過率が得られることが判明しており、より好ましい。また、ｂ＝１５であればさらに好ましく、ｂ＝２０であれば特に好ましい。前記一般式（４）についても、前記一般式（４）をＹ−Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−ｃとした時、本実施形態においてはｃ＝１０であるが、ｃ＝１５である式を満たす場合、より高い光線透過率が得られることが判明していることから、より好ましく、ｃ＝２０であればさらに好ましい。

無機微粒子を分散する熱可塑性樹脂における波長５８８ｎｍの光に対する屈折率ｎ_０は、無機微粒子を添加する前の熱可塑性樹脂に対して公知の屈折計を用いて測定することができ、例えば、アッベ屈折計（アタゴ社製：ＤＲ−Ｍ２）、自動屈折計（カルニュー光学工業株式会社製：ＫＰＲ−２００）、等を用いて測定することができる。また、無機微粒子の５８８ｎｍの屈折率については、無機微粒子と同じ組成のバルク体の屈折率を測定する、文献値を参照する、またはベッケ線法によって得ることもできる。さらに、無機微粒子が分散された樹脂組成物の屈折率を前述の屈折率計を用いて測定し、得られた屈折率ｎ_２と、屈折率ｎ_０、ｎ_１との間に、下記一般式（５）及び下記一般式（６）が成り立つことを利用して、無機微粒子の屈折率ｎ_１を求めることも可能である。

ただし、ｐは、０，１，２の整数を示す。

ただし、ｆは、熱可塑性樹脂組成物に対する無機微粒子の体積率を示し、ｆ＝（熱可塑性樹脂組成物中の無機微粒子の総体積）／（熱可塑性樹脂組成物の体積）により算出される。

次に、本実施形態における樹脂組成物の製造方法について説明する。
樹脂組成物は、上述したように熱可塑性樹脂及び無機微粒子からなるが、その製造方法は、特に限定されるものではない。したがって、熱可塑性樹脂及び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無機微粒子を作製する方法、熱可塑性樹脂と無機微粒子の両者を同時に作製させる方法等、何れの方法によっても製造することができる。
具体例として、熱可塑性樹脂を溶融し、そこに無機微粒子が均一に分散した分散液を添加して均一に混合した後、無機微粒子の分散媒を揮発させることにより、目的とする樹脂組成物を得る方法等を挙げることができるが、これに限定されるものではない。

なお、熱可塑性樹脂組成物における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、熱可塑性樹脂と無機微粒子の種類により任意に決めることができる。しかし、無機微粒子の含有量が少ない場合、本発明の目的である屈折率の温度依存性を減少させる効果が小さくなる可能性があることから、熱可塑性樹脂組成物中の無機微粒子の体積率ｆは、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることはより好ましい。また、無機微粒子の含有率が高い場合、無機微粒子の熱可塑性樹脂への添加が難しくなる、熱可塑性樹脂組成物が硬くなって混練や成形が困難となる、熱可塑性樹脂組成物の比重が大きくなる等の問題が生じる可能性があることから、熱可塑性樹脂組成物中の無機微粒子の体積率ｆは０．４以下であることが好ましく、０．３以下であることがより好ましく、０．２５以下であることがさらに好ましい。
ここで、熱可塑性樹脂組成物に対する無機微粒子の体積率ｆは、ｆ＝（熱可塑性樹脂組成物中の無機微粒子の総体積）／（熱可塑性樹脂組成物の体積）によって算出される。

また、熱可塑性材料組成物における熱可塑性樹脂及び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、樹脂組成物中の無機微粒子の粒径分布が、本発明で規定する条件を満たすことが困難になることが懸念される。樹脂組成物中の無機微粒子の粒径分布は、その作製方法に大きく影響されることから、用いられる熱可塑性樹脂及び無機微粒子の特性を十分に勘案して、最適な方法を選択することが重要である。

以上のような熱可塑性樹脂組成物を成形することにより、各種成形材料を得ることができ、その成形方法としては、特に限定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形物を得るためには、溶融成形法が好ましい。溶融成形法としては、市販のプレス成形、市販の押し出し成形、市販の射出成形等が挙げられるが、成形性及び生産性の観点から、射出成形が好ましい。

また、成形工程における成形条件は、使用目的又は成形方法により適宜選択されるが、射出成形における樹脂組成物の温度は、成形時に適度な流動性を樹脂に付与して成形品のヒケや、ひずみの発生とともに、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、さらには、成形物の黄変を効果的に防止する観点から、１５０℃〜４００℃の範囲であることが好ましく、２００℃〜３５０℃の範囲であることがより好ましく、２００℃〜３３０℃の範囲であることが特に好ましい。

成形物としては、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、各種光学部品への適用が可能である。
具体的な適用例としては、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、望遠鏡レンズ等のレンズ；眼鏡レンズ等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）等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、センサー用レンズ等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等が挙げられる。
また、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、光拡散フィルム等の光学フィルム；光拡散板；光カード；液晶表示素子基板等が挙げられる。

上述した成形物の中でも、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等の光学素子として好適に用いられており、以下、図１を参照しながら、本実施形態における熱可塑性樹脂組成物によって成形された光学素子が用いられた光ピックアップ装置１について説明する。

図１に示すように、本実施形態における光ピックアップ装置１には、光源としての３種類の半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤが具備されている。このうち、半導体レーザ発振器ＬＤ１は、ＢＤ（又はＡＯＤ）１０用として波長３５０〜４５０ｎｍ中の特定波長、例えば４０５ｎｍ，４０７ｎｍの波長の光束を出射するようになっている。また、半導体レーザ発振器ＬＤ２は、ＤＶＤ２０用として波長６２０〜６８０ｎｍ中の特定波長の光束を出射するようになっている。さらに、半導体レーザＬＤ３は、ＣＤ３０用として７５０〜８１０ｎｍ中の特定波長の光束を出射するようになっている。

半導体レーザ発振器ＬＤ１から出射される青色光の光軸方向には、図１中下方から上方に向かって、シェイバＳＨ１、スプリッタＢＳ１、コリメータＣＬ、スプリッタＢＳ４，ＢＳ５及び対物レンズ１５が順次配設されており、対物レンズ１５と対向する位置には、光情報記録媒体であるＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０が配置されるようになっている。また、スプリッタＢＳ１の図１中右方には、シリンドリカルレンズＬ１１、凹レンズＬ１２及び光検出器ＰＤ１が順次配設されている。

半導体レーザ発振器ＬＤ２から出射される赤色光の光軸方向には、図１中左方から右方に向けてスプリッタＢＳ２，ＢＳ４が順次配設されている。また、スプリッタＢＳ２の図１中下方にはシリンドリカルレンズＬ２１、凹レンズＬ２２及び光検出器ＰＤ２が順次配設されている。

半導体レーザ発振器ＬＤ３から出射される光の光軸方向には、図１中右方から左方に向けてスプリッタＢＳ３，ＢＳ５が順次配設されている。また、スプリッタＢＳ３の図１中下方にはシリンドリカルレンズＬ３１、凹レンズＬ３２及び光検出器ＰＤ３が順次配設されている。

光学素子である対物レンズ１５は、光情報記録媒体としてのＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に対向配置されるものであり、各半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３から出射された光を、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に集光するようになっている。このような対物レンズ１５には、２次元アクチュエータ２が具備されており、この２次元アクチュエータ２の動作により、対物レンズ１５は、上下方向に移動自在となっている。

次に、光ピックアップ装置１の作用について説明する。
本実施形態における光ピックアップ装置１は、記録媒体の種類よってそれぞれ異なる動作をするため、以下において、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０及びＣＤ３０に対する動作態様の詳細について、それぞれ説明する。

まず始めに、ＢＤ１０に対する光ピックアップ装置１の動作について説明する。
ＢＤ１０への情報の記録動作時や、ＢＤ１０に記録された情報の再生動作時には、半導体レーザ発振器ＬＤ１が光を出射する。その光は、図１に示すように、光線Ｌ１となって、シェイバＳＨ１を透過して整形され、スプリッタＢＳ１を透過して、コリメータＣＬで平行光とされる。そして、各スプリッタＢＳ４，ＢＳ５及び対物レンズ１５を透過し、ＢＤ１０の記録面１０ａに集光スポットを形成する。

集光スポットを形成した光は、ＢＤ１０の記録面１０ａで情報ピットにより変調され、記録面１０ａによって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ１５、スプリッタＢＳ５及びコリメータＣＬを透過し、スプリッタＢＳ１で反射した後、シリンドリカルレンズＬ１１を透過して、非点収差が与えられる。その後、凹レンズＬ１２を透過して、光検出器ＰＤ１で受光される。以後、このような動作が繰り返し行われ、ＢＤ１０に対する情報の記録動作や、ＢＤ１０に記録された情報の再生動作が完了する。

次に、ＤＶＤ２０に対する光ピックアップ装置１の動作について説明する。
ＤＶＤ２０への情報の記録動作時や、ＤＶＤ２０に記録された情報の再生動作時には、半導体レーザ発振器ＬＤ２が光を出射する。その光は、図１に示すように、光線Ｌ２となって、スプリッタＢＳ２を透過し、スプリッタＢＳ４によって反射される。反射された光線Ｌ２は、スプリッタＢＳ５及び対物レンズ１５を透過し、ＤＶＤ２０の記録面２０ａに集光スポットを形成する。

集光スポットを形成した光は、ＤＶＤ２０の記録面２０ａで情報ピットにより変調されて、記録面２０ａによって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ１５及びスプリッタＢＳ５を透過し、各スプリッタＢＳ４，ＢＳ２で反射した後、シリンドリカルレンズＬ２１を透過して、非点収差が与えられる。その後、凹レンズＬ２２を透過して、光検出器ＰＤ２で受光される。以後、このような動作が繰り返し行われ、ＤＶＤ２０に対する情報の記録動作や、ＤＶＤ２０に記録された情報の再生動作が完了する。

最後に、ＣＤ３０に対する光ピックアップ装置１の動作について説明する。
ＣＤ３０への情報の記録時や、ＣＤ３０に記録された情報の再生時には、半導体レーザ発振器ＬＤ３から光が出射される。出射された光は、図１に示すように、光線Ｌ３となって、スプリッタＢＳ３を通過し、スプリッタＢＳ５によって反射される。反射された光線Ｌ３は、対物レンズ１５を透過し、ＣＤ３０の記録面３０ａに集光スポットを形成する。

集光スポットを形成した光は、ＣＤ３０の記録面３０ａで情報ピットにより変調されて、記録面３０ａによって反射される。そして、この反射光は、対物レンズ１５を透過し、各スプリッタＢＳ５，ＢＳ３で反射した後、シリンドリカルレンズＬ３１を透過して、非点収差が与えられる。その後、凹レンズＬ３２を透過して、光検出器ＰＤ３で受光される。以後、このような動作が繰り返し行われ、ＣＤ３０に対する情報の記録動作や、ＣＤ３０に記録された情報の再生動作が完了する。

なお、光ピックアップ装置１には、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に対する情報の記録動作時や、ＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０に記録された情報の再生動作時には、各光検出器ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３でのスポットの形状変化又は位置変化による光量変化を検出して、合焦検出又はトラック検出を行うようになっている。そして、このような光ピックアップ装置１は、各光検出器ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３の検出結果に基づいて、２次元アクチュエータ２が半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からの光をＢＤ１０、ＤＶＤ２０又はＣＤ３０の記録面１０ａ，２０ａ，３０ａに結像するように対物レンズ１５を移動させるとともに、半導体レーザ発振器ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からの光を各記録面１０ａ，２０ａ，３０ａの所定のトラックに結像させるように対物レンズ１５を移動させるようになっている。

次に、本発明に係る熱可塑性樹脂組成物の実施例について説明する。
［実施例１］
まず始めに、樹脂組成物１，２，３，４の作製方法について説明する。
混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサーシステム）を用いて、熱可塑性樹脂であるシクロオレフィン樹脂（日本ゼオン社製：ゼオネックス３３０Ｒ）３９ｇと、無機微粒子Ａ２１ｇ（３５ｗ％）とを、設定温度１８０℃〜２２０℃、ロータ回転数１０〜５０ｒｐｍ及び混練時間１〜３０分の間で条件を変化させて混練させ、樹脂組成物１，２，３，４を作製した。
ここで、無機微粒子Ａとは、シリカ（日本アエロジル社製：Ｒ９７６、一次粒子径７ｎｍ）のことを示す。

次に、樹脂組成物５，６，７の作製方法について説明する。
上述した樹脂組成物１，２，３，４の作製方法における混練装置及び添加量は変化させず、無機微粒子Ａを無機微粒子Ｂに変更して、設定温度、ロータ回転数及び混練時間を同じ範囲内で条件を変化させて混練を行い、樹脂組成物５，６，７を作製した。
ここで、無機微粒子Ｂとは、シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００、一次粒子径７ｎｍ）のことを示す。

さらに、樹脂組成物８，９，１０の作製方法について説明する。
上述した樹脂組成物１，２，３，４の作製方法における混練装置及び添加量は変化させずに、無機微粒子Ａを下記の方法で調製することによって得られた無機微粒子Ｃに変更して、設定温度、ロータ回転数及び混練時間を同じ範囲内で条件を変化させて混練を行い、樹脂組成物８，９，１０を作製した。

ここで、上記した無機微粒子Ｃの作製方法について説明する。
アルミナＣ（日本アエロジル社製：一次平均粒径１３ｎｍ）１１．５ｇを、３００ｃｃナスフラスコに入れた後、１０Ｔｏｒｒ以下まで減圧して、１９０℃の温度で１時間加熱した。その後、ナスフラスコ内をアルゴンで置換し、ヘキサメチルジシラザン（信越化学工業社製：HＨＭＤＳ−３）を０．７ｇ加え、３００℃で２ｈｒにしてよく攪拌し、表面処理が施されたアルミナ微粒子を得た。このようにして得られたアルミナ微粒子を、無機微粒子Ｃとした。

最後に、樹脂組成物の評価方法について説明する。
評価項目として、光線透過率、（ｄｎ／ｄＴ）及び粒系分布の計３項目が挙げられ、以下、各項目の測定方法の詳細について、それぞれ説明する。

まず始めに、光線透過率の測定方法について説明する。
樹脂組成物１から樹脂組成物１０を加熱溶融した後、厚さ寸法が３ｍｍのプレート状に成型した。得られた各プレートは、分光光度計（株式会社島津製作所製：ＵＶ−３１５０）により、厚さ方向の波長５８８ｎｍにおける透過率を測定し、得られた結果を下記表２に示した。

次に、（ｄｎ／ｄＴ）の評価方法について説明する。
自動屈折計（カルニュー光学工業株式会社製：ＫＰＲ−２００）を用いて、波長５８８ｎｍにおける屈折率を、試料温度を１０℃から６０℃まで変化させて測定し、屈折率の温度変化率（ｄｎ／ｄＴ）を求めた。
また、無機微粒子を添加していない熱可塑性樹脂についても同様にして（ｄｎ／ｄＴ）を求め、下記一般式（７）によって得られた（ｄｎ／ｄＴ）の変化率を下記表２に示した。

さらに、粒径分布の測定方法について説明する。
小角広角Ｘ線回折装置（理学電機株式会社製：ＲＩＮＴ２５００／ＰＣ）を用いてＸ線小角散乱測定を行い、樹脂中の無機微粒子の粒径分布を求めた。以下の測定条件で、透過法で測定を行った。この際、試料の厚さは１／μ（μは試料の質量吸収係数）となるように調整した。
ターゲット：銅
出力：４０ｋＶ−２００ｍＡ
１ｓｔスリット：０．０４ｍｍ
２ｎｄスリット：０．０３ｍｍ
受光スリット：０．１ｍｍ
散乱スリット：０．２ｍｍ
測定法：２θ ＦＴスキャン法
測定範囲：０．１°〜６°
サンプリング：０．０４°
計数時間：３０秒

得られた散乱パターンに基づいて、解析ソフト（理学電機株式会社製：ＮＡＮＯ−ｓｏｌｖｅｒＶｅｒ３．０）を用いて解析を行った。ここで、解析に必要なブランクデータは、測定試料を受光スリットボックスの入射側に設置して、同条件で測定することによって得た。
解析は、散乱体のモデルを球とし、ブランクデータの除去、スリット補正を行った後、フィッティングを行い、粒子の粒径分布を求めた。得られた粒径分布に基づいてＤ_５０及びＤ_９０−Ｄ_５０の数値を計算し、得られた結果を下記表２に示した。

表２に示すように、前記一般式（１）及び前記一般式（２）で規定する条件を満たす熱可塑性樹脂組成物３，４，５，６，７，８，９は、条件を満たさない熱可塑性樹脂組成物１，２，１０に対し、光線透過率が高く、（ｄｎ／ｄＴ）が減少しており、屈折率の温度依存性が小さく、かつ透明度が高い、光学的に優れた熱可塑性樹脂組成物であることが判明した。

［実施例２］
まず始めに、樹脂組成物１１，１２，１３，１４の作製方法について説明する。
混練装置（ＨＡＡＫＥ社製：ポリラボミキサーシステム）を用いて、熱可塑性樹脂であるシクロオレフィン樹脂（三井化学社製：ＡＰＥＬ５０１４Ｓ）３９ｇと、実施例１で用いた無機微粒子Ａを２１ｇ（３５ｗ％）とを、設定温度１８０℃〜２２０℃、ロータ回転数１０〜５０ｒｐｍ、混練時間１〜３０分の間で条件を変化させて混練を行い、樹脂組成物１１，１２，１３，１４を作製した。

次に、樹脂組成物１５，１６，１７の作製方法について説明する。
上述した樹脂組成物１１，１２，１３，１４の作製方法における混練装置及び添加量は変化させず、無機微粒子Ａのみを実施例１で用いた無機微粒子Ｂに変更して、設定温度、ロータ回転数及び混練時間を同じ範囲内で条件を変化させて混練を行い、樹脂組成物１５，１６，１７を作製した。

さらに、樹脂組成物１８，１９，２０の作製方法について説明する。
上述した樹脂組成物１１，１２，１３，１４の作製方法における混練装置及び添加量は変化させず、無機微粒子Ａのみを実施例１で用いた無機微粒子Ｃに変更して、設定温度、ロータ回転数及び混練時間を同じ範囲内で条件を変化させて混練させ、樹脂組成物１８，１９，２０を作製した。

最後に、評価方法について説明する。
上述した方法によって得られた樹脂組成物１１から樹脂組成物２０に対して、第１実施例と同じ方法より、光線透過率、（ｄｎ／ｄＴ）及び粒径分布の評価を行った。また、（ｄｎ／ｄＴ）を評価する際に、各試料及び無機微粒子を添加していない熱可塑性樹脂の２３℃における波長５８８ｎｍの屈折率を測定し、それらの値から、前記一般式（５）及び式（６）を用いて、無機微粒子の屈折率を求めた。このようにして得られた評価結果を下記表３に示す。

表３に示すように、前記一般式（３）及び前記一般式（４）で規定する条件を満たす熱可塑性樹脂組成物１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９は、条件を満たさない熱可塑性樹脂組成物１１，１２，２０に対し、光線透過率が高く、（ｄｎ／ｄＴ）が減少しており、屈折率の温度依存性が小さく、かつ透明度が高い、光学的に優れた熱可塑性樹脂組成物であることが判明した。

以上より、本実施形態における熱可塑性樹脂によれば、熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、熱可塑性樹脂中に無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、熱可塑性樹脂組成物中における前記無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、前記一般式（１）及び前記一般式（２）で規定する条件を満たすことで、多量の無機微粒子を熱可塑性樹脂中に分散させた場合であっても、熱可塑性樹脂中に分散した無機微粒子の粒径分布を制御することにより、光線透過率及び屈折率の温度依存性の向上を図ることが可能となり、これによって、光学的に優れた熱可塑性樹脂組成物の実現を図ることができる。

本発明に係る光学素子が用いられた光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１５対物レンズ

Claims

熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、
前記熱可塑性樹脂中に前記無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、
前記熱可塑性樹脂組成物中における前記無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、下記一般式（１）及び下記一般式（２）で規定する条件を満たすことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
Ｘ≦３０ …（１）
Ｙ−Ｘ≦２５ …（２）
ただし、Ｄ_５０及びＤ_９０は、熱可塑性樹脂組成物中に含有される前記無機微粒子の分布関数ｄＧ＝Ｆ（Ｄ）×ｄＤ（Ｇは粒子数、Ｄは粒径）の積分が、全粒子数の０．５（５０個数％）、０．９（９０個数％）に等しい粒径をそれぞれ示す。
前記条件は、下記一般式（３）及び下記一般式（４）で規定されていることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂組成物。
Ｘ≦３０ …（３）
Ｙ−Ｘ≦２０ …（４）
熱可塑性樹脂と、無機微粒子とを含有し、
波長５８８ｎｍの光に対する屈折率がｎ_０である前記熱可塑性樹脂中に前記無機微粒子が分散された溶融成形可能な熱可塑性樹脂組成物であって、
前記無機微粒子の波長５８８ｎｍの光に対する屈折率をｎ_１、前記熱可塑性樹脂組成物中における前記無機微粒子のＤ_５０の粒径をＸｎｍ、Ｄ_９０の粒径をＹｎｍとする時、下記一般式（５）及び下記一般式（６）で規定する条件を満たすことを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−５ …（５）
Ｙ−Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−１０ …（６）
ただし、Ｄ_５０及びＤ_９０は、熱可塑性樹脂組成物中に含有される前記無機微粒子の分布関数ｄＧ＝Ｆ（Ｄ）×ｄＤ（Ｇは粒子数、Ｄは粒径）の積分が、全粒子数の０．５（５０個数％）、０．９（９０個数％）に等しい粒径をそれぞれ示す。
前記条件は、下記一般式（７）及び下記一般式（８）で規定されていることを特徴とする請求項３に記載の熱可塑性樹脂組成物。
Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−５ …（７）
Ｙ−Ｘ≦−１５×Ｌｎ｜ｎ_１−ｎ_０｜−１５ …（８）
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂組成物を用いて成形され、波長５８８ｎｍにおける光路長３ｍｍ当たりの平均光線透過率が７０％以上であることを特徴とする光学素子。