JP2003138000A - 芳香族ポリカーボネート樹脂および該樹脂よりなる光ディスク基板 - Google Patents

芳香族ポリカーボネート樹脂および該樹脂よりなる光ディスク基板

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JP2003138000A JP2001339010A JP2001339010A JP2003138000A JP 2003138000 A JP2003138000 A JP 2003138000A JP 2001339010 A JP2001339010 A JP 2001339010A JP 2001339010 A JP2001339010 A JP 2001339010A JP 2003138000 A JP2003138000 A JP 2003138000A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精密で且つ高転写性に優れた高密度光ディ
スク基板並びにそのためのポリカーボネート樹脂を提供
する。 【解決手段】 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンから誘導されるカーボネート結合繰返し単
位(単位a)と2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンから誘導されるカーボネート結合繰返し単
位(単位b)から実質的に構成され、全カーボネート結
合繰返し単位における単位aと単位bの割合が15:8
5〜99:1(モル%)である芳香族ポリカーボネート
樹脂。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた加工性を有
する芳香族ポリカーボネート樹脂、および該樹脂よりな
る光ディスク基板に関する。さらに詳しくは、コンパク
トディスク(CD)や光磁気ディスク(MO)、DVD
(Digital VersatileDisk)など
の光ディスクの分野において、該ディスクの基板を製造
する際、基板表面に形成される微細な溝(ピットやグル
ーブなど)の精密転写性に優れた芳香族ポリカーボネー
ト樹脂、および該樹脂よりなる光ディスク基板に関す
る。特に本発明は、記録容量が極めて大きな高密度光デ
ィスク用の基板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光ディスクの記録密度は向上の一
途を辿り、再生専用のDVD−ROMをはじめ、最近で
は記録再生可能なDVD−R、DVD−RW、DVD−
RAMにおいても4.7GBの容量が実現されてきた。
また、MOディスクにおいても、両面で5.2GBの容
量を有する直径5.25”のものや片面で1.3GBの容
量を有する直径3.5”のものなどが既に上市されてい
る。しかしながら、情報技術の進展に伴って、光ディス
ク分野の市場発展は目覚しく、今後はより膨大な情報を
記録できる高密度光ディスクの登場が期待されている。
例えば、デジタル高画質放送などに対応できる10Gb
it/inch2以上の記録密度を有する光ディスクも
要望されている。
【0003】光ディスクの高密度化は、通常該ディスク
の基板上に形成されるピットやグルーブなどの溝の高密
度化により達成される。その具体的手段としては、ピッ
トやグルーブの間隔、すなわちトラックピッチを狭める
方法などが挙げられ、例えば、CDからDVDへの高密
度化にあたっては、トラックピッチを1.6μmから0.
74μmへと狭めることによりトラック方向の記録密度
を約2倍に高める措置がとられている。
【0004】光ディスク基板は熱可塑性樹脂を射出成形
(射出圧縮成形を含む)して製造され、その際、スタン
パー上に予め刻印された記録再生信号のもとになる微細
な凹凸形状が、スタンパーから基板表面に転写される。
したがって、基板の成形時には該凹凸形状をいかに精度
よく転写できるか、すなわち、精密転写性が重要とな
る。とりわけ、高密度光ディスク基板の成形に際して
は、かかる重要性が顕著なものとなる。
【0005】ところで、CD(コンパクトディスク)や
MO(光磁気ディスク)、DVD(Digital V
ersatile Disk)などの基板材料として
は、透明性、耐熱性、寸法安定性など、多くの優れた性
質を有することから、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン(通称:ビスフェノールA)にホスゲ
ンやジフェニルカーボネートを反応させて得られるポリ
カーボネート樹脂(以後、BisP−A系樹脂と称す
る)が、従来より広く使用されてきた。
【0006】しかしながら、最近では前記の如く高密度
化が進み、優れた物性バランスを有する前記BisP−
A系樹脂も精密転写性の点からは十分満足のいくもので
はなくなってきている。将来登場する記録容量の極めて
大きな高密度光ディスクにおいては、溝幅や溝と溝との
ピッチ間隔がさらに狭くなり、また溝の勾配もさらに急
峻になることは明白である。それ故に、前記BisP−
A系樹脂を用いて、かかる凹凸形状を基板表面に転写す
ることが極めて困難になることもまた明白であり、その
改善が必要となっている。
【0007】一方、特開平2−99521号公報、特開
平2−99561号公報、特開平2−128336号公
報および特開平2−208840号公報には、特定構造
のビスフェノールをカーボネート結合して得られる光学
式ディスク基板用芳香族ポリカーボネート共重合体が一
般式を用いた表現で広範に開示されている。しかしなが
ら、該共重合体は基板の複屈折を改善すべく、樹脂自身
の光弾性定数を低減することを目的としたものであり、
これらの公報には転写性に関しては何ら教示されていな
い。また、本発明者らの実験結果によると、該公報にお
いて例示された代表的な共重合体は、BisP−A系樹
脂に比べて、光弾性定数は低減されているものの転写性
については逆に劣っており、高密度光ディスク基板材料
としては決して満足のいくものではないことが判明し
た。
【0008】転写性改善の要求に対しては、これまでも
成形技術および材料改質の両側面から種々検討がなされ
てきた。前者については、例えば、基板成形時のシリン
ダー温度や金型温度を高く設定する方法が有効であるこ
とが確認されている。しかしながら、この方法は高温成
形であるがゆえに、金型内での冷却時間を長くしなけれ
ばならず、成形サイクルが伸びて生産性に劣るという問
題が発生する。無理に、ハイサイクル化して成形を行う
と、金型から基板を取り出す際に離型不良が生じ、ピッ
トやグルーブが変形するため、逆に、転写精度が低下す
るという問題が発生する。後者については、例えば、ポ
リカーボネート樹脂中に低分子量体を多く含有させる方
法(特開平9−208684号公報、特開平11−15
51号公報)や、特定の長鎖アルキルフェノールを末端
停止剤として使用する方法(特開平11−269260
号公報)が提案されている。しかしながら、上記方法
は、一般に樹脂の熱安定性低下を招き、成形時に樹脂が
熱分解するため、得られた基板の機械的強度が著しく低
下し、金型からの基板突き出し時に基板が割れたり、ま
た最終製品である光ディスクを取り扱う場合にも破損が
起こるなどの欠点がある。この様に従来の技術は、いず
れも樹脂の流動性を向上させることによる転写性の改善
効果を狙ったものであるが、実用に耐え得る基板を高能
率で得られるものではなかった。さらには、光ディスク
基板を成形する際、転写がどの様な機構で起こるかを解
明した訳でなく、本質的な点で十分に再考の余地を残し
ていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる状況
に鑑みてなされたものであり、光ディスク基板、とりわ
け高密度光ディスク基板を射出成形法(射出圧縮成形法
を含む)などにより製造する場合に、スタンパー上に予
め刻印された凹凸形状を正確に転写することができる高
精密転写性の芳香族ポリカーボネート樹脂、および該樹
脂よりなる光ディスク用基板を提供することを目的とす
るものである。
【0010】本発明者らは、上記目的を達成せんと鋭意
研究を重ねた結果、光ディスクの基板成形における微小
溝の転写機構を解明し、転写精度は金型キャビティ内
への樹脂の充填が完了した直後に基板表面付近に形成さ
れる冷却固化層の変形性と該固化層を変形させる圧力の
伝達性によって左右されること、成形プロセスの中で
転写が起こる時の樹脂表面状態と考えられる転移域〜ガ
ラス域の弾性率が低い材料が精密転写性に優れることを
見出した。本発明は、この知見に基づき完成したもので
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】以下、本発明を詳細に説
明する。本発明によれば、1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンから誘導されるカーボネート結合
繰返し単位(単位a,下記式[I])と2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパンから誘導されるカーボ
ネート結合繰返し単位(単位b,下記式[II])から実
質的に構成され、全カーボネート結合繰返し単位におけ
る単位aと単位bの割合が15:85〜99:1(モル
%)である共重合型の芳香族ポリカーボネート樹脂、お
よび該樹脂よりなる光ディスク基板が提供される。
【0012】
【化3】
【0013】
【化4】
【0014】本発明において、「精密転写性」とは、熱
可塑性樹脂成形材料を用いて射出成形法(射出圧縮成形
法を含む)などによって光ディスク基板を製造する場合
に、スタンパーに刻印された微細な凹凸形状を忠実に転
写することができる性質のことである。
【0015】そもそも、射出成形法(射出圧縮成形法を
含む)などによって光ディスク基板を製造する場合に、
基板表面に形成される微細な凹凸形状は、金型キャビテ
ィ内に充填された樹脂が加圧されることで、該凹凸形状
を反転したパターンが予め刻印されているスタンパーの
溝に入り込み、次いで一定時間保持された後に冷却固化
して形成される。このスキームの中でキャビティに充填
される樹脂は金型壁面(スタンパー面)と接触した直後
から熱を奪われる。その結果、基板表面には時間経過と
共に発達する冷却固化層が形成される。また、基板内部
においても冷却が進行して樹脂温度が低下することによ
る粘度上昇が起こる。
【0016】本発明者らは実験によって、転写精度は
金型キャビティ内への樹脂の充填が完了した直後に基板
表面付近に形成される冷却固化層の変形性と該固化層を
変形させる圧力の伝達性によって左右されること、成
形プロセスの中で転写が起こる時点の樹脂表面状態と考
えられる転移域〜ガラス域の弾性率が低い材料を用いる
と高転写率の光ディスク基板が提供されること、などを
見出した。そして、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)プロパンから誘導されるカーボネート結合繰返し
単位(単位a)と2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパンから誘導されるカーボネート結合繰返し単
位(単位b)から実質的に構成され、全カーボネート結
合繰返し単位における単位aと単位bの割合が15:8
5〜99:1(モル%)である芳香族ポリカーボネート
樹脂(以後、BisP−PRD/A系樹脂と称する)が
上記を満足し、かつ、実用に耐え得る光ディスク基板
を高能率で得られる材料であることが判明した。さら
に、本発明によれば、BisP−PRD/A系樹脂にお
ける単位aと単位bの割合を40:60〜95:5(モ
ル%)とした場合、さらに70:30〜90:10(モ
ル%)とした場合、転写率が一層優れた記録容量の極め
て大きな高密度光ディスク基板が得られる。
【0017】本発明で提供されるBisP−PRD/A
系樹脂は、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパンおよび2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパンと、カーボネート前駆体とを溶液重合法または
溶融重合法によって反応させることによって製造するこ
とができる。
【0018】また本発明によれば、1,1−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパンから誘導されるカーボネ
ート結合繰返し単位(単位a)と2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンから誘導されるカーボネー
ト結合繰返し単位(単位b)に、他の二価フェノールか
ら誘導されるカーボネート結合繰返し単位を、本発明の
目的および特性を損なわない限り、10モル%以下の割
合、好ましくは5モル%以下の割合で共重合させてもよ
い。
【0019】かかる他の二価フェノールの代表的な例と
しては、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4’−
ジヒドロキシジフェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)メタン、ビス{(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチ
ル)フェニル}メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス{(4−ヒ
ドロキシ−3−メチル)フェニル}プロパン、2,2−
ビス{(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチル)フェニ
ル}プロパン、2,2−ビス{(3,5−ジブロモ−4−
ヒドロキシ)フェニル}プロパン、2,2−ビス{(3
−イソプロピル−4−ヒドロキシ)フェニル}プロパ
ン、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3−フェニル)
フェニル}プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−3−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)−3,3−ジメチルブタン、2,4−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルブタン、2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−イソプ
ロピルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、
9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、
9,9−ビス{(4−ヒドロキシ−3−メチル)フェニ
ル}フルオレン、1,1’−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−オルト−ジイソプロピルベンゼン、1,1’−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)−メタ−ジイソプロピ
ルベンゼン、1,1’−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)−パラ−ジイソプロピルベンゼン、1,3−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジメチルアダマ
ンタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,
4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−
ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’−ジヒドロキ
シジフェニルエーテルおよび4,4’−ジヒドロキシジ
フェニルエステル等が挙げられる。
【0020】カーボネート前駆体としてはカルボニルハ
ライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等
が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネ
ートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げ
られるが、ホスゲンまたはジフェニルカーボネートが好
ましい。
【0021】上記二価フェノールとカーボネート前駆体
を例えば溶液重合法または溶融重合法等によって反応さ
せてポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要
に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止
剤等を使用してもよい。
【0022】溶液重合法による反応は、二価フェノール
とホスゲンとの反応であり、通常、酸結合剤および有機
溶媒の存在下に行われる。酸結合剤としては、例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸
化物、またはピリジン等のアミン化合物が用いられる。
有機溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロベンゼ
ン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。また反応促進
のために、例えばトリエチルアミン、テトラ−n−ブチ
ルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルホスホ
ニウムブロマイド等の第三級アミン、第四級アンモニウ
ム化合物、第四級ホスホニウム化合物等の触媒を用いる
こともできる。その際、反応温度は0〜40℃程度、反
応時間は10分〜5時間程度、反応中のpHは9以上に
保つのが好ましい。
【0023】重合反応においては、通常末端停止剤が使
用される。かかる末端停止剤としては単官能フェノール
類を使用することができる。単官能フェノール類は、末
端停止剤として分子量調節のために一般的に使用され、
かくして得られたポリカーボネート樹脂は末端が単官能
フェノール類に基づく基によって封鎖されているため、
未封鎖のものと比べて熱安定性に優れている。かかる単
官能フェノール類としては、一般にはフェノールまたは
低級アルキル置換フェノールであって、下記式[III]
【0024】
【化5】
【0025】[式中、Aは水素原子または炭素数1〜9
の直鎖または分岐のアルキル基あるいはフェニル置換ア
ルキル基であり、rは1〜5、好ましくは1〜3の整数
である。]で表される単官能フェノール類を示すことが
できる。
【0026】上記単官能フェノール類の具体例として
は、例えばフェノール、p−tert−ブチルフェノー
ル、p−クミルフェノールおよびイソオクチルフェノー
ルが挙げられる。
【0027】また、他の単官能フェノール類として、長
鎖のアルキル基あるいは脂肪族エステル基を置換基とし
て有するフェノール類または安息香酸クロライド類、も
しくは長鎖のアルキルカルボン酸クロライド類を使用す
ることができる。これらはポリカーボネート樹脂の末端
を封鎖し分子量調節剤として機能するのみならず、該樹
脂の溶融流動性を向上せしめ、成形加工性を向上せしめ
る他、基板としての物性、とりわけ樹脂の吸水率を低く
する効果があり、また基板の複屈折率も低減し得る効果
もあり、好ましく使用される。なかでも、下記式[IV]
および[V]
【0028】
【化6】
【0029】
【化7】
【0030】[式中、Xは−R−O−、−R−CO−O
−または−R−O−CO−である。ここでRは単結合ま
たは炭素数1〜10、好ましくは1〜5の二価の脂肪族
炭化水素基を示し、nは10〜50の整数を示す。]で
表される長鎖のアルキル基を置換基として有するフェノ
ール類が好ましく使用される。
【0031】前記式[IV]の置換フェノール類として
は、nが10〜30、特に10〜26のものが好まし
く、その具体例としては、例えばデシルフェノール、ド
デシルフェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデ
シルフェノール、オクタデシルフェノール、エイコシル
フェノール、ドコシルフェノールおよびトリアコンチル
フェノール等を挙げられる。
【0032】また、前記式[V]の置換フェノール類と
してはXが−R−CO−O−であり、Rが単結合である
化合物が適当であり、nが10〜30、特に10〜26
のものが好適であって、その具体例としては、例えばヒ
ドロキシ安息香酸デシル、ヒドロキシ安息香酸ドデシ
ル、ヒドロキシ安息香酸テトラデシル、ヒドロキシ安息
香酸ヘキサデシル、ヒドロキシ安息香酸エイコシル、ヒ
ドロキシ安息香酸ドコシルおよびヒドロキシ安息香酸ト
リアコンチルが挙げられる。
【0033】これらの末端停止剤は、得られたポリカー
ボネート樹脂の全末端に対して、少くとも5モル%、好
ましくは少くとも10モル%導入されることが望まし
く、また、末端停止剤は単独でまたは2種以上混合して
使用してもよい。
【0034】溶融重合法による反応は、通常二価フェノ
ールとカーボネートエステルとのエステル交換反応であ
り、不活性ガスの存在下に二価フェノールとカーボネー
トエステルとを加熱しながら混合して、生成するアルコ
ールまたはフェノールを留出させる方法により行われ
る。反応温度は生成するアルコールまたはフェノールの
沸点等により異なるが、通常120〜350℃の範囲で
ある。反応後期には反応系を10〜0.1Torr(1.
3〜0.13×103Pa)程度に減圧して生成するアル
コールまたはフェノールの留出を容易にさせる。反応時
間は通常1〜4時間程度である。
【0035】カーボネートエステルとしては、置換され
ていてもよい炭素数6〜10のアリール基、アラルキル
基あるいは炭素数1〜4のアルキル基などのエステルが
挙げられる。具体的にはジフェニルカーボネート、ジト
リルカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネー
ト、m―クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネー
ト、ビス(ジフェニル)カーボネート、ジメチルカーボ
ネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート
などが挙げられ、なかでもジフェニルカーボネートが好
ましい。
【0036】また、重合速度を高めるために重合触媒を
用いることができ、かかる重合触媒としては、例えば水
酸化ナトリウム、水酸化カリウム、二価フェノールのナ
トリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属化合物;水酸
化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等
のアルカリ土類金属化合物;テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシ
ド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩
基性化合物;アルカリ金属やアルカリ土類金属のアルコ
キシド類;アルカリ金属やアルカリ土類金属の有機酸塩
類;その他に亜鉛化合物類、ホウ素化合物類、アルミニ
ウム化合物類、珪素化合物類、ゲルマニウム化合物類、
有機スズ化合物類、鉛化合物類、オスミウム化合物類、
アンチモン化合物類、マンガン化合物類、チタン化合物
類、ジルコニウム化合物類などの通常エステル化反応、
エステル交換反応に使用される触媒を用いることができ
る。触媒は単独で使用してもよいし、2種以上組み合わ
せ使用してもよい。これらの重合触媒の使用量は、原料
の二価フェノール1モルに対し、好ましくは1×10 -8
〜1×10-3当量、より好ましくは1×10-7〜5×1
-4当量の範囲で選ばれる。
【0037】また、かかる重合反応において、フェノー
ル性の末端基を減少するために、重縮反応の後期あるい
は終了後に、例えばビス(クロロフェニル)カーボネー
ト、ビス(ブロモフェニル)カーボネート、ビス(ニト
ロフェニル)カーボネート、ビス(フェニルフェニル)
カーボネート、クロロフェニルフェニルカーボネート、
ブロモフェニルフェニルカーボネート、ニトロフェニル
フェニルカーボネート、フェニルフェニルカーボネー
ト、メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート
およびエトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネー
ト等の化合物を加えることが好ましい。なかでも2−ク
ロロフェニルフェニルカーボネート、2−メトキシカル
ボニルフェニルフェニルカーボネートおよび2−エトキ
シカルボニルフェニルフェニルカーボネートが好まし
く、特に2−メトキシカルボニルフェニルフェニルカー
ボネートが好ましく使用される。
【0038】光ディスクは、その使用環境下(光ディス
ク駆動装置内,放置環境下)において、変形しないこと
が必要となる。その意味から、本発明のBisP−PR
D/A系樹脂のガラス転移温度は110℃以上であるこ
とが好ましく、125℃以上であることがより好まし
い。ガラス転移温度が110℃未満であると、過酷な使
用環境下、例えば自動車内に長時間放置されていた場合
において、基板が熱変形を起こし易くなり、フォーカス
エラーやトラッキングエラーなどを起こし易くなるので
好ましくない。なお、本発明におけるガラス転移温度と
は、示差走査熱量分析装置(DSC)を使用し、速度2
0℃/minの昇温過程で得られるものである。
【0039】BisP−PRD/A系樹脂の分子量は、
粘度平均分子量として10,000〜20,000の範囲
内に制御されることが好ましく、12,000〜18,0
00の範囲内にあることがより好ましい。過剰に低い分
子量では成形基板の強度に問題が生じ、また逆に過剰に
高い分子量では成形時の溶融流動性が悪く、基板に好ま
しくない光学歪みが増大する。なお、本発明における粘
度平均分子量とは、測定に供する樹脂を塩化メチレン1
00mlに溶解した溶液の20℃における比粘度
(ηsp)を次式に挿入して求めたものである。
【0040】ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c
(但し、[η]は極限粘度) [η]=1.23×10-40.83 c=0.7
【0041】本発明のBisP−PRD/A系樹脂は、
その使用目的が光ディスク基板の製造であることを考え
ると、従来公知の方法(溶液重合法、溶融重合法等)に
より製造した後、溶液状態において濾過処理を行ない、
不純物や異物を徹底的に除去することが好ましい。さら
に、射出成形(射出圧縮成形を含む)に供するためのペ
レット状ポリカーボネート樹脂を得る押出工程(ペレッ
ト化工程)においても、溶融状態の時に、焼結金属フィ
ルターを通すなどして異物を除去することが好ましい。
該フィルターとしては濾過精度10μmのものが好まし
く使用される。また必要により、例えば、リン原子を含
む酸化防止剤などの添加剤を加えることも好ましい。い
ずれにしても射出成形(射出圧縮成形を含む)前の原料
樹脂は異物、不純物、溶媒などの含有量を極力低くして
おくことが必要である。
【0042】前記BisP−PRD/A系樹脂より光デ
ィスク基板を製造する場合には、通常、射出成形機(射
出圧縮成形機を含む)を用いる。該成形機は一般的に使
用されているものでよいが、炭化物の発生を抑制し、デ
ィスク基板の信頼性を高める観点からシリンダーやスク
リューと樹脂との付着性が低く、且つ、耐食性・耐摩耗
性を示す材料を使用してなるものを用いることが好まし
い。成形工程の環境は、本発明の目的から考えて、可能
な限りクリーンであることが好ましい。また、成形に供
する材料を十分乾燥して水分を除去することや、溶融樹
脂の分解を招くような滞留を起こさないように配慮する
ことも重要となる。
【0043】かくして成形された光ディスク基板はコン
パクトディスク(CD)や光磁気ディスク(MO)、D
VD(Digital Versatile Dis
k)など現行の光ディスクはもちろん、DVR−Blu
eやHD−DVD−RAM等で代表される高密度光ディ
スク用基板としても好適に使用される。
【0044】本発明のBisP−PRD/A系樹脂は、
精密転写性が極めて優れているので、ピット列もしくは
グルーブ列の間隔が0.1μm〜0.8μm、好ましくは
0.1〜0.5μm、さらに好ましくは0.1〜0.35μ
mである光ディスク基板を、従来の成形法によって、容
易に得ることが可能となる。またグルーブもしくはピッ
トの光学的深さが、記録再生に使用されるレーザー光の
波長λと基板の屈折率nに対してλ/8n〜λ/2n、
好ましくはλ/6n〜λ/2n、さらに好ましくはλ/
4n〜λ/2nの範囲にある光ディスク基板を得ること
ができる。かくして、10Gbit/inch2以上の
記録密度を有する光ディスクの基板も容易に提供するこ
とができる。
【0045】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明はその趣旨を超えない限り、何らこれに限
定されるものではない。実施例または比較例において
「部」は重量部を示す。なお、各種樹脂の物性測定、該
樹脂を用いた光ディスク基板の成形・評価は以下の方法
に従った。 (1)粘度平均分子量Mv 塩化メチレン100mlにポリカーボネート樹脂0.7
gを溶解し、この溶液の20℃における比粘度(ηs
p)を次式に挿入して求めた。
【0046】ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c
(但し、[η]は極限粘度) [η]=1.23×10-40.83 c=0.7 (2)ガラス転移温度 TAインスツルメント社製の熱分析システム DSC−
2910を使用して、窒素雰囲気下(窒素流量:40m
l/min)・昇温速度:20℃/minの条件下で測
定した。 (3)貯蔵弾性率 レオメトリック社製の動的粘弾性測定装置 RDAIIを
使用して、周波数89.7rad/sec・降温速度2
℃/minの条件下で、ゴム域〜ガラス域におけるずり
貯蔵弾性率の温度依存性を測定した。表1に記載の値
は、該温度依存性曲線からTg’−5℃における値を読
み取ったものである。ここで、「Tg’−5℃」の「T
g’」はずり貯蔵弾性率(G’)と同時に測定されるず
り損失弾性率(G”)の温度依存性曲線から得た力学的
ガラス転移温度を示す。 (4)転写性 日精樹脂工業製の射出成形機MO40D−3H、深さ2
00nm・間隔0.6μm・幅0.35μmの溝が刻まれ
たスタンパーを用いて、直径120mm・厚み0.6m
mの光ディスク基板を成形した。なおシリンダー設定温
度は360℃、充填時間は0.2秒、冷却時間は15
秒、型締力は40トンで一定とし、金型温度を表1に記
載の通り各樹脂ごとに設定した。
【0047】上記基板にスタンパーから転写された溝の
深さを、原子間力顕微鏡(セイコー電子工業 SPI−
3700)を用いて、該基板の半径40mmの位置にて
5個所を測定した。各樹脂の転写性は次式で示される転
写率として表した。この値が大きいほど転写性が優れて
いる。 転写率(%)= 100 × 基板の溝深さ/スタンパ
ーの溝深さ
【0048】[実施例1]温度計、撹拌機および還流冷
却器の付いた反応器に、48%水酸化ナトリウム水溶液
33.3部およびイオン交換水387部を仕込み、これ
に1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン2
9.2部、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン1.5部およびハイドロサルファイト0.06部を溶
解した後、塩化メチレン154.4部を加え、撹拌下、
15〜25℃でホスゲン16.0部を約40分かけて吹
き込んだ。ホスゲンの吹き込み終了後、48%水酸化ナ
トリウム水溶液11.1部およびp−tert−ブチル
フェノール1.21部を加え、撹拌を再開、乳化後トリ
エチルアミン0.05部を加え、さらに28〜33℃で
1時間撹拌して反応を終了した。反応終了後生成物を塩
化メチレンで希釈して水洗した後、塩酸酸性にして水洗
し、さらに水相の導電率がイオン交換水とほぼ同じにな
るまで水洗を繰り返し、ポリカーボネート樹脂の塩化メ
チレン溶液を得た。次いで、この溶液を目開き0.3μ
mのフィルターに通過させ、さらに軸受け部に異物取出
口を有する隔離室付きニーダー中の温水に滴下、塩化メ
チレンを留去しながらポリカーボネート樹脂をフレーク
化し、引続き該含液フレークを粉砕・乾燥してパウダー
を得た。その後、該パウダーにトリス(2,4−di−
tert−ブチルフェニル)ホスファイトを0.002
5重量%、ステアリン酸モノグリセリドを0.05重量
%添加し、均一に混合した後、かかるパウダーをベント
式二軸押出機[神戸製鋼(株)製KTX−46]により
脱気しながら溶融混練し、ポリカーボネート樹脂のペレ
ットを得た。該ペレットの粘度平均分子量、ガラス転移
温度および貯蔵弾性率を表1に掲載した。
【0049】該ペレットから、射出成形機(日精樹脂工
業 MO40D−3H)、キャビティ厚0.6mmt・
直径120mmの金型、深さ200nm・間隔0.6μ
m・幅0.35μmの溝が刻まれたスタンパーを用いて
光ディスク基板を成形した。この時の転写性評価結果も
表1に併記した。
【0050】[実施例2]1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンを23.0部、2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパンを7.7部とした以外
は、全て実施例1と同様にし、表1に記載の特性を有す
るポリカーボネート樹脂のペレットを得た。さらに、金
型温度を変更した以外は実施例1と同様にして光ディス
ク基板の成形を行い、該基板の転写性を評価した。この
時の転写性評価結果を表1に併記した。
【0051】[実施例3]1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンを15.4部、2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパンを15.4部とした以外
は、全て実施例1と同様にし、表1に記載の特性を有す
るポリカーボネート樹脂のペレットを得た。さらに、金
型温度を変更した以外は実施例1と同様にして光ディス
ク基板の成形を行い、該基板の転写性を評価した。この
時の転写性評価結果も表1に併記した。
【0052】[実施例4]1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンを7.7部、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンを23.0部とした以外
は、全て実施例1と同様にし、表1に記載の特性を有す
るポリカーボネート樹脂のペレットを得た。さらに、金
型温度を変更した以外は実施例1と同様にして光ディス
ク基板の成形を行い、該基板の転写性を評価した。この
時の転写性評価結果も表1に併記した。
【0053】[比較例1]2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)プロパンより得られたポリカーボネート樹
脂(帝人化成製パンライト AD−5503)を用い、
金型温度を変更した以外は実施例1と同様にして基板成
形を行い、該基板の転写性を評価した。この時の転写性
評価結果を樹脂物性とともに表1に記載した。
【0054】
【発明の効果】本発明によれば、光ディスク基板、とり
わけ高密度光ディスク基板を射出成形法(射出圧縮成形
法を含む)などにより製造する場合に、スタンパー上に
予め刻印された凹凸形状が正確に転写された高転写率の
光ディスク基板を提供することが可能となり、その奏す
る効果は格別なものである。
【0055】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C08L 69:00 C08L 69:00 Fターム(参考) 4F071 AA50 AA81 AA86 AF10Y AH12 BA01 BB05 BC01 4J029 AA09 AB01 AC02 AD01 AD07 AE05 BB12A BB13A HC01 HC02 HC05A KE05 KE09 5D029 KA07 KC13 WB11 WB17 WC01 WC04 WC05 WD10

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
    ル)プロパンから誘導されるカーボネート結合繰返し単
    位(単位a,下記式[I])と2,2−ビス(4−ヒドロ
    キシフェニル)プロパンから誘導されるカーボネート結
    合繰返し単位(単位b,下記式[II])から実質的に構
    成され、全カーボネート結合繰返し単位における単位a
    と単位bの割合が15:85〜99:1(モル%)であ
    る芳香族ポリカーボネート樹脂。 【化1】 【化2】
  2. 【請求項2】 全カーボネート結合繰返し単位における
    単位aと単位bの割合が40:60〜95:5(モル
    %)である請求項1に記載の芳香族ポリカーボネート樹
    脂。
  3. 【請求項3】 全カーボネート結合繰返し単位における
    単位aと単位bの割合が70:30〜90:10(モル
    %)である請求項1に記載の芳香族ポリカーボネート樹
    脂。
  4. 【請求項4】 20℃の塩化メチレン溶液で測定された
    粘度平均分子量が10,000〜20,000の範囲内に
    ある請求項1〜請求項3のいずれかに記載の芳香族ポリ
    カーボネート樹脂。
  5. 【請求項5】 ガラス転移温度が125℃以上である請
    求項1〜請求項3のいずれかに記載の芳香族ポリカーボ
    ネート樹脂
  6. 【請求項6】 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の
    芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる光学用成形材料。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の光学用成形材料を用い
    て成形された光ディスク基板。
  8. 【請求項8】 ピット列またはグルーブ列の間隔が0.
    1〜0.8μmで、ピットまたはグルーブの光学的深さ
    が記録再生に使われるレーザー光の波長λと基板の屈折
    率nに対してλ/8n〜λ/2nの範囲内にあることを
    特徴とする請求項7に記載の光ディスク基板。
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JP2017052868A (ja) * 2015-09-09 2017-03-16 三菱化学株式会社 ポリカーボネート樹脂及びポリカーボネート樹脂の製造方法並びにポリカーボネート樹脂成形体の製造方法

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