JPS63256427A - 光学素子の製法 - 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】 （産業上の利用分野〉 本発明は光学素子の製法に関する。

例えば、光学的に情報の記録、再生を行う光学式ディス
ク基板、光カード、レンズ、プリズム等の光学素子の製
法に関する。

（従来の技術〉 芳香族ビニル単量体由来の重合体とポリフェニレンエー
テルとから成る光学素子については、１１、Ｓ、Ｐ４，
３７３，０６５に示されている。

具体的にポリスチレンとポリフェニレンエーテルの混合
組成物から・成る光学式ディスク基板が提案されている
。

また特開昭６１−２２１２２５号公報には、ポリカーボ
ネート樹脂と水の混合物をガス抜きしなから混練押出す
る成形用ポリカーボネート樹脂の製造方法が開示されて
いる。

（本発明が解決しようとする問題点〉 光学素子は、寸法安定性の良いこと、複屈折が小さいこ
とが要求されるが、なかでも光学式ディスク基板は、こ
の要求が厳しく、その上記録、再生時のＣ／Ｎ比が充分
高く、ピットエラーレートの小さいことが要求される。

さらに、レンズ、ブ＋ｊズム等の他の光学素子において
も、従来メタクリル樹脂等の樹脂材料が用いられている
が、さらに複屈折の低い、耐熱性、機械的強度、寸法安
定性の優れていると共に、異物微粒子の少ない梼脂材料
由来のものが求められている。

さらに近年、消去・再書き込み可能な光磁気方式のディ
スクのディスク基板をプラスチックで製造する試みが進
められている。

光磁気方式のディスクにおいては、記録されている情報
を読みこむ際、偏光されたレーザー光をレンズで記録媒
体上に焦点を結び、反射してもどってくるカー効果によ
るレーザー光のわずかな偏光の旋回を検知して情報を読
み込むため、斜め方向から入射した光に対しても複屈折
をおこしにくい光学式ディスク基板を用いる必要がある
。

また、書き込みの際には媒体をレーザー光で加熱するた
め、光学式ディスク基板としては高い耐熱性が要求され
ている。

これらの要求に対して、芳香族ビニル単量体を主体とす
る重合体部分と、ポリフェニレンエーテル部分とから成
る光学式ディスク基板は、複屈折をおこしにりく、耐熱
性も高く、かつ吸湿性も低いことから寸法安定性良好で
、耐環境性も優れているが、Ｃ／Ｎ比が充分高く、かつ
信頼性の高い光学式ディスク基板はまだ見い出されてい
ない。

本発明はかかる事情に鑑み、射出成形、圧縮成形等によ
っても複屈折が低く、しかも、斜め方向からの入射光に
対しても複屈折が低く、かつ耐熱性が高く、機械的強度
のバランスが良く、寸法安定性の優れていると共に、マ
クロな組成分布及びミクロな組成分布がなく、完全に均
一であり、かつ異物微粒子の少ない、高性能、高信軌性
の光学素子を提供することにある。

（問題点を解決するための手段〉 本発明は芳香族ビニル単量体を主体とする重合体部分と
ポリフェニレンエーテル部分から成る樹脂組成物を有機
溶媒に溶解せしめ、得られた溶液を２過して異物微粒子
を除き、該溶液をベント付スクリュー押出造粒機を通し
て有機溶媒を除去し、得られた樹脂組成物を溶融成形す
る光学素子の製法に関する。

本発明の樹脂組成物は、芳香族ビニル単量体単位を主体
とする重合体とポリフェニレンエーテルとの混合物、芳
香族ビニル単量体単位を主体とする重合体とポリフェニ
レンエーテル成分とからなるブロック共重合体もしくは
グラフト共重合体、またはこれらの混合物である。

本発明で用いる芳香族ビニル単量体単位を主体とする重
合体とは、芳香族ビニル単量体単独重合体、及び芳香族
ビニル単量体単位を５０重量％以上含有する共重合体で
あって、芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン
、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチ
ルスチレン、０−クロルスチレン、ｍ−クロルスチレン
、ｐ−クロルスチレン、ｍ−ブロモスチレン、ｐ−ブロ
モスチレン等が挙げられ、特にスチレンが好適に用いら
れる。

また芳香族ビニル単量体と共重合する単量体の例として
は、不飽和ニトリル類例えばアクリロニトリル、メタク
リコニトリル；メタクリル酸アルキルエステル類、例え
ばメタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メ
タクリル酸１ｓｏ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル
、メタクリル酸シクロヘキシル；アクリル酸アルキル類
、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸プロピル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、更にメ
タクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸、無水シトラ
コン酸、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミ
ド等が挙げられる。

これら共重合する単量体は各々単独もしくは混合して使
用することができるが、芳香族ビニル単量体との共重合
体及びこれとポリフェニレンエーテルとからなる樹脂材
料の透明性を阻害しない範囲で組合せ、及び使用割合を
調節すればよい。

芳香族ビニル単量体は単量体混合物中５０重量％以上で
あることが好ましく、５０重ｆｔ％以下では得られる樹
脂の吸湿性が太き（なることから好ましい。

また芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体の溶融
流動性は２３０℃、３．８　ｋ＋ｒ荷重でのメルトフロ
ーレート（ＭＦＲ）が０．５〜２００であることが、好
ましく更に２〜１００が好ましい。

２００を越えると機械的強度が低下することから好まし
くなく、また０、５よりも小さいと複屈折を低減するの
が困難になることから好ましくない。

芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体の製造法と
しては、ラジカル開始剤を用いた塊状重合、懸濁重合、
乳化重合、溶液重合のいずれでもよいが、生産性及び不
純物の混入の少ない重合体を得る目的からは塊状重合ま
たは懸濁重合が好ましい。

ラジカル開始剤としてはラウロイルパーオキシド、ベン
ゾイルパーオキシド、ジーＬｅｒｔ−ブチルパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド等の過酸化物、２．２°　−
アゾビスイソブチロニトリル、ｌ、１’　　−７ゾビス
（１−シクロヘキサンカルボニトリル）等のアゾ化合物
をあげることができる。

また分子量を制御するため、必要であれば、連鎖移動剤
としてｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ブチル、ｎ−オクチル、
ｎ−ドデシル及びｊｅｒｋ−ドデシルメルカプタン等を
添加すれば良い。

重合温度は一般に５０−１５０℃の範囲で行われる。

本発明で用いるポリフェニレンエーテルは、一般式 ％式％ （但し、Ｒ”　、Ｒ’　、Ｒｃ、Ｒ’は水素、ハ０ゲン
または炭化水素基を示す、） で表わされる繰返し単位を有する重合体である。

該ポリフェニレンエーテルはフェノール類単暖体を酸化
カップリングにより重合した重合体であって、重合方法
としては特公昭３６−１８６９２号公報、特公昭４７−
３６５１８号公報、特公昭４８−１７３９６号公報、特
公昭４９−１６１２０号公報、特開昭５７−４４６２５
号公報、特開昭５７−１４７５１７号公報、特開昭５８
−１９３２９号公報、特開昭５８−１９３３０号公報、
特開昭５８−１２２９１９号公報に記載のごとく、銅系
またはマンガン系の触媒を用いた公知の方法により容易
に製造されるものである。

このポリフェニレンエーテルの具体例は、ポリ　（２，
６−シメチルー１．４−フェニレン）エーテル、ポリ（
２−メチル−６−ニチルーｌ。

４−フェニレン）エーテル、ポリ（２−メチル−６−ブ
ロビルー１．４−フェニレン）エーテル、ポリ（２，６
−ジプロビルー１．４−フェニレン）エーテル、ポリ（
２−メチル−６−ブロム−１，４−）ユニしン）エーテ
ル等カ挙ケられ、特にポリ　（２，６−シメチルー１．
４−フェニレン）エーテルが好マシい。

このポリフェニレンエーテルは、エンジニアリングプラ
スチックとして一般に用いられているものも使用可能で
あるが、より低分子量のものが適している。

芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分とポリ
フェニレンエーテル部分とからなるブロック共重合体あ
るいはグラフト共重合体は、一方の重合体の存在下に他
方の単量体を重合して得られる。

具体的には、特公昭４２−２２０６９号公報、同４７−
１２１０号公報、同４７−４７８６２号公報、同５２−
３８５９６号公報等に記載された方法等により、ポリフ
ェニレンエーテルの存在下、芳香族ビニル単量体を主体
とする単量体を重合する、または芳香族ビニル単量体単
位を主体とする重合体の存在下に、フェノール類単量体
を酸化カップリング重合してグラフト重合体あるいはブ
ロック共重合体を製造することができる。

芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分とポリ
フェニレンエーテル部分との割合は前者が３０〜７０重
量％、好ましくは４０〜５５重量％であり、後者が３０
〜７０重景％、好ましくは４５〜６０重量％である。

ポリフェニレンエーテル部分が４０重量％未満または７
０重量％を越えると光学素子の複屈折が充分低くならな
い。

その上４０重量％未満では耐熱性も十分でな（なる。

樹脂組成物は具体的には、上記の範囲内で成形の方法に
より、適宜選択する。

本発明の有機溶媒としてはヘンゼン、トルエン、キシレ
ン、クロロホルムが挙げられるが、好ましくはベンゼン
、トルエン、キシレンであり、更に好ましくはトルエン
、キシレンである。

本発明でいう溶解とは樹脂組成物が完全に有機溶媒に分
子オーダーで分散した状態であり均一な溶液になること
をいう。

溶解は、使用される有機溶媒の溶解時の圧力における沸
点以下にて行なわれるが、好ましくは大気圧下にて、使
用される有機溶媒の大気圧下での沸点より低い温度で行
なわれる。

また上記、有機溶媒１００重量部に対して溶解させる芳
香族ビニル単量体を主体とする重合体部分とポリフェニ
レンエーテル部分とから成る樹脂組成物は１重量部以上
１００重量部以下であり、好ましくは３重量部以上７５
重量部以下であり、更に好ましくは５重量部以上５０重
量部以下であるが、溶解させる樹脂組成物の量は、選ば
れる有機溶媒、溶解時の温度、圧力により均一な溶液と
なるよう上記の範囲で選ばれる。

この溶液混合された該溶液から１μｍ以上の異物微粒子
を除去するために、該溶液をあらかじめ避退する。

灘過に際して用いられる農林はｌｐｍ以上の異物微粒子
を除去できることが必要で、このような農林の例として
は、２祇、パルプ、焼結金属、金属繊維の焼結体、セラ
ミック凋材等を挙げることができる。

異物微粒子を除去するための凋遇装置としては、加圧凍
過器、加圧葉状熙過器、真空熙過器等のバッチ式あるい
は連続式の避退器が挙げられるが、好ましくは連続式の
熙過器が用いられる。

また２過時の温度は該溶液の粘度が１ボイズ以下、好ま
しくは１００センチポイズ以下、更に好ましくは５０セ
ンチボイズ以下となるように選ばれる。

異物が除去された避退後の溶液をそのままスクリュー押
出造粒機に供給してもよいが、フランジ蒸発等の濃縮操
作を加えて濃縮し、該溶液有機溶媒１００重量部に対し
樹脂組成物が５重量部以上、好ましくは１０重量部以上
、更に好ましくは２０重量部以上としてスクリュー押出
造粒機に供給する。

またスクリュー押出造粒機には溶媒を除去するために少
なくとも１ケ所以上のベントロを有しているものであり
ベントロを５００龍Ｈｇ以下、好ましくは４００ｍ１ｇ
以下、更に好ましくは２００−８ｇ以下まで減圧にする
。

操作温度は、樹脂組成物が溶融し、スクリュ〜での送り
出しがスムーズに行える温度とし、必要以上には高（し
ない方がよい。

滞留時間は、ベントロの圧力、操作温度と共に、造粒後
の最終樹脂組成物中の残存溶媒量を決める主要条件であ
る。

該残存溶媒量は、樹脂組成物１００重量部に対し０．５
重量部以下、好ましくは０．３重量部以下、更に好まし
くは０１１重量部以下である。

これらの残存量となる様、操作条件を数回の試行によっ
て定める。

なお、スクリュー押出造粒機に供給する溶液に合成樹脂
用安定剤、例えば立体障害フェノール化合物、有機亜リ
ン酸系、有機リン酸系化合物を混在させてもよい。

本発明でいう溶融成形とは、樹脂をガラス転移温度以上
にし流動させた状態で成形することである。

例えば射出成形、押出成形、圧縮成形等を挙げることが
できる。

成形温度は、樹脂のガラス転移温度以上３５０℃程度ま
でである。

また、このように異物を排除するためのプロセスとして
避退後の工程璧無塵環境下で行なうことが好ましい。

（実施例） 実施例中の部または％はいずれも重量基準である。

実施例に示す物性測定及び処理操作は以下の方法により
行った。

複屈折；偏光顕微鏡を利用して５４６ｎｍにてセナルモ
ンコンペンセーター法にマリタープ−ジョンを測定した
。

光線透過率；自記分光光度計日立製作所製３３０型にて
８００ｒ＋＠での試料厚み１．２■−の透過率を測定し
た。

吸水率、ＡＳＴ’Ｍ　　Ｄ−５７０に基づいて６０℃蒸
留水中での平衡吸水率を測定した。

耐熱性；線膨張係数法によるガラス転移温度で示した。

重合体の極限粘度；ウベローデ粘度計を用い、クロロホ
ルム溶媒で２５℃にて測定、算出した。

Ｃ／Ｎ比；ヒエ−レットパフカード社製のスペクトラム
アナライザー８３５Ａ型を用いて非差動光学系、スキャ
ニングフィルターのバンド巾３０ｋＨｚの条件で測定し
た値である。

ビットエラーレート； 記録条件 回転数　　　　１８０Ｏｒｐｍ 記録周波数　　３Ｍｌ１ｚ デエーティ−５０％ 記録パワー　　６ｍＷ 記録磁界　　　３５００ｅ 上記記録条件にて約３００トラツク分（１０秒間）記録
を行ない、これを再生パワー１ｍＷで再生した場合の信
号の欠落部分の時間の割合をビットエラーレートとし、
以上の測定をディスクの半径４０，４５．５０．５５龍
の位置で行ない、その平均を求めディスクのビットエラ
ーレートとした。

異物微粒子数；リオン株式会社製自動液中微粒子計測器
ＫＬ−０１型により１μｍ以上の粒子の個数を測定し試
料１ｇあたりの異物数とした。

混練、脱揮、ペレット化はベントロ２つの二輪スクリュ
ー押出機（日本製鋼株式会社製ＴＥＸ３０−３０８Ｗ−
２Ｖ型）ニヨり行ツタ。

射出成形機は、住友重機械工業株式会社製ネオマット１
５０／７５　（７５１−ン）型、金型は成形体直径１３
０１、厚さ１．２１デイスク用金型を使用した。

光磁気ディスクの製造方法；射出成形で得られた基板上
に５　Ｘ　ｌ　Ｏ−”Ｔｏｒｒの減圧下、アルゴンと窒
素の混合ガス雰囲気中でシリコンの反応性スパッタリン
グを行ない、屈折率２．０、膜厚８５０人の窒化ケイ紫
膜を得た。

更に常法に従い、ＴｂＦｅＣｏの磁性層をこの上にスパ
ッタリング法で９００人付け、更に上述の窒化ケイ素を
８５０人付は基板／窒化ケイ素／　Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ　（
、ｏ　／窒化ケイ素の構造を有する光磁気ディスクを作
成した。

実施例１ 特公昭４７−３６５１８号公報、実施例２、Ｎａ９に記
載の方法に従い、塩化マンガン、エタノールアミンを触
媒として２．６−キシレノールを重合して極限粘度が０
．４０（クロロホルム中、２５℃）のポリ　（２，６−
ジメチル−１，４−フエニレン）エーテルを調整した。

このポリフェニレンエーテル５０部、ポリスチレンとし
てニスプライト４−６２Ａ　（住人化学工業製）５０部
からなる樹脂組成物１０ｋｇをトルエンｔｏ（ｌに８０
℃で均一に溶解させた。

得られた溶液を８０℃に保持したまま、直径１４５ｗｍ
、ポアサイズ２μｍのメンブランフィルタ−で０．５ｋ
ｇ／ｃｄの圧力で避退した後、更に直径１４５ｍ、ポア
サイズ０．４５μｍのメンブランフィルタ−で０．５ｋ
ｇ／−の圧力で２遇した。

上述のようにして、異物微粒子を除去し得られた溶液を
シリンダ一温度２６０ｔに設定した二軸押出機に供給し
、ベントロを１００ｍｍＨｇにまで減圧し、溶媒を留去
しながらペレット化を行なった。

なお２過後の工程は全て無塵環境下で行なった。

該ペレットをシリンダ一温度３００’Ｃ金型温度１１０
℃にて射出成形し、直径１３０ｍ５、厚みｌ、　２部ｍ
の光学式ディスク基板を得た。

このディスク基板について光線透過率は８６％であり、
円板の中心から３５ｆｉの位置での複屈折は＋Ｉｎｓ、
吸水率は０．１％、ガラス転移温度は１４５℃、異物微
粒子数は２３３０個／ｇであった。

光磁気ディスクのＣ／Ｎ比は４５ｄＢであった。

またビットエラーレートは７．７Ｘ１（Ｉ’であった。

比較例１ 実施例１において；煕過を省いた以外は同様に行った。

得られたディスク基板について光線透過率は８６％であ
り、円板の中心から３５鶴の位置での複屈折は＋ｌｎｍ
、吸水率は０゜１％、ガラス転移温度は１４５℃、異物
粒子数は３２５，３６０個／ｇであった。− 光磁気ディスクのＣ／Ｎ比は４２ｄＢであった。

またビットエラーレートは４．ｌＸ１０−’であった。

比較例２ 実施例１で使用したポリフェニレンエーテル５０部及び
ポリスチレンとしてニスブライト４−６２Ａ５０部を混
合配合し、二軸スクリュー押出機にて混練ベレット化し
たペレットを用い、ディスク基板を得た。

得られたディスク基板の光線透過率は８６％であり、円
板の中心から３５龍の位置での複屈折は＋ｌｎｓ、吸水
率は０．１％、ガラス転移温度は１４５℃、異物微粒子
数は３４３，４８０個／ｇであった。

光磁気ディスクのＣ／Ｎ比は４０ｄＢであった。

ビットエラーレートは３．２Ｘ１０−’であった。

〈発明の効果〉 本発明によれば、異物微粒子が極めて少なく且つ均一な
組成となることから、高性能、高信軌性の光学素子とす
ることができる。

特に、芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分
とポリフェニレンエーテル部分とから成る光学素子の１
１１ｍ以上の異物微粒子数が極めて少なく、更に溶液で
ブレンドし均一混合するので優れた組成均一性、光学的
等方性と高い耐熱性等の良好な物性を有する高性能、高
信頼性の光学素子とすることができる。

本発明の光学素子は、光学式ディスクの基板、光カード
、レンズ、プリズム等であり、なかでも特定された波長
をもつ光を使用する場合に適している。

更に前述のごとく、光デイスク基板とした場合、複屈折
が小さいこと、高い耐熱性、良好な機械的性質を有し、
且つ十分高い記録、再生時のＣ／Ｎ比を有し、ビットエ
ラーレートの十分小さい光ディスクを製造することがで
きる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芳香族ビニル単量体を主体とする重合体部分とポリフェ
   ニレンエーテル部分とから成る樹脂組成物を有機溶媒に
   溶解せしめ、得られた溶液を熙過して異物微粒子を除き
   、該溶液をベント付スクリュー押出造粒機に通して有機
   溶媒を除去し、得られた樹脂組成物を溶融成形する光学
   素子の製法。