JPH0873723A - 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、および光通信用部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 希土類元素を高濃度で、均一に含有してな
り、従来にない成形加工性と耐熱性を有し、かつ、簡便
な方法で製造可能な光学部品用材料、この材料の製造方
法、およびこれら材料から成形された光学部品を提供す
ること。 【構成】 希土類元素陽イオンを０．０１〜１０重量％
含有する芳香族ポリカーボネート樹脂よりなり、この希
土類元素陽イオンの吸収波長を除く１３００〜１５５０
ｎｍの波長領域での３ｍｍ厚さに光線透過率が、５０％
以上であるポリアミド樹脂組成物。 【効果】 上記目的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、芳香族ポリカーボネー
ト樹脂組成物、および光通信用部品に関する。詳しく
は、希土類元素陽イオンを含有する芳香族ポリカーボネ
ートよりなり、特に、近赤外領域の光に対して優れた透
明性を有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、その
製造方法およびその用途に関する。本発明の樹脂組成物
は、希土類元素陽イオン由来の特定波長の光の吸収と、
これに伴う蛍光の発生または高屈折率を有する等の特徴
を持ち、光増幅器を初めとする光通信用部品、非線形光
学材料、レンズ等の幅広い光学分野で利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学分野で製品を製造するのに使
用される材料は、無機ガラスが圧倒的に多かった。これ
は、無機ガラスの持つ広い波長領域での優れた光線透過
率、耐熱性、耐薬品性、耐水性、表面硬度、耐摩耗性、
低い線膨張係数等の特徴によるものである。近年、有機
高分子材料の製造技術の進歩により、アクリル系樹脂、
スチレン系樹脂、および芳香族ポリカーボネート系樹脂
のような透明非晶性の熱可塑性樹脂が開発され、無機ガ
ラスにない特徴、例えば優れた成形加工性、軽量性、靱
性等を生かした用途、例えばカメラや眼鏡用レンズ材
料、自動車のヘッドランプカバー材料等としての用途が
広がりつつあるが、かかる汎用用途においては、今な
お、長い使用実績のある無機ガラスが主流を占めてい
る。

【０００３】一方、新しい分野、例えば光通信や電子情
報等の分野では、光伝達時の損失（信号強度の低下）の
増幅機能や波長変換機能等において、従来の無機ガラス
にはない性質を有する光学材料が求められている。かか
る機能化の実現には、一般にこれら機能を発揮する元素
や分子構造単位を導入することが必要であり、材料への
混合あるいは化学的変性がなされるが、無機材料は有機
高分子材料に比べ、かかる機能化または複合化への適応
性の点で十分ではなかった。

【０００４】最近、例えば、光ファイバ増幅器材料とし
て、エルビウム等の希土類元素の陽イオンを添加した無
機ガラスが注目されている（例えば、エレクトロニク
ス，１９９０年９月号，５６〜６０ページ、またはＯＰ
ＴＲＯＮＩＣＳ，１９９０年１１号，４７〜５３参
照）。これは、エルビウム陽イオン原子中の電子の可視
〜近赤外領域の光線による励起と、約１．５μｍの波長
の蛍光発生現象を応用したものである。しかし、無機ガ
ラスをマトリックスとした場合には、エルビウム陽イオ
ンの溶解度が比較的低いため、たかだか数１００ｐｐｍ
の添加でこの陽イオンの会合によるクラスター形成が顕
著となり、これ以上添加しても逆に励起効率の減少、即
ち光増幅機能の頭打ち現象が見られるという欠点があっ
た。また、無機ガラス材料であるため、靱性や成形加工
性は必ずしも満足できるものではなかった。

【０００５】こうした欠点を改善する目的で、例えば１
９９１年度電子情報通信学会予稿集４−２３２等には、
金属アルコキシドと希土類元素の塩化物を原料とし、均
質な溶液中での加水分解縮合反応により、高濃度かつ均
一に希土類元素を含む石英膜を得る方法が開示されてい
る。しかし、かかる方法ではクラッキングや基板から石
英膜の剥離が生ずるため、基板に厚い石英膜を成形する
のは難しいなどの成形加工上の問題があった。

【０００６】他方、有機高分子材料への希土類元素陽イ
オンの添加も検討されている。例えば、特開平５−８６
１８９号公報には、有機基を有するクロロシラン類と希
土類元素の塩化物を原料として得られる、希土類元素が
高分子鎖中に取り込まれたポリシロキサンが開示されて
いる。また、特開平５−８８０２６号公報には、希土類
元素のアセチルアセトン錯体のような有機溶媒への溶解
性や耐酸化性に優れた錯体を、ポリアクリレートやポリ
シロキサン中に含む材料が開示されている。更に、高分
子学会予稿集，Ｖｏｌ．４３（１），２９（１９９４）
には、アクリル酸やメタクリル酸のような重合性有機酸
の希土類元素陽イオン塩を合成し、かかる希土類陽イオ
ン担持モノマーを重合または共重合させ、陽イオン濃度
を１０重量％程度まで高めることのできる材料が報告さ
れている。これらの方法により、成形加工性に優れる有
機高分子材料に対し、希土類元素陽イオンを高濃度で添
加することができるが、合成法が煩雑であり、産業上の
応用において経済的制約となり得ること、および使用さ
れる樹脂は、比較的耐熱性が低いといった欠点があっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、希土類元素
を高濃度で均一に含有してなり、低い吸水性と、従来に
ない成形加工性と耐熱性を有し、かつ簡便な方法で製造
可能な光学部品用材料を提供すること、これら光学部品
用材料を提供すること、およびこれら材料から成形され
た光学部品を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明においては、希土類元素陽イ
オンを０．００１〜１０重量％含有する芳香族ポリカー
ボネート樹脂よりなり、この希土類元素陽イオンの吸収
波長を除く１３００〜１５５０ｎｍの波長領域での３ｍ
ｍ厚における光線透過率が５０％以上である芳香族ポリ
カーボネート樹脂組成物とする、という手段を講じてい
るものである。また、請求項３に記載の発明において
は、希土類元素陽イオンを芳香族ポリカーボネート樹脂
のモノマー融液中に均一に混合し、次いで芳香族ポリカ
ーボネートを重合せしめて請求項１に記載の芳香族ポリ
カーボネート樹脂組成物を製造する、という手段を講じ
ているものである。さらに、請求項５に記載の発明にお
いては、請求項１または請求項２に記載の芳香族ポリカ
ーボネート樹脂組成物より得られた光通信用部品とす
る、という手段を講じているものである。

【０００９】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて芳香族ポリカーボネート樹脂とは、多価フェノー
ル類を共重合成分として含有しても良い１種以上のビス
フェノール類と、ビスアルキルカーボネート、ビスアリ
ールカーボネート、ホスゲン等の炭酸エステル類との反
応により製造されるものを言う。

【００１０】芳香族ポリカーボネート樹脂の原料成分で
あるビスフェノール類の具体例としては、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、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）プロパンすなわちビスフェノールＡ、２，２−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）パーフルオロプロパ
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）−３−メチル
ブタン、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）−４−
メチルペンタン、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、ビス（４−ヒドロキシ−３−
メチルフェニル）メタン、ビス（４−ヒドロキシ−３−
メチルフェニル）フェニルメタン、１，１−ビス（４−
ヒドロキシ−３−メチルフェニル）エタン、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−エチルフェニル）
プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプ
ロピルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロ
キシ−３−sec-ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビ
ス（４−ヒドロキシ−３−sec-ブチルフェニル）プロパ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、
１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニ
ルエタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−
１−フェニルプロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）ジフェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）ジベンジルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェ
ニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスル
ホン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、
４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン、フェノールフ
タレイン等が挙げられる。この中で代表的なものは、ビ
スフェノールＡ、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）パーフルオロプロパン、１，１−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）−１−フェニルエタン、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
等が挙げられる。最も一般的には、ビスフェノールＡが
用いられる。

【００１１】多価フェノール類は、芳香族ポリカーボネ
ート樹脂のレオロジー的性質を変化させたり、表面摩耗
特性を改良する目的で、共重合成分として用いられる。
その具体例としては、例えば、１，１，１−トリス（４
−ヒドロキシフェニル）エタン等のトリスフェノール類
等が挙げられる。

【００１２】芳香族ポリカーボネート樹脂の原料成分で
ある炭酸エステル類の具体例としては、次のものが挙げ
られる。 （ａ）ビスアルキルカーボネート：ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、ジ−ｎ−プロピルカーボネ
ート、ジイソプロピルカーボネート、ジ−ｎ−ブチルカ
ーボネート等 （ｂ）ビスアリールカーボネート：ジフェニルカーボネ
ート、ビス（２，４−ジクロロフェニル）カーボネー
ト、ビス、（２，４，６−トリクロロフェニル）カーボ
ネート、ビス（２−ニトロフェニル）カーボネート、ビ
ス（２−シアノフェニル）カーボネート、ビス（４−メ
チルフェニル）カーボネート、ビス（３−メチルフェニ
ルカーボネート、ジナフチルカーボネート等 これらの中では、入手容易性の点からジメチルカーボネ
ート、ジエチルカーボネート等のビスアルキルカーボネ
ート、ジフェニルカーボネート、ビス（３−メチルフェ
ニル）カーボネート、ビス（４−メチルフェニル）カー
ボネート等のビスアリールカーボネートが好ましく用い
られ、中でも反応容易性からジフェニルカーボネートが
最適である。

【００１３】芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法と
しては、(1) ビスフェノール類と求核攻撃に活性な炭酸
エステル誘導体とを原料としピリジン等の有機塩基中で
重縮合反応させるピリジン法、(2) ビスフェノール類と
ビスアルキルカーボネートやビスアリールカーボネート
等の炭酸エステルとを原料とし溶融重縮合させる溶融重
合法など、従来から知られている方法が挙げられる。な
お、(1) のピリジン法で用いられる炭酸エステル誘導体
としては、ホスゲン、カルボジイミダゾールなどが挙げ
られる。

【００１４】本発明で用いられる芳香族ポリカーボネー
ト樹脂の分子量は、特に制限はないが、通常は、テトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）溶媒とし、４０℃の温度で、ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）法で測
定し、単分子量分散ポリスチレンを対照とした重量平均
分子量Ｍw が5000以上であるのが好ましい。靱性や成形
容易性の観点からは、10000 〜80000 の範囲が好まし
く、最も好ましいのは15000 〜65000 の範囲である。

【００１５】一般に、光ファイバ等を用いる光通信に
は、通常、珪素ガラスのファイバにおいて光損失が最も
少ない等の理由で好適な波長領域である１３００〜１５
５０ｎｍ程度の波長の近赤外領域の光が発信光として用
いられる。従って、本発明の芳香族ポリカーボネート樹
脂組成物は、上記波長領域での光線透過率が優れている
ことが望ましい。通常、以下に説明する希土類元素陽イ
オンの吸収波長を除く１３００〜１５５０ｎｍの波長領
域の光線透過率が、３ｍｍ厚において５０％以上である
必要がある。光線透過率が５０％に満たない場合には、
希土類元素陽イオンの分散が悪く、透明性に問題がある
ので光学材料として不適当である。芳香族ポリカーボネ
ート樹脂組成物光線透過率で好ましいのは６０％以上、
更に好ましくは７０％以上、最も好ましくは７５％以上
である。

【００１６】上記の通り、上記波長領域において、光線
透過率の高い芳香族ポリカーボネート樹脂組成物にする
には、ビスフェノール類中の炭素−水素結合を、炭素−
重水素結合あるいは炭素−フッ素結合とすることによ
り、炭素−水素結合由来の赤外（ＩＲ）領域の吸収の倍
音成分が上記の近赤外波長領域に含まれない様にして、
上記波長領域での光線透過率を高めることが可能であ
る。炭素−フッ素結合をもつビスフェノール類として、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）パーフルオロ
プロパンを使用するのが好適である。

【００１７】本発明においては、上記芳香族ポリカーボ
ネート樹脂に、希土類元素イオンを含有させる。希土類
元素イオンは、樹脂組成物に特異な光学特性、例えば、
光増幅作用、波長変換作用などを付与する機能を果た
す。本発明に用いられる希土類元素とは、周期律表の３
Ａ族に含まれるスカンジウム（Ｓｃ）、イットリウム
（Ｙ）、およびランタノイドとして総称される以下の元
素、即ちランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセ
オジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐ
ｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ガ
ドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシ
ウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅ
ｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ル
テチウム（Ｌｕ）のいずれかを表す。本発明の芳香族ポ
リカーボネート樹脂組成物は、希土類元素を陽イオンの
形で含むが、希土類元素陽イオンは単独でも、複数種の
混合物であってもよい。

【００１８】希土類元素陽イオンの価数には制限はな
く、通常２価または３価陽イオンとして用いられ、通
常、塩の形で使用される。塩としては、塩化物、臭化
物、ヨウ化物、硝酸塩、過塩素酸塩、臭素酸塩、酢酸
塩、硫酸塩等がポリアミド樹脂への分散性の点で好適で
ある。また、複硝酸塩、複硫酸塩、キレート化物も使用
可能である。陽イオンのフッ化物、炭酸塩、りん酸塩、
シュウ酸塩等も使用可能であるが、樹脂への分散性に劣
る場合があるので、配合分散させる際に特別の配慮が必
要である。

【００１９】本発明に好適な希土類元素を含む塩として
は、塩化プラセオジム、臭化プラセオジム、ヨウ化プラ
セオジム、硝酸プラセオジム、過塩素酸プラセオジム、
臭素酸プラセオジム、酢酸プラセオジム、硫酸プラセオ
ジム等のプラセオジム塩、塩化ネオジム、臭化ネオジ
ム、ヨウ化ネオジム、硝酸ネオジム、過塩素酸ネオジ
ム、臭素酸ネオジム、酢酸ネオジム、硫酸ネオジム等の
ネオジム塩、塩化ユーロピウム、臭化ユーロピウム、ヨ
ウ化ユーロピウム、硝酸ユーロピウム、過塩素酸ユーロ
ピウム、臭素酸ユーロピウム、酢酸ユーロピウム、硫酸
ユーロピウム等のユーロピウム塩、塩化ジスプロシウ
ム、臭化ジスプロシウム、ヨウ化ジスプロシウム、硝酸
ジスプロシウム、過塩素酸ジスプロシウム、臭素酸ジス
プロシウム、酢酸ジスプロシウム、硫酸ジスプロシウム
等のジスプロシウム塩、塩化エルビウム、臭化エルビウ
ム、ヨウ化エルビウム、硝酸エルビウム、過塩素酸エル
ビウム、臭素酸エルビウム、酢酸エルビウム、硫酸エル
ビウム等のエルビウム塩等を挙げることができる。

【００２０】このうち、光増幅器の用途では、近赤外の
蛍光発生能を有するプラセオジム塩、ネオジム塩、およ
びエルビウム塩が特に好適であり、中でも、シリカガラ
ス等の無機ガラスのファイバに好適な信号波長である１
３００〜１５５０ｎｍ程度の波長の蛍光発生能のあるネ
オジム塩、プラセオジム塩、およびエルビウム塩が最も
好適である。ユーロピウム塩とジスプロシウム塩を組合
わせて用いると、蛍光発生が長く継続する残光特性が得
られる場合もある。

【００２１】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成
物は、希土類元素陽イオンを０．００１〜１０重量％含
有する。この量が０．００１重量％未満であると光増幅
作用等の望ましい性質がほとんど発揮されず、逆に１０
重量％を超えるとこの陽イオンの分散性が極端に悪くな
る場合があり、いずれも好ましくない。光増幅器や光導
波路等の光通信用部品とする場合、この陽イオンの含有
量は、蛍光強度の観点から好ましいのは、０．０１〜１
０重量％の範囲であり、更に好ましくは０．１〜７重量
％、最も好ましくは０．５〜５重量％である。なお、希
土類元素陽イオンの含量は、６５０℃程度の温度の電気
炉中で有機成分を燃焼させた場合の灰分の定量、または
蛍光Ｘ線分析等の物理化学的手法等により測定すること
ができる。

【００２２】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成
物は、前記の通り、希土類元素陽イオンの吸収波長を除
く１３００〜１５５０ｎｍの波長領域の光線透過率は、
３ｍｍ厚の平板で５０％以上である必要がある。ここ
で、光線透過率を良くするには、上記希土類元素陽イオ
ンを樹脂マトリックス中で良好に分散する必要がある。
上記陽イオンのドメインの平均分散粒径は小さい程好ま
しいが、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは７
０ｎｍ以下、更に好ましくは５０ｎｍ以下、更に好まし
くは４０ｎｍ以下、最も好ましくは３０ｎｍ以下であ
る。

【００２３】光通信用部品が、通信光の減衰を回復せし
める役目を持つ光増幅器である場合には、通信光波長の
蛍光を発生する希土類元素を有効に励起せしめる励起光
（ポンプ光）を常時通過させ続け、通信光パルスによる
誘導放出現象により、このパルス波形と同一の蛍光を発
生せしめ増幅作用とする。従って、本発明の樹脂組成物
を光増幅器用途として用いる場合には、希土類元素陽イ
オン由来の蛍光発生能を有することが必要である。

【００２４】希土類元素陽イオンを芳香族ポリカーボネ
ート樹脂へ添加する方法には、特に制限はなく、例え
ば、(1) 芳香族ポリカーボネート樹脂モノマーへ上記陽
イオンを添加した後、溶融重合法やピリジン法等の公知
の方法で芳香族ポリカーボネートを生成せしめる方法、
(2) 芳香族ポリカーボネート樹脂溶液に上記陽イオンを
添加して混合した後、溶媒を除去する方法、または，
(3) 芳香族ポリカーボネート樹脂と上記陽イオンとを溶
融混練する方法、等が挙げられる。

【００２５】上記の希土類元素陽イオンを芳香族ポリカ
ーボネート樹脂へ添加する上記(1)〜(3) の方法のう
ち、(1) の芳香族ポリカーボネート樹脂モノマーへの陽
イオンの添加は、分散性の点で最も好適である。特に好
適な方法は、上記陽イオンを芳香族ポリカーボネート樹
脂のモノマー融液中に均一に混合し、次いで芳香族ポリ
カーボネートを重合せしめる方法、殊に希土類元素陽イ
オンを陽イオンのフェノラート構造とし、芳香族ポリカ
ーボネート樹脂のモノマー融液中に均一に混合する方法
である。この方法により、既存の芳香族ポリカーボネー
ト樹脂の製造プロセスを、そのまま生かすことが可能で
あり、産業上極めて有用である。

【００２６】上記のフェノラート構造とは、上記陽イオ
ンとフェノラート基（Ａｒ−Ｏ−；但しＡｒは芳香環で
ある）とが、イオン結合または共有結合により結合した
構造である。フェノラート構造が生成すると、上記陽イ
オンの芳香族ポリカーボネート樹脂への均一な混合が促
進される。このフェノラート基は、原料であるビスフェ
ノール類に由来するものでもよいし、重合過程で留去可
能な低分子量フェノール誘導体、例えばフェノール、ｏ
−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２，
６−キシレノール、２，５−キシレノール、２，４−キ
シレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノ
ール等を加えて生成させてもよい。フェノラート構造
は、希土類元素陽イオンの対陰イオンとフェノラート基
との交換反応により、生成させることができる。即ち、
フェノラート構造は、上記陽イオンの塩を、ビスフェノ
ール類または上記の低分子量フェノール誘導体の融液に
接触させて、好適に生成させることができる。かかる方
法による場合には、上記の希土類元素陽イオンの対陰イ
オンは、重合過程で除去可能なもの、例えば、酢酸イオ
ンとするのが、樹脂組成物の性能に悪影響を与えない点
で好適である。

【００２７】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成
物には、透明性を損なわない限りにおいて、必要に応
じ、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−α−オ
レフィン共重合体、、ポリアミドエラストマー、ポリエ
ステルエラストマー、ポリエステルエーテルアミド、ポ
リエーテルエラストマー、スチレン系熱可塑性エラスト
マー又はその酸変性品、アクリルゴム、コアシェル型ア
クリルゴム、アイオノマー樹脂、ポリアミド、ポリフェ
ニレンエーテル、芳香族ポリエステル、エポキシ樹脂等
の熱可塑性樹脂；フュームドシリカ、タルク、カオリナ
イト、ガラスビーズ、ガラスフレーク、クレー、炭酸カ
ルシウム、硫酸カルシウム、アルミナ、チタニア、ジル
コニア等の無機充填材；ステアリン酸カルシウム、ステ
アリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛等の滑剤；その他
ポリアミド樹脂に使用される熱安定剤、紫外線吸収剤、
顔料、カーボンブラック、ケッチェンブラック、黒鉛、
酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤等の添加剤を混合する
ことができる。

【００２８】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成
物は、優れた成形加工性を有するので、芳香族ポリカー
ボネート樹脂の成形に採用されている各種の成形方法に
よって、目的とする成形品の製造が可能である。成形方
法としては、例えば、射出成形法、Ｔダイ製膜やインフ
レーション成形を含む押出成形法、ブロー成形法、真空
成形法や圧空成形法などの差圧空成形法、圧縮成形法等
が挙げられる。このような成形法により、任意の形状の
射出成形品、シート、フィルム、積層フィルム、棒状成
形品、ファイバ、フィラメント、中空成形品等の成形品
とすることができる。また、シートやフィルム、または
中空成形品とする場合には、芳香族ポリカーボネート樹
脂の成形に採用されている延伸も可能である。

【００２９】本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成
物は、優れた成形加工性、軽量性、靱性、透明性、光増
幅作用、波長変換作用、残光特性、および高屈折率等の
特徴を生かし、任意の用途、および形状の光学部品に利
用できる。例えば、光増幅器、光導波路、光ファイバ等
の光通信用部品、非線形光学素子、レンズ、暗中蛍光材
料等の用途例が挙げられる。また、本発明の樹脂組成物
は、可視領域での光線透過率が良好であるため、可視光
用のレンズ等に用いることができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これら
実施例により何ら限定されるものではない。なお以下の
例において、各種の評価は次に記載の方法によったもの
である。 (1) 蛍光測定 ２枚のカバーグラス（約０．１５μｍ厚）の間に、乾燥
した試料を挟み、カバーグラスごと２８０℃に加熱した
あと、試料の厚さが約０．５ｍｍ程度になるように押圧
して、透明な試料板とした。このカバーグラスに挟めれ
たままの試料につき、（株）島津製作所製のＵＶ−３１
００Ｓ型紫外−可視−近赤外吸光光度計により３００〜
１７００ｎｍの波長領域の吸光スペクトルを測定し、吸
光度のピークに相当する吸光波長を求め、蛍光測定の励
起波長とした。ユーロピウムを含む試料では、上記の吸
光スペクトル測定で得られたユーロピウム由来の吸光波
長を励起波長とし、（株）日立製作所製のＦ−３０００
型蛍光光度計により、３００〜７００ｎｍの波長領域の
蛍光スペクトルを測定した。エルビウム、プラセオジ
ム、またはプラセオジムを含む試料では、それぞれ１５
００ｎｍまたは１３００ｎｍ付近の近赤外領域の蛍光を
発生することが知られているので、各々の元素由来の吸
光波長を励起波長とし、可視光カットフィルターを装着
した近赤外カメラにより、近赤外蛍光の有無を観察し
た。

【００３１】(2) 光線透過率 （株）日本製鋼所製の射出成形機（Ｊ２８ＳＡ）を使用
し、乾燥した試料から、３ｍｍ厚の平板を成形した。こ
の際の成形条件は、バレル温度設定２８０℃、射出速度
最大、金型温度８０℃とした。こうして得た３ｍｍ厚の
平板の光線透過率スペクトルを、上記の吸光光度計によ
り４００〜１５５０μｍの波長領域で測定し、希土類元
素陽イオン由来の吸光波長を除いたこの波長領域での光
線透過率の最小値を求めた。 (3) 希土類元素陽イオンの含量 試料約２ｇを精秤し、６００℃の電気炉内で完全に灰化
させ、残渣の重量分率より算出した。 (4) 屈折率 代表的試料について、２３℃で、アッベ式屈折率計によ
り測定した。

【００３２】［実施例１］ビスフェノールＡ２０ｇと酢
酸エルビウム（III)４水塩（和光純薬（株）製試薬）
２．８ｇとを、ガラス重合管に入れ、内部を窒素で置換
したあと、５０分かけて２５０℃まで昇温した。この温
度で４０分加熱すると酢酸の生成がみられ、ビスフェノ
ールＡの融液はピンク色の透明均一なものとなったの
で、２００℃に降温した。ここにジフェニルカーボネー
ト２１．３ｇを加え、１時間かけて２５０℃まで再昇温
したところ、フェノールが発生したのでこれを留出させ
た。この温度で１時間反応させたあと、減圧と昇温を開
始し、１時間かけて２８０℃、１５０Ｔｏｒｒとした。
この間、フェノールの留出が続いていた。更にこの温度
のままで２０分かけて０．８Ｔｏｒｒまで減圧度を高
め、１時間後窒素で大気圧に戻し反応を終了した。留出
液の総量は、約２２ｍｌであった。得られた組成物につ
き、各種評価を行った結果を表−１に示す。

【００３３】［実施例２］実施例１に記載の例におい
て、酢酸エルビウム（III)４水塩に代えて酢酸プラセオ
ジム（III)２水塩（和光純薬（株）製試薬）を用いた他
は、同例におけると同様の操作を行った。得られた組成
物につき、各種評価を行った結果を表−１に示す。

【００３４】［実施例３］実施例１に記載の例におい
て、酢酸エルビウム（III)４水塩に代えて酢酸ネオジム
（III)１水塩（和光純薬（株）製試薬）を用いた他は、
同例におけると同様の操作を行った。得られた組成物に
つき、各種評価を行った結果を表−１に示す。

【００３５】［比較例１］実施例１に記載の例におい
て、酢酸エルビウム（III)４水塩を加えなかった他は、
同例におけると同様の操作を行った。得られた組成物に
つき、各種評価を行った結果を表−１に示す。

【００３６】［比較例２］実施例１に記載の例におい
て、酢酸エルビウム（III)４水塩を４ｍｇに代えた他
は、同例におけると同様の操作を行った。得られた組成
物につき、各種評価を行った結果を、表−１に示す。な
お、吸光スペクトル測定において、Ｅｒ陽イオン由来の
吸光ピークは確認できなかったので、蛍光スペクトル測
定は行わなかった。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明は、次の様な特別に有利な効果を
奏し、その産業上の利用価値は極めて大である。 １．本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、希
土類元素陽イオンを含有し、可視〜近赤外領域の光に対
する光線透過率が優れているため、この陽イオン由来の
吸光および蛍光発生能を有する。また、この陽イオンの
存在により屈折率の上昇が認められる。 ２．本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、優
れた成形加工性、軽量性、靱性を有するため、光増幅器
等の光通信部品を始めとする様々な光学部品として極め
て有用である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ０２Ｂ 6/00 ３９１ Ｇ０２Ｆ 1/35 ５０４ Ｈ０１Ｌ 23/29 23/31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 希土類元素陽イオンを０．００１〜１０
   重量％含有する芳香族ポリカーボネート樹脂よりなり、
   この希土類元素陽イオンの吸収波長を除く１３００〜１
   ５５０ｎｍの波長領域での３ｍｍ厚における光線透過率
   が５０％以上であることを特徴とする、芳香族ポリカー
   ボネート樹脂組成物。
2. 【請求項２】 希土類元素がエルビウム（Ｅｒ）、プラ
   オセジム（Ｐｒ）、およびネオジム（Ｎｄ）のいずれか
   であることを特徴とする、請求項１に記載の芳香族ポリ
   カーボネート樹脂組成物。
3. 【請求項３】 希土類元素陽イオンを芳香族ポリカーボ
   ネート樹脂のモノマー融液中に均一に混合し、次いで芳
   香族ポリカーボネートを重合せしめることを特徴とす
   る、請求項１または請求項２に記載の芳香族ポリカーボ
   ネート樹脂組成物の製造方法。
4. 【請求項４】 希土類元素陽イオンのフェノラート構造
   を生成せしめ、希土類元素陽イオンを芳香族ポリカーボ
   ネート樹脂のモノマー融液中に均一に混合することを特
   徴とする、請求項３に記載の芳香族ポリカーボネート樹
   脂組成物の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載の芳香族
   ポリカーボネート樹脂組成物より得られたものであるこ
   とを特徴とする、光通信用部品。