JPH01200202A

JPH01200202A - 光学機器用素材

Info

Publication number: JPH01200202A
Application number: JP63023658A
Authority: JP
Inventors: Hideji Sakamoto; 坂元　秀治; Toshiyasu Suzuki; 敏泰鈴木; Shigenori Shiromizu; 重憲白水; Kazuyoshi Shigematsu; 重松　一吉
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1989-08-11

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〕本発明は光学機器用素材に関し、特にディジタルオーデ
ィオディスク、ディジタルビデオディスク、光メモリ−
ディスク等の光ディスク、各種レンズ、プリズム、鏡、
光ファイバー、光導性素子等に適した光学機器用素材に
関する。

〔従来の技術〕

光学機器用素材として、種々のプラスチックスが提案さ
れている。光学機器用素材に要求される特性としては、
耐熱性、耐透湿性、耐衝撃性、良好な光学的性質などが
あり、これらの要求特性を充たす材料として、従来、ポ
リメチルメタクリレートや２，２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパンを原料とするポリカーボネートな
どが用いられてきた。ところが、前者は耐熱性や耐湿性
、耐衝撃性において十分な性能を有していない。−方、
後者においては、耐熱性、耐湿性、耐衝撃性などにおい
て優れているものの、光学的歪みが大きく、これに起因
して大きな複屈折を生じるという難点がある。複屈折性
が大きいと、その素材を板状、シート状に成形して光デ
ィスクに用いた場合、ディスクに記録された情報の読み
取り感度が低下したり、情報の書き込みエラーが発生す
るという問題を生じる。特に、ディジタル信号を利用し
て光情報材料として供する場合、例えばディジタルオー
ディオディスク、ディジタルビデオディスク、更には情
報読み取り、書き込みを目的とした光メモリ−ディスク
においては、光学的歪みについては実成形品において位
相差として２０ｎｍ以下であることが要求される。また
、これら光ディスクにおいては、光ビームを基板の記録
膜に絞り込むために、光ビームは基板中を斜めに進行す
る。この時、斜め入射の光ビームは特に大きな位相差を
示し、これが情報読み取り、書き込み時におけるエラー
の発生を助長する原因となる。

特開昭６０−１６３００７号には、複屈折性が改良され
たポリカーボネートが開示されているが、その実施例に
用いられているポリカーボネートにおいてもなお斜め入
射光の複屈折が大きく、光ディスク用の素材として好適
とは言い難い。また、その明細書中には、本発明の光学
機器用素材を示す具体的な記載はない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、透明性、耐熱性、耐湿性、耐衝撃性、表面硬
度に優れるとともに、光学的歪みが小さく、すなわち複
屈折、特に斜め入射光の複屈折が極めて小さい光学機器
用素材であって、特に情報記（、α用の光ディスクに用
いた場合、情報の書き込みエラーが少なく、また記録さ
れた情報の読み取り感度も高い光学機器用素材を提供す
ることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重
ねた結果、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載された発明は、下記の式で表
される繰り返し単位を有するポリカーボネートよりなる
光学機器用素材を提供するものである。

請求項２記載の発明は、下記の式で表される繰り返し単
位を有するポリカーボネートよりなる光ディスク用素材
を提供するものである。

本発明に用いるポリカーボネートの重合度は、光学機器
の種類に応じて適宜選定すればよいが、ビスフェノール
Ａ換算の粘度平均分子量が１２゜０００〜２５．０００
であることが好ましい。粘度平均分子量が１２，０００
未満であると、耐衝撃性が低下することがあり、また２
５．０００を超えると、樹脂の溶融粘度が高くなり、成
形品に光学的歪み、すなわち複屈折が発生することがあ
る。

本発明に用いられるポリカーボネートの製法としては、
ビスフェノールＡからポリカーボネートを製造する際に
用いられている公知の方法、例えばビスフェノール化合
物とホスゲンとの直接反応によるホスゲン法、あるいは
ビスフェノール化合物とビスアリールカーボネートとの
エステル交換反応などの方法を採用することができる。

前者のホスゲン法においては、通常酸結合剤および溶媒
の存在下において、下記式で表される１、１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキ
シフェニル）シクロヘキサンとホスゲンとを反応させる
。

酸結合剤としては、例えばピリジンや、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物など
が用いられ、また溶媒としては、例えば塩化メチレン、
クロロベンゼン、キシレンなどが用いられる。さらに、
縮重合反応を促進するために、トリエチルアミンのよう
な第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩などの触媒
を、また重合度を調整するために、ｐ−ｔ−ブチルフェ
ノール、フェノール、フェニルフェノールなどの分子量
調節剤を添加して反応を行うことが望ましい。また、所
望に応じ、亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイドな
どの酸化防止剤を少量添加してもよい。反応は通常０〜
１５０°Ｃ１好ましくは５〜４０°Ｃの範囲の温度で行
われる。反応時間は通常０．５分〜１０時間、好ましく
は１分〜２時間である。また、反応中は、反応系のｐＨ
を１０以上に保持することが望ましい。

一方、後者のエステル交換法においては、前記のビスフ
ェノール化合物とビスアリールカーポネーとを混合し、
減圧下で高温において反応させる。

反応は通常１５０〜３５０°Ｃ１好ましくは２００〜３
００°Ｃの範囲の温度において行われ、また減圧度は最
終で好ましくは１ｍｍｆ１ｇ以下にして、エステル交換
反応により生成したビスアリールカーボネートから由来
するフェノール類を系外へ留去させる。反応時間は通常
１〜４時間程度である。反応は窒素やアルゴンなどの不
活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、また、所望に
応じ、前記の分子ｆｉｔ調節剤や酸化防止剤などを添加
して反応を行ってもよい。

本発明の光学機器用素材を成形した場合、得られる成形
品の複屈折は小さく、特に斜め入射光における複屈折は
従来のポリカーボネート樹脂を成形して得られる成形品
に比べて著しく小さく、各種の光学機器用の素材として
好適なものである。

また、透明性、耐熱性、耐湿性、耐衝撃性、表面硬度に
も優れた素材であるため、これを用いて作られた光学機
器は様々な条件下で安定して作動する。

特に、斜め入射光の複屈折が著ルく小さいということは
、成形し、ディジタルオーディオディスク、ディジタル
ビデオディスク、情報読み取り、書き込みを目的とした
光メモリ−ディスクなどの光ディスクの基板として用い
た場合、ディスクへの情報書き込みを正確に行うことが
でき、またディスクに記録された情報の読み取り感度も
高く、エラーの発生が少ないことを意味する。したがっ
て、本発明の光学機器用素材は、特に光ディスク用基板
の素材として好適なものである。

本発明の光学機器用素材は、本発明のポリカーボネート
の光学的性質を損なわない範囲で、必要に応じ、酸化防
止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色
剤、可塑剤等、通常ポリカーボネートに添加される添加
物を含有することができる。

また、本発明のポリカーボネートの特性を損なわない範
囲で、他の樹脂を配合して成形してもよい。

本発明の光学機器用素材の成形法としては、通常ポリカ
ーボネート樹脂の成形に用いられている方法、例えば射
出成形法、圧縮成形法、射出成形と圧縮成形の折衷法で
あるローリンクス法やマイクロモールディングなどの中
から任意の方法を使用することができる。

成形温度は２８０〜３５０°Ｃの範囲とすることが望ま
しい。２８０°Ｃ未満では樹脂の溶融が不十分となり、
不十分な流動性の結果、光学的歪みを生じたり、樹脂の
充填が不完全となり、転写性に問題を生じたりすること
がある。また、３５０°Ｃを超える高温で成形した場合
、樹脂の分解によって分子量が低下し、シルバーストリ
ークを生じたり、黄変などの着色が生じて成形品の透明
性を損なうことがある。

本発明の光学機器用素材を用いて光学機器を成形するに
当たっては、本発明の素材に架橋性のモノマーを少量含
有させて流動性を真下状態で成形し、成形後、例えば、
γ線、電子線、Ｘ線、紫外線等を照射して架橋硬化する
方法を採ってもよい。

また、成形品の吸湿が成形品の熱安定性に大きな影響を
及ぼすこともあるので、成形品表面に樹脂によるコーテ
ィングを施して吸湿性を低下させ、成形品の寸法安定性
を向上させることもできる。

樹脂コーティング法としては、例えばモノマー又はプレ
ポリマーを塗布した後、熱重合、放射線重合、電子線重
合等によって重合硬化させる方法、ポリマー溶液を吹き
つける方法、プラズマ重合による方法等が挙げられる。

表面コーティング用の樹脂としては、四フフ化エチレン
等のフルオロアルキレン類、テトラメチルシラン等のオ
ルガノシラン類、テトラエチルオルソシリケート等のオ
ルソシリケート類、ペンタフルオロエチルメタクリレー
ト等のフルオロアルキルメタクリレート類、アクリロニ
トリル等の共役ニトリル類、スチレン、クロルスチレン
等のスチレン類をモノマー成分として含む重合体が挙げ
られる。

〔実施例〕

次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によってなんら限定されるものではな
い。

製造例１内容積１０Ｉ！、の邪魔板付フラスコに、１，１−ビス
（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキ
サン６５０ｇと分子量調節剤のｐ−を−ブチルフェノー
ル１０ｇおよび塩化メチレン５２を入れて溶解させたの
ち、水３１と触媒のトリエチルアミン１０ｍ１を加え、
攪拌下に２０〜３０°Ｃでホスゲンガスを３０００〜４
０００ｍ１Ｚ分の割合で吹き込んだ。ホスゲンガスを吹
き込む間、反応系のｐＨが１０以下にならないように１
２規定濃度の水酸化ナトリウム水溶液を滴下した。ホス
ゲンガスを２５分間吹き込んだのち、２０〜２５°Ｃで
１時間攪拌下に反応させた。反応終了後、生成物を塩化
メチレン７！で希釈し、水、０．Ｏ１規定の水酸化す）
　ＩＪウム水溶液、水、０．０１規定の塩酸、水の順に
洗浄して５０！のメタノール中に注入し、重合体を析出
させて回収した。重合体の収率は９７％であった。ここ
で得られた重合体の分子量は、粘度平均分子量で１６，
５００であった。

得られた重合体は、赤外線吸収スペクトル分析の結果、
１６５０ｃ＋ｃ’の位置にカルボニル基の吸収が認めら
れ、また’Ｈ−ＮＭＲ分析の結果より、この重合体は下
記の繰り返し単位を有することが認められた。

実施例１製造例１で得たポリカーボネートの各種物性を測定した
。これら結果を第１表に示す。なお、これら物性値の測
定法は、以下のとおりである。

溶融成形品の光弾性係数（Ｃｍｅｌｔで示す）は、重合
体をキャビログラフで溶融紡糸して巻き取り、その際、
糸にかかる応力を横軸に、その糸の複屈折を縦軸にとっ
たときの直線の傾きをＣｍｅｌｔと定義した。この値は
、射出成形品に現れる複屈折に影響を与えるもので、そ
の重合体に固有の定数である。

透湿度は、ＪＩＳ−Ｚ−０２０８、カップ法Ｂに準拠し
、温度４０’Ｃ１相対湿度９０％の条件で測定した。

吸水率は、Ｊ　Ｉ　Ｓ−に−７２０９ニ準拠シテ、２３
°Ｃ１２４時間の条件で測定した。

鉛筆硬度は、ＪＩＳ−に−５４００に準拠して評価した
。

つぎに、上記ポリカーボネートを、チクロブラス株式会
社製成形機により、成形温度３００　’Ｃで射出成形し
、厚さ１．２　ｍｍ、径１３０Ｍのディスク基板を作成
し、エリプソメーターにより、第２表に示す項目につい
ての複屈折を測定した。これら測定結果を第２表に示す
。

比較例１ビスフェノールＡを原料とするポリカーボネート（粘度
平均分子量１５，０００）を用いた以外は実施例１と同
様の評価を行った。結果を第１表及び第２表に示す。

製造例２１．１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル
）シクロヘキサン６５０ｇの代わりに１゜１−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン５５０ｇを用い
る以外は製造例１と同様の操作を行った。得られた重合
体の収率は９８％、粘度平均分子量は１６，２００であ
り、ＩＲ，ＮＭＲ分析により下記の繰り返し単位を有す
ることが認められた。

比較例２製造例２で得たポリカーボネートを用い、る以外は実施
例１と同様の評価を行った。結果を第１表及び第２表に
示す。

製造例３１．１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル
）シクロヘキサン６５０ｇの代わりに１゜１−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン２６８ｇ及び２
．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２２８
ｇを用いる以外は製造例１と同様の操作を行った。得ら
れた共重合体の収率は９６％、粘度平均分子量は１５，
７００であり、ＩＲ，ＮＭＲ分析により下記の繰り返し
単位を有することが認められた。

比較例３製造例３で得たポリカーボネート共重合体を用いる以外
は実施例１と同様の評価を行った。結果を第１表及び第
２表に示す。

製造例４１．１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル
）シクロヘキサン６５０ｇの代わりに１−フェニル−１
，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン５５０ｇ
を用いる以外は製造例１と同様の操作を行った。得られ
た重合体の収率は９７％、粘度平均分子量は１５，８０
０であり、ＩＲ，ＮＭＲ分析により下記の繰り返し単位
を有することが認められた。

比較例４製造例４で得たポリカーボネートを用いる以外は実施例
１と同線の評価を行った。結果を第１表及び第２表に示
す。

〔発明の効果〕

本発明の光学機器用素材は、透明性、耐熱性、耐湿性、
耐衝撃性、表面硬度に優れるのみならず、複屈折、特に
斜め入射光における複屈折が小さく、光学機器用素材と
して有用である。特に、ディジタルオーディオディスク
、ディジタルビデオディスク、光メモリ−ディスクなど
の光ディスクに成形した場合、ディスクへの情報の正確
な書き込みが可能であり、さらに記録された情報の読み
取り感度が高く、エラーの発生が少なく、光ディスク用
の素材として極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】１、下記の式で表される繰り返し単位を有するポリカー
ボネートよりなる光学機器用素材。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ２、下記の式で表される繰り返し単位を有するポリカー
ボネートよりなる光ディスク用素材。 ▲数式、化学式、表等があります▼