JPH0723921B2 - 光学ディスク基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学ディスク基板に関するものである。詳しく
は、透明性がすぐれ、光学的な歪が小さい成形物に関す
るものである。

光学的用途に使用する成形物、例えば板状物、シート状
物、箱状物、ブロック状物、その他各種形状の成形物
は、透明であるとともに、光学的な歪が小さいものであ
ることが必要であり、特に、レーザー光等を用いて光学
的に信号を記録再成等する所謂光学ディスク、例えば、
デジタルオーディオディスク、デジタルビデオディスク
あるいは電子計算機用信号記録ディスクなどを構成する
ための基板においては、透明性がすぐれ、光学的な歪が
1.2mm厚みのレターデーションで60mμ以下であり、かつ
反りの小さいものが要求されている。

このような成形物を工業的に製造するには、透明性がす
ぐれているポリカーボネート樹脂を用い、射出成形法に
よつて成形を行うのが有利であるが、光学的な歪の小さ
い成形物を得るためには、射出成形に際し樹脂の流動を
良くして溶融樹脂の流れによる光学的な不均一の生成を
避けなければならない。

溶融樹脂の流動を良くする方法として、射出成形時の樹
脂温度を高く選ぶ方法が考えられるが、樹脂温度を高く
すると樹脂の分解によって黄変などの着色を生じ、得ら
れる成形物の透明性を損なうおそれがある。また、ポリ
カーボネート樹脂として平均分子量が低いものを使用す
ることも考えられるが、平均分子量が低いポリカーボネ
ート樹脂、例えば数平均分子量が12000未満のポリカー
ボネート樹脂は、射出成形時の分子量低下が著しく、機
械的性質が大きく低下して、射出成形時の離型の際破損
するなどの不都合がある。

本発明者らは、透明性がすぐれ、光学的な歪の小さい成
形物を得るべく鋭意研究を重ねた結果、特定の平均分子
量のポリカーボネート樹脂すなわち平均分子量が12000
〜18000のビス（ヒドロキシフェニル）アルカン系ポリ
カーボネート樹脂を主たる構成材料としてなる射出成形
物は、透明性がよく、光学的な歪が小さく、かつ反り量
が少ない成形物となり、光学ディスク基板に適すること
を見出し本発明を完成した。

すなわち本発明は、光学的特性のすぐれた光学ディスク
基板の成形物を提供することを目的とするものである。

本発明の要旨は、平均分子量が12000〜18000のビス（ヒ
ドロキシフェニル）アルカン系ポリカーボネート樹脂を
主たる構成材料としてなり、かつ、光学的な歪が1.2mm
厚みのレターデーションで60mμ以下であることを特徴
とする光学ディスク基板に存する。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明で使用する平均分子量が12000〜18000のビス（ヒ
ドロキシフェニル）アルカン系ポリカーボネート樹脂
は、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカン類と、ホスゲ
ンまたはジフェニルカーボネートのような炭酸エステル
とを反応させることによって製造されるものであり、平
均分子量は、ポリカーボネート樹脂の6.0g/の塩化メ
チレン溶液を用い20℃で測定したηspから、式 および式 によって算出した値である。平均分子量は通常ポリカー
ボネート樹脂製造時に、フェノール、ｐ−ターシャリー
ブチルフェノールのような末端停止剤を添加することに
よつて制御される。

ビス（ヒドロキシアリール）アルカン類としては、 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）エタン、2,2−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）プロパン、2,2−ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）ブタン、2,2−ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）オクタン、などがあげられるが、得られるデ
ィスクの物性を損なわない範囲で、1,1−ビス（４−ヒ
ドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒド
ロキシアリール）シクロアルカン類、4,4′−ジヒドロ
キシフェニルエーテルのようなジヒドロキシジフェニル
エーテル類、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルフイ
ドのようなジヒドロキシジフェニルスルフイド類、4,
4′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシドのようなジ
ヒドロキシジフェニルスルホキシド類、4,4′−ジヒド
ロキシジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジフェ
ニルスルホン類 などを混合して使用することもできる。

これらのポリカーボネート樹脂の中では、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）から製造されたポリカーボネート樹脂が好適であ
る。

ポリカーボネート樹脂の平均分子量は、12,000〜18,000
である必要があり、好ましくは13,000〜17,500程度であ
る。平均分子量があまりに高いと、光学的歪の少ない成
形物を製造するために400℃をこえる樹脂温度で成形を
行うことが必要となり、このような高温では樹脂の分解
を避けることができず、成形物の表面にシルバーストリ
ークを生ずるとか、着色を招くなどの不都合がある。平
均分子量があまりに低いと、光学的歪の少ない成形物を
製造することはできるが、成形時に樹脂の分子量低下が
著しく、樹脂の物性が劣化し、成形時の金型からの離型
の際に破損するようになり、成形物が得られても、その
機械的強度は小さい。

しかして、本発明の射出成形物を製造する際には、製造
時の樹脂の分解による着色、劣化を防ぐために亜リン酸
エステルを使用することが好ましい。亜リン酸エステル
は、亜リン酸とアルコール類またはフェノール類とのジ
エステルまたはトリエステルであり、前示一般式におけ
るR¹およびR²としては、ブチル基、ヘキシル基、オクチ
ル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ド
デシル基、オクタデシル基、ペンタエリスリチル基、シ
クロヘキシル基のようなアルキル基、フェニル基、トル
イル基、ノニルフェニル基のようなアリール基があげら
れる。またはR³としては、水素原子または上記したアル
キル基またはアリール基があげられる。

亜リン酸エステルの具体例としては、トリブチルホスフ
ァイト、トリス（２−エチルヘキシル）ホスファイト、
トリデシルホスファイト、トリステアリルホスファイ
ト、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファ
イト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、２−エ
チルヘキシルジフェニルホスファイト、デシルジフェニ
ルホスファイト、フェニルジ−２−エチルヘキシルホス
ファイト、フェニルジデシルホスファイト、トリシクロ
ヘキシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリチ
ルジホスファイト、ジフェニルペンタエリスリチルジホ
スファイトなどがあげられるが、特に、少なくとも一つ
のアルキル基を有する亜リン酸エステルが好適である。

亜リン酸エステルの量は、ポリカーボネート樹脂に対し
て0.005〜0.5重量％、好ましくは0.01〜0.2重量％程度
である。亜リン酸エステルの量があまりに少ないと、樹
脂の分解による着色や透明性の劣化を抑制することがで
きない。逆にあまりに多いと、亜リン酸エステル自身の
分解が見られるようになり、シルバーストリークを生ず
るなどの不都合を招く。

ポリカーボネート樹脂に亜リン酸エステルを含有させる
には、通常の樹脂組成物の調製法におけると同様、両者
をドライブレンドする方法、該ブレンド物を押出機など
を用いて溶融混合する方法、あるいは亜リン酸エステル
含量の多いマスターペレットを調製してポリカーボネー
ト樹脂ペレットと混合する方法などによつて行うことが
できる。

本発明においては、好ましくは亜リン酸エステルを含有
させたポリカーボネート樹脂を、樹脂温度330〜400℃、
金型温度50〜110℃で射出成形する。

この成形において、樹脂温度をあまりに高くすると樹脂
の分解が避けられなくなり、着色、シルバーストリーク
の発生を招き透明性が劣るようになる。逆に樹脂温度を
あまりに低くすると、本発明のポリカーボネート樹脂を
使用しても溶融流動性が十分でなく、光学的な歪が小さ
い成形物を得ることができなくなる。好ましい樹脂温度
は335〜390℃程度である。

金型温度は、50〜110℃、好ましくは60〜105℃程度であ
る。金型温度が高すぎると離型時の変形が大きくなり、
反りの小さい成形物が得られなくなる。逆にあまりに低
いと、光学的な歪の小さい成形物が得られなくなる。

本発明による成形物は、透明性がすぐれ光学的な歪の小
さい成形物であって、特にデジタル信号記録ディスク等
の用途においては上記特性を備え、かつ反りの小さいデ
ィスクを製造することができるので、工業的に極めて有
利である。

以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本
発明はその要旨をこえない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

なお、以下の例中、「部」および「％」はそれぞれ「重
量部」および「重量％」を示す。

また、物性の測定値は以下の方法によって測定した値を
示した。

レターデーション 成形した厚さ1.2mm直径120mmのディスクの中央部を、カ
ールツアイス社製偏光顕微鏡にカルサイトのコンペンサ
ーを取り付けて測定し、ｍμで示した。

反 り 量 上記と同じディスクを平板上に置き、反りによって浮き
上っている最も高い端部の浮き上り高さを、三豊（株）
製三次元寸法測定装置を用いて測定し、mmで示した。

全光線透過率 3.5オンス射出成形機（東芝機械（株）製、IS75S）を用
い、樹脂温度355℃、金型温度80℃で厚さ3.2mm、直径50
mmの試験片を調製し、東京電色（株）製ヘーズメーター
TC−5Dを用い、ASTM D 1003に従って測定し、透過率を
％で示した。

溶融流動性 3.5オンス射出成形機（上と同じ）および厚さ2mmのスパ
イラルフロー測定用金型を用い、樹脂温度355℃、金型
温度80℃、射出圧力850kg/cm²で射出成形を行ない、そ
の流動長をmmで示した。

メルトインデックス（MI） ISO R−1133試験法に従い、温度230℃、荷重5kgfで測定
した値（g/10分）である。

ポリカーボネート樹脂の製造例Ａ ５％水酸化ナトリウム水溶液にビスフェノールＡを溶解
して調製したビスフェノールＡナトリウム塩13％の水溶
液100部、ｐ−ターシャリーブチルフェノール0.298部、
２％トリエチルアミン水溶液2.44部および塩化メチレン
539部を混合撹拌し、これにホスゲン56.8部を導入しな
がら界面重合を行つた。

反応混合物を分液し、ポリカーボネート樹脂を含有する
塩化メチレン溶液を、水、塩酸水溶液次いで水を用いて
洗浄し、塩化メチレンを蒸発させて平均分子量17800の
ポリカーボネート樹脂を得た。

このポリカーボネート樹脂にトリデシルホスファイト、
２エチルヘキシルジフェニルホスファイトまたはトリス
ノニルフェニルホスファイト0.05％を含有させた樹脂組
成物のそれぞれの全光線透過率は91％、90％および87
％、溶融流動性は550mm、540mmおよび540mmであった。
ホスファイトを含有しない場合は、全光線透過率は81
％、溶融流動性は530mmであった。

ポリカーボネート樹脂の製造例Ｂ 製造例Ａにおいて、ｐ−ターシャリーブチルフェノール
を0.347部用い、他は同様にして、平均分子量15500のポ
リカーボネート樹脂を得た。

このポリカーボネート樹脂にトリデシルホスファイト0.
02％または0.15％を含有させた樹脂組成物の全光線透過
率はいずれも91％であり、溶融流動性はそれぞれ850mm
および900mmであった。

ポリカーボネート樹脂の製造例Ｃ 製造例Ａにおいて、ｐ−ターシャリーブチルフェノール
を0.237部用い、他は同様にして、平均分子量21800のポ
リカーボネート樹脂を得た。

このポリカーボネート樹脂にトリデシルホスファイト0.
05％を含有させた樹脂組成物の全光線透過率は90％、溶
融流動性は340mmであった。

実施例１〜８および比較例１ 製造例Ａで製造した平均分子量17800のポリカーボネー
ト樹脂フレークに、下記表１に示す亜リン酸エステルを
混合し、40mmφ押出機を用いて270℃で溶融混練して押
し出しペレット化して、下記表１に示す平均分子量の亜
リン酸エステル含有ポリカーボネート樹脂ペレットを得
た。

このペレットを、４オンス射出成形機（（株）日本製鋼
所製、J150S）を用い、下記表１に示す樹脂温度および
金型温度で、厚さ1.2mm、直径120mmのデジタルオーディ
オディスク基板を成形した。

得られたディスクのレターデーションおよび反り量は下
記表１に示す通りであつた。

なお比較のため、ポリカーボネート樹脂として製造例Ｃ
で製造した平均分子量21800のポリカーボネート樹脂を
用いた場合の結果を併記する。

実施例９〜10 製造例Ｂで製造した平均分子量15500のポリカーボネー
ト樹脂に、下記表２に示す量のトリデシルホスファイト
を混合し、実施例１におけると同様にしてデジタルオー
ディオディスクの成形を行つた。

得られたディスクのレターデーションおよび反り量は下
記表２に示す通りであった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 プラスチック材料講座「ポリカーボネー ト樹脂」Ｐ．100〜102 昭和44年９月30日 日刊工業新聞社発行 光学工業技術職員研修会テキスト「光学 技術」1981年度版 Ｖｏｌ．15 Ｐ．11〜 15，44〜46

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均分子量が12000〜18000のビス（ヒドロ
   キシフェニル）アルカン系ポリカーボネート樹脂を主た
   る構成材料としてなり、かつ、光学的な歪が1.2mm厚み
   のレターデーションで60mμ以下であることを特徴とす
   る光学ディスク基板。
2. 【請求項２】光学ディスク基板が、平均分子量が12000
   〜18000のビス（ヒドロキシフェニル）アルカン系ポリ
   カーボネート樹脂と、下記一般式で表わされる亜リン酸
   エステル0.005〜0.5重量％とからなる組成物を射出形成
   して得られたものである特許請求の範囲第１項に記載の
   光学ディスク基板。 一般式