JPS60215019A - 分岐化ポリカ−ボネ−ト樹脂光学成形品 - 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】 本発明は、射出成形、圧縮成形等によって製造される靭
性及び射出成形の連続成形性に優れた透明なポリカーボ
ネート樹脂光学成形品、例えば、光読み取り方式のデジ
タル・オーディオディスク、ビデオディスク、メモリー
ディスク等及び光学用レンズ類等に関する。

従来、光学用透明成形品の材料としては、アクリル樹脂
が、（１１透明性が良い、（２）流動性が良い、（３）
複屈折が小さい等の特徴を有していることから、光学用
透明成形品の材料として使用出来ることが知られている
（例えば、特開昭５６＝１３１６５４号）。

しかし、アクリル樹脂は、耐熱性が低く　（約７０℃）
、耐衝撃性も低い上に、水分によって反りを生じること
がある。

上記のような欠点をなくす為、粘度平均分子量が１５，
０００〜１８，０００のポリカーポネー、１・樹脂がデ
ィスク類及びレンズ類等の成形材料として検討されてい
るが（特開昭５８−１８０５５３号）、流動性が不十分
であり、これらの用途としては、最も重要視される複屈
折が大きい等の欠点を有しており、ポリカーボネート樹
脂の使用にあたっては、分子量を下げたり、成形温度を
上げる事により、流動性を向上させてきた。

このため、強度不足を呈したり、成形時に糸ひき等が現
れ、連続成形不能になったりして、未だにその使用には
限界がある。特に、レーザー等を利用した光による情報
の読み取り、書き込み等に用いられる精密光学系におい
ては、より複屈折の小さく“、強度の優れた、しかも糸
′ひきかなく、連続成形できるプラスチック光学材料の
開発が望まれていた。

ところで、上記のように樹脂製光学用透明成形品の複屈
折は、素材そのものの特性と共に、成形条件によって変
化する。

即ち、透明な光学成形品の成形においては、樹脂を溶融
させ金型内で冷却して、成形品をｆ４るが、溶融時の粘
性が高いと樹脂が不均一なまま冷却され、成形品に光学
的な歪みが残り、それが複屈折として現れる。特に、射
出成形の場合、金型内に樹脂を射出するため、粘性の高
い状態では、流れの方向に樹脂の配向が残り、成形品に
複屈折が生じやすい。

そこで、成形条件の緩和の手段として、従来から周知の
方法、即ち、可塑剤を配合することによって高流動性の
成形材料とする方法が考えられる。ところが、通常のポ
リカーボネート樹脂用の可塑剤を成形性の改良に充分な
量添加−例えば、オレフィン系の可塑剤、リツ酸エステ
ル系の可塑剤−した場合、流動性は良好となるが、可塑
剤によって金型に汚れが生し、成形品が汚染されたり、
あるいは、相溶性不良に基づいて透明性が低下する等の
外観不良を呈し、又、物性の低下が許容不可能となった
りし７て、所望の光学成形品は得られない。

又、ポリカーボネート樹脂に極めて相溶性の良好なポリ
カーボネート樹脂オリゴマーを配合する方法が考えられ
るが、この場合、成形性の改良が通常の使用量ではなお
不十分であり、且つ、使用量を増加させれば成形性はか
なり改良されるが、これは結果的に、粘度平均分子量が
下がったためであり、同一粘度平均分子量のポリカーボ
ネート樹脂に比べ、若干の成形性向上は認められるもの
の、大幅な改良は出来ず、初期の目的は達成されない。

そのため、これまで光学用透明成形品の複屈折の低減化
は、成形条件に頼る（特に成形温埠の上昇）か、あるい
は、流動性の良好な低分子量のポリカーボネート樹脂を
使用することによっている。しかし、低分子量のポリカ
ーボネート樹脂を高温で成形する場合、成形品の複屈折
性はかなり良好にはなるが、強度不足、射出成形時の糸
ひき（連続成形不可）等を呈し、複屈折性、強度、連続
成形性を兼ね備えた素材は今までになかった。

そこで、本発明者らは、射出成形、圧縮成形において、
より改良された複屈折性を示すと共に、強靭さ及び射出
成形時の連続成形性をも兼ね備えた光学用プラスチック
素材を提供し、この素材を成形することにより、複屈折
性及び強度が改良された光学用透明成形品を提供すべく
鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至っノこ。

ずなわら、本発明は、二価フェノール系化合ごとを特徴
として得られる分岐化ポリカーボネート樹脂を成形して
なる分岐化ポリカーポネ＝１・樹脂光学成形品であり、
好ましい実施態様においては分岐化ボリカーボネー１〜
樹脂の粘度平均分子量が１３，０００〜２０　、０００
であり、また、分岐化剤の使用量を、二価フェノール系
化合物に列して、０．０２〜３モル％、特に、０．１〜
１．０モル％用いて得られる分岐化ポリカーボネート樹
脂を成形してなる透明な分岐化ポリカーボネートネー脂
光学成形品である。

以下、本発明の構成について説明する。

本発明の分岐化ポリカーボネート樹脂は、分岐化剤とし
てフェノール性水酸基を有する三官能以上の多官能性有
機化合物を用いることを除き従来のポリカーボネート樹
脂の製法と同様の方法、即ら、二価フェノール系化合物
を主成分として、ホスゲン又は炭酸のジエステルと反応
させることによって作られる芳香族ポリカーボネート樹
脂のホモ−若しくはコーポリマーである。

ここに、二価フェノール系化合物として好ましい化合物
は、下記一般式（１）で表される化合物一般式（１）： （式中のＲは、炭素数１〜１５の二価の脂肪族、脂環族
、若しくはフェニル置換アルキル基、又は、−ｏ−、−
ｓ−、−５ｏ−、−５ｏ２−、−ｃｏ−である。Ｘはア
ルキル基、アリール基、又はハリケン原子てあり、ｐ、
ｑは０〜２の整数である。） であり、具体的には、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
メタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）工゛−チル、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルボン、ビス（４−
ヒドロキシフェニル）スルホキシト、ヒス（４−ヒドロ
キシフェニル）スルフィド、ヒス（４−ヒドロキシフェ
ニル）ケトン、１゜１−ビス（４−ヒドロキシフェニル
）エタン、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、■、■−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−３，５−ジブ
ロモフェニル）プロパン、２．２−ヒス（４−ヒドロキ
シ−３，５−ジクロロフェニル）プロパン、２，２−ビ
ス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、
２，２−ヒス（４−ヒ１′ロキシー３−クロロフェニル
）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、１．１−ヒス（４−ヒド
ロキシフェニル）−１−フェニルエタン、ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）シフェニルメタイが例示される。

また、分岐化剤としては、フロログリシン、２．６−シ
メチルー２．４．６−　）リ　（４−ヒドロキシフェニ
ル）へブテン−３，４，６−シメチルー２．４．６−１
−リ（４−ヒドロキシフェニル）へブテン−２、Ｌ３，
５−トリ　（２−ヒドロキシフェニル）ペンゾール、１
゜１．１−１−リ　（４−ヒドロキシフェニル）エタン
、２゜６−ビス（２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル
）−４−メチルフッエノール、α、α１．αｌｌ　＋−
リ（４−ヒドロキシフェニル）　４．３．５−１−リイ
ソプロピルヘンゼンなどで例示されるポリヒドロキシ化
合物、及び３，３−ビス（４−ヒドロキシアリール）オ
キシインドール（−イサチンヒスフェノール）、５−ク
ロルイサチン、５，７〜ジクロルイザチン、５−プロム
イザチンなどが例示される。

以上の成分を用い、通常、界面重合法により本発明の分
岐化ポリカーボネート樹脂を製造する。

上記、一般式（ｌｌの二価フェノール系化合物に対する
分岐化剤である多官能性有機化合物の使用量は、通常０
．０２〜３モル％、好ましくは０．１〜１．０モル％の
範囲である。０．０２モル％未満では、分岐構造が十分
に生成されず、又、３モル％を越えると、一部高分子社
物が生成し、この為、成形品の透明性が劣化する等の不
都合を生じて、本発明の目的は達成されない。

以上の方法で製造される本発明の分岐化ポリカーボネー
ト樹脂は、分岐化されたことにより意外にも通常のポリ
カーボネート樹脂に比べ、その流動特性「Ｑ値」が改善
されている。即し、本発明者らの検６・１によれば、粘
度平均分子量が通常２号数千以下では、分岐化された通
常の末端（例えば、末端１〕−ターシャリ−ブチルフェ
ノール）を有するポリカーボネー１．樹脂は、非分岐化
ポリカーボネーｌ−樹脂に比べ、優れた流動性を示すも
のである。

但し、「Ｑ値」とは、高架式フローテスターで測定した
溶融粘度で、２８０℃、１６０　ｋｇ　／　ＣＩＩ＋の
圧力下に１龍φＸＩＱｍｍＬのノズルより流出する溶融
樹脂量をｃｃ　／　ｓの単位で表したものであり、溶融
粘度の低下と共に流れ値「Ｑ値」は増加する。

又、ポリカーボネート樹脂においては、樹脂の「Ｑ値」
と成形品の複屈折とが相関関係にある。即ち、「Ｑ値」
が、通常、２０Ｘ　１０ｅｃｃ　／　ｓｅｃ以上、好ま
しくは、３Ｑ　ｘ　ｌＯ’　ｃｃ　／　ｓｅｃ以上あれ
ば、従来、光学用材料として用いられてきたポリカーボ
ネート樹脂あるいはその組成物に比べ、複屈折が改善さ
れる。従って、分岐化ポリカーボネート樹脂の粘度平均
分子量は、流動性を示す「Ｑ値」が、２０Ｘ　ｌ０２ｃ
ｃ　／　ｓｅｃ以上、好ましくは「Ｑ値」が３０Ｘ　１
ｃｆ　ｃｃ　／　ｓｅｃ以上となるように設定すれば良
く、この為には、粘度平均分子量を１３，０００〜２０
，０００に設定すれば良い。又、分子量が１３，０００
未満では流動性は満たされるが、機械的強度など問題を
生じ好ましくない。

以上の如くである分岐化ポリカーボネート樹脂を成形し
て、本発明の透明なポリカーボネート樹脂光学成形品を
得る。

成形方法は、通常、射出成形、圧縮成形などの方法によ
る。射出成形の場合、樹脂温度２８０〜３６０℃、好ま
しくは３２０〜３４０℃である。

本発明の分岐化ポリカーボネート樹脂を材料χする光学
成形品は、同一の粘度平均分子量、成形条件におりる従
来の光学用ポリカーボネート樹脂に比べ、複屈折が改良
され、成形時の糸ひきかない為に連続成形に支障をきた
すこともなく、また、手による折り曲げて脆性破壊せず
、強度的にも優れたものである。

以下、実施例等によって説明する。

参考例−１ 水酸化ナトリウム３．７ｋｇを水４２７！に熔解し、２
０℃に保ちながら、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン（ＢＰ＾）　７．３　ｋｇ、　２．６−
ジメチＢｖ−２，４，６−１−リ　（４−ヒドロキシフ
ェニル）へブテン−３２５ｇ、ハイドロザルファイト　
８ｇをン容解した。

これにメチレンクロライド２８　Ｎを加えて攪拌しつつ
Ｐ−ターシャリ−ブチルフェノール３０５ｇを加え、つ
いでホスゲン３．５ｋｇを６０分で吹き込んだ。

ホスゲン吹き込み終了後、激しく攪拌して反応液を乳化
させ、乳化後、８ｇのトリエチルアミンを加え約１時間
攪拌を続は重合させた。

重合液を、水相と有機相に分８１１シ、有機相をリン酸
で中和した後、洗液のＰＨが中性となるまで水洗を繰り
返した後、イソプロパツールを３５１加えて、重合物を
沈澱させた。沈澱物を濾過し、その後乾燥する事により
、白色粉末状のポリカーボネート樹脂を得た。

つぎに、このポリカーボネート樹脂をヘント付き４０冒
霧押出機で、２４０〜２６０℃の温度で押し出ししてペ
レットを得た。

このペレットのメチレンクロライドｌ容ン夜−での極限
粘度からめた粘度平均分子量、及び高架式フローテスタ
ーでめた流れ値（Ｑ値）は第１表に示したようであった
。

参考例−２〜４ 参考例−１において、Ｐ−ターシャリ−ブチルフェノー
ル２７０ｇにしたもの（参考例−２）、参考例−１にお
いて、２．６−シメチルー２．４．６−　Ｌ’１ノ（４
−ヒドロキシフェニル）へブテン−３に代えて２，６−
ビス（２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メ
チルフェノール１１．２ｇに変更したもの（参考例−３
）及び参考例−３において、Ｐ−ターシャリ−ブチルフ
ェノール２７０ｇにしたもの（参考例−４）にそれぞれ
変更する他は同様とした。結果を第１表に示した。

実施例−１〜４及び比較例−１〜４ 参考例−１〜４で得たペレットを用い、コンバク１−デ
ィスク金型を用いて、樹脂温度３４０℃、金型温度１０
０℃、射出圧１０００　ｋｇ　／　ｃｄ、保持圧３００
ｋｇ　／　ｃｔｌにて、外径１２０　ａｍ、厚さ１．２
１１１１の円板を射出成形（射出成形機、住友重機工業
（手助部；ネオマット　３５０／１２０　（ＳＹＣＡＰ
付）し、成形後、４８時間経過した成形品の複屈折を測
定した。

複屈折の測定は、偏向顕微鏡（オリンパス光学工業Ｑｌ
製ｉ　ＰＯＭ型偏向顕微＆ｊ４）を用い、測定位置を円
板の中心から、Ｒ＝　２４ｓ■、Ｒ＝４２龍、）？　＝
　５Ｑｍｍの円周上の任意の点を選んだ。

また、この成形品を急激に手で折り曲げて破壊の有無を
調べたところ延性変形するのみで、ガラス、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレートおよび従来の同一粘度平
均分子量のポリカーボネート樹脂などのように粉々に脆
性破壊することは無かった。結果を第２表に示した。

更に、成形温度３４０℃、金型温度１００℃、成形サイ
クル２５秒なる成形条件で成形して、糸引きの有無を調
べたところ、糸引きが無く連続成形可能なものであった
。

尚、比較の為、従来のＢＰ＾ポリカーボネート樹脂とし
て粘度平均分子量１６，０００及び１８，０００のを用
いたもの（比較例−１，２）、粘度平均分子１ｉ１１８
，０００のものにトリクレジルボスフェート（ＴＣＰ）
を５ｗｔ％添加したちのく比較例−３）及び粘度平均分
子＝２ｔ、ｏｏｏＯものに数平均重合度７のＢＰＡ−オ
リゴマーを２０−１％添加したもの（比較例−４、混合
物の粘度平均分子量１８．０００）を用いる他は実施例
と同様にした結果を第２表に併記した。なお、第１表中
の分岐剤は、それぞれ、 Ａ　：　２．６−シメチルー２．４．６−　トリ　（４
−ヒ１°ロキシフェニル）へブテン−３、 Ｂ　：　２．６−ビス（２−ヒドロキシ−５−メチルペ
ンシル）−４−メチルフェノールである。

第１表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 能性有機化合物を用いることを特徴として得られる分岐
   化ポリカーボネート樹脂を成形してなる分岐化ポリカー
   ボネート樹脂光学成形品２、分岐化ポリカーボネート樹
   脂の粘度平均分子量が１３，０００〜２０，０００であ
   る特許請求の範囲第１項記載の分岐化ポリカーボネート
   樹脂光学成形品。 ３、分岐化剤の使用量が、二価フェノール系化合物に対
   して、０．０２〜３モル％である特許請求の範囲第１又
   は２項記載の分岐化ポリカーボネート樹脂光学成形品。 ４、分岐化剤の使用量が、二価フェノール系化合物ニ対
   して、０．１〜１．０モル％である特許請求の範囲第１
   又は２項記載の分岐化ポリカーボネート樹脂光学成形品
   。