WO1991013105A1

WO1991013105A1 - Methacrylic resin molding material for optical information recording medium

Info

Publication number: WO1991013105A1
Application number: PCT/JP1991/000225
Authority: WO
Inventors: Suehiro Tayama; Yasunori Kawachi; Shigeaki Sasaki
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1991-09-05
Also published as: EP0470260A1; EP0470260A4; KR920702857A

Description

明細書光学式情報記録体用メタクリル榭脂成形材料技術分野

本発明はビデオディスク等の光学式情報記録体用メタクリル樹脂成形材料に閬するものである。背景技術

メタクリル樹脂は、成形性がよく、その成形体は透明性に優れ、有用な光学特性を示すため、種々の光学機器用に使用されている。また、最近は、その優れた特性を生かし、ビデォディスク等、光学式情報記録体用基板としても使用されている。

光学式情報記録体用基板には、光学歪が小さく、機械的強度が実用上満足され、優れた耐熱性、成形性を併せ持った榭脂材料が要求される上、近年においては、ビデオディスクの需要拡大により、市場では射出成形におけるディスクの生産性向上、即ち、成形サイクルの短縮が強く望まれている。そのため、樹脂材料に要求される性能としては、流動性が良いこと、および耐熱性が高いことが必要である。流動性が同じ材料ならば、耐熱性の高い材料の方が、金型からの取り出しが高い温度でも可能となることにより、成形サイクルの短縮が達成される。

光学式情報記録体用メタクリル樹脂としては、メチルメタクリレートとェチルァクリレートの共重合体が提案されている（特開昭 57— 123208 ) 。しかしながら、メチルメタクリレートとェチルァクリレートを用いた場合、流動性を向上させると光学歪は滅少するが、耐熱性が低下したり、機械的強度が低下するという欠点が表面化してくるため、成形時の生産性を向上させることは困難であった。即ち、流動性を向上させるためにェチルァクリレー卜の共重合比率を上げると耐熱性が大きく低下し、実用上好ましくない。また、耐熱性を維持したまま流動性を上げるためにェチルァクリレートの共重合比率は不変のまま、分子量を低下させる方法をとつた場合、機械的強度が実用上満足できないものとなる。

現在、光学式情報記録体用基板、特にビデオディスクゃォ一ディォディスクは、主として射出成形により製造されており、その成形サイクルは生産性を考慮し、樹脂の耐熱性および流動性により、決定されている。射出成形における生産性向上のためには、光学歪が小さく、透明性および機械的強度に優れているいう特性を損なうことなく、樹脂の流動性を向上させ、かつ射出成形時における冷却時間短縮の目的で耐熱性を向上させる必要があるが、既知の成形材料では耐熱性を向上させると、流動性の低下や機械的強度の低下を伴うという問題点を有している。発明の開示

本発明者らは、このような現状に鑑み、光学式情報記録体用成形材料としてのメタクリル樹脂に着目して種々検討したところ、上述の問題点のない光学式情報記録体用基板が生産性よく製造することができることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、メチルメタクリレート単位 8 0〜 9 9. 5 重量％と 2 , 2， 2 - トリフルォロェチルァクリレート、シク口へキシルァクリレート、フエニルァクリレート、ベンジルァクリレート、イソボルニルァクリレートおよびトリシク π [ 5 , 2 , 1 , 0 ^Ζ · ⁶〕デカニルァクリレ一トからなる群から選ばれる少なくとも 1種のァクリレート系単量体単位 2 0〜0. 5重量％とからなる共重合体を舍む光学式情報記録体用メタグリル樹脂成形材料を提供する。図面の簡単な説明

第 1 図は、本発明に係るメタクリル榭脂成形材料の優れた耐熱性および流動性を示す、熱変形温度とメルトフローレ一トとの閲係のグラフである。発明を実施するための最良の形態本発明のメタクリル樹脂成形材料を構成する共重合体の共重合比率が上記の範囲を外れる場合には、成形品の機械的強度を維持しつつ、耐熱性を向上させて、量産時の生産性を高めることができない。即ち、メチルメタクリレート単位が 9 9. 5重量％を超えると、樹脂の成形流動性を維持するために分子量を低くしなければならず、その結果機械的強度が低下する。一方、ァクリレート単位が 2 0重量％を超えると、機械的強度の著しく劣ったもの或いは耐熱性の劣ったものとなり、好ましくない。

共重合体のメルトフローレートは、 A STM— D l '238 に基づき荷重 3. 8 k gで測定した値で 0. 5〜 5 0 g / 1 0分、特に 5〜 5 0 g / 1 0分の範囲にあるのが好ましい。メルトフローレ一卜が 0. 5 g / 1 0分より小さいと、金型からの情報の転写性が劣り、かつ成形物の光学歪が大きくなりやすい。一方、 5 0 g / 1 0分より大きいと、機械的強度が低下する傾向にある。なお、情報記録体の用途を考！;すれば、機栻的強度としては、引張強度で A STM— D 638に基づき 3 0 0 k g / c m ² 以上、特に 4 0 0 kg / cm ² 以上であるのが好ましい。

また、共重合体の熱変形温度は、成形時および使用時の熱変形防止のため、 A STM— D648に基づき荷重 1 8. 5 6で測定した値で好ましくは 7 0 'C以上、より好ましくは 8 0て以上であるのがよい。熱変形温度が 7 0 てより低い場合には、成形体の耐熱性が劣り、特に成形時および使用時の熱変形が大きくなることがあり、好ましくない。

上記のような条件を満足するメタクリル樹脂成形材料を使用することにより、従来よりも成形時の生産性を向上させることができ、光学歪の小さい、優れた透明性および機搣的強度を有する成形体を得ることができる。また、本究明のメタクリル樹脂成形材料が、流動性と耐熱性とのバランスに優れているものであることは添付の第 1図より明らかである。

本究明の成形材料の製造に際しては、懸濁重合、塊状重合溶液重合等のァクリル樹脂の製造のための慣用法を用いる二とができる。本発明のァクリル樹脂成形材料には、必要に応じて、安定剤、離型剤、滑剤、可塑剤、染料等を添加することもできる。

このようにして得られる本発明の成形材料は、射出成形および圧縮成形のいずれにも適用することができる。

本発明のメタクリル樹脂成形材料は、メタクリル樹脂が本来有する優れた光学的および機械的特性を維持したまま、耐熱性に優れ、流動性が良好で、従って成形時の生産性をも向上させることのできる優れた成形材料として、光学式情報記録体の製造に有利に用いることができる。

以下、実施例により本発明をさらに説明する。なお、例中の各特性値の測定は、次の方法で行った。

(1) 熱変形温度（ H D T )

ASTM— D648に準じて荷重 1 8. 5 6 kgで測定した。

(2) メノレトフローレート（M F R )

ASTM-D1238 に準じて荷重 3. 8 kgで測定した。

(3) 引張強度および引張伸度

日精樹脂㈱ P S — 6 0 Eによりダンベル A型試験片を射出成形し、 ASTM— D638に準じて測定した。

(4) 光線透過率

名機製作所 M— 200 ダイナメルタにより Φ 3 0 0 mm® ディスク（ 1. 2 mm t)を射出成形（シリンダー温度 2 6 0 ·(： ) により作製し、.中心より Ί cmの地点の透過率を島津製作所 U V — 160 Aにより 5 0 0 〜 9 0 0 nmの領域で測定した。 (5) 複屈折 (retardation)

上記と同じディスク成形品の中心より 7 cmの地点の複屈折（retardation)を偏光顕微鏡（Nikon, ΟΡΠΡΗΟΤ-POL 、 SENARMONT COMPENSATOR 、使用波長 546nm_s single pass)により測定した。

また、例中の％および部はそれぞれ重量％および重量部を示すものである。

実施例 1 〜 1 8

第 1表に示す割合の単量体混合物 1 0 0部に、 n —ォクチルメルカブタン 0. 3 5部を溶解し、重合触媒としてラウロイルバーオキサイド 0. 4 4部、離型剤としてステアリルアルコール 0. 1部、慈濁重合分散剤としてメタクリル酸メチルと 3 ーメタクリロイルォキシプロパンスルホン酸力リゥムとの共重合体 0. 0 1部、硫酸ナトリウム 0. 1 5部、および分散媒として水 1 4 5部を、攪拌機および温度計付きのガラス製フラスコ重合装置に? ΐ入し、 8 0てで重合させ、内温がビークに達した後、 9 5 'Cで 3 0分間保持後冷却し、濾過、水洗および乾燥をすることにより、ビーズ状ボリマーを得た。得られたポリマーを、田辺ブラスチックス機械製、 4 0 mm押出機にて、 2 4 0てで混練し、ペレット化した。

得られたペレツトを用いて、各種の評価をしたところ、第 1表の結果を得た。なお、光線透過率は、何れの実施例においても、 5 0 0〜 9 0 0 nmの波長領域で 9 1 %以上であり、また複屈折（retardation)は何れも 2 0 nm以下と良好であつ. た。比較例 1 〜 9

第 2表に示す割合の単量体混合物 1 0 0部を使用した以外は実施例 1 と全く同様の操作を実施したところ'、第 2表に示す結果を得た。なお、 2,2,2- トリフルォロェチルァクリレート 3 0部とメチルメタクリレート 7 0部とを共重合して得られたポリマー（比較例 1 ) 、およびシクロへキシルァクリレート 3 0部とメチルメタクリレート 7 0部とを共重合して得られたボリマー（比較例 2 ) は、耐熱性が非常に低いため、押し出し賦形時にペレツト化することができず、実用性に欠ける。また、フエニルァクリレート 3 0部とメ手ルメタクリレート 7 0部とを共重合して得られたポリマー（比較例 3 ) 、ベンジルァクリレート 3 0部とメチルメタクリレート 7 0部とを共重合して得られたポリマー（比較例 4 ) 、イソボル二ルァクリレート 3 0部とメチルメタクリレート 7 0部とを共重合して得られたポリマー（比較例 5 ) 、およびトリシクロ

(5,2, 1.0²· ⁶ J デカニルァクリレート 2 0部とメチルメタクリレート 8 0部とを共重合して得られたポリマー（比較例 6 ) は、機械的強度が小さいため、実用性に欠ける。また、メチルメタクリレート 100部を重合して得られたポリマー（比較例 9 ) は、 M F Rが 2 2. 5 g Z 1 0分であり、比較例 7 とほぼ同等の流動性であるが、引張強度が比較例 7の半分以下であり、実用性に欠ける。

実施例 1 〜 1 8および比較例 7〜 8 の結果より、 M F Rと H D Tの閔係は第 1図のようになり、例えば、 M F Rが 2 0 g Z I O分の成形材料を得ようとする場合、ベンジルァクリレートとメチルメタクリレートの共重合体は、メチルメタクリレートとェチルァクリレートとの共重合体よりも、 H D T で約 2. 5て向上が認められる。 2,2,2- トリフルォロェチルァクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体およびシク口へキシルァクリレートとメチルメタクリレ一トとの共重合体は、メチルメタクリレートとェチルァクリレートとの共重合体よりも、 H D Tで約 4 向上が認められる。また、トリシクロ〔5,2,1,0²· ⁶〕デカニルァクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体、ィソボルニルァクリレー.卜とメチルメタクリレートとの共重合体およびフエニルァクリレートとメチルメタクリレートとの共重合体は、メチルメタクリレートとェチルァクリレートとの共重合体よりも、 H D Tで約 7 •C向上が認められる。このことにより、メチルメタクリレートと第 1表に示したァクリレートとの共重合体は、メチルメタクリレートとェチルァクリレートとの共重合体よりも、その成形性が、生産性の意味において、良好であるといえる。産業上の利用可能性

本発明のメタクリル樹脂成形材料は、光学式情報記録体の製造に有利に用いることができる。第 1表

第 1 ¾ (铳き）

第 2表比較 W 1 比較 W2 比較比較例 4 比 5 比較比較例 7 比較例 8 比較メチルメタクリレート 70 70 70 70 70 80 90 85 100

2, 2, 2一トリフルォ α 30

ェチルァクリレート

単シク οへ丰シル 30

量ァクリレート

休

{± フエニルァクリレート 30

込

組

成ベンジルアタリレート ― [%] 一一 30 一 ―

ィソポルニルァクリレート一 ― 一一 30 一 ― トリシクロ . 2. 1, 0'· ⁴] 20

デカニルァクリレート

ェチルァクリレート 10 15

η ォクチルメルカプタン 0.35 0.62

【部 1

ラウロイルパ一ォキサイド 0.44

120.0 140.5 132.0 . 38.2 22.5 42.3 22.5-

HDTCC1 75.6 64.3 73.2 88.8 81.9 73.8 103.1 引張強度 ikg/oil 250 290 240 290 640 550 210 引張伸度【％1 0.8 1.0 0.9 2.0. 3.4 2.5 0.7

Claims

請求の範囲

1. メチルメタクリレート単位 8 0 〜 9 9. 5'重量％と2, 2, 2- トリフルォロェチルァクリレート、シクロへキシルァクリレート、フユニルァクリレート、ベンジルァクリレート、ィソボル二ルァクリレートおよびトリシクロ〔 5 , 2, 1 , 0²· ⁶〕デ力二ルァクリレートからなる群から選ばれる少なくとも 1種のァクリレート系単量体単位 2 0 〜 0. 5重量％とからなる共重合体を舍む光学式情報記録体用メタクリル樹脂成形材料。

2. 共重合体のメルトフローレートが ASTM— D1238 に準じて荷重 3. 8 kgで測定した値で 0. 5 〜 5 0 g / 1 0分である、請求項 1記載の成形材料。

3. メルトフローレートが 5 〜 5 0 g / 1 0分である、請求項 2記載の成形材料。

4. 共重合体の熱変形温度が ASTM - D648に基づき荷重 1 8. 5 kgで測定した ί直で 7 0 て以上である、請求項 1記載の成形材料。

5. 熱変形温度が 8 0 'C以上である、請求項 4記載の成形材料。

6. 共重合体の引張強度が ASTM— D638に基づき 3 0 0 kg/ cm² 以上である、請求項 1記載の成形材料。

7. 引張強度が 4 0 0 kg/cm² 以上である、請求項 6記載の成形材料。