JPH01223120A - 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−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、ｉ！を湿性、ａｌ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、Ａは 、モル分率ｎおよびｍはそれぞれ０．０１から０゜９９
までの任意の数であり、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水和物あるいは１．５−デカリ
ンジオールとエチレングリコールとを炭酸エステル形成
性化合物と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一興性体
の混合物をそ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、ジーｐ−）
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
。

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水和物あるいは１．５−デカリ
ンジオールとエチレングリコールの配合割合は任意であ
るが、ジシクロペンタジェン２水和物あるいは１，５−
デカリンジオールから誘導される前記一般式（１）中の
ｎの値は０゜５以上が好ましい、この値より小さいと耐
熱性が著しく低下するため実用に耐えない。

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
いはジ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水和物あるいは１．５−デカリンジオールとエチレン
グリコールと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。

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、ジシクロペ
ンタジェン２水和物あるいは１，５−デカリンジオール
とエチレングリコールおよび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。

［発明の効果コ 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　二分光光度計にて５００ｎｍの光透過
率を測定 （２）複屈折　　二日本工学（株）裂傷光顕微鏡にセナ
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　　　：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）、エチ
レングリコール２．５ｇ　（０，０４ｎｏ　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に混合し室温で撹拌
した。ついでホスゲンガスをｌｏｏｏｍｌ／分の供給割
合で１時間吹き込み反応させた１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＠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６９ｇ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１．２２Ｘ１０’であった
。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５０ｃｍ
″″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ＩＨ−およびｌ”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’Ｃ１金型温度１
２０℃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１．５−デカリンジオール６
８ｇ（０，４ｍｏｌ）、ｚチレングリコール２．５ｇ　
（０，０４ｎｏ　ｌ　）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５
００ｍ１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１５００
ｍｌで希釈した後、ＩＮ塩酸と水で洗浄し、５０００ｍ
１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６５ｇ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゜１３Ｘ１０’
であった。

この共重合体の赤外吸収スペクトルから、１６５０ｃｍ
−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１Ｈ−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、Ａは ▲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
   までの任意の数であり、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カーボネート共重合体から
   なる光学材料用樹脂組成物。