JPH023424A - 光学材料用樹脂 - 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−ディスクなどの光学式情報記録
ディスク材料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、ガラス基盤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
、軽量であるばかりでなく、コスト的にもガラス基板よ
り勝っている。一般に、二のような合成樹脂（光学材料
用樹脂）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。

以上のように現在に至まで、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組成物を提供す
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（、鋭意検討を行った。

その結果、特定の構造を有するポリカーボネート共重合
体が耐熱性、耐湿性、機械的強度に侵れているとともに
、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、デジタルオーディオディスクや光メ
モリ−ディスク用基板として、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が下記一般式（１） （式中、Ａは 、モル分率ｎおよびｍはそれぞれ０．０１から０．９９
までの任意の数であり、かつｎ十ｍは１である）で表さ
れる繰り返し単位を有するポリカーボネート共重合体か
らなる光学材料用樹脂組成物に関するものである。

本発明におけるポリカーボネート共重合体は。

ジシクロペンタジェン２水和物あるいは１．５−デカリ
ンジオールとネオペンチルグリコールとを炭酸エステル
形成性化合物と反応させることにより、製造することが
できる。

本発明で用いるジシクロペンタジェン２水和物は、ジシ
クロペンタジェンの水和反応によって得られる異性体の
混合物をそのまま用いても良いし、それぞれの異性体を
単離して用いても良い。

本発明で用いる炭酸エステル形成性化合物としては、例
えばホスゲンや、ジフェニルカーボネート、ジーｐ−）
リルカーボネート、フェニル−ｐ−トリルカーボネート
、ジ−ｐ−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカ
ーボネート等のビスアリールカーボネートが挙げられる
。

本発明で得られるポリカーボネート共重合体において、
ジシクロペンタジェン２水和物あるいは１．５−デカリ
ンジオールとネオペンチルゲルコールの配合割合はｌ］
−意であるが、ジシクロペンタジェン２水和物あるいは
１，５−デカリンジオールから誘導される前記一般式（
１）中のｎの値は０．５以上が好ましい。この値より小
さいと耐熱性が著しく低下するため実用に耐えない。

前記共重合体の製造、法としては、ビスフェノールＡか
らポリカーボネートを製造する際に用いられている公知
の方法、例えばジオール類とホスゲンとの直接反応、あ
るいはジオール類とビスアリールカーボネートとのエス
テル交換反応などの方法を採用することができる。

前者のホスゲンとの直接反応法においては、通常酸結合
剤および溶媒の存在下において、ジシクロペンタジェン
２水和物あるいは１．５−デカリンジオールとネオペン
チルグリコールとをホスゲンと反応させる。酸結合剤と
しては、例えばピリジンや、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリ金属の水酸化物などが用いられ、
また溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロベンゼ
ン、キシレン等が用いられる。さらに、重縮合反応を促
進するために、トリエチルアミンのような第三級アンモ
ニウム塩などの触媒を、また重合度を調節するために、
ｐ−ｔ−ブチルフェノール等の分子量調節剤を添加して
反応を行うことが望ましい。また、必要に応じ亜硫酸ナ
トリウム、ハイドロサルファイド等の酸化防止剤を少量
添加しても良い。

反応は、通常０〜１５０℃、好ましくは５〜４０℃の範
囲の温度で行われる。反応時間は反応温度によって左右
されるが、通常０．５分〜１０時間、好ましくは１分〜
２時間である。また、反応中は、反応系のｐＨを１０以
上に保持することが望ましい。

一方後者のエステル交換反応法においては、ジシクロペ
ンタジェン２水和物あるいは１，５−デカリンジオール
とネオペンチルグリコールおよびビスアリールカポネー
トとを混合し、減圧下で高温において反応させる。反応
は通常１５０〜３５０℃、好ましくは２００〜３００℃
の範囲の温度において行われ、また減圧度は最終で好ま
しくはｌ’ｍｍ　ｌ１ｇ以下で、エステル交換反応によ
って生成した該ビスアリールカーボネートから由来する
フェノール類を系外に留去させる。反応時間は反応温度
や減圧度などによつて左右されるが、通常１〜４時間程
度である。反応は窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲
気下で行うことが好ましく、また必要に応じ、前述の分
子量調節剤や酸化防止剤などを添加しても良い。

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、生産性の点から射出成形が最も好
ましい。なお射出成形により一基板を成形するに当たっ
ては、溶融樹脂粘度が低いことが望ましく、樹脂材料の
分子量を耐熱性、機械的強度などに悪影響を与えない範
囲で適時調整することが好ましい。

前記成形法においては、前記共重合体をそのまま成形し
ても良いが、必要に応じ、該共重合体に各種の成分、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し、また、本発明の共
重合体の特性を損なわない範囲で他の樹脂を配合して成
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／ｌ−１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）、複屈折　　：日本工学（株）製編光顕微鏡にセ
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ａＩｌｌ定 （３）熱変形温度：　ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８に従い熱変
形試験装置にて測定 （４）硬度　　　：ＪＩＳ−に−６９１１に従い鉛筆硬
度試験装置にて測定 （５）吸水率　　：　ＡＳＴＭ−Ｄ−５７０に従いａｐ
１定 実施例１ １０００−のフラスコにジシクロペンタジェン２水和物
の異性体混合物６７．２ｇ　（０，４ｍ　ｏ　ｌ　）　
、ネオペンチルグリコール４１．７ｇ（０，４ｍｏ　１
）およびｐ−ターシャリブチルフェノール２、Ｏｇをピ
リジン５０ｄと塩化メチレン５００ｍｊに混合し室温で
攪拌した。ついでホスゲンガスを１０００ｄ／分の供給
割合で１時間吹き込み反応させた。反応終了後、反応生
成物を塩化メチレン１５００ｒｄで希釈した後、ＩＮ塩
酸と水で洗°浄し、５０００ｄのメタノール中に投入し
て共ｍ合体を回収した。得られた共重合体を真空下４０
℃にて乾燥したところ、収量は９４ｇであった。得られ
た重合体についてＧＰＣ測定を行ったところ、重量平均
分子量はポリスチレン換算値で４．３１Ｘ１０’であっ
た。

この共重合体の赤外吸収スペクトルからポリカーボネー
トのカルボニル基に基ずく吸収が認められ、また　ＩＨ
−および”Ｃ−ＮＭＲスペクトルからこの共ｍ合体は、
下記の繰り返し単位を有するものと認められた。

この共重合体をシリンダー温度２５０℃、金型温度１２
０℃の条件下で厚さ１．２順、直径１２０　ｍ＋＊の円
盤に射出成形した。得られた射出成形板の吸水率、光透
過率、鉛筆硬度、複屈折および熱変形温度の結果を表１
に示す。

実施例２ １０００ｍｊのフラスコに１．５−デカリンジオール６
８ｇ　（０，４ｍｏ　ｌ）　、ネオペンチルグリコール
１０．４ｇ　（０，１ｍｏｌ）およびｐ−ターシャリブ
チルフェノール２．０ｇをピリジン５０戴と塩化メチレ
ン５００ｍｊ！に混合し室温で攪拌した。ついでホスゲ
ンガスを１０００ｄ／分の供給割合で１時間吹き込み反
応させた。反応終了後、反応生成物を塩化メチレン１５
００−で希釈した後、ＩＮ塩酸と水で洗浄し、５０００
ｄのメタノール中に投入して共重合体を回収した。得ら
れた共重合体を真空下４０℃にて乾燥したところ、収量
は７２ｇであった。

得られた重合体についてＧＰＣ測定を行ったところ、！
ｆｉ量平均分子量はポリスチレン換算値で３．２２Ｘ１
０４であった。

この゛共重合体の赤外吸収スペクトルからポリカーボネ
ートのカルボニル基に基ずく吸収が認められ、また　１
）（−および”Ｃ−ＮＭＲスペクトルからこの共重合体
は、下記の繰り返し単位を有するものと認められた。

この共重合体を実施例１と同様の条件で射出成形した。

得られた射出成形板の吸水率、光透過率、鉛筆硬度、複
屈折および熱変形温度の結果を表１に示す。

比較例 ４．４’　　−（イソプロピリデン）ビスフェノールを
原料とする市販のポリカーボネート樹脂を実施例１と同
様の条件で射出成形した。得られた射出成形板の吸水率
、光透過率、鉛筆硬度、複屈折および熱変形温度の結果
を表１に示す。

表１ ［発明の効果］ このようにして得られた本発明のポリカーボネート共重
合体組成物は透明性、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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 下記一般式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中、Ａは ▲数式、化学式、表等があります▼又は▲数式、化学式
   、表等があります▼ 、モル分率ｎおよびｍはそれぞれ０．０１から０．９９
   までの任意の数であり、かつｎ＋ｍは１である）で表さ
   れる繰り返し単位を有するポカーボネート共重合体から
   なる光学材料用樹脂組成物。