JPH073481B2 - 光学機器用素材 - Google Patents

光学機器用素材

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JPH073481B2
JPH073481B2 JP61026940A JP2694086A JPH073481B2 JP H073481 B2 JPH073481 B2 JP H073481B2 JP 61026940 A JP61026940 A JP 61026940A JP 2694086 A JP2694086 A JP 2694086A JP H073481 B2 JPH073481 B2 JP H073481B2
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hydroxyphenyl
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秀治 坂元
重憲 白水
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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学機器用素材に関し、特にデジタルオーディ
オディスクや光メモリーディスクなどに適した素材に関
する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕
一般に、上述したような光学機器用の素材には様々な性
能が要求されている。例えば、透明性,耐熱性,低透湿
性,機械的強度等に優れているとともに光学的性質に優
れていることが必要である。従来、このような性質を有
するものの一つとして、ポリカーボネート樹脂が知られ
ているが、一般に用いられているビスフェノール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,低透湿性,耐衝撃性などにお
いて優れているものの、光弾性係数が比較的大きく、し
かも溶融粘度が大きいため成形加工時の流動性も満足す
べきものでない。そのため成形加工後の残留歪による成
形品の歪みが大きくなり、これらに基因して成形品の複
屈折が大きくなり、ディスクに記録された情報の読み取
り感度が低下するという難点がある。このように、未だ
光学機器用素材として充分に満足すべきものは得られて
いない。
そこで本発明者らは耐熱性,機械的強度などポリカーボ
ネート樹脂の有する優れた特性を維持するとともに、特
にポリカーボネート樹脂の欠点である流動性,光弾性係
数などを改善することによって、光学的性質の向上した
素材を開発するために鋭意研究を重ねた。
〔問題点を解決するための手段〕
その結果、特定の共重合体が上記目的を達成しうるもの
であることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成した。
すなわち、本発明は、 一般式 〔式中、R1,R2はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基,
炭素数1〜5のアルコキシル基,アリール基,シクロア
ルキル基あるいはハロゲン原子を示し、R3,R4はそれぞ
れ炭素数1〜5のアルキル基またはアリール基を示
す。〕 で表わされる繰返し単位〔I〕および 式 で表わされる繰返し単位〔II〕を有し、かつ塩化メチレ
ンを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液の20℃における還元
粘度〔ηSP/c〕が0.3〜1.5dl/gであるポリカーボネート
共重合体からなる光学機器用素材を提供するもである。
上記繰返し単位〔I〕および〔II〕を有する共重合体の
重合度は光学機器の種類に応じて適宜定めればよいが、
塩化メチレンを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液の20℃に
おける還元粘度〔ηSP/c〕が0.3〜1.5dl/g、好ましくは
0.3〜0.8dl/gの共重合体となるように重合させるべきで
ある。ここで、還元粘度が0.3dl/g未満であると、共重
合体が機械的強度の低いものとなり、1.5dl/gを超える
と流動性が低下し、残留歪が大きく光学的性質の低いも
のとなる。
また、共重合体中の繰返し単位〔I〕のモル分率は、2
〜98%好ましくは10〜85%が適当である。この値が2%
未満では流動性が悪く、光弾性係数も大きいため成形品
の複屈折が大きくなる。また、98%を超えると耐熱性や
耐衝撃性が低下するため好ましくない。
上記一般式〔I〕で表わされる繰返し単位を有する重合
体は、R1〜R4の種類により様々なものがあるが、具体的
な繰返し単位の構造を示せば、 などをあげることができる。
本発明における共重合体は、上記繰返し単位〔I〕と
〔II〕を有するものであり、これらのランダム共重合
体,ブロック共重合体,交互共重合体など様々なものが
ある。
上述の共重合体は様々な方法により製造することができ
るが、通常はビスフェノールAを出発物質とする一般の
ポリカーボネート樹脂と同様に製造することができる。
例えば 一般式 〔式中、R1〜R4は前記と同じ。〕 で表わされるビスフェノール化合物と、 式 で表わされる2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン〔ビスフェノールA〕を反応系に加え、さらにホ
スゲンを加えて重縮合させるホスゲン法により製造する
ことができる。また、ホスゲンの代わりに炭酸ジフェニ
ル等を用いるエステル交換法によっても製造することが
できる。なお、この場合、一般式〔I′〕で表わされる
ビスフェノール化合物および式〔II′〕で表わされるビ
スフェノールAをモノマーのまま直接混合し、ホスゲン
または炭酸ジフェニル等の炭酸エステル形成性化合物と
共に反応させてもよいし、予め一般式〔I′〕で表わさ
れるビスフェノール化合物とホスゲン等を重縮合させて
オリゴマーを得、このオリゴマーと式〔II′〕で表わさ
れるビスフェノールAとを反応させてもよい。そのほ
か、予め式〔II′〕で表わされるビスフェノールAとホ
スゲン等を重縮合させてオリゴマーとし、これと一般式
〔I′〕で表わされるビスフェノール化合物を反応させ
ることもできる。さらに、一般式〔I′〕で表わされる
ビスフェノール化合物と式〔II′〕で表わされるビスフ
ェノールAを別々にホスゲン等と反応させてそれぞれの
オリゴマーを製造し、このオリゴマー同士を反応させで
もよい。
また、上記いずれの場合においても、オリゴマーにモノ
マーを混合させたものを、それぞれ単独のものに代えて
用いることができる。
この重縮合の際の条件は、用いる原料の種類,所望する
共重合体の重合度などにより一義的に定めることはでき
ないが、通常は塩化メチレン,クロルベンゼン等のハロ
ゲン化炭化水素やピリジンなどの溶媒中で、好ましくは
塩化メチレン溶媒中で、適当な触媒,アルカリ,分子量
調節剤などを用いればよい。ここで分子量調節剤として
は様々な一価フェノールをあげることができるが、好ま
しいもとしては、フェノール,tert−ブチルフェノー
ル,フェニルフェノール,クミルフェノールなどがあげ
られる。
本発明の共重合体を構成する繰返し単位〔I〕は、一般
式〔I′〕で表わされるビスフェノール化合物とホスゲ
ン等の反応によって形成され、また繰返し単位〔II〕
は、一般式〔II′〕とホスゲン等との反応によって形成
される。従って、共重合体における繰返し単位〔I〕,
〔II〕の所望するモル分率に応じて一般式〔I′〕で表
わされるビスフェノール化合物や式〔II′〕で表わされ
るビスフェノールAの使用量を適宜選定すればよい。な
お、本発明の共重合体を用いてディスク等を形成するに
あたっては、酸化防止剤,紫外線吸収剤などの通常の添
加剤を配合してもよい。
〔発明の効果〕 このようにして得られる本発明の共重合体は、従来のポ
リカーボネート樹脂に比べて光弾性係数が小さく、また
溶融粘度が低く成形歪が少ないため複屈折が小さく光学
的性質の極めてすぐれたものである。しかも、耐熱性,
機械的強度,低透湿性にもすぐれたものである。したが
って本発明の共重合体を各種光学機器の素材として用い
れば、光学的性質が改良されているため、ディスクに記
録された情報の読取り感度が高く、エラーの発生の少な
い、つまり記録情報の再生の忠実度の高いすぐれた光学
機器が得られる。また、熱的にも機械的強度においても
良好な素材であるため、これを用いて作られた光学機器
は様々な条件下で安定して作動する。
それ故、本発明の素材(共重合体)は、デジタルオーデ
ィオディスクや光メモリーディスクなどの光学機器用素
材として有効に利用することができる。
〔実施例〕
次に、本発明を実施例により詳しく説明する。
合成例1 2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン83gを濃度6%の水酸化ナトリウム水溶液450mlに
溶解した溶液と塩化メチレン200mlとの混合液を激しく
撹拌しながら、氷冷下にてホスゲンガスを1000ml/分の
割合で吹き込み、反応系のpHが9に低下した時点でホス
ゲンガスの供給を停止した。次いで得られた反応生成物
を静置分離し、有機層に重合度2〜3であり、分子末端
にクロロホーメート基を有するポリカーボネートオリゴ
マーを得た。
実施例1 合成例1で得られたポリカーボネートオリゴマーの塩化
メチレン溶液の90mlを、さらに塩化メチレンで希釈して
全体を120mlとした。これに分子量調節剤としてp-tert
−ブチルフェノールを0.45g加え、さらに2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン4.5gを2規定水酸化ナ
トリウム水溶液30mlに溶解した溶液を添加し、撹拌下に
重合触媒として0.5モル/のトリエチルアミン水溶液
0.5mlを加え、28℃にて1時間反応させた。反応終了
後、生成物を塩化メチレン500mlで希釈し、水,0.01規定
の水酸化ナトリウム,水,0.01規定の塩酸,水で順次洗
浄した。得られた有機層から溶媒の塩化メチレンを減圧
下に留去して下式で示される繰返し単位からなるポリカ
ーボネート共重合体27gを得た。
得られた共重合体の物性は下記の如くであった。すなわ
ち塩化メチレンを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液の20℃
における還元粘度〔ηSP/c〕が0.40dl/gであり、また、
この共重合体の繰返し単位〔I−a〕のモル分率は核磁
気共鳴(NMR)による測定の結果、80%であった。さら
に熱的性質についてはガラス転移温度が125℃であり、
流動性(成形性)についてはメルトインデックス(280
℃,荷重2160g)が122g/10分であった(JIS K 6719
準拠)。さらにこの共重合体の光学的性質をみるため、
280℃において熱プレスして得た肉厚0.3mmの透明シート
を用いて波長633nmにおいて光弾性係数を測定した結
果、54.3×10-13cm2/dyneであった。つぎに、この共重
合体の透湿性をみるためJIS Z 0208に準拠して透湿
度を測定した結果、1.03g・mm/m2・24hrsであった。こ
れら結果をまとめて第1表に示す。
合成例2 合成例1において2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロ
キシフェニル)プロパンに代え、2,2−ビス(4−ヒド
ロキシシフェニル)プロパン67gを用いたこと以外は合
成例1と同様にして重合度2〜3であり、分子末端にク
ロロホーメート基を有するポリカーボネートオリゴマー
を得た。
実施例2 合成例1で得られたオリゴマー45mlと合成例2で得られ
たオリゴマー45mlとの混合液に塩化メチレンを加えて全
体を120mlとした。つぎに分子量調節剤としてp-tert−
ブチルフェノール0.45gを加えた後、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン2.3gと2,2−ビス(3−メ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン2.6gとを2規
定濃度の水酸化ナトリウム水溶液30mlに溶解した溶液を
加えた。さらにこの混合液に、撹拌下で重合触媒として
0.5モル/のトリエチルアミン水溶液0.5mlを加え、28
℃にて一時間反応させた。
この結果上記式〔I−a〕,〔II〕で示される繰返し単
位からなるポリカーボネート共重合体を得た。この共重
合体の諸物性を第1表に示す。
実施例3 実施例2において、合成例1で得られたオリゴマーと合
成例2で得られたオリゴマーとの混合液に代えて、合成
例2で得られたオリゴマー90mlと2,2−ビス(3−メチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン5.1gとの混合液
を用いたこと以外は、実施例2と同様にして上記式〔I
−a〕,〔II〕で示される繰返し単位からなるポリカー
ボネート共重合体を得た。この共重合体の諸物性を第1
表に示す。
実施例4 2,2−ビス(3−sec−ブチル−4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン17g(0.05モル)と、2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン34.2g(0.15モル)とを、2
規定の水酸化ナトリム水溶液350mlに溶解し、塩化メチ
レン400mlとp-tert−ブチルフェノール0.5g,トリエチル
アミン1mlを加えて激しく撹拌しながらホスゲンガスを4
00ml/分の割合で吹き込んだ。反応液のpHが10まで低下
した時点でホスゲンガスの吹き込みを停止し、その後撹
拌下に1時間重合反応を行なった。反応終了後、生成物
を塩化メチレン500mlで希釈し、水,0.01規定の水酸化ナ
トリウム,水,0.01規定の塩酸,水で順次洗浄した。得
られた有機層から溶媒の塩化メチレンを減圧下に留去し
て、下式で示される繰返し単位からなるポリカーボネー
ト共重合体を得た。
この共重合体の諸物性を第1表に示す。
実施例5 実施例4において、反応原料を2,2−ビス(3−メトキ
シ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン46.1g(0.16モ
ル)および2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン9.12g(0.04モル)に変えたこと以外は、実施例4
と同様にして下式で示される繰返し単位〔I−c〕およ
び〔II〕からなるポリカーボネート共重合体を得た。
この共重合体の諸物性を第1表に示す。
実施例6 実施例4において、反応原料を3,3−ビス(3−メチル
−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン40g(0.14モル)
および2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1
3.7g(0.06モル)に変えたこと以外は実施例4と同様に
して下式で示される繰返し単位〔I−d〕および〔II〕
からなるポリカーボネート共重合体を得た。
この共重合体の諸物性を第1表に示す。
実施例7 実施例4において、反応原料を1,1−ジフェニル−1,1−
ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン1
5.2g(0.04モル)および2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン36.5g(0.16モル)に変えたこと以外
は、実施例4と同様にして下式で示される繰返し単位
〔I−e〕および〔II〕からなるポリカーボネート共重
合体を得た。
この共重合体の諸物性を第1表に示す。
比較例1 実施例4において、反応原料として2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパンのみを用いたこと(即ち一
般式〔I′〕で示されるビスフェノール化合物を用いな
かった)以外は、実施例4と同様にしてポリカーボネー
ト共重合体を得た。このものの諸物性を第1表に示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 〔式中、R1,R2はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基,
    炭素数1〜5のアルコキシル基,アリール基,シクロア
    ルキル基あるいはハロゲン原子を示し、R3,R4はそれぞ
    れ炭素数1〜5のアルキル基またはアリール基を示
    す。〕 で表わされる繰返し単位〔I〕および 式 で表わされる繰返し単位〔II〕を有し、かつ塩化メチレ
    ンを溶媒とする0.5g/dl濃度の溶液の20℃における還元
    粘度〔ηSP/c〕が0.3〜1.5dl/gであるポリカーボネート
    共重合体からなる光学機器用素材。
  2. 【請求項2】繰返し単位〔I〕のモル分率が2〜98%で
    ある特許請求の範囲第1項記載の光学機器用素材。
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