JPS62275155A - ポリカ−ボネ−ト樹脂組成物 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ この発明は、光学的歪みの小さいことが要望される分野
のプラスチック成形材料、特に光学式ディスクまたは光
ディスクと呼ばれている高密度情報記録用基板の素材と
して有用なポリカーボネート樹脂組成物に関する。

［従来の技術］ 家庭用や業務用の再生専用光学式ビデオディスク、デジ
タルオーディオディスクは著しく記録密度を上げること
ができ、１またそれから再生される画像や音質が優れて
いることから、画像や音声の記録再生、多量の情報の記
録再生に適しており、注目されている。また、情報記録
用途として大容量画像ファイルや大容量コンピューター
メモＩＪ−用の光ディスクが開発されつつある。

このような記録再生方式に利用される光ディスクにおい
ては、その基板材料として、光線透過率が高いこと（透
明性に優れていること）、複屈折が小さいこと、吸湿に
よる寸法変化や反りが小さいこと、熱変形温度が高いこ
と（耐熱性にすぐれていること）、成形性が容易で優れ
ていること、割れないことなどの性能が要求される。

このような要求に対して、従来公知のガラスでは、その
すぐれた光学的性質と良好な耐熱性、低吸湿性にもかか
わらず、加工成形性が悪くて量産しにくく、また割れや
すいといった致命的な欠点がある。また、このような欠
点がなく、しかも光学的性質などの面で比較的良好な結
果を与えるメタクリル樹脂にあっては、その吸湿性がか
なり高くて吸湿による反りや寸法変化が大きく、しかも
熱変形温度が低く機械的強度も不充分であるなどの欠点
があり、これら欠点を回避するための改良手段は今日ま
で種々なされているものの、これによって充分に満足で
きる成果が得られているものとは必ずしもいえない。

一方、上記のガラスやメタクリル樹脂とは異なる基板材
料としてポリカーボネート樹脂が知られている。この材
料は、比較的光線透過率が高くてかつ低吸湿性であり、
しかも機械的強度や熱変形温度が高く、そのうえ成形性
が良好で割れにくいといった光デイスク用の基板材料と
して非常にすぐれた特性を有しており、前記ガラスやメ
タクリル樹脂に代わるものとして注目されている。

もちろんのことメタクリル樹脂に比し複屈折が犬きいと
いう光デイスク用の基板に応用するにあたって重大な欠
点を有している。この複屈折は基板成形時の流動過程に
おいて生じた分子配向、残留応力などが原因で発生する
ものである。

そこで、上記複屈折をできるだけ小さくするために、ポ
リカーボネート樹脂から基板を成形するに際して、特殊
な条件で特殊な超精密射出成形機で成形加工するという
試みがなされているが、この場合成形コストが高くなっ
て経済性に問題を生じやすく、しかもこのような手段に
よって複屈折の問題が充分に解消されるものとはいえな
かった。

このため、従来では、ポリカーボネート樹脂製の基板は
再生専用型のコンパクトディスクに採用されている程度
で、記録再生を目的とした高性能の光ディスクにまで応
用するに至っていないのが実情である。

したがって、この発明は、前記すぐれた特性を有するポ
リカーボネート樹脂の複屈折を小さくし、種々の光デイ
スク用基板として応用可能な低複屈折率の基板を通常の
成形機を用いて容易にかつ安価に加工成形できる、また
上記光ディスクに限らず光学的歪みの小さいことが要望
される各種分野のプラスチック成形材料としても好適に
応用しうるポリカーボネート樹脂組成物を提供すること
を目的としている。

［問題点を解決するための手段１ この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、ポリカーボネート樹脂に対して特定の芳香族
ビニル系共重合樹脂を特定量ブレンドすることにより、
ポリカーボネート樹脂本来の高い光線透過率や熱変形温
度などの特性を損なうことなく、複屈折を小さくできる
ものであることを知り、この発明を完成するに至った。

すなわち、この発明は、Ａ）芳香族ポリカーボネート樹
脂５０〜９７重量％と、Ｂ）芳香族ビニル単量体５８〜
８８重量％とアクリロニトリルおよび／またはメタクリ
コニトリル４０〜１２重量％とこれらと共重合可能なビ
ニル単量体３０〜０重量％とを共重合させてなる芳香族
ビニル系共重合樹脂５０〜３重量％とからなる樹脂分を
必須成分として含むことを特徴とするポリカーボネート
樹脂組成物に係るものである。

［発明の構成・作用ｊ この発明においては、上述のとおり、Ａ成分としての芳
香族ポリカーボネート樹脂に対してＢ成分としての特定
の芳香族ビニル系共重合樹脂を特定量ブレンドすること
により、上記Ａ成分の複屈折を小さくできるという効果
が得られるものであるが、この理由についてはっぎのよ
うに考えられる。

まず、複屈折率は光弾性係数と残留応力との積で表わさ
れる。光弾性係数は応力に対してどれほど複屈折が起こ
りやすいかの指標となるものである。これは材料固有の
値であり、応力をがけた場合に、応力の方向と同方向の
屈折率が応力の方向に垂直な方向の屈折率より大きくな
るような光弾性係数が正の樹脂と、逆に応力方向に垂直
な方向の屈折率が大きくなるような光弾性係数が負の樹
脂とがある。

この発明において使用する前記Ａ成分は光弾性係数が負
の樹脂に属し、一方前記Ｂ成分は光弾性係数が正の樹脂
に属する。このため、両成分をブレンドすることにより
得られた樹脂組成物の複屈折率は小さくなるのである。

そして、その際に、Ａ、Ｂ成分の配合割合が既述のとお
り特定範囲に設定されていることにより、またＢ成分と
しての共重合樹脂の単量体組成が特定されていることに
より、Ａ、Ｂ成分の相溶性に起因した光線透過率の低下
や熱変形温度の低下などが抑えられ、Ａ成分本来の前記
特性が良好に維持されるものである。

この発明において使用するＡ成分としての芳香族ポリカ
ーボネート樹脂は、従来公知公用の方法、たとえば特開
昭５２−９６６９７号公報、特開昭５２−９８０９０号
公報などに開示されているホスゲン法や、特開昭５２−
１０７０９９号公報、特開昭５２−１０９５９１号公報
などに開示されているエステル交換法などによって容易
に製造することができ、市販品としても簡単に入手可能
である。

この芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量については特
に限定されないが、ディスク基板などの成形材料として
所望の特性を得るために、粘度平均分子量がｉｏ、ｏｏ
ｏ〜３０，０００、特に１１．０００〜２５，０００の
範囲にあるのが好ましい。なお、芳香族系のポリカーボ
ネート樹脂に限定しているのは高い熱変形温度を得るた
めである。

このような芳香族ポリカーボネート樹脂を前記方法で製
造するにあたり、製造原料として芳香族ポリオール類が
用いられるが、その具体例を挙げれば、４・４′−ジヒ
ドロキシジフェニル−２・２−プロパン（以下、ビスフ
ェノールＡといつ）、ビス−（４−ヒドロキシフェニル
）メタン、１弓−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）エ
タン、１・１−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）
メタン、２・２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）ペ
ンタン、４・４−ジヒドロキシトリフェニルメタン、４
・４−ジヒドロキシテトラフェニルメタンなどがある。

この発明において使用するＢ成分としての芳香族ビニル
系共重合樹脂は、芳香族ビニル単量体５８〜８８重量％
、好ましくは６５〜８５重量％と、アクリロニトリルお
よび／またはメタクリロートリル４０〜１２重量％、好
ましくは３０〜１５重量％と・これらと共重合可能なビ
ニル単量体３０〜Ｏ重量％、好ましくは２０〜０重量％
とを、共重合させることにより得られるものであり、そ
の重量平均分子量としては４０，０００〜５００，００
０程度であるのが好ましい。

上記単量体組成のうち、アクリロニトリルおよび／また
はメタクリロニトリルの量が１２重量％未満となると前
記Ａ成分との相溶性が悪くなって光線透過率が低下し、
また４０重量％を超える量となるとＡ成分の複屈折を小
さくするという所期の目的を達成しにくくなる。また、
共重合可能なビニル単量体は任意成分であるが、この量
が３０重量％を超えてしまうとやはりＡ成分の複屈折を
小さくすることが難しくなる。

単量体混合物の主要成分をなす芳香族ビニル単量体とし
ては、スチレン、パラメチルスチレン、α−メチルスチ
レン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロモスチ
レン、ジプロモスチレンまたはそれらの混合物が挙げら
れる。また、これら芳香族ビニル単量体やアクリロニｌ
−ＩＪルおよび／またはメタクリロニトリルと共重合可
能なビニル単量体としては、メチルアクリレート、メチ
ルメタクリレート、無水マレイン酸、α−メチル無水マ
レイン酸、Ｎ−フェニルマレイミド、シクロへキシルマ
レイミド、メチルマレイミド、ラウリルマレイミドなど
が挙げられる。

このような単量体混合物を共重合させる方法は任意であ
り、たとえば特開昭６０−３１５５２号公報や特開昭６
０−７９０１９号公報などに開示されるような通常の塊
状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法などの
公知の重合法を採用することができる。なお、前記共重
合可能なビニル単量体としてＮ−フェニルマレイミドな
どを用いてなる共重合樹脂にあっては、上記マレイミド
の代わりに無水マレイン酸を用いて上述の共重合を行っ
たのちイミド化反応を行わせることによっても得ること
が可能である。この発明のＢ成分としての共重合樹脂に
はこのような方法にて合成されるものも包含される。す
なわち、Ｂ成分の合成方法は特に限定されない。

この発明のポリカーボネート樹脂組成物は、上記のＡ成
分とＢ成分とを樹脂分とし、これらを均一に混合してな
るものである。この混合方法としては、Ａ、Ｂ成分を適
宜の有機溶媒に溶解して混合したのち脱溶媒する方法、
この方法で得られる混合物をさらに加熱溶融して混合す
る方法、押出機や混練機などを用いてＡ、Ｂ成分を加熱
溶融して混合する方法などがある。

Ａ成分とＢ成分との混合割合は、同成分の合計量中Ａ成
分が５０〜９７重量％、特に好適には６０〜９５重量％
、Ｂ成分が５０〜３重景％重量に好適には４０〜５重量
％の範囲となるようにすべきである。Ａ成分が５０重量
％未満となると、Ａ成分本来の特性が損なわれ、特に耐
熱性の低下によって熱変形温度が低くなるなどの問題が
生じやすい。また、Ａ成分が９７重量％を超えてしまう
と、つまりＢ成分が３重量％未満となるとこのＢ成分を
用いたことによる複屈折の低下効果が充分に得られなく
なる。

この発明の上記のポリカーボネート樹脂組成物には、上
記樹脂分のほか、必要に応じて染料、紫外線吸収剤、滑
剤、離型剤、亜リン酸エステルなどの安定剤を含ませる
ようにしてもよい。

このようにして得られるこの発明のポリカーボネート樹
脂組成物は、これを通常の射出成形機などの成形機によ
ってシート状に成形することにより、各種光デイスク用
基板として好適な光線透過率および熱変形温度が高くて
かつ複屈折の小さい、また低吸湿性で機械的強度の大き
いシート状物とすることができる。もちろん、成形物の
複屈折をより小さくするために超精密射出成形機などの
特殊な成形機を用いて成形することもできる。また、各
種分野のプラスチック成形材料として各用途に応じた適
宜の成形機を用いることによって、上記同様のすぐれた
特性を有する種々の成形品を得ることもできる。

〔発明の効果１ 以上のように、この発明においては、芳香族ポリカーボ
ネート樹脂に特定の芳香族ビニル系共重合樹脂を特定量
ブレンドしたことにより、上記ポリカーボネート樹脂の
複屈折を小さくできるから、コスト高となる心配が特に
ない通常の成形機を用いることによって光デイスク用基
板として好適な低複屈折率のシート基板を成形容易に得
ることが可能となる。また、上記光デイスク用に限らず
光学的歪みの小さいことが要望される各種分野のプラス
チック成形材料としても上記同様に有利に応用すること
ができる。

［実施例１ 以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。なお、以下において、部とあるは重量部を意味す
るものとする。なおまた、以下の実施例および比較例で
用いたＡ成分としての芳香族ポリカーボネート樹脂（Ａ
−１、Ａ−２）およびＢ成分としての芳香族ビニル系共
重合樹脂（Ｂおりである。

（Ａ−１） 奇人化成■製の商品名パンライトＬ１２５０＜Ａ−２＞ 撹拌機付き四つ口反応器に、ジフェニルカーボネート１
８５部、ハイドロキノン４３部およびビスフェノールＡ
９２部、酢酸第一スズ０．０９５部を仕込み、系内を十
分窒素置換し、２８０　’Ｃで反応しながらフェノール
を留出し、ついで系内を徐々に減圧にしていき３０分で
系内の圧力を０．６朋Ｈｉ？にし、さらに２．５時間反
応した。

このようにして得られた芳香族ポリカーボネート樹脂を
Ａ−２とした。この樹脂の粘度平均分子量は１５，８０
０であった。

（Ｂ−１＞ アクリロニトリルとスチレンとの重量比７５／２５の共
重合樹脂（市販品）；２５°Ｃにおける１０重量％メチ
ルエチルケトン溶液の溶液粘度が８２センチポイズであ
る。

とＲ−９〜Ｒ−１’）’＞ 四つロフラスコ重合槽に、イオン交換水１００部、ポリ
ビニルアルコール０．０５部、アクリル酸−２−エチル
へキシルアクリレートコポリマー０゜０９部を仕込み、
よく撹拌して溶解した。これにつぎの第１表に示した重
量組成の単量体混合物１００部とアゾビスイソブチロニ
トリル０．１７部を溶解した溶液を仕込み、撹拌しなが
ら、窒素気流下で、温度７０℃で１５時間、さらに８５
℃で２時間懸濁重合を行った。

このようにして得られた重合物を濾過、脱水。

乾燥し、さらにベント付き押出機で脱揮しながらペレッ
ト化してＢ−２〜Ｂ−１２の１１種の芳香族ビニル系共
重合樹脂を得た。各樹脂の重最平均分子量は第１表に併
記されるとおりであった。

＜Ｂ−１３＞ 四つロフラスコ重合槽にスチレン１３部を仕込み、窒素
気流下でよく撹拌しながら１００″Ｃに昇温した。重合
槽内を同温度に保ちながら、スチレン１０部、アクリロ
ニトリル１．５＆無水マレイン酸０５部、ベンゾイルパ
ーオキシド０．００５部を溶解した溶液を６時間で滴下
し重合した。滴下終了後５分間撹拌を続けたのち、冷却
し固形分４０重量％の重合液を得、ついでこの重合液を
減圧下で脱揮した。

このようにして得られた芳香族ビニル系共重合樹脂をＢ
−１３とした。この樹脂を構成する単量体の重量組成お
よび樹脂の重量平均分子量は、後記の第２表に示される
とおりであった。

＜Ｂ−１４，Ｂ−１５＞ Ｂ−１３と同様の手法にて、下記の第２表に示される単
量体組成（重量比）および重量平均分子量のＢ−１４、
Ｂ−１５の２種の芳香族ビニル系共重合樹脂を得た。

第　　　２　　　表 実施例１〜１３ 芳香族ポリカーボネート樹脂としてＡ−１，２を、芳香
族ビニル系共重合樹脂としてＢ−１，３〜５．７，８．
１１〜１４を使用し、これらを第３表に示す組み合わせ
および重量比で混合することにより、この発明に係る１
３種のポリカーボネート樹脂組成物を得た。

なお、上記組成物の調製は、まず芳香族ポリカーボネー
ト樹脂に２−エチルへキシルジフェニルホスファイト１
２　Ｑｐｐｍを加えミキサーで混合し、これに芳香族ビ
ニル系共重合樹脂を加えて混線機で混練し、ストランド
カットしてペレット状とする方法を採用した。

比較例１．２ 芳香族ポリカーボネート樹脂としてＡ−２を、芳香族ビ
ニル系共重合樹脂としてＢ−２，６を使用し、これらを
第３表に示す組み合わせおよび重量比で混合するように
した以外は、実施例１〜１３と同様にして比較用の２種
のポリカーボネート樹脂組成物を得た。

比較例３ 芳香族ポリカーボネート樹脂としてＡ−１を用い、芳香
族ビニル系共重合樹脂を全く使用しなかった以外は、実
施例１〜１３に準じて比較用のポリカーボネート樹脂組
成物を邊た。

比較例４ 芳香族ポリカーボネート樹脂としてＡ−１を、芳香族ビ
ニル系共重合樹脂としてＢ−１を使用し、これらをこの
発明の範囲外となる第３表に示す重量比で混合するよう
にした以外は、実施例１〜１３に準じて比較用のポリカ
ーボネート樹脂組成物を得た。

比較例５〜７ 芳香族ポリカーボネート樹脂としてＡ−１，２を、芳香
族ビニル系共重合樹脂としてＢ−９，１０，１５を使用
し、これらを第３表に示す組み合わせおよび重量比で混
合するようにした以外は、実施例１〜１３と同様にして
比較用の３種のポリカーボネート樹脂組成物を得た。

以上の実施例１〜１３および比較例１〜７に係る各樹脂
組成物の性能を調べるために、各樹脂組成物を射出成形
機を用いて、厚さ３．０　ｍｍ　、幅１２５朋、長さ１
４σの短ざくおよび厚さ１．２　ｔｔｒｔ　、直径１２
ｃｒ＋＋の円板に成形した。短ざく状成形物を用いて熱
変形温度を、円板状成形物を用いて光線透過率および複
屈折を、それぞれっぎの方法で測定した。結果は、後記
の第３表に併記されるとおりであった。

〈光線透過率〉 ヘーズメーター［スガ試験機■製ＨＧ　Ｍ　−２Ｋ　］
を用い、プラスチックの光学的特性試験法Ｊ　、Ｉ　５
Ｋ−７１０５に従い測定した。

〈複　屈　折〉 偏光顕微鏡［日本光学工業■製ＸＴＰ−１１］を用い、
（光源：Ｈｅ−Ｎｅレーザー光線）セナルモンコンペン
セーター法にてリターデーションヲ測定した。

く熱変形温度〉 ＡＳＴＭ　　Ｄ６４８に従い、１８．６Ｋｇ／ｆｆｌの
荷重で測定した。

第３表の結果より明らかなように、この発明のポリカー
ボネート樹脂組成物は、光線透過率が良好で複屈折が小
さく、熱変形温度も好ましいものであることがわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂５０〜９７重量
   ％と、Ｂ）芳香族ビニル単量体５８〜８８重量％とアク
   リロニトリルおよび／またはメタクリロ ニトリル４０〜１２重量％とこれらと共重 合可能なビニル単量体３０〜０重量％とを 共重合させてなる芳香族ビニル系共重合樹 脂５０〜３重量％ とからなる樹脂分を必須成分として含むことを特徴とす
   るポリカーボネート樹脂組成物。