JPH02219855A - 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、反シや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、記碌膜の劣化が生じ
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、透明で強靭であシ耐熱
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Ｏ 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
須でアシ、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、盤から離れる際に、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−％−７ざ０００のポリカーボネート
樹脂を成形する方法１ｊ開昭５に−１２４１１？号公報
ンや平均分子量が／、！０００〜／８０００のポリカー
ボネート樹脂を成形する方法（ｊｐ＃開昭ｊｊ−／１０
に１３号公報）ｅど力ぶ知られているが、これらの方法
においては、金型からの離型が不モ分であプ、製品が型
から離れる際Ｋ、応力歪みが生じたシ、情報記録面の変
形が生じたシすることがらシ、工業的な大食生産Ｋ１１
ｔ、するものではない。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
て従来より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り、シかも、通常のポリカーボネー
ト樹脂の溶融加工回度である１３０〜３２０℃の範囲を
超えると５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育する。このため、亜リ
ン酸エステルの配合量を０．００２５重量係以下に抑え
て配合する方法（％開昭４／−一ざ９３１５号公報）モ
提案されているか、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（％開昭６）−コｒ７９
．！；ｌＩ号公報ノはあるが、この場合、リン酸エステ
ルの沸点か１００℃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、また毒性が強いために工
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すン酸エステル丈用時の欠点を解消
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９７−４ｔ／θタ一号公報）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、たかだ力ａｊコｏ６Ｃ１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、金型の転与性も良好で、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
ないのが実情でおった〇 〔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
を有しないともかかわらず、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５　し力
島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＠４性も良好な成形品が得ら
れることを見出し５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
能でアシ、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ｌコ０００
〜／１０００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
　ｇ〜０．１重量部、 を示す。ン 及び、 （Ｂ）炭素数ｌコルコケの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／又はエステルを０．０ノ〜
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ノー０００〜／１０
００の芳香族ポリカーボネート樹脂とは、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アシ５平均分
子量は、ポリカーボネート樹脂の６．０Ｖｊの塩化メチ
レン溶液を用い２０℃にて測定したｑｓｐから、式 ％式％） 式中、Ｃはポリカーボネート樹脂濃度 （ｆ／ｌ　）、〔り〕は極限粘度、Ｋ′は定数で０．２
ｔである。

及び、式 ％式％ 式中、Ｋは定数で７．コｊ　Ｘ　／　０”””Ｍは平均
分子量、ａは０．ｔＪ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、コ１，
２−ビス（ターヒドロキシフェニル）プロパン（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（亭−ヒドロキシフェニルンメタ
ン、／、／−ビス（ｑ−ヒドロキシフェニルノエタン、
コ、−一ビス（リーヒドロキシフェニル〕ブタン、−２
−一（ｑ−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（弘−
ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、λ、−−ビス（
クーヒドロキシ−３−メチルフェニル〕プロパン、／、
／−ビス（ｔ−ヒドロキシ−ｊ”−１−ブチルフェニル
）フロパン、コ、−一ビス（４Ｉ−ヒドロキシ−Ｊ−プ
ロモフェニルノフロパン、コ、−一ビス（９−ヒドロキ
シ−３，３−ジブロモ７エ二ル）プロパン、コ、コービ
ス（弘−ヒドロキシ−Ｊ、３−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ノアルカン類、
／、／−ビス（ｑ−ヒドロキシフェニル）シクロペンタ
ン、　　／、／−ビス（弘−ヒドロキシフェニルフシク
ロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）ジクロ
フルカン類、ｐ、ｔＩ−ジヒドロキシジフェニルエーテ
ル、ｑ、亭’−ジヒドロー＋シー３．ｊ’−ジメチルジ
フェニルエーテル２のようなジヒドロキシジアリールエ
ーテル類、　Ｆ、９’−ジヒドロキシジフェニルスルフ
ィド、　４！、’Ｉ’−ジヒドロキシー３．ｌ−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、ｕ、４Ｉ’−ジヒドロキシジフェニル
スルホキシド、Ｑ、Ｑ’−ジヒドロキシ−％？ｌ　＋７
’−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、ｐ’−ジヒド
ロキシジフェニルスルホン、Ｑ、（１’−ジヒドロキシ
−，７，、？’−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一種以上混合して使用されるが、こ
れらの他Ｋ、ピペラジン、ジピベリシルハイトロキノン
、レゾルシンＨ９＋　４”−ジヒドロキシジフェニル等
を混合して使用してもよい。

本発明で使用される特定のりンばエステルとは、一般、
式 で表され、へ〜島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
、トリーーーエチルへキシルリン酸、トリオクチルリン
酸などが挙げられる。

このようなリン酸エステルは、単独または二糧以上混合
して使用される。アルキル基の炭素数が６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ｌコ
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、ｏ、ｏｏｓ　〜ｏ、ｉ
重量部、好ましくはｏ、ｏｉ−０，０ｓ重量部である。

配合量がｏ、ｏｏｓ重量部よシ少ないと熱安定性効果が
少なく、Ｑ、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７−〜−リの飽和−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１一般に水素添加され九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ｌ−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・炭素数がコ４＜
を越えると、金型からの離を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
、エチレングリコール、グリセリン、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などの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〜０、／重量部配合
される。配合量が０．０／重量部よシ少ないと、成形品
の金型からの離れが患くて応力歪みが残シ易く５また０
、１重量部よυ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かできるが、
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５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１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＃）５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７〜６ ５幅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幅の一
水溶液１００重量部、及びｐ−ターシャリブチルフェノ
１ルａ重量部、コ慢トリエチルアミン水溶液を＝、９重
置部、塩化メチレンｔ−５３ｑ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／１１４００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−／に示す組成にてリ
ン酸エステルもしくは亜リン酸エステル、及び脂肪酸エ
ステル化合物を混合し、樹脂温度コク０−２９０℃の範
囲内で、シリンダー径ｅＯｍｌのベント付き押出機にて
溶融混線し、ベレットを得た。このベレットを、７２０
℃の雰囲気にて３時間乾燥後、型締力ｌＯＯトンの射出
成形機を用い、樹脂温度ｙ　ｓ　ｏ℃、金型温度１００
℃、成形サイクル７３秒にて、直径／ＪＯＴＩＩ１１ｙ
厚み１．コｎの光ディスクを成形し九。本金型には、深
さ？ＩＯＡの溝深さを持つスタンパ−がセットされてい
る。ζ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、
黄色度指銘、複屈折、反り量、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、真空度ノ０　’　Ｔｏｒｒに
て、ＪＩＩ厚ｔｏｏオングストロームのアルミニウム皮
膜を形成し、ｐｔ℃ｘ？　０１　Ｒ，）１．雰囲気下ｔ
ｉｃＩ４１時間放置し、取シ出し後１．２ｊ倍の顕微鏡
下で、−枚のディスク中に発生した５０μ以上のピンホ
ールの数を測定した。結果は表−一に示した。

また、同じベレットを用い、成形サイクルを７分と長ぐ
して、同様にコンパクトディスクの成形を行い、シルパ
ース）　＋７−り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−一に示した。

＊黄色度指数 ＪＩＳＫ−７１０，１に準拠して行った。

ポレターデーシｌン ディスク半径ａｔ■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シ複屈折を測定した。

＊反シ量 ディスクを平板上に置き、反υによって浮き上がってい
る最も高い端部の浮き上がシ高さを、三豊■製三次元寸
法測定機を用いて測定し、Ｗｍで示した。

＊グループ深さ 半径りｔｌｌｌｌＩ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−コ 〔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り＜、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。

出　願　人　　三菱化成株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　　−ほか１名

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
   ５〜０．１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
   １〜０、１重量部 配合してなる光学用成形材料。