JPS61268725A - 光学機器用素材 - 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〕 本発明は光学機器用素材に関し、特にデジタルオーディ
オディスクや光メモリ−ディスクなどに適した素材に関
する。

〔従来技術及び発明が解決しようとする問題点〕一般に
、上述したような光学機器用の素材には様々な性能が要
求されている。例えば、透明性。

耐熱性、低透湿性１機械的強度等に優れているとともに
光学的性質に優れてい、ることか必要である。

従来、このような性質を有するものの一つとして、メタ
クリル樹脂が知られているが、このものは耐熱性や低透
湿性、耐衝撃性などの点において未だ充分なものとは言
い難いという欠点がある。

また、ビスフェノールＡ（２，２−ビス（４゛−ヒドロ
キシフエニル）プロパン）ヲ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が光学機
器用素材として使用しうろことも知られているが、この
ものは耐熱性、低透湿性、耐衝撃性などにおいて優れて
いるものの、光弾性係数が比較的大きく、しかも成形加
工時の流動性も満足すべきものでない。そのため成形加
工後の残留歪による成形品の歪みが大きくなり、これら
に基因して成形品の複屈折が大きくなり、ディスクに記
録された情報の読み取り感度が低下するという難点があ
る。このように、未だ光学機器用素材として充分に満足
すべきものは得られていない。

、そこで本発明者らは耐熱性１機械的強度などポリカー
ボネート樹脂の有する優れた特性を維持するとともに、
特にポリカーボネート樹脂の欠点である流動性、光弾性
係数などを改善することによって、光学的性質の向上し
た素材を開発するために鋭意研究を重ねた。

〔問題点を解決するための手段〕

その結果、特定の共重合体が上記目的を達成しうるもの
であることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成した。

すなわち本発明は、 一般式 ％式％ 〔式中、Ｒ１はアルキレン基を示す。〕あるいは一般式 ％式％ 〔式中、Ｒ２はポリオキシアルキレン基を示す。〕 で表わされる繰返し単位（１）および 一般式 〔式中、Ｒ３およびＲ４はそれぞれ炭素数１〜５のアル
キル基、了り−ル基あるいはアラルキル基を示し、Ｒ５
およびＲ６はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４のアルキ
ル基あるいはハロゲン原子を示す。〕 で表わされる繰返し単位（ＩＦ）を有し、かつ前記繰返
し単位（Ｉ）のモル分率が１〜５０％であるとともに、
塩化メチレンを溶媒とする０、５ｇ／ｄｊｌ濃度の溶液
の２０℃における還元粘度〔η−ｐ／’Ｃ〕が０．３〜
１．０ｄｌ／ｇの共重合体からなる光学機器用素材を提
供するものである。

上記繰返し単位（Ｉ）および（ｎ）を有する共重合体の
重合度は光学機器の種類に応じて適宜定めればよいが、
塩化メチレンを溶媒とする０、５ｇ／ｄＩ！濃度の溶液
の２０℃における還元粘度〔ηｓＰ／Ｃ〕が０．３〜１
．Ｏｄｊ！／ｇ、好ましくは０．３５〜０．５０ｄｌ／
ｇの共重合体となるように重合させるべきである。ここ
で、還元粘度が０．３ｄｌ／ｇ未満であると、共重合体
が機械的強度の低いものとなり、１．０ｄｌ／ｇを超え
ると流動性が低下し、残留歪が大きく光学的性質の低い
ものとなる。

また、共重合体中の繰返し単位（ｒ）のモル分率は、１
〜５０％、好ましくは５〜３０％とすべきである。この
値が１％未満では、成形加工時の流動性が低く残留応力
が大きくなり、光弾性係数が充分に低くならない。また
、５０％を超えると耐熱性が低下するため好ましくない
。

前記一般式 前述したようにアルキレン基である。ここでアルキレン
基としては様々なものがあるが、好ましくは炭素数２〜
１５のアルキレン基、具体的にはエチレン基、トリメチ
レン基、テトラメチレン基。

ペンタメチレン基などのポリメチレン基をはじめ、プロ
ピレン基、ブチレン基などをあげることができる。

また一般式 ％式％ で表わされる繰返し単位（１）において、Ｒ２はポリオ
キシアルキレン基であるが、このポリオキシアルキレン
基としては、炭素数２〜１５のオキシアルキレン、具体
的にはオキシエチレン基（０ＣＲＺＣＨ２）　、オキシ
トリメチレン基（−０ＣＨｚＣＨｚＣＨｚ　　）　、オ
キシトリメチレン基（ＯＣＨｚ　ＣＨｚ　ＣＨ２ＣＨｚ
　　）などオキシアルキレン基の単位が２〜２０個程度
重合したもの、例えばポリ　（オキシエチレン）基、ポ
リ　（オキシトリメチレン）基、ポリ　（オキシテトラ
メチレン）基などがあげられる。

従って、繰返し単位（Ｉ）を具体的に示せば、＋　ＯＣ
Ｈｔ　ＣＨｔ　−０−Ｃ÷。

＋ＯＣＨｚＣＨｚＣＨ２０Ｃ＋　。

一＋ＯＣＨｔ　ＣＨｚ　ＣＨｔ　ＣＨｚ　−ＯＣ＋　。

一＋−＋ＯＣＨｔ　ＣＨｚｈｏ　−Ｃ＋。

−ＨｏＣＨｚＣ’ＨｚＣＨｚ）−ＴＯｃ＋　。

〔式中、ｎは２〜２０を示す。〕などを列挙することが
できる。

一方、繰返し単位（Ｉｌ）を示す前記一般式において、
Ｒ’Ｊ　、　Ｒｈは前述したとおりである。

つまり、Ｒ３，Ｒ４はそれぞれメチル基、エチル基、プ
ロピル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基等のア
リール基あるいはベンジル基、フェニルエチル基等のア
ラルキル基を示す。また、Ｒ５゜Ｒ６はそれぞれ水素原
子あるいはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基
さらには塩素原子。

臭素原子等を示す。

本発明における共重合体は、上記繰返し単位ＣＩ）と（
ＩＩ）を有するものであり、これらのランダム共重合体
、ブロック共重合体、交互共重合体など様々なものがあ
る。

上述の共重合体は様々な方法により製造することができ
るが、例えば 一般式 〔式中、Ｒ３−Ｒ６は前記と同じ〕 で表わされるビスフェノール化合物と、一般式 ％式％（） Ｃ式中、Ｒ１は前記と同じ〕 で表わされる脂肪族鎖含有化合物、具体的にはエチレン
グリコール、トリメチレングリコール（１゜３−プロパ
ンジオール）、テトラメチレングリコール（ｌ、４−ブ
タンジオール）、あるいはｉ般式 ％式％（） 〔式中、Ｒ２は前記と同じ〕 で表わされる脂肪族鎖含有化合物、具体的にはポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコールなどをホス
ゲンを用いて重縮合させて製造することができる。また
、このようなホスゲン法ポリカーボネートの製法に従う
方法のほかに、炭酸ジフェニルなどを用い名工ステル交
換法ポリカーボネートの製法に従って行なうこともでき
る。なお、この場合、一般式（Ａ）で表わされるビスフ
ェノール化合物および一般式（Ｂ）あるいは（Ｃ）で表
わされる脂肪族鎖含有化合物を七ツマ−のまま直接混合
し、ホスゲンまたは炭酸ジフェニル等の炭酸エステル形
成性化合物と共に反応させてもよいし、予め一般式（Ａ
）で表わされるビスフエノ−ル化合物とホスゲン等を重
縮合させてオリゴマーを得、このオリゴマーと一般式（
Ｂ）あるいは（Ｃ）で表わされる脂肪族鎖含有化合物と
を反応させてもよい。そのほか、予め一般式（Ｂ）ある
いは（Ｃ）で表わされる脂肪族鎖含有化合物とホスゲン
等を重縮合させてオリゴマーとし、これと−ａ式（Ａ）
で表わされるビスフェノール化合物を反応させることも
できる。さらに、ビスフェノール化合物と脂肪族鎖含有
化合物を別々にホスゲン等と反応させてそれぞれのオリ
ゴマーを製造し、このオリゴマー同士を反応させてもよ
い。

また、上記いずれの場合においても、オリゴマーに七ツ
マ−を混合させたものを、それぞれ単独のものに代えて
用いることができる。

この重縮合の際の条件は、用いる原料の種類。

所望する共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、クロルベンゼン
等のハロゲン化炭化水素やピリジンなどの溶媒中で、好
ましくは塩化メチレン溶媒中で、適当な触媒、アルカリ
、分子量調節剤などを用いればよい。ここで分子量調節
剤としては様々なｍ個フエノールをあげることができる
が、好ましいものとしては、フェノール、ターシャリ−
ブチルフェノール、フェニルフェノール、クミルフェノ
ールなどがあげられる。

本発明の共重合体を構成する繰返し単位゛〔Ｉ〕は、一
般式（Ｂ）あるいは（Ｃ）で表わされる脂肪族鎖含有化
合物とホスゲン等の反応によって形成され、また繰返し
単位（ＩＩ）は、一般式（Ａ）で表わされるビスフェノ
ール化合物とホスゲン等との反応によって形成される。

従って、共重合体における繰返し単位（１）、　　（Ｉ
Ｉ）の所望するモル分率に応じて一般式（Ａ）で表わさ
れるビスフェノール化合物や一般式（Ｂ）あるいは（Ｃ
）で表わされる脂肪族鎖含有化合物の使用量を適宜選。

定すればよい。なお、本発明の共重合体を用いてディス
ク等を形成するにあたっては、酸化防止剤。

紫外線吸収剤などの通常の添加剤を配合してもよい。

〔発明の効果〕

このようにして得られる本発明の共重合体は、従来のポ
リカーボネート樹脂に比べて光弾性係数が小さく、また
成形性が良好であって成形歪が少ないため複屈折が小さ
く光学的性質の極めてすぐれたものである。しかも、耐
熱性５機械的強度にもすぐれたものである。したがって
、本発明の共重合体を各種光学機器の素材として用いれ
ば、光学的性質が改良されているため、ディスクに記録
された情報の読取り感度が高く、エラーの発生の少ない
、つまり記録情報の再生の忠実度の高いすぐれた光学機
器が得られる。また、熱的にも機械的強度においても良
好な素材であるため、これを用いて作られた光学機器は
様々な条件下で安定して作動する。

それ故、本発明の素材（共重合体）は、デジタルオーデ
ィオディスクや光メモリ−ディスクなどの光学機器用素
材として有効に利用することができる。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

実施例１ ２．２−ビス（４゛−ヒドロキシ−フェニル）プロパン
６７ｇを濃度６％の水酸化ナトリウム水溶液４５　Ｑｍ
ｊ２に溶解した溶液と塩化メチレン２００ｍＡとの混合
液を激しく攪拌しながら１５℃にてホスゲンガスを８０
０ｍ１／分間の割合で吹き込み、反応系のｐＨが９に低
下した時点でホスゲンガスの供給を停止し、静置分離し
、有機層にクロロホーメート基末端を有する重合度２〜
３のポリカーボネートオリゴマーを得た。

次に上記ポリカーボネートオリゴマーを無水硫酸ナトリ
ウムで脱水したのち、このポリカーボネートオリゴマー
の塩化メチレン溶液６０ｍｊ２をさらに塩化メチレンで
希釈して全体を１５０ｍ６とした。これに分子ｆｉｔ調
節剤としてパラターシャリ−ブチルフェノールを０．２
ｇ加え、１．４−ブタンジオール２．０ｇをピリジン１
５ｍ＃に溶解した溶液を滴下し、攪拌下に１時間反応さ
せた。ついで、得られた反応生成物に塩化メチレン１０
０ｍ６を加え、塩酸と水でそれぞれ洗浄し、有機層を分
離してメタノール２１中に投入し、９色のポリカーボネ
ート共重合体を得た。

得られた共重合体は、塩化メチレンを溶媒とする０、５
ｇ／ｄ１濃度の溶液の２０℃における還元粘度（７７３
Ｐ／Ｃ）が０．３９ｄｊ！／ｇであり、また核磁気共鳴
スペクトルによる測定から繰返し単位ＣＩ）の含有割合
が２２モル％であった。さらに、ガラス転移温度、２８
０℃における荷重２１６０ｇでのメルトインデックス値
、光弾性係数を測定した。結果を第１表に示す。

実施例２ 実施例１のポリカーボネートオリゴマーの製造工程にお
いて、２，２−ビス（４゛−ヒドロキシフェニル）プロ
パンに代え、１，１−ビス（４”−ヒドロキシフェニル
）−１−フェニルエタン６０ｇを用い、かつ１，４−ブ
タンジオールに代えて分子量約６００のポリエチレング
リコール１２．Ｏｇを用いたほかは実施例１と同様に行
なった。結果を第１表に示す。

実施例３ 実施例１のポリカーボネートオリゴマーの製造工程にお
いて、２．２−ビス（４°−ヒドロキシフェニル）プロ
パンに代え、２．２−ビス（３″−５ｅｃ−フチルー４
′−ヒドロキシフェニル）プロパン６５ｇを用い、かつ
１．４−ブタンジオールの使用量を１、Ｏｇとしたほか
は実施例１と同様に行なった。結果を第１表に示す。

実施例４ 実施例１のポリカーボネートオリゴマーの製造工程にお
いて、２．２−ビス（４”−ヒドロキシフェニル）プロ
パンに代え、２．２−ビス（３°−メチル−４”−ヒド
ロキシフェニル）−４−メチルペンタン６５ｇを用い、
１，４−ブタンジオールの使用量を１．０ｇとしたほか
は実施例１と同様に行なった。結果を第１表に示す。

比較例１ ２．２−ビス（４”−ヒドロキシフェニル）プロパンを
原料とする市販のボ・リカーボネートについて実施例１
と同様に性質を測定した。結果を第１表に示す。

手続補正書印発） 昭和６１年５月１６日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＾１はアルキレン基を示す。〕 あるいは一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＾２はポリオキシアルキレン基を示す。〕 で表わされる繰返し単位〔 I 〕および 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、Ｒ＾３およびＲ＾４はそれぞれ炭素数１〜５の
   アルキル基、アリール基あるいはアラルキル基を示し、
   Ｒ＾５およびＲ＾６はそれぞれ水素原子、炭素数１〜４
   のアルキル基あるいはハロゲン原子を示す。〕 で表わされる繰返し単位〔II〕を有し、かつ前記繰返し
   単位〔 I 〕のモル分率が１〜５０％であるとともに、
   塩化メチレンを溶媒とする０．５ｇ／ｄｌ濃度の溶液の
   ２０℃における還元粘度〔η＿ｓ＿ｐ／ｃ〕が０．３〜
   １．０ｄｌ／ｇの共重合体からなる光学機器用素材。
2. （２）繰返し単位〔 I 〕を表わす一般式におけるＲ＾
   １が、炭素数２〜１５のアルキレン基である特許請求の
   範囲第１項記載の光学機器用素材。
3. （３）繰返し単位〔 I 〕を表わす一般式におけるＲ＾
   ２が、炭素数２〜１５のオキシアルキレン単位が２〜２
   ０個重合したものである特許請求の範囲第１項記載の光
   学機器用素材。