JPS62240901A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
- Publication number
- JPS62240901A JPS62240901A JP61187195A JP18719586A JPS62240901A JP S62240901 A JPS62240901 A JP S62240901A JP 61187195 A JP61187195 A JP 61187195A JP 18719586 A JP18719586 A JP 18719586A JP S62240901 A JPS62240901 A JP S62240901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyphenylene ether
- optical element
- birefringence
- polymer
- vinyl monomer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Head (AREA)
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。
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、複屈折が小さい光学素子に関す北。
例えば、光学的に情報の記録、再生を行う光学式ディス
ク基板、レンズ、プリズム等の光学素子に関する。
ク基板、レンズ、プリズム等の光学素子に関する。
(従来の技術〉
レーザー光スポットを用いて、ディスク基板上の微細な
凹凸で刻まれた記録情報を検出、画像や音響を再生する
方式、更には基板表面に設けた記録膜の光学的な性質の
変化により、高密度の情報記録再生を行うようにした記
録再生方式が最近注目されている。
凹凸で刻まれた記録情報を検出、画像や音響を再生する
方式、更には基板表面に設けた記録膜の光学的な性質の
変化により、高密度の情報記録再生を行うようにした記
録再生方式が最近注目されている。
このような記録再生方式に利用されるディスク基板とし
ては透明であることの他、寸法安定性の良いこと、光学
的に均質で複屈折の小さいこと等の特性が要求される。
ては透明であることの他、寸法安定性の良いこと、光学
的に均質で複屈折の小さいこと等の特性が要求される。
ディスク基板として樹脂材料を用いることにより、安価
に多量の複製基板を成形することが可能となるものの、
多くの場合ディスク基板の成形に際し樹脂の流動及び冷
却過程において分子配向を生じ、複屈折を生じることは
広く知られており、これが致命的欠陥となっている。
に多量の複製基板を成形することが可能となるものの、
多くの場合ディスク基板の成形に際し樹脂の流動及び冷
却過程において分子配向を生じ、複屈折を生じることは
広く知られており、これが致命的欠陥となっている。
成形時の分子配向は、特に射出成形においては避は難い
ので、光学式ディスク基板成形用に適する光学的異方性
の少ない樹脂材料としては、メタクリル酸メチルを主成
分とする重合体しかないのが現状である。
ので、光学式ディスク基板成形用に適する光学的異方性
の少ない樹脂材料としては、メタクリル酸メチルを主成
分とする重合体しかないのが現状である。
しかしながら、従来知られているメタクリル酸メチルを
主成分とする重合体を基板に用いた場合、吸湿性が大き
いために、寸法安定性が不良であり、多15M環境下に
て反り、ねじれを生ずるという欠点を有している。
主成分とする重合体を基板に用いた場合、吸湿性が大き
いために、寸法安定性が不良であり、多15M環境下に
て反り、ねじれを生ずるという欠点を有している。
この欠点については例えば、日経エレクトロニクス(1
982年6月7日号、133頁)に詳述されている通り
であって、このため音響用コンパクトディスク材料とし
ては吸湿率の低い芳香族ポリカーボネート樹脂が用いら
れている。
982年6月7日号、133頁)に詳述されている通り
であって、このため音響用コンパクトディスク材料とし
ては吸湿率の低い芳香族ポリカーボネート樹脂が用いら
れている。
一方、芳香族ポリカーボネート樹脂は異方性の大きい芳
香環をその主鎖に含むことから、成形基板の複屈折を低
減することが困難であり、分子量の低減化の他、成形条
件の検討が試みられているものの、複屈折性が素材その
ものに起因することから一様に複屈折の低い基板を安定
して、製造することができず、また直径が音響用コンパ
クトディスクよりも大きい低複屈折性基板を射出成形に
より製造することは極めて困難な状況にある。
香環をその主鎖に含むことから、成形基板の複屈折を低
減することが困難であり、分子量の低減化の他、成形条
件の検討が試みられているものの、複屈折性が素材その
ものに起因することから一様に複屈折の低い基板を安定
して、製造することができず、また直径が音響用コンパ
クトディスクよりも大きい低複屈折性基板を射出成形に
より製造することは極めて困難な状況にある。
また、メタクリル酸メチルを主体とした重合体の欠点で
ある寸法安定性を改良するため、例えば特開昭57−3
3446号公報、特開昭57−162135号公報、特
開昭58−88843号公報ではメタクリル酸メチルと
芳香族ビニル単量体との共重合体が提案されている。
ある寸法安定性を改良するため、例えば特開昭57−3
3446号公報、特開昭57−162135号公報、特
開昭58−88843号公報ではメタクリル酸メチルと
芳香族ビニル単量体との共重合体が提案されている。
しかし、芳香環を有するビニル単量体との共重合体は大
きな複屈折を生じやすく、実用に供し得ないのが実状で
ある。
きな複屈折を生じやすく、実用に供し得ないのが実状で
ある。
情報の再生のみならず、記録をも行い得るディスク基板
においては更に一層優れた複屈折性、寸法安定性が要求
されるものの、これらの要求を十分に満足し得る樹脂材
料は未だ見出されていない。
においては更に一層優れた複屈折性、寸法安定性が要求
されるものの、これらの要求を十分に満足し得る樹脂材
料は未だ見出されていない。
さらに、レンズ、プリズム等の他の光学素子においても
、従来メタクリル樹脂等の樹脂材料が用いられているが
、さらに複屈折の低い、耐熱性、機械的強度、寸法安定
性の優れた樹脂材料由来のものが求められている。
、従来メタクリル樹脂等の樹脂材料が用いられているが
、さらに複屈折の低い、耐熱性、機械的強度、寸法安定
性の優れた樹脂材料由来のものが求められている。
米国特許4,373,065号公報には、正反対の光学
的異方性を有するが、完全に相溶する2種のポリマーを
、その光学的異方性を丁度打ち消しあう組成で混合し、
実質的に複屈折性がゼロになるような光学的に等方性の
樹脂からなる光学的記録素子について開示されている。
的異方性を有するが、完全に相溶する2種のポリマーを
、その光学的異方性を丁度打ち消しあう組成で混合し、
実質的に複屈折性がゼロになるような光学的に等方性の
樹脂からなる光学的記録素子について開示されている。
更に該公報には、正反対の光学的異方性を有するポリマ
ーとしてポリフェニレンエーテルとポリスチレンを用い
た系について、その光学的異方性が丁度打消される組成
の混合物からつくったフィルムに応力をかけても複屈折
を生じないことが、つまり固体状態のポリマー組成物に
応力をかけた場合に複屈折が生じないことが示されてい
る。
ーとしてポリフェニレンエーテルとポリスチレンを用い
た系について、その光学的異方性が丁度打消される組成
の混合物からつくったフィルムに応力をかけても複屈折
を生じないことが、つまり固体状態のポリマー組成物に
応力をかけた場合に複屈折が生じないことが示されてい
る。
〈発明が解決しようとする問題点)
前述した米国特許4,373,065号公報には、ポリ
マー組成物を原料として射出成形法により、光デイスク
基板のごとき光学材料を製作した際、該光学材料の複屈
折性が著しく小さくなることについては示されていない
。
マー組成物を原料として射出成形法により、光デイスク
基板のごとき光学材料を製作した際、該光学材料の複屈
折性が著しく小さくなることについては示されていない
。
発明者らは、固体状態で正反対の光学的異方性を有する
が完全に相溶する2種のポリマーを、その固体状態での
光学的異方性が丁度打ち消されるとみられる混合組成物
でも、光デイスク基板のごとき、光学素子の最近の製造
方法である射出成形法により成形すると、得られる成形
体の複屈折が必ずしも小さいものではないことを見い出
した。
が完全に相溶する2種のポリマーを、その固体状態での
光学的異方性が丁度打ち消されるとみられる混合組成物
でも、光デイスク基板のごとき、光学素子の最近の製造
方法である射出成形法により成形すると、得られる成形
体の複屈折が必ずしも小さいものではないことを見い出
した。
つまり、ポリマー組成物を原料に射出成形法により光デ
イスク基板のごとき光学材料を作成しようとする場合に
は、単に個々のポリマーの固体状態での光学的異方性を
考慮した組成にしただけでは複屈折の少い光学材料を得
ることができないのである。
イスク基板のごとき光学材料を作成しようとする場合に
は、単に個々のポリマーの固体状態での光学的異方性を
考慮した組成にしただけでは複屈折の少い光学材料を得
ることができないのである。
また近年、消去・再書き込み可能な光磁気ディグのディ
スク基板をプラスチックで製造する試みが進められてい
る。
スク基板をプラスチックで製造する試みが進められてい
る。
このように光磁気方式の光ディスクにおいては、記録さ
れている情報を読みこむ際、偏光されたレーザー光をレ
ンズで記録媒体上に焦点を結び、反射してもどってくる
カー効果によるレーザー光のわずかな偏光の旋回を検知
して情報を読みこむため、斜め方向から入射した光に対
しても複屈折をおこしにくい光デイスク基板を用いる必
要がある。
れている情報を読みこむ際、偏光されたレーザー光をレ
ンズで記録媒体上に焦点を結び、反射してもどってくる
カー効果によるレーザー光のわずかな偏光の旋回を検知
して情報を読みこむため、斜め方向から入射した光に対
しても複屈折をおこしにくい光デイスク基板を用いる必
要がある。
また、書き込みの際には媒体をレーザー光で加熱するた
め、光デイスク基板としては高い耐熱性が要求されてい
る。
め、光デイスク基板としては高い耐熱性が要求されてい
る。
本発明はかかる事情に鑑み、射出成形、圧縮成形等によ
っても複屈折が低く、しかも、斜め方向からの入射光に
対しての複屈折が低く、かつ耐熱性が高く、機械的強度
のバランスが良く、寸法安定性の優れた光学素子を提供
することにある。
っても複屈折が低く、しかも、斜め方向からの入射光に
対しての複屈折が低く、かつ耐熱性が高く、機械的強度
のバランスが良く、寸法安定性の優れた光学素子を提供
することにある。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部
分とポリフェニレンエーテル部分とからなる光学素子に
関する。
分とポリフェニレンエーテル部分とからなる光学素子に
関する。
本発明における光学素子としては、一般的な光学的ディ
スク基板のばか光磁気ディスク基板、レンズ、プリズム
等をあげることができる。
スク基板のばか光磁気ディスク基板、レンズ、プリズム
等をあげることができる。
本発明の光学素子は、芳香族ビニル単量体単位を主体と
する重合体とポリフェニレンエーテルとの混合物、両者
の重合体部分からなるブロック共重合体もしくはグラフ
ト共重合体、またはこれらの混合物からなる。
する重合体とポリフェニレンエーテルとの混合物、両者
の重合体部分からなるブロック共重合体もしくはグラフ
ト共重合体、またはこれらの混合物からなる。
本発明でいう、芳香族ビニル単量体単位を主体とする重
合体とは、芳香族ビニル単量体単独重合体、及び芳香族
ビニル単量体単位を50重量%以上含有する共重合体で
あって、芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン
、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチ
ルスチレン、0−クロルスチレン、m−クロルスチレン
、p−クロルスチレン、m−ブロモスチレン、p−ブロ
モスチレン、等が挙げられ、特にスチレンが好適に用い
られる。
合体とは、芳香族ビニル単量体単独重合体、及び芳香族
ビニル単量体単位を50重量%以上含有する共重合体で
あって、芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン
、α−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチ
ルスチレン、0−クロルスチレン、m−クロルスチレン
、p−クロルスチレン、m−ブロモスチレン、p−ブロ
モスチレン、等が挙げられ、特にスチレンが好適に用い
られる。
また芳香族ビニル単量体と共重合する単量体の例として
は、不飽和ニトリル類例えばアクリロニトリル、メタク
リコニトリル;メタクリル酸アルキルエステル類、例え
ばメタクリル酸メチル、メタクリルfi2n−プロピル
、メタクリル酸1so−プロピル、メタクリル酸n−ブ
チル、メタクリル酸シクロヘキシル;アクリル酸アルキ
ル類、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸ブチルなどが挙げられ、
更にメタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸、無水
シトラコン酸、N−メチルマレイミド、N−フェニルマ
レイミド等が挙げられる。
は、不飽和ニトリル類例えばアクリロニトリル、メタク
リコニトリル;メタクリル酸アルキルエステル類、例え
ばメタクリル酸メチル、メタクリルfi2n−プロピル
、メタクリル酸1so−プロピル、メタクリル酸n−ブ
チル、メタクリル酸シクロヘキシル;アクリル酸アルキ
ル類、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸ブチルなどが挙げられ、
更にメタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸、無水
シトラコン酸、N−メチルマレイミド、N−フェニルマ
レイミド等が挙げられる。
これら共重合する単量体は各々単独もしくは混合して使
用することができるが、芳香族ビニル単量体との共重合
体及びこれとポリフェニレンエーテルとからなる樹脂材
料の透明性を阻害しない範囲で、組合せ及び使用割合を
調節すればよい。
用することができるが、芳香族ビニル単量体との共重合
体及びこれとポリフェニレンエーテルとからなる樹脂材
料の透明性を阻害しない範囲で、組合せ及び使用割合を
調節すればよい。
芳香族ビニル単量体は単量体混合物中50重量%以上で
あることが好ましく、50重量%以下では得られる樹脂
の吸湿性が大きくなることから好ましくない。
あることが好ましく、50重量%以下では得られる樹脂
の吸湿性が大きくなることから好ましくない。
また芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体の溶融
流動性は230℃、3.8kg荷重でのメルトフローレ
ート(MFR)が0.5〜200であることが、好まし
く更に2〜100が好ましい。
流動性は230℃、3.8kg荷重でのメルトフローレ
ート(MFR)が0.5〜200であることが、好まし
く更に2〜100が好ましい。
200を越えると機械的強度が低下することから好まし
くなく、また0、5よりも小さいと複屈折を低減するの
が困難になることから好ましくない。
くなく、また0、5よりも小さいと複屈折を低減するの
が困難になることから好ましくない。
芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体の製造法と
しては、ラジカル開始剤を用いた塊状重合、懸濁重合、
乳化重合、溶液重合のいずれでもよいが、生産性及び不
純物の混入の少ない重合体を得る目的からは塊状重合ま
たは懸濁重合が好ましい。
しては、ラジカル開始剤を用いた塊状重合、懸濁重合、
乳化重合、溶液重合のいずれでもよいが、生産性及び不
純物の混入の少ない重合体を得る目的からは塊状重合ま
たは懸濁重合が好ましい。
ラジカル開始剤としてはラウロイルパーオキシド、ベン
ゾイルパーオキシド、ジ〜ter t−ブチルバーオキ
シド、ジクミルパーオキシドなどの過酸化物、2,2゛
−アゾビスイソブチロニトリル、1,1” −アゾビ
ス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)などのアゾ化
合物をあげることができる。
ゾイルパーオキシド、ジ〜ter t−ブチルバーオキ
シド、ジクミルパーオキシドなどの過酸化物、2,2゛
−アゾビスイソブチロニトリル、1,1” −アゾビ
ス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)などのアゾ化
合物をあげることができる。
また分子量を制御するため、必要であれば、連鎖移動剤
としてtar t−ブチル、n−ブチル、n−オクチル
、n−ドデシル及びLert−ドデシルメルカプタンな
どを添加すれば良い。
としてtar t−ブチル、n−ブチル、n−オクチル
、n−ドデシル及びLert−ドデシルメルカプタンな
どを添加すれば良い。
重合温度は一般に50〜150 ’cの範囲で行われる
。
。
本発明でいうポリフェニレンエーテルは、一般式、
(但し、R1、R1、R2、R4は水素、ハロゲンまた
は炭化水素基を示す。) で表わされる繰返し単位を有する重合体である。
は炭化水素基を示す。) で表わされる繰返し単位を有する重合体である。
該ポリフェニレンエーテルはフェノール類単量体を酸化
カップリングにより重合した重合体であって、銅系また
はマンガン系触媒を用いた公知の方法(例えば特公昭3
6−18692号公報、特公昭47−36518号公報
)により容易に製造されるものである。
カップリングにより重合した重合体であって、銅系また
はマンガン系触媒を用いた公知の方法(例えば特公昭3
6−18692号公報、特公昭47−36518号公報
)により容易に製造されるものである。
このポリフェニレンエーテルの具体例は、ポリ (2,
6−ジメチルー1,4−)ユニレン)エーテル、ポリ
(2−メチル−6−ニチルー1゜4−フェニレン)エー
テル、ポリ (2−メチル−6−ブロビルー1,4−フ
ェニレン)エーテル、ポリ (2,6−ジプロビルー1
.4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−
ブロム−1,4−フェニレン)エーテル等カ挙ケられ、
特にポリ (2,6−ジメチルー1.4−)ユニレン)
エーテルが好tしい。
6−ジメチルー1,4−)ユニレン)エーテル、ポリ
(2−メチル−6−ニチルー1゜4−フェニレン)エー
テル、ポリ (2−メチル−6−ブロビルー1,4−フ
ェニレン)エーテル、ポリ (2,6−ジプロビルー1
.4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−
ブロム−1,4−フェニレン)エーテル等カ挙ケられ、
特にポリ (2,6−ジメチルー1.4−)ユニレン)
エーテルが好tしい。
このポリフェニレンエーテルは、エンジニアリングプラ
スチックとして一般に用いられているものも使用可能で
あるが、より低分子量のものが適している。
スチックとして一般に用いられているものも使用可能で
あるが、より低分子量のものが適している。
つまりポリフェニレンエーテルの平均分子量は、重合体
の極限粘度(クロロホルム、25℃での測定値)で表わ
して、0.1〜1゜0でも用いることができるが、0.
3〜067がよい。
の極限粘度(クロロホルム、25℃での測定値)で表わ
して、0.1〜1゜0でも用いることができるが、0.
3〜067がよい。
なかでも0.3〜0.45が好ましく、更に0.35〜
0.42が好ましい。
0.42が好ましい。
0.3より小さいと光学素子の機械的強度が小さくなる
。
。
また複屈折及び特に斜め入射光に対しての複屈折をより
小さくするためには、0.45以下が好ましい。
小さくするためには、0.45以下が好ましい。
これは、例えば射出成形法により光学素子を製造するに
際し、芳香族ビニル単量体を主体とする重合体とポリフ
ェニレンエーテルのそれぞれの配向のしやすさ、及び/
または金型内での重合体の緩和速度が異なるためと考え
られる。
際し、芳香族ビニル単量体を主体とする重合体とポリフ
ェニレンエーテルのそれぞれの配向のしやすさ、及び/
または金型内での重合体の緩和速度が異なるためと考え
られる。
すなわち本来成形時の溶融粘度が高く、配向が起こりや
すく、かつ配向が残りやすいポリフェニレンエーテルと
して、平均分子量の小さいものを用いることにより、樹
脂中のポリフェニレンエーテル部分の配向が起こりにく
くなりかつ緩和速度が速くなるため、より広い樹脂組成
囲で、より広い射出成形条件で複屈折及び斜め入射光に
対する複屈折が小さい光学素子が得られるものと考えら
れる。
すく、かつ配向が残りやすいポリフェニレンエーテルと
して、平均分子量の小さいものを用いることにより、樹
脂中のポリフェニレンエーテル部分の配向が起こりにく
くなりかつ緩和速度が速くなるため、より広い樹脂組成
囲で、より広い射出成形条件で複屈折及び斜め入射光に
対する複屈折が小さい光学素子が得られるものと考えら
れる。
本発明の光学素子に用いる樹脂材料を、芳香族ビニル単
量体単位を主体とする重合体と、ボリフェニレンエーテ
ルを混合して得るには、溶融混合もしくは溶液混合が適
している。
量体単位を主体とする重合体と、ボリフェニレンエーテ
ルを混合して得るには、溶融混合もしくは溶液混合が適
している。
溶融混合は、ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度
以上にて押出機、バンバリーミキサ−、ニーターフレン
ター、加熱ロールなどの混合機械を用いて高剪断下、行
われる。
以上にて押出機、バンバリーミキサ−、ニーターフレン
ター、加熱ロールなどの混合機械を用いて高剪断下、行
われる。
混合度合は再重合体が互いに約1μ以下にまで分散混合
されることが好ましく、更に分子スケールまで混合され
ることが好ましい。
されることが好ましく、更に分子スケールまで混合され
ることが好ましい。
混合状態が分子スケールにまで達したかどうかは混合物
のガラス転移温度が唯一のものとなることで容易に判定
される。
のガラス転移温度が唯一のものとなることで容易に判定
される。
十分満足される混合状態を得るため、混合温度を高める
、混合時間を延長する、更に剪断力を高めるといった方
法が採用される。
、混合時間を延長する、更に剪断力を高めるといった方
法が採用される。
さらに溶融混合において再重合体のガラス転移温度を低
下せしめて混合を容易なものとするため可塑剤としてを
機溶剤を少量用いることもできる。
下せしめて混合を容易なものとするため可塑剤としてを
機溶剤を少量用いることもできる。
有機溶剤としては後述の溶液混合法にて用いられる有機
溶剤を用いることができ、混合終了後、用いた有機溶剤
を蒸発除去すれば良い。
溶剤を用いることができ、混合終了後、用いた有機溶剤
を蒸発除去すれば良い。
溶液混合は再重合体を有機溶剤に溶解して少なくとも1
重量%の?8液とし、撹拌混合により均一混合物とした
後有機溶剤も蒸発除去するかまたは均一混合物に再重合
体の貧溶剤を入れて、混合された再重合体を析出させる
ことができる。
重量%の?8液とし、撹拌混合により均一混合物とした
後有機溶剤も蒸発除去するかまたは均一混合物に再重合
体の貧溶剤を入れて、混合された再重合体を析出させる
ことができる。
好適な有機溶剤としては、クロロホルム、塩化メチレン
、塩化エチレン、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン
などを挙げることができ、また貧溶剤としては、メタノ
ール、エタノール、プロピルアルコール、n−ヘキサン
、n−ペンタンなどを挙げることができる。
、塩化エチレン、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン
などを挙げることができ、また貧溶剤としては、メタノ
ール、エタノール、プロピルアルコール、n−ヘキサン
、n−ペンタンなどを挙げることができる。
芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分とポリ
フェニルエーテル部分とからなるブロック共重合体ある
いはグラフト共重合体は、一方の重合体の存在下に他方
の1)L量体を重合して得られる。
フェニルエーテル部分とからなるブロック共重合体ある
いはグラフト共重合体は、一方の重合体の存在下に他方
の1)L量体を重合して得られる。
具体的には、特公昭42−22069号、同47−12
10号、同47−47862号、同52−38596号
公報などに記載された方法などにより、ポリフェニレン
エーテルの存在下、芳香族ビニル単量体を主体とする単
量体を重合する、または芳香族ビニル単量体単位を主体
とする重合体の存在下に、フェノール類単量体を酸化カ
ップリング重合してグラフト重合体あるいはブロック共
重合体を製造することができる。
10号、同47−47862号、同52−38596号
公報などに記載された方法などにより、ポリフェニレン
エーテルの存在下、芳香族ビニル単量体を主体とする単
量体を重合する、または芳香族ビニル単量体単位を主体
とする重合体の存在下に、フェノール類単量体を酸化カ
ップリング重合してグラフト重合体あるいはブロック共
重合体を製造することができる。
芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分とポリ
フェニレンエーテル部分との割合は前者が30〜70重
量%好ましくは40〜55重量%であり、後者が30〜
70重量%、好ましくは45〜60重量%である。
フェニレンエーテル部分との割合は前者が30〜70重
量%好ましくは40〜55重量%であり、後者が30〜
70重量%、好ましくは45〜60重量%である。
ポリフェニレンエーテル部分が40重量%未満または7
0重世%を越えると光学素子の複屈折が充分低くならな
い。
0重世%を越えると光学素子の複屈折が充分低くならな
い。
その上40重量%未満では耐熱性も十分でなくなる。
樹脂組成は具体的には、上記の範囲内で成形の方法によ
り、適宜選択する。
り、適宜選択する。
例えば、射出成形では、成形加工時の成形条件、つまり
樹脂温度、成形圧力、金型温度などの設定に応じて、得
られる成形体の複屈折がその使途から要求される性能に
合うよう上記割合を調整すれば良い。
樹脂温度、成形圧力、金型温度などの設定に応じて、得
られる成形体の複屈折がその使途から要求される性能に
合うよう上記割合を調整すれば良い。
また、本発明の光学素子、なかでも光学式ディスク基板
は半導体レーザー光などの光が通過する。
は半導体レーザー光などの光が通過する。
従って波長800 nmにおける光線透過率が厚さ1.
2mmの材料において75%以上であることが好まし
い。
2mmの材料において75%以上であることが好まし
い。
本発明の光学素子の内光学式ディスク基板を得るに際し
ての成形法として射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形な
どが挙げられるが、これらの成形法のうち、成形によっ
て生ずる複屈折の程度の比較的大きい成形法はど、本発
明の効果は、顕著なものであり、生産性の点からも射出
成形が最も好ましい。
ての成形法として射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形な
どが挙げられるが、これらの成形法のうち、成形によっ
て生ずる複屈折の程度の比較的大きい成形法はど、本発
明の効果は、顕著なものであり、生産性の点からも射出
成形が最も好ましい。
ここでいう射出成形法とは、閉鎖している金型キャビテ
ィに加熱して流動状態になった樹脂を圧入し冷却固化し
た成形品を製造する方法である。
ィに加熱して流動状態になった樹脂を圧入し冷却固化し
た成形品を製造する方法である。
また金型向夏空吸引法や、射出成形中に金型キャビティ
容量を縮小させる射出圧縮法を併用してもよい。
容量を縮小させる射出圧縮法を併用してもよい。
射出成形により本発明の光学素子を製造するに際しては
溶融可塑化した樹脂温度を270℃以上350℃以下で
射出成形することが好ましく、更に好ましくは300℃
以上340℃以下である。
溶融可塑化した樹脂温度を270℃以上350℃以下で
射出成形することが好ましく、更に好ましくは300℃
以上340℃以下である。
ここでいう樹脂温度とは射出成形機内においてヒーター
等の外部加熱とスクリエーの回転による剪断発熱によっ
て可塑化熔融した射出シリンダー内での樹脂の温度であ
る。
等の外部加熱とスクリエーの回転による剪断発熱によっ
て可塑化熔融した射出シリンダー内での樹脂の温度であ
る。
樹脂温度が270℃未満では得られる光デイスク基板の
複屈折が20nm以上となり光デイスク基板として不適
当であり、樹脂温度が350℃を超すと、樹脂が分解し
、ヤケ、シルバー等の不良現象が発生し、得られる光デ
イスク基板のビットエラーが著じるしく増加するので不
適当である。
複屈折が20nm以上となり光デイスク基板として不適
当であり、樹脂温度が350℃を超すと、樹脂が分解し
、ヤケ、シルバー等の不良現象が発生し、得られる光デ
イスク基板のビットエラーが著じるしく増加するので不
適当である。
この射出成形において金型温度は50℃以上140°C
以下に保つことが好ましく、更に好ましくは80℃以上
120℃以下である。
以下に保つことが好ましく、更に好ましくは80℃以上
120℃以下である。
ここでいう金型温度とは射出直前の金型キャビティーの
表面温度をいう。
表面温度をいう。
金型温度が50’C未満では金型表面にきざみこまれた
微細な案内溝(グループ)の転写性が悪くなり、140
℃を超えると金型から成形体の離型が悪くなるので好ま
しくない。
微細な案内溝(グループ)の転写性が悪くなり、140
℃を超えると金型から成形体の離型が悪くなるので好ま
しくない。
本発明の射出成形において射出成形時間は0゜2秒以上
3秒以下の範囲内で成形することが好ましく、更に好ま
しくは0.3秒以上2秒以下の範囲で成形することであ
る。
3秒以下の範囲内で成形することが好ましく、更に好ま
しくは0.3秒以上2秒以下の範囲で成形することであ
る。
ここでいう射出成形時間とは金型キャビティー内に樹脂
を充填する時間である。
を充填する時間である。
射出成形時間が0.2秒未満ではシルバーが発生し、光
ディスクとして用いた場合ビットエラーが著しく増加し
、3秒を超えると得られる光デイスク基板の複屈折が2
0nm以上となるので好ましくない。
ディスクとして用いた場合ビットエラーが著しく増加し
、3秒を超えると得られる光デイスク基板の複屈折が2
0nm以上となるので好ましくない。
(実施例〉
以下実施例をもって詳細に説明するが、下記はもとより
、本発明を限定するものではない。
、本発明を限定するものではない。
なお実施例中の部または%はいずれも重量基準である。
また実施例に示す物性は以下の方法により測定した。
・複屈折:偏光顕微鏡を利用して、546nmにてセナ
ルモンコンペンセーター法にてリターデーションを測定
した。
ルモンコンペンセーター法にてリターデーションを測定
した。
・吸水率:ASTM D−570に基づいて60℃蒸
留水中での平衡吸水率を測定した。
留水中での平衡吸水率を測定した。
・光線透過率:自記分光光度計日立製作所製330型に
て800 nmでの試料厚み1. 2mmの透過率を測
定した。
て800 nmでの試料厚み1. 2mmの透過率を測
定した。
・曲げ物性:ASTM D−790に基づいて測定し
た。
た。
・耐熱性二線膨張係数法によるガラス転移温度で示した
。
。
・重合体の権限粘度:ウベローデ粘度計を用い、クロロ
ホルム溶媒で、25℃にて測定、夏山した。
ホルム溶媒で、25℃にて測定、夏山した。
・混練、ペレット化は二輪押出し機(日本製鋼株式会社
製、TEX30−308W−2V型)より行なった。
製、TEX30−308W−2V型)より行なった。
・射出成形機は住友重機械工業株式会社製ネオマット1
50/75(75)ン)型であり、金型は成形体直径1
20mm厚さ1.2mmのディスク用金型を使用した。
50/75(75)ン)型であり、金型は成形体直径1
20mm厚さ1.2mmのディスク用金型を使用した。
実施例1
特公昭47−36518号公報実施例2、隘9に記載の
方法に従い、塩化マンガン、エタノールアミンを触媒と
して2.6−キシレノールを重合して極限粘度が0.5
2(クロロホルム中、25℃)のポリ (2,6−ジメ
チルー1.4−フェニレン)エーテルを調製した。
方法に従い、塩化マンガン、エタノールアミンを触媒と
して2.6−キシレノールを重合して極限粘度が0.5
2(クロロホルム中、25℃)のポリ (2,6−ジメ
チルー1.4−フェニレン)エーテルを調製した。
このポリフェニレンエーテル樹脂をポリスチレン樹脂(
住友化学工業製ニスプライト08゜一般グレード、VF
RIO)に表1に示した割合にて混合配合し、押出機に
て混練、造粒した後、シリンダ一温度320℃、金型温
度85℃にて射出成形し、直径120mm、厚み1.
2mmの円板を得た。
住友化学工業製ニスプライト08゜一般グレード、VF
RIO)に表1に示した割合にて混合配合し、押出機に
て混練、造粒した後、シリンダ一温度320℃、金型温
度85℃にて射出成形し、直径120mm、厚み1.
2mmの円板を得た。
物性評価結果を表1に合わせて示した。
なお、複屈折は円板の中心より35mmの位置での値を
測定した。
測定した。
実施例2〜4
実施例1と同様にしてポリ (2,6−ジメチルー1.
4−フェニレン)エーテルとポリスチレン樹脂の配合
割合を変えて混合し、同一条件にて成形を行い円板を得
た。
4−フェニレン)エーテルとポリスチレン樹脂の配合
割合を変えて混合し、同一条件にて成形を行い円板を得
た。
結果を表1に示した。
ゝ、
ゝ\
表 1
比較例1
実施例1で用いたポリ (2,6−ジメチルー実施例1
と同一条件では成形できず、シリンダ一温度350℃、
金型温度130℃にて成形した。
と同一条件では成形できず、シリンダ一温度350℃、
金型温度130℃にて成形した。
複屈折の絶対値は1)00n以上であり、著しく大きい
ものであった。
ものであった。
比較例2
実施例1で用いたポリスチレン樹脂を単独で実施例1と
同一の条件で成形を行った。
同一の条件で成形を行った。
複屈折の絶対値はlQQnm以上であり、分布むらも大
きいものであった。
きいものであった。
比較例3
ビスフェノールAを原料とし、常法に従い、塩化メチレ
ンを溶剤としてホスゲンを吹込み、界面重縮合を行い、
平均分子量が約15,000のポリカーボネート樹脂を
得た。
ンを溶剤としてホスゲンを吹込み、界面重縮合を行い、
平均分子量が約15,000のポリカーボネート樹脂を
得た。
なお分子量の調節にはL−ブチルフェノールを用いた。
得られた粉末樹脂を押出機にて造粒し、実施例1と同じ
条件で射出成形を行った。
条件で射出成形を行った。
しかし、円板の複屈折は(1)00n以上と大きかった
。
。
更にシリンダ一温度を340℃として成形を行った。
円板の複屈折は1)00nと大きく、吸水率は0.45
%であった。
%であった。
またガラス転移温度は136℃であった。
なお、更に成形温度を高めて成形を試みたが、340℃
を越えると、樹脂の熱分解を伴い、成形が困難であった
。
を越えると、樹脂の熱分解を伴い、成形が困難であった
。
実施例5〜16
第2表に示した組成比で、第2表に示す掻限粘度(クロ
ロホルム、25℃)のポリ (2,6=ジメチル−1,
4−)ユニレン)エーテルとポリスチレン(日本ポリス
チレン工業株式会社製、ニスブライト4−62A)とを
混練、ペレット化した樹脂を、樹脂温度320℃、金型
温度100℃及び射出時間1秒の条件で射出成形し光デ
イスク基板を製造した。
ロホルム、25℃)のポリ (2,6=ジメチル−1,
4−)ユニレン)エーテルとポリスチレン(日本ポリス
チレン工業株式会社製、ニスブライト4−62A)とを
混練、ペレット化した樹脂を、樹脂温度320℃、金型
温度100℃及び射出時間1秒の条件で射出成形し光デ
イスク基板を製造した。
得られた光デイスク基板の垂直入射光及び30°斜め入
射光に対する複屈折を第2表に示した。
射光に対する複屈折を第2表に示した。
なお測定位置は、光デイスク基板の中心からの半径方向
の距離で示す。
の距離で示す。
また該ペレット化した樹脂を270℃でプレス成形して
得られた板の曲げ物性、耐熱性を第2表に示した。
得られた板の曲げ物性、耐熱性を第2表に示した。
〈発明の効果〉
本発明の光学素子は、これまで低吸湿性であって寸法安
定性が良いものの、複屈折が大きいために使用できなか
ったポリスチレン系樹脂が原料の一つとして適用可能と
なったばかりでなく、耐熱性、機械的強度のバランスの
良い性能を得ることができる。
定性が良いものの、複屈折が大きいために使用できなか
ったポリスチレン系樹脂が原料の一つとして適用可能と
なったばかりでなく、耐熱性、機械的強度のバランスの
良い性能を得ることができる。
ことに、特定された比較的低極限粘度のポリフェニレン
エーテルを用いることにより、複屈折が小さく、しかも
従来みられなかった斜め方向からの入射光に対しての複
屈折が小さい上に巾広い組成を取り得るので、高い耐熱
性を持つことも可能となった。
エーテルを用いることにより、複屈折が小さく、しかも
従来みられなかった斜め方向からの入射光に対しての複
屈折が小さい上に巾広い組成を取り得るので、高い耐熱
性を持つことも可能となった。
又、本発明の光学素子は、その製造法において、複屈折
を生じやすいとされる射出成形法によっても低複屈折の
成形が可能であるという長所を有する。
を生じやすいとされる射出成形法によっても低複屈折の
成形が可能であるという長所を有する。
本発明の光学素子は、光学式ディスクの基板、レンズ、
プリズム等であり、なかでも特定された波長を持つ光を
使用する場合に適している。
プリズム等であり、なかでも特定された波長を持つ光を
使用する場合に適している。
さらに上述のごとく斜め方向の入射光に対しての複屈折
が小さいことと、高い耐熱性を持つことから、一般の光
学式ディスク基板はもとより、光磁気ディスク基板にも
適している。
が小さいことと、高い耐熱性を持つことから、一般の光
学式ディスク基板はもとより、光磁気ディスク基板にも
適している。
Claims (6)
- (1)芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分
とポリフェニレンエーテル部分とからなる光学素子にお
いて、ポリフェニレンエーテル部分の平均分子量が、極
限粘度(クロロホルム溶液、25℃にて測定、以下同じ
)で表わして0.3〜0.7であることを特徴とする光
学素子。 - (2)ポリフェニレンエーテル部分の平均分子量が、極
限粘度で表わして0.3〜0.45であることを特徴と
する特許請求の範囲第(1)項記載の光学素子。 - (3)芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分
が30〜70重量%、ポリフェニレンエーテル部分が3
0〜70重量%である特許請求の範囲第(1)または(
2)項記載の光学素子。 - (4)芳香族ビニル単量体単位を主体とする重合体部分
が40〜55重量%、ポリフェニレンエーテル部分が4
5〜60重量%である特許請求の範囲第(1)、または
(2)項記載の光学素子。 - (5)芳香族ビニル単量体がスチレンであり、ポリフェ
ニレンエーテルがポリ(2,6−ジメチルー1、4−フ
ェニレン)エーテルである特許請求の範囲第(1)、(
2)、(3)、または(4)項記載の光学素子。 - (6)光学素子が光磁気ディスク基板である特許請求の
範囲第(1)、(2)、(3)、(4)または(5)項
記載の光学素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP86309543A EP0225801B2 (en) | 1985-12-06 | 1986-12-08 | Optical devices |
| DE8686309543T DE3677911D1 (de) | 1985-12-06 | 1986-12-08 | Optische apparate. |
| US07/616,761 US5135791A (en) | 1985-12-06 | 1990-11-20 | Optical device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27559385 | 1985-12-06 | ||
| JP60-275593 | 1985-12-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62240901A true JPS62240901A (ja) | 1987-10-21 |
| JPH06101140B2 JPH06101140B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=17557611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18719586A Expired - Lifetime JPH06101140B2 (ja) | 1985-12-06 | 1986-08-08 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101140B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006370A1 (en) * | 1994-08-18 | 1996-02-29 | Yasuhiro Koike | Non-birefringent optical resin material and method of manufacturing the same, and member of liquid crystal elements using optical resin material |
| US7485676B2 (en) | 2002-03-12 | 2009-02-03 | Yasuhiro Koike | Non-birefringent optical resin material and its producing method |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP18719586A patent/JPH06101140B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996006370A1 (en) * | 1994-08-18 | 1996-02-29 | Yasuhiro Koike | Non-birefringent optical resin material and method of manufacturing the same, and member of liquid crystal elements using optical resin material |
| US6201045B1 (en) | 1994-08-18 | 2001-03-13 | Yasuhiro Koike | Non-birefringence optical resin material, a production process therefor and a member for a liquid crystal device using the optical resin material |
| US7485676B2 (en) | 2002-03-12 | 2009-02-03 | Yasuhiro Koike | Non-birefringent optical resin material and its producing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101140B2 (ja) | 1994-12-12 |
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