JPH02212550A - 光学用成形材料 - 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、芳香族ポリカーボネート樹脂に特定のリン酸
エステル及び脂肪酸エステルとを配合してなる光学用成
形材料に関するものである。

詳しくは、本発明は、反ｂ−＋成形歪みが少なく金型の
転写性の良い製品が得られ、しかも、記録膜の劣化が生
じにくく長期間の使用に耐え、良好な光学特性を持つ光
学用成形材料に関するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

芳香族ポリカーボネート樹脂は、透明で強靭であυ耐熱
性にも優れているところから、レンズ、プリズムなどの
光学部品や、光ディスク、コンパクトディスク、光メモ
リーなどの光学情報用基盤等の成形材料として広く利用
されつつある。

芳香族ポリカーボネート樹脂を光学用途に使用する場合
、製品となって樹脂中の応力歪が充分に小さいことが必
須であシ、そのためには非常に流動性の高いポリカーボ
ネート樹脂の使用が望まれる。また、複屈折を極小にす
るために高温で溶融加工されるので、熱安定性の高いこ
とが要求される。更に、型から離れる際に、変形や成形
歪みが生じないように、金型からの円滑な離型性が要求
される。また、光学用途においては、ポリカーボネート
樹脂表層に記録膜、もしくは反射膜、もしくは反射膜と
して金属皮膜を形成することが常用されるが、こうした
金属皮膜に対する悪影響を少なくすることも、製品の長
期信頼性を保証する上で極めて重要である。

かかる要求に対し、亜リン酸エステルを含有する平均分
子量が／２０００〜／♂０００のポリカーボネート樹脂
を成形する方法（特開昭ｓｒ−／２６／／り号公報）や
平均分子量が１ｒｏｏ。

〜１ｒｏｏｏ　　のポリカーボネート樹脂を成形する方
法（特開昭ｊ♂−１ｒｏよ！３号公報）などが知られて
いるが、これらの方法においては、金型からの離型が不
十分であシ、製品が型から離れる際に、応力歪みが生じ
；ｌ）、情報記録面の変形が生じたりすることがらシ、
工業的な天童生産に耐えるものではない。また、還元性
のある三価の亜リン酸エステルは、ポリカーボネート樹
脂の熱安定剤として従来よシ広く利用されているものの
、高温高湿雰囲気において加水分解し易いのでリン酸が
発生して金属皮膜の劣化を生じさせ易く、シかも、通常
のポリカーボネート樹脂の溶融加工温度である２１０〜
３．２０℃の範囲を超えると、ガスが発生して、製品の
表面にシルバーストリークを生じ易いという欠点を有す
る。このため、亜リン酸エステルの配合量をｏ、ｏｏ、
２ｚ重量係以下に抑えて配合する方法（特開昭４／−，
２，ｒりｊ！ｊ号公報）も提案されているが、この場合
は溶融加工時の熱安定性の改良効果が不十分である。ま
た、亜リン酸エステルに加えて、リン酸トリメチル及び
／又はリン酸トリエチルと、−価脂肪酸と多価アルコー
ルからなるエステル及び／又は部分エステルを配合する
例（特開昭Ｊ／−２１７９３−μ号公報）はあるが、こ
の場合、リン酸エステルの沸点が２００℃前後と、ポリ
カーボネート樹脂の加工温度に比べて著しく低く、熱安
定剤自身がガスとなって製品の外観不良を招き易く、ま
た毒性が強い九めに工業的使用に強い規制を受ける上、
亜リン酸エステルと併用しているために亜リン酸エステ
ル使用時の欠点を解消するには至らない。

一方、ポリカーボネート樹脂に飽和−価脂肪酸と多価ア
ルコールのエステルを配合して離型性を改良する例（特
公昭≠７−≠１０タコ号公報）や、微量の塩素化合物を
含むポリカーボネート樹脂に飽和−価脂肪酸と多価アル
コールの部分エステルを配合する例などが知られている
が、これらは通常のポリカーボネート樹脂の溶融加工温
度である、たかだか３コＱ℃までの成形温度に関するも
のであって、それらの提案では充分に光学特性を満足す
る製品を得ることは出来ない。しかも、金型の転写性や
、金属皮膜への影響については、何ら教えるところがな
い。

したがって、光学特性に優れ、成形品の反シや複屈折が
少なく、金型の転写性も良好で、離型性も良く、シかも
、金属皮膜への悪影響の少ない光学用材料は得られてい
ないのが実情であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点に鑑み鋭意検討の結果、特定
の分子量のアルキル基を有するリン酸エステルは還元性
を有しないにもかかわらず、驚くべきことに芳香族ポリ
カーボネート樹脂の溶融時の熱安定性を改良し、しかも
ガスの発生や金属皮膜への悪影響を少なくすることがで
きることを見出し、かつまた、飽和−価脂肪酸のフルエ
ステル及び／又は部分エステルを同時に配合すると、更
に熱安定性が改良され、金型からの離型性も向上して、
しかも複屈折の小さく転写性も良好な成形品が得られる
ことを見出し、本発明に達したものである。

すなわち、本発明は、流動性に優れて複屈折の低減が可
能であシ、シかも溶融加工時の熱安定性に優れ、ガス発
生が少なく金型の転写性が良好で、なおかつ金属皮膜へ
の悪影響の少ない光学用ポリカーボネート樹脂組成物を
提供するものであシ、その骨子は、分子量が　／２θＯ
θ〜１ｒｏｏｏの芳香族ポリカーボネート樹脂１００重
量部に対し、 （ト）次の一般式で表されるリン酸エステルをｏ、ｏ　
ｏ　ｚ〜０．１重量部、 及び、 ｆＥ９　　炭素数／ｊ〜λμの７価飽和脂肪酸と多価ア
ルコールとの部分エステル及び／又はエステルを０．０
７〜０．１重量部、 配合してなる光学用成形材料である。

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明において使用される分子量がｔ、２ｏｏ。

〜１ｒｏｏｏの芳香族ポリカーボネート樹脂とハ、種々
のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応さ
せるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物
とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応
させるエステル交換法によって得られる共重合体であシ
、平均分子量は、ポリカーボネート樹脂のｔ、ｏ　ｙＺ
Ｊの塩化メチレン溶液を用い２０℃にて測定したηｓｐ
　　から、式 ％式％） 式中、Ｃはポリカーボネート樹脂濃 度（２７））、〔η〕は極限粘度 に′は定数で０．２　ｒである。

及び、式 ％式％ 式中、Ｋは定数で／、２　Ｊ　Ｘ　／　０”’−’Ｍは
平均分子量、ａはＯｏざ３で ある。

によって算出した値である。

代表的な芳香族ポリカーボネート樹脂としてハｓ　Ｊ−
２−ビス（弘−ヒドロキシフェニル）フロバ／（ビスフ
ェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙
げられる。

上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェ
ノールＡの他に、ビス（≠−ヒドロキシフェニル）メタ
ン、ｉ、ｉ−ビス（４Ｌ−ヒドロキシフェニル）エタン
、コ、２−ビス（≠−ヒドロキシフェニル）ブタン、２
．２−（４！−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（
４ｔ−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、コ、２−
ビス（弘−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン
、／、／−ビス（４ｔ−ヒドロキシ−ｊ−ｔ−ブチルフ
ェニル）プロパン、コ、２−ビス（＋−ヒドロキシ−３
−ブロモフェニル）プロパン、２．２−ビス（≠−ヒド
ロキ７−３．ｊ−ジブロモフェニル）プロパン、コ、コ
ービス（≠−ヒドロキシー３、ｊ−ジクロロフェニル）
プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン
類、／、／−ビス（４ｔ−ヒドロキシフェニル）シクロ
ベンタン、　　／、／−ビス（弘−ヒドロキシフェニル
）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）
シクロアルカン類、　　＋、４Ｌ’−ジヒドロキシジフ
ェ二ルエーテシルエーテルージヒドロキシー３，３′−
ジメチルジフェニルエーテル、のようなジヒヒドロキシ
ジアリールエーテル類、≠、ｖ′−ジヒドロキシジフェ
ニルスルフィド、　　ｇ、ｌＡ’−ジヒドロキシ−３，
３′−ジメチルジフェニルスルフィドのようなジヒドロ
キシジアリールスルフィド類、弘、≠′−ジヒドロキシ
ジフェニルスルホキシド、ｐ、ＩＩ’−ジヒドロキシ−
３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジ
ヒドロキシジアリールスルホキシド類、　　ｐ、４Ａ’
−ジヒドロキシジフェニルスルホン、り、≠′−ジヒド
ロキシー３．３′−ジメチルジフェニルスルホンのよう
なジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。

これらは単独または２種以上混合して使用されるが、こ
れらの他に、ピペラジン、ジピベリジルハイドロキノン
、レゾルシン、り、μ′−ジヒドロキシシフエール等を
混合して使用してもよい０ 本発明で使用される特定のリン酸ニステルトは、一般式 で表され、Ｒ□〜Ｒ８は同じでもまた異なっていてもよ
い。具体的には、トリへキシルリン酸、トリオクチルリ
ン酸、トリーλ−エチルへキシルリン酸、トリラウリル
リン酸などが挙げられる。このようなリン酸エステルは
、単独または二種以上混合して使用される。アルキル基
の炭素数が３未満では、樹脂の溶融加工時にガスとして
揮発し易く、炭素数が／Ｊを越えると熱安定性の効果が
減少するので好ましくない。

本発明のリン酸エステルの配合量は、芳香族ポリカーボ
ネート樹脂１００重量部に対し、０．００　ｊ　、　０
，１重量部、好ましくは、０．０　／〜０．０！重量部
である。配合量がｏ、ｏ　ｏ　Ｊ′重量部よシ少ないと
熱安定性効果が少なく、０，１重量部を越えるとかえっ
て樹脂の分解が促進され易いので好ましくない。

本発明で使用される炭素数７２〜．２μの飽和−価脂肪
酸と多価アルコールとのフルエステル及び／又は部分エ
ステル（以下、単に脂肪酸エステル化合物と称すること
がある。）は、一般に水素添加された動物油と多価アル
コールとのエステルよシ得られる。飽和−価脂肪酸とし
ては、その炭素数が／Ｊ未満では熱安定性に乏しく、ガ
スの発生が多いので好ましくない。また、炭素数が、２
４ｔを越えると、金型からの離型効果が不十分となって
いるので好ましくない。特に好マシくは、バルミチン酸
、ステアリン酸などが挙げられる。多価アルコールとし
ては、エチレンクリコール、クリセリン、ペンタエリス
リトールなどが使用されるが、なかでも、グリセリン、
もしくは、トリメチロールプロパンナトの３価アルコー
ルの使用が特に好ましい。

上記脂肪酸エステル化合物は、芳香族ポリカーボネート
樹脂１００重量部に対し、ｏ、ｏｉ〜ｏ、ｉ重量部配合
される。配合量が０．０７重量部よシ少ないと、成形品
の金型からの離れが悪くて応力歪みが残９易く、また０
、１重量部よシ多いと、金属皮膜の密着性が悪化するの
で好ましくない。

上記リン酸エステル及び脂肪酸エステル化合物を芳香族
ポリカーボネート樹脂に配合する方法としては、最終成
形品を成形する直前までの間であれば任意の段階で当該
業者に周知の種々の手段によって行うことができるが、
最終製品に加工される前の原料に、エクストルーダーや
スーパーミキサー　バンバリーミキサ−等の混合機によ
って溶融混練しながら配合することが最も好ましい。

また、本発明の組成物には、上記の配合物以外にも、周
知の各種の添加剤、例えば、エポキシ化合物などの加水
分解防止剤、ヒンダードフェノールなどの酸化防止剤、
トリアジン系化合物などの耐候性改良剤、顔料、染料な
どの着色剤などを含有してもよい。

更に、本発明の組成物には、本発明の効果を損なわない
範囲内で少量のポリエステルやスチレン等の他の樹脂材
料を混合して使用することができる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本
発明はその要旨を逸脱しない限り、これら実施例に限定
されるものではない。

実施例／−４及び比較例／〜乙 ！係水酸化ナトリウム水溶液にビスフェノールＡを溶解
して調整したビスフェノールＡナトリウム塩７３係の水
溶液１００重量部、及びｐ−ターシャリブチルフェノー
ル０．／　ｌｒ重量部、２％トリエチルアミン水溶液を
２．弘重量部、塩化メチレンを３３７重量部を混合攪拌
しながら、ホスゲンを導入して界面重合を行った。こう
して得られたポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液
を、水を用いて洗浄し、ついで減圧乾燥を行って塩化メ
チレンを蒸発させて粘度平均分子量が２／２００のポリ
カーボネート樹脂を得たＯ このポリカーボネート樹脂に、表−７に示す組成にてリ
ン酸エステルもしくは亜す／酸エステル、及び脂肪酸エ
ステル化合物を混合し、樹脂温度２７０−２ＰＯ℃の範
囲内で、シリンダー径４ＬＯｍφのベント付き押出機に
て溶融混練し、ベレットを得た。このベレットを、１２
０℃の雰囲気にて５時間乾燥後、型締力ｉｏｏトンの射
出成形機を用い、樹脂温度３１０℃、金型温度ｉｏｏ’
ｃ、成形サイクルｌ！秒にて、直径／３０ｍ、厚み／、
２ｒｘｘの光ディスクを成形した。本金型には、深さ７
１ＯＡの溝深さを持つスタンバ−がセットされている。

こうして得られた光ディスクを用い、目視にてシルバー
ストリークの有無を観察した。また以下の方法で、黄色
度指数、複屈折、反り景、及び、グループ深さを測定し
た。更に、成形されたディスク表面に、ペルジャー型真
空蒸着装置によって、真空度／　０”””Ｔｏｒｒにて
、膜厚♂００オングストロームのアルミニウム皮膜を形
成し、＋ｔ”ｃｘり０％Ｒ，Ｈ，雰囲気下に１６ｒ時間
放置し、取シ出し後、２！倍の顕微鏡下で、−枚のディ
スク中に発生した！θμ以上のピンホールの数を測定し
た。結果は表−２に示した。

また、同じベレットを用い、成形サイクルを１分と長く
して、同様にコンパクトディスクの成形を行い、シルバ
ーストリークの発生有無を目視で観察し、また得られた
ディスクの黄色度指数を測定して、熱安定性の評価を行
った。得られた結果は表−・コに示した。

本黄色度指数 ＪＩＳ　　Ｋ−７１０３に準拠して行った。

＊レターデーション ディスク半径μ１ｍの部分において、溝尻光学工業所■
製エリプソメーターにより複屈折を測定した。

＊反シ量 ディスクを平板上に置き、反シによって浮き上がってい
る最も高い端部の浮き上がり高さを、三層■製三次元寸
法測定機にを用いて測定し、■で示した。

本グループ深さ 半径グ♂順の部分について、エリオニクス社製電子線表
面形態解析装置によシ溝深さを測定した。

表−１ 表−１つづき （＊ｌ）大人化学■製、商品名：ＴＯＰ（本２）犬へ仕
学■製、商品名：ＴＳＴＰ（＊３）市販の試薬 （＊≠）大人化学■製、商品名：ＴＰＰ（＊よ）城北化
学■製、商品名：、ｘｐ３ｔ。

表−２ 〔発明の効果〕 本発明の組成物は、溶融熱加工の際の熱安定性が良好で
色変が少なく、ガス発生が少なくてシルバーストリーク
のような外観不良を起こしにくく、型離れが良好で応力
歪みや製品の反シが生じにくく、シかも、金属皮膜に対
する悪影響が少ない光学用成形材料を提供する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　分子量が１２０００〜１８０００の芳香族ポリカーボ
   ネート樹脂１００重量部に対し、 （Ａ）次の一般式で表されるリン酸エステルを０．００
   ５〜０１重量部、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ここに、Ｒ＿１Ｒ
   ＿２Ｒ＿３は、炭素数６〜１２のアルキル基を 示す。） 及び、 （Ｂ）炭素数１２〜２４の１価飽和脂肪酸と多価アルコ
   ールとの部分エステル及び／又はフルエステルを０．０
   １〜０１重量部 配合してなる光学用成形材料。