JPH02105852A - 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−ディスク等の基板用樹脂に関す
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先ディスク、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累月
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
工が容品であり、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）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〜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
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。 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が提案されている。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
溶が可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導体がポ
リカーボネートと相溶することが知られている（Ｊｏｕ
ｒｎａｌ　ｏｒ　Ｐｏｆｙｍｅｒ　５ｃ１ｅｎｃｅ：Ｐ
ｏｌｙｍｅｒＬｅｔｔａｒｓ　Ｅｄｉｔｉｏｎ、　Ｖｏ
ｌ、１８．２０１−２０９（１９８０））　ｏ　Ｌ、。 かし、ビスフェノールＡなどからなるポリカーボネート
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重冊％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、鋭意検討を行なった。　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だし本発明に到達し
た。 すなわち本発明は、構造式（１）、 （式中Ｒ８およびＲ２はそれぞれ水素原子、炭素数１〜
６のアルキル話又はフェニル基を表わし、ｐ及びｑはそ
れぞれ０．０１ないしＯｏ　９９の任意の数であり、か
つｐ十ｑ＝１である）で表される芳香族ポリカーボネー
ト共重合体と、構造式（式中口の値は０．０１ないし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
樹脂組成物を提供するものである。構造式（１１）中の
ｐｓｑｓｎ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共重合体は、ビ
スフェノール類およびジシクロペンタジェン２水和物と
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
。 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′ヒドロキシフエニル）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。 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Ｊｏｕｒｎａｌｏｒ　Ｐ
ｏｌｙｍｅｒ　５ｃｌｅｎｃｅ：Ｐｏ１ｙａ＋ｅｒ　Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ　Ｅ１目ｏｎ。 Ｖｏｌ、１８．２Ｑｌ−２０９（１９８Ｇ）４：記載さ
レテイル方法ニヨ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材料用樹脂
を構成するのであるが、このブレンドに用いる芳香族ポ
リカーボネート共重合体の分子量は、数平均分子量で約
ｔｏ、ｏｏｏないし約１５０．０００程度、好ましくは
ｔｏ、ｏｏｏ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、ｏｏｏないし約５θｏ、ｏｏｏ　、好まし
くは１０．０００ないし３００．０００である。数平均
分子量が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共重合体との相溶性が著しく
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が、そのブ
レンド率は芳香族ポリカーボネート共重合体とポリスチ
レン誘導体のｍＭｉ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がこの範囲未満では
上記芳香族ポリカーボネート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
どの低下により必ず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、芳香族
ポリカーボネート共重合体の成分として耐熱性の高いジ
シクロペンタジェン２水和物とビスフェノール類との共
重合体としたために、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。 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。 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、
例えば管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
より測定した。 （１）光透過率　：分光光度計にて５００ｎｍの光透過
率を１ｌｌｌｌ定 （２）複屈折　　二日本工学（株）製部光顕微鏡にセナ
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 （ポリカーボネートの調製・成分（１））１０００ｄの
フラスコに４．４”−（インプロピリデン）ビスフェノ
ール９１．３ｇ　（０，４ｍｏ　ｌ）を６％濃度の水酸
化ナトリウム水溶液５００ｒＩｄｌに溶解させた溶液と
、塩化メチレン２５０ｄを加えた後、攪拌しながらホス
ゲンガスを１０００ｄ／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
ジシクロペンタジェン２水和物の異性体混合物６７．２
ｇ　（０，４ｍｏ　１）ををピリジン５０ｍ１と塩化メ
チレン５０ｍｊの混合溶媒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、塩化メチレン１
５００ｄで希釈した後、ＩＮ塩酸と水で洗浄し、５００
０−のメタノール中に投入して重合体を回収した。 得られた重合体についてＧ　Ｐ　ＣＤＩ定を行ったとこ
ろ、数平均分子量はポリスチレン換算値で５゜７５Ｘ１
０’であった。 ＩＲ，’Ｈ−および目Ｃ−ＮＭＲスペクトルからこの重
合体は、下記の構造を持つものと認められた。 （ポリスチレン誘導体の調製・成分（■））１０００ｄ
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　ＧＰ−
１）６２．４ｇおよび反応触媒として塩化アルミニウム
２４ｇを二硫化炭素８００ｍ１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℃〜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、反応装置を措成した。 該フラスコ内を攪拌しつつヘキサフルオロアセトン（３
水和物）１６ｄを１００℃硫酸２８０−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３０００ｄの水中
に投入し、目的物を回収した。得られた反応物の　’Ｈ
−および目Ｃ−ＮＭＲ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。 （実施例１） 成分（１）と成分（ＩＩ）を７５：２５（ｆｆｌ量比）
の割合で全ｍ１００ｇ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３００℃、金型温度１００℃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。得
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（ｆｆｆｍ比）の割合で全ｆｆ１１
００ｇ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、実施例１と同様にして射出成形したと
ころ、得られた射出成形板は不透明であり、目的とした
光学基板用材料には不適当であることがわかった。 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ーボネー
ト共重合体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、光学材料用樹脂として、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 (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）構造式（Ｉ）、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒ＿１およびＲ＿２はそれぞれ水素原子、炭素数
   １〜６のアルキル基又はフェニル基を表わし、ｐ及びｑ
   はそれぞれ０．０１ないし０．９９の任意の数であり、
   かつｐ＋ｑ＝１である）で表される芳香族ポリカーボネ
   ート共重合体と、構造式（II）、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中ｎの値は０．０１ないし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. （２）構造式（Ｉ）の芳香族ポリカーボネート共重合体
   と構造式（II）のポリスチレン誘導体とのブレンド率が
   ９０：１０〜５０：５０（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。