JPS6392642A

JPS6392642A - 光学部品用ポリカ−ボネ−ト樹脂

Info

Publication number: JPS6392642A
Application number: JP61238427A
Authority: JP
Inventors: Koji Shima; 幸治島; Motomi Takagi; 高木　基實
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1986-10-07
Filing date: 1986-10-07
Publication date: 1988-04-23

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）本発明はエステル交換法（溶融法）によるポリカーボネ
ート樹脂より成る光学部品成形用樹脂材料に関するもの
であり、特に、低複屈折が要求される光ディスク、光カ
ード等の高密度記録媒体の基板や、光変調器、光回路、
ディスプレー等の光学部品の構造材料あるいは機能材料
の成形材料として用いられる変性チリカーボネート樹脂
材料に関するものである。

（発明の背景）一般に光学機器用材料としては、透明性、耐熱性、耐湿
性、耐衝撃性、流動性、複屈折が小さい等の性質が要求
されている。このような性能を有する素材としては、従
来からアクリル樹脂が知られているが、このものは耐熱
性’Ｐｉｔｔ衝撃性が低くまた水分によって反りを生じ
るなど未だ充分なものとは言い難い。

上記のような欠点をなくす為、粘度平均分子量がｉｓ、
ｏｏｏ〜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
屈折が太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ｐ、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
な歪みが残や、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シ、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、すなわち、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
る等の外観不良を呈し、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、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あるが、
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シ改
良されるが、これは。

結果的に粘度平均分子量が下がった為であり、同−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できず、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（特に成形温度の上昇）か、あるい
は流動性良好な低分子量のポリカーボネート樹脂を用い
て対処している。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やや改
良されるが、光磁気ディスク基板のように複屈折（リタ
ーデーション）の絶対値が２０　ｎｍ以下であることを
要求される場合にはなお不十分である。

（従来技術）成形性と製品の機械特性を低下させずにポリカーボネー
トの複屈折を下げる方法として、重縮合反応時に分岐化
剤を添加することが提案されている。例えば、特開昭６
０−２１５０１９号ではフェノール性水酸基を三つ以上
有する分岐化剤を用いている。

しかし、この方法によっても複屈折は３２〜６１ｎｍに
しか低下しない（上記出願明細書の第２表参照）。さら
に、この特開昭６０−２１５０１９号ではエステル交換
法についても示唆はされているが、実施例は全てホスゲ
ン法である。一般に、ホスダン法とエステル交換法とで
はでき几ポリカーボネートが相違する。これはエステル
交換法では分子量の調節が難しい等の理由による。従っ
て、ホスダン法とエステル交換法は全く異るプロセスと
考えるべきである。

（発明の目的）本発明の目的は低複屈折が要求される光学用途の変性ポ
リカーボネートを提供することにあり、等に、エステル
交換法によって製造された低複屈折変性ポリカーボネー
トを提供することにある。

（発明の構成）本発明の提供する光学部品成形用樹脂材料はビスフェノ
ールとジアリルカーボネートとをエステル交換させて得
られるポリカーボネート樹脂において、上記ビスフェノ
ールに対して１〜１０モルチの脂肪族多価アルコールを
用いて上記エステル交換反応を行って得られる変性ポリ
カー？ネート樹脂であることを特徴としている。

本発明に使用される上記ビスフェノールとして上２゜２
−ヒス（４′−ヒドロキシフェニル）プロパン〔ビスフ
ェノールＡ〕、１．１−ビス（４′−ヒドロキシフェニ
ル）シクロヘキサン〔ビスフェノールＦ〕、１，１−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）メタン、１．２−ビス（４７−ヒド
ロキシフェニル）エタン、ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）フェニルメタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
シクロヘキシルメタン、３．３’−ビス（４′−ヒドロ
キシフェニル）ペンタン、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）エーテ
ル等が挙げられる。主としてビスフェノールＡが好まし
い。

上記ジアリールカーブネートとしてはジフェニルカーボ
ネート、ジトリールカーボネート、ビス（クロロフェニ
ル）カーボネート、ジナフチルカーブネート、ビス（ジ
フェニル）カーがネート等が挙げられる。主としてジフ
ェニルカーボネートが好ましい。

また、上記脂肪族多価アルコールとしては、エチレング
リコール、１．２−フロパンジオール、１．３−ブタン
ジオール、１．４−ブタンジオール、１．５−ベンタン
ジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサン
ジオール、シクロヘキサンジメタツール等が挙げられる
。これらの脂肪族多価アルコールはビスフェノールニ対
し１〜１０モルチよシ好ましくは２〜６モル多用いられ
る。脂肪多価アルコールが１モルチ未満では流動性改善
の効果がなくなシまた１０モル予を超えると機械的物性
を損う。

また、本発明に使用される触媒としては、一般にエステ
ル交換反応に用いられる触媒が使用可能である。適当な
触媒の例を以下に掲げる。

（１）　　リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウ
ム、セシウム、７ランシウムのようなアルカリ金属、及
びこれらアルカリ金属の炭酸塩、水酸化物、水素化物、
水素化ホウ素物、フェノラート、ビスフェノラート、カ
ルボン酸塩、酸化物。

（２）周期律表の第■族及び第■族の元素、例えばカル
シウム、マグネシウム、アルミニウム等の金属、及びこ
れら金属の炭酸塩、水酸化物、水素化物、水素化ホウ素
物、フェノラート、ビスフェノラート、カルビン酸塩、
酸化物。

（３ン　　金属酸化物、金属酢酸塩、チタン及びスズ化
合物、例えば三酸化アンチモン、酸化ダルマニウム、三
酸化ヒ素、酸化鉛、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金
属酸化物、酢酸コバルト、酢酸亜鉛、酢酸カドミウム、
酢酸マンガン等の金属酢酸塩、チタン酸テトラブチル、
チタン酸テトライソグロビル、チタン酸テトラフェニル
等のチタン化合物、ジブチルスズオキシド、ジブチルス
ズメトキシド、ジブチルスズジラウレート等のスズ化合
物。

これらの触媒は、通常のエステル交換反応の有効量の、
ビスフェノール基準で約ｏ、ｏｏｏｏｔ〜０．１モルチ
が使用される。

以上の成分を用い、エステル交換反応法によｐ本発明の
変性ポリカーボネート樹脂を製造する。

よシ好ましい実施態様においては該変性ポリカーボネー
ト樹脂の粘度平均分子量が１３．ＯＯＯ〜２２，０００
、特に、１５，０００〜２０，０００のものが光学機器
用材料として好ましい。

以下、具体的に実施例によシ発明の詳細な説明する。

本発明により得られたポリカーボネートの評価に用いた
項目の測定方法は次の通υである。

（１）粘度平均分子量の評価方法＝２０℃における塩化
メチレン溶液の固有粘度〔η）（ｄε／ｇ）をウベロー
デ粘度管を用いて測定し、次式を用いて粘度平均分子量
Ｍｖを計算した。

〔η）＝１．１１Ｘ　１０　（Ｍｖ）（２）流動特性ｒ　ＭＩ直」の評価方法二高架弐フロー
テスターを用いシリンダ一温度２３０℃、荷Ｍ２１６０
ｇで１ｍｍφＸ　１０　ｍｍＬのノズルよ９１０分間に
流出する溶融樹脂量を９／１０分の単位で表わした。

（３）複屈折（リターデーション）二Ｈｅ　−Ｎｅレー
デ−とフォトダイオードとの間にユ波長板、偏光子、デ
ィスク保持台、バビネスソレイユコン村ンセンター、検
光子を配置した自作の測定機を用いて行った。同一半径
上の９０°間隔の４点を測定し、その平均値をその半径
の複屈折とした。

実施例−１ビスフェノールＡ１．０モル、ジフェニルカーポネー）
１．０２モル、１，４−ブタンジオール０．０４モルを
１１竪型反応器に仕込み、窒素置換後、１８０℃で溶解
し友。エステル交換触媒として炭酸リチウム０．０００
０１モル添加し約５時間かけて温度を２８０℃迄徐々に
上げ、真空度も常圧から１−旬迄徐々に上げながらエス
テル交換反応を行い連続的に削性フェノールを留去した
。その後真空を破り窒素パージの常圧下でポリマーを得
た。

このポリマーの粘度平均分子量及び高架式フローテスタ
ーで求めた流動特性ｒ　ＭＩ値」は第１表に示したよう
であった。

実施例−２，３実施例−１において１，４−ブタンジオールに代えてシ
クロヘキサンジメタツールを０．０２モル（実施例２）
および０．０４モル（実施例３）とし他は同様とした。

結果を第１表に示した。

比較例−１比較の定めに、多価アルコールを用いていない市販のポ
リカーボネート樹脂（音大化成（株）裏、商品名；パン
ライ）ＡＤ−５５０３）の粘度平均分子量及び高架式フ
ローテスターで求めた流動特性ｒ　ＭＩ値」を第１表に
併記した。

以上の各ポリマーをペレット化し、射出成形機（名機裏
作所製）でディスク基板を成形した。成形条件はシリン
ダ一温度３５０℃、射出圧力＝７００　ｋｇ／ｃｍ２、
金型温度＝１１０℃であフ、成形キャビティー寸法は直
径＝１３０ｍ、厚さ＝１．２餌である。得られ次光ディ
スクの複屈折（リターデーション）をＨｅ　−Ｎｅレー
ザーを用いて測定し几結果を第２表に示す。

第２表第２表よυ、本発明による基板は、光磁気ディスク基板
として要求される１Δｎｄ１≦２５が達成されている。

Claims

【特許請求の範囲】１）ビスフェノールとジアリルカーボネートとをエステ
ル交換させて得られるポリカーボネート樹脂より成る光
学部品成形用樹脂材料において、上記ポリカーボネート
樹脂が上記ビスフェノールに対して１〜１０モル％の脂
肪族多価アルコールを用いて上記エステル交換反応を行
って得られる変性ポリカーボネート樹脂であることを特
徴とする光学部品用樹脂材料。２）ビスフェノールがビスフェノールＡであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学機器用材料。３）ジアリルカーボネートがジフェニルカーボネートで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学
機器用材料。４）変性ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が１３
，０００〜２２，０００であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光学機器用材料。