JPH01223117A - 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、寸法安定性に優れな素材
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系ボリカーホ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
な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、光学及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（２，２−ビス（４′−
ヒドロキシフェニル）プロパン）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
１、耐熱性、耐湿性、耐ｒＩＮｆＡ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］ 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、ＦＪＪ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） （式中、Ｒ，およびＲ２は水素原子、炭素数１から６の
アルキル基およびフェニル基を示し、モル分率ｎおよび
ｍはそれぞれ０．０１から０．９９までの任意の数で、
かつｎ＋ｍは１である）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、１．５−
デカリンジオールおよびビスフェノール類と炭酸エステ
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。

本発明で用いるビスフェノールとしては、例えば、２．
２−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）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）ペンタン、２．２
−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）ヘキサン、２．２
−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）へブタン、３．３
−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）ペンタン、４．４
−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）へブタン、１−フ
ェニル−１，１−ビス（４゛−ヒドロキシフェニル）エ
タン、１．１−ビス（４′−ヒドロキシフェンニル）シ
クロヘキサン、１−フェニル−１，１−ビス（４′−ヒ
ドロキシフェニル）プロパン、ビス（４′−ヒドロキシ
フェニル）ジフェニルメタンをあげることができる。

本発明で用い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−１
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、前述のビスフェノール類および１．５−デ
カリンジオール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１ヒナトリウム、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−ｔ−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。

ビスフェノール類および１．５−デカリンジオールの配
合割合は任意であるが、通常ビスフェノール類のモル分
率ｎは０．０１から０．９９、好ましくは０．２から０
゜９９である０反応は、通常０〜１５０℃、好ましくは
５〜４０℃の範囲の温度で行われる０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、前述のビス
フェノール類および１，５−デカリンジオールとビスア
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９反応は通常１５０〜３５０℃、好ましくは２
００〜３００℃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０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１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で
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、ｔａ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＃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５００　ｎｍの光透
過率を測定 （２）複屈折　　二日本工学（株）製偏光票微鏡にセナ
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　　　：ＪＩＳ−に−６９１１に従い鉛筆硬
度試験装置にて測定 （５）吸水率　　：　ＡＳＴんＩ−Ｄ−５７０に従い測
定 実施例１ １０００ｍｌのフラスコに４．４’　−（イソプロピリ
デン）ビスフェノール９１．３ｔ　（０，４ｍｏｌ）を
６％濃度の水酸化ナトリウム水溶液５００ｍ１に溶解さ
せた溶液と、塩化メチレン２５０ｍ１を加えた後、撹拌
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０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１．５−デカリンジオール６８．１ｇ　（０
，４ｍｏ　１　）をピリジン５０ｍ１と塩化メチレン５
０ｍ１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０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、５
０００ｍｌ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１６５ｇ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゜３２Ｘ１０’
であった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５１ｃｍ
−”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１Ｈ−および１ｓＣ−Ｎ　Ｍ　Ｒスペク
トルからこの共重合体は、下記の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’−（イソプロピリデ
ン）ビスフェノール９１．３ｇ　（０，４ｍｏｌ）、１
．５−デカリンジオール３４ｇ　（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１０１００Ｏ／分の供
給割合で１時間吹き込み反応させた０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４
０℃にて乾燥しなところ、収量は１２５ｇ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、′
１１１量平均分子量はポリスチレン換算値で１゜１１Ｘ
ＩＯ’であった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５１ｃｍ
−’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１Ｈ−および１３Ｃ−Ｎ　Ｍ　Ｒスペク
トルからこの共重合体は、下記の繰り返し単位を有する
ものと認められた。

この共重合体を実施例１と同様の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。

実施例３ １０００ｍｌのフラスコに４．４’　−＜Ｑ−メチルベ
ンジリデン）ビスフェノール１１６ｇ（０゜４ｍｏ　Ｉ
　）を６％濃度の水酸化ナトリウム水溶液５００ｍ１に
溶解させた溶液と、塩化メチレン２５０ｍ１を加えた後
、撹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１，５−デカリンジオール６８．１ｇ
　（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０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°Ｃにて乾燥したところ
、収量は１８３ｇ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゜１５ｘｌＯ’
であった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５１ｃｍ
−１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１）（−および１１Ｃ−ＮＭＲスペクト
ルからこの共重合体は、下記の繰り返し単位を有するも
のと認められた。

この共重合体を実施例１と同様の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。

実施例４ 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（０゜４ｍｏｌ）、
１．５−デカリンジオール３４ｇ（０，２ｍｏｌ）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１０１００Ｏ／分の供給割
合で１時間吹き込み反応させた０反応終了後、反応生成
物を塩化メチレン１５００ｍｌで希釈した後、ＩＮｊＪ
［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１５５ｇ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゜０２Ｘ１０’
であった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５１ｃｍ
−’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１）（−および１ゝＣ−ＮＭＲスペクト
ルからこの共重合体は、下記の繰り返し単位を有するも
のと認められた。

この共重合体を実施例１と同様の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。

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と同様の
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。

表１

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） （式中、Ｒ＿１およびＲ＿２は水素原子、炭素数１から
   ６のアルキル基およびフェニル基を示し、モル分率ｎお
   よびｍはそれぞれ０．０１から０．９９までの任意の数
   で、かつｎ＋ｍは１である）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。