JPS60215020A - 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、ｆｌ）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（（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（す為、粘度平均分子量が１５．
０００〜１８．０００のポリカーボネート樹脂がディス
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）、なお流動性が不十分
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、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、光学用
透明成形品の複屈折性は大きな問題であり、より複屈折
の小さいプラスチック光学材料の開発が望まれていた。

ところで、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、成形品を得るが、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、通窩のポ
リカーボネート樹脂用の可塑剤を成形性の改良に十分な
量添加−例えば、オレフィン系の可塑剤、リン酸エステ
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じ、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
外観不良の原因となり、又、物性の低下が許容不可能と
なったりして、所望の光学成形品は得られない。

又、ボリカーボ、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、これは結果的には粘度平均分子
量が下がった為であり、同一の粘度平均分子量のポリカ
ーボネート樹脂に比べ、若干の成形性の向上は認められ
ても、大幅な改良はできず、初期の目的を達成出来ない
。

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、成形条件に頼るのが普通であった。しかし、より精
密な光学用成形品に対する要求が高まるに従って、成形
条件のみでは回避しがたい複屈折性の改良を素材そのも
のの変性で行う必要性が生じて来ている。

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光学用プラスチ・７り素
材を提供し、この素材を成形することにより、複屈折性
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た。

すなわち、本発明は、二価フェノール系化合物を用い、
末端停止剤として下記一般式（１１、（２）で表される
一官能性有機化合物を用いて製造された末端変性ポリカ
ーボネート樹脂を成形してなる透明なポリカーボネート
樹脂光学成形品。

一般式（１）： ％式％（１） （式中のＸは、−ＧＯＣＩ　、−ＣＯＯＩＩを表し、Ｙ
は単なる結合−若しくは−６００−を表し、ｎは８〜３
０の整数を表す） であり、より好ましい実施態様においては該末端変性ポ
リカーボネート樹脂の粘度平均分子量が、１３，０００
〜２３，０００、特に、１６．０００〜２０．０００の
ものを成形してなる透明なポリカーボネート樹脂光学成
形品である。

以下、本発明の構成について説明する。

本発明の透明なポリカーボネート樹脂光学成形品に用い
るポリカーボネート樹脂とは、前記の如く、分子量調節
剤若しくは末端停止剤として、長鎖アルキル酸クロライ
ド若しくは長鎮アルキルもしくは長鎖アルキルエステル
置換フェノールを用いることを特徴とする二価フェノー
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−ポリマー又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ものは
下記一般式（３）で表されるものである。

一般式（３）： （式中のＲは、炭素数１−１５の二価の脂肪族、脂環族
、も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、ハロゲン原子であり、ｐ＋Ｑは
０〜２の整数である。） 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）エーテル、ビス（４−
ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）スルフィド、ビス（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、ｌ、ｌ
−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−ビス（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−ビ
ス（４−ヒドロキシ−３−クロロフェニル）プロパン、
２゜２−ヒス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェ
ニル）プロパン、２．２−ビス（４−ヒドロキシ−３，
５−ジエチルフェニル）プロパン、■−フェニルーＩ１
１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（４
−ヒドロキシフェニル）−ジフェニルメタンが例示され
る。

上記一般式（１）で示される末端停止剤として用いる一
官能性有機化合物としては、カプリン酸クロライド、ラ
ウリル酸クロライド、ミリスチン酸クロライド、パルミ
チン酸クロライド、ステアリン酸クロライド、セロチン
酸クロライド等の脂肪族酸クロライド；カプリン酸、ラ
ウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸
などの脂肪酸などが例示される。

又、一般式（２）で示される末端停止剤として用いる一
官能性有機化合物としては、オクチルフェノール、ノリ
ルフェノール、ラウリルフェノール、パルミチルフェノ
ール、ステアリルフェノール等の長鎖アルキル置換フェ
ノール；ヒドロキシ安息香酸オクチル、ヒドロキシ安息
香酸ノリル、ヒドロキシ安息香酸ラウリル、ヒドロキシ
安息香酸ステアリル等のヒドロキシ安息香酸長鎖アルキ
ルエステル等が例示される。

以上の成分を用い、通當、界面重合法により本発明の末
端変性ポリカーボネート樹脂を製造する。

上記、二価フェノール系化合物に対する一般式（１１又
は（２）の−官能性有機化合物の使用量は、目的とする
分子量等により当業者の周知の如く適宜選択されるが、
３．０〜１０．０モル％、好ましくは４．４〜７．０モ
ル％の範囲である。

ところで、本発明の成形品に用いる末端変性ポリカーボ
ネート樹脂は、分子末端が長鎖アルキル基をもっている
ことから、その流動特性「Ｑ値」が大幅に改善されてい
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℃、１６０ｋｇ／ｃＪの圧力下にＩ
ＨφＸＩＱｍｍＬのノズルより流出する溶融樹脂量をｃ
ｃ／ｓｅｃ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。

本発明者らの検討によれば、末端変性ポリカーボネート
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　ｌ
（１”　ｃｃ　／　ｓｅｃ以上、好ましくは、３０ｘＩ
Ｏ！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、末端変性ポリ
カーボネートの粘度平均分子量は、流動性を示す「Ｑ値
」が、２０Ｘ　１ｏｌｃｃ　／　ｓｅｃ以上、好ましく
は３０Ｘ　１Ｏｅｃｃ　／　Ｂ（３Ｃ以上となるように
設定すれば良く、この為には、粘度平均分子量は、１３
．０００〜２３，０００、好ましくは１６，０００〜２
０，０００に設定すれば良い。尚、分子量が１３．００
０未満では、流動性は良好であるが、機械的強度等に問
題を生じ望ましくない。

以上の如くである本発明の末端変性ポリカー−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
光学成形品を得ることが出来る。

成形方法は、通常、射出成形、圧縮成形なとの通常の方
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。

末端変性ポリカーボネート樹脂を材料とした本発明成形
品は、従来の光学用ポリカーボネート樹脂と同一の粘度
平均分子量及び成形条件を用いた場合は、複屈折が従来
のものより大幅に改良されたものとなる。

以下、実施例などによって説明する。

参考例−１ 水酸化ナトリウム３．７ｋｇを水４２Ｎに熔解し、２０
℃に保ちながら、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン（ＢＰＡ　）　７．３　ｋｇ、ハイドロサ
ルファイド８ｇを熔解した。

これにメチレンクロライド２８　Ａを加えて攪拌しつつ
ラウリン酸クロライド４３３ｇ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、水相と有機相に分離し、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３５Ｎ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ベント付き４０鶴
押出機で、２４０〜２６０℃の温度で押し出しし′ζペ
レットを得た。

このペレットのメチレンクロライド溶液での極限粘度か
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、ラウリン酸クロライドに代えて、
ステアリン酸クロライド４８５ｇ　、ステアリルフェノ
ール６５９ｇ　、ヒドロキシ安息香酸ステアリル６９８
ｇにそれぞれ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−１〜３ 参考例−１〜４で得たベレットを用い、コンパクトディ
スク金型を用いて、樹脂温度３４０℃、金型温度９０℃
、射出圧１０００　ｋｇ　／　ｃ＋１、保持圧３００ｋ
ｇ　／　ｃＡにて、外径１２０　ｗｒｗａ、厚さ１．２
鶴の円板を射出成形（射出成形機、住友重機工業■製；
ネオマット３５０／１２０　（ｓｙｃＡｐ（１）　Ｌ、
、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■製
ｉ　ＰＯＭ型偏向顕微鏡）を用い、測定位置を円板の中
心から、Ｒ＝　２４ｍｍ、Ｒ＝　４２ｍ５、Ｒ＝　５６
８■の円周上の任意の点を選んだ。

結果を第２表に示した。

尚、比較の為、粘度平均分子量１８．０００の市販のポ
リカーボネート樹脂（三菱瓦斯化学■製、商品名；ニー
ピロンＨ３Ｏ００）を用いたもの（比較例−１）、この
１１−３０００にトリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）
を５ｗｔ％添加したもの（比較例−２）及び粘度平均分
子量が２１　、０００のポリカーボネート樹脂に、末端
Ｐ−ターシャリーブチルフェノールのＢＰ＾オリゴマー
（平均重合度７）を２０ｗｔ％添加したもの（粘度平均
分子量１８゜０００、比較例−３）を用いた他は実施例
と同様にした結果を第２表に併記した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、二価フェノール系化合物を用い、末端停止剤として
   下記一般式ｉｌｌ、（２）で表される一官能性有機化合
   物を用いて製造された末端変性ポリカーボネート樹脂を
   成形してなる透明なポリカーボネート樹脂光学成形品。 一般式（１）： ％式％（１） （式中のＸは、−ＧＯＣＩ　、　−Ｃ００Ｉ＋を表し、
   Ｙは単なる結合−若しくは−０００−を表し、ｎは８〜
   ３０の整数を表す） ２、該末端変性ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量
   が、ｉａ、ｏｏｏ〜２３，０００である特許請求の範囲
   第１項記載の透明なポリカーボネート樹脂光学成形品。 ３、該末端変性ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量
   が、１６，０００〜２０，０００である特許請求の範囲
   第１項記載の透明なポリカーボネート樹脂光学成形品。