明細書 光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 技術分野
本発明は、 光ビーム の集光によ り 情報の記録、 再生又は記録 再生、 消去等を行う高密度の光記録媒体に用いられる芳香族ポリ 力 —ボネー ト樹脂に関する ものであ り 、 更に詳しく は、 本発明は、 成 形性、 物性に優れたコ ンパク トディ スク (音楽用 C D、 C D— R O M、 C D— R及び C D— RW) 、 MO、 MD及びデジタルバーサタ ィノレディ スク (D V D— R OM、 D V D - R , D V D— R W及び D V D— R AM) 等の光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 に関する ものである。 背景技術
光ディ ス ク基板と しては、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂、 ァク リ ル樹脂、 エポキシ樹脂及びガラス等が用いられるが、 射出成形に よって微細な成形が容易で、 大量生産に適する こ と等から樹脂が主 と して用いられている。
更に、 光ディ スク基板の耐衝擊性等の強度、 更には透明性、 耐 熱性、 低吸水性等の点から芳香族ポリ カーボネー ト樹脂が用いられ ている。
と ころで、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂ペレツ ト の溶融押出 し 成形時に光ディスク基板周囲に発生したバリ は、 離型時に金型と擦 れて浮遊塵と なり 光ディ スク基板表面に付着した り 、 金型に付着し て次回の光ディスク基板の成形時に基板内に混入し、 成形工程後の 傷欠陥検査で異物又は光学的欠陥と して検出され、 光ディ スク基板
の歩留り を下げる原因となる。
バ リ の発生を抑制 し、 円滑な離型を実現するため、 離型剤を芳 香族ポリ カーボネー ト樹脂に配合する こ とは公知である。
例えば、 特開平 1 0 — 6 0 1 0 5 号公報には、 炭素数 1 4 〜 3 0 の脂肪酸モノ グリ セ リ ドを 0 . 0 6 〜 0 . 1 質量%含有する光デ イ スク基板用芳香族ポリ カーボネー トが開示されている。
発明の開示
炭素数 1 4 ~ 3 0 の脂肪酸モノ グ リ セ リ ドの添加量が 0 . 0 6 質量%以上の場合、 光ディ スク基板の金型離型性が良好になる こ と は当然である。
しかしなが ら、 光ディ ス ク は記録媒体と して長期間、 データ を 保存し続ける必要がある。
本発明者らの、 9 0 °C、 湿度 9 0 %の恒温恒湿条件下における 光ディ スク を加速劣化させてその信頼性を確認したデータでは、 炭 素数 1 4〜 3 0の脂肪酸モノ ダリ セ リ ドの添加量が 0 . 0 5質量部 を越える と、 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の加水分解によ る偏光白 濁欠陥が促進される傾向はないが、 樹脂の分子量が低下する傾向が 認め られてお り 、 情報記録の信頼性の低下につながる こ とが判明 し た。
従って、 炭素数 1 4 ~ 3 0 の脂肪酸モノ グ リ セ リ ドの添加量は 極力減ら し、 必要以上に添加すべきではない。
—方、 離型剤が少なすぎる と、 光ディ スク基板表面に霧がかか つた様な離型斑(ク ラ ウ ド)が発生し、 極端な場合は信号そのものに ノイズと して悪影響を与えた り 、 金型よ り の離型不良によ るバリ が 発生し、 バリ が光ディ スク基板表面に付着した り 基板内部に混入し た り して光学欠陥を増加させる。
従って、 円滑な光ディ ス ク基板の離型性と光ディ ス ク の信頼性
(例えば、 信号の読み取りエラー等) 確保の両立を考慮する と、 炭 素数 1 4〜 3 0 の脂肪酸モノ グリ セ リ ドの添加量には一定の許容範 囲がある こ とが判明 した。
又、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂を押出機によ り 溶融押出 し成 形するペレ ッ トの製造方法において、 離型剤と して用いる炭素数 1 4〜 3 0 の脂肪酸モノ グリ セ リ ドが変性し、 脂肪酸モノ ダリ セ リ ド のカーボネー ト、 脂肪酸ジグリ セ リ ド及び脂肪酸 ト リ グリ セ リ ドが 生成し、 光ディ スク基板の成形時の離型性が低下する こ と も判明 し た。
更に、 こ の炭素数 1 4 〜 3 0 の脂肪酸モ ノ グ リ セ リ ドの変性を 防止するには、 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂への水の添加が有効で ある こ と を見出 した。
しか しなが ら、 添加する水質によ っては、 押出 し成形されたぺ レ ツ ト を用いて得た光ディ スク基板を 9 0 °C、 湿度 9 0 %の恒温恒 湿条件下における加速劣化させてその信頼性を確認したデータでは 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の加水分解による偏光白濁欠陥の発生 が促進される こ と も判明 した。
本発明は、 上記の状況下でなされたもので、 成形時の歩留り が良 く 、 且つ信頼性の高い光ディ スク基板を得るためのポリ カーボネー ト樹脂を提供する こ とを目的とする ものである。
本発明者ら、 上記の目的を達成するべく 鋭意努力検討した結果、 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂に対し、 炭素数 1 4〜 3 0 の脂肪酸モ ノ グリ セ リ ドを特定範囲量添加する と と もに、 特定の電気伝導率の 水を添加して、 該樹脂の含水量を特定範囲に調節しながら、 押出 し 成形する と、 上記問題点が一挙に解決する こ と を見出 し、 本発明を 完成するに至った。
即ち、 本発明は、
( 1 ) 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 1 0 0質量部に対し、 炭素数 1 4〜 3 0 の脂肪酸モノ グリ セ リ ドを 0 . 0 1 5〜 0. 0 5質量部添 加する と と もに、 2 5 °Cで測定した電気伝導率が 1 μ S/ c m以下 の水を添加して、 該樹脂の含水量を 0. 0 5〜 0. 3質量%に調節 しなが ら、 押出し成形し、 冷却、 切断してペ レ ッ ト化してなる粘度 平均分子量 (M v ) 力 S 0 0 0〜 2 0, 0 0 0である光デイ ス ク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂、
( 2 ) 溶融押出しされた芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の冷却を、 2 5 °Cで測定した電気伝導率が 1 / SZ c m以下の水を用いて行な う 上記 1 に記載の光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂、
( 3 ) 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の末端基の 3 0モル%以上が p —ク ミノレフエノ キシ基及び/又は p _ t e r t ーォクチルフエノ キ シ基である上記 1 に記載の光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹月旨、
( 4 ) 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の粘度平均分子量 (M v ) が、 1 1 , 0 0 0〜 1 8, 0 0 0 である上記 ;! 〜 3 のいずれかに記載の 光ディ ス ク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂、
( 5 ) 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の粘度平均分子量 ( M V ) が、 1 2, 0 0 0〜 1 6, 0 0 0 である上記 : L 〜 3 のいずれかに記載の 光ディ ス ク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂、
( 6 ) 月旨肪酸モノ グリ セ リ ドの添加量力 S 0 . 0 2〜 0. 0 4質量部 である上記 1〜 3 のいずれかに記載の光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂、
( 7 ) 脂肪酸モノ グリ セリ ドがステア リ ン酸モノ グリ セ リ ドである 上記 1 〜 3 のいずれかに記載の光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボ ネー ト樹脂及び
( 8 ) 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の含水量が 0. 0 5〜 0. 2質
量%である上記 1〜 3 のいずれかに記載の光ディ スク基板用芳香族 ポリ カーボネー ト樹脂
に関する ものである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
本発明の芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂と しては、 末端基の 3 0 モル%以上が !) 一 タ ミ ルフエ ノ キシ基及び Z又は P — t e r t —ォ クチルフエ ノ キシ基でぁ リ 、 粘度平均分子量 (M v ) が 1 0 , 0 0 0〜 2 0, 0 0 0、 好ま しく は 1 1 , 0 0 0〜 1 8 , 0 0 0 、 更に 好ま しく は 1 2, 0 0 0〜 1 6 , 0 0 0 のものを用いる こ とが好ま しい。
芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の基本構造と しては、 特に制限は な く 種々 の も のが挙げられる。
通常、 2価フエ ノ ールと カーボネー ト前駆体と の反応によ り 製 造される芳香族ポリ カーボネー ト を用いる こ とができる。
即ち、 2価フエ ノ ールと ホス ゲン等のカーボネー ト前駆体と を 溶液法によ り 反応させ、 又は 2価フエノールと ジフエニルカーボネ 一ト等と をエステル交換法によ り 反応させて製造されたものを使用 する こ とができ る。
2価フエノールと しては、 様々 なものが挙げられるが、 特に、 2 2 — ビス ( 4 ー ヒ ド ロ キシフ エ 二ノレ) プロ ノ、。ン 〔 ビス フ エ ノ ーノレ A〕 、 ビス ( 4 — ヒ ドロ キシフエ二ノレ) メ タ ン、 1 , 1 _ ビス ( 4 ー ヒ ドロ キシフエ二ノレ) ェタ ン、 2, 2 — ビス ( 4— ヒ ドロ キシ一 3 , 5 —ジメ チルフ エニル) プロ ノ、。ン、 4 , 4 ' —ジヒ ドロ キシジ フエ二ノレ、 ビス ( 4 — ヒ ドロ キシフエ二,レ) シク ロ アノレカ ン、 ビス ( 4 ー ヒ ドロ キシフ エニル) ォキシ ド、 ビス ( 4 — ヒ ドロ キシフ エ
二ノレ) スノレフ ィ ド、 ビス ( 4 ー ヒ ドロ キシフ エ二ノレ) スノレホン、 ビ ス ( 4 ー ヒ ドロキシフエニル) スノレホキシ ド、 ビス ( 4 ー ヒ ドロ キ シフエ二ノレ) エ ーテノレ及びビス ( 4 ーヒ ドロキシフエニル) ケ ト ン 等が挙げられる。
この他の 2価フ エ ノ ールと しては、 ノ、イ ドロ キノ ン、 レゾノレシ ン及ぴカテコール等が挙げられる。
これらの 2価フ エ ノ ールは、 それぞれ単独で用いても よい し、 2種以上を混合して用いてもよい。
特に、 好ま しレ、 2価フエノールと しては、 ビス (ヒ ドロキシフエ ニル) ァノレカ ン系、 特にビス フエ ノ ール A又はビス フエ ノ ーノレ Aを 主原料と したものである。
又、 カーボネー ト前駆体と しては、 力ノレボニルハライ ド、 カル ボエルエステノレ、 又はハロ ホノレメ ー ト、 具体的にはホスゲン、 2価 フエ ノ ーノレのジノヽ口 ホーメ ー ト、 ジフエ -ノレカーボネー ト、 ジメ チ ルカーボネー ト及びジェチルカーボネー ト等が挙げられる。
尚、 ポリ カーボネー ト樹脂は、 分岐構造を有していてもよ く 、 分 岐剤と しては、 1 , 1 , 1 — ト リ ス ( 4 — ヒ ドロキシフエニル) ェ タ ン、 α, a ' , a " ー ト リ ス ( 4 — ビ ドロ キシフエ二ノレ) ー 1 , 3, 5 — ト リ イ ソプロ ピルベンゼン、 フ ロ ロ グ リ シン、 ト リ メ リ ッ ト酸及びィサチンビス ( o —ク レゾール) 等がある。
又、 本発明に用いる芳香族ポリ カーボネー ト樹脂と しては、 ポリ カーボネー ト部とポリ オルガノ シロキサン部を有する共重合体、 又 はこの共重合体を含有する芳香族ポリ カーボネー ト樹脂であっても よい。
又、 テ レフタル酸等の 2 官能性カルボン酸、 又はそのエステル 形成誘導体等のエステル前駆体の存在下でポリ カーボネー トの重合 を行う こ と によって得られるポ リ エステル一ポリ カーボネー ト樹脂
であっても よい。
本発明の芳香族ポリ カーボネー ト樹脂と しては、 特定の末端基と 粘度平均分子量 (M v ) を有する ものが好ま しい。
芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂の末端基の調整方法と しては、 通 常、 ポリ カーボネー ト樹脂の製造時に、 末端停止剤と して各種フエ ノール類を用いて行う こ とができ る。
こ こ で、 フ エ ノ ール類と しては、 フ エ ノ ーノレ、 ジメ チルフ エ ノ 一ノレ、 ρ — t e r t —ブチノレフエ ノ ーノレ、 2 , 6 —ジメチノレ一 4 _ t e r t ーブチノレフ エ ノ ーノレ、 p — t e r t —オタチノレフエ ノ ーノレ 及び p —ク ミ ルフエノール等が用いる こ とができ る。
従って、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂と しては、 末端停止剤が 反応した末端基、 2価フエ ノ ールと しての ビス フ エ ノ ール A末端を 有する こ と になる。
本発明では、 これら全末端基の 3 0 モル。 /0以上、 好ま し く は 7 0 モル 0 /0以上、 よ り 好ま しく は 9 0 モル。 /0以上が、 p —ク ミノレフ エ ノール及び/又は p — t e r t ーォクチルフ エノ ールが反応 した p 一ク ミノレフエノ キシ基及び/又は p — t e r t ーォォクチルフエノ キシ基である こ とが好ま しい。
従って、 本発明の芳香族ポリ カーボネー ト樹脂は、 p —ク ミルフ ヱノ キシ基を有する芳香族ポリ カーボネー ト樹脂、 P — t e r t - ォクチルフエノ キシ基を有する芳香族ポリ カーボネー ト樹脂、 又は 他のフエノ キシ基類を有する芳香族ポリ カーボネー ト樹脂との混合 物であって、 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の全末端基の内、 p —ク ミルフエノ キシ基及び/又は p — t e r t —ォクチルフエノ キシ基 が 3 0 モル%以上になる よ う に選定する こ とが好ま しい。
本発明の芳香族ポリ カーボネー ト樹脂と しては、 例えば、 主鎖が 一般式 ( I )
(式中、 R 1又は R 2は、 それぞれハロ ゲン原子、 炭素数 1 〜 6 の アルキル基又はフエニル基を示し、 それらは互いに同一でも異なつ ていても よ く 、 Zは単結合, 炭素数 1 〜 2 0 のアルキ レン基若しく はアルキ リ デン基、 炭素数 5〜 2 0 のシク 口アルキレン基若しく は シク ロアルキ リ デン基, 一 0—, 一 S ―, 一 S O— , S O 2 - , 又 は一 C O—を示し、 p及び qは、 それぞれ 0〜 4 の整数、 nは繰 り 返し数を示す。 )
で表される構造を有する と と もに、 一般式 (II)
(式中、 R
3は、 ハロ ゲン原子、 炭素数 1 〜 2 0 のアルキル基又は 炭素数 6 〜 2 0 のァ リ ール基を示し、 r は 0〜 5 の整数を示す。 ) で表される末端基又は水酸基を有し、 且つその末端基の少なく と も 3 0モル%が、 式 (III) 及び Z又は式 (IV)
本発明の芳香族ポリ カーボネー ト樹脂は、 前記一般式 ( I ) にお いて、 R 1又は R 2は、 それぞれハロゲン原子、 炭素数 1 〜 6 のァ ルキル基又はフエニル基である こ とが好ま しい。
こ こで、 ノヽロ ゲン原子と しては、 塩素, 臭素, フ ッ素, ヨ ウ素 原子が挙げられ、 炭素数 1 〜 6 のアルキル基と しては、 直鎖状, 分 岐状, 環状のいずれであっても よ く 、 例えば、 メ チル基, ェチル基 n —プロ ピル基, イ ソプロ ピル基, n —ブチル基, イ ソプチル基, t e r t —ブチル基, ア ミル基, イ ソア ミル基, へキシル基, イ ソ へキシル基及びシク 口へキシル基等が挙げられる。
この R 1又は R 2は、 互いに同一でも異なっていてもよい。
又、 R 1又は R 2がそれぞれ複数ある場合は、 複数の R 1又は R 2 は同一でも異なっていてもよい。 ρ及び q は、 それぞれ 0 ~ 4 の整 数である。
そ して、 Z は単結合, 炭素数 1 〜 2 0 のアルキ レン基若しく はァ ノレキリ デン基、 炭素数 5 〜 2 0 のシク 口アルキ レン基若しく はシク
口アルキ リ デン基, — o —, 一 s—, - s o - , s o 2 - , 又は—
C O —を示し、 p及び q は、 それぞれ 0〜 4 の整数、 n は繰り返し 数を示す。
こ こで、 炭素数 1 〜 2 0 のアルキ レン基若しく はアルキ リ デン 基と しては、 例えばメチ レン基, エチ レン基, プロ ピ レン基, ブチ レン基, ペンチレン基, へキシレン基, ェチリ デン基及びイ ソプロ ピ リ デン基等が挙げられる。
又、 炭素数 4〜 2 0 の シク 口 アルキ レン基若し く はシク 口 アル キ リ デン基と しては、 例えば、 シク ロペンチレン基, シク ロへキシ レン基及びシク 口へキシリ デン基等が挙げられる。
n は、 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の粘度平均分子量が 1 0 , 0 0 0〜 2 0, 0 0 0 の範囲にある よ う な数である。
更に、 本発明の芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂は、 前記一般式 ( I I ) で示される末端基又は水酸基を有する も のであ り 、 一般式 ( I I ) において、 R 3はハ ロ ゲン原子, 炭素数 1 〜 2 0 のアルキル 基及び炭素数 6〜 2 0のァ リ ール基である こ とが好ま しい。
ハロ ゲン原子と しては、 塩素, 臭素, フ ッ素及びヨ ウ素原子が 挙げられ、 炭素数 1 〜 2 0 のアルキル基と しては、 直鎖状, 分岐状 環状のいずれであっても よ く 、 例えば、 メチル基, ェチル基, n — プロ ピル基, イ ソプロ ピル基, n _ブチル基, イ ソブチル基, s e c —ブチノレ基, t e r t —ブチノレ基, ペンチル基, へキシノレ基, ォ クチル基, デシル基, ドデシル基, シク ロペンチル基及びシク ロへ キシル基等が挙げられる。
一方、 炭素数 6 〜 2 0 のァ リ ール基と しては、 芳香環上に置換 基を有しないものでもよ く 、 低級アルキル基等の適当な置換基を有 する ものであってもよい。
例えば、 フエ二ル基, ト リ ル基, キシリ ル基, ナフチル基及び
メチルナフチル基等が挙げられる。 :
r は 0 〜 5 の整数を示 し、 R 3が複数ある場合は、 複数の R 3 は同一でも異なっていても よい。
又、 この一般式 ( II) で表わされる末端基は一種含まれていて も よ く 、 2種以上含まれていても よい。
即ち、 前記一般式 (III) 及び/又は (IV) で表される p —ク ミ ルフエノ キシ基及び/又は p — t e r t —ォクチルフエノ キシ基は 全末端基に対して 3 0モル%以上である こ とが好ま しい。
又、 他の末端基と しては、 P — t e r t 一ブチルフエ ノ キシ基 及び Z又はフエノ キシ基が好ま しく 、 少量の水酸基が含まれていて も よい。
更に、 本発明の芳香族ポリ カーボネー ト樹脂は、 その粘度平均分 子量 (M v ) が、 1 0, 0 0 0〜 2 0, 0 0 0、 好ま しく は 1 1, 0 0 0〜 1 8 , 0 0 0、 よ り 好ま しく は 1 2, 0 0 0〜 1 6 , 0 0 0 を満足する ものが適している。
こ こで粘度平均分子量 (M v ) が、 1 0, 0 0 0未満である と 強度、 特に耐衝擊性が不十分と な り 、 0. 6 mmと薄い基板の成形 が困難となる と と もに、 基板自体の強度も実用上不十分と なるこ と があ る。
又、 2 0, 0 0 0 を越える と耐衝撃強度は十分と なるが、 薄い 基板の成形、 微小凹凸であるスタンパーの転写性が低下する と と も に、 基板の複屈折等の光学的性質が低下し、 光ディ スク基板と して の性能を満足するこ とが困難と なる こ とがある。
こ こで、 本発明における芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の粘度平均 分子量 (M v ) は、 塩化メ チレン 1 0 0 c c に芳香族ポリ 力一ボネ ー ト樹脂約 0. 7 g を 2 0 °Cで溶解した溶液をウベローデ粘度計を 用いて測定した比粘度 ( SP) を次式に挿入して求めたものである
( η s p ) / C = [ 77 ] + 0 . 4 5 X [ 77 ] 2 C
[ η ] = 1 . 2 3 X 1 0 — 5 M。 ' 8 3
(伹し、 [ η ] は極限粘度、 Cはポリ マー濃度である。 ) このため、 耐衝擊性等の機械的物性と成形性 · 光学的特性等の物 性と相反する要求を共に満足する こ とが必要となる。
従って、 耐衝撃性等の基板特性が満足される範囲で、 粘度平均 分子量 (M v ) の低い芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の選択が好ま し い
こ こにおいて、 本発明で用いる こ と ができ る特定末端基を有す る芳香族ポリ カーボネー ト樹脂は、 一般的に用いられるフエノキシ 基又は ρ — t e r t —ブチノレフエノ キシ基のポリ カーボネー トに比 較して、 粘度平均分子量即ち溶融粘度と実用物性と しての落錘衝撃 強度の関係において、 かな り 低い粘度平均分子量においても十分な 落錘衝撃強度を保持する ものである。
又、 後記の離型剤及びその添加量と相ま って、 光学特性に優れ た光ディ スク基板を高サイ クルで成形する こ とを可能にする もので める。
本発明の芳香族ポリ カーボネー ト樹脂と しては、 全末端基中に占 める水酸基基の割合が 1 モル%以下、 好ま しく は 0 . 3 モル%以下 である こ とが好ま しい。
又、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂中の塩素やナ ト リ ウム又は微 粒子不純物 (塩化メチレン不溶成分) 等は可能な限り 洗浄、 濾過、 遠心分離等の精製 ■ 除去手段、 溶融混練脱気工程等によ り 低減した ものが好ま しい。
又、 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 と しては、 アセ ト ン溶媒での ソ ックス レー抽出成分である低分子量成分が、 通常 1 0質量%以下 である こ とが好ま しい。
本発明の光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂には、 炭 素数 1 4〜 3 0 の脂肪酸モノ グリ セ リ ドを特定範囲で添加する必要 力 sある。
こ こ で、 炭素数 1 4 〜 3 0 の脂肪酸モ ノ グ リ セ リ ドと しては、 炭素数が 1 4〜 3 0 の脂肪酸と グリ セ リ ンのモノ エステル化合物で あ り 、 例えば、 パルミチン酸モノ グリセ リ ド、 ステア リ ン酸モノ グ リ セ リ ド、 ァラキン酸モノ グリ セ リ ド、 ベヘン酸モノ グリ セ リ ド及 びモンタ ン酸モノ ダリ セ リ ド等が挙げられ、 これらの混合物を用い る こ と もでき る。
脂肪酸モ ノ グリ セ リ ドと しては、 離型性効果の点よ り 、 ステア リ ン酸モノ グリ セ リ ド及びべヘン酸モノ ダリ セ リ ドが好ま しく 、 特 に、 ステア リ ン酸モノ グリ セ リ ドが好ま しい。
これらの、 脂肪酸モノ グリ セ リ ドと しては、 ナ ト リ ウム、 塩素等 の不純物の含有量が低いものの使用が、 芳香族ポリ カーボネー ト樹 脂が、 記録媒体と して用いられる場合の長期安定性、 特に高温高湿 度下での安定性の見地から好ま しい。
例えば、 ナ ト リ ウム含有量が、 質量と して 3 O p p m以下、 特 に 2 0 p p m以下である こ とが好ま しい。
この脂肪酸モノ グリ セ リ ドの添加量は、 0 . 0 1 5 〜 0 . 0 5質 量部、 好ま しく は 0 . 0 2 0 〜 0 . 0 4質量部の範囲である。
こ こ で、 脂肪酸モ ノ グ リ セ リ ドの添加量が 0 . 0 1 5 質量部未 満である と、 光ディ スク基板の離型性が劣り 、 光ディ スク基板表面 に離型斑が発生し易い。
又、 0 . 0 5 質量部を越える と 、 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 の分子量が低下する傾向があ り 、 情報記録の信頼性の低下につなが る。
又、 本発明の光ディ スク基板用芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂に
は、 特定の品質の水を特定量含水させて、 押出 し成形する必要があ る。
水の品質と しては、 2 5 °Cで測定した電気伝導率が 1 μ c m 以下の水である。
電気伝導率が 1 z S/ c mを超える と、 芳香族ポリ カーボネー ト 樹脂の加水分解による偏光白濁欠陥の発生が促進され、 光ディ スク の情報記録の信頼性低下につながる
芳香族ポリ カーボネー ト樹脂に対する電気伝導率が 1 / SZ c m 以下の水の添加量と しては、 0 . 0 5〜 0 . 3質量%、 好ま しく は 0 . 0 5〜 0 . 2質量0 /0である。
添加量が 0 . 0 5 質量。 /0未満では、 離型剤と して用いる炭素数 1 4〜 3 0 の脂肪酸モノ グリ セ リ ドが変性し、 脂肪酸モノ グリ セ リ ドのカーボネー ト、 脂肪酸ジグリ セ リ ド及び脂肪酸 ト リ グリ セ リ ド が生成し、 光ディ スク基板の成形時の離型性が低下し易い。
添加量が 0 . 3 質量%を超える と 、 ポ リ カーボネー ト樹脂が加 氷分解を起した り 、 成形性の悪化 (押出 し樹脂量の低下) につなが る場合がある。
更に、 溶融押出 しされた芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の冷却を、 2 5 °Cで測定した電気伝導率 l\u SZ c m以下の水を用いる と、 光 ディ ス ク基板にク レーズ等の発生がなく 、 品質が更に向上する。
又、 本発明の光ディスク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂には 本発明の目的が損なわれない範囲で、 所望によ り各種安定剤、 着色 剤等を含有する こ とができ る。
安定剤と しては、 亜リ ン酸エス テル、 リ ン酸エス テル等の リ ン 系安定剤が好ま しく 用いられる。
亜 リ ン酸エステルと しては、 例えば、 ト リ フ エ -ルホス フ ア イ ト 、 ト リ ス ノ ニノレフエ二ノレホス フ ァイ ト 、 ト リ ス ( 2, 4 —ジ一 t
e r t —ブチノレフ エニル) ホス フ ア イ ト 、 ト リ ノ 二ノレホス ァ ア イ ト . ト リ デシルホス フ アイ ト 、 ト リ オク チルホス フ アイ ト 、 ト リ オク タ デシノレホス フアイ ト、 ジステ ア リ ノレペンタエリ ス リ トーノレジホス フ ア イ ト 、 ト リ シク ロへキシノレホス フ ァイ ト 、 モノプチ/レジフエ二ノレ ホス フ アイ ト、 モノォクチノレジフ エニノレホス フ アイ ト 、 ビス ( 2 . 6 —ジ一 t e r t —ブチノレー 4 ーメチノレフ エ二ノレ) ペンタエリ ス リ ト ールジホス フアイ ト 、 2 , 2 — メ チ レンビス ( 4, 6 —ジ一 t e r t 一ブチルフエニル) ォク チルホス フ ァ イ ト及びテ ト ラ キス ( 2 4 ージ一 t e r t —ブチノレフ.ェニノレ) 一 4, 4 ージフエ二 レンホス フ ォナイ ト等の亜 リ ン酸の ト リ エステル、 ジエステル及びモノ エス テル等が挙げられる。
中でも 、 ト リ ス ノ ニノレフ エ 二ノレホ ス フ ァ イ ト 、 ト リ ス ( 2, 4 — ジー t e r t 一ブチルフ エ二ノレ) ホス フ ア イ ト及びジステア リ ノレ ペンタエ リ ス リ ト ールジホス フ ァ ト等が好ま しい。
リ ン酸エステルと しては、 ト リ メ チルホス フェー ト 、 ト リ ェチル ホス フ ェー ト 、 ト リ ブチノレホ ス フ ェー ト 、 ト リ オクチノレホス フエ一 ト 、 ト リ フエ二ノレホスフェー ト 、 ト リ ク レジルホス フ ェー ト、 ト リ ス (ノ エノレフ エ二ノレ) ホス フ ェー ト及び 2 —ェチノレフ エ ニノレジフ エ ニルホス フ エ一ト等が挙げられる。
これら リ ン系安定剤は単独で用いても よ く 、 二種以上を組み合 わせてもちいてもよい。
これら リ ン系安定剤の含有量は、 リ ン原子に換算して、 0 . 0 0 1〜 0 . 0 2質量0/。の範囲が適当である。
こ こ で、 含有量が 0 . 0 0 1 質量。/。未満では安定化効果である 樹脂安定性への寄与が少なく 、 又、 0 . 0 2質量%を越える と、 光 ディ スク基板の長期における劣化の原因と なる場合がある。
従って、 これら リ ン系安定剤の含有量は、 ペ レ ッ ト の製造時、
光ディ スク基板の成形時の熱安定性を確保するための最低限度の添 加量とする こ とが好ま しい。
本発明の光ディ スク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂は、 芳香 族ポリ カーボネー ト樹脂に、 炭素数 1 4〜 3 0 の脂肪酸モノ グリ セ リ ドを特定量添加し、 必要によ り 他の添加剤成分を加える と と もに
2 5 °Cで測定した電気伝導率が 1 μ S/ c m以下の水を添加 して、 該樹脂の含水量を 0 . 0 5〜 0 . 3質量%に調節しながら、 溶融混 練する こ と によ り 、 まず樹脂ペレ ッ ト を製造する。
ついで、 これを成形原料と して、 溶融押出 し成形によ り 、 光デ イ ス ク基板用芳香族ポリ カーボネー ト樹脂を成形する ものである。 この場合、 金型に超音波を作用 させる こ と もできる。
成形条件と しては、 樹脂温度は 3 4 0 〜 4 0 0 °C、 好ま しく は 3 5 0 〜 3 9 0 °C、 金型温度は 8 0〜 : L 4 0 °C、 好ま しく は 9 0〜 1
3 0 °Cである。
これらの温度条件で、 直径 1 2 O m m、 厚み 0 . 6 m mの金型 キヤ ビティ にスタ ンパーを有する成形金型に溶融樹脂を射出する こ と によ り成形される。
成形サイ クルは、 通常 3 〜 1 0 秒、 好ま し く は 3 〜 9 秒である 実施例
[芳香族ポリ カーボネー ト樹脂の製造例]
P C — A : 5 質量0 /0水酸化ナ ト リ ゥム水溶液 4 0 0 リ ッ ト ルに ビス フ エ ノ ール A 6 0 k g を溶解し、 ビス フエノール Aの水酸化ナ ト リ ゥム水溶液を調製した。
こ の室温の ビス フ ノ ール Aの水酸化ナ ト リ ゥム水溶液を、 1 3 8 リ ッ トル Z時間の流量で、 又、 塩化メ チ レンを 6 9 リ ッ トル/ 時間の流量で、 径 1 O m m、 長さ 1 O mの管型反応器にオリ フ ィ ス 板を通 して導入し、 これにホス ゲンを並流して 1 0 . 7 k g /時間
の流量で吹き込み、 3時間連続的に反応させた。
尚、 反応液の排出温度を 2 5 °C、 排出液の p Hは 1 0 〜 : L 1 に なる よ う に調整した。 得られた反応液を静置し、 水相を分離除去 し 塩化メ チレン相 ( 2 2 0 リ ッ トル) を採取し、 ポリ カーボネー トォ リ ゴマーを得た。
こ のオリ ゴマー 1 0 リ ッ トノレに、 p —ク ミ ノレフエ ノ ーノレ 1 6 6 . 7 g を溶解させ、 これに、 水酸化ナ ト リ ウム水溶液 ( N a O H : 7 5 g , 水 : 1 . 0 リ ッ トル) と ト リ エチルァ ミ ン 1 . 1 7 ミ リ リ ツ トルを加え、 3 0 0 r p mで常温で 3 0分攪拌した。
ついで、 塩化メ チ レン 8 リ ッ ト ル及びビス フ エ ノ ール Aの水酸 化ナ ト リ ウム水溶液 (ビスフエノ ール A : 6 0 7 g , N a O H : 3 2 0 g , 水 : 5 リ ッ トル) を加え、 5 0 0 r p mで常温にて 1 時間 攪拌した。
その後、 塩化メ チ レン 5 リ ッ ト ル及び水 5 リ ッ トノレをカ卩え、 5 0 0 r p mで室温にて 1 0分間攪拌した。 攪拌停止後、 静置分離し 有機相を得た。
この有機相を 0 . 0 3規定の水酸化ナ ト リ ゥム水溶液 5 リ ッ ト ルでアルカ リ 洗浄、 0. 2規定の塩酸 5 リ ッ トルで酸洗浄及び水 5 リ ッ トルで水洗 (二回) を順次行った。 塩化メ チ レンを留去し、 乾 燥してフ レーク状の芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 (A) を得た。
尚、 N M R測定によ り 末端基の略 1 0 0 モ ル 0 /0が、 p — ク ミ ノレ フエ ノ キシ基であった。
P C— B : 前記 P C— Aの製造において、 p —ク ミノレフエノール 1 6 6 . 7 g の代わり に、 p — t e r t —ォクチノレフエ ノ ーノレ 1 6 2 - 0 g を用いた以外は、 同様な方法によ り 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 ( B ) を得た。
末端基の略 1 0 0 モル 0 /0力 ρ — t e r t ーォクチルフエ ノ キシ
基であった。
P C — C : 前記 P C — Aの製造において、 p — タ ミ ルフエノール 1 6 6 . 7 g の代わり に、 p — t e r t —ブチゾレフエノーノレ 1 1 8 0 g を用いた以外は、 同様な方法によ り 芳香族ポリ カーボネー ト樹 脂 ( C ) を得た。
末端基の略 1 0 0 モル%が、 p — t e r t —ブチルフ エ ノ キシ 基であった。
以下、 本発明を実施例及び比較例によ り 、 詳細に説明するが、 本 発明はこれら実施例に限定される ものではない。
実施例 1 、 4、 比較例 1 〜 3
芳香族ポリ カーボネー ト樹脂 P C — Aに、 0 . 0 2 8質量部のス テア リ ン酸モノ グリ セ リ ド ( S Mと略称する こ とがある。 ) 、 0 . 0 0 4質量0 /oの ト リ ス ( 2, 4 —ジー t e r t —ブチノレフ ェ ェノレ) ホス フアイ ト及び 2 5 °Cで測定した電気伝導率が 0 . 9 /i S/ c m の水を所定量加えブレン ド し、 2 5 5 °Cで二軸押出成形機にて溶融 混練し、 光ディ スク基板を成形するための芳香族ポリ カーボネー ト 樹脂ぺレ ツ ト を得た。
こ のペ レ ッ ト を用いて、 成形金型 〔直径 : 1 2 0 m m、 厚み :
0 . 6 m m、 ピッ ト深さ : 1 4 0 n mの D V D — R O M用ス タ ンパ 一〕 を用い、 樹脂温度 : 3 7 0 °C、 金型温度 : 1 0 0 °C、 成形サイ クル : 5 . 3秒の条件で光ディ スク基板を成形した。 実験条件を表 1 — 1 に示す、
成形した芳香族ポリ カーボネー ト樹脂光ディスク基板を、 下記に よ り 評価した結果を表 1 一 2 に示す。
1 . 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂ペレ ツ ト中のステア リ ン酸モノ グ リ セ リ ド ( S M) の残存量
水を添加しなレヽと、 ステア リ ン酸モノ グリ セ リ ドからステアロイ
ルォキシエチレンカーボネー ト、 ステア リ ン酸ジグリ セ リ ド及びス テア リ ン酸 ト リ グリ セ リ ド等の変性体が生成する こ とが確認された
2 . 離型性 : 成形状況を目視観察した。
〇 : 全く 問題なく 離型。 △ : やや問題がある。 X : 問題あ り 尚、 こ こでやや問題がある と は、 光ディ ス ク基板又はスプルー の離型不良によ り ロボッ トが金型から光ディ スク基板の取り 出しに 失敗し成形機が停止するこ と を指す。
3 . 耐湿熱性
光ディ スク基板を温度 : 9 0 °C、 湿度 : 9 0 %の恒温恒湿条件 下で、 1 , 0 0 0時間加速劣化試験した後の、 粘度平均分子量を測 定して評価した。
第 1 — 2表よ り 、 2 5 °Cで測定した電気伝導率が 0 . 9 S / C mの水の添加量が特定範囲において、 離型剤であるステア リ ン酸モ ノ グリ セ リ ドが変性せず、 離型性が優れている。
又、 耐湿熱性にも優れ、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂が加水分 解しないため、 情報記録の信頼性にも優れている ことが明 らかであ る。
実施例 2
芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂 P C — Aの代わ り に、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂 P C — Bを用いた以外は、 実施例 1 と同様にして 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂ペレ ツ ト を得、 このペレ ツ トを用いて 光ディ スク基板を成形した。
実験条件を表 1 一 1 、 評価した結果を表 1 — 2 に示す。
実施例 3
芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂 P C — Aの代わ り に、 芳香族ポ リ カーボネー ト樹脂 P C — Cを用いた以外は、 実施例 1 と同様にして 芳香族ポリ カーボネー ト樹脂ペ レ ツ トを得、 このペレ ツ ト を用いて
光ディ スク基板を成形した。
実験条件を表 1 一 1 、 評価した結果を表 1 一 2 に示す。
実施例 5 、 比較例 4〜 7
芳香族ポリ カーボネー ト榭脂と して、 P C— Aを用い、 ステア リ ン酸モノ ダリ セ リ ドは添加しないで光ディ スク基板を成形する樹脂 ペレ ツ トを実施例 1 に準じて得た。
こ のペ レ ツ ト 1 0 0 g に対し、 2 5, °Cでの電気伝導率を変えた 水を 1 ミ リ リ ッ ト ル添加 し、 プレス成形(プ レス温度 2 3 0 °C、 プ レス圧力最大 1 0 0 k g / c m 2 ) し、 得られた光ディ ス ク 基板 (約 1 0 0 πιπι φ 、 0 . 5 mm厚) を、 T A B A I — E S P E C社 製恒温恒湿槽を用い、 9 0 °C、 9 0 % R Hなる条件下にて 1 0 0 時 間加速劣化試験を行なった。
試験終了後、 光ディ スク基板を光学偏光顕微鏡を用いて、 芳香 族ポリ カーボネー ト樹脂の加水分解による偏光白濁欠陥の発生個数 を観察した。
その評価結果を表 2 に示す。
表 2 よ り 、 2 5 °Cで測定した電気伝導率が 1 μ S/ c m以下の水 を用いる必要がある こ とが分かる。
表 1 —
表 1 — 2
へ。レット中の SM残存量 成形性 耐湿熱性
SM SM変性体 処理前分 処理後分
離型性 歩留り 厶 Mv Pm Pm 子量(Mv) 子量(Mv) 実施例 1 250 0 〇 99 14200 14200 0 実施例 2 210 0 〇 97 14200 14100 100 実施例 3 220 0 〇 98 14200 14200 0 実施例 4 220 微量 〇 98 14000 13900 100 比較例 1 40 140 X 84 14200 14000 200 比較例 2 50 110 X 93 14200 14000 200 比較例 3 30 120 X 96 ' 14200 13900 300
表 2
産業上の利用の可能性
本発明によれば、 光ディ ス ク基板の長期データ保存に対する信 頼性が向上する。
更に、 溶融押出 し成形条件幅が拡大するため、 成形サイ ク ルが 向上し、 成形における歩留り 改善による生産効率も向上し、 コス ト 低減を図る こ とができ る。