JPS63306092A - 熱可塑性ポリカーボネートとスチレン及びアクリロニトリルのコポリマーとの混合物の光学的データ記憶装置の基材としての使用 - 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】 本発明は、 ａ）芳香族ポリカーボネートである熱可塑性樹脂１０乃
至９０重量％、好ましくは４０乃至８０重量％、特に好
ましくは５０乃至７０重量％、ここで、この芳香族ポリ
カーボネートの分子は、式（Ｉ） 式中、Ｘは単結合、Ｃ０−Ｃ０−アルキレン、Ｃ、−Ｃ
、−アルキリデン、Ｃ、−Ｃ６−シクロアルキリデン又
はＣ、−Ｃ、−シクロアルキレン、好ましくはメチレン
、ブチレン又はインプロピリデン、最も好ましくはイソ
プロピリデンを表す、に相当する繰り返し単位少なくと
も７５重量％１、好ましくは少なくとも８５重量％、特
に好ましくは１００重量％以下と、式（２） 式中−Ｒ−はアリーレン基を表し、該アリーレン基は核
においてアルキル化又はハロゲン化されていてもよくそ
して好ましくは６個乃至３６個の炭素原子を含有し、最
も好ましくは式（３）、（式中、Ｘは式（１）で示した
意味を有しそして更に単結合、−〇−１−Ｃ−１−Ｓ−
１−ＳＯ□−又はアリールアルキリデンを表すことがで
き、ＴはＣ，−Ｃ，−アルキル、ＣＩ又はＢｒを表し、
ｎは０．１又は２を表す）に相当する基である、に相当
する繰り返し構造単位、多くても２５重量％、好ましく
は多くても１５重量％、特に好ましくは０重量％以上と
から成る、及び ｂ）コポリマーの重量を基準としてアクリロニトリル含
有率が０．５乃至１８重量％、好ましくは１．５乃至１
５重量％、特に好ましくは２乃至１３重量％であるスチ
レンとアクリロニトリルとの熱可塑性コポリマー９０乃
至１０重量％、好ましくは６０乃至２０重量％、特に好
ましくは５０乃至３０重量％、 から成る混合物の光学的データ記憶装置の基材としての
使用に関する。

下記はアリールアルキリデン基の例である：上記混合物
は、高い剛性、低い複屈折及び特にそれらの光学的均一
性のため光学的データ記憶装置のだめの優れた基材であ
り、それ故に、コンパクトディスクの表面に対する軸線
方向、接線方向及び半径方向における格段に低い複屈折
を持った光学的に均一な成形物品（例えばコンパクトデ
ィスク）の製造に好適である。再生装置の記憶読出しの
光学機器にとって非常に重要な全射出成形体にわたる複
屈折の均一性が特に挙げられるべきである。

複屈折の減少のみならず補償も受けるこのような混合物
の相対的組成は溶融物の流れプロセスの差を考慮に入れ
て成形体の構造に依存することができる。

光学的データキャリヤの情報は、レーザの直線偏光で読
み出されそして書き込まれた情報を記憶することができ
るデータ記憶装置の場合には、情報はこのような光で書
き込みもされる。データを書き込みそして消去すること
ができるプロセスのためのシステムの１つは磁気光学的
データ記憶装置から成る。これらにおいては、光の振動
面の僅かな回転（１’未満）ですら信号として読み出さ
れるので、基材の材料の複屈折がないことは特に重要で
ある。

プラスチック（熱可塑性樹脂）においては、複屈折は主
として２つのファクターから成る：材料特異的成分及び
配向複屈折としても知られているプロセスにより決定さ
れる成分。故に、殆ど複屈折を持たない熱可塑性成形部
品は理論的には２つの異なった方法： ａ）適当な加工パラメータの選択により、例えば、熱可
塑性ポリカーボネートの射出成形又は射出スタンピング
に使用される如き比較的高い温度で低粘度型のものを加
工すること、又は、ｂ）実際にビデオディスクの製造に
使用されているポリメチルメタクリレートの如き基本的
に僅かな複屈折の傾向しか持っていない材料を使用する
ことによって製造することができる。

ケースａ）は、射出成形の条件下ではポリマー鎖の配向
の完全な不存在は達成できないのでアカデミツクな興味
でしかない。

ケースｂ）においては、低い複屈折を持った熱可塑性プ
ラスチックの使用は、低い水吸収率（０゜３％以下）及
び連続使用（８０℃以上）の際の熱下の成る寸法安定性
という付随する要件により相当制限される。磁気光学的
システムの如き書き込まれた情報を取り出すことができ
る記憶装置は、許容しうる信号／ノイズ比が得られるべ
き場合には書き込むだめの比較的高いエネルギーを必要
とする。大きい開口数を持った光学的システムがこの目
的に使用される。書き込み及び読出し光学システムの開
口角（ｏｐｅｎｉｎｇ　ａｎｇｌｅ）により、接線方向
及び半径方向のビームの針路についても非常に低い光学
的不等方性を確保することが重要である。

故に、軸線方向の複屈折の比較的小さい光路差（２Ｏｎ
ｍ／ｍｍ）を持ったポリカーボネートのコンパクトディ
スクは、接線方向及び半径方向における依然として高い
値、典型的には、５００乃至１１０００ｎ／ｍｍの範囲
の値を有する。開口数のサイズに依存して、接線方向及
び半径方向における複屈折のこれらの量は、多少軸線方
向の複屈折に加わる。

複屈折値は、僅かな複屈折の補償がより容易に行なわれ
うるように全コンパクトディスクにわｔこる比較的狭い
範囲の変動（ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）を有するべきこ
とも必要である。

反対の複屈折を持ったポリマーを加えることによってポ
リマーの複屈折を減少させることの一般的可能性は周知
されている［ジエー・ヘニッヒ、１９８６年４月１４／
１５日、パッド・ナウハイムでの“新規ポリマー”につ
いての会議での講演：“光デイスク記憶装置のための基
材としてのポリマー″　（Ｊ、　Ｈｅｎｎ１ｇ、　Ｌｅ
ｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｆａｒｅｎｃｅ　ｆ
ｏｒ″Ｎｅｗ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ”　ｉｎ　Ｂａｄ　Ｎ
ａｕｈｅｉｍ、　１４．／　１５、０４．１９８６：“
Ｐｏｌｙｍｅｒ　ａｌｓ　５ｕｂｓｔｒａｔｅ　ｆｕｒ
　ｏｐｔｉｓｃｈｅ　Ｐｌａｔｔｅｎｓｐｅｉｃｈｅｒ
”）］。

ドイツ公開公報第３３２７９２９号（Ｌｅ　　Ａ２２０
１５）（米国特許第４３７３０６５号も参照）は、複屈
折がなくそしてこの特徴は、少なくとも２つの平面表面
を有し、各々がこの表面に垂直な１つの光軸（ｏｐｔｉ
ｃａｌ　ａｘｉｓ）を有するプラスチック構造体が９０
°の角度で相互に平行に且つお互いの後ろに配列されて
おりそして光路差の合計はどこでも殆ど０であるという
ことにより得られるプラスチックを開示している。フォ
イルは、好ましくは、複屈折に対する補償が行なわれる
ようにこのように組み合わせされている（上記ドイツ公
開公報、６頁、２及び３節）。

好適なプラスチックは、例えば、ポリアリーレンスルホ
ン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル及びポリウレタンで
ある。好ましくは、スチレン−アクリロニトリル混成ポ
リマー、ポリメチルペンテン、ポリカーボネート、ポリ
アクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、セル
ロースエステル又はこれらのポリマーの混合物及びこれ
らのポリマーを含有するコポリマーの如き、良好な光学
的品質を持ったポリマーが使用される。ポリカーボネー
ト又はポリカーボネート少なくとも１Ｏ１ｔ量％を含有
するプラスチックの混合物を使用するのが特に好ましい
。テトラメチル−ビスフェノール−Ａの如き核において
アルキル化されているジフェノール類から得られるポリ
カーボネートも又好適である。

テトラメチルビスフェノールーポリカーポ不−ト類と異
なったコポリマー及び／又はグラフトコポリマーとの混
合物及びスチレン−アクリロニトリルコポリマーとの混
合物は知られている（例えば、ドイツ公開公報第２２５
２９７４号、第２２５９５６４号、第１−２３２２４３
５号、第２３２９５８５号、第２３２９６４６号、第３
３１４７３６号及び第３４３０２３４号参照）。これら
の文献は光学的データ記憶装置のだめの基材としてこの
ようなブレンドを使用することの可能性を述べていない
。

ところで、テトラメチルビスフェノール−Ａ　−ポリカ
ーボネートと成るアクリロニトリル含有率（２乃至１３
％）を持ったスチレン−アクリロニトリルコポリマーと
の混合物は単−相で且つ透明であることが文献［ニー・
シー・フエルナンデス、アイ・ダブリュ・バーロー及び
デ々・アール・ボウル、（１９８６）、１７８８　９８
　（Ａ、　Ｃ，Ｆｅｒｎａｎｄｅｓ、　１．　’Ｊｊ、
　Ｂａｒｌｏｗ　ａｎｄ　Ｄ、　Ｒ，Ｐａｕｌ　ｉｎ　
Ｐｏｌｙｍｅｒ　２７　（１９８６）、　１７８８−９
８）に報告されている。

難燃剤としてのスチレンボッマーと組み合わせたテトラ
メチルビスフェノール−Ｆ−ポリマー（ビス−（３，５
−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−メタン−テト
ラメチルビスフェノール　Ｆ）の使用はドイツ公開公報
第３３４４１０１号に請求されている。

テトラメチルビスフェノール−Ｆ−ポリカーボネートと
スチレン−アクリロニトリルコポリマーとの単−相混合
物の製造及び加工はドイツ公開公報第３３４４１０２号
に記載されている。光学的データ記憶装置の基材として
のこのような混合物の使用は前記文献には更には検討さ
れていない。

ポリカーボネートとスチレン樹脂コポリマーとの混合物
は、特願昭６１−１９６５６号に記載されており、これ
によれば、この混合物が光学的機器の原料として推奨さ
れている。ポリカーボネート類はビスフェノール類から
製造され、２，２−ビス−（４′−ヒドロキシ−３’　
、５’　−ジメチル）−プロパンを含めてその幾つかが
挙げられているが、実施例ではビスフェノール−Ａ−ポ
リカーボネートのみが使用されている。

スチレン樹脂コポリマーは、不飽和モノカルボン酸及び
ジカルボン酸及びそれらの誘導体から成る群の１つ、２
つ又はそれより多くのものとのコポリマーであることが
できる。これらの不飽和モノカルボン酸及びジカルボン
酸及びそれらの誘導体はｌ乃至３０重量％の量でスチレ
ン樹脂内に重合されている。

上記したモノカルボン酸類はアクリル酸及びメタクリル
酸であり、そしてアクリルアミド及びメタクリルアミ・
ドがそれらの誘導体として挙げられているが、アクリロ
ニトリルは挙げられていない。

これらの不飽和化合物の他に、アクリロニトリル、メタ
クリレートリル、メチルメタクリレート、メチルアクリ
レート、酢酸ビニル等の如き、それらと共重合すること
ができる他の不飽和化合物も又１０重量％未満の割合で
重合によりスチレン樹脂内に導入されうろことが、上記
文献には述べられている。

故に、特願昭６１−１９６５６号に従えば、アクリロニ
トリルはスチレン樹脂内の第３成分としてのみ含まれう
る。

最適な光学的性質を有する混合物は特殊なポリカーボネ
ート及び特殊なスチレン共重合体を選択することにより
得られることが見出だされた。

ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ｏ３第０．１９９．８２
４号の教示は、ポリカーボネートとしてテトラアルキル
ビスフェノールポリカーボネートにも、スチレン樹脂と
してスチレンアクリロニトリルにも言及していないので
、似通ったものではない。

本発明に使用される成形配合物の単−相的特質は必要で
はあるが、下記の実施例が示すように射出成形体の事実
上の光学的均一性に充分なものとはいえない：テトラメ
チルビスフェノールＡ−及びビスフェノールＡ−ポリカ
ーボネートの均質な巣−相的配合物は強い変動性を示す
（熱論成形体全体にわたる高度な複屈折の水準において
）（実施例３参照）。

本発明による配合物は又高度な寸法安定性を必要とする
寸法の大きいデータ記憶ディスクに有利に使用できる。

従ってその内側表面に塗布された金属記憶層を有し、且
つスペーサーにより隔てられている二つのディスクから
成る３０ｃｒａのディスク方式において、支持体の基材
は少なくとも３００ＯＮ／−の弾性率を持っていなけれ
ばならない。驚くべきことに、本発明による配合物は夫
々の混合比及び原料重合体の弾性率の混合による加酸関
数から予想されたものよりも高い弾性率を有することが
見出だされた（第１表参照）。従って所与の適当な混合
比（例えば第１表参照）において、テトラメチルビスフ
ェノール−Ａ−ＰＣ／スチレンーアクリロニトリル成形
配合物は、大きい寸法のデータ記憶ディスクを製造する
のに特に優れている。

成分ａ）として使用されるポリカーボネートはそれ自体
既知であるか又は既知の方法により製造することができ
る。

成分ａ）のポリカーボネートの分子量は、一般にＭＷ値
（ゲル透過クロマトグラフィーにより測定された重量平
均分子量）として１０，０００ないし５ｏ、ｏｏｏ、好
適１：は１５，０００ないＬ４５．０００、特に２０，
０００ないし３０，０００を有している。

分子量調節剤として使用できる物質はフェノール及びア
ルキルフェノール、例えばｐ−第三ブチルフェノール、
ｐ−イソオクチルフェノール及ヒ２．６−シメチルフエ
ノール、並びにベンゾイルクロリド及びｐ−第三ブチル
ベンゾイルクロリドのような芳香族カルボン酸の酸塩化
物を含んでいる。

構造単位（２）の基礎となる式ＨＯ−Ｒ−ＯＨのジフェ
ノール（４）は好適には２，２．−ビス−（４−ヒドロ
キシフェニル）−プロパン、ビス−（４−ヒドロキシフ
ェニル）−メタン、１．１−ビス−（４−ヒドロキシフ
ェニル）−シクロヘキサン及び１゜ｌ−ビス−（４−ヒ
ドロキシフェニル）−１−フェニル−１−メチル−メタ
ンである。

成分ａ）として使用されるポリカーボネートは既知の方
式で分校していても良い（例えば西ドイツ特許明細書第
２．５００，０９２号及び米国特許第４．１８５．００
９号参照）。分校化合物の例として三つ又はそれ以上の
官能基を含む化合物、例えば１．１．１−１−リス−（
４−ヒドロキシフェニル）−メタン、ヘキサ−（４−（
４−ヒドロキシフェニルイソプロピル）−フェニル）−
オルト−テレフタール酸エステル及び１．４−ビス−（
（４’、４”−ジヒドロキシトリフェニル）−メチル）
−ベンゼンのようなトリフエノール又はテトラフェノー
ル、並びに２，４−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン
酸及び３．３−ビス−（４−ヒドロキシ−３−メチル−
フェニル）−２−オキソ−２，３−ジヒドロインドール
が含まれている。

成分ｂ）として使用されるスチレンとアクリロニトリル
の分子量は広範囲にわたることができる。

３０．０００ないし６００．０００の重量平均分子量が
適当であり、５０．０００ないし２５０．０００が好適
で、８０，０００ないし２００．０００が最も好適であ
る。これらは既知のゲル透過クロマトグラフィー法によ
り測定される。

共重合体の不均一性は０．５ないし３．５の範囲に在り ％ｎ 及び使用される作業条件によって変化する。

共重合体の製造に適当なスチレンは、スチレンそれ自体
と並んで、例えばσ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチ
レン及び２．４−’；メチルスチレンが含まれる。

成分ｂ）として使用される共重合体の製造は、無溶剤、
溶液、懸濁又は乳化重合のような基本的に既知の方法で
行なわれるが、重合によって取り込まれるアクリロニト
リル含量が所与の０．５ないし１８重量％の範囲内であ
ることを確保するよう注意を払う必要がある。

共重合は遊離基重合法によって行なわれることが好まし
い。

成分ｂ）として使用するのに適当な共重合体は一般に直
鎖状重合体であるが、分校状構造を持った共重合体も使
用することができる。

本発明の適当な混合物は、例えば押し出し工程中で配合
することにより、既知の方法で製造される。成形物品又
はデータ記憶装置を製造するための混合物の加工は、例
えば射出成形により行なわれる。

光学的データ記憶装置の基材としての混合物の使用は下
記のように説明される：本発明の意図する範囲の光学的
データ記憶装置用の“基材”は、情報層又は面の支持体
として、及び情報を支持するこれらの表面とディスクの
外側の平面との間のスペーサーとしての双方に役立つデ
ータ・ディスクの機械的基盤の材料である。

読み取り及び書き出しの両方に際し、情報を搬送する光
線はディスクの平面から対向するデータ側まで光路上の
基材を変化せずに通過しなければならず、且つ読み取り
の場合は、検出器に送るべき情報を担持後、後記の表面
から外側表面まで同様に変化せずに返送しなければなら
ない。

オーディオ・コンパクト・ディスク及びヴイデオ・ディ
スクは光学的データ記憶装置の例である。

実施例　１ １．３０の相対溶液粘度（１００ｇ中０．５９の溶液と
してＣＨ、ＣＩ、中で２５°Ｃで測定）を有するテトラ
メチルビスフェノール−Ａ単独ポリカーボネート６０部
を、１５０．０００のＭＷ（ゲル透過クロマトグラフィ
ーにより測定）を有し、１０重量％のアクリロニトリル
を含むスチレン−アクリロニトリル共重合体４０部と３
００°Ｃで配合した。得られる配合物をネツタル（Ｎ　
ｅｔｓｔａｌ）射出成形機で成形し、直径１２ｃ＋＊の
コンパクト・ディスクを製造した（材料温度約３２０℃
）。

実施例　２（比較実施例） １．２０の相対溶液粘度（１００，中０．５ｇの溶液と
してＣＨ，ＣＩ、中で２５℃で測定）を有するテトラメ
チルビスフェノール−Ａ単独ポリカーボネート６０部を
、８％の無水マレイン酸を含むスチレン／無水マレイン
酸共重合体４０部と２８０℃で配合した。共重合体はゲ
ル透過クロマトグラフィーで測定したところ、２５７，
０００のＭＷを有している。

得られる配合物をネツタル射出成形機で成形し、直径１
２ｃ＋ｍのコンパクト・ディスクを製造した（材料温度
約３２０°Ｃ）。

実施例　３（比較実施例） １．３０の相対溶液粘度（１００９中０．５ｇの溶液と
してＣＨ、Ｃ１，中で２５℃で測定）を有するテトラメ
チルビスフェノール−Ａポリカーボネート６０部を、１
．２０の相対溶液粘度（１００ｇ中０．５ｇの溶液とし
てＣＨ，Ｃ１，中で２５℃で測定）を有するビスフェノ
ール−Ａポリカーボネート４０部と３００°Ｃで配合し
た。

得られる配合物をネツタル射出成形機で成形し、直径１
２ｃｍのコンパクト・ディスクを製造した（材料温度約
３２０°Ｃ）。

実施例１ないし３で得られたコンパクト・ディスクを三
つの異なった点−中心から２５ｉ＊＋ｍ、４０ｍｍ及び
５５＋＋＋ｍ−において、軸方向、接線方向及び半径方
向で複屈折の試験を行った。複屈折は偏光顕微鏡により
、通常のコンパレーターを用いて光路差から評価した。

又コパクト・ディスクは視覚的にその透明性を評価した
。

更にＤＩＮ　　５３４５７によりその弾性率を測定する
ために実施例１の配合物から、及び対応する原材料から
試験片を製造した。

Ｖ’＞　１−一　　　℃　＋へ一 轢−１十　　　　轢り　　　　１　十 服　　　　　　　　　　　匿 病マ　　　Ｉ　＋　　　　名で　　　　１　＋２コ　　
　　　　・コ Ｋ　　　　　　　Ｋ り　　１　　ｃｏ　の ト　　１　＋　　　　　　　　浬 本発明の主なる特徴及び態様は下記のとおりである。

■、ａ）芳香族ポリカーボネートである熱可塑性樹脂Ｉ
Ｏ乃至９０重量％、ここで、この芳香族ポリカーボネー
トの分子は、 式（Ｉ） 式中、Ｘは単結合、Ｃ，−Ｃ，−アルキレン、Ｃ２−Ｃ
、−アルキリデン、ＣｓＣｓ−シクロアルキリデン又は
Ｃｓ　　Ｃａ−シクロアルキレンを表す、に相当する繰
り返し単位少なくとも７５重量％と、式（２） 式中−Ｒ−はアリーレン基を表し、該アリーレン基は核
においてアルキル化又はハロゲン化されていてもよい、 に相当する繰り返し構造単位、多くても２５重量％とか
ら成る、及び ｂ）コポリマーの重量を基準としてアクリロニトリル含
有率が０．５乃至１８重量％であるスチレンとアクリロ
ニトリルとの熱可塑性コポリマー９０乃至１０重量％、 から成る混合物の光学的データ記憶装置の基材としての
使用。

２．５！分ｂ）のアクリロニトリル含有率は１゜５乃至
１５重量％である上記ｌに記載の使用。

３、混合物が、成分ａ）４０乃至８０重量％及び成分ｂ
）６０乃至２０重量％から成る上記ｌ又は２に記載の使
用。

４、成分ａ）は、式（Ｉ）の繰り返し構造単位少なくと
も８５重量％及び式（ＩＩ）の繰り返し構造単位、多く
ても１５重量％から成る上記ｌに記載の使用。

５、ポリカーボネートの成分ａ）の構造単位（２）にお
いて、Ｒは６個乃至３６個の炭素原子を含有する上記ｌ
乃至４のいずれかに記載の使用。

６、Ｒが、式（３） 式中、Ｘは上記ｌに記載の意味を有し、そして更に単結
合、−０−１−Ｃ−１−Ｓ−１−ＳＯ，−冒 又はアリールアルキリデンを表すことができ、ＴはＣ，
−Ｃ４−アルキル、ＣＩ又はＢｒを表し、ｎは０．１又
は２を表す、 に対応する基である上記５に記載の使用。

７、成分ａ）は式（Ｉ）の繰り返し構造単位１００重量
％から成る上記ｌ乃至４のいずれかに記載の使用。

特許出願人　バイエル・アクチェンゲゼルシャフト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）芳香族ポリカーボネートである熱可塑性樹脂１
   ０乃至９０重量％、ここでこの芳香族ポリカーボネート
   の分子は、 式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） 式中、Ｘは単結合、Ｃ＿１−Ｃ＿６−アルキレン、Ｃ＿
   ２−Ｃ＿６−アルキリデン、Ｃ＿５−Ｃ＿６−シクロア
   ルキリデン又はＣ＿５−Ｃ＿６−シクロアルキレンを表
   す、に相当する繰り返し単位、少なくとも７５重量％と
   、式（２） ▲数式、化学式、表等があります▼（２） 式中−Ｒ−はアリーレン基を表し、該アリーレン基は核
   においてアルキル化又はハロゲン化されていてもよい、 に相当する繰り返し構造単位、多くても２５重量％とか
   ら成る、及び ｂ）コポリマーの重量を基準としてアクリロニトリル含
   有率が０．５乃至１８重量％であるスチレンとアクリロ
   ニトリルとの熱可塑性コポリマー９０乃至１０重量％、 から成る混合物の光学的データ記憶装置の基材としての
   使用。