DE60007098T2 - In optischen gegenständen verwendbare polycarbonate - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Polycarbonate, welche sich für die Verwendung in optischen Gegenständen eignen, und Verfahren zur Herstellung solcher Polycarbonate. Diese Erfindung betrifft weiterhin optische Gegenstände und Verfahren zur Herstellung von optischen Gegenständen aus Polycarbonaten.
  • Polycarbonate und andere Polymermaterialien werden in optischen Datenspeichermedien, wie CDs, verwendet. Für optische Datenspeichermedien müssen die Polycarbonatharze gute Leistungsmerkmale, wie Durchsichtigkeit, eine niedrige Wasseraffinität, eine gute Verarbeitbarkeit, eine gute Hitzebeständigkeit und eine geringe Doppelbrechung, besitzen. Eine hohe Doppelbrechung ist insbesondere bei optischen Datenspeichermedien mit hoher Speicherdichte unerwünscht.
  • Verbesserungen der optischen Datenspeichermedien, einschließlich einer erhöhten Datenspeicherdichte, sind sehr wünschenswert, und es wird erwartet, dass das Erreichen derartiger Verbesserungen die gut etablierte und neue Computertechnologie, wie die nur lesbaren CDs, die einmal beschreibbaren CDs, die wiederbeschreibbaren CDs, die DVDs und die magneto-optischen (MO) Disks (read only, write once, rewritable, digital versatile and magneto-optical (MO) disks), verbessert.
  • Im Fall der CD-ROM-Technologie wird die auszulesende Information direkt in ein formbares, durchsichtiges Kunststoffmaterial, wie Bisphenol A (BPA)-Polycarbonat, gedruckt. Die Information wird in Form von in die Polymeroberfläche geprägte Mulden gespeichert. Die Oberfläche wird mit einem reflektierenden, metallischen Film beschichtet und die digitale Information, welche durch die Position und die Länge der Mulden dargestellt wird, wird optisch mit einem scharf eingestellten, energiearmen (5 mW) Laserstrahl ausgelesen. Der Benutzer kann nur die Informationen (digitalen Daten) von der CD (disk) auslesen, ohne sie zu ändern oder irgendwelche Daten hinzuzufügen. Folglich ist es möglich, Informationen zu "Lesen", nicht aber Informationen zu "Schreiben" oder zu "Löschen".
  • Das Arbeitsprinzip eines WORM-Laufwerks (WORM drive) besteht darin, einen scharf eingestellten Laserstrahl (20–40 mW) zu verwenden, um eine permanente Markierung auf einem dünnen Film auf einer Disk (disk) zu erzeugen. Die Information wird dann als eine Änderung der optischen Eigenschaften der Disk, z. B. der Reflexion oder der Absorption, ausgelesen. Diese Änderungen können verschiedene Formen annehmen: das "Einbrennen eines Lochs" besteht in der Entfernung von Material, typischerweise einem dünnen Film aus Tellur, durch Verdampfen, Aufschmelzen oder Abplatzen (gelegentlich als Laserablation bezeichnet); die Blasen- oder Muldenbildung betrifft die Verformung der Oberfläche, üblicherweise eines Polymerüberzugs eines Metallreflektors.
  • Obwohl das CD-ROM- und das WORM-Format erfolgreich entwickelt worden sind und sich gut für bestimmte Anwendungen eignen, konzentriert sich die Computerindustrie auf löschbare Medien zur optischen Speicherung (EODs). Es gibt zwei Arten von EODs: phasenändernde (PC) und magneto-optische (MO). Bei der MO-Speicherung wird ein Bit Information als ein magnetischer Bereich mit ~1 μm Durchmesser gespeichert, welcher eine Magnetisierung entweder nach oben oder nach unten aufweist. Die Information kann ausgelesen werden, indem man die Rotation der ebenen Polarisierung von Licht, welches von der Oberfläche des magnetischen Films reflektiert wird, überwacht. Diese Rotation, der so genannte magneto-optische Kerr-Effekt (MOKE), ist üblicherweise weniger als 0,5 Grad. Die Materialien für die MO-Speicherung sind im Allgemeinen amorphe Legierungen der seltenen Erden und der Übergangsmetalle.
  • Amorphe Materialien haben einen deutlichen Vorteil bei der MO-Speicherung, da sie nicht unter dem "Kornlärm", den störenden Schwankungen in der Polarisierungsebene des reflektierten Lichts, welche durch die Zufälligkeit der Orientierung der Körner in einem polykristallinen Film hervorgerufen wird, leiden. Die Bits werden durch Erwärmen oberhalb des Curie-Punktes, Tc, und Abkühlen in der Gegenwart eines magnetischen Feldes geschrieben, ein Verfahren, welches als thermomagnetisches Schreiben bekannt ist. Bei dem phasenändernden Material wird die Information in Bereichen gespeichert, die unterschiedliche Phasen, typischerweise amorph und kristallin, sind. Diese Filme sind üblicherweise Legierungen oder Tellurverbindungen, die in den amorphen Zustand durch Aufschmelzen und rasches Abkühlen abgeschreckt werden können. Der Film wird anfänglich durch Erwärmen oberhalb der Kristallisationstemperatur kristallisiert. Bei den meisten dieser Materialien ist die Kristallisationstemperatur nahe bei der Glasübergangstemperatur. Wenn der Film mit einem kurzen, energiereichen, scharf eingestellten Laserpuls erwärmt wird, kann der Film aufgeschmolzen und in den amorphen Zustand abgeschreckt werden. Der amorphe Fleck kann dann eine digitale "1" oder ein Bit Information darstellen. Die Information wird ausgelesen, indem man sie mit demselben, auf eine niedrigere Energie eingestellten Laser abtastet und die Reflexion überwacht.
  • Im Fall der WORM- und der EOD-Technologie wird die aufzeichnende Schicht von der Umgebung durch eine transparente, nicht störende Abschirmschicht getrennt. Die Materialien, welche für solche "durchlesende", optische Datenspeicheranwendungen gewählt werden, müssen hervorragende Eigenschaften besitzen, wie Formbarkeit, Duktilität, einen gewissen, zum gängigen Gebrauch passenden, Grad an Robustheit sowie Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformung, wenn sie einer großen Hitze oder einer großen Luftfeuchtigkeit, entweder alleine oder in Kombination, ausgesetzt werden. Die Materialien sollten auch das Durchdringen des Laserlichts durch das Medium möglichst wenig stören, wenn die Information vom Speichermittel ausgelesen oder diese hinzugefügt wird.
  • Da die Datenspeicherdichten bei optischen Datenspeichermedien erhöht werden, um neuere Technologien, wie DVDs (digital versatile disks) und Disks mit höherer Datendichte für Kurzzeit- oder Langzeit-Datenarchive, aufzunehmen, sind die Designanforderungen an die transparente Kunststoffkomponente der optischen Datenspeichermittel immer strenger geworden. Bei vielen dieser Anwendungen sind die zuvor verwendeten Polycarbonatmaterialien, wie BPA-Polycarbonatmaterialien, ungeeignet. Materialien, die eine niedrigere Doppel brechung bei den derzeitigen und den in Zukunft zunehmend kürzeren "Lese- und Schreib-" Wellenlängen zeigen, sind das Ziel intensiver Anstrengungen im Bereich der optischen Datenspeichermittel.
  • Eine niedrigere Doppelbrechung wird alleine nicht allen Designanforderungen an die Verwendung eines Materials für optische Datenspeichermedien genügen; eine hohe Transparenz, eine hohe Wärmebeständigkeit, eine geringe Wasserabsorption, eine Duktilität, eine hohe Reinheit und wenige Inhomogenitäten oder Partikel werden ebenfalls gefordert. Es wurde herausgefunden, dass den derzeit verwendeten Materialien eine oder mehrere dieser Eigenschaften fehlt und dass neue Materialien erforderlich sind, um höhere Datenspeicherdichten in optischen Datenspeichermedien zu erreichen. Darüber hinaus wird angenommen, dass neue Materialien mit verbesserten optischen Eigenschaften von allgemeinen Nützlichkeit bei der Herstellung von anderen optischen Gegenständen, wie Linsen, Gitter, Strahlenteiler u. ä., sind.
  • Die Doppelbrechung eines aus einem polymeren Material geformten Gegenstands wird mit der Orientierung und der Verformung der ihn bildenden Polymerketten in Bezug gesetzt. Die Doppelbrechung hat verschiedene Ursachen, hierzu gehören die Struktur und die physikalischen Eigenschaften des Polymermaterials, der Grad der Molekülorientierung in dem Polymermaterial und die thermischen Spannungen in dem verarbeiteten Polymermaterial. Beispielsweise wird die Doppelbrechung eines geformten, optischen Gegenstands teilweise durch die Molekülstruktur des ihn bildenden Polymers und durch die Verarbeitungsbedingungen, wie die Kräfte, die während der Formung und dem Abkühlen bei seiner Herstellung angewendet wurden und die thermische Spannungen und eine Orientierung der Polymerketten erzeugen können, bestimmt.
  • Die beobachtete Doppelbrechung einer Disk wird daher durch die Molekülstruktur, welche die intrinsische Doppelbrechung bestimmt, und die Verarbeitungsbedingungen, welche thermische Spannungen und eine Orientierung der Polymerketten erzeugen können, bestimmt. Im Wesentlichen ist die beobachtete Doppelbrechung üblicherweise eine Funktion der intrinsischen Doppelbrechung und der Doppelbrechung, welche in die geformten Gegenstände, wie optische Disks, eingeführt wurde. Die beobachtete Doppelbrechung einer optischen Disk wird üblicherweise unter Verwendung einer Messung, welche "vertikale Doppelbrechung" ("vertical birefringence") oder VBR genannt wird und welche im folgenden genauer beschrieben wird, quantifiziert.
  • Zwei nützliche Messgrößen für die Eignung eines Materials zur Verwendung als geformter optischer Gegenstand, wie eine geformte, optische Datenspeicherdisk (data storage disk), sind der spannungsoptische Koeffizient (stress optical coefficient) des Materials in der Schmelze (Cm) bzw. der spannungsoptische Koeffizient im glasartigen Zustand (Cg). Die Beziehung zwischen Cm, Cg und der Doppelbrechung kann wie folgt ausgedrückt werden: Δn = Cm × Δσm (1) Δn = Cg × Δσg (2)wobei Δn die gemessene Doppelbrechung ist und Δσm und Δσg die angewendeten Spannungen in der Schmelze bzw. im glasartigen Zustand sind. Die spannungsoptischen Koeffizienten Cm und Cg sind ein Maß für die Empfindlichkeit eines Materials gegenüber Doppelbrechung, welche als ein Resultat von Orientierung und Verformung, welche während der Formung auftreten, und von Spannungen, welche beim Abkühlen des geformten Gegenstands erzeugt werden, eingebracht werden.
  • Die spannungsoptischen Koeffizienten Cm und Cg sind als allgemeine Hilfsmittel zur Materialauswahl nützlich und können auch dazu verwendet werden, die vertikale Doppelbrechung (VBR) eines geformten Gegenstands vorauszusagen, eine Größe, die für die erfolgreiche Verwendung eines gegebenen Materials in einem geformten optischen Gegenstand wichtig ist. Für eine geformte, optische Disk ist die VBR, wie folgt, definiert: VBR = (nr – nz) = Δnrz (3) wobei nr und nz die Brechnungsindizes entlang der zylindrischen r- und z-Achse der Disk sind. nr ist der Brechungsindex, welcher mittels einem in Radialrichtung polarisierten Lichtstrahl gesehen wird, und nz ist der Brechungsindex für das Licht, welches senkrecht zu der Diskebene polarisiert ist. Die VBR bestimmt die Defokussierungsmarge und eine Abnahme der VBR wird zu einer Verminderung von Problemen führen, welche nicht mechanisch berichtigt werden können.
  • Bei der Suche nach verbesserten Materialien zur Verwendung in optischen Gegenständen sind die Größen Cm und Cg besonders hilfreich, weil sie nur minimale Materialmengen erfordern und gegenüber unkontrollierten Messparametern oder Probenherstellungsverfahren relativ unsensibel sind, wohingegen die Messung der VBR wesentlich größere Materialmengen erfordert und von den Formungsbedingungen abhängt. Es wurde herausgefunden, dass im allgemeinen die Materialien mit niedrigen Cg- und Cm-Werten eine bessere Eigenschaftscharakteristik, beispielsweise eine bessere VBR, für optische Datenspeicheranwendungen im Vergleich zum Materialien mit höheren Cg- und Cm-Werten zeigen. Daher werden Cg- und Cm-Messungen bei Versuchen zur Steigerung der optischen Qualität häufig verwendet, um die potenziellen Kandidaten für derartige Anwendungen einzuordnen und sie mit zuvor entdeckten Materialien zu vergleichen.
  • Für Anwendungen, welche eine höhere Speicherdichte erfordern, werden die Eigenschaften der niedrigeren Doppelbrechung und der niedrigen Wasserabsorption in dem Polymermaterial, aus welchem der optische Gegenstand hergestellt wird, noch bedeutender. Um eine höhere Datenspeicherdichte zu erreichen, ist eine niedrigere Doppelbrechung notwendig, um eine minimale Störung des Laserstrahls beim Durchgang durch den optischen Gegenstand, beispielsweise eine CD, zu erreichen.
  • Eine weitere notwendige Eigenschaft, welche für Datenspeicheranwendungen mit hoher Speicherdichte benötigt wird, ist die Flachheit der Disk. Es ist bekannt, dass eine übermäßige Feuchtigkeitsaufnahme zu einer Diskkrümmung (disk skewing) führt, welche wiederum eine reduzierte Verlässlichkeit bedingt. Da der Großteil der Disk das Polymermaterial umfasst, hängt die Flachheit der Disk von der niedrigen Wasserabsorption des polymeren Materials ab. Um hoch-qualitative Disks mittels Spritzguss herzustellen, sollte das Polymer, beispielsweise Polycarbonat, einfach verarbeitbar sein.
  • US 4 950 731 offenbart Polycarbonatmaterialien zur Verwendung in optischen Materialien, welche sich von Bisphenol A und SBI ableiten. Bisphenol A-Polycarbonat hat einen hohen spannungsoptischen Koeffizienten in der Schmelzphase (Cm) und einen hohen spannungsoptischen Koeffizienten im glasartigen Zustand (Cg), welcher durch den Einbau von 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirodiindan (SBI), dessen Homopolycarbonat einen negativen Cm-Wert hat, gemäßigt wird. Es wurde gezeigt, dass aus BPA und SBI hergestellte Copolycarbonate spannungsoptische Koeffizienten in der Schmelze (Cm) von null oder nahe null haben. Derartigen Copolymeren fehlt jedoch die Verarbeitbarkeit von Bisphenol A-Polycarbonat und sie weisen eine höhere Wasseraffinität auf.
  • US 5 132 154 offenbart Polycarbonatmischungen in optischen Anwendungen. Das Polycarbonatharz umfasst Einheiten, welche ein Bisphenol mit einer alizyklischen Ringsstruktur enthalten, das an mindestens einer Ringsstruktur mit Alkylgruppen substituiert ist. Derartige Polymere sind nicht Gegenstand dieser Erfindung.
  • Die japanische Kokai-Patentanmeldung Nr. 3-237130 offenbart ein Polyetherharz zur Verwendung in optischen Materialien. Die Offenbarung bezieht sich auf ein Polyetherharz und nicht auf ein Polycarbonatharz, siehe Seite 4, letzte Zeile.
  • Die japanische Kokai-Patentanmeldung Nr. 4-41524 offenbart ein Polyestercarbonat zur Verwendung in optischen Materialien. Das Polyestercarbonatharz umfasst Einheiten, welche sich von der Phthalsäure ableiten. Derartige Polymere sind nicht Gegenstand dieser Erfindung.
  • Die japanische Kokai-Patentanmeldung Nr. 3-221523 offenbart ein Polyformalharz zur Verwendung in optischen Gegenständen, welches durch die Umsetzung einer divalenten phenolischen Verbindung und einer Dihalogenverbindung erhalten wird. Der Literaturhinweis bezieht sich, wie auf Seite 4 offenbart wird, nicht auf Polycarbonatharze und charakterisiert, wie auf Seite 4, Zeile 8–11 offenbart wird, Polycarbonatharze als Materialien, welche eine hohe Doppelbrechung aufweisen.
  • Die japanische Kokai-Patentanmeldung Nr. 3-162413 offenbart ein Polymer zur Verwendung in optischen Materialien. Das Polymer umfasst Spirobichroman-Reste. Derartige Polymere sind nicht Gegenstand dieser Erfindung.
  • Die japanische Kokai-Patentanmeldung Nr. 10-176046 offenbart ein Polycarbonatcopolymer zur Verwendung in optischen Gegenständen, welches 2-2-Bis-(3-tert.-butyl-4-hydroxy-6-methylphenyl)-n-butan-Reste umfasst. Derartige Polymere sind nicht Gegenstand dieser Erfindung.
  • Die japanische Kokai-Patentanmeldung Nr. 4-345616 offenbart ein Polycarbonat, welches für optische Aufzeichnungsmedien verwendet werden kann, wobei das Polycarbonat BPA oder andere aromatische Hydroxyverbindungen und SBI umfassen kann.
  • Die japanische Kokai-Patentanmeldung Nr. 9-6023 offenbart ein copolymeres Bindemittel mit Abriebfestigkeit und Rissbeständigkeit zur Verwendung als Photolack. Es gibt keine Offenbarung von optischen Materialien mit Doppelbrechungs- und anderen Eigenschaften, die sie zur Verwendung in optischen Gegenständen geeignet erscheinen lassen, oder von optischen Gegenständen, die aus diesen Materialien hergestellt wurden.
  • Das geprüfte japanische Patent Nr. 06-52585 offenbart ein Copolymer, welches in optischen Materialien verwendet werden kann. Die Ausgangsmaterialien können Bisphenole, wie 1,1-Bis-(4'-hydroxyphenyl)-cyclohexan, beinhalten.
  • US 5 858 833 und EP 0846711 offenbaren Polyestercarbonate mit einem Rein heitsgrad für optische Disks, welche sich von Hydroxyphenylindanolen mit Einheiten ableiten, die sich von 6-Hydroxy-1-(4'-hydroxyphenyl)-1,3,3-trimethylindan (CD-1) ableiten.
  • US 4 304 899 und EP 0016167 offenbaren Polycarbonatzusammensetzungen mit verbesserten Barriereeigenschaften. Die Offenbarung lehrt nicht Zusammensetzungen für die Verwendung in optischen Medien.
  • US 5 424 389 offenbart Copolymere aus Bisphenol A und SBI zur Verwendung in optischen Anwendungen. Derartige Copolymere sind nicht Gegenstand dieser Erfindung.
  • US 5 633 060 offenbart ein optisches Disksubstrat, welches sich von 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (BPI) ableitet. Weiterhin kann das Polycarbonat Einheiten umfassen, die sich von 4,4'-(m-Phenylendiisopropyliden)-diphenol und/oder 2,2-Bis-(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan ableiten. Polycarbonate auf der Basis von BPI sind nicht Gegenstand dieser Erfindung.
  • Es besteht daher ein Bedürfnis nach Zusammensetzungen mit guten optischen Eigenschaften und guter Verarbeitbarkeit und welche sich für die Verwendung in optischen Aufzeichnungsmedien mit hoher Speicherdichte eignen. Polycarbonate, welche durch Copolymerisation der zuvor genannten, aromatischen Dihydroxyverbindungen, wie Bisphenol A, mit anderen Monomeren, wie SBI, hergestellt werden, können eine akzeptable Doppelbrechung erzeugen. Jedoch ist die Glasübergangstemperatur häufig zu hoch, welches zu schlechten Verarbeitungseigenschaften führt. Folglich weisen die erhaltenen Formkörper eine niedrige Schlagzähigkeit auf. Weiterhin ist die Wasserabsorption derartiger Polycarbonate für Anwendungen mit höherer Speicherdichte inakzeptabel.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme und stellt weitere überraschende Eigenschaften zur Verfügung. Diese und weitere Ziele der Erfindung werden noch deutlicher, wenn die folgende Offenbarung und die angehängten Ansprüche berücksichtigt werden.
  • Gemäß einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf Polycarbonate umfassend:
    • (a) 30–99 mol-% Carbonat-Struktureinheiten entsprechend der Struktur (I)
      Figure 00100001
      wobei R1 und R2, unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl sind, wobei X für CH2 steht, wobei m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, unter der Voraussetzung, dass mindestens einer der Reste R1 und R2 in der 3- oder 3'-Position ist;
    • (b) 1 bis 70 mol-% Carbonat-Struktureinheiten der folgenden Gruppe:
    • (1) Carbonat-Struktureinheiten der Formel
      Figure 00110001
      wobei R3, R4 und R6, unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl darstellen, wobei R5, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C3-Alkyl ist, und wobei jedes n, jeweils unabhängig voneinander, 0, 1 oder 2 ist, wobei R7 H oder ein C1-C5-Alkyl ist,
    • (2) Carbonat-Struktureinheiten der Formel
      Figure 00110002
      wobei R8, R9, R12 und R13, jeweils unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl sind, wobei R10 und R11, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C5-Alkyl sind, wobei jedes R14, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C3-Alkyl ist, und wobei n, jeweils unabhängig voneinander, 0, 1 oder 2 ist,
    • (3) Carbonat-Struktureinheiten der Formel
      Figure 00120001
      wobei R15, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C3-Alkyl ist und wobei R16 und R17, jeweils unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl oder Aryl sind,
    • (4) Carbonat-Struktureinheiten entsprechend einer Mischung der Strukturen (II) und (III), und
    • (5) Carbonat-Struktureinheiten entsprechend einer Mischung der Strukturen (III) und (IV),

    unter der Voraussetzung, dass das Polycarbonat nicht mehr als 20 mol-% BPA-Reste umfasst, wenn (b) ausschließlich BPA ist,
    wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 120°C bis ungefähr 185°C und eine Wasserabsorption von unter ungefähr 0,33% besitzt.
  • Diese Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Methode zur Herstellung dieser Polycarbonate, optische Gegenstände, welche aus diesen Polycarbonaten hergestellt wurden, und Verfahren zur Herstellung optischer Gegenstände aus diesen Polycarbonaten.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung optische Gegenstände umfassend:
    • (A1) 90–99,9999 Gew.-% eines Polycarbonates, welches (a) 30 bis 99 mol-% Struktureinheiten entsprechend der Struktur (I) umfasst:
      Figure 00130001
      wobei R1 und R2, unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl sind, wobei X für CH2 steht, wobei m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, unter der Voraussetzung, dass mindestens einer der Reste R1 und R2 in der 3- oder 3'-Position ist, und wobei die Struktureinheiten der Formel (I) 90 bis 100 mol-% des Polycarbonates ausmachen, und
    • (b) 1 bis 70 mol-% der zuvor definierten Carbonat-Struktureinheiten (II), (III), (IV), (II) und (III) oder (III) und (IV), unter der Voraussetzung, dass das Polycarbonat nicht mehr als 20 mol-% BPA-Reste umfasst, wenn (b) ausschließlich BPA ist, wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 120°C bis ungefähr 185°C und eine Wasserabsorption von unter ungefähr 0,33% besitzt, und
    • (a2) 0,0001 bis 10% weiterer Additive.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung optischer Gegenstände aus diesen Zusammensetzungen. Gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung ist die Struktur (I) 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan (BCC) und gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Polycarbonat ein BCC-Homopolycarbonat.
  • Die vorliegende Erfindung kann unter Berücksichtigung der folgenden, detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und der darin beschriebenen Beispiele noch besser verstanden werden.
  • Bevor die vorliegend bedeutenden Zusammensetzungen und Verfahren offenbart werden, ist darauf hinzuweisen, dass diese Erfindung nicht auf die angegebenen synthetischen Verfahren oder die besonderen Formulierungen beschränkt ist, da diese natürlich variieren können. Es ist weiterhin zu berücksichtigen, dass die hierin verwendete Terminologie nur zum Zwecke der Beschreibung besonderer Ausführungsformen dient und nicht limitierend verstanden werden soll.
  • In dieser Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen, wird auf eine Vielzahl von Ausdrücken Bezug genommen, welche derart definiert sein sollen, dass sie die folgende Bedeutung besitzen.
  • Die Einzahl-Formen „ein", „eine", „der", „die" und „das" schließen Plural-Formen mit ein, es sei denn, der Kontext schreibt eindeutig etwas anderes vor.
  • „Ggf. " heißt, dass das nachfolgend beschriebene Ereignis oder der nachfolgend beschriebene Umstand eintreten oder nicht eintreten kann, und dass die Beschreibung Umstände, bei welchen das Ereignis oder der Umstand eintritt, und Umstände, bei welchen es oder er nicht eintritt, beinhaltet.
  • „BPA" ist hierin als Bisphenol A oder 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan definiert.
  • „SBI" ist hierin als 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirobiindan definiert.
  • „BCC" ist hierin als 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan definiert.
  • „CD-1" ist hierin als 6-Hydroxy-1-(4'-hydroxyphenyl)-1,3,3-trimethylindan definiert.
  • „Cg" ist der spannungsoptische Koeffizient eines polymeren Materials im glasartigen Zustand, gemessen in Brewster (10–13 cm2/Dyn).
  • „Cm" ist der spannungsoptische Koeffizient in der Schmelze, gemessen in Brewster (10–13 cm2/Dyn).
  • Die Begriffe „Polycarbonat" oder „Polycarbonate", wie sie hierin verwendet werden, beinhalten Copolycarbonate, Homopolycarbonate und (Co)polyestercarbonate.
  • Der Begriff „optische Gegenstände", wie er hierin verwendet wird, beinhaltet optische Disks und optische Datenspeichermedien, z. B. eine CD (CD Audio oder CD-ROM), eine DVD (ROM, RAM, wiederbeschreibbar), eine magnetooptische (MO) Disk u. ä., optische Linsen, wie Kontaktlinsen, Brillengläser, Linsen für Teleskope und Prismen, Lichtleitfasern, Informationsaufzeichnungsmedien, Informationsübertragungsmedien, Datenspeichermedien mit hoher Speicherdichte, Disks für Videokameras, Disks für Fotoapparate u. ä., sowie das Substrat, auf welchem das optische Aufzeichnungsmedium aufgebracht ist. Neben seiner Verwendung als Material zur Herstellung optischer Gegenstand kann das Polycarbonat auch als Ausgangsmaterial für Filme und Folien verwendet werden.
  • Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich in dieser Beschreibung „mol-%" in Bezug auf die Zusammensetzung eines Polycarbonates auf 100 mol-% Wiederholungseinheiten des Polycarbonats. Beispielsweise bezieht sich „ein Polycarbonat umfassend 90 mol-% BCC" auf ein Polycarbonat, in welchem 90 mol-% der Wiederholungseinheiten Reste sind, die sich von BCC-Diphenol oder seiner entsprechenden Derivate ableitet. Die entsprechenden Derivate beinhalten die entsprechenden Diphenol-Oligomere, die entsprechenden Diphenolester und ihre Oligomere und die entsprechenden Diphenol-Chloroformate und ihre Oligomere. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Die Ausdrücke „Reste" und „Struktureinheiten", welche in Bezug auf die Polycarbonatbestandteile verwendet werden, sind innerhalb der Beschreibung Synonyme.
  • I Zur Verwendung in optischen Gegenständen geeignetes Polycarbonat
  • Wie bereits erwähnt, bezieht sich die Erfindung gemäß einem Gesichtspunkt auf Polycarbonate und Verfahren zur Herstellung von Polycarbonaten, wobei das Polycarbonat umfasst:
    • (a) 30–99 mol-% Carbonat-Struktureinheiten entsprechend der Struktur (I)
      Figure 00160001
      wobei R1 und R2, unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl sind, wobei X für CH2 steht, wobei m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, unter der Voraussetzung, dass mindestens einer der Reste R1 und R2 in der 3- oder 3'-Position ist;
    • (b) 1 bis 70 mol-% Carbonat-Struktureinheiten der folgenden Gruppe:
    • (1) Carbonat-Struktureinheiten der Formel
      Figure 00170001
      wobei R3, R4 und R6, unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl darstellen, wobei R5, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C3-Alkyl ist, und wobei jedes n, jeweils unabhängig voneinander, 0, 1 oder 2 ist, wobei R7 H oder ein C1-C5-Alkyl ist,
    • (2) Carbonat-Struktureinheiten der Formel
      Figure 00180001
      wobei R8, R9, R12 und R13, jeweils unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl sind, wobei R10 und R11, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C5-Alkyl sind, wobei jedes R14, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C3-Alkyl ist, und wobei n, jeweils unabhängig voneinander, 0, 1 oder 2 ist,
    • (3) Carbonat-Struktureinheiten der Formel
      Figure 00180002
      wobei R15, jeweils unabhängig voneinander, H oder ein C1-C3-Alkyl ist und wobei R16 und R17, jeweils unabhängig voneinander, ein C1-C6-Alkyl o der Aryl sind,
    • (4) Carbonat-Struktureinheiten entsprechend einer Mischung der Strukturen (II) und (III), und
    • (5) Carbonat-Struktureinheiten entsprechend einer Mischung der Strukturen (III) und (IV)

    unter der Voraussetzung, dass das Polycarbonat nicht mehr als 20 mol-% BPA-Reste umfasst, wenn (b) ausschließlich BPA ist,
    wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 120°C bis ungefähr 185°C und eine Wasserabsorption von unter ungefähr 0,33% besitzt.
  • Die vorliegende Erfindung hat die zuvor beschriebenen Probleme der Verarbeitbarkeit und der Wasserabsorption gelöst und stellt eine Zusammensetzung mit guter Verarbeitbarkeit und niedriger Wasserabsorption bereit. Die Zusammensetzung stellt weiterhin Polycarbonate mit guten optischen Eigenschaften und geeigneter Glasübergangstemperatur zur Verfügung, die auch zur Verwendung in optischen Gegenständen geeignet sind. Die geeigneten Glasübergangstemperaturen sind notwendig, um eine adäquate Verarbeitbarkeit, z. B. gute Formungseigenschaften, bereitzustellen.
  • Weiterhin haben die Anmelder herausgefunden, dass sich Polycarbonate, welche die offenbarten Carbonat-Struktureinheiten umfassen, zur Verwendung für optische Datenspeichermedien mit hoher Speicherdichte eignen. Insbesondere besitzen die Polycarbonate der vorliegenden Erfindung eine gute Transparenz, eine niedrige Wasserabsorption, einen geeigneten spannungsoptischen Koeffizienten, eine gute Verarbeitbarkeit und eine gute thermische Stabilität.
  • Die Anmelder haben überraschend herausgefunden, dass Polycarbonate gemäß der vorliegenden Erfindung, welche folgende Struktureinheiten umfassen:
    Figure 00200001
    wobei R1 und R2, unabhängig voneinander, ein C1-C6 Alkyl sind,
    wobei X für CH2 steht,
    wobei m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist,
    wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und
    wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist,
    unter der Voraussetzung, dass mindestens einer der Reste R1 und R2 in der 3- oder 3'-Position ist,
    eine niedrigere Wasseraffinität aufweisen und unerwartet niedrige Cg-Werte, insbesondere Cg-Werte unterhalb ungefähr 60 Brewster besitzen. Notwendigerweise sind die Struktureinheiten der Formel I in der 3 oder 3'-Position durch mindestens einen der Reste R1 und R2 substituiert. Vorzugsweise sind n und p eins und die Reste R1 und R2 liegen in der 3 und der 3'-Position, wie folgt, vor:
    Figure 00200002
    R1 und R2 sind ein C1-C6 Alkyl, vorzugsweise ein C1-C3-Alkyl, besonders bevorzugt CH3. Das Polycarbonat sollte mindestens ungefähr 30 mol-% Einheiten der Struktur I umfassen, um eine akzeptabel niedrige Wasserabsorption für die Verwendung in optischen Anwendungen zu erreichen. Es wurde weiterhin herausgefunden, dass diese Polycarbonate akzeptable Cm-Werte haben, d. h. Cm-Werte unterhalb ungefähr 3.000 Brewster.
  • Für die vorliegende Erfindung ist es weiterhin notwendig, dass die Polycarbonate weitere geeignete Eigenschaften für die Verwendung in optischen Medien besitzen. Die Polycarbonate dieser Erfindung haben Glasübergangstemperaturen im Bereich von 120 bis 185°C, bevorzugt im Bereich von 125 bis 165°C, besonders bevorzugt im Bereich von 130 bis 150°C. Die Wasserabsorption des Polycarbonates ist unter 0,33%, vorzugsweise weniger als ungefähr 0,2%.
  • Das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mw) des Polycarbonates, welches mittels Gelpermeationschromatographie bezogen auf Polystyrol ermittelt wird, ist vorzugsweise ungefähr 10.000 bis ungefähr 100.000, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 10.000 und ungefähr 50.000, ganz besonders bevorzugt zwischen ungefähr 12.000 und ungefähr 40.000.
  • Das Polycarbonat sollte eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens ungefähr 85%, vorzugsweise von mindestens ungefähr 90% und einen Cg-Wert von weniger als ungefähr 60 Brewster, vorzugsweise von weniger als 55 Brewster, besonders bevorzugt von weniger als 50 Brewster, haben. Das Polycarbonat besitzt vorzugsweise einen Cm-Wert von unter ungefähr 3.000 Brewster, vorzugsweise von unter ungefähr 2.500 Brewster, besonders bevorzugt von unter ungefähr 2.450 Brewster.
  • Die Zusammensetzungen eines bestimmten Polycarbonates können innerhalb bestimmter Bereiche variiert werden, um das geeignete Eigenschaftsprofil zu erreichen. Die folgenden Ausführungen beschreiben beispielhafte Bereiche bevorzugter Ausführungsformen.
  • Gemäß der Ausführungsform, bei welcher die Struktur (II) die Komponente b) ist, umfasst die Komponente a) 30 bis 99 mol-%, vorzugsweise 60 bis 99 mol-%, des Polycarbonates. Die Carbonat-Struktureinheiten umfassen 1 bis 70 mol- %, vorzugsweise 1 bis 40 mol-%, des Polycarbonates. Ggf. kann das Polycarbonat 1 bis 20 mol-% Struktureinheiten der Formel (V) umfassen:
    Figure 00220001
    wobei Z ein verzweigtes oder unverzweigtes C1-C40-Alkyl oder ein verzweigtes oder unverzweigtes Cycloalkyl ist.
  • Beispielhafte Einheiten der Komponente a) beinhalten 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan-(BCC-), 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclopentan- und 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cycloheptan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die BCC-Reste werden dabei als Komponente a) am meisten bevorzugt. Beispielhafte Einheiten der Komponente b) beinhalten 6-Hydroxy-1-(4'-hydroxyphenyl)-1,3,3-trimethylindan-(CD-1-) und 6-Hydroxy-1-(4'-hydroxy-3'-methylphenyl)-1,3,3,5-tetramethylindan-Reste. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die CD-1-Reste werden dabei als Komponente b) am meisten bevorzugt.
  • Beispielhafte Einheiten der Struktur (V) beinhalten Reste der Dodecandisäure, der Sebazinsäure, der Adipinsäure, der Octadecandisäure, der Octadec-9-endisäure, der 9-Carboxyoctadecansäure und der 10-Carboxyoctadecansäure. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Reste der Dodecandisäure (DDDA) werden dabei besonders bevorzugt.
  • Bei der Ausführungsform, bei welcher die Struktur (III) die Komponente b) ist, umfasst die Komponente a) 30 bis 99 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 60 bis 99 mol-% des Polycarbonates. Die Carbonat-Struktureinheit (III) umfasst 1 bis 70 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 1 bis 40 mol-% des Polycarbonates. Ggf. kann das Polycarbonat 0,1 bis 20 mol-% der zuvor definierten Carbonat-Struktureinheiten (V) umfassen.
  • Beispielhafte Einheiten der Komponente a) beinhalten 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan-(BCC-), 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclopentan- und 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cycloheptan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die BCC-Reste werden dabei als Komponente a) am meisten bevorzugt. Beispielhafte Einheiten der Komponente b) beinhalten 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirobiindan-(SBI-), 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,3',3',5'-hexamethylspirobiindan-, 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,7,3',3',5',7'-octamethylspirobiindan- und 5,5'-Diethyl-6,6'-dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirobiindan- sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die SBI-Reste sowie ortho-alkylierten Homologe davon werden dabei als Komponente b) am meisten bevorzugt.
  • Beispielhafte Einheiten der Struktur (V) beinhalten Reste der Dodecandisäure, der Sebazinsäure, der Adipinsäure, der Octadecandisäure, der Octadec-9-endisäure, der 9-Carboxyoctadecansäure und der 10-Carboxyoctadecansäure. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Reste der Dodecandisäure werden dabei besonders bevorzugt.
  • Bei der Ausführungsform, bei welcher die Struktur (IV) die Komponente b) ist, umfasst die Komponente a) 30 bis 99 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 60 bis 99 mol-% des Polycarbonates. Die Carbonat-Struktureinheit (IV) umfasst 1,0 bis 70 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 1,0 bis 40 mol-% des Polycarbonates, außer in dem Fall, wenn die Komponente b) ausschließlich, d. h. 100 mol-%, bezogen auf 100 mol-% der Wiederholungseinheiten im Polycarbonat, ein BPA-Rest ist. In diesem Fall umfassen die BPA entsprechenden Struktureinheiten nicht mehr als 20 mol-% des Polycarbonates.
  • In dem Fall, dass die Struktur (IV) die Komponente b) ist, ist die Komponente b) ausschließlich BPA (d. h. 100 mol-%, bezogen auf 100 mol-% Wiederholungseinheiten b) im Polycarbonat) und der aus dem Polycarbonat zu formende, optische Gegenstand ist ein optisches Datenspeichermedium oder ein Substrat für optische Datenspeichermedien, welcher einen Cm-Wert von 3000 oder weniger und einen Cg-Wert von 50 Brewster oder weniger erfordert. Das Polycarbonat umfasst nicht mehr als 20 mol-% BPA-Reste. In diesem Fall umfasst das Polycarbonat vorzugsweise 80 bis 85-% BCC und 15 bis 20 mol-% BPA. Gemäß einer Ausführungsform besteht das Polycarbonat aus 80 mol-% BCC-Resten und 20 mol-% BPA-Resten.
  • Bei der Ausführungsform, bei welcher die Struktur (IV) die Komponente b) ist, kann das Polycarbonat ggf. 0,1 bis 20 mol-% der zuvor definierten Carbonat-Struktureinheiten (V) umfassen.
  • Beispielhafte Einheiten der Komponente a) beinhalten 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan-(BCC-), 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclopentan- und 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cycloheptan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die BCC-Reste werden dabei als Komponente a) bevorzugt. Bei der Ausführungsform, bei welcher die Struktur (IV) die Komponente b) ist, beinhalten beispielhafte Einheiten der Komponente b) 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-(BPA-), 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan-, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-pentan-, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-propan-, 2,2-Bis-(3-ethyl-4-hydroxyphenyl)-propan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die BPA-Reste werden bei dieser Ausführungsform als Komponente b) bevorzugt.
  • Beispielhafte Einheiten der Struktur (V) beinhalten Reste der Dodecandisäure, der Sebazinsäure, der Adipinsäure, der Octadecandisäure, der Octadec-9-endisäure, der 9-Carboxyoctadecansäure und der 10-Carboxyoctadecansäure. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Reste der Dodecandisäure werden dabei besonders bevorzugt.
  • Bei der Ausführungsform, bei welcher eine Mischung der Komponenten (II) und (III) die Komponente b) ist, umfasst die Komponente a) 30 bis 99 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 60 bis 99 mol-% des Polycarbonates. Die Carbonat-Struktureinheiten der Formel (II) und (III) umfassen 1 bis 70 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 1 bis 40 mol-% des Polycarbonates. Das Verhält nis der Struktureinheiten (II) zu (III) ist vorzugsweise im Bereich von 1 : 99 und 99 : 1. Ggf. kann das Polycarbonat in dieser Ausführungsform 0,1 bis 20 mol-% der zuvor definierten Carbonat-Struktureinheiten (V) umfassen.
  • Beispielhafte Einheiten der Komponente a) beinhalten 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan-(BCC-), 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclopentan- und 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cycloheptan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die BCC-Reste werden dabei als Komponente a) am meisten bevorzugt. Beispielhafte Einheiten der Komponente b) beinhalten bei dieser Ausführungsform 6-Hydroxy-1-(4'-hydroxyphenyl)-1,3,3-trimethylindan-(CD-1-), 6-Hydroxy-1-(4'-hydroxy-3'-methylphenyl)-1,3,3,5-tetramethylindan-Reste, 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirobiindan-(SBI-), 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,3',3',5'-hexamethylspirobiindan-, 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,7,3',3',5',7'-octamethylspirobiindan- und 5,5'-Diethyl-6,6'-dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirobiindan-Reste. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die CD-1- und die SBI-Reste werden dabei als Strukturen (II) bzw. (III) am meisten bevorzugt.
  • Beispielhafte Einheiten der Struktur (V) beinhalten Reste der Dodecandisäure, der Sebazinsäure, der Adipinsäure, der Octadecandisäure, der Octadec-9-endisäure, der 9-Carboxyoctadecansäure und der 10-Carboxyoctadecansäure. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Reste der Dodecandisäure werden dabei besonders bevorzugt.
  • Bei der Ausführungsform, bei welcher eine Mischung der Komponenten (III) und (IV) die Komponente b) ist, umfasst die Komponente a) 30 bis 99 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 60 bis 99 mol-% des Polycarbonates. Die Carbonat-Struktureinheiten der Formel (III) und (IV) umfassen 1 bis 70 mol-% des Polycarbonates, vorzugsweise 1 bis 40 mol-% des Polycarbonates. Das Verhältnis der Struktureinheiten (III) zu (IV) ist vorzugsweise im Bereich von 1 : 99 und 99 : 1. Ggf. kann das Polycarbonat in dieser Ausführungsform 0,1 bis 20 mol-% der zuvor definierten Carbonat-Struktureinheiten (V) umfassen.
  • Beispielhafte Einheiten der Komponente a) beinhalten 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan-(BCC-), 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclopentan- und 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cycloheptan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die BCC-Reste werden dabei als Komponente a) am meisten bevorzugt. Beispielhafte Einheiten der Komponente b) beinhalten bei dieser Ausführungsform 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirobiindan-(SBI-), 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,3',3',5'-hexamethylspirobiindan-, 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,7,3',3',5',7'-octamethylspirobiindan- und 5,5'-Diethyl-6,6'-dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethylspirobiindan-Reste sowie 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan-(BPA-), 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan-, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-pentan-, 2,2-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-propan-, 2,2-Bis-(3-ethyl-4-hydroxyphenyl)-propan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die CD-1- und die BPA-Reste werden dabei als Strukturen (III) bzw. (IV) am meisten bevorzugt.
  • Beispielhafte Einheiten der Struktur (V) beinhalten Reste der Dodecandisäure, der Sebazinsäure, der Adipinsäure, der Octadecandisäure, der Octadec-9-endisäure, der 9-Carboxyoctadecansäure und der 10-Carboxyoctadecansäure. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Reste der Dodecandisäure werden dabei besonders bevorzugt.
  • Die Polycarbonate der Erfindung können mittels Grenzflächen- oder Schmelzverfahren hergestellt werden. Wenn das Grenzflächenverfahren verwendet wird, können ggf. verschiedene Phasetransferkatalysatoren zugegeben werden. Geeignete Phasentransferkatalysatoren beinhalten, tertiäre Amine, wie Triethylamin, und Ammoniumsalze, wie Tetrabutylammoniumbromid oder Hexaethylguanidiumchlorid. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Monofunktionelle Phenole, wie p-Cumylphenol und 4-Butylphenol, langkettige Alkylphenole, wie Cardanol und Nonylphenol, und difunktionelle Phenole können als Kettenbeendigungsmittel verwendet werden. Ggf. werden 0,1 bis 10 mol-%, vorzugsweise 1 bis 5 mol-%, eines Kettenbeendigungsmittels, jeweils bezogen auf die gesamten Mole an Wiederholungseinheiten, in das Polycarbonat eingebaut.
  • Gelegentlich müssen die Phosgenierungsbedingungen angepasst werden. Insbesondere sollten die Phosgenierungsbedingungen in den Fällen angepasst werden, bei denen die Bildung ungewünschter zyklischer Oligomere durch die charakteristische Reaktivität des Monomers bevorzugt wird, die von der Monomerlöslichkeit im Reaktionsmedium und der Monomerstruktur abhängt. Für BCC tritt die zyklische Monomerbildung beispielsweise unter Standard-Grenzflächenpolymerisationsbedingungen stärker auf, als beispielsweise im Falle von BPA. Bei Polycarbonaten, welche beträchtlich mehr als ungefähr 20 mol-% BCC enthalten, ist es vorteilhaft, einen Phosgenüberschuss zu verwenden, um die Bildung linearer Bischloroformatoligomere zu fördern, welche durch partielle Hydrolyse und Polykondensation in hochmolekulare Polymere umgewandelt werden. Vorzugsweise werden 20 bis 200 mol-% überschüssiges Phosgen verwendet.
  • Die Polycarbonate der Erfindung können auch mittels Schmelz- oder Umesterungsverfahren hergestellt werden. Dieses Verfahren erfordert nicht die Verwendung von Phosgen oder einem Lösungsmittel und minimiert die Bildung niedermolekularer Verunreinigungen, wie zyklischer und linearer, niedermolekularer Oligomere, im Endpolymer. Die Monomere werden mit einer Carbonat-Quelle, wie einem Diarylcarbonat, und einer kleinen Menge Katalysator, wie einem Alkalimetallhydroxid oder einem Ammoniumhydroxid, gemischt und unter Vakuum gemäß einem Verfahren erhitzt, bei welchem die Temperatur über eine Reihe von Reaktionsstufen erhöht wird, während der Druck im Gasraum über der Reaktionsmischung von Umgebungsdruck auf ungefähr 1 Torr gesenkt wird.
  • Geeignete Carbonatquellen, Katalysatoren und Reaktionsbedingungen werden in US-Patent 5 880 248 und Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Ausgabe, Band 19, Seite 585–600 beschrieben. Die Dauer der Reaktionstufen und die Temperatur sind derart, dass mechanische Materialverluste durch Schäumen u. ä. vermieden werden. Das Phenol und überschüssiges Diphenylcarbonat werden von oben her entfernt, um das Polymerisationsverfahren zu vervollständigen. Das hochpolymere Produkt wird dann als Schmelze isoliert, die mit weiteren Additiven, wie Stabilisatoren und Entformungsmitteln, vor der Pelletisierung vermischt werden kann. Die durch das Schmelzverfahren hergestellten Produkte enthalten im Vergleich mit nach dem Grenzflächenverfahren hergestellten Produkten einen geringeren Anteil an ungelösten Partikeln und an niedermolekularen Verunreinigungen, wie zyklische Oligomere.
  • Es wurde überraschenderweise gefunden, dass im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Polycarbonat 84 mol-% BCC und 16 mol-% SBI umfasst, das Schmelzverfahren ein überlegenes Produkt herstellt. Insbesondere erzeugte das Schmelzverfahren ein Polycarbonat mit einem Cg-Wert von 38 Brewster. Für die gleiche Zusammensetzung wurde mittels dem Grenzflächenverfahren ein Polycarbonat mit einem Cg-Wert von 45,1 Brewster erhalten.
  • Bei dieser Ausführungsform weist das Polycarbonat vorzugsweise einen Tg-Wert unterhalb von ungefähr 150°C, eine Wasserabsorption unterhalb von ungefähr 0,2%, einen Cg-Wert unterhalb von ungefähr 50 Brewster und einen Cm-Wert von weniger als ungefähr 2500 Brewster auf.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Polycarbonates umfassend 84 mol-% BCC und 16 mol-% SBI weist vorzugsweise die Schritte auf, dass man:
    • A) das BCC-Monomer und das SBI-Monomer in einem molaren Verhältnis von BCC : SBI von 84 : 16 mit einer Carbonatquelle in der Gegenwart eines Katalysators mischt und dabei eine Reaktionsmischung erzeugt,
    • B) die Reaktionsmischung solange erwärmt, bis die Reaktionsmischung schmilzt,
    • C) die Mischung thermisch äquilibriert und
    • D) das Molekulargewicht erhöht, indem man die flüchtigen Komponenten aus der Reaktionsmischung über eine oder mehrere Reaktionsstufen entfernt.
  • Die flüchtigen Komponenten beinhalten Phenol und überschüssiges Diphenylcarbonat. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mw) des Polycarbonates umfassend 84 mol-% BCC und 16 mol-% SBI, welches mittels Gelpermeationschromatographie bezogen auf Polystyrol ermittelt wird, ist vorzugsweise ungefähr 10.000 bis ungefähr 100.000, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 10.000 und ungefähr 50.000, ganz besonders bevorzugt zwischen ungefähr 12.000 und ungefähr 40.000.
  • Die Polycarbonate der vorliegenden Erfindung können ggf. mit jedem konventionellen, für optische Anwendungen verwendeten Additiv geblendet werden, um einen optischen Gegenstand zu bilden. Hierzu gehören Farbstoffe, UV-Stabilisatoren, Antioxidantien, Wärmestabilisierungsmittel und Entformungsmittel. Die Additive sind jedoch nicht auf diese Stoffe beschränkt. Insbesondere ist es bevorzugt, ein Blend aus dem Polycarbonat und solchen Additiven zu bilden, die bei der Verarbeitung des Blends helfen, um den gewünschten optischen Gegenstand zu bilden. Das Blend kann ggf. 0,0001 bis 10 Gew.-% der gewünschten Additive, vorzugsweise 0,0001 bis 1,0 Gew.-% der gewünschten Additive, umfassen.
  • Die Substanzen oder Additive, welche dem Polycarbonat der Erfindung zugegeben werden können, beinhalten hitzebeständige Stabilisatoren, UV-Absorber, Entformungsmittel, Antistatikmittel, Gleitmittel, Antiblockmittel, Schmiermittel, Antitrübungsmittel, Farbstoffe, natürliche Öle, synthetische Öle, Wachse, organische Füllstoffe, anorganische Füllstoffe sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Beispiele der zuvor genannten hitzebeständigen Stabilisatoren beinhalten Phenolstabilisatoren, organische Thioetherstabilisatoren, organische Phosphidstabilisatoren, gehinderte Amin-Stabilisatoren, Epoxystabilisatoren sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Der hitzbeständige Stabilisator kann fest oder flüssig zugegeben werden.
  • Beispiele der UV-Absorber beinhalten Salicylsäure-UV-Absorber, Benzophenon-UV-Absorber, Benzotriazol-UV-Absorber, Cyanacrylat-UV-Absorber so wie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Beispiele der Entformungsmittel umfassen natürliche und synthetische Paraffine, Polyethylenwachse, fluorierte Kohlenwasserstoffe und andere Kohlenwasserstoff-Entformungsmittel, Stearinsäure, Hydroxystearinsäure und andere höhere Fettsäuren, Hydroxyfettsäuren und andere Fettsäure-Entformungsmittel; Stearinsäureamid, Ethylenbisstearoamid und andere Fettsäureamide, Alkylenbisfettsäureamide und andere Fettsäureamid-Entformungsmittel; Stearylalkohol, Cetylalkohol und andere aliphatische Alkohole, Polyole, Polyglykole, Polyglycerole und andere alkoholische Entformungsmittel; Butylstearat, Pentaerythritoltetrastearat und andere Fettsäureester von niederen Alkoholen, Fettsäureester von Polyolen, Polyglykolfettsäureester und andere Fettsäureester-Entformungsmittel; Silikonöle und andere Silikon-Entformungsmittel sowie Mischungen jeder der zuvor genannten Entformungsmittel. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Der Farbstoff kann entweder Pigmente oder ein Färbemittel sein. Anorganische Farbstoffe und organische Farbstoffe können im Rahmen dieser Erfindung separat oder in Kombination verwendet werden.
  • Die Polycarbonate können statistische Copolymere, Blockcopolymere oder Graftcopolymere sein. Wenn Graftcopolymere oder andere verzweigte Polymere hergestellt werden, wird ein geeignetes Verzweigungsmittel während der Herstellung verwendet.
  • Der gewünschte optische Gegenstand kann durch Verformen des Polycarbonates oder des Polycarbonat-Blends mittels Spritzgießen, Formpressen, Extrusionsverfahren und Gießverfahren aus Lösung erhalten werden. Das Spritzgießen ist das besonders bevorzugte Verfahren zur Herstellung des Gegenstands.
  • Da die Polycarbonate der vorliegenden Erfindung vorteilhafte Eigenschaften, wie eine niedrige Wasserabsorption, eine gute Verarbeitbarkeit und eine niedrige Doppelbrechung, besitzen, können sie in vorteilhafter Weise zur Herstellung optischer Gegenstände verwendet werden. Endverbraucher-Anwendungen der optischen Gegenstände der Erfindung beinhalten eine digitale Audiodisk, eine DVD, eine optische Speicherdisk, eine CD, ein ASMO-Mittel (ASMO device) u. ä., optische Linsen, wie Kontaktlinsen, Brillengläser, Linsen für Teleskope und Prismen, Lichtleitfaser, magneto-optische Disks, Informationsaufzeichnungsmedien, Informationsübertragungsmedien, Disks für Videokameras, Disks für Fotoapparate u. ä.. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
  • Das Polycarbonat kann als Datenspeichermedium fungieren, d. h. die Daten können auf oder im Polycarbonat gespeichert werden. Das Polycarbonat kann auch als das Substrat fungieren, auf welchem ein Datenspeichermedium aufgebracht ist. Darüber hinaus können manche Kombinationen der beiden Funktionen in einem einzelnen Mittel verwendet werden, wie z. B. wenn das Polycarbonat mit Spuren bedruckt ist, um beim Lesen eines Datenspeichermittels zu helfen, welches auf das Polycarbonat aufgebracht wird.
  • II. Optischer Gegenstand enthaltend mindestens 90 Gew.-% eines von alicyclischen Bisphenolen abgeleiteten Polycarbonates
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt betrifft die Erfindung einen optischen Gegenstand umfassend:
    • (A) (1) 90 bis 99,999 Gew.-% eines Polycarbonates mit (a) 30 bis 99 mol-% Carbonat-Struktureinheiten entsprechend der Formel (I):
      Figure 00310001
      wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ein C1-C6-Alkyl sind, wobei X CH2 ist, wobei m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist unter der Voraussetzung, dass mindestens einer der Reste R1 und R2 in der 3 oder 3'-Position ist,
    • (b) 1 bis 70 mol-% der zuvor definierten Carbonat-Struktureinheiten (II), (III), (IV), (II) und (III) oder (III) und (IV) unter der Voraussetzung, dass das Polycarbonat nicht mehr als 20 mol-% BPA-Reste umfasst, wenn (b) ausschließlich BPA ist,
    • (A) (2) 0,001 bis 10 Gew.-% weiterer Additive,

    wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 120°C bis ungefähr 185°C und eine Wasserabsorption von unter ungefähr 0,33% besitzt.
  • Wobei R1 und R2 unabhängig voneinander ein C1-C6-Alkyl sind,
    wobei X CH2 ist,
    wobei m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist,
    wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und
    wobei p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist
    unter der Voraussetzung, dass mindestens einer der Reste R1 und R2 in der 3 oder 3'-Position ist,
    und wobei die Struktureinheiten der Formel (I) 90 bis 100 mol-% des Polycarbonates umfassen und wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von ungefähr 120°C bis ungefähr 185°C und eine Wasserabsorption von unter ungefähr 0,33% besitzt.
  • Beispielhafte Struktureinheiten (I) in dem Polycarbonat beinhalten 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclohexan-(BCC-), 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cyclopentan- und 1,1-Bis-(4-hydroxy-3-methylphenyl)-cycloheptan-Reste sowie Mischungen davon. Sie sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die BCC-Reste werden dabei als Komponente a) am meisten bevorzugt. Die Bisphenole entsprechend der Struktur (I) werden hierin als „alizyklische Bisphenole" bezeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform des optischen Gegenstands, ist die Komponente (1) des optischen Gegenstands, wie bereits definiert, ein Polycarbonat aus 30 bis 99 mol-% BCC-Resten, Struktur (VI). BCC kann aus Cyclohexanon und ortho-Cresol auf einfache Art und Weise synthetisiert werden.
  • Figure 00330001
  • Es wurde unerwarteterweise herausgefunden, dass Polycarbonate, welche 90 bis 99 mol-% Strukturen (I) umfassen, unerwartet niedrige Cg-Werte sowie eine unerwartet niedrige Wasseraffinität und eine geeignete Verarbeitbarkeit besitzen, und sich insbesondere zur Verwendung in optischen Gegenständen eignen. Es ist notwendig, dass die Struktureinheiten der Formel (I) in der 3- oder 3'-Position durch mindestens einen der Reste R1 oder R2 substituiert sind. Vorzugsweise sind n und p eins und R1 und R2 liegen in der 3- bzw. 3'-Position vor. R1 und R2 sind vorzugsweise ein C1-C6-Alkyl, bevorzugt ein C1-C3-Alkyl, besonders bevorzugt CH3. Es wurde weiterhin herausgefunden, dass Polycarbonate, welche 90 bis 99 mol-% Struktureinheiten der Formel (I) umfassen, akzeptable Cm-Werte besitzen, d. h. Werte unterhalb von ungefähr 3.000 Brewster.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin notwendig, dass die Polycarbonate geeignete Eigenschaften zur Verwendung in optischen Gegenständen besitzen. Gemäß einem weiteren Gesichtpunkt der Erfindung haben die Polycarbonate Glasübergangstemperaturen im Bereich von 120° bis 185°C, bevorzugt im Bereich von 125° bis 165°C, besonders bevorzugt im Bereich von 130 bis 150°C. Die Wasserabsorption der Polycarbonate ist unterhalb von 0,33%, vorzugsweise weniger als ungefähr 0,2%.
  • Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) der Polycarbonate, welches mittels Gelpermeationschromatographie bezogen auf Polystyrol ermittelt wird, ist vorzugsweise ungefähr 10.000 bis ungefähr 100.000, bevorzugt zwischen ungefähr 10.000 und ungefähr 50.000, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 20.000 und ungefähr 30.000.
  • Die Polycarbonate sollten eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens ungefähr 85%, bevorzugt mindestens ungefähr 90%, und einen Cg-Wert von weniger als ungefähr 60 Brewster, bevorzugt weniger als 50 Brewster, haben. Die Polycarbonate haben vorzugsweise einen Cm-Wert unterhalb von ungefähr 3.000 Brewster, bevorzugt unterhalb von ungefähr 2.500 Brewster.
  • Der gewünschte optische Gegenstand kann durch Verformen des Polycarbonates oder des Polycarbonat-Blends mittels Spritzgießen, Formpressen, Extrusionsverfahren und Gießverfahren aus Lösung erhalten werden. Das Spritzgießen ist dabei das besonders bevorzugte Verfahren zum Formen des Gegenstands.
  • Die Verfahren zur Herstellung der Polycarbonate, die Endverbraucher-Anwendungen und die Additive, die den Polycarbonaten zugemischt werden können, sind die gleichen, wie diejenigen, die Abschnitt I dieser Beschreibung im Zusammenhang mit dem zur Verwendung in einem optischen Gegenstand geeigneten Polycarbonat beschrieben wurden.
  • Wie im Zusammenhang mit den Polycarbonaten in Abschnitt I dieser Beschrei bung bereits erwähnt wurde, können das Polycarbonat des weiteren Gesichtspunkts der Erfindung, wie in Abschnitt II definiert, und die daraus hergestellten optischen Gegenstände als Datenspeichermedium, wie als Audio-CD, als CD-ROM, als nur lesbare DVD, fungieren, d. h. die Daten können auf oder im Polycarbonat fixiert werden. Das Polycarbonat kann auch als das Substrat fungieren, auf welchem ein Datenspeichermedium aufgebracht wird. Darüber hinaus können manche Kombinationen der beiden Funktionen in einem einzelnen Mittel verwendet werden, wie z. B., wenn das Polycarbonat mit Spuren bedruckt ist, um beim Lesen eines Datenspeichermittels zu helfen, welches auf das Polycarbonat aufgebracht wird.
  • Beispiele
  • Die folgenden Beispiele werden vorgebracht, um dem Fachmann eine vollständige Offenbarung und Beschreibung bereitzustellen, wie die fraglichen Zusammensetzungen und die hierin beanspruchten Verfahren hergestellt, durchgeführt und ausgewertet werden. Sie sollen nicht den Rahmen dessen, was die Erfinder als ihre Erfindung betrachten, einschränken. Man hat sich bemüht, die Richtigkeit der Zahlen (z. B. Mengen, Temperaturen usw.) sicherzustellen, jedoch sollte man mit manchen Fehlern und Abweichungen rechnen. Sofern nicht anders angedeutet, werden Teile als Gewichtsteile (Gew.-%) und die Temperatur in °C angegeben, oder es handelt sich um die Raumtemperatur und der Druck ist Normaldruck oder nahe Normaldruck.
  • Die Materialien und die für die hierin gezeigten Ergebnisse verwendeten Testverfahren sind wie folgt:
  • Die Molekulargewichte werden als Gewichtsmittel (Mw) angegeben und wurden mittels Gelpermeationschromatographie bezogen auf Polystyrol ermittelt.
  • Die Wasserabsorption (% H2O) wurde mittels ASTM-Verfahren D-0570 bestimmt.
  • Die Tg-Werte wurden mittels DSC (differential scanning calorimetry) bestimmt.
  • Die Cg-Werte wurden wie folgt bestimmt. Das Polycarbonat (7,0 Gramm) wurde in eine erwärmte Form mit einer Ausmessung von 5,0 × 5,0 Inches gefüllt und bei 120°C oberhalb seiner Glastemperatur formgepresst, während ein Druck, der bei 0 anfing bei 2000 Pfund endete, angelegt wurde und eine Standardformpresse verwendet wurde. Nach der erforderlichen Zeit unter diesen Bedingungen wurde die Form abgekühlt und der verformte Probenstab wurde unter Zuhilfenahme einer Carver-Presse (Carver press) entfernt. Der verformte Probenstab wurde dann unter einem Polaroscop (polaroscope) untersucht und ein Bereich zum Beobachten wurde auf dem Probenstab festgelegt. Die Festlegung des Bereichs zum Beobachten basierte auf einem Mangel an beobachteter Doppelbrechung und einem hinreichenden Abstand von den Enden oder Seiten des Probenstabs. Die Probe wurde dann in einem Gerät zum Aufbringen einer in der Stärke gesteuerten Kraft senkrecht zum Stab befestigt, während der Bereich zum Beobachten mit geeignet polarisiertem Licht bestrahlt wurde. Der Stab wurde dann 6 Stufen angelegter Spannung unterzogen und die Doppelbrechung jeder Stufe wurde mit Hilfe eines Babinet-Kompensators (Babinet compensator) gemessen. Das Auftragen der Doppelbrechung gegen die Spannung liefert eine Gerade, deren Steigung dem spannungsoptischen Koeffizienten Cg entspricht.
  • Die Cm-Werte werden für Tg + 100°C angegeben. Eine rechteckige Probe wurde einer oszillierenden Verformungsgeschwindigkeit unterzogen und die Scherspannung wurde überwacht. Gleichzeitig wurde ein polarisierter Laserstrahl parallel zur Scherebene geschickt. Die Doppelbrechung und die Orientierung wurden gemessen, indem man das Licht mit einem elektronischen Modulator modulierte und die eingehende und die ausgehende Phasenkomponente der Welle beim Detektor überwachte, wie dies von Kanana, M. R. and Kornfield, J. A., Journal of Rheology, 1994, 38 (4) gelehrt wurde.
  • Beispiel 1
  • Ein 500 ml Mortonkolben, ausgestattet mit einem Magnetrührer, einem Rückflusskühler, einem doppelten Gaseinleitungsrohr für Stickstoff und Phosgen und einem an ein den Boden-scheuerndes System angeschlossenes Auslassrohr, wurde mit BCC (21,4 g; 72,3 mmol), SBI (4,24 g; 13,8 mmol), p-Cumylphenol (0,82 g; 3,9 mmol; 4,5 mol-%), Methylenchlorid (110 mL) und distilliertem Wasser (80 mL) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde mit 50 Gew.-%iger NaOH behandelt, um den pH-Wert auf 10,5 zu bringen. Phosgen (17,0 g; 170 mmol, 100 mol-% Überschuss) wurden mit 0,6 g/min zugegeben, wobei der pH-Wert durch Zugabe der NaOH-Lösung bei 10,5 gehalten wurde. Die Chloroformat-Lösung wurde mit Triethylamin (0,20 mL; 2 mol-%) behandelt und daraus ergab sich ein starker Rückfluß. Der pH-Wert wurde bei 10,5 gehalten. Unter diesen Bedingungen zeigte ein analytischer Chloroformat-Test die vollständige Abwesenheit nach ungefähr 2 Minuten. Die resultierende Polymerlösung wurde von der Sole abgetrennt und einmal mit 1 N HCl und viermal mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Polymerlösung wurde in kochendes Wasser (750 mL) in einen Mischer ausgefällt, mit Wasser gewaschen (500 mL) und über Nacht bei 125°C unter Vakuum getrocknet. Das Polymer hatte ein Mw von 32.500 und eine Tg von 149°C.
  • Beispiel 2
  • BCC (19,62 g; 67,7 mmol), CD-1 (5,31 g; 19,8 mmol), p-Cumylphenol (0,82 g; 3,9 mmol; 4,5 mol-%) wurden mit Phosgen wie in Beispiel 1 umgesetzt, um nach Isolierung ein Polycarbonat mit einer Glasübergangstemperatur von 148°C zu liefern.
  • Beispiel 3 (Vergleich)
  • Ein 500 ml Mortonkolben, ausgestattet wie in Beispiel 1, wurde mit BCC (26,9 g; 100 mmol), Methylenchlorid (125 mL) und distilliertem Wasser (90 mL) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde mit 50 Gew.-%iger NaOH behandelt, um den pH-Wert auf 10,5 zu bringen. Phosgen (20,3 g; 205 mmol; 105 mol-% Überschuss) wurden in die Reaktionsmischung mit 0,6 g/min zudosiert, wobei der pH-Wert durch Zugabe der NaOH-Lösung bei 10,5 gehalten wurde. Nach der Zugabe von 10,0 Gramm Phosgen wurde p-Cumylphenol (1,06 g; 5,0 mmol; 5 mol-%) zugegeben. Nach vollständiger Zugabe des Phosgens wurde Triethylamin (0,125 mL; 0,9 mmol) zugegeben und hinreichend 50%ige NaOH wurde zugegeben, um den pH-Wert bei 10,9 zu halten. Nach 2 Minuten war in der Reaktionsmischung kein Chloroformat mehr nachweisbar. Weiteres Triethylamin (0,125 mL; 0,9 mmol) wurde zugegeben und zusätzliches Phosgen (4,5 g; 45 mmol) wurde in die Reaktionsmischung mit 0,6 g/min zudosiert. Die Polymerlösung wurde von der Sole abgetrennt und einmal mit 1 N HCl und viermal mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Polymerlösung wurde in kochendes Wasser (750 mL) in einen Mischer ausgefällt, mit Wasser gewaschen (500 mL) und über Nacht bei 110°C unter Vakuum getrocknet. Das Polymer hatte eine Tg von 138°C.
  • Beispiel 4
  • BCC (24,0 g; 80 mmol), BPA (4,56 g; 20 mmol), p-Cumylphenol (1,06 g; 5 mmol; 5 mol-%) wurden mit Phosgen wie in Beispiel 3 umgesetzt, um nach Isolierung ein Polycarbonat mit einer Glasübergangstemperatur von 138°C zu liefern.
  • Beispiel 5 (Vergleich)
  • BCC (17,8 g; 60 mmol), BPA (9,12 g; 40 mmol), p-Cumylphenol (1,06 g; 5 mmol; 5 mol-%) wurden mit Phosgen wie in Beispiel 3 umgesetzt, um nach Isolierung ein Polycarbonat mit einer Glasübergangstemperatur von 139°C zu liefern.
  • Beispiel 6
  • Ein 500 ml Mortonkolben, ausgestattet wie in Beispiel 1, wurde mit BCC (22,2 g; 74,9 mmol), SBI (7,7 g; 25 mmol), Dodecansäure (DDDA, 1,24 g; 5,4 mmol), Methylenchlorid (125 mL) und distilliertem Wasser (100 mL) und Triethylamin (200 uL) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde mit 50 Gew.-%iger NaOH behandelt, um den pH-Wert auf 8,5 zu bringen. Phosgen (6 g; 60 mmol) wurden in die Reaktionsmischung mit 0,6 g/min zudosiert, wobei der pH-Wert durch Zugabe der NaOH-Lösung bei 8,5 gehalten wurde. An dieser Stelle wurde p-Cumylphenol (0,95 g; 4,5 mmol) zugegeben und weitere 1 g Phosgen wurden in die Reaktionsmischung bei einem pH-Wert von 8,5 zudosiert. Die Phosgenierung wurde angehalten und der pH-Wert wurde durch Zu gabe von 50%iger NaOH auf 11 erhöht. Die Phosgen-Zugabe wurde beim pH-Wert von 11 wieder aufgenommen, bis insgesamt 15,1 g (50 mol-% Überschuss) Phosgen zugegeben wurden. An dieser Stelle wurde die Mischung für Chloroformat-Gruppen positiv getestet. Triethylamin (200 uL) und eine Spur 4-Dimethylaminopyridin (mehrere Kristalle) wurden zugegeben, wonach die Mischung die Abwesenheit von Chloroformat-Gruppen zeigte. Die Polymerlösung wurde von der Sole abgetrennt und einmal mit 1 N HCl und viermal mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Polymerlösung wurde in kochendes Wasser (750 mL) in einen Mischer ausgefällt, mit Wasser gewaschen (500 mL) und über Nacht bei 110°C unter Vakuum getrocknet. Das Polymer hatte eine Tg von 143,7°C.
  • Beispiel 7
  • Ein 1-Liter Glasschmelzpolymerisationsreaktor, welcher zuvor durch saures Waschen, Spülen und Trocknen über Nacht bei 70°C passiviert wurde, wurde mit 136,9 g (639 mmol) Diphenylcarbonat, 157,5 g (531 mmol) BCC und 26,5 g (86 mmol) SBI gefüllt. Ein helikaler Rührer aus 316 rostfreiem Stahl wurde in das Pulver getaucht und 151 Mikroliter Tetramethylammoniumhydroxid in Form einer 1,0 M wässrigen Lösung und 461 Mikroliter NaOH in Form einer 0,001 M wässrigen Lösung wurden zugegeben. Das Gefäß wurde dann evakuiert und dreimal mit Stickstoff gespült und auf 180°C erwärmt, wobei die Reaktionsmischung aufgeschmolzen ist. Nach dem vollständigen Aufschmelzen wurde sie für 5–10 Minuten thermisch äquilibriert und dann wurde die Mischung auf 210°C für 30 Minuten erwärmt. Der Druck wurde dann auf 240 Millibar reduziert, woraufhin das Phenol anfing aus dem Reaktor zu destillieren. Nach 45 Minuten wurde der Druck auf 130 Millibar reduziert und das Erwärmen (bei 240°C) wurde für 45 Minuten mit fortdauerndem Destillieren des Phenols fortgeführt. Die Polymerisation wurde mit dem folgenden Temperatur-/Druck-Profil fortgesetzt: 260°C/90 Millibar (30 Minuten); 260°C/20 Millibar (15 Minuten); 270°C/3 Millibar (30 Minuten); 270°C/1 Millibar (40 Minuten); 300/1 Millibar (90 Minuten); 310°C/1 Millibar (30 Minuten). Das Polymer wurde dann isoliert (stranded) und abgekühlt, um 170 g schwach gelbes Isolat (strands) zu ergeben (Mn = 15100; Mw = 35500; Tg = 149°C).
  • Beispiel 8 (Vergleich)
  • Diphenylcarbonat (156,8 g; 732 mmol), DMBPC (120,5; 407 mmol), BPA (61,9; 271 mmol), 307 Mikroliter Tetramethylammoniumhydroxid in Form einer 1,0 M wässrigen Lösung und 460 Mikroliter Natriumhydroxid in Form einer 0,001 M wässrigen Lösung wurden wie in vorstehendem Beispiel 7 polymerisiert. Das Polymer wurde dann aus dem Reaktor isoliert und abgekühlt, um 172 g fast farbloses Isolat zu ergeben (Mn = 16600; Mw = 37400; Tg = 136°C).
  • Vergleichsbeispiel 1
  • BPA-Homopolycarbonat (LEXAN, optische Reinheit, hergestellt durch Grenzflächenpolymerisation)
  • Vergleichsbeispiel 2
  • BCC (11,8 g; 40 mmol), BPA (13,7 g; 60 mmol) und p-Cumylphenol (1,06 g; 5 mmol; 4,5 mol-%) wurden mit Phosgen wie in Beispiel 3 umgesetzt, um nach der Isolierung ein Polycarbonat mit einer Glasübergangstemperatur von 140°C zu liefern. Die Wasserabsorption mit 60 mol-% BPA ist 0,211%.
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein 500 ml Mortonkolben, ausgestattet wie in Beispiel 1, wurde mit (4,4'-(m-Phenylendiisopropyliden)-diphenol (BPM) (19,0 g; 55 mmol), (1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan (BPI) (13,9 g; 45 mmol), p-tert. Butylphenol (0,68 g; 4,5 mmol; 4,5 mol-%), Methylenchlorid (125 mL), distilliertem Wasser (90 mL) und Triethylamin (200 uL) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde mit 50 Gew.-%iger NaOH behandelt, um den pH-Wert auf 10,5 zu bringen. Phosgen (15,2 g) wurden in die Reaktionsmischung mit 0,6 g/min zugegeben, wobei der pH-Wert durch Zugabe der NaOH-Lösung bei 10,5 gehalten wurde. Verbleibendes Phosgen wurde aus der Reaktionsmischung durch Anschwänzen (sparging) mit Stickstoff entfernt. Die resultierende Polymerlösung wurde von der Sole abgetrennt und einmal mit 1 N HCl und viermal mit destilliertem Wasser gewaschen. Die Polymerlösung wurde in kochendes Wasser (750 mL) in einem Mischer ausgefällt, mit Wasser gewaschen (500 mL) und über Nacht bei 125°C unter Vakuum getrocknet. Das Polymer hatte ein Mn von 13.300, ein Mw von 42.500 und eine Tg von 138°C. 1H-NMR zeigte die Gegenwart von BPM- und BPI-Resten in einem molaren Verhältnis von 55 : 45. Die Wasserabsorption war 0,23%.
  • Tabelle I fasst die Ergebnisse der Beispiele 1–7 und der Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 zusammen.
  • Tabelle I
    Figure 00410001
  • Die Erfindung wurde im Detail unter besonderer Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben, aber es sollte klar sein, dass Variationen und Modifikationen innerhalb des Rahmens der Erfindung vorgenommen werden können.

Claims (43)

  1. Ein Polycarbonat umfassend: (a) 30–99 Mol% Carbonatstruktureinheiten entsprechend der Struktur (I)
    Figure 00420001
    worin R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind von der Gruppe bestehend aus C1-C6Alkyl; X CH2 bedeutet; m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist; n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist; und p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist mit der Bedingung, dass wenigstens einer von R1 oder R2 in der 3 oder 3' Position ist; (b) 1–70 Mol% Carbonatstruktureinheiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (1) Carbonatstraktureinheiten entsprechend
    Figure 00430001
    worin R3, R4 und R6 unabhängig von einander C1-C6Alkyl bedeuten, jedes R5 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3 Alkyl und jedes n unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 0,1 und 2, R7, H oder C1-C5Alkyl ist; (2) Carbonatstruktureinheiten entsprechend
    Figure 00440001
    worin R8, R9, R12 und R13 unabhängig voneinander C1-C6Alkyl sind, R10 und R11 unabhängig voneinander von H oder C1-C5Alkyl sind, jedes R14 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend auf H und C1-C3 Alkyl und jedes n unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend auf 0,1 und 2, (3) Carbonatstruktureinheiten entsprechend
    Figure 00440002
    worin jedes R15 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3Alkyl und R16 und R17 unabhängig voneinander C1-C6Alkyl oder Aryl sind, (4) Carbonatstruktureinheiten entsprechend den Strukturen (II) und (III); und (5) Carbonatstruktureinheiten entsprechend den Strukturen (III) und (IV), unter der Bedingung, dass wenn (b) ausschließlich BPA ist das Polycarbonat nicht mehr als 20 Mol% von Resten des BPA aufweist, wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von etwa 120°C bis 185°C hat und eine Wasserabsorption von unterhalb etwa 0,33%.
  2. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, wobei (a) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehendes aus Resten 1,1-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)cyclohexans; 1,1-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)cyclopentans; 1,1-Bis(4-hydroxy-3 methylphenyl)cycloheptans und Mischungen daraus.
  3. Polycarbonat wie in Anspruch 2 definiert wird, worin (b) so ausgewählt ist, dass es Carbonatstruktureinheiten der Formel (III) darstellt, die Carbonatstruktureinheiten der Formel (III) weiterhin ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Resten des 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethyl-spirobiindans (SBI); 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,3',3',5'-hexamethyl-spirobiindans; 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,7,3',3',5',7'-octamethyl-spirobiindans; 5,5'-Diethyl-6,6'-dihydroxy 3,3,3',3'-tetramethyl-spirobiindans und Mischungen daraus.
  4. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, worin sowohl R1 als auch R2 in der Struktur (I) in den 3 bzw. 3' Positionen sind und worin n als auch p gleich 1 sind.
  5. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, worin der Bestandteil (a) Struktureinheiten der Formel darstellt:
    Figure 00460001
    wobei R1 und R2 CH3 sind.
  6. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, umfassend c) Struktureinheiten entsprechend
    Figure 00460002
    worin Z ein verzweigtes oder unverzweigtes Alkyl oder verzweigtes oder unverzweigtes Cycloalkyl mit C1-C40 ist.
  7. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, worin (b) so gewählt ist, dass es Carbonatstruktureinheiten der Strukturen (II) und (III) ist.
  8. Polycarbonat gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das molare Verhältnis von Struktureinheiten (II) zu Struktureinheiten (III) 1 : 99 bis 99 : 1 ist.
  9. Polycarbonat gemäß einen der hervorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Polycarbonat 0,1 bis 20 Mol% von Struktureinheiten der Struktur (V) aufweist.
  10. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, worin (a) Struktureinheiten der Formel ist:
    Figure 00470001
    wobei R1 und R2 CH3 sind; und und (b) Struktureinheiten der Formel ist:
    Figure 00470002
  11. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass (a) Struktureinheiten der Formel ist:
    Figure 00480001
    worin R1 und R2 CH3 sind und (b) Srtuktureinheiten der Formel ist:
    Figure 00480002
  12. Polycarbonat wie in Anspruch 1 definiert, dadurch gekennzeichnet, dass (a) Struktureinheiten der Formel ist:
    Figure 00490001
    worin R1 und R2 CH3 sind; und und (b) Struktureinheiten der Formel ist:
    Figure 00490002
  13. Ein Gegenstand aufweisend das Polycarbonat gemäß Anspruch 1.
  14. Der Gegenstand gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand ein optischer Gegenstand ist.
  15. Der Gegenstand gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand ein optisches Datenspeichermedium ist.
  16. Der Gegenstand gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand ein Substrat für optische Datenspeichermedien ist.
  17. Der Gegenstand gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand transparent ist.
  18. Der Gegenstand gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Datenspeichermedium eine wieder beschreibbare optische Disk (rewritable optical disk) ist.
  19. Polycarbonat aufweisend (a) 30 bis 99 Mol% Carbonatstruktureinheiten mit der Struktur
    Figure 00500001
    worin R1 und R2 CH3 sind; und und (b) 1 bis 70 Mol% Struktureinheiten mit der Struktur
    Figure 00510001
    worin das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von etwa 120°C bis 185°C und eine Wasserabsorption von weniger als etwa 0,33% hat.
  20. Polycarbonat nach Anspruch 19, wobei das molare Verhälltnis von (a) zu (b) 84 : 16 ist.
  21. Ein optischer Gegenstand aufweisend das Polycarbonat des Anspruchs 19.
  22. Ein optischer Gegenstand aufweisend (A1) von 90 bis 99,9999 Gewichtsprozent eines Polycarbonats aufweisend (a) 30 bis 99 Mol% Carbonatstruktureinheiten entsprechend der Struktur (I):
    Figure 00510002
    worin R1 und R2 unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C6Alkyl; X CH2 darstellt; m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist; n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist; und p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist mit der Bedingung, dass wenigstens einer von R1 oder R2 in der 3 oder 3' Position ist; (b) 1–70 Mol% Carbonatstruktureinheiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (1) Carbonatstruktureinheiten entsprechend der Struktur (II):
    Figure 00520001
    worin R3, R4 und R6 unabhängig voneinander C1-C6Alkyl darstellen; jedes R5 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3 Alkyl und jedes n unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 0,1 und 2, R7, H oder C1-C5Alkyl ist; (2) Carbonatstruktureinheiten entsprechend der Struktur (III)
    Figure 00530001
    worin R8, R9, R12 und R13 unabhängig C1-C6Alkyl sind, R10 und R11 unabhängig H oder C1-C5Alkyl sind, jedes R14 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3 Alkyl und jedes n unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 0,1 und 2; (3) Carbonatstruktureinheiten entsprechend der Struktur (IV)
    Figure 00540001
    worin R15 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3 Alkyl und R16 und R17 unabhängig C1-C6Alkyl oder Aryl sind; (4) Carbonatstruktureinheiten entsprechend den Strukturen (II) und (III) und (5) Carbonatstruktureinheiten entsprechend den Strukturen (III) und (IV), mit der Bedingung, dass wenn (b) ausschließlich BPA ist, das Polycarbonat nicht mehr als 20 Mol% von Resten des BPA aufweist, wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von etwa 120°C bis etwa 185°C und eine Wasserabsorption von weniger als 0,33%; und (A2) von 0,0001 bis 10% weitere Additive.
  23. Der optische Gegenstand gemäß Anspruch 32, wobei das Polycarbonat weiterhin aufweist Struktureinheiten (V)
    Figure 00540002
    worin Z ein verzweigtes oder unverzweigtes Alkyl oder verzweigtes oder unverzweigtes Cycloalkyl mit C1-C40 ist.
  24. Der optische Gegenstand gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass (a) Struktureinheiten der Formel ist:
    Figure 00550001
    worin R1 und R2 CH3 sind; und (b) Struktureinheiten der Struktur ist:
    Figure 00550002
  25. Der optische Gegenstand gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Gegenstand ein Medium für die optische Datenspeicherung ist.
  26. Der optische Gegenstand gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Gegenstand ein Substrat für optische Datenspeichermedien ist.
  27. Der optische Gegenstand gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Gegenstand eine Kompaktdisk (compact disk) für die Audiodatenspeicherung ist.
  28. Der optische Gegenstand gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Gegenstand eine wiederbeschreibbare optische Disk (rewritable optical disk) ist.
  29. Der optische Gegenstand gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Gegenstand eine WORM optische Disk ist.
  30. Verfahren zur Herstellung eines optischen Gegenstands umfassend den Schritt des Formens einer Formmasse umfassend ein Polycarbonat, wobei das Polycarbonat aufweist: (a) 30 bis 99 Mol% Carbonatstruktureinheiten entsprechend der Struktur (I)
    Figure 00560001
    worin R1 und R2 unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus C1-C6 Alkyl; X CH2 darstellt; m eine ganze Zahl von 4 bis 7 ist; n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist; und p eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist mit der Bedingung, dass wenigstens einer von R1 oder R2 in der 3 oder 3' Position ist; (b) 1–70 Mol% Carbonatstruktureinheiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (1) Carbonatstruktureinheiten entsprechend
    Figure 00570001
    worin R3, R4 und R6 unabhängig C1-C6Alkyl darstellen; jedes R5 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3 Alkyl und jedes n unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 0,1 und 2, R7, H oder C1-C5Alkyl ist; (2) Carbonatstruktureinheiten entsprechend
    Figure 00580001
    worin R8, R9, R12 und R13 unabhängig voneinander C1-C6Alkyl sind, R10 und R11 unabhängig H oder C1-C5Alkyl sind, jedes R14 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3 Alkyl und jedes n unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 0,1 und 2; 3) Carbonatstruktureinheiten entsprechend
    Figure 00580002
    worin R15 unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H und C1-C3 Alkyl und R16 und R17 unabhängig voneinander C1-C6Alkyl oder Aryl sind; (4) Carbonatstruktureinheiten entsprechend den Strukturen (II) und (III); und (5) Carbonatstruktureinheiten entsprechend den Strukturen (III) und (IV), mit der Bedingung, dass wenn (b) ausschließlich BPA ist, das Polycarbonat nicht mehr als 20 Mol% von Resten des BPA aufweist, wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von etwa 120°C bis etwa 185°C und eine Wasserabsorption von weniger als etwa 0,33%.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Gegenstand ein Medium zur optischen Datenspeicherung ist.
  32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Gegenstand ein Substrat für optischen Datenspeichermedien ist.
  33. Polycarbonat bestehend im Wesentlichen aus 84 mol % BCC und 16 Mol% SBI, wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von unterhalb etwa 150°C und eine Wasserabsorption von unterhalb etwa 0,2%, und ein Cg unterhalb etwa 50 Brewsters und ein Cm von weniger als 2500 Brewsters hat.
  34. Ein optischer Gegenstand aufweisend das Polycarbonat vom Anspruch 33.
  35. Verfahren zur Herstellung eines Polycarbonats umfassend 84 Mol% BCC und 16 Mol% SBI, bei welchem man A) BCC Monomer und SBI Monomer in einem molaren Verhältnis von BCC : SBI von 84 : 16 mit einer Carbonatquelle in Gegenwart eines Katalysators mischt, wobei man eine Reaktionsmischung formt; B) die Reaktionsmischung erhitzt bis die Reaktionsmischung schmilzt; C) die Mischung thermisch equilibriert; und D) das Molekulargewicht durch Entfernung flüchtiger Komponenten aus der Reaktionsmischung in ein oder mehreren Reaktionsstufen erhöht.
  36. Polycarbonat hergestellt gemäß dem Verfahren von Anspruch 35.
  37. Ein Polycarbonat aufweisend a) Struktureinheiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Resten des 1,1-Bis (4-hydroxy-3-methylphenyl)cyclohexans; 1,1-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)cyclopentans; 1,1-Bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)cycloheptans und Mischungen daraus; und b) Struktureinheiten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Resten des 6,6'-Dihydroxy-3,3,3',3'-tetramethyl-spirobiindans (SBI); 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,3',3',5'-hexamethyl-spirobiindans; 6,6'-Dihydroxy-3,3,5,7,3',3',5',7'-octamethyl-spirobiindans; 5,5'-Diethyl-6,6'-dihydroxy3,3,3',3'-tetramethylspirobiindans und Mischungen daraus, wobei das Polycarbonat eine Glasübergangstemperatur von etwa 120°C bis etwa 185°C und eine Wasserabsorption von unterhalb etwa 0,33% hat.
  38. Ein optischer Gegenstand aufweisend das Polycarbonat gemäß Anspruch 37.
  39. Ein Medium für die optische Datenspeicherung umfassend das Polycarbonat von Anspruch 37.
  40. Ein Substrat für optische Datenspeichermedien umfassend das Polycarbonat des Anspruchs 37.
  41. Ein Polycarbonat aufweisend von etwa 80 bis etwa 85 Mol% Struktureinheiten abgeleitet vom BCC und etwa 15 bis etwa 20 Mol% von Struktureinheiten abgeleitet vom BPA.
  42. Ein Medium für die optische Datenspeicherung aufweisend das Polycarbonat von Anspruch 41.
  43. Ein Substrat für optische Datenspeichermedien umfassend das Polycarbonat von Anspruch 41.
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