JPH02120356A

JPH02120356A - 光学材料用樹脂組成物

Info

Publication number: JPH02120356A
Application number: JP63270940A
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: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 1990-05-08

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２！仮は、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（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ＡＣ２，２−ビス（４′−ヒドロ
キシフエニル）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。しかし、
ビスフェノールＡなとからなるポリカーボネートにポリ
カーボネートと相溶可能であるポリスチレン誘導体（例
えばヘキサフルオロアセトンを反応させたポリスチレン
（ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｒ　　Ｐｏｌｙｍｅｒ　　５ｃ
ｉｅｎｃｅ：　　Ｐｏｌｙｍｅｒ　　Ｌｅｔｔｅｒｓｌ
Ｅｄｉｔｉｏｎ、　Ｖｏｌ、　１８．２０１−２０９（
１９８０））をブレンドして’４Ｍ　１ｆｉｉ折を実用
レベルまで低減させるためには約５０　ｉＪｌ！Ｑ　９
６配合しなければならず、その結果ブレンド組成物の熱
変形温度はビスフェノール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耐衝撃性などの機
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
（１−１造を有するポリカーボネートと、ある種のポリ
スチレン系共重合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
であり複屈折が小さいといった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Ｒ５およびＲ２は水素原子、炭素数１ないし６の
アルキル基又はフェニル基を表わし、ｍ及びｎはそれぞ
れ０，０１ないし０．９９の範囲内にあってｍ＋ｎ−１
となる任意の数である）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）（式中ｏ、ｐ及びｑはそれぞれこの順序で０．０１ない
し０．９５．０．０１ないし０．５及び０．０１ないし
０．５の範囲内にあってｏ＋ｐ＋ｑ−１となる任意の数
を表す）で表されるポリスチレン系共重合体との光学的
に均一なブレンド混合物より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（１）及び（１１）中のｍおよびｎならびにＯｓ
　ｐおよびｑはそれぞれの構成単位のモル分率を表す。

本発明における芳香族ポリカーボネート共重合体は芳香
族二価フェノール系化合物およびネオペンチルグリコー
ル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。

本発明で用いる芳香族二価フェノール系化合物としては
、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゛−ヒドロキシフエニル）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゛−ヒドロキシフェニル）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（４−一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）ンクロヘキサン、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系共重合体は、スチレ
ンとｐ−（ヘキサフルオロ−２−ヒドロキシルプロピル
）スチレンと無水マレイン酸とをラジカル共重合させる
ことによって得られる。

該スチレン系共重合体の共重合比は、これを構成するモ
ノマーの′モル比として、０＋ｐ＋ｑ−１のときｐの値
は０．０１〜０，５、好ましくは０．０１〜０．２であ
り、ｑの値は０，０１〜０．５、好ましくは０．０１〜
０．３であることが、その光学的効果から望ましい。

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＼ＩＬ均分子量
にしてｔｏ、ｏｏｏ〜１５０，０００　、好ましくは１
０，０００〜１００．０００のものがよい。数平均分子
量が１０，０００以下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１５０．０００以上のものは
、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系共重合体の分子量は数平均分子
量にしてｔｏ、ｏｏｏ〜５００゜０００、好ましくは１
０．０００〜３００．０００のものが用いられる。数平
均分子量がｔｏ、ｏｏｏ以下のものは、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５００．０００以上
の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。

上記のそれぞれの分子量を持った２成分をブレシトして
光学材料用樹脂を構成するのであるが、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系共
重合体の重量比で、９５：５〜−４０　：　７０、好ま
しくは９０：１０〜４０：６（−）の範囲が適当である
。ポリスチレン系共重合体のブレンド率が５重量％未満
では上記芳香族ポリカーボネート共重合体の複屈折を実
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、７０重１ｍ　９（Ｋを越えたブレンド率では
耐熱性、ｍｉ　’！２強度などの低下により必ずしも十
分な効果を定ｖ・ｌシできない。

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、通常用いらねるポリマーブレン
ド方法ならどの杵な方法を用いてｔ、−９よい。

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１気から１、ｊｌ′ｌｉ
ｊ戊！［三か最も好ましい。

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
より測定した。

（１）光透過率　量分光光度計にて５０００ｍの光透過
率を測定（２）複屈折　　二日本工学（株）製偏光顕微鏡にセナ
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ｉｌＤ＋定（３）熱変形温度：ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８に従い熱変形
試験装置にて測定（実飄＋；１１１　）芳、９族ポリカーボネートの調製（成分１−１）：１　
＋−：＋　＋）Ｏｍｉのフラスコに２，２−ビス（４ヒ
ドロキノフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）９０
．８ｇ　（０，４ｍｏ　ｌ）　、ネオペンチルグリコー
ル１０．４ｇ　（０，１ｍｏｌ）および分１”　ｕｌ　
、Ｘ’ｌ１節剤としてｐ−ターシャリーブチルフエノル
２．Ｏｇを塩化メチレン５００成およびピリンン″２０
０　ｍｌ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１０００ｄ／分の供給割合で１５分間吹き
込み、室１話で１時間反応させた。

反応路ｒ後、反応生成物を塩化メチレン１５００ｍｊ２
で石状した後、ＩＮ塩酸と水で洗浄し、５０００　ｍｌ
のメタノール中に投入して重合体を回収した。

１１；られた重合体についてＧ　Ｐ　Ｃａｔｌ定を行な
ったところ、数平均分子量はポリスチレン換算値で’３
．５Ｘ１０’であった。’　ｌ（−Ｎ　Ｍ　Ｒおよび”
（、−ＮＭＲスペクトルから、この重合体は下記の繰り
返しｔ、ｌＩ％造を有するものと認められ、ｍとｎのモ
ル分率はそれぞれ、ｍ−０，８５、ｎ−０，１５であっ
た。

ポリスチレン系共重合体の合成（成分■）＝１０００ｍ
ｊ！のフラスコ内にスチレン、ｐ−（ヘキサフルオロ−
２−ヒドロキシルプロピル）スチレンおよび無水マレイ
ン酸をそれぞれ８５ｇ、２０ｇ、２０ｇを入れ、ラジカ
ル開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを０．１６
４ｇｔ加し、フラスコ内でベンゼン５００ｄに溶解させ
た。

フラスコ中をアルゴンガスで置換した後、液体窒素によ
って冷凍した後、真空ポンプで脱気し再び系内にアルゴ
ンガスを満たした後、７５℃のオイルバスによって加温
し、攪拌しつつ８時間ラジカル共重合を行なった。

反応終了後、該フラスコの内容物を約５０００−のメタ
ノール中に投入し、正合体を回収した。

得られた重合体は　’Ｈ−ＮＭＲ，１３Ｃ−ＮＭＲスペ
クトルの測定により下記の構造と認められた。

また高速液体クロマトグラムの測定より、１りられた重
合体の数平均分子ｆｉｌ（ポリスチレン換算値）は、１
０．０８Ｘ１０’であった。

（成分ｌ−１）と（成分■）を６０：４０（重量比）の
割合で全ｇ１１００　ｇとなるように配合し、押出し磯
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；Ｈ度２８０℃、金型温度９５℃の条件下で厚
さ１．２ｍｍ、直径１２０ｍ　ｌＩ＋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。

（実施例２）芳香族ポリカーボネートの調製（成分ｌ−２）１０００
ｄのフラスコに１−フェニル−１，１−ビス（４−一ヒ
ドロキシフェニル）エタン１１６．１ｇ　（０，４ｍｏ
　１）　、ネオペンチルグリコール４１．７ｇ　（０，
４ｍｏ　１）および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を塩化メチレン５００ｄお
よびピリジン２００ｍｊ！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１０００ｄ／分の供給割
合で１５分間吹き込み、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１５００戴で希
釈した後、ＩＮ塩酸と水で洗浄し、５０００ｒｄ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　ＣＤｌ定を行なったと
ころ、数平均分子量はポリスチレン換算値で３．４　Ｘ
　１０’であった。’Ｈ−ＮＭＲおよびＩ３Ｃ−ＮＭＲ
スペクトルから、この重合体は下記の繰り返し構造を有
するものと認められ、ｍとｎのモル分率はそれぞれ、ｍ
−０，６１、ロー０．３９であった。

（成分ｌ−２）と実施例１て合成した（成分ｎ）を６０
：４０（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°Ｃ１金型温度１０
０°Ｃの条件下で厚さ１、’：ｍｍ、直径１２０ｍｍの
円盤に射出成形した。ｉす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）実施例１で合成した成分（１−１）の重合体のみを用い
て、押出′し機によりペレ・ントを作成し、実施例１と
同様にして射出成形した。得られた射出成形ｔｌｊ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）実施例２で合成しｔ：成分Ｃｌ−２）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２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３）成分（１−１）の重合体とスチレン−無水マレイン酸共
重合体（数平均分子量１８Ｘ１０’、無水マレイン酸含
量１５％）を６０：４０（重量比）の割合で全ｍ１００
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、実施例１と同様にして射出成形した。得ら
れた射出成形板を偏光板を通して観察したところ、射出
板全体にわたって干渉縞が観察された。また、この射出
板を電子顕微鏡により観察したところ、１〜２０μｎ１
程度の相分離ドメイン構造を有していた。これは光学用
途、特に光磁気ディスクなどで用いられるレーザー波長
より大きく、光学的に均質なブレンド体ではなく、目的
とした光学ハ仮用材料には不適当であることがわかった
。

（比較例４）成分（１−２）の重合体とスチレン−無水マレイン酸共
重合体（数平均分子ｕ１８Ｘ１０’、無水マレイン酸含
量１５％）を６０：４０（重量比）の割合で全ｍ　１０
０　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、実施例２と同様にして射出成形した。

得られた射出成形板を（１−１光阪を通して観察したと
ころ、射出板全体にわたって干渉縞が観察された。また
、この射出板を電子顕微鏡により観察したところ、ラメ
ラ状ドメイン（１１４造が観察され、そのサイズは最大
５０μ口１におよんでいた。これは光学用途、特に光磁
気ディスクなどで用いられるレーザー波長より大きく、
光学的に均質なブレンド体ではなく、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
ト共重合体とポリスチレン系共重合体とのブレンド組成
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。

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▼（Ｉ）（式中Ｒ＿１およびＲ＿２は水素原子、炭素数１ないし
６のアルキル基又はフェニル基を表わし、ｍ及びｎはそ
れぞれ０．０１ないし０．９９の範囲内にあってｍ＋ｎ
＝１となる任意の数である）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▼（II）（式中ｏ、ｐ及びｑはそれぞれこの順序で０．０１ないし０．９５、０．０１ないし０．５及び０．０１ないし０．５の範囲内にあってｏ＋
ｐ＋ｑ＝１となる任意の数を表す）で表されるポリスチ
レン系共重合体との光学的に均一なブレンド混合物より
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共重合体
と構造式（II）のポリスチレン系共重合体とのブレンド
率が９５：５〜３０：７０（重量比）の範囲内にある請
求項第１項記載の光学材料用樹脂組成物。