JPH0216121A - 光ディスク基板の製造法 - 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〕 本発明は射出成形による光ディスク基板の製造法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

光学用途に使用する成形物は、透明であると共に、光学
的歪みの小さいものであることが必要とされる。特にデ
ジタル信号を利用して情報の読み取り、書き込みを行う
光ディスクにおいては、光学的歪みは実成形品において
位相差として２０ｎｍ以下であることが要求される。ま
た、光ビームを光ディスク基板の記録膜に絞り込むため
に、光ビームは基板中を斜めに進行する。この時、斜め
入射の光ビームは大きな位相差を示し、これが情報読み
取り、書き込み時にエラーを発生する原因となる。

従来、光ディスク基板はポリメチルメタクリレートや２
．２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを原料
とするポリカーボネート樹脂などが用いられている。と
ころが、前者は耐熱性、耐湿性、耐衝撃性において十分
な性能を有していない。一方、後者においては、耐熱性
、耐湿性、耐衝撃性などにおいて優れているものの、光
学的歪みが大きく、これに起因して複屈折が大きくなり
、情報の読み取り感度が低下したり、エラーが発生する
という難点がある。

また、４．４′−ジヒドロキシテトラフェニルメタンを
原料とするポリカーボネート樹脂やポリホルマール樹脂
を光学機器用素材とすることが特開昭６０−１６６３２
２号公報や特開昭６０−１８８４２６号公報に記載され
ているが、これら樹脂が光ディスクとしての上記要求特
性を十分に満足し得るものであるかどうかは確認されて
いない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、前記事情に基づいてなされたもので、その目
的とするところは、耐熱性、耐湿性、耐衝撃性に優れ、
光学的歪み、特に斜め入射の複屈折が小さく、読み取り
エラーの少ない光ディスク基板を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重
ねた結果、特定の樹脂を特定の条件下で射出成形するこ
とにより目的とする光ディスク基板が得られることを見
出し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は下記の式〔Ｉ〕で表される繰り返し
単位を有し、かつ塩化メチレンを溶媒とする濃度０．５
ｇ／ｄｌの溶液の２０℃における還元粘度が０．２０〜
０．６５ａ／ｇである重合体を、式中のＸが−ＣＯ−で
ある場合には、樹脂温度３４０〜４３０℃１金型温度１
２０〜２００℃で、式中のＸが−ＣＨ２−である場合に
は樹脂温度３２０℃〜４２０℃１金型温度１１０〜１８
０℃で射出成形することを特徴とする光ディスク基板の
製造法を提供するものである。

（ここでＸは−Ｃ〇−又は−ＣＨ，−テある。）本発明
に用いられる重合体の還元粘度が０．２０ｄ１７ｇ未満
であると耐衝撃性が低下することがあり、０．６５　ａ
／　ｇを超えると樹脂の溶融粘度が高（なり、光ディス
ク基板に複屈折を生じさせることがある。好ましい還元
粘度の範囲は０．３〜０．６ｄｉ／ｇである。

本発明に用いられる重合体は具体的には次式（Ｉ　ａ）
で表される繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂
と、 合もポリホルマール樹脂の場合も、次の式で表される繰
り返し単位の１種又は２種以上を含有する共重合体であ
ってもよい。但し式［１］で表される繰り返し単位のモ
ル分率は５０％以上であることが好ましい。モル分率が
５０％未満であると複屈折低下の効果が不十分となるこ
とがある。

次式（Ｉ　ｂ）で表される繰り返し単位を有するポリホ
ルマール樹脂である。

本発明の重合体は、ポリカーボネート樹脂の場（上記式
中Ｘは本発明の重合体がポリカーボネート樹脂である場
合は−ＣＯ−であり、ポリホルマール樹脂である場合は
−ｃｔｔｚ−である。）本発明で用いられる樹脂には光
学的性質を損なわない範囲で、必要に応じ、酸化防止剤
、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤等、通常ポ
リカーボネート樹脂やポリホルマール樹脂に添加される
添加物を配合することができる。

ここで、本発明で用いられるポリカーボネート樹脂は４
，４′−ジヒドロキシテトラフェニルメタンとホスゲン
の重縮合により製造することができる。また、このよう
なホスゲン法によるポリカーボネートの製法のほかに、
炭酸ジフェニルなどを用いるエステル交換法によりポリ
カーボネートを製造することもできる。

なお、前記の共重合体を製造する場合には、２゜２−ビ
ス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２．２−ビス
（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２
，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）
プロパン、３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペ
ンタン、２，２ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−
フェニルエタンなどのジヒドロキシ化合物をモノマーの
まま直接混合し、ホスゲン又は炭酸ジフェニルと共に反
応させてもよく、或いは４，４′−ジヒドロキシテトラ
フェニルメタンとホスゲン又は炭酸ジフェニルを重縮合
させてオリゴマーを得、コノオリゴマーと前記ジヒドロ
キシ化合物を反応させてもよい。また、逆に予め前記ジ
ヒドロキシ化合物とホスゲン又は炭酸ジフェニルを重縮
合させておき、その後４．４′−ジヒドロキシテトラフ
エニルメタンと反応させてもよい。

この重縮合の条件は所望する重合体の重合度などにより
一義的に定めることはできないが、通常は塩化メチレン
、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素やピリジン等
の溶媒中で反応させる。さらに、縮重合反応を促進する
ために、トリエチルアミンのような第三級アミンまたは
第四級アンモニウム塩などの触媒を、また、重合度を調
製するために、フェノール、フェニルフェノール、クミ
ルフェノール、オクチルフェノール、ｐ−む−ブチルフ
ェノール、２−ヒドロキシフェニル−２フエニルプロパ
ンなどの分子ｉｔ調節剤を添加して反応を行うことが望
ましい。

重合体として光弾性係数の小さいものを得たい場合には
、４，４′−ジヒドロキシテトラフェニルメタンの使用
割合を増やせばよい。

次に、本発明で用いられるポリホルマール樹脂は４．４
′−ジヒドロキシテトラフェニルメタンを適当な触媒、
分子量調節剤などを用いて塩化メチレン、臭化メチレン
などのハロゲン化メチレンと反応させたり、また、これ
らのハロゲン化メチレン及び苛性ソーダなどの塩基と反
応させて製造することができる。分子量調節剤としては
ポリカーボネート樹脂製造の際に用いたものを使用する
ことができる。また、ポリカーボネート樹脂製造の際と
同様なジヒドロキシ化合物を共重合させることもできる
。重合体として光弾性係数の小さいものを得たい場合に
は、４．４′−ジヒドロキシテトラフェニルメタンの使
用割合を増やせばよい。

本発明の重合体に使用される酸化防止剤としては、例え
ば、２．６−ジーＬ−ブチル−Ｐ−クレゾール、ブチル
化ヒドロキシアニソール、２．６−ジーＬ−ブチル−４
−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−
ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート
、２．２′メチレンビス（４−メチル−６−も−ブチル
フェノール）、２．２’−メチレン−ビス（４−エチル
−６−ｔ−ブチルフェノール）、４．４’−チオビス（
３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４．４’−
ブチリデンビス（３−メチル６−ｔ−ブチルフェノール
）、テトラキス〔メチレン−３−（３’、５’−ジーＬ
−ブチルー４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートコ
メタン、１．１．３−）リス（２−メチル−４−ヒドロ
キシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン等のフェノール
系化合物、フェニル−β−ナフチルアミン、Ｎ、Ｎ’−
ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系化合
物、トリス（ノニルフェニル）フォスファイト、トリフ
ェニルフォスファイト、トリオクタデシルフォスファイ
ト、ジフェニルイソデシルフォスファイト等のリン系化
合物、ジラウリルチオジプロピオネート、シミリスチル
チオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネ
ート等の硫黄化合物などが挙げられる。酸化防止剤の添
加量は、通常重合体に対して５０〜３００１）９１１％
好ましくは１００〜２００　ｐｐｍとする。

酸化防止剤の添加量が５０ｐｐｍ未満であると、成形時
に重合体の焼けが発生しやすく、このため複屈折が大き
くなることがある。また、３００　ｐｐｍを超えると、
成形時に重合体中の酸化防止剤が分解してガスが発生し
、やはり複屈折が大きくなることがある。

使用される紫外線吸収剤としては、例えば、フェニルサ
リシレート、ｐ−Ｌ−プチルフェニルサリシレート等の
サリチル酸系紫外線吸収剤、２゜４−ジヒドロキシベン
ゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェ
ノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、２−　（２’
−ヒドロキシ−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾ
ール、２−（２′−ヒドロキシ−５′−ｔ−ブチルフェ
ニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫
外線吸収剤等が挙げられる。紫外線吸収剤の添加量は、
重合体に対し１００〜５００ｐｐｏ＋とすることが好ま
しい。１ＯＯｐｐｎ未満では効果が不十分であり、５０
０　ｐｐｍ＋を超えると、添加剤のブリードなどによる
品質の低下を招くことがある。

使用される帯電防止剤としては、例えば、ポリオキシエ
チレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルア
ミド等の非イオン系帯電防止剤、アルキルスルホネート
、アルキルベンゼンスルホネート等のアニオン系帯電防
止剤、第４級アンモニウムクロライド、第４級アンモニ
ウムサルフェート等のカチオン系帯電防止剤、アルキル
ベタイン型、アルキルイミダシリン型等の両性帯電防止
剤等が挙げられる。帯電防止剤の添加量は、重合体に対
し、１００〜５，０ＯＯｐｐ−とすることが好ましい、
１ＯＯｐｐｎ未満では効果が不十分であり、５．０ＯＯ
ｐｐｎを超えると添加剤のブリードなどによる品質の低
下を招くことがある。

使用される滑剤としては、脂肪族系炭化水素、高級脂肪
族系アルコール、脂肪酸アマイド系、金属石鹸系、脂肪
酸エステル系などの滑剤が挙げられる。滑剤の添加量は
、重合体に対し、５０〜５００ρｐＨとすることが好ま
しい、５０ｐｐｍ未満では効果が不十分であり、５ＯＯ
ｐｐｍを超えると、添加剤のブリードなどによる品質の
低下を招くことがある。

使用される着色剤としては、プラスチックの着色に使用
される通常の着色剤を使用することができる。

さらに、本発明の重合体には、成形に際し、さらに他の
成分、例えば着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
めの可塑剤等を添加することができる。

また、可塑剤としては、例えば２−エチルへキシルフタ
レート、ｎ−ブチルフタレート、イソデシルフタレート
、トリデシルフタレート、ヘプチルフタレート、ノニル
フタレート等のアルキルフタレート類、２−エチルへキ
シルアジペート、２−エチルへキシルセバケート等の二
塩基酸のアルキルエステル類、リン酸トリブチル、リン
酸トリオクチル、リン酸トリクレジル、リン酸トリフェ
ニル等のリン酸アルキルエステル類、エポキシ化オレイ
ン酸オクチル、エポキシ化オレイン酸ブチル等のエポキ
シ化脂肪酸エステル類、あるいはポリエステル形可塑剤
、塩素化脂肪酸エステル類などが挙げられる。可塑剤の
添加量は、重合体に対し、１００〜１０．ＯＯＯｐｐｍ
とすることが好ましい。１００　ｐｐ＋ａ未満では効果
が不十分であり、１０．０００を超えると、添加剤のブ
リードによる品質の低下を招くことがある。

本発明の光ディスク基板は前記したポリカーボネート樹
脂又はポリホルマール樹脂を特定な条件、すなわち、特
定の樹脂温度及び金型温度で射出成形して得ることがで
きる。

まず、樹脂温度はポリカーボネート樹脂の場合は３４０
〜４３０℃１好ましくは３５０〜４２０℃であり、ポリ
ホルマール樹脂の場合、３２０〜４２０℃１好ましくは
３４０〜４１０℃である。

樹脂温度が各樹脂について、所定の温度より低いと樹脂
の溶融が不十分となり、流動性が低下する結果、光学的
歪みを生じたり、樹脂の充填が不完全となり、転写性に
問題を生ずる。また樹脂温度が所定温度を超えると樹脂
の分解によって分子量が低下し、シルバーストリークを
生じたり、黄変などの着色が生じ成形品の透明性を損な
うことがある。

次に、金型温度はポリカーボネート樹脂の場合、１２０
〜２００℃１好ましくは１３０〜１７０℃であり、ポリ
ホルマール樹脂の場合、１１０〜１８０℃５好ましくは
１２０〜１６０℃である。金型温度が各樹脂について、
所定の温度より低いと残留応力のため複屈折が生じやす
く、また金型温度が所定温度を超えると成形品に変形を
生ずる。

なお、金型温度とは金型表面の温度を意味する。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

製造例１ モノマーとして４．４′−ジヒドロキシテトラフェニル
メタン２００ｇ（０，５７モル）を２．ＯＮの水酸化ナ
トリウム水溶液１，５００ｍに溶解し、塩化メチレン６
３０　ｒｒｄｌを加え、激しく攪拌しながらホスゲンガ
スを１　、　３００　ｍｌ／　ｍｉｎの割合で吹き込ん
だ。ｐＨが１０になった時点でホスゲンの供給を止め、
静置し、クロロホーメート末端を有する重合度２〜１０
のオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。

この操作をくり返して得られたオリゴマーの塩化メチレ
ン溶液３，５００ｔｄを塩化メチレン１゜０００ｄで希
釈し、新たに４，４′−ジヒドロキシテトラフェニルメ
タン１２０ｇを２．ＯＮの水酸化ナトリウム水溶液１，
５００ｄに溶解した水溶液、ｐ−ＬｅｒＬ−ブチルフェ
ノール１６ｇ、）リエチルアミン１．４−を加え、室温
で激しく攪拌し、１時間反応させた。反応終了後、生成
物を塩化メチレン１０１！、で希釈し、水１５！、水５
１．０゜ＯＩＮの塩酸５２、水５！、水５！の順に洗浄
して２０ｆのメタノール中に注入し、重合体を析出させ
て回収した。ここで得られた重合体の還元粘度７７５１
）／Ｃ（塩化メチレン、０．５ｇ／ｄ、２０’ｃ　）は
０．３８ｄｌ／ｇであった。また’Ｈ−ＮＭＲ分析、赤
外線吸収スペクトル分析の結果より、この重合体は下記
の繰り返し単位を有することが認められた。

製造例２ 製造例１において新たに後添加した４、４′ジヒドロキ
シテトラフ工ニルメタン１２０ｇの代わりに４．４′−
ジヒドロキシテトラフェニルメタン６０ｇ及び２．２−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン３９ｇを用い
たほかは製造例１と同様にして、ポリカーボネート共重
合体を得た。

このポリカーボネート共重合体の還元粘度ηｓｐ／Ｃは
、０．４０ｄｌ／ｇであった。また’Ｈ−ＮＭＲ分析、
赤外線吸収スペクトル分析の結果より、この重合体は下
記の繰り返し単位を存することが認められた。

（実施例１） 製造例１で得られたポリカーボネートをテクノプラス株
式会社製成形機により、樹脂温度４１０℃１金型温度１
７０℃で成形し、厚さ１．２鵬、直径１３０ａ＋＋のデ
ィスク基板を作製し、エリプソメーターにより複屈折を
測定した。その結果を表１に示す。また、このポリカー
ボネートの各物性値を表２に示す。

（実施例２） 金型温度を１３０℃にした以外は実施例１と同様の操作
を行った。結果を表１に示す。

（実施例３） 製造例２で得られたポリカーボネート共重合体を用いた
以外は、実施例１と同様の操作を行った。

結果を表１及び表２に示す。

（実施例４） 樹脂温度を３５０℃にした以外は実施例１と同様の操作
を行った。結果を表１に示す。

分でなく、成形品に変形が生じた。

（比較例４） 金型温度を８０℃にした以外は実施例１と同様の操作を
行った。結果を表１に示す。残留応力のため大きな複屈
折を示した。

（比較例１） 樹脂温度を４４０℃にした以外は実施例１と同様の操作
を行った。得られた成形品はシルバーストリークを生じ
ていた。

（比較例２） 樹脂温度を３２０℃にした以外は実施例１と同様の操作
を行った。その結果、樹脂の充填が不完全で転写性が悪
かった。

（比較例３） 金型温度を２１０℃にした以外は実施例１と同様の操作
を行った。その結果、金型内で固化が十（比較例５） ビスフェノールＡを原料とするポリカーボネート（還元
粘度７７ｓｐ／ｃ　　０．３８　ｄＪｌ／　ｇ　）を用
い、樹脂温度３３０℃１金型温度１１５℃にした以外は
、実施例１と同様の操作を行った。結果を表１及び表２
に示す。

（製造例３） 反応器に４．４′−ジヒドロキシテトラフェニルメタン
８８０ｇ（２，５モル）、水酸化ナトリウム２２０ｇ（
５，５モル）、塩化メチレン２５５ｇ（３，０モル）及
び溶媒のＮ−メチルピロリドン２゜５００ｄを入れ、攪
拌下に塩化メチレンの還流温度で４時間反応させた。反
応終了後、生成物を冷却して塩化メチレン１０１！、を
加えて希釈し、ｏ、。

１規定の塩酸及び水でそれぞれ洗浄し、有機層を分離し
てメタノール中に注入してポリホルマール樹脂を析出回
収した。ここで得られた重合体の還元粘度ηｓｐ／ｃ（
塩化メチレン、０．５ｇ／ｄｌ．２０℃）は０．３２ｄ
ｌ／ｇであった。また’Ｈ−ＮＭＲ分析の結果より、こ
の重合体は下記の繰り返し単位を有すること認められた
。

（製造例４） 製造例３において４，４′−ジヒドロキシテトラフェニ
ルメタン８８０ｇの代わりに４．４−ジヒドロキシテト
ラフェニルメタン７９２ｇ（２，２５モル）及び２．２
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン５７ｇ（０
，２５モル）ヲ用いたほかは製造例３と同様にして、ポ
リホルマール共重合体を得た。このポリホルマール共重
合体の還元粘度ηＳｐ／ｃは０．３４ｄ１／ｇであった
。また１７（−ＮＭＲ分析の結果より、この重合体は下
記の繰り返し単位を有することが認められた。

（実施例５） 製造例３で得られたポリホルマール樹脂をテクノプラス
株式会社製成形機により、樹脂温度４゜０℃、金型温度
１５０℃で成形し、厚さ１．２ｍ。

直径１３０■のディスク基板を作製し、エリプソメータ
ーにより、複屈折を測定した。その結果を表１に示す、
また、このポリホルマール樹脂の各物性値を表２に示す
。

（実施例６） 金型温度を１２０　”Ｃにした以外は実施例５と同様の
操作を行った。結果を表１に示す。

（実施例７） 製造例４で得られたポリホルマール共重合体を用いた以
外は実施例５と同様の操作を行った。結果を表１及び表
２に示す。

（比較例８） 金型温度を１９０“Ｃにした以外は、実施例５と同様の
操作を行った。その結果、金型内で固化が不十分で成形
品に変形が生じた。

（実施例８） 樹脂温度を３４０℃にした以外は、実施例５と同様の操
作を行った。結果を表１に示す。

（比較例６） 樹脂温度を４３０℃にした以外は実施例５と同様の操作
を行った。得られた成形品はシルバーストリークを生じ
ていた。

（比較例９） 金型温度を１００℃にした以外は実施例５と同様の操作
を行った。結果を表１に示す。残留応力のため大きな複
屈折を示した。

（比較例７） 樹脂温度を３００℃にした以外は実施例５と同様の操作
を行った。その結果、樹脂の充填が不完全で転写性が悪
かった。

パ 〔発明の効果〕 本発明により得られた光ディスク基板は、耐熱性、耐湿
性、耐衝撃性に優れるのみならず、複屈折、特に斜め入
射光における複屈折が小さく、光ディスク基板として有
用である。特に、ディジタルオーディオディスク、ディ
ジタルビデオディスク、光メモリ−ディスクなどの光デ
ィスク基板として用いた場合、ディスクに記録された情
報の読み取り感度が高く、エラーの発生が少なく極めて
有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記の式〔 I 〕で表される繰り返し単位を有し、
   かつ塩化メチレンを溶媒とする濃度０．５ｇ／ｄｌの溶
   液の２０℃における還元粘度が０．２０〜０．６５ｄｌ
   ／ｇである重合体を、式中のＸが−ＣＯ−である場合に
   は、樹脂温度３４０〜４３０℃、金型温度１２０〜２０
   ０℃で、式中のＸが−ＣＨ＿２−である場合には樹脂温
   度３２０℃〜４２０℃、金型温度１１０〜１８０℃で射
   出成形することを特徴とする光ディスク基板の製造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 （ここでＸは−ＣＯ−又は−ＣＨ＿２−である。）