JPH02105853A - 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か知られている（Ｊｏｕ
ｒｎａｌ　ｏｒＰｏｌｙｓｅｒ　５ｅＩｅｎｃｅ：Ｐｏ
ｌｙｍｅｒｌ、ｃｔＬｃｒｓ　ｌシ旧Ｗｏｎ、　Ｖｏｌ
、１８．２０１−２０９（１９８Ｇ）　）　、　　しか
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ｐ及びｑはそれぞれ０．０１ないし０６９９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（１１）、 （式中ｎの値は０．０１ないし０．２であり、１１　＋
　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（ＩＩ）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、４
．４”−（α−メチルベンジリデン）ビスフェノールお
よび水素化ビスフェノールＡ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Ｊｏｕｒｎａｌｏｒ　　
Ｐｏ１ｙｓｃｒ　　５ｃｉｅｎｃｅ：Ｐｏｌｙｍｅｒ　
　Ｌｅｔｔａｒｓ　　ＥｄｌＬｊｏｎ。

Ｖｏｌ、ＩＬ２０１−２０９（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材ｔ１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、数で均分子息で
約１０．０００ないし約１５０．０００程度、好ましく
はｔｏ、ｏｏｏないし　１００，０００である。数１シ
均分子量がこの範囲未満のものはそれを目的とするＵｔ
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１０．０００ないし約５００．０００　、好まし
くはｌＯ，０ｔｌＯないしａｏｏ、ｏｏｏ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ｆｆ１ｆｎ比で、９５：５〜３０　：　７
０、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４
．４″−（α−メチルベンジリデン）ビスフェノールお
よび水素化ビスフェノールＡ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ｎＪ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３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ａ？Ｊ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）ｙＸＬ屈折　　：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ａｌｌ＋定 （ポリカーボネートの調製・成分（Ｉ））１０００ｄの
フラスコに４．４−−　（α−メチルベンジリデン）ビ
スフェノール１１６ｇ（０，４ｍｏ　ｌ）を６％濃度の
水酸化ナトリウム水溶液５００Ｉ！ｄｌ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１ｏｏｏｄ／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
がら水素化ビスフェノールＡ９６ｇ（０，４ｍｏ　りを
をピリジン５０ｄ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１５００ｄで希釈した後、Ｉ
Ｎ塩酸と水で洗浄し、５０００ｄのメタノール中に投入
して重合体を回収した。

得られた重合体を真空下４０℃にて乾燥したところ、収
量は２１５ｇであった。

得られた重合体についてＧ　Ｐ　Ｃｉｌ？ｊ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４．５Ｘ
１０’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、下記の繰り返し単位を有するものと認められ、
２とｑのモル分率は、それぞれｐ−０，５８、ｑ−０，
４２であった。

化炭素８００ｍｊ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、反応装置を構成した。

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２８Ｏｄ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、目的物を日収した。得られた反応物の　−Ｈ
−および＋３Ｃ−ＮＭＲスペクトルの８１１１定により
、このポリスチレン誘導体は下記の措造と認められ、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（■））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　にＰ−
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（実施例１） 成分（１）と成分（ＩＩ）を７５：２５（重量比）の割
合で全量１００ｇ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）の正合体のみを用いて、押出し機によりベレ
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（重量比）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容族ポリカーボネー
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、光学祠料用樹脂として、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。