JPH01217401A - 光学材料用樹脂組成物 - 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］ 本発明は光学材料用樹脂に関し、特にデジタルオーディ
オディスクや光メモリ−ディスクに関するものである。

［従来の技術］ 記録層あるいは光反射層からなる情報記録層に情報を記
録および再生したり、情報記録層に形成された情報を再
生するデジタルオーディオディスクや光ディスク、光磁
気ディスクの基板として、ガラスや透明な合成樹脂の円
板が用いられる。

ガラス基板は透明性、耐熱性、寸法安定性に優れた素材
であるが、重く、破壊し易く、製造コストが高いという
問題点がある。

一方、合成樹脂基板は、ガラス基盤と比較すると成型加
工が容易であり、取り扱い中に破損する危険性も少なく
、軽量であるばかりでなく、コスト的にもガラス基板よ
り勝っている。一般に、このような合成樹脂（光学材料
用樹脂）としては透明であることのほか、成形性および
寸法安定性が良く耐熱性、耐湿性、機械的強度に優れて
いるとともに、光学的に均質で複屈折の小さいことが要
求されている。

このような光学材料用樹脂として、従来からアクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂
、ビスフェノールＡ系ポリカーボネート樹脂などが知ら
れている。しかしながら、アクリル樹脂は透明性が高く
光学的に均質で複屈折は小さいものの、吸湿性が大きい
ために寸法安定性が不良であり、多湿環境下にて反り、
ねじれなどを生ずるという欠点を有しており、また耐熱
性にも問題を有している。

エポキシ樹脂は、光学および物理的性質は良好なのであ
るが、成形性に問題があり、大量生産には適していない
。また、ポリスチレン樹脂は加工性に優れ、コストも安
いが干渉縞が出やすく複屈折が大きくなる欠点がある。

硬質タイプの塩化ビニル樹脂は吸湿性などに優れている
が、加工性、耐久性、耐熱性、成形性などの点で劣って
いる。一方、ビスフェノールＡ（４，４’　　−（イン
プロピリデン）ビスフェノール）をホスゲンや炭酸ジフ
ェニル等と反応させて得られるポリカーボネート樹脂は
、耐熱性、耐湿性、耐衝撃性などにおいて優れているも
のの、複屈折が大きく、ディスクに記録された情報の読
取り感度が低下したりエラーが発生しやすいという欠点
がある。

以上のように現在に至まで、良好な透明性を持ちながら
、耐熱性、耐久性、機械的強度を有し、かつ光学的に均
質で複屈折の小さな光学材料用樹脂は見い出されていな
い。

［発明が解決しようとする問題点コ 本発明は、上゛に述べた従来のデジタルオーディオディ
スクや光メモリ−ディスク用樹脂として必要とされる耐
熱性、耐湿性、機械的強度に優れているとともに、光学
的に均質で複屈折の小さな光学材料用樹脂を提供するも
のである。

［問題を解決するための手段〕 本発明者等は耐熱性、耐湿性、機械的強度に優れている
とともに、光学的に均質で複屈折の小さな光学材料用樹
脂を得るべく、鋭意検討を行った。

その結果、特定の構造を有するポリカーボネート共重合
体が耐熱性、耐湿性、機械的強度に優れているとともに
、光学的に均質で複屈折の小さな特徴を有することを見
い出だし本発明に到達した。

すなわち本発明は、デジタルオーディオディスクや光メ
モリ−ディスク用基板として、耐熱性、耐湿性、機械的
強度に優れているとともに、光学的に均質で複屈折の小
さな光学材料用樹脂が下記一般式（１） および、下記一般式（２） で表される繰り返し単位を有するポリカーボネート共重
合体からなる光学材料用樹脂に関するものである。

本発明におけるポリカーボネート共重合体は。

４．４’　−（α−メチルベンジリデン）ビスフェノー
ルおよび水素化ビスフェノールＡと炭酸エステル形成性
化合物とを反応させることにより、製造することができ
る。

炭酸エステル形成性化合物としては、例えばホスゲンや
、ジフェニルカーボネート、ジ−ｐ−トリルカーボネー
ト、フェニル−ｐ−トリルカーボネート、ジ−ｐ−クロ
ロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等の
ビスアリールカーボネートが挙げられる。

前記共重合体の製造法としては、ビスフェノール八から
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、例えば二価フェノールおよびアルコールとホスゲ
ンとの直接反応、あるいは二価フェノールおよびアルコ
ール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。

前者の二価フェノールおよびアルコールとホスゲンとの
直接反応法においては、通常酸結合剤および溶媒の存在
下において、前述の４．４’　−（α−メチルベンジリ
デン）ビスフェノールおよび水素化ビスフェノールＡと
ホスゲンを反応させる。

酸結合剤としては、例えばピリジンや、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等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、キシレン等が用いられる。さらに、重縮
合反応を促進するために、トリエチルアミンのような第
三級アンモニウム塩などの触媒を、また重合度を調節す
るために、ｐ−【−ブチルフェノールやフェニルフェノ
ール等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、必要に応じ亜硫酸ナトリウム、ハイドロサ
ルファイド等の酸化防止剤を少量添加しても良い。

４．４’　−（α−メチルベンジリデン）ビスフェノー
ルおよび水素化ビスフェノールＡの配合割合は任意であ
り、反応は、通常Ｏ〜１５０℃、好ましくは５〜４０℃
の範囲の温度で行われる。反応時間は反応温度によって
左右されるが、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反応法においては、前述の４．
４’　−（α−メチルベンジリデン）ビスフェノールお
よび水素化ビスフェノールＡとビスアリールカポネート
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℃、好ましくは２００〜３００℃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ｌｍｍＨｇ以下で、エステル交換反応によって生成
した該ビスアリールカーボネートから由来するフェノー
ル類を系外に留去させる。反応時間は反応温度や減圧度
などによって左右されるが、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、また必要に応じ、前述の分子量調節
剤や酸化防止剤などを添加しても良い。

本発明の樹脂材料を成形して基板を得るに際しての成形
方法としては射出成形、圧縮成形等が挙げられるが、こ
れらの成形法のうち、生産性の点から射出成形が最も好
ましい。なお射出成形により基板を成形するに当た゛っ
ては、溶融樹脂粘度が低いことが望ましく、樹脂材料の
分子量を耐熱性、機械的強度などに悪影響を与えない範
囲で適時調整することが好ましい。

前記成形法においては、前記共重合体をそのまま成形し
ても良いが、必要に応じ、該共重合体に各種の成分、例
えば着色や透明性の劣化を防止するための亜リン酸エス
テル類、メルトインデックス値を増大させるための可塑
剤などを配合して成形しても良いし、また、本発明の共
重合体の特性を損なわない範囲で他の樹脂を配合して成
形しても良い。

［発明の効果］ このようにして得られた本発明のポリカーボネート共重
合体組成物は透明性、耐熱性、機械的強度に優れるとと
もに、光学的に均質で複屈折が小さいという特徴を有し
ており、光学材料用樹脂として極めて優れたものである
。

［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。

なお、実施例において得られる諸物性は下記の試験法に
より測定した。

（１）光透過率　：分光光度計にて５００ｎｍの光透過
率を測定 （２）複屈折　　二日本工学（株）製偏光顕微鏡にセナ
ルモンコンペンセータ をつけて光デイスク基板の直 径８０ｍｍの部分を測定 （３）熱変形温度：　ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８に従い熱変
形試験装置にて測定 （４）硬度　　　：　Ｊ　Ｉ　Ｓ−に−６９１１に従い
鉛筆硬度試験装置にて測定 （５）吸水率　　：　ＡＳＴＭ−Ｄ−５７０に従いハ１
定 実施例１ １０００ｍｌのフラスコに４．４’　−（ａ−メチルベ
ンジリデン）ビスフェノール１１６ｇ（Ｑ。

４ｍｏ　ｌ）を６％濃度の水酸化ナトリウム水溶液５０
０ｍ１に溶解させた溶液と、塩化メチレン２５０ｍ１を
加えた後、攪拌しながらホスゲンガスを１０１００Ｏ／
分の供給割合で１５分吹き込み反応させた。次いでこの
溶液を無水硫酸ナトリウムで脱水した後、分子量調節剤
としてｐ−ターシャリブチルフェノール２．０ｇを添加
し溶解させ、攪拌しながら水素化ビスフェノールＡ　９
６　ｇ　（０゜４ｍｏ　１）をピリジン５０ｍ１と塩化
メチレン５０ｍ１の混合液に溶解させた溶液を滴下し、
室温で１時間反応させた。反応終了後、反応生成物を塩
化メチレン１５００ｍｌで希釈した後、ＩＮ塩酸と水で
洗浄し、５０００ｍｌのメタノール中に投入して共重合
体を回収した。

得られた共重合体を真空下４０℃にて乾燥したところ、
収量は２１５ｇであった。

得られた重合体についてＧＰＣ測定を行ったところ、重
量平均分子量はポリスチレン換算値で１゜３Ｘ１０’で
あった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５２ｃｍ
””にポリカーボネートのカルボニル基に基ずく吸収が
認められ、またＩＩ−および１３０−ＮＭＲスペクトル
から前記式（２）で現される繰り返し単位のモル分率は
０．４２であった。このことからこの共重合体は、下記
繰り返し単位を有するものと認められた。

この共重合体をシリンダー温度２５０℃、金型温度１２
０℃の条件下で厚さ１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍの円盤
に射出成形した。得られた射出成形板の吸水率、光透過
率、鉛筆硬度、複屈折および熱変形温度の結果を表１に
示す。

実施例２ １０００ｍｌのフラスコに４．４’　−（７１！−メチ
ルベンジリデン）ビスフェノール１１６ｓｒ（０゜４ｍ
ｏ　１）　、水素化ビスフェノールＡ４８　ｇ　（０゜
２ｍｏ　１）およびｐ−ターシャリブチルフェノール２
．０ｇをピリジン５０ｍ１と塩化メチレン５００ｍ１に
混合し室温で攪拌した。ついでホスゲンガスを１０１０
０Ｏ／分の供給割合で１時間吹き込み反応させた。反応
終了後、反応生成物を塩化メチレン１５００ｍ　ｌで希
釈した後、ＩＮ塩酸と水で洗浄し、５０００ｍｌのメタ
ノール中に投入して共重合体を回収した。得られた共重
合体を真空下４０℃にて乾燥したところ、収量は１８３
ｇであった。

得られた重合体についてＧＰＣ測定を行ったところ、重
量平均分子量はポリスチレン換算値で１、ｌＸｌ０’で
あった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５２ｃｍ
−’にポリカーボネートのカルボニル基に基ずく吸収が
認められ、またＩＨ−および＋３０−ＮＭＲスペクトル
から前記式（２）で現される繰り返し単位のモル分率は
０．１８であった。このことからこの共重合体は、下記
繰り返し単位を有するものと認められた。

この共重合体をシリンダー温度２５０℃、金型温度１２
０℃の条件下で厚さ１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍの円盤
に射出成形した。得られた射出成形板の吸水率、光透過
率、鉛筆硬度、複屈折および熱変形温度の結果を表１に
示す。

比較例 ４．４’　　−（イソプロピリデン）ビスフェノールを
原料とする市販のポリカーボネート樹脂を実施例１と同
じ条件で射出成形した。得られた射出成形板の吸水率、
光透過率、鉛筆硬度、複屈折および熱変形温度の結果を
表１に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） および、下記一般式（２） ▲数式、化学式、表等があります▼（２） で表される繰り返し単位を有するポリカーボネート共重
   合体からなる光学材料用樹脂組成物。