JPS6357636A - ポリカ−ボネ−ト樹脂よりなる光学用材料 - 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、光学的特性に優れた光学用材料に関するもの
であり、詳しくは特定の末端基を持つポリカーボネート
樹脂からなることを特徴とした。転写性に優れかつ光学
歪みが小さい光学用材料に関するものである。

〔従来の技術〕

光学用途に使用する成形物、例えば板状、レンズ状、シ
ート状の成形物は透明であるとともに光学的歪みの小さ
いものであることが必要とされる。特にデジタル信号を
利用した光情報記録材料として用いるためＫは、スタン
パ−からの案内溝を転写した上で、さらｔ実成形品にお
いて位相差（シングルパス）の絶対値が一〇ｎｍ。

好ましくは５３ｍ以下であることが必要とされている。

ポリカーボネート樹脂は透明性が良く、耐熱性が高く、
吸水によるそ９が小さい等の特徴を有してお９、光学用
材料として使用できることが知られている。しかしなが
らポリカーボネート樹脂は流動性が悪いために成形後に
残留応力が残シやすく、またその固有複屈折が大きいこ
とから成形品の複屈折が大きいという欠点を有しており
、光学用成形品としての使用は限定さな可及的に小さく
、ま九成形時の樹脂温度は可及的に高くとる等の方法が
とられていた。

ところが樹脂の分子量を下げると機械的強度が損われる
ため成形物が割れる等歩留まシが低下する。更に成形時
の樹脂温度を高くとると樹脂の熱劣化に伴う分子量低下
、ガス発生、黄変等様々の問題が生起する等の欠点が生
ずる。

〔発明の目的〕

本発明者らは、転写性に優れかつ光学的歪みが小さい成
形物を製造する方法について鋭意検討した結果特定の化
学構造を持つポリカーボネート樹脂を用いることによっ
て上記従来技術の問題点を解決できることを見出し本発
明に到達した。すなわち本発明の要旨は末端停止剤とし
て下記一般式（Ｉ）で表わされるフェノール系化合物を
用いて得られる粘度平均分子量が９，０００〜コ、−〇
〇〇のポリカーボネート樹脂からなることを特徴とする
光学用材料。

一般式（１’） （式中Ｒ１およびＲ２は炭素数Ｓ〜９のアルキル基を表
わす）に存する。

〔発明の構成〕

以下本発明の詳細な説明する。

本発明における粘度平均分子３１９，０００〜コ、コ０
００のポリカーボネート樹脂とは、具体的には一種以上
のビスフェノール化合物と前記−般式（Ｉ’）で表わさ
れるジアルキル置換フェノールよシなシ、従来のポリカ
ーボネートと同様の方法で製造されるものである。粘度
平均分子量は、ポリカーボネート樹脂のｔ、、ｏｙ７ｔ
の塩化メチレン溶液を用いコＯ℃で測定したＩｍｐから
下式によシ算出される。

ηｍｐ　／　Ｃ−［”η］（／十に’ηｓｐ　）〔η］
　−ＫＭ” 式中　Ｃポリマー濃度Ｐｉｔ 橘 〔η〕　　詰限粘度 に′０．コ　ざ Ｋ　　　／、コ３Ｘ１０−” α　　　　　０．ｊ　３ Ｍ　　平均分子量 本発明に使用し得るビスフェノール化合物としては、具
体的にはビス−（ｌＩ−ヒドロキシフェニル）メタン、
　ｔ、ｉ−ビス−（ＩＩ−ヒドロキシフェニル）エタン
％Ｉ、／−ビス−（４！−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、コ、コービスー（ターヒドロキシフェニル）プロパ
ンすなわちビスフェノール人、１コ、コービス−（ター
ヒドロキシフェニル）ブタン、コ、コービス−（ＩＩ−
ヒドロキシフェニル）ペンタン、コ、２−ビス−（４１
−ヒドロキシフェニル）−Ｊ−メチルブタン、コ、−一
ビス−（ｌＩ−ヒドロキシフェニル）ヘキサン、コ、コ
ービスー（ＩＩ−ヒドロキシフェニル）−ダーメチルベ
ンタン、ｌ、／−ビス−（ターヒドロキシフェニル）シ
クロペンタン、／、ｌ−ビス−（ターヒドロキシフェニ
ル）シクロヘキサン、ビス−（ＩＩ−ヒドロキシ−３−
メチルフェニル）メタン、／’、／−ビス−（ターヒド
ロキシ−３−メチルフェニル）エタン、ユ、コービスー
（ＩＩ−ヒドロキシ−Ｊ−メチルフェニル）プロパン、
２．コービス−（ターヒドロキシ−３−エチルフェニル
）プロパン、コ、コービスー（ＩＩ−ヒドロキシ−Ｊ−
１ｓｏ７０ビルフエニル）プロパン、コ、コービスー（
ターヒドロキシ−３−−・Ｃブチルフェニル）プロパン
、ビス−（ＩＩ−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン
、　／、／−ビス−（ｌＩ−ヒドロキシフェニル）−ｌ
−フェニルエタン、　／、／−ビス−（ｔＩ−ヒドロキ
シフェニル）−７−フェニルプロパン、ビス−（ターヒ
ドロキシフェニル）ジフェニルメタン、ビス−（ｌＩ−
ヒドロキシフェニル）ジベンジルメタン。

ダ、φ′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、　ｕ、ｐ
’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、　ｐ、ｐ’−ジ
ヒドロキシジフェニルスルフィド、フェノールフタレイ
ン等が挙げられる。

本発明を実施するにあたり、一種以上のビスフェノール
化合物とホスゲンからポリカーボネート樹脂を製造する
方法は具体的には塩化メチレン、ｌ、コージクロロメタ
ン等の不活性溶媒存在下、ビスフェノール化合物に酸受
容体としてアルカリ水溶液あるいはピリジンなどを入れ
ホスゲンを導入しながら反応させる。酸受容体としてア
ルカリ水溶液を使う時は触媒としてトリメチルアミン、
トリエチルアミン等の第３級アミンあるいはテトラブチ
ルアンモニウムクロリド、ベンジルトリブチルアンそニ
ウムプロミド等の第ｑ級アンモニウム化合物を用いると
反応速度が増大する。

反応温度はｏ−１ｏｏ℃が適切である。

触媒は最初から入れてもよいし、オリゴマーを透った後
に入れて高分子量化する等任意の方法がとれる。

また二種以上のビスフェノール化合物を用いて共重合す
る場合 （イ）最初に同時にホスゲンと反応させて重合する。

（ロ）一方をまずホスゲンと反応させ、ある程度反応を
行なったのち、他方を入れて重合する。

（ハ）別々にホスゲンと反応させてオリゴ占つくシそれ
らを反応させて重合する。

等任意の方法がとれる。

本発明で末端停止剤として用いられるジアルキル置換フ
ェノールは、下記一般式（Ｉ）において芳香環に結合し
たアルキル基の炭素数が！ないし９のものである。

すなわち炭素数がダ以下では流動性の改良効果がなく、
一方決素数が１０以上になると樹脂のガラス転移点の低
下が著しく成形物の耐熱性が損なわれてしまう。またア
ルキル置換基は直鎖状でも枝分れ状でも良いが好ましく
は芳香環に対するα炭素が３級であるものを用いる。ま
たＲ１とＲ２は同じでも異なっていてもよい。

具体的には、コ、ダージアミルフェノール（コ。

ｑ−ビス（ｉ、ｔ−ジメチルプロピル）フェノール）、
ｘ、ｐ−ジターシャリ−ヘキシルフェノール（−一−ビ
ス（１，１−ジメチルブチル）フェノール）、ユ、ｌＩ
−ビス（１，ｌ−ジメチルペンチル）フェノール、コ、
ＩＩ−ビス（ｔ、ｔ、Ｊ、１−テトラメチルブチル）フ
ェノール、λ、弘−ビス（ｌ。

ｌ−ジメチルヘキシル）フェノール、　２．ＩＩ−ビス
（、ｙ、ｒ−ジメチルヘプチル）フェノール、−一へキ
ジルーダ−へブチルフェノール等カ挙ケられる。

本発明で使用される末端停止剤の前記一般式（Ｉ）のジ
アルキル置換フェノール化合物はビスフェノール化合物
に共有させて使用するが、その方法としては （イ）　ビスフェノール化合物と最初から共存させ（ロ
）　ビスフェノール化合物よりなるオリゴマーを造った
後高分子量化する際共存させる等任意の方法がとれる。

ジアルキル置換フェノール系化合物の使用量は目的とす
る分子量によって決定され、り、−〜９．０モルチの範
囲で任意に選択される。すなわちｑ、コモル悌未満では
得られる樹脂の粘度平均分子量が高く流動性が悪いため
、射出成形において転写性に優れ光学的歪みの小さな光
学用材料を得ることが困難である。一方９モル係を超え
ると１本発明の末端停止剤が末端に結合している割合は
多く、流動性は飛躍的に向上するものの、粘度平均分子
量が低すぎるため樹脂の強度が低く、射出成形時に成形
物が割れる等歩留まシが悪化する。

また１通常流動性の尺度としては「Ｑ値」を用いるが、
本発明の樹脂は末端に特定のアルキル基を持つため同一
粘度平均分子量ではＱ値が増加している。

ここで云うＱ値とは、フローテスターで測定した溶融粘
度でコｇｏ℃、　ｔ　ｔ、　ｏｋｇ／ｃｄｌの圧力下ニ
１ｆｆ２ＩφＸ１０ＩＩＯＩＩ、のノズルより流出する
溶融樹脂量をＣＣＷ（Ｄ単位で表わしたものである。

尚１本発明の樹脂には性質を損なわない範囲で公知の熱
安定剤、離型剤、帯電防止剤、感光安定剤、染料、顔料
、充填剤などプラスチックに加えられる添加物を含むこ
とができる。

以上説明し、た特定のジアルキル基末端を持つ粘度平均
分子ｆＪＣｑ、ｏｏｏ−ココ、０００のポリカーボネー
ト樹脂を成形して光学用材料とする。成形する方法とし
ては、通常射出成形、射出圧縮成形等の方法による。成
形温度はコｇｏ℃〜ダ００℃、好ましくは３００℃〜Ｊ
ざ０℃の間で。

２ざ０℃より低い成形温度では、樹脂の溶融粘度が高く
、成形物の転写性向上及び光学歪低減が困難となる。一
方成形温度がｑｏｏ℃をこえると樹脂の分子量低下、ガ
ス発生、黄変などが著しく問題となる。特定のジアルキ
ル基末端を有するポリカーボネート樹脂を用いる本発明
の成形品は、同一粘度平均分子量で比較して従来の光学
用ポリカーボネートの成形品よりも複屈折が低減し、ま
た金型からの転写性も改善される。

本発明で言う光学材料用途とは、例えばコピーマシン用
、レーザーピックアップ用、スチルカメラ用、ビデオカ
メラ用、ビデオプロジェクタ−用、メガネ用、望遠鏡用
等のレンズ類、オーディオディスク（コンパクトディス
ク）、光学式ビデオディスク、Ｗ１０型光ディスク、イ
レーザブル型光ディスク等の光デイスク類、ルームミラ
ー、反射焼等の鏡類、光コネクタ一部品等の光導波素子
類等があげられる。

〔実施例〕

以下、この発明で用いるポリカーボネートの具体的製造
法及び射出成形で得られ念光学用材料の特性について実
施例で説明する。

実施例１ くオリゴマーの製造例〉 コ、コービス−（グーヒドロキシフェニル）プロパン　
ｉｓｏ部水酸化ナトリウム　　　　　　６１部 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　９００部上記
混合物を攪拌機付反応器に仕込みｌコＯｒｐｍで攪拌し
これに塩化メチレンｔＯＯ部。

コ、弘−ジターシャリ−ヘキシルフェノール７１．０部
を加えた。次いで混合溶液がコＳ℃以下となる様に冷却
しつつホスゲン５６部を６０分で吹き込んだ。反応終了
後攪拌を止めて反応液を一層に分離し、下層のポリカー
ボネートオリゴマーの塩化メチレン溶液のみを捕集した
。

得られたオリゴマー溶液の分析結果は下記のとおりであ
った＠ オリゴマー濃度　　　；コロ、／重量％（注ｌ）末端ク
ロロホーメート基濃度；０．ダク規定　（注−）末端フ
ェノール性水酸基−度；ｏ、ｏｂ規定　（注３）以上の
方法で得られたオリゴマー溶液を以下オリゴマー溶液−
人と略称する。

注ｌ）蒸発乾固させて測定。

コ）アニリンと反応させて得られるアニリン塩酸塩をＱ
、コ規定水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定。

３）四塩化チタン、酢酸溶液に溶解させたときの発色を
ｊＧｃ４ｎｍで比色定量。

〈ポリマーの製造例〉 オリゴマー溶液Ａ　　　１００部 塩化メチレン　　　　　３６部 上記混合物を攪拌機付反応器に仕込み１１００ｒｐで攪
拌した。更に下記組成の水浴液すなわち １９重量％水酸化ナトリウム水溶液　　コロ部コ電量チ
ドリエチルアミン水浴液　　　ＯＪ部を加え３時間界面
嵐合を行なった。

重合液を水層とポリカーボネートを含む塩化メチレン層
へ分離した後、塩化メチレン層を水酸化ナトリウム水溶
液、塩酸水溶液、脱塩水で順次洗浄し、最後に塩化メチ
レンを蒸発させて濃厚なポリカーボネート塩化メチレン
溶液な得た。

ついで、この濃縮液をニーグーにかけてポリカーボネー
トの白色フレークを得、これを乾燥後、熱安定剤等を添
加してベント付ダ０１ａｌ押出機でペレット化した。得
られたペレットの粘度平均分子量は／　Ａ、！　００で
あった。

実施例コ コ、ｌＩ−ジターシャリ−ヘキシルフェノールＯ５一部
を油層に添加してから重合を開始した以外は実施例１と
同様にしてポリカーボネートを製造した。得られたペレ
ットの粘度平均分子量は／ｊ、−〇〇であった。

比較例１ くオリゴマーの製造例〉 分子量調節剤としてユ、ψ−ジターシャリーヘキシルフ
ェノール／　／、０部の代わシにパラ−ターシャリ−ブ
チルフェノール３．６部を用いた以外は実施例１と同様
にしてオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。以下これ
をオリゴマー溶液Ｂと略称する。オリゴマー溶液Ｂの分
析結果は下記のとおシであった。

オリゴマー濃度　　　；ユｓ、ｓ鼠量チ末端りロロホー
メート基濃度；Ｑ、クリ規定末端フェノール性水酸基濃
度；ｏ、ｏｇ規定（測定方法は実施例１と同様） くポリマーの製造例〉 オリゴマー溶液１ｔｏｏ部の代わりにオリゴマー溶液８
１００部を用い、ｌユ重量多水酸化ナトリウム水溶液１
６部を１１０部とした以外は実施例１と同様にしてポリ
カーボネート樹脂を製造した。得られたペレットの粘度
平均分子量はｌダ、２００であつ九。

比較例コ ｐ　−ｔ＠ｒｔ−ブチルフェノール　　０．０．７部上
上記台物を攪拌機付反応器に仕込みｌθＱｒｐｍで攪拌
した。更に下記組成の水溶液すなわち ｌコミ量係水酸化ナトリウム水溶液　ダＯ部−重量一ト
リエチルアミン水浴液　　Ｏ，６部を加え３時間界面重
合を行なった。帰られた重合液は実施例１に記載したの
と同様にしてポリカーボネート樹脂を製造した。得られ
たペレットの粘度平均分子量は／　４ｃ、０００であり
之。

実施例１．コ及び比較例１．−で得られたポリカーボネ
ート樹脂のＱ値を表−／Ｋまとめて示す。

またこれらの樹脂を用いてディスク用成形機（名機製、
ダイナメルターＭ／参〇＠＾Ｄ−ＤＭ、りｌＱＸの溝深
さを持つグルーヴスタンバー付金型）Ｋよる直径／ＪＱ
ｗｎ、厚さハコ■のディスクの射出圧縮成形を行なった
。成形条件は成形温度３３０℃金型温度ｔｉＯＣとし、
保圧については種々検討しペストの条件を求めた。

得られたディスクの中心よりの距離が１４ｃ’ｍ及びり
、ｔｃｒｎの点について溝尻光学工業製エリプリメータ
ーによシ複屈折を測定し、またエリオニクス社製電子線
表面形態解析装置により溝深さを測定した。

結果を表−／　Ｋ併記する。

〔発明の効果〕

以上説明したよう忙、本発明のポリカーボネート樹脂を
用いる光学用材料は、従来のポリカーボネート（分子量
調節剤としてｐ　−ｔ＠ｒｔ−ブチルフェノールを使用
）と同一粘度平均分子量で比較した場合、転写性に優れ
、かつ光学的歪（複屈折）が改良されている。そこで必
要以上に粘度平均分子量を下げて成型物の強度を損うこ
となく、又厳しい成形条件に頼ることなく低複屈折を要
求嘔れでいる光学用途に好適に使用される。

出願人　　三菱化成工業株式会社 代理人　　弁理士　良否用　　− ほか１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）末端停止剤として下記一般式（ I ）で表わされ
   るフェノール系化合物を用いて得られる粘度平均分子量
   が９，０００〜２２，０００のポリカーボネート樹脂か
   らなることを特徴とする光学用材料。 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中Ｒ＾１およびＲ＾２は炭素数５〜９のアルキル基
   を表わす）