JPH01138225A - 光学材料用樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐吸湿性、光学特性及び耐熱性に優れた光学材
料用樹脂に関する。

〔従来の技術〕

近年、プラスチックは加工性及び生産性に優れ、軽量で
あるため、需要が拡大しつつある。

光学材料用プラスチックとしては現在、ポリメタクリル
酸メチル及びポリカーボネートが主に使用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ポリメタクリル酸メチルは、光学特性には優れているも
のの耐熱性及び耐吸湿性が十分ではなく吸湿により例え
ば光ディスクの変形やグループ（溝）の変形が使用中に
生じやすい。一方ボリカーボネートは耐熱性に優れてい
るものの溶融流動性が劣り成形性が悪く、成形歪に起因
する複屈折が大きいという問題がある。

光学材料用樹脂においては、良好な耐熱性及び優れた透
明性を有し、さらに複屈折の小さいことが必要である。

しかしこれらの要求を十分満足し得る光学材料用樹脂は
未だ見出されていない。本発明者らは、前記の要求を同
時に満足する高性能光学材料を提供する目的で研究を進
めた結果、特定の構造を有する非晶性芳香族ポリエステ
ルが耐熱性、耐吸湿性及び透明性に優れ、しかも複屈折
が小さいことを見出した。

〔問題を解決するための手段及び作用〕本発明は、繰り
返し単位中の主鎖及び側鎖に芳香環を有する非晶性熱可
塑性ポリエステル樹脂からなる光学材料用樹脂である。

本発明によれば、ポリエステル樹脂の主鎖及び側鎖に芳
香環を導入することにより複屈折の低減を図り、またポ
リマーの対称性を乱して非晶性とする一方で耐熱性、低
吸湿性等のポリエステル樹脂の特性を保持した高性能の
光学材料用樹脂を提供することができる。

本発明の光学材料用樹脂は、光学ディスク、光学レンズ
等、例えばビデオディスク、ファイル用ディスク、ロン
ドレンズ、メガネレンズ等に用いられる。

本発明に用いられる非晶性熱可塑性ポリエステル樹脂と
しては、主鎖に芳香環を有するジカルボン酸と側鎖に芳
香環を有するジオール、又は主鎖に芳香環を有するジオ
ールと側鎖に芳香環を有するジカルボン酸を繰り返し単
位構成成分とするポリエステル樹脂でもよく、また主鎖
に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として芳香環を有
するジカルボン酸及び／又は主鎖に芳香環を有し、かつ
側鎖又は置換基として芳香環を有するジオールを繰り返
し単位構成成分とするポリエステル樹脂でもよい。さら
に主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として芳香
環を有するヒドロキシカルボン酸を繰り返し単位構成成
分とするポリエステル樹脂でもよい。

繰り返し単位の構造が、−性成 （式中Ｒ１はフェニレン基又は置換フェニレン基、Ｒ２
及びＲ１はアルキレン基又は直接結合、馬はフェニル基
、置換フェニル基、ベンジル基又は置換ベンジル基、Ｒ
３は水素原子又は００〜Ｃ，−アルキル基を示し、Ｒ２
の炭素数とＲ１の炭素数の和は５以下である）で表わさ
れるポリエステル樹脂が好ましい。前記の繰り返し単位
の構造は、全ポリマー中に５０％以上含まれていること
が好ましい。

本発明に用いられる熱可塑性樹脂は下記の方法で製造す
ることができる。

（１）主鎖に芳香環を有するジカルボン酸と側鎖に芳香
環を有するジオールとを用いる方法。

（２）主鎖に芳香環を有するジオールと側鎖に芳香環を
有するジカルボン酸とを用いる方法。

（３）主鎖に芳香族を有し、かつ側鎖又は置換基として
芳香環を有するジカルボン酸を用いる方法。

（４）主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として
芳香環を有するジオールを用いる方法。

（５）主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として
芳香環を有するヒドロキシカルボン酸を用いる方法。

これらの方法を単独で又は２種以上組合せて用いること
ができる。

主鎖に芳香環を有するジカルボン酸としては、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジンエニルーｐ、ｐ’
−ジカルボン酸、ジフェニル−ｍ、ｍ’−ジカルボン酸
、ベンゾフェノン−４＋４’−ジカルボン酸、ｐ−フェ
ニレンジ酢酸等が挙げられる。

側鎖に芳香環を有するジオールとしては、フェニルエチ
レングリコール、２−フェニル−１゜５−７’ロパンジ
オール、２−メチル−２−フェニル−１，３−フロパン
ジオール、２−エチル−２−フェニル−１，３−プロパ
ンジオール、２−メチル−２−フェニル−１，４−ブタ
ンジオール、２−ベンジル−１，６−フロパンジオール
、２−メｆｋ−２−ベンジルー１，３−プロパンジオー
ル、２−エチル−２−ベンジル−１，６−プロパンジオ
ール等が挙げられるが、非対称の置換基を有しており、
かつ主鎖を構成する脂肪族炭化水素の炭素数が５以下で
あることが、非晶性かつ高耐熱性のポリマーを得るうえ
で必要である。

主鎖に芳香環を有するジオールとしては、ヒドロキノン
、レゾルシン、：２．２−ビス＝（４−ヒドロキシフェ
ニル）−フロパン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシ−
３，５−ジクロルフェニル）−プロパン、４．４’−ジ
ヒドロキシビフェノール、４．４′−ジヒドロキシビフ
ェニルスルホン、　４．４’−ジヒドロキシビフェニル
エーテル、’Ｌ４’−シジドロキシジフェニルスルフイ
ド、４．４’−ジヒドロキシフェニルケトン、　　４．
４’−ジヒドロキシビフェニルメタン等が挙げられる。

側鎖に芳香環を有するジカルボン酸としては、フェニル
マロン酸、メチル−フェニルマロン酸、エチル−フェニ
ルマロン酸、フェニルコハク酸、２−メｆルー２−フェ
ニルコノ）り酸、２−メチル−３＝クエニルコハク酸、
ベンジルマロン酸、ベンジルコハク酸等が挙げられるが
、非対称の置換基を有しておりかつ主鎖を構成する脂肪
族炭化水素の炭素数が５以下であることが、非晶性かつ
高耐熱性のポリマーを得るうえで必要である。

主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として芳香環
を有するジカルボン酸としては、フェニルテレフタル酸
、フェニルインフタル酸、ｐ−（カルボキシベンジル）
安息香酸、ｐ−（フェニルカルボキシエチル）安息香酸
、１−フェニル−２，２−ヒス−（４−カルボキシフェ
ニル）プロパン、１−フェニル−３，６−ビス−（４−
カルボキシフェニル）ブタン等が挙ケラれる。

主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として芳香環
を有するジオールとしては、フェニルヒドロキノン、（
４，４’−ジヒドロキシ）トリフェニルメタン、ｐ−（
ヒドロキシフェニル）フェニルメタノール、２−（ｐ−
ヒドロキシフェニル）１−フェニルエタノール、１−フ
ェニル−２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン、１−フェニル−３，６−ビス−（４−ヒドロキ
シフェニル）ブタン等が挙げられる。

−主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として芳香
環を有するヒドロキシカルボン酸としては、フェニルヒ
ドロキシ安息香酸、（ｐ−カルボキシフェニル）フェニ
ルメタノール、（ｐキシフェニル）　−２−（４’−カ
ルボキシフェニル）フロパン、１−フェニル−！−（４
−ヒドロキシフェニル）　−３−（４’−カルボキシフ
ェニル）ブタン等が挙げられる。

本発明に用いられる熱可塑性樹脂を製造するためのポリ
エステル縮重合の方法としては、特に制限はなく、加熱
溶融縮重合、溶液重合等の一般的な方法を用いることが
できる。その際、アンチモン、マンガン、スズ、チタン
等の金属塩又は三級アミンを触媒として用いることがで
きる。また、ポリエステル縮重合の際、その他のジカル
ボン酸又はジオ＾ルを少量共重合してもよい。

本発明に用いられる熱可塑性樹脂は常法によって所定の
光学材料に加工することができる。

すなわち本発明の芳香族ポリエステルを用いて光学ディ
スク、光学レンズなどの目的に応じ、所定の形状及び寸
法に射出成形、圧縮成形等の方法で成形し、次いで所定
の加工、後処理を施すことによって、目的とする光学材
料を製造することができる。

本発明に用いられる熱可塑性樹脂は、紫外線吸収剤等の
光安定剤、酸化防止剤等の熱安定剤など各種安定剤を含
有することができる。

〔発明の効果〕

本発明の芳香族ポリエステルからなる光学材料用樹脂蛎
、耐熱性、耐吸湿性及び光学特性に優れ、またこれらの
バランスが従来のプラスチックからなる光学材料に比べ
優れている。

下記実施例中の光透過率、吸水率及び複屈折は次の方法
に従って測定した。

光透過率：ＪＩＳＫ６７１４に従い積分球式光透過率測
定装置により、厚さ６朋の試験 片で測定した。

吸水率：ＪＩＳＫ６９１１に従い厚さ３ｍｍ、直径５０
龍の試験片を用い、２６°Ｃ，２ ４時間の吸水率を測定した。

複屈折：射出成形によって厚さ１．２＋ｍ、直径１３０
龍のディスクを成形し、室温 ２０°Ｃの条件下でそのディスクを、 偏光顕微鏡を備えたセナルモンコン ペンセーターを用い、ナトリウムラ ンプを光源としてレタデーション値 を測定した。

実施例１ テレフタル酸ジメチル５０重量部、２−メチル−２−フ
ェニル−１，６−プロパンジオール５０重量部及びテト
ラブトキシチタン０．０１重量部を攪拌機付き三つロフ
ラスコに仕込み、常圧、窒素雰囲気中、攪拌下に２００
℃から２８０℃まで２時間で昇温し、生成したメタノー
ルを留出した。次いで３００℃まで１時間で昇温し、そ
の量体々に減圧にし、３００℃で０．２ｍＮＨｇとした
。この条件下でさらに１時間反応を続け、ポリマーを得
た。得られたポリマーを通常の方法で押出し、ベレット
化したのち、射出成形を行い評価用各試片を得た。この
試片を用いて光透過率、吸水率及びレタデーションを測
定した。

その結果を第１表に示す。なおりコロホルム中０、５　
ｇ／　ｄｌで測定したポリマーのηｓｐ／。は０．６５
であった。

実施例２〜６ 第１表に示す化合物を用い、実施例１に準じてポリマー
を重合し、得られたポリマーを実施例１と同様に成形し
評価した。その結果を併せて第１表に示す。表中の部は
重畳部を意味する。

なお得られたポリマーのηｓｐ／Ｃは０．６３〜０．６
９であり、耐熱性は良好であった。

比較例１〜４ 比較のため市販のポリメタクリル酸メチル、ポリカーボ
ネート、ポリスチレン及び主鎖のみに芳香環を有するポ
リエステルを実施例１と同様に成形し評価した。その結
果を第２表に示す。

第　　２　　表 がモル比で１：１：２からなるポリエステル実施例７ ペンジルコハク酸ジクロライド６９重量部、ヒドロキノ
ン６１重量部、クロロホルム５００重量部及びピリジン
６０重量部を攪拌機付三つロフラスコに仕込み、窒素雰
囲気中、攪拌下に１０℃で６時間重合反応を行った。反
応終了後、反応混合物を大量のメタノール中へ投入し、
沈殿したポリマーを回収した。得られたポリマーを乾燥
し、実施例１と同様に押出成形したのち評価を行った。

その結果、光線透過率８６％、吸水率０．２％、レタデ
ーション２２　ｎｍであった。

実施例８ １−フェニル−３，３−ビス（４−クロロホルミルフェ
ニル）ブタン７８重量部、ヒドロキノン１１重量部、レ
ゾルシン１１重量部、クロロホルム５００重量部及びピ
リジン６０重量部を用い、実施例７と同様の方法で重合
を行い、評価した。その結果、光線透過率８８％、吸水
率０．１５％、レタデーション２５　ｎｍであった。

実施例９ テレフタル酸ジクロリド２０重量部、インフタル酸ジク
ロリド２０重量部、１−フェニル−３，３−ビス−（４
−ヒドロキシフェニル）ブタン６０重量部、クロロホル
ム５００重量部及びピリジン３０重量部を用い、実施例
７と同様に重合を行い、評価した。その結果、光線透過
率８８％、吸水率０．１５％、レタデーション２５ｎｍ
であった。

実施例１０ １−フェニル−３−（４−アセトキシフェニル）−５−
（４’−カルボキシフェニル）ブタン１００重量部及び
テトラブトキシチタン０．０１重量部を攪拌機付三つロ
フラスコへ仕込み、常圧、窒素雰囲気中、攪拌乍に２０
０℃から３００℃まで２時間で昇温し、生成した酢酸を
留去した。次いで５２０℃まで１時間で昇温し、その間
に徐々に減圧にし、５２０℃、０．ｌｍｍＨｇとした。

その条件下でさらに１時間反応を続け、ポリマーを得た
。得られたポリマーを常法により押出成形したのち、実
施例１と同様に評価した。その結果、光線透過率８６％
、吸水率０．１５％、レタデーション２０　ｎｍであっ
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繰り返し単位中の主鎖及び側鎖に芳香環を有する非
   晶性熱可塑性ポリエステル樹脂からなる光学材料用樹脂
   。 ２、主鎖に芳香環を有するジカルボン酸と側鎖に芳香環
   を有するジオール、又は主鎖に芳香環を有するジオール
   と側鎖に芳香環を有するジカルボン酸を繰り返し単位構
   成成分とすることを特徴とする、第１請求項に記載の光
   学材料用樹脂。 ３、主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として芳
   香環を有するジカルボン酸及び／又は主鎖に芳香環を有
   し、かつ側鎖又は置換基として芳香環を有するジオール
   を繰り返し単位構成成分とすることを特徴とする、第１
   請求項に記載の光学材料用樹脂。 ４、主鎖に芳香環を有し、かつ側鎖又は置換基として芳
   香環を有するヒドロキシカルボン酸を繰り返し単位構成
   成分とすることを特徴とする、第１請求項に記載の光学
   材料用樹脂。 ５、繰り返し単位の構造が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒ＿１はフェニレン基又は置換フェニレン基、Ｒ
   ＿２及びＲ＿３はアルキレン基又は直接結合、Ｒ＿４は
   フェニル基、置換フェニル基、ベンジル基又は置換ベン
   ジル基，Ｒ＿５は水素原子又はＣ＿１〜Ｃ＿５のアルキ
   ル基を示し、Ｒ＿２の炭素数とＲ＿３の炭素数の和は５
   以下である）で表わされることを特徴とする、第２請求
   項に記載の光学材料用樹脂。 ６、繰り返し単位の構造が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒ＿１はフェニレン基又は置換フェニレン基Ｒ＿
   ２及びＲ＿３はアルキレン基又は直接結合、Ｒ＿４はフ
   ェニル基又は置換フェニル基、Ｒ＿５は水素原子又はＣ
   ＿１〜Ｃ＿５のアルキル基を示し、Ｒ＿２の炭素数とＲ
   ＿３の炭素数の和は５以下である）で表わされることを
   特徴とする、第２請求項に記載の光学材料用樹脂。