JPH02103258A

JPH02103258A - 光学材料用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH02103258A
Application number: JP63255914A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Takahashi; 洋介高橋; Kensho Oshima; 憲昭大島; Kenichi Sekimoto; 関本　謙一
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1988-10-13
Publication date: 1990-04-16

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−ディスク等の基医用樹脂に関す
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固
成が用いられる。

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、ガラス基板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
、軽量であり、コス）・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）の
特性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。

このような光学飼料用樹脂として、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
光学的に均質で複層ＪＪｉ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、多湿環境下におい
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＋ｌｊＪ熱性にも問題をＨ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こ優れ、コストも安い
が干渉縞が出やすく複屈折か大きくなる欠点かある。

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、（勺屈折が大きく、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。

またポリカーボネート樹脂に、この樹脂と相殺する複屈
折をもつ樹脂をブレンドして全体の複屈折を低減させる
方法も提唱されており、例えばポリカーボネート／ポリ
スチレン誘導体のブレンドか提案されている。これは、
通常ポリカーボネートとポリスチレンのブレンドは非相
溶系であるが、ポリスチレンのベンゼン環に対して水酸
基を導入することなどによってポリカーボネートとの相
溶かｌｉＪ能となるものなどがあり、この例としてポリ
スチレンにヘキサフルオロアセトンを反応させた誘！ふ
体かポリカーボネートと相溶することが知られている（
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆｏＰｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃ
ｅ：ＰｏｌｙｍｅｒＬｅｔｔｅｒｓ　１Ｅｄｌｔｌｏｎ
、　Ｖｏｌ、１８，２０１−２０９（１９８０））　ｏ
しかし、ビスフェノールＡなどからなるポリカーボネ−
１・に上記のようなポリスチレン誘導体をブレンドして
複屈折を実用レベルまで低減させるためには約５０重量
％配合しなければならず、その結果ブレンド組成物のガ
ラス転移点はビスフェノールＡ系ポリカーボネートに比
べて著しく低下し、耐熱性に劣ると共に対衝撃性などの
機械的強度も低下し、実用に耐えないといった問題点が
指摘される。

以上のように現在に至るまで、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飼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、特定な構造を有するポリカーボネートと、あ
る種のポリスチレン誘導体とをブレンドしたものが耐熱
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たし
本発明に到達した。

すなわち本発明は、構造式（１）、て表される芳香族ポリカーボネートと、構造式（１１）
　、（式中口の（直は０．０１〜０．２であり、ｍ　＋ｎ−
１である）て表されるポリスチレン誘導体との均一なブ
レンド／ミーＬ合物からなる光学材料用樹脂組成物を提
（３１，するものである。構造式（１１）中のｎ及びｍ
はそれぞれの構造単位のモル分率を示す。

本発明における芳香族ポリカーボネートは、１フェニル
−］、］１−ビス４−−ヒドロキシフェニル）エタンと
ホスゲンとの直接反応、あるいはエステル交換反応など
の公知の方法によってによって製造することができる。

また本発明におけるポリスチレン誘導体は、ポリスチレ
ンにヘキサフルオロアセトンをＪｏｕｒｎａ！ｏｆ’　
　Ｐｏｌｙｍｅｒ　　５ｃｉｅｎｃｅ：Ｐｏｌｙｍｅｒ
　　Ｌｅｔｔｅｒｓ　　Ｅｄｉｔｉｏｎ。

Ｖｏｌ、１８，２０１−２０９（１９８０）に記載され
ている方法によって反応させることによって得られる。

上記のような２つの成分をブレンドして光学飼料用樹脂
を構成するのであるが、このブレンドに用いる芳香族ポ
リカーボネートの分子量は、数平均分子量で約ｔｏ、ｏ
ｏｏないし約１５０，０００程度、好ましくは１０，０
００ないし　１００，０００である。数平均分子量がこ
の範囲未満のものはそれを目的とする基板に成形したと
きの強度に問題があり、実質的に不適当である。また、
数平均分子量がこの範囲を越えるものは、それを成形す
る際の流動性が低下し、生産効率が低下するとともにそ
の光学的物性値も低下してしまう。

また上記ポリスチレン誘導体の分子量は数平均分子量に
して約ｔｏ、０００ないし約５００，０００　、好まし
くは１０．０００ないしａｏｏ、ｏｏｏである。数平均
分子量かこの範囲未満のものは、ブレンドしてもその光
学的効果に乏しく適当でなく、また機械的強度にも問題
がある。また数平均分子量がこの範囲を越えるものは上
記芳香族ポリカーボネートとの相溶性かとしく低下して
しまうために適当でない。

本発明の光学材料用樹脂組成物は上記のそれぞれの分子
量を持った２成分をブレンドして構成されるか、そのブ
レンド率は芳香族ポリカーボネートとポリスチレン誘導
体の重量比で、９５；５〜３０　：　７０、好ましくは
９０：１０〜５０　：　５０の範囲が適当である。ポリ
スチレン誘導体のブレンド率かこの範囲未満では上記芳
香族ボリカーボ＊−１−の複屈折を実用レベルにまで低
減させる光学効果を必ずしも十分に発揮できず、またこ
の範囲を越えたブレンド率では耐熱性、衝撃強度などの
低下により必すしも十分な効果を発揮できない。

上記２成分のブレンド方法としては、押出し機、ニーダ
−などによる溶融混練方法、あるいは上記２成分をたと
えば塩化メチレンなどの共通の良溶媒に溶解させた状態
で混合する溶液ブレンド方法などがあるが、これは特に
限定されるものではなく、通常用いられるポリマーブレ
ンド方法ならどの様な方法を用いてもよい。以上のよう
にしてブレンドされた光学材料用樹脂組成物は、ポリカ
ーボネートの成分を１−フェニル−１，１−ビス（４′
−ヒドロキシフェニル）エタンから構成した芳香族ポリ
カーボネートとしたために、２，２−ビス（４′−ヒド
ロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）を用い
た場合に比べて耐熱性に優れている。しかも１−フェニ
ル−１，１−ビス（４′−ヒドロキシフェニル）エタン
から構成した芳香族ポリカーボネートはビスフェノール
Ａを用いたポリカーボネートの固有複屈折値が小さいた
め、ポリスチレン誘導体のブレンド率が少なくなり、し
かもポリスチレン誘導体との相溶性もより高くなってい
るために均一にブレンドすることか極めて容品となって
いる。

本発明の樹脂組成物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か最も
好ましい。

射出成形においては、前記ブレンド体をそのまま成形し
ても良いが、必要に応じ、該ブレンド体に各種の成分、
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。

［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１ｌｌ１１定した。

（１）光透過率　：分光光度計にて５００ｎｍの光透過
率をｆｌｌｌ＋定（２）ｌＵＩｉｌ折　　：日本工学（株）製部光顕微鏡
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（芳呑族ポリカーボネートの調製・成分（Ｉ））１００
０、ｄのフラスコに１−フェニル−１゜１−ビス（４′
−ヒドロキシフェニル）エタン１１６ｇ　（０，４＋ｎ
ｏ　ｌ）および分子間調節剤としてｐ−ターシャリブチ
ルフェノール２．０ｇを塩化メチレン５００−およびピ
リジン２００蔵に溶解させた溶液を加えた後、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１５００ａｆ！で希釈した後、Ｉ
Ｎ塩酸と水で洗浄し、５０００戴のメタノール中に（党
人して重合体を回収した。

１１）られた重合体についてＧ　ｌ）　Ｃ測定を行った
ところ、数ゞ１乙均分子量はポリスチレン換算値で２．
０Ｘ１０’であった。

ＩＲ，’Ｈ−および１３Ｃ−ＮＭＲスペクＩ・ルからこ
の重合体は、下記の繰り返し単位を釘するものと認めら
れた。

の水中に投入し、ａ約物を回収した。（＋’ｔられた反
応物の　１）ｌ−および１３Ｃ−Ｎ　Ｍ　Ｒスペクトル
の測定により、このポリスチレン誘導体は下記の構造と
認められ、その反応率は５％であった。

（ポリスチレン誘導体の調製・成分（ロ））１０００ｍ
ｉのフラスコにアルゴンガスを導入し系中をアルゴン雰
囲気とした後、ポリスチレン（デンカスチロール　ＣＰ
−１）６２．４ｇおよび反応触媒として塩化アルミニウ
ム２４　ｇを二硫化炭素８００　ｒｒｄｔに溶解させた
後、フラスコを氷水中に浸しフラスコ内を３°Ｃ〜５℃
に冷却する。

さらに該フラスコ上部にガストラップ用のデユワ−冷却
器を取り付け、反応装置を１１″１Ｓ成した。

該フラスコ内を１資拌しつつヘキサフルオロアセトン（
３水和物）１６藏を１００℃硫酸２８０　ｍｌ中に、連
続的に３０分間にわたり滴下して、発生したヘキサフル
オロアセトンガスを導入する。導入終了後も該フラスコ
の攪拌を３時間行なった。

反応終了後、該フラスコの内容物を約３０００　ｍｌ（
実施例１）成分（Ｉ）と成分（ＩＩ）を７５＋２５（重量圧）の割
合で全ｍ　１００　ｇとなるように配合し、押出し機を
用いて押出しペレットを作成した。このペレットをシリ
ンダー温度２８０℃、金型温度１００℃の条件下で厚さ
１．２ｍｍ、直径１２０ｍ　Ｉｌｌの円盤に射出成形し
た。得られた射出成形板の光透過率、１夏屈折および熱
変形温度の結果を表１に示す。

（比較例１）成分（１）の重合体のみを用いて、押出し機によりペレ
ットを作成し、実施例１と同様にして射出成形した。１
′１られた射出成形板の光透過率、複屈折および熱変形
温度の結果を表１に示す。

（比較例２）成分（１）の重合体と成分（ＩＩ）を作成する際に用い
た、ヘキサフルオロアセトンを反応させていないポリス
チレンを７５＋２５（重量比）の割合で全量１００　ｇ
となるように配合し、押出し機を用いて押出しベレット
を作成し、実施例１と同様にして射出成形したところ、
得られた射出成形１１ｊは不透明であり、Ｌ１的とした
光学基医用祠料には不適当であることかわかった。

表１［発明の効果］このようにして得られた本発明の芳香族ポリカポネート
とへキサフルオロアセトンを反応させたポリスチレン誘
導体とのブレンド組成物は、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が小さ
く、光学飼料用樹脂として、例えばデジタルオーディオ
ディスクや光メモリ−ディスク用基板材料として極めて
優れたものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）構造式（Ｉ）、 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される芳香族ポリカーボネートと、構造式（II）、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中ｎの値は０．０１〜０．２であり、ｍ＋ｎ＝１である）で表されるポリスチレン誘導体との
均一なブレンド混合物からなる光学材料用樹脂組成物。
（２）構造式（Ｉ）の芳香族ポリカーボネートと構造式
（II）のポリスチレン誘導体とのブレンド率が９０：１
０〜５０：５０（重量比）の範囲である請求項第（１）
項記載の光学材料用樹脂組成物。