JPH01223119A - 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ｉ；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、従来がらアクリル樹
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
、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課題］ 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。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は耐熱性、耐湿性、機械的強度に優れでいる
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、Ａは 又は 、モル分率ｎおよびｍはそれぞれ０．０１から０゜９９
、ｔ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。

ジシクロペンタジェン２水和物および下記に示すジオー
ル化合物である１、４−シクロヘキサンジメタツール（
ａ）、４．８−ビス（しドロキシメチル）トリシクロ［
５，２，１，Ｏ’・６］デカン（ｂ）、水素化ビスフェ
ノールＡ（ｃ）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。

（ｂ） 本発明で用いるジシクロペンタジェン２水和物は、ジシ
クロペンタジェンの水和反応によって得られる異性体の
混合物のまま用いても良いし、それぞれの異性体を単離
して用いても良い。

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−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、例えばジオール類とホスゲンとの直接反応、ある
いはりオール類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、ジシクロペンタ
ジェン２水和物と前述のジオール類をホスゲンと反応さ
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−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ＮＷｍ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。

本発明で得られるポリカーボネート共重合体において、
ジシクロペンタジェン２水粕物とりオール類の配合割合
は任意であるが、ジシクロペンタジェン２水和物から誘
導される前記一般式（１）中のｎの値は０．３以上が好
ましい、ｎの値がこれより小さいと耐熱性が著しく低下
するため実用に耐えない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〜１
０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、ジシクロペ
ンタジェン２水和物および前述のジオール類とビスアリ
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０反応は通常１５０〜３５０℃、好ましくは２０
０〜３００℃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０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ｔ１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−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　二分光光度計にて５００ｎｍの光透過
率を測定 （２）複屈折　　二日本工字（株）装備光顕微鏡にセナ
ルモンコンベンセータ 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　　：ＡＳＴＭ−Ｄ−５７０に従い測定 実施例１ １０００ｍｌのフラスコにジシクロペンタジェン２水和
物の異性体混合物６７．２ｇ　（０，４ｍｏ１）、１．
４シクロヘキサンジメタツール５７゜７ｇ　（０，４ｍ
ｏ　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１０１００
Ｏ／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４０℃にて乾燥したところ、収量は１３４ｇ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１．３１
Ｘ１０’であった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５０ｃｍ
−’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”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のフラスコにジシクロペンタジェン２水和
物の異性体混合物６７．２ｇ　（０，４ｍｏ　ｌ　）　
、４　＊　８−ビス（しドロキシメチル）トリシクロ［
５，２，１，Ｏ’・６デカン７８．５ｇ（０，４ｍｏｌ
）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、Ｉ
Ｎ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１５８ｇ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゜４２Ｘ１０’
であった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５０ｃｍ
−”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ｔｎｃ　−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！！１に示す。

実施例３ １０００ｍｌのフラスコにジシクロペンタジェン２水和
物の異性体混合物６７．２ｇ　（０，４ｍｏ１）、水素
化ビスフェノールＡ９６ｇ　（０，４ｍｏｌ）およびｐ
−ターシャリブチルフェノール２．０ｇをピリジン５０
ｍ１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４０℃にて
乾燥したところ、収量は１８６ｇ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゜４６Ｘ１０’
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ＩＨ−および”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ＪＩｉ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、Ａは ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
   表等があります▼、 又は ▲数式、化学式、表等があります▼、 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。