JPH0841304A

JPH0841304A - ポリエステル樹脂成形体及びその製造法

Info

Publication number: JPH0841304A
Application number: JP6201360A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhisa Igarashi; 光永五十嵐; Toshihiro Kushimoto; 俊弘久志本; Taneo Okamoto; 種男岡本; Michiaki Fuji; 通昭藤; Kenji Yao; 健二八百
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1994-08-02
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】複屈折率が小さく、透明性、耐湿性、機械的強
度、寸法・形態安定性に優れた光ディスク基板を提供す
る。【構成】芳香族ジカルボン酸またはそのジエステル誘導
体と一般式（１）【化１】（Ｒ¹は炭素数２から４のアルキル基、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ
⁴、及びＲ⁵は独立に水素または炭素数１から４のアル
キル基）で示されるジヒドロキシ化合物および、炭素原
子数が２から４の脂肪族グリコールからなる実質的に線
上のポリエステル重合体（第一成分）と、芳香族ポリカ
ーボネート（第二成分）との均一なブレンド樹脂組成物
を成形することよりなる光ディスク基板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複屈折が小さく、透明
性、耐湿性、機械的強度、寸法・形態安定性に優れ、特
に、情報信号を盤上に記録し、再生するに好適で経済的
な光ディスク基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レ−ザ−光を用いて、ディスク基板上の
微細な信号を検出し、音声、画像、情報を記録・再生す
る光ディスクは、近年急速に用途が拡大している。この
光ディスク基板上の記録はサブミクロンの精度及びその
寸法安定性、更に保存安定性がよいこと等が必要であ
る。また、光学特性として、基板の透明性がよいこと及
び複屈折が小さいことが必要である。記録、再生の際、
斜め入射のレーザー光は、大きな位相差を生じ易く、こ
れが情報の読み出し、書く込みの時エラーを発生する原
因となる。

【０００３】従来、このような光ディスク基板として
は、ポリメチルメタクリレ−ト（ＰＭＭＡ）、ポリカ−
ボネ−ト（ＰＣ）、非晶性ポリオレフィン（ＡＰＯ）な
どの透明性プラスチック材料が使用されている。また、
特殊な芳香族ポリエステル共重合樹脂（特開昭５７−２
０８６４５号公報、特開平２−９８８４５号公報、同２
−３８４２８号公報）が提案されている。

【０００４】しかし、ＰＭＭＡは光学特性の点では良い
特性を示すが、吸湿性が大きくディスク基板が空気中の
水分を吸収してソリがでやすく、寸法安定性がよくない
上、耐熱性が乏しい欠点を有する。また、ＰＣは吸湿性
は低くソリは少ないが、流動性が悪く、成形性が困難と
いう問題があり、かつ複屈折も不十分という欠点を有す
る。さらに、ＡＰＯはすぐれた光学特性を有している
が、極めて高価である。

【０００５】一方、芳香族ポリエステル共重合樹脂を使
用する光ディスク基板として、特開昭５７−２０８６４
５号公報、特開平２−９８８４５号公報及び同２−３８
４２８号公報に提案されているが，光学特性が不十分で
あったり、耐熱性が不足したり、高価な原料を用いたり
して、必ずしも満足できるものではない。

【０００６】すなわち、透明性がよく、複屈折が小さく
て、成形性のよい、且つ耐熱性に優れ経済的に有利な光
ディスク基板の開発が望まれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上述の
諸問題点に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を
有するポリエステル共重合体とポリカーボネートとのブ
レンド混合物を成形すると優れた光ディスク基板が得ら
れることを見出し、本発明を完成したものであって、そ
の目的とするところは、透明性、耐湿性、機械的強度、
寸法・形態安定性、耐熱性に優れると共に、流動性に優
れた樹脂により成形された、光学的歪み、特に斜め入射
時の複屈折が低減された、読み取りまたは書き込み時の
エラーの少ない光ディスク基板を提供することにある。
本発明の他の目的並びに効果は以下の説明から明らかに
されよう。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】上述の目的は、芳香族
ジカルボン酸またはそのジエステル誘導体と一般式
（１）

【化３】（Ｒ¹は炭素数２から４のアルキル基、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ
⁴、及びＲ⁵は独立に水素または炭素数１から４のアル
キル基）で示されるジヒドロキシ化合物および、炭素原
子数が２から４の脂肪族グリコールからなる実質的に線
上のポリエステル重合体（第一成分）と、芳香族ポリカ
ーボネート（第二成分）との均一なブレンド樹脂組成物
を成形してなる光ディスク基板により達成される。

【０００９】上記のような２つの成分をブレンドして光
学材料用樹脂組成物を構成するが、このブレンドに用い
る芳香族ポリカーボネート（第二成分）の重合度は、固
有粘度（フェノール６０重量％、１，１，２，２−テト
ラクロロエタン４０重量％の混合溶液中、２０℃で測
定）にして、０．２ないし０．７程度、好ましくは、
０．３ないし０．５５である。固有粘度がこの範囲未満
の物はディスク基板に成形した時の機械的強度が不充分
である。また、固有粘度がこの範囲を超える場合は、成
形する際の流動性を低下させ、分子配向しやすくなり、
このディスク基板の複屈折は大きくなる。

【００１０】また、上記ポリエステル重合体（第一成
分）の重合度は、固有粘度にして、０．３ないし０．８
程度、好ましくは、０．３５ないし０．７程度である。
固有粘度がこの範囲未満の場合はディスク基板に成形し
た時の機械的強度が弱い。また、固有粘度がこの範囲を
超える場合は、成形する際の流動性が低下し、成形サイ
クル特性を低下させ、このディスク基板の複屈折は大き
くなり易い。

【００１１】本発明の上記光学材料用樹脂組成物は、示
差走査熱量測定（ＤＳＣ）を行ったとき、好ましくは単
一のガラス転移温度を与える。一般的には、ポリエステ
ル重合体（第一成分）と芳香族ポリカーボネート（第二
成分）に対応する二つのピーク、及び、それ以外のピー
クやショルダーを与える場合があるが、その多くは、透
明性が悪く、熱的に不安定で成形性も悪く、良好な光デ
ィスク基板とはなり難い。

【００１２】本発明の上記光学材料用樹脂組成物のガラ
ス転移温度は７８℃以上、好ましくは８０℃以上が必要
である。ガラス転移温度が７８℃未満の場合は、例えば
光ディスク製品を保存中で基盤が変形し、ノイズ発生等
の問題が生じる。

【００１３】本発明の上記光学材料用樹脂組成物は、上
記のそれぞれの重合度を持った２成分をブレンドして構
成されるが、そのブレンド率はポリエステル重合体（第
一成分）と芳香族ポリカーボネート（第二成分）の重量
比で、５：９５〜９０：１０、好ましくは１０：９０〜
８０：２０の範囲が適当である。ポリエステル重合体
（第一成分）のブレンド率がこの範囲未満では、複屈折
率を低減させる効果が十分でない。

【００１４】本発明において、芳香族ジカルボン酸は、
テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸
等が挙げられるが、特にテレフタル酸が好ましい。

【００１５】本発明において、一般式（１）で表される
ジヒドロキシ化合物は、９，９−ビス−（４−ヒドロキ
シエトキシフェニル）−フルオレン、９，９−ビス−
（４−ヒドロキシプロポキシフェニル）−フルオレン、
９，９−ビス−（４−ヒドロキシブトキシフェニル）−
フルオレン等があるが、特に９，９−ビス−（４−ヒド
ロキシエトキシフェニル）−フルオレンが好ましい。

【００１６】９，９−ビス−（４−ヒドロキシエトキシ
フェニル）−フルオレンは、例えば、９，９−ビス−
（４−ヒドロキシフェニル）−フルオレンにエチレンオ
キサイド（以下、ＥＯ）を付加して得られる。この際、
フェノールの両水酸基にエチレンオキサイドが１分子づ
つ付加した２ＥＯ付加体（９，９−ビス−（４−ヒドロ
キシエトキシフェニル）−フルオレン）の他に、さらに
数分子過剰に付加した、３ＥＯ付加体、４ＥＯ付加体等
の不純物が含まれる事がある。３ＥＯ、４ＥＯなどの不
純物が多くなると、ポリエステル重合体の耐熱性を低下
させる事になる。このときの２ＥＯ付加体の純度は８５
％以上有れば良いが、好ましくは９５％以上である。

【００１７】９，９−ビス−（４−ヒドロキシプロポキ
シフェニル）−フルオレン、９，９−ビス−（４−ヒド
ロキシブトキシフェニル）−フルオレンは、例えば、
９，９−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−フルオレ
ンに各々、３−クロロ−プロパン−１−オール、４−ク
ロロ−プロパン−１−オールをアルカリ性条件下で反応
させれば得られる。この際の純度も、８５％以上で有れ
ば良く、好ましくは９５％以上である。

【００１８】本発明において、脂肪族グリコールとして
は、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、
１，２−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、
１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオールが挙
げられるが、中でもエチレングリコール、１，４−ブタ
ンジオールが好ましく、特にエチレングリコールが好ま
しい。

【００１９】本発明において、芳香族ポリカーボネート
としては、例えば芳香族ジオールとして２，２−ビス−
（４’−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下「ビスフ
ェノールＡ」という）をホスゲンとアルカリ水溶液−塩
化メチレン系で界面重合させて得られるポリカーボネー
トが上げられるが、その他の芳香族ジオールとして、例
えばビス−（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、１，１
−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）ペンタン、
２，２−ビス−（４’−ヒドロキシフェニル）イソペン
タン、２，２−ビス−（４’−ヒドロキシフェニル）ヘ
キサン、２，２−ビス−（４’−ヒドロキシフェニル）
イソヘキサン、４，４’−ジヒドロキシトリフェニルメ
タン、４，４’−ジヒドロキシテトラフェニルメタン、
１，１−ビス−（４’−ヒドロキシフェニル）シクロヘ
キサン、２，２−ビス−（４’−ヒドロキシ−３’メチ
ルフェニル）プロパン、２，２−ビス−（４’−ヒドロ
キシ−３’，５’−ジメチルフェニル）プロパン、ジヒ
ドロキシジフェニルエーテル、ジヒドロキシジフェニル
スルホン、ジヒドロキシジフェニルスルフィドといっ
た、ビスフェノール類及びハイドロキノン、レゾルシ
ン、ｏ−メチルレゾルシン、ｏ−クミルレゾルシンとい
った二価のフェノール化合物から選択される一種または
二種以上を用いても良い。

【００２０】上記２成分のブレンド方法としては、押し
出し機、ニーダーなどによる溶融混練方法、あるいは上
記２成分を例えば塩化メチレンなどの共通の良溶媒に溶
解させた状態で混合する溶液ブレンド方法などがある
が、これは特に限定されるものではなく、通常用いられ
るポリマーブレンド方法ならどのような方法を用いても
よい。

【００２１】本発明において、芳香族ジカルボン酸また
はそのジエステル誘導体と一般式（１）で示されるジヒ
ドロキシ化合物と炭素原子数が２から４の脂肪族グリコ
ールからなるポリエステル重合体（第一成分）は、例え
ば、エステル交換法、直接重合法等の溶融重合法、溶液
重合法、界面重合法等の公知の方法から適宜の方法を選
択して製造できる。またその際の重合触媒等の反応条件
についても従来通りで良く、公知の方法を用いる事がで
きる。

【００２２】本発明において、ポリエステル重合体（第
一成分）の重合は、溶融重合法を用いる場合に特に良好
である。即ち、９，９−ビス−（４−ヒドロキシエトキ
シフェニル）−フルオレンの化合物は、末端基が脂肪族
グルコ−ルと良く似た性質であり、反応性が高い。これ
は９，９−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−フルオ
レンと比べると著しく異なるものである。この為に、酸
クロリドという原料を用いる必要もなく、従って本質的
に塩素が混入しない製造方法が可能であり、高温度での
反応条件で触媒使用量を少なくでき、残留異物が少ない
方法が可能となった。

【００２３】本発明において、ポリエステル重合体（第
一成分）を溶融重合法のエステル交換法で製造するに
は、一般式（１）で表わされるジヒドロキシ成分が樹脂
中のグリコール成分の１０から９５モル％であることが
好ましい。これが、９５モル％より多くなると、溶融重
合反応が進まなかったり、十分な重合度に達しない。９
５モル％より多い場合は溶液重合法または界面重合法で
製造する。

【００２４】本発明において、ポリエステル重合体（第
一成分）を製造する際に、溶液重合法、界面重合法等を
採用する場合には、一般に酸成分の活性種として酸クロ
ライドを用いたり、溶媒としてメチレンクロライド、ク
ロロホルム等が使用するが、ポリマ−中には副生成物で
ある塩化物や触媒化合物が残留し、このものは一般的に
製品の品質上良くないので、重合工程後に一般に残留異
物を除去せねばならない。

【００２５】本発明の光ディスク基板には、反射膜や記
録膜等の金属薄膜を蒸着または、スパッタリング等の方
法で固着されるが、基板内に残留塩素分があると、反射
膜、記録膜を腐食し、光ディスクや光磁気ディスクの寿
命や信頼性を低下させるので、十分な、洗浄、ろ過等の
残留する塩素を除去する工程が必要となる。ポリエステ
ル重合体（第一成分）の重合方法としては塩素が混入し
ないエステル交換法の方が好ましい。

【００２６】光ディスク基板の成形には通常射出圧縮成
形機がよく適合し、成形条件では、特に金型表面温度と
樹脂温度が重要である。ジヒドロキシ成分の組成及び重
合度などにより一概に規定できないが、金型表面温度は
５０℃以上１６０℃以下が好ましく、また、この時の樹
脂温度は２５０℃以上３５０℃以下となるようにするの
が良い。金型表面温度が５０℃未満の場合には、樹脂の
流動性と転写性が共に悪く、射出成形時に応力歪が残っ
て、複屈折率が大きくなる傾向があり、また、成形サイ
クルも延びるので経済的でない。金型温度が１６０℃を
超える場合には転写性は良いが、離型時に変形し易い。
また、樹脂温度が３５０℃を超える場合は樹脂の分解が
起こり易く、成形品の強度低下、着色の原因となる。

【００２７】本発明の光ディスク基板を成形する場合に
は、原料の投入工程を始め、重合反応、共重合体を冷媒
中に押し出してペレット状またはシート状にする工程で
は塵埃等が入り込まないように留意して行う事が望まれ
る。このクリーン度は、通常コンパクトディスク用の場
合には１０００以下であり、更に高度な情報記録用の場
合には１００以下である。

【００２８】

【実施例】以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。実施例中「部」とあるは重量部を、「％」は重量％
を意味する。また実施例におけるポリマ−の固有粘度、
ガラス転移温度、複屈折率及び光透過率は次に示す測定
法によって測定した。

【００２９】（１）ポリマ−の固有粘度フェノール６０重量％、１，１，２，２，−テトラクロ
ロエタン４０重量％の混合溶液５０ｍｌに共重合体０．
１５〜０．５ｇを８０℃で溶解後、２０℃で粘度を測定
し決定した。

【００３０】（２）ガラス転移温度示差走査熱量計（理学電気ＤＳＣ−８２３０）を使い、
あらかじめ約１７０℃、１０分間熱処理した後急冷した
試料約１０ｍｇを用いて、１０℃／ｍｉｎの昇温速度で
加熱して測定した。

【００３１】（３）複屈折厚さ１．２ｍｍ、直径８６ｍｍのディスクの中心から半
径方向４０ｍｍの位置のレターデーションを、カールツ
アイス社性偏光顕微鏡にて、セラルモン、ベレック、ブ
レースケラー式コンペンセーターを装着し、５４６ｎｍ
の単色光で測定した。垂直、及び斜め３０°の向きにつ
いて測定した。

【００３２】（４）光透過率分光光度計にて波長５００ｎｍの光透過率を測定した。

【００３３】（ポリエステル共重合体の調製）（成分１−１）テレフタル酸ジメチル３８部、９，９
−ビス−（４−ヒドロキシエトキシフェニル）−フルオ
レン３５部、エチレングリコール２７部を原料と
し、触媒として、酢酸カルシウム０．０４２部を用
い、これらを反応槽に投入し、攪拌しながら常法に従っ
て１９０℃から２３０℃に徐々に加熱してエステル交換
反応を行った。所定量のメタノールを系外へ抜き出した
後、重合触媒である酸化ゲルマニウム０．０１２部
と、着色を防止するため、リン酸トリメチル０．０３
３部とを投入して、昇温と減圧を徐々に行い、発生する
エチレングリコールを抜きながら、加熱槽温度を２８０
℃、真空度を１Ｔｏｒｒ以下に到達させる。この条件を
維持し、粘度の上昇を待ち、２時間経過後反応を終了
し、ポリエステル重合体を得た。

【００３４】このポリエステル重合体の固有粘度は０．
５５、ガラス転移温度は１２４℃であった。 1Ｈ−ＮＭ
Ｒスペクトルの測定により、このポリエステル重合体の
テレフタル酸成分に対する９，９−ビス−（４−ヒドロ
キシエトキシフェニル）−フルオレン成分の割合は４０
％であった。

【００３５】（成分１−２）原料組成をテレフタル酸ジ
メチル２６部、９，９−ビス−（４−ヒドロキシエト
キシフェニル）−フルオレン５６部、エチレングリコ
ール１８部とし、酢酸カルシウムを０．０２８部、酸
化ゲルマニウム０．００９部、リン酸トリメチル
０．０２２部に変えた他は同様に工程を進行させて、ペ
レットを得た。

【００３６】このポリエステル重合体の固有粘度は０．
５１、ガラス転移温度は１４６℃であった。 1Ｈ−ＮＭ
Ｒスペクトルの測定により、このポリエステル重合体の
テレフタル酸成分に対する９，９−ビス−（４−ヒドロ
キシエトキシフェニル）−フルオレン成分の割合は８０
％であった。

【００３７】（成分２）市販の光ディスク用グレードの
ビスフェノールＡポリカーボネート樹脂を（成分２）と
して用いた。この樹脂の固有粘度は０．４３であった。

【００３８】（実施例１）成分（１−１）と成分（２）
を３０：７０（重合比）の割合で配合し、押し出し機を
用いてペレットを作成した。この樹脂組成物の示差走査
熱量測定（ＤＳＣ）の結果を図１に示す。単一のガラス
転移温度、１３４．３℃であった。

【図１】

【００３９】この樹脂を、金型温度１００℃、樹脂温度
３１０℃で射出成形してディスク基板を得た。ディスク
のレターデーションは、垂直方向で１３ｎｍ、傾斜で４
５ｎｍ，光透過率は９０％であった。

【００４０】（実施例２〜３）成分（１−１）と成分
（２）を５０：５０及び７０：３０（重量比）の割合で
配合し、押し出し機を用いてぺレットを作成した。（実
施例１）と同様にディスク基板を成形した。測定結果を
表１に示す。

【表１】

【００４１】（実施例４）成分（１−２）と成分（２）
を２０：７０（重量比）の割合で配合し、押し出し機を
用いてぺレットを作成した。（実施例１）と同様にディ
スク基板を成形した。測定結果を表１に示す。

【００４２】（比較例２）市販の光ディスク用グレード
のポリカーボネート樹脂（成分２）を、金型温度１００
℃、樹脂温度３１０℃で光ディスク基板を射出成形し
た。測定結果を表１に比較して示す。

【００４３】表１での比較から明かな様に、一般に用い
られているポリカーボネート樹脂（比較例１）は光学異
方性が大きいことが分かる。

【００４４】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の光ディスク基
板は、透明性、耐熱性、複屈折性に優れ、産業的に有用
なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の樹脂組成物の示差走査熱量測定（Ｄ
ＳＣ）結果を示す線図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｃ０８Ｇ 63/197 ＮＮＰ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芳香族ジカルボン酸またはそのジエステ
ル誘導体と一般式（１）【化１】（Ｒ¹は炭素数２から４のアルキル基、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ
⁴、及びＲ⁵は独立に水素または炭素数１から４のアル
キル基）で示されるジヒドロキシ化合物および、炭素原
子数が２から４の脂肪族グリコールからなる実質的に線
状のポリエステル重合体と、芳香族ポリカーボネートと
の均一なブレンド樹脂組成物を成形してなるポリエステ
ル樹脂成形体。
【請求項２】芳香族ジカルボン酸またはそのジエステル
誘導体と一般式（１）【化２】（Ｒ¹は炭素数２から４のアルキル基、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ
⁴、及びＲ⁵は独立に水素または炭素数１から４のアル
キル基）で示されるジヒドロキシ化合物および、炭素原
子数が２から４の脂肪族グリコールからなる実質的に線
状のポリエステル重合体と、芳香族ポリカーボネートと
の均一なブレンドし、射出成形することを特徴とするポ
リエステル樹脂成形体の製造法