JPH02105850A - 光学材料用樹脂組成物 - 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】 本発明は光学材料用樹脂に関し、特にデジタルオーディ
オディスクや光メモリ−ディスク等の基板用樹脂に関す
るものである。 ［従来の技術］ 記録層あるいは光反射、層からなる情報記録層に情報を
記録および再生したり、情報記録層に形成された情報を
再生するデジタルオーディオディスクや光ディスク、光
磁気ディスクの基板として、ガラスや透明な合成樹脂の
円板が用いられる。 ガラス基板は透明性、耐熱性、寸法安定性に優れた素材
であるが、重く、破壊し易く、製造コストが高いという
問題点がある。 一方、合成樹脂基板は、ガラス基板と比較すると成型加
工が容易であり、取り扱い中に破損する危険性も少なく
、軽量であり、コスト的にもガラス基板より勝っている
。一般に、このような合成樹脂（光学材料−用樹脂）の
特性としては透明であることのほか、成形性および寸法
安定性が良く耐熱性、耐湿性、機械的強度に優れている
とともに、光学的に均質で複屈折の小さいことが要求さ
れている。 このような光学材料用樹脂として、従来からアクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂
、ビスフェノールＡ系ポリカーボネート樹脂などが知ら
れている。しかしながら、アクリル樹脂は透明性が高く
光学的に均質で複屈折は小さいものの、吸湿性が大きい
ために寸法安定性が不良であり、多湿環境下において反
り、ねじれなどを生ずるという欠点を有しており、また
耐熱性にも問題を有している。 エポキシ樹脂は、光学及び物理的性質は良好なのである
が、成形性に問題があり、大量生産には適していない。 また、ポリスチレン樹脂は加工性に優れ、コストも安い
が干渉縞が出やすく複屈折が大きくなる欠点がある。 硬質タイプの塩化ビニル樹脂は吸湿性などに優れている
が、加工性、耐久性、耐熱性、成形性などの点で劣って
いる。一方、ビスフェノールＡ（２，２−ビス（４′−
ヒドロキシフェニル）プロパン）をホスゲンや炭酸ジフ
ェニル等と反応させて得られるポリカーボネート樹脂は
、耐熱性、耐湿性、耐衝撃性などにおいて優れているも
のの、複屈折が大きく、ディスクに記録された情報の読
取り感度が低下したりエラーが発生しやすいという欠点
がある。 またポリカーボネート樹脂に、この樹脂と相殺する複屈
折をもつ樹脂をブレンドして全体の複屈折を低減させる
方法も提唱されており、例えばポリカーボネート／ポリ
スチレン誘導体のブレンドが提案されている。これは、
通常ポリカーボネートとポリスチレンのブレンドは非相
溶系であるが、ポリスチレンのベンゼン環に対して水酸
基を導入することなどによってポリカーボネートとの相
溶が可能となるものなどがあり、この例としてポリスチ
レンにヘキサフルオロアセトンを反応させた誘導体がポ
リカーボネートと相溶することが知られている（Ｊｏｕ
ｒｎａｆ　ｏｒ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ：Ｐ
ｏｌｙｍｅｒＬｅｔｉｅｒｓ　Ｅｄｌｔｌｏｎ、　Ｖｏ
ｌ、１８．２０１−２０９（１９８０）　）　、　しか
し、ビスフェノールＡなどからなるポリカーボネートに
上記のようなポリスチレン誘導体をブレンドして複屈折
を実用レベルまで低減させるためには約５０重量％配合
しなければならず、その結果ブレンド組成物のガラス転
移点はビスフェノールＡ系ポリカーボネートに比べて著
しく低下し、耐熱性に劣ると共に対衝撃性などの機械的
強度も低下し、実用に耐えないといった問題点が指摘さ
れる。 以上のように現在に至るまで、良好な透明性を持ちなが
ら、耐熱性、耐久性、機械的強度を有し、かつ光学的に
均質で複屈折の小さな光学材料用樹脂・は見い出されて
いない。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上に述べた従来のデジタルオーディオディス
クや光メモリ−ディスク用樹脂として必要とされる耐熱
性、耐湿性、機械的強度に優れているとともに、光学的
に均質で複屈折の小さな光学材料用樹脂を提供するもの
である。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者等は耐熱性、耐湿性、機械的強度に優れている
とともに、光学的に均質で複屈折の小さな光学材料用樹
脂を得るべく、鋭意検討を行った。 その結果、特定な構造を有するポリカーボネートと、あ
る種のポリスチレン誘導体とをブレンドしたものが耐熱
性、耐湿性、機械的強度に優れているとともに、光学的
に均質で複屈折の小さな特徴を有することを見い出だし
本発明に到達した。 すなわち本発明は、構造式（１）、 （式中ｐ及びｑはそれぞれ０．０１ないし０．９９の任
意の数であり、かつｐ＋ｑ−１である）で表される芳香
族ポリカーボネート共重合体と、構造式（１１）、 （式中口の値は０，０１ないし０．２であり、ｒｎ　＋
　ｎ　＝　１である）で表されるポリスチレン誘導体と
の均一なブレンド混合物からなる光学材料用樹脂組成物
を提（」（するものである。構造式（１１）中のｐＳｑ
ｓｎ及びｍはそれぞれの構造単位のモル分率を示す。 本発明における芳香族ポリカーボネート共重合体は、１
−フェニル−１，１−ビス（４゛−ヒドロキシフェニル
）エタンおよびネオペンチルグリコールとホスゲンとの
直接反応、あるいはエステル交換反応などの公知の方法
によってによって製造することができる。 また本発明におけるポリスチレン誘導体は、ポリスチレ
ンにヘキサフルオロアセトンをＪｏｕｒｎａｌｏｒ　Ｐ
ｏｌｙｍｅｒ　５ｃｉｅｎｃｅ：Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ　Ｅｄｌｔｌｏｎ。 Ｖｏｌ、１８．２０１−２０９（１９８０）に記載され
ている方法によって反応させることによって得られる。 上記のような２つの成分をブレンドして光学材料用樹脂
を構成するのであるが、このブレンドに用いる芳香族ポ
リカーボネート共重合体の分子量は、数平均分子量で約
ｔｏ、ｏｏｏないし約１５０，０００程度、好ましくは
１０．０００ないし　ｔｏｏ、ｏｏｏである。数平均分
子量がこの範囲未満のものはそれを目的とする基板に成
形したと、きの強度に問題があり、実質的に不適当であ
る。また、数平均分子量がこの範囲を越えるものは、そ
れを成形する際の流動性が低下し、生産効率が低下する
とともにその光学的物性値も低下してしまう。 また上記ポリスチレン誘導体の分子量は数平均分子量に
して約１０．０００ないし約５００．０００　、好まし
くはｔｏ、ｏｏｏないし３００，０００である。数平均
分子量がこの範囲未満のものは、ブレンドしてもその光
学的効果に乏しく適当でなく、また機械的強度にも問題
がある。また数平均分子量がこの範囲を越えるものは上
記芳香族ポリカーボネート共重合体との相溶性が著しく
低下してしまうために適当でない。 本発明の光学材料用樹脂組成物は上記のそれぞれの分子
量を持った２成分をブレンドして構成されるが、そのブ
レンド率は芳香族ポリカーボネートとポリスチレン誘導
体の重量比で、９５：５〜３０　：　７０、好ましくは
９０：１０〜５０　：　５０の範囲が適当である。ポリ
スチレン誘導体のブレンド率がこの範囲未満では上記芳
香族ポリカーボネート共重合体の複屈折を実用レベルに
まで低減させる光学効果を必ずしも十分に発揮できず、
またこの範囲を越えたブレンド率では耐熱性、衝撃強度
などの低下により必ずしも十分な効果を発揮できない。 上記２成分のブレンド方法としては、押出し機、ニーダ
−などによる溶融混線方法、あるいは上記２成分をたと
えば塩化メチレンなどの共通の良溶媒に溶解させた状態
で混合する溶液ブレンド方法などがあるが、これは特に
限定されるものではなく、通常用いられるポリマーブレ
ンド方法ならどの様な方法を用いてもよい。以上のよう
にしてブレンドされた光学材料用樹脂組成物は、ポリカ
ーボネートの成分を１−フェニル−１，１−ビス（４゛
−ヒドロキシフェニル）エタンおよびネオペンチルグリ
コールから構成した芳香族ポリカーボネート共重合体と
したために、２，２−ビス（４′−ヒドロキシフェニル
）プロパン（ビスフェノールＡ）を用いた場合に比べて
耐熱性に優れている。しかも１−フェニル−１，１−ビ
ス（４″−ヒドロキシフェニル）エタンおよびネオペレ
ーチルグリコールとホスゲンとの直接反応、あるいはエ
ステル交換反応などによって得られた芳容族ポリカーボ
ネート共重合体はビスフェノールＡを用いたポリカーボ
ネートよりも固有複屈折値が小さいため、ポリスチレン
誘導体のブレンド率が少なくなり、しかもポリスチレン
誘導体との相溶性もより高くなっているために均一にブ
レンドすることが極めて容易となっている。 本発明の樹脂材料を成形して基板を得るに際しての成形
方法としては射出成形、圧縮成形等が挙げられるが、こ
れらの成形法のうち、生産性の点から射出成形が最も好
ましい。 射出成形においては、前記ブレンド体をそのまま成形し
ても良いが、必要に応じ、該ブレンド体に各種の成分、
例えば青色や透明性の劣化を防止するための亜リン酸エ
ステル類、メルトインデックス値を増大させるための可
塑剤などを配合して成形しても良い。 ［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。 なお、実施例において得られる諸物性は下記の試験法に
よりｌ？１定した。 （１）光透過率　：分光光度計にて５００ｎｍの光透過
率を測定 （２）ｙｉｉ屈折　　：日本工学（株）製偏光顕微鏡に
セナルモンコンペンセータ をつけて光デイスク基板の直 径８０ｍｍの部分を測定 （３）熱変形温度：　ＡＳＴＭ−Ｄ−６４８に従い熱変
形試験装置にてｄｊ＋定 （ポリカーボネートの調製・成分（Ｉ））１０００ｒｄ
のフラスコに１−フェニル−１，１ビス（４′−ヒドロ
キシフェニル）エタン１１６Ｋ　（０，４ｍｏ　１）お
よびネオペンチルグリコール４１．７ｇ　（０，４ｒｎ
ｏ　ｌ）　、および分子量調節剤としてｐ−ターシャリ
−ブチルフェノール２．０ｇを塩化メチレン５００ｄお
よびピリジン２００ｄに溶解させた溶液を加えた後、攪
拌しながらホスゲンガスを１０１００Ｏ！／分の供給割
合で１５分吹き込み室温で１時間反応させた。反応終了
後、反応生成物を塩化メチレン１５００ａｅで希釈した
後、ＩＮ塩酸と水で洗浄し、５０００ｄのメタノール中
に投入して重合体を回収した。 得られた重合体についてＧＰＣ測定を行ったところ、数
平均分子量はポリスチレン換算値で６゜０ＸＩＯ’であ
った。 ＩＲ，ＩＨ−および１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルからこの
重合体は、下記の構造を持つものと認められた。 （ポリスチレン誘導体の調製・成分（■））１０００ｄ
のフラスコにアルゴンガスを導入し系中をアルゴン雰囲
気とした後、ポリスチレン（デンカスチロール　ＣＰ−
１）６２．４ｇおよび反応触媒として塩化アルミニウム
２４ｇを二硫化炭素８００−に溶解させた後、フラスコ
を氷水中に浸しフラスコ内を３℃〜５℃に冷却する。 さらに該フラスコ上部にガストラップ用のデユワ−冷却
器を取り付け、反応装置を構成した。 該フラスコ内を攪拌しつつヘキサフルオロアセトン（３
水和物）１６ｍｊ！を１００”Ｃ硫酸２８ｏ−中に、連
続的に３０分間にわたり滴下して、発生したヘキサフル
オロアセトンガスを導入する。導入終了後も該フラスコ
の攪拌を３時間行なった。 反応終了後、該フラスコの内容物を約３０００ｄの水中
に投入し、目的物を回収した。得られた反応物の　ＩＨ
−および目Ｃ−ＮＭＲスペクトルの測定により、このポ
リスチレン誘導体は下記の構造と認められ、その反応率
は５％でありた。 （実施例１） 成分（１）と成分（ＩＩ）を７５：２５（重量比）の割
合で全ｍ　１００　ｇとなるように配合し、押出し機を
用いて押出しベレットを作成した。このペレットをシリ
ンダー温度３００℃、金型温度１００℃の条件下で厚さ
１．２ｍｍ、直径１２０ｍｍの円盤に射出成形した。得
られた射出成形板の光透過率、複屈折および熱変形温度
の結果を表１に示す。 （比較例１） 成分（１）の重合体のみを用いて、押出し機によりペレ
ットを作成し、実施例１と同様にして射出成形した。得
られた射出成形板の光透過率、複屈折および熱変形温度
の結果を表１に示す。 （比較例２） 成分（１）の重合体と成分（ＩＩ）を作成する際に用い
た、ヘキサフルオロアセトンを反応させＣいないポリス
チレンを７５：２５（重量比）の割合で全ｍ　１００　
ｇとなるように配合し、押出し機を用いて押出しベレッ
トを作成し、実施例１と同様にして射出成形したところ
、得られた射出成形板・は不透明であり、目的とした光
学基板用材料には不適当であることがわがった。 表１ ［発明の効果］ このようにして得られた本発明の芳香族ポリカーボネー
ト共重合体とへキサフルオロアセ！・ンを反応させたポ
リスチレン誘導体とのブレンド組成物は、耐熱性、耐湿
性、機械的強度に優れているとともに、光学的に均質で
複屈折が小さく、光学材１４用樹脂として、例えばデジ
タルオーディオディスクや先メモリーディスク用基板材
料として極めて優れたものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）構造式（Ｉ）、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中ｐ及びｑはそれぞれ０．０１ないし ０．９９の任意の数であり、かつｐ＋ｑ＝１である）で
   表される芳香族ポリカーボネート共重合体と、構造式（
   II）、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中ｎの値は０．０１ないし０．２であり、ｍ＋ｎ＝
   １である）で表されるポリスチレン誘導体との均一なブ
   レンド混合物からなる光学材料用樹脂組成物。
2. （２）構造式（Ｉ）の芳香族ポリカーボネート共重合体
   と構造式（II）のポリスチレン誘導体とのブレンド率が
   ９０：１０〜５０：５０（重量比）の範囲である請求項
   第１項記載の光学材料用樹脂組成物。