JP3808904B2 - 光学成形品用成形材料 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学成形品例えば光学的に情報の記録や再生を行うコンパクトディスク、ビデオディスク、光カード、追記型や書換型情報記録媒体等の基板、位相差フィルム等に有用な芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる成形材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、その優れた透明性、耐熱性、寸法安定性等の特性を生かして光情報ディスク用基板、レンズ等の光学部品の成形材料として使用されている。特に、光情報ディスク用基板においてはブロックエラーレートの平均値の小さい、即ち異物の少ない芳香族ポリカーボネート樹脂が要求されている。この異物の測定には、通常芳香族ポリカーボネート樹脂を有機溶媒に溶解してレーザーセンサー液体微粒子カウント法により測定されており、この異物を減少させる方法としては、芳香族ポリカーボネート樹脂製造時の精製工程や造粒工程等において芳香族ポリカーボネート樹脂溶液をフィルターで濾過する方法（特開昭６１−９０３４５号公報、特開昭６３−９１２３１号公報）が提案されている。しかしながら、かかる方法によってもブロックエラーレートの平均値が充分に小さい光学成形品を得るのは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ブロックエラーレートの平均値が充分に小さい光ディスクを製造することのできる芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる成形材料を提供することである。
【０００４】
上記目的を達成するには、成形材料中の異物を少なくすればよいことはいうまでもない。従来、ブロックエラーレートの平均値に影響する異物はレーザーセンサー液体微粒子カウント法でカウントされる異物量が重要視されていた。しかしながら、このカウント法は、光散乱法により測定しているので透明又は不定形の異物に対しては正確な値をカウントせず、また０．５μm 以上の物質でも散乱光強度に満たない場合はカウントされないという問題があることを知った。
【０００５】
本発明者は、レーザーセンサー液体微粒子カウント法による異物カウント数とブロックエラーレートの平均値との間に相関関係がみられないことから、異物評価法の面から鋭意検討した結果、平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターで芳香族ポリカーボネート樹脂の有機溶媒溶液を濾過し、捕集物を走査型電子顕微鏡及びＸ線マイクロアナライザーにより分析したところ、珪素元素を含有する０．１μm 以上の透明又は不定形の異物が多量存在し、これらの異物の量がブロックエラーレートの平均値に大きく影響し、更にこれらの異物が０．５μm 以上であってもレーザーセンサー液体微粒子カウント法によってはカウントされないことを知った。本発明はこの知見に基ずいて完成したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる成形材料であってその１０ｇを有機溶媒で溶解した後平均孔径０．１μｍ、濾過面直径２０ｍｍのフィルターで濾過し、フィルター上残渣物を走査型電子顕微鏡及びＸ線マイクロアナライザーを用いて珪素元素を含有する化合物を分析し、該化合物の総断面積が該フィルター濾過面積の５０％以下である芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる光ディスク用成形材料に係るものである。本発明で対象とする芳香族ポリカーボネート樹脂は、下記一般式
【０００７】
【化１】
【０００８】
［式中、Ｘは炭素数１〜５の置換又は非置換アルキレン基、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2 −、−Ｏ−又は−ＣＯ−であり、Ｙは水素原子、炭素数１〜３のアルキル基又はハロゲン原子である。］で表される二価フェノールの一種又は二種以上と、ホスゲンやハロゲン化ホルメート等のカーボネート前駆物質とを反応させ、有機溶媒の存在下重縮合させて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂であり、かかる芳香族ポリカーボネート樹脂にテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂を包含する。特に二価フェノールとしてビスフェノールＡを用いて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましく、その重合度は特に制限する必要はないが、粘度平均分子量で表して１２，０００〜３０，０００の範囲が好ましい。
【０００９】
本発明で使用するフィルターは、平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターであり、芳香族ポリカーボネート樹脂の溶解に用いた有機溶媒によって侵されないものが用いられる。芳香族ポリカーボネート樹脂の溶解に使用する有機溶媒は、芳香族ポリカーボネート樹脂を溶解するものであれば任意のものでよいが、通常塩化メチレンが用いられ、その量も特定されないが、通常濃度が１０〜２０重量％程度になる量である。
【００１０】
本発明でいう珪素元素を含有する化合物は、電子線（電子ビーム）を当てＸ線マイクロアナライザー分析により珪素のピークを示すものであり、フィルター上残渣物中の珪素元素を含有する化合物の占める割合は、Ｘ線マイクロアナライザー分析による珪素のピークを示す残渣物個々の断面積の総和を走査型電子顕微鏡写真より画像解析装置を用いて測定した。
【００１１】
本発明の成形材料は、上記芳香族ポリカーボネート樹脂１０g を有機溶媒で溶解した溶液を上記フィルターで濾過した際に、フィルター上の残渣物中の珪素元素を含有する化合物の断面積の総和が、上記フィルター濾過面積の５０％以下になるものであり、上記フィルター濾過面積の３０％以下になるものが特に好ましい。フィルター上の残渣物中の珪素元素を含有する化合物の断面積の総和が、上記フィルター濾過面積の５０％より多く占める芳香族ポリカーボネート樹脂は、ブロックエラーレートの平均値が増大し、光学成形品用成形材料として不適当である。
【００１２】
このようにフィルター上の残渣物中の珪素元素を含有する化合物の断面積の総和が、フィルター濾過面積の５０％以下になる芳香族ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆物質とを反応させ、有機溶媒の存在下重縮合させて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂の有機溶媒溶液の精製工程、この有機溶媒溶液から芳香族ポリカーボネート樹脂の粉粒体を採取する造粒工程及び得られた粉粒体の精製工程等において使用する液体、特に最終工程において使用する液体例えば水、非又は貧溶媒、不純物（低分子量体等）抽出用溶媒等として、プラズマ発光分析計により分析して珪素が検出されない液体を使用することにより得られる。
【００１３】
本発明の成形材料は、例えば射出成形や押出成形等により光ディスク、レンズ、シート等の光学成形品に成形される。また、シートは光カード、位相差フィルム等の光学成形品に加工される。
【００１４】
【実施例】
以下に実施例をあげて更に説明する。なお、評価は下記の方法によった。
(a) 含有珪素量（ppm)：プラズマ発光分析計により測定した。
(b) レーザーセンサー液体微粒子カウント法（L/S ）による異物数（個／g)：ペレット２０g を塩化メチレン２０００mlに溶解してレーザーセンサー液体微粒子カウント法により０．５μm 以上の異物の数を測定し、ペレット１g 当りに換算した。
【００１５】
(c) Ｘ線マイクロアナライザー法（XMA ）による珪素元素の有無：ペレット１０g を塩化メチレン３００mlに溶解して平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターで濾過し、フィルター上残渣物をＸ線マイクロアナライザーにより珪素含有化合物の有無を分析した。
【００１６】
(d) ブロックエラーレート値（BLER値）（個/sec）：ペレットから射出成形した直径１２０mm、厚さ１．２mmのディスクにアルミニュウム膜を蒸着し、ソニー（株）製 CDP−X ３３ ES により測定して得られるブロックエラーレートの平均値である。
【００１７】
(e) 走査型電子顕微鏡（SEM ）による異物面積（％）：ペレット１０g を塩化メチレン３００mlに溶解して平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターで濾過し、このフィルターの任意の箇所を４×４mmの測定片として切出し、フィルター上残渣物中のＸ線マイクロアナライザー分析による珪素のピークを示す残渣物個々の断面積を走査型電子顕微鏡写真より全自動画像解析システム［ニコン（株）製ルーゼックス］を用いて測定した。なお、フィルターの任意の箇所はフィルター１枚につき５箇所とし、その平均値より濾過面積に占める異物面積の割合を求めた。
【００１８】
【実施例１】
ビスフェノールＡを塩化メチレンの存在下ホスゲンと反応させて得た粘度平均分子量１５２００の芳香族ポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液（濃度１５重量％）を充分に精製した後、５０〜５２℃に保持された蒸留水中に攪拌下投入し、塩化メチレンを除去して粉粒状の芳香族ポリカーボネート樹脂を得た。この粉粒体をハンマーミルにより粉砕し、遠心分離機により脱水した後熱風乾燥機により１４５℃で８時間乾燥した。得られた粉粒体をベント付き押出機により２６０℃で押出してペレット化した。このペレットを１２０℃で８時間乾燥した後異物評価し、結果を表１に示した。更に、この乾燥ペレットを用いてディスク用射出成形機によりシリンダー温度３３０℃でディスクを成形し、アルミニュウムを蒸着し、ブロックエラーレートの平均値を測定し、結果を表１に示した。
【００１９】
【実施例２】
造粒時に用いた蒸留水に代えてイソプロピルアルコールを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２０】
【実施例３】
造粒時に用いた蒸留水に代えてヘプタンを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２１】
【実施例４】
造粒時に用いた蒸留水に代えて、蒸留水とイオン交換水を３：１で混合したものを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２２】
【実施例５】
造粒時に用いた蒸留水に代えて、蒸留水とイオン交換水を１：１で混合したものを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２３】
【比較例１】
造粒時に用いた蒸留水に代えてイオン交換水を使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】
本発明の成形材料によれば、従来知見されていなかった芳香族ポリカーボネート樹脂中に存在する珪素含有化合物の悪影響を排除し、ブロックエラーレートの平均値の極めて小さい信頼性に優れた記録膜を有する情報記録媒体の提供を可能にすることができ、その奏する効果は格別のものである。
【産業上の利用分野】
本発明は、光学成形品例えば光学的に情報の記録や再生を行うコンパクトディスク、ビデオディスク、光カード、追記型や書換型情報記録媒体等の基板、位相差フィルム等に有用な芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる成形材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、その優れた透明性、耐熱性、寸法安定性等の特性を生かして光情報ディスク用基板、レンズ等の光学部品の成形材料として使用されている。特に、光情報ディスク用基板においてはブロックエラーレートの平均値の小さい、即ち異物の少ない芳香族ポリカーボネート樹脂が要求されている。この異物の測定には、通常芳香族ポリカーボネート樹脂を有機溶媒に溶解してレーザーセンサー液体微粒子カウント法により測定されており、この異物を減少させる方法としては、芳香族ポリカーボネート樹脂製造時の精製工程や造粒工程等において芳香族ポリカーボネート樹脂溶液をフィルターで濾過する方法（特開昭６１−９０３４５号公報、特開昭６３−９１２３１号公報）が提案されている。しかしながら、かかる方法によってもブロックエラーレートの平均値が充分に小さい光学成形品を得るのは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ブロックエラーレートの平均値が充分に小さい光ディスクを製造することのできる芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる成形材料を提供することである。
【０００４】
上記目的を達成するには、成形材料中の異物を少なくすればよいことはいうまでもない。従来、ブロックエラーレートの平均値に影響する異物はレーザーセンサー液体微粒子カウント法でカウントされる異物量が重要視されていた。しかしながら、このカウント法は、光散乱法により測定しているので透明又は不定形の異物に対しては正確な値をカウントせず、また０．５μm 以上の物質でも散乱光強度に満たない場合はカウントされないという問題があることを知った。
【０００５】
本発明者は、レーザーセンサー液体微粒子カウント法による異物カウント数とブロックエラーレートの平均値との間に相関関係がみられないことから、異物評価法の面から鋭意検討した結果、平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターで芳香族ポリカーボネート樹脂の有機溶媒溶液を濾過し、捕集物を走査型電子顕微鏡及びＸ線マイクロアナライザーにより分析したところ、珪素元素を含有する０．１μm 以上の透明又は不定形の異物が多量存在し、これらの異物の量がブロックエラーレートの平均値に大きく影響し、更にこれらの異物が０．５μm 以上であってもレーザーセンサー液体微粒子カウント法によってはカウントされないことを知った。本発明はこの知見に基ずいて完成したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる成形材料であってその１０ｇを有機溶媒で溶解した後平均孔径０．１μｍ、濾過面直径２０ｍｍのフィルターで濾過し、フィルター上残渣物を走査型電子顕微鏡及びＸ線マイクロアナライザーを用いて珪素元素を含有する化合物を分析し、該化合物の総断面積が該フィルター濾過面積の５０％以下である芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる光ディスク用成形材料に係るものである。本発明で対象とする芳香族ポリカーボネート樹脂は、下記一般式
【０００７】
【化１】
［式中、Ｘは炭素数１〜５の置換又は非置換アルキレン基、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ2 −、−Ｏ−又は−ＣＯ−であり、Ｙは水素原子、炭素数１〜３のアルキル基又はハロゲン原子である。］で表される二価フェノールの一種又は二種以上と、ホスゲンやハロゲン化ホルメート等のカーボネート前駆物質とを反応させ、有機溶媒の存在下重縮合させて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂であり、かかる芳香族ポリカーボネート樹脂にテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂を包含する。特に二価フェノールとしてビスフェノールＡを用いて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましく、その重合度は特に制限する必要はないが、粘度平均分子量で表して１２，０００〜３０，０００の範囲が好ましい。
【０００９】
本発明で使用するフィルターは、平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターであり、芳香族ポリカーボネート樹脂の溶解に用いた有機溶媒によって侵されないものが用いられる。芳香族ポリカーボネート樹脂の溶解に使用する有機溶媒は、芳香族ポリカーボネート樹脂を溶解するものであれば任意のものでよいが、通常塩化メチレンが用いられ、その量も特定されないが、通常濃度が１０〜２０重量％程度になる量である。
【００１０】
本発明でいう珪素元素を含有する化合物は、電子線（電子ビーム）を当てＸ線マイクロアナライザー分析により珪素のピークを示すものであり、フィルター上残渣物中の珪素元素を含有する化合物の占める割合は、Ｘ線マイクロアナライザー分析による珪素のピークを示す残渣物個々の断面積の総和を走査型電子顕微鏡写真より画像解析装置を用いて測定した。
【００１１】
本発明の成形材料は、上記芳香族ポリカーボネート樹脂１０g を有機溶媒で溶解した溶液を上記フィルターで濾過した際に、フィルター上の残渣物中の珪素元素を含有する化合物の断面積の総和が、上記フィルター濾過面積の５０％以下になるものであり、上記フィルター濾過面積の３０％以下になるものが特に好ましい。フィルター上の残渣物中の珪素元素を含有する化合物の断面積の総和が、上記フィルター濾過面積の５０％より多く占める芳香族ポリカーボネート樹脂は、ブロックエラーレートの平均値が増大し、光学成形品用成形材料として不適当である。
【００１２】
このようにフィルター上の残渣物中の珪素元素を含有する化合物の断面積の総和が、フィルター濾過面積の５０％以下になる芳香族ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆物質とを反応させ、有機溶媒の存在下重縮合させて得られる芳香族ポリカーボネート樹脂の有機溶媒溶液の精製工程、この有機溶媒溶液から芳香族ポリカーボネート樹脂の粉粒体を採取する造粒工程及び得られた粉粒体の精製工程等において使用する液体、特に最終工程において使用する液体例えば水、非又は貧溶媒、不純物（低分子量体等）抽出用溶媒等として、プラズマ発光分析計により分析して珪素が検出されない液体を使用することにより得られる。
【００１３】
本発明の成形材料は、例えば射出成形や押出成形等により光ディスク、レンズ、シート等の光学成形品に成形される。また、シートは光カード、位相差フィルム等の光学成形品に加工される。
【００１４】
【実施例】
以下に実施例をあげて更に説明する。なお、評価は下記の方法によった。
(a) 含有珪素量（ppm)：プラズマ発光分析計により測定した。
(b) レーザーセンサー液体微粒子カウント法（L/S ）による異物数（個／g)：ペレット２０g を塩化メチレン２０００mlに溶解してレーザーセンサー液体微粒子カウント法により０．５μm 以上の異物の数を測定し、ペレット１g 当りに換算した。
【００１５】
(c) Ｘ線マイクロアナライザー法（XMA ）による珪素元素の有無：ペレット１０g を塩化メチレン３００mlに溶解して平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターで濾過し、フィルター上残渣物をＸ線マイクロアナライザーにより珪素含有化合物の有無を分析した。
【００１６】
(d) ブロックエラーレート値（BLER値）（個/sec）：ペレットから射出成形した直径１２０mm、厚さ１．２mmのディスクにアルミニュウム膜を蒸着し、ソニー（株）製 CDP−X ３３ ES により測定して得られるブロックエラーレートの平均値である。
【００１７】
(e) 走査型電子顕微鏡（SEM ）による異物面積（％）：ペレット１０g を塩化メチレン３００mlに溶解して平均孔径０．１μm 、濾過面直径２０mmのフィルターで濾過し、このフィルターの任意の箇所を４×４mmの測定片として切出し、フィルター上残渣物中のＸ線マイクロアナライザー分析による珪素のピークを示す残渣物個々の断面積を走査型電子顕微鏡写真より全自動画像解析システム［ニコン（株）製ルーゼックス］を用いて測定した。なお、フィルターの任意の箇所はフィルター１枚につき５箇所とし、その平均値より濾過面積に占める異物面積の割合を求めた。
【００１８】
【実施例１】
ビスフェノールＡを塩化メチレンの存在下ホスゲンと反応させて得た粘度平均分子量１５２００の芳香族ポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液（濃度１５重量％）を充分に精製した後、５０〜５２℃に保持された蒸留水中に攪拌下投入し、塩化メチレンを除去して粉粒状の芳香族ポリカーボネート樹脂を得た。この粉粒体をハンマーミルにより粉砕し、遠心分離機により脱水した後熱風乾燥機により１４５℃で８時間乾燥した。得られた粉粒体をベント付き押出機により２６０℃で押出してペレット化した。このペレットを１２０℃で８時間乾燥した後異物評価し、結果を表１に示した。更に、この乾燥ペレットを用いてディスク用射出成形機によりシリンダー温度３３０℃でディスクを成形し、アルミニュウムを蒸着し、ブロックエラーレートの平均値を測定し、結果を表１に示した。
【００１９】
【実施例２】
造粒時に用いた蒸留水に代えてイソプロピルアルコールを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２０】
【実施例３】
造粒時に用いた蒸留水に代えてヘプタンを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２１】
【実施例４】
造粒時に用いた蒸留水に代えて、蒸留水とイオン交換水を３：１で混合したものを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２２】
【実施例５】
造粒時に用いた蒸留水に代えて、蒸留水とイオン交換水を１：１で混合したものを使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２３】
【比較例１】
造粒時に用いた蒸留水に代えてイオン交換水を使用する以外は実施例１と同様に実施し、結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】
【発明の効果】
本発明の成形材料によれば、従来知見されていなかった芳香族ポリカーボネート樹脂中に存在する珪素含有化合物の悪影響を排除し、ブロックエラーレートの平均値の極めて小さい信頼性に優れた記録膜を有する情報記録媒体の提供を可能にすることができ、その奏する効果は格別のものである。
Claims (1)
- 芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる成形材料であってその１０ｇを有機溶媒で溶解した溶液を平均孔径０．１μｍ、濾過面直径２０ｍｍのフィルターで濾過し、フィルター上残渣物を走査型電子顕微鏡及びＸ線マイクロアナライザーにより珪素元素を含有する化合物を分析し、該化合物の総断面積が該フィルター濾過面積の５０％以下である芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる光ディスク用成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29022792A JP3808904B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 光学成形品用成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29022792A JP3808904B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 光学成形品用成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136114A JPH06136114A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3808904B2 true JP3808904B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=17753406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29022792A Expired - Lifetime JP3808904B2 (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 光学成形品用成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3808904B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4940571A (en) * | 1988-04-01 | 1990-07-10 | Gte Laboratories Incorporated | Method of making large particle size, high purity dense silica |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP29022792A patent/JP3808904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06136114A (ja) | 1994-05-17 |
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