JPH05179121A - 光学用ポリカーボネート系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温高湿環境下での耐性が著しく改善され、
かつ透明性に優れ、色相が良好に保持されると共に、溶
融安定性が良好な光学用ポリカーボネート系樹脂を提供
する。 【構成】 （Ａ）粘度平均分子量12,000〜18,000を有す
るビス（ヒドロキシアリール）アルカン系ポリカーボネ
ート樹脂１００重量部に対して、（Ｂ）亜リン酸エステ
ル系化合物 ０．０００５〜１重量部および（Ｃ）エポ
キシ基を有する化合物 ０．０００５〜１重量部を含む
樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学用ポリカーボネー
ト系樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポリ
カーボネートは、その分子構造の故に極性、分子間力の
強い、非晶性の透明な樹脂である。その第二次点（ガラ
ス転移点）は145 ℃前後、熱変形温度は140 ℃前後とい
ずれも高い値を示し、また降伏点が6.5Kg/mm² 程度（歪
約12％）となることから明らかなように、弾性領域が広
く、また、アイゾット衝撃強度も高い値を示すので、優
れたエンジニアリングプラッスチックとして広い用途に
使用される。特にその高い透明性を考慮してガラス代替
品として広く用いられ、また光学ディスク等の光学用途
ポリカーボネートとしてもその重要性は増しつつある。

【０００３】しかし、ポリカーボネートは、分子構造に
エステル結合を含有しているため、一定量以上の水分を
含んだ状態で加熱溶融すると、加水分解を生じ、物性の
低下や透明性の低下等の外観の不良を生ずるという問題
がある。そのため、原料ポリカーボネートを予備乾燥す
る等の対策がとられるが、これでは十分であるとはいえ
ない。特に、光学用途ポリカーボネートにあっては、初
期色相を良好に保つことは当然であるが、経年劣化によ
る黄変や透明度の低下等も防止しなければならない。

【０００４】一方、光ディスク等の成形は通常３００℃
以上の高温において行われる。このため、成形材料の溶
融安定性、例えば色相の悪化、透明度の低下、機械的特
性の低下等のない成形材料が求められている。ポリカー
ボネートにおいてはこれを改善するために、各種の安定
剤の添加が試みられている。例えば特公昭63-56043号公
報では、ホスファイト系安定剤として知られている亜リ
ン酸エステルを使用した樹脂組成物が開示されている。
しかしながら、このようなポリカーボネート樹脂組成物
では、高温高湿環境に対する耐性が低い。

【０００５】そこで本発明は、高温高湿環境に対する耐
性が改善され、かつ透明性に優れ、色相が良好に保持さ
れた光学用ポリカーボネート系樹脂組成物を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、光学用ポ
リカーボネート系樹脂組成物について鋭意検討を重ねた
結果、特定分子量を有する特定構造のポリカーボネート
に、安定化剤として亜リン酸エステルおよびエポキシ化
合物を配合すると、良好な溶融安定性を保持しながら、
高温高湿環境における耐性が著しく改善されることを見
出し、本発明に到達した。

【０００７】すなわち本発明は、（Ａ）粘度平均分子量
12,000〜18,000を有するビス（ヒドロキシアリール）ア
ルカン系ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して （Ｂ）亜リン酸エステル系化合物 ０．０００５〜１重
量部および （Ｃ）エポキシ基を有する化合物 ０．０００５〜１重
量部 を含む樹脂組成物を提供するものである。

【０００８】本発明で使用するポリカーボネート樹脂
は、ビス（ヒドロキシアリール）アルカン系ポリカーボ
ネート樹脂であり、ビス（ヒドロキシアリール）アルカ
ンとホスゲンとを直接反応させる溶剤法、または、溶融
状態でビス（ヒドロキシアリール）アルカンと炭酸ジエ
ステルとをエステル交換反応させる溶融重縮合法により
製造することができる。使用するビス（ヒドロキシアリ
ール）アルカン類としては、ビス（4-ヒドロキシフェニ
ル）メタン、1,1'- ビス（4-ヒドロキシフェニル）エタ
ン、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］、2,2'- ビス（4-ヒドロキシフェニ
ル）ブタン、2,2'- ビス（4-ヒドロキシフェニル）オク
タン等が挙げられる。また、得られる光学用ポリカーボ
ネート成形品の物性を損なわない範囲で、1,1-ビス（4-
ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、1,1-ビス（4-ヒ
ドロキシフェニル）シクロヘキサン等のビス（ヒドロキ
シアリール）シクロアルカン類、4,4'- ジヒドロキシ-
3,3'-ジメチルフェニルエーテル等のジヒドロキシアリ
ールエーテル類、4,4'- ジヒドロキシジフェニルスルフ
ィド等のジヒドロキシジアリールスルフィド類、4,4'-
ジヒドロキシジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシ
ジアリールスルホキシド類、4,4'- ジヒドロキシジフェ
ニルスルホン等のジヒドロキシジアリールスルホン類を
混合して使用することもできる。

【０００９】溶融重縮合法によって製造する場合には、
使用する炭酸ジエステルとしては、具体的にはジフェニ
ルカーボネート、m-クレジルカーボネート、ジナフチル
カーボネート等の芳香族ジオールの炭酸エステル、ジエ
チルカーボネート、ジブチルカーボネート等の脂肪族ジ
オールの炭酸エステル、ジシクロヘキシルジカーボネー
ト等の脂環式ジオールの炭酸エステルが挙げられる。

【００１０】使用するポリカーボネート樹脂としては特
に、ビスフェノールＡから製造されたポリカーボネート
樹脂が好ましい。

【００１１】本発明で使用するポリカーボネートは、粘
度平均分子量12,000〜18,000、好ましくは13,000〜17,0
00を有することが必要である。分子量が上記の範囲より
小さいと、光学的歪の少ない成形物を製造するために30
0 ℃を超える樹脂温度で成形を行うことが必要となり、
このような高温では樹脂の分解を避けることができず、
成形物の表面にシルバーストリークを生ずるとか、変色
を招く等の不都合がある。また、平均分子量が上記の範
囲より低いと、光学的歪の少ない成形物を製造すること
はできるが、成形時に分子量低下が著しく、樹脂の物性
が低下し、成形時の金型からの離型の際に破損したり、
成形品が得られてもその機械的強度は小さい。 ここで
使用した粘度平均分子量は、ポリカーボネート樹脂の6.
0 ｇ／リットルの塩化メチレン溶液を用いて、20℃で測
定したηｓｐから、式 ηｓｐ／Ｃ＝〔η〕（１＋Ｋ′ηｓｐ） ［式中、Ｃはポリカーボネート樹脂濃度（ｇ／リット
ル),〔η〕は極限粘度、Ｋ′は定数で0.28である］ および式 〔η〕＝ＫＭ^ａ （式中、Ｋは定数で1.23×10^-4、Ｍは平均分子量、ａは
0.83である）によって算出した値である。平均分子量は
通常、ポリカーボネート樹脂製造時に、フェノール、p-
t-ブチルフェノールのような末端封止剤を添加すること
によって制御される。

【００１２】本発明で使用される（Ｂ）亜リン酸エステ
ル系化合物としては、例えば一般式Ｐ（ＯＲ）₃ （Ｒ
は脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基または芳香族炭
化水素基を表す、ただし、Ｒは同一であっても異なって
いても良い）で示される化合物を挙げることができる。
好ましい具体例としては、例えばトリメチルホスファイ
ト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイ
ト、トリオクチルホスファイト、トリス（2-エチルヘキ
シル）ホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデ
シルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ト
リステアリルホスファイト、トリス（2-クロロエチル）
ホスファイト、トリス（2,3-ジクロロプロピル）ホスフ
ァイトなどのトリアルキルホスファイト；トリシクロヘ
キシルホスファイトなどのトリシクロアルキルホスファ
イト；トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスフ
ァイト、トリス（エチルフェニル）ホスファイト、トリ
ス（2,4-ジ-t- ブチルフェニル）ホスファイト、トリス
（ノニルフェニル）ホスファイト、フェニルジデシルホ
スファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニ
ルイソオクチルホスファイト、フェニルイソオクチルホ
スファイト、2-エチルヘキシルジフェニルホスファイト
などのアリールアルキルホスファイトなどを挙げること
ができる。

【００１３】さらに亜リン酸エステルとして、ジステア
リルペンタエリスリチルジホスファイト、ビス（2,4-ジ
-t- ブチルフェニル）ペンタエリスリチルジホスファイ
トなどを挙げることができる。

【００１４】これらの化合物は、単独で、または組み合
わせて使用することができる。これらのうち、リン化合
物として、上記一般式で示される亜リン酸エステルが好
ましく、さらに芳香族亜リン酸エステルが好ましく、特
にトリス（2,4-ジ-t- ブチルフェニル）ホスファイトが
好ましく用いられる。

【００１５】これらは（Ｃ）エポキシ基を有する化合物
と別々に添加しても良いし、あるいは同時に添加しても
良い。

【００１６】上記の亜リン酸エステル系化合物は、成分
（Ａ）１００重量部に対して０．０００５〜１重量部、
好ましくは０．００５〜０．５重量部使用する。添加量
が少なすぎると良好な色相、透明性、溶融安定性を保持
することができず、また多すぎると高温高湿環境におけ
る耐性が低下する。

【００１７】次に、上記した（Ｂ）亜リン酸エステル系
化合物と組合せて使用する（Ｃ）エポキシ基を有する化
合物とは、１分子中にエポキシ基を１個以上有する化合
物を意味する。このようなエポキシ化合物としては、例
えばエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、フェニル
グリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、t-ブ
チルフェニルグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロ
ヘキシルメチル‐3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキ
シレート、2,4-エポキシ-6- メチルシクロヘキシルメチ
ル-3,4- エポキシ-6- メチルシクロヘキサンカルボキシ
レート、2,3-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4- エポ
キシシクロヘキサンカルボキシレート、4-(3,4- エポキ
シ-5- メチルシクロヘキシル）ブチル-3,4- エポキシシ
クロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシシクロヘ
キシルエチレンオキシド、シクロヘキシルメチル-3,4-
エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキ
シ-6- メチルシクロヘキシルメチル-6- メチルシクロヘ
キサンカルボキシレート、ビスフェノール‐Ａジグリシ
ジルエーテル、テトラブロモビスフェノール‐Ａグリシ
ジルエーテル、フタル酸のジグリシジルエステル、ヘキ
サヒドロフタル酸のジグリシジルエステル、ビス‐エポ
キシジシクロペンタジエニルエーテル、ビス‐エポキシ
エチレングリコール、ビス‐エポキシシクロヘキシルア
ジペート、ブタジエンジエポキシド、テトラフェニルエ
チレンエポキシド、オクチルエポキシタレート、エポキ
シ化ポリブタジエン、3,4-ジメチル-1,2- エポキシシク
ロヘキサン、3,5-ジメチル-1,2- エポキシシクロヘキサ
ン、3-メチル-5-t- ブチル- 1,2-エポキシシクロヘキサ
ン、オクタデシル-2,2- ジメチル-3,4- エポキシシクロ
ヘキサンカルボキシレート、N-ブチル-2,2- ジメチル-
3,4- エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、シク
ロヘキシル-2- メチル-3,4- エポキシシクロヘキサンカ
ルボキシレート、N-ブチル-2- イソプロピル-3,4- エポ
キシ-5- メチルシクロヘキサンカルボキシレート、オク
タデシル-3,4- エポキシシクロヘキサンカルボキシレー
ト、2-エチルヘキシル-3',4'- エポキシシクロヘキサン
カルボキシレート、4,6-ジメチル-2,3- エポキシシクロ
ヘキシル-3',4'- エポキシシクロヘキサンカルボキシレ
ート、4,6-エポキシ無水テトラヒドロフタル酸、3-t-ブ
チル-4,5- エポキシ無水テトラヒドロフタル酸、ジエチ
ル-4,5- エポキシ- シス‐ 1,2-シクロヘキサンジカル
ボキシレート、ジ-n- ブチル-3-t- ブチル-4,5-エポキ
シ- シス-1,2- シクロヘキサンジカルボキシレート等が
挙げられる。これらは単独でも、また２種以上混合して
用いてもよい。

【００１８】上記のエポキシ基を有する化合物は、成分
（Ａ）１００重量部に対して０．０００５〜１重量部、
好ましくは０．００５〜０．５重量部使用する。好まし
くは、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の重量比を１：１０〜１
０：１にする。成分（Ｂ）に対する成分（Ｃ）の添加量
が少なすぎると高温高湿環境における耐性が低下する。
また多すぎても、好ましい量を使用した場合と効果に差
がみられない。

【００１９】本発明の樹脂組成物にはさらに、光学的ポ
リカーボネート樹脂に慣用の添加剤、例えば、離型剤、
顔料、染料、流動性改良剤、帯電防止剤等を添加するこ
とができる。

【００２０】本発明の樹脂組成物を製造するための方法
に特に制限はなく、通常の方法が満足に使用できる。し
かしながら一般に溶融混合法が望ましい。少量の溶剤の
使用も可能であるが、一般に必要ない。装置としては特
に押出機、バンバリーミキサー、ローラー、ニーダー等
を例として挙げることができ、これらを回分的または連
続的に運転する。

【００２１】本発明の光学用ポリカーボネート樹脂組成
物は、高温高湿環境に対する耐性が優れ、かつ色相が良
好に保持されるので、光ディスク等の光学用途における
成形材料として適している。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００２３】なお、実施例においては次の化合物を使用
した。 成分（Ａ） ＰＣ（ａ）：ビスフェノールＡおよびホスゲンを、慣用
の方法により直接反応させて得たポリカーボネート（粘
度平均分子量15,000) を使用し、これをＰＣ（ａ）と呼
ぶ ＰＣ（ｂ）：ビスフェノールＡおよびジフェニルカーボ
ネートを、慣用の方法により溶融重合法により反応させ
て得たポリカーボネート（粘度平均分子量15,000) を使
用し、これをＰＣ（ｂ）と呼ぶ 成分（Ｂ） トリス（2,4-ジ-t- ブチルフェニル）ホスファイトを使
用し、これをＳｔｂ．（ａ）と呼ぶ 成分（Ｃ） 3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4- エポキシシク
ロヘキサンカルボキシレートを使用し、これをＳｔｂ．
（ｂ）と呼ぶ実施例１ ＰＣ（ａ）100 重量部、Ｓｔｂ．（ａ）0.01重量部およ
びＳｔｂ．（ｂ）0.01重量部をヘンシェルミキサーにて
混合した後、単軸押出機（65mm) にて溶融混練し、ペレ
ット化した。得られたペレットを25t の成形機にて射出
成形して、厚さ1.2mm 、直径120mm の光ディスク基板を
得た。成形条件は、成形温度340 ℃、金型温度90℃であ
った。得られたディスク基板を用いて、初期の色相（Ｙ
Ｉ）を測定した。次に、このディスク基板を用いて高温
高湿下環境試験を行った。なお、高温高湿下環境試験
は、80℃、85％ＲＨの条件に500 時間さらした後、クラ
ックの発生の有無を目視にて評価し、また径が50μｍ以
上の白点の個数を光学顕微鏡で読み取った。

【００２４】次に、溶融安定性の評価を行うために、上
記成形条件で１５分間シリンダー内に滞留させた後成形
し、色相（ＹＩ）を測定した。結果を表１に示す。実施例２ Ｓｔｂ．（ａ）の量を0.05重量部にかえた以外は実施例
１と同様にして処理し、また実施例１と同一条件で各種
試験を行った。結果を表１に示す。実施例３ ＰＣ（ａ）をＰＣ（ｂ）にかえた以外は実施例１と同様
にして処理し、また実施例１と同一条件で各種試験を行
った。結果を表１に示す。比較例１〜２ ＰＣ（ａ）のみまたはＰＣ（ｂ）のみからなる樹脂組成
物を実施例１と同様にして処理し、また実施例１と同一
条件で各種試験を行った。結果を表１に示す。 比較例３ Ｓｔｂ．（ｂ）を用いなかった以外は実施例１と同様に
して処理し、また実施例１と同一条件で各種試験を行っ
た。結果を表１に示す。比較例４ Ｓｔｂ．（ａ）の量を0.0001重量部とした以外は比較例
３と同様にして処理し、また実施例１と同一条件で各種
試験を行った。結果を表１に示す。比較例５ Ｓｔｂ．（ａ）の量を1.5 重量部にかえた以外は実施例
１と同様にして処理し、また実施例１と同一条件で各種
試験を行った。結果を表１に示す。比較例６ Ｓｔｂ．（ｂ）を用いなかった以外は実施例３と同様に
して処理し、また実施例１と同一条件で各種試験を行っ
た。結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【発明の効果】本発明によれば、高温高湿環境下での耐
性が著しく改善され、かつ透明性に優れ、色相が良好に
保持されると共に、溶融安定性が良好な光学用ポリカー
ボネート系樹脂を提供できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）粘度平均分子量12,000〜18,000を
   有するビス（ヒドロキシアリール）アルカン系ポリカー
   ボネート樹脂１００重量部に対して （Ｂ）亜リン酸エステル系化合物 ０．０００５〜１重
   量部および （Ｃ）エポキシ基を有する化合物 ０．０００５〜１重
   量部 を含む樹脂組成物。