JPH02115222A - 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、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
スクなどのディスク基板、光学レンズ、プリズム、光フ
ァイバー等に適した素材に関する。

〔従来の技術〕

従来、光学機器用素材としては透明性の点からアクリル
樹脂、ポリカーボネート樹脂等が用いられている。アク
リル樹脂は光学的均一性には優れているが吸湿による変
形があり、光ディスク等の精密成形品には使用できない
という問題がある。

また、ポリカーボネート樹脂は透明性、機械的強度、耐
熱性に優れてはいるものの、流動性が低いことから成形
品の光学的均一性がなくなり、複屈折が生じるという問
題がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、このような事情のもとで、光学機器用
素材として要求されている透明性、耐熱性、機械的強度
、耐水性を全て満足する光学的に均一な光学機器用素材
を提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、特定の構造を有するポリホルマール樹脂から
なる素材が光学機器用素材として前記目的に適した素材
であることを見い出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至った。

すなわち、本発明は、−形式 〔ここで、式（１）中の×はフェニル基又はシクロヘキ
シル基を示し、Ｙは単結合、 −Ｃ−（但し、Ｒ１及びＲ２は水素原子、炭素数１〜６
Ｒ２のアルキル基、フェニル基、ビフェニリルル基又は
フェノキシフェニル基を示す。）又は＼ｌ 示す。〕で表される繰り返し単位を有し、かつ極限粘度
〔η〕が０．２〜５．０　ａ／　ｇであるポリホルマー
ル樹脂からなることを特徴とする光学機器用素材を提供
するものである。

前記Ｒ１及びＲ２のアルキル基の具体例としては、例え
ば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピ
ル基、ｎ−ブチル基、１−メチルプロピル基、２−メチ
ルプロピル基、ｔｅｒｔ−７’チル基、ｎ−ペンチル基
、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−ヘキシル基ぐ
イソヘキシル基等を挙げることができる。

なお、Ｒ′とＲ２とは、互いに同一の基であってもよく
、異なった基であってもよい。

シクロペンチリデン基、１，１−シクロへキシリデン基
、１．１−シクロオクチリデン基等を挙げることができ
る。これらの中でも、特に１．１−シクロへキシリデン
基等が好ましい。

前記−形式（１）で表される繰り返し単位からなるポリ
ホルマール樹脂は、例えば、１種または２種以上の次の
一般式 で表される二価フェノール類〔但し、Ｘ及びＹは前記と
同じ意味を有する。〕とメチレンシバライドとを、溶媒
中で、アルカリ金属水酸化物の存在下に反応させること
によって得ることができる。

前記二価フェノール［［Ｍ）の具体例としては、例えば
、３．３′−ジフェニル−４，４′ジヒドロキシビフエ
ニル、３３′−ジシクロへキシル−４，４′−ジヒドロ
キシビフェニル、ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシ
フェニル）メタン、１．１−ビス（３−フェニル−４−
ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（３−フェ
ニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２゜２−ビ
ス（３−シクロへキシル−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）メタン、２，２ビス（３−フェニル−４−ヒ
ドロキシフェニル）オクタン、１−フェニル−１，１−
ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）エタン
、１フェニル−１，１−ビス（３−シクロヘキシル４−
ヒドロキシフェニル）エタン、１−フェニル−２，２−
ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）エタン
、１−ビフェニリル−１，１ビス（３−フェニル−４−
ヒドロキシフェニル）エタン、１−ビフェニリル−１，
１−ビス（３フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロ
パン、ｌ−ビフェ・ニリルー１−フェニル−１，１−ビ
ス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、
１−（４−フェノキシフェニル）−１，１−ビス（３−
フェニル−４−ヒドロキシフェニル）エタン、３．３′
−ジシクロへキシル−４，４′−ジヒドロキシテトラフ
ェニルメタン、３．３−ビス（３−フェニル−４−ヒド
ロキシフェニル）ペンタン、１−フェニル−１，１−ビ
ス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）メタン、
１゜１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル
）−１−フェニルブタン、１．１−ビス（３−フェニル
−４−ヒドロキシフェニル）シクロベンクン、１．１−
ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロ
ヘキサン、１．１−ビス（３−シクロへキシル−４−ヒ
ドロキシフェニル）シクロヘキサン等を挙げることがで
きる。

これらの中でも、特に２．２−ビス（３−フェニル−４
−ヒドロキシフェニル）フロパン、２゜２−ビス（３−
シクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、
１−フェニル−１，１−ビス（３−フェニル−４−ヒド
ロキシフェニル）エタン、１−（４−フェノキシフェニ
ル）−１，１＝ヒス（３−フェニル−４ヒドロキシフエ
ニル）エタン、３，３′−ジシクロへキシル−４，４′
−ジヒドロキシテトラフェニルメタン、ｌ−フェニル−
１，１−ビス（３−シクロへキシル−４−ヒドロキシフ
ェニル）エタン、１．１−ビス（３−フェニル−４−ヒ
ドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３
−シクロへキシル−４ヒドロキシフヱニル）シクロヘキ
サン等が好適に用いられる。

メチレンシバライドとしては、塩化メチレン、臭化メチ
レンが用いられるが、好ましくは塩化メチレンが用いら
れる。

マタ、アルカリ金属水酸化物としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等が用いられるが、好ましくは水酸
化ナトリウムが用いられる。

また、溶媒としては、例えばＮ−メチルピロリドン、Ｎ
、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスル
ホキシドが用いられる。

各反応物の使用量は、二価フェノール１に対して重量比
でメチレンシバライドが好ましくは１．０５〜５となる
ように、アルカリ金属水酸化物が好ましくは２．１〜３
．０、さらに好ましくは２．２〜２゜８となるように用
いられ、溶媒は二価フェノールの濃度が好ましくは０．
１〜３モル／！、さらに好ましくは０．５〜２モル／ｌ
となるように用いられる。

反応は通常２０〜１００°Ｃ１好ましくは５０〜８０°
Ｃの範囲の温度で行われる。反応時間は反応温度によっ
て左右されるが、通常１〜２０時間、好ましくは２〜５
時間である。

本発明の光学機器用素材として用いられる前記ポリホル
マール樹脂は、極限粘度〔η〕が０．２〜５．０ａ／ｇ
のものが用いられる。極限粘度〔η〕が０．２ａ／ｇ未
満では機械的強度が十分でなく、５．０ｄｌ／ｇを超え
ると流動性が低く、成形品の残留応力にもとづ（複屈折
が大きくなり、光学機器用素材に適さなくなる。

また、このポリホルマール樹脂は、任意の割合の２種以
上の前記繰り返し単位からなる共重合体であってもよい
。これらは、１種単独で用いてもよくあるいは、２種以
上を任意の割合で混合物等として併用することもできる
。

〔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。

実施例１ 反応器に、２．２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン１９０ｇ（０，５モル）、水酸化
ナトリウム４４ｇ（１，１モル）、塩化メチレン５１ｇ
（０，６モル）及び溶媒のＮ−メチルピロリドン５００
−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
２１を加えて希釈し、０．０１規定の塩酸及び水でそれ
ぞれ洗浄し、有機層を分離し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。得られたポリホルマ
ール樹脂の収量は１８３ｇであり、このものの塩化メチ
レンを溶媒とする０、５ｇ／ａ、０゜４ｇ／Ｌｉ１．０
．３ｇ／ｄｉ濃度の溶液の２０°Ｃにおける還元粘度〔
ηｓｐ／ｃ）より求めた極限粘度〔η〕は０゜４７ｄｌ
／ｇであった。また、ガラス転移温度は１２０°Ｃであ
った。さらに、プロトン核磁気共鳴スペクトルから、こ
のポリホルマール樹脂は次の繰り返し単位からなること
が判明した。

次に、このポリホルマール樹脂につき、光線透過率、ガ
ラス状態の光弾性係数、ゴム状態の光弾性係数、射出成
形品の複屈折及び屈折率を次の方法で測定した。

（１）光線透過率 日立製作所製自記分光光度計で波長６３３ｎｍの光線透
過率を測定した。

（２）ガラス状態の光弾性係数 樹脂を熱プレスし、厚み０．２〜０．３１１１１Ｉ＋の
フィルムを作製し、この試料に加えた応力と複屈折より
算出した。

（３）ゴム状態の光弾性係数 樹脂をキャピラリーレオメータ−より押し出し、それを
巻き取り機で巻き取り、溶融紡糸し、糸に加えられた応
力と複屈折より算出した。

（４）成形品の複屈折 住友重機製ミニマント成形機により厚み１．２　ｍｍの
平板を成形し、その成形品の中心の複屈折をエリプソメ
ーターにより測定した。

（５）屈折率 アツベの屈折率計により測定した。

以上の結果をまとめて第１表に示す。

実施例２ 二価フェノールとして、■−フェニルー１．１ビス（３
−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）エタン２２１ｇ
（０，５モル）を用いたほかは実施例１と同様の操作を
して、ポリホルマール樹脂２１５ｇを得た。このものの
極限粘度〔η〕は０．４９ａ／ｇであり、ガラス転移温
度は１４９°Ｃであった。また、プロトン核磁気共鳴ス
ペクトルから、このポリホルマール樹脂は次の繰り返し
単位からなることが判明した。このものの光学的性質は
第１表に示すとおりであった。

リホルマール樹脂２５２ｇを得た。このものの極限粘度
〔η〕は０．４２社／ｇであり、ガラス転移温度は１３
９°Ｃであった。また、プロトン核磁気共鳴スペクトル
から、このポリホルマール樹脂は次の繰り返し単位から
なることが判明した。このものの光学的性質は第１表に
示すとおりであった。

実施例３ 二価フェノールとして１−（４−フヱノキシフェニル）
−１，１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニ
ル）エタン２６７ｇ（０，５モル）を用いたほかは実施
例１と同様の操作をして、ポ実施例４ 二価フェノールとして、１，１−ビス（３−フェニル−
４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン２１１ｇ（０
，５モル）を用いたほかは実施例１と同様の操作をして
、ポリホルマール樹脂２０３ｇを得た。・このものの極
限粘度〔η〕は０．４７ｄＪｌ７ｇであり、ガラス転移
温度は１３９°Ｃであった。

また、プロトン核磁気共鳴スペクトルから、このポリホ
ルマール樹脂は次の繰り返し単位からなることが判明し
た。このものの光学的性質は第１表に示すとおりであっ
た。

ことが判明した。このものの光学的性質は第１表に示す
とおりであった。

実施例５ 二価フェノールとして、２．２−ビス（３−シクロヘキ
シル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン１９２ｇ（０
，５モル）を用いたほかは実施例１と同様の操作をして
、ポリホルマール樹脂１８４ｇを得た。このものの極限
粘度〔η〕は０．４４ｃ＋Ｊ！／ｇであり、ガラス転移
温度は１１２°Ｃであった。

また、プロトン核磁気共鳴スペクトルから、このポリホ
ルマール樹脂は次の繰り返し単位からなる実施例６ 二価フェノールとして、１．１−ビス（３−シクロへキ
シル−４−ヒドロキシフェニル）シフ、ロヘキサン２１
６ｇ（０，５モル）を用いたほかは実施例１と同様の操
作をして、ポリホルマール樹脂１９８ｇを得た。このも
のの極限粘度［η］は０゜４７ｄ／ｇであり、ガラス転
移温度は１２８°Ｃであった。また、プロトン核磁気共
鳴スペクトルから、このポリホルマール樹脂は次の繰り
返し単位からなることが判明した。このものの光学的性
質は第１表に示すとおりであった。

実施例７ 二価フェノールとして、１−フェニル−１，１−ヒス（
３−シクロヘキシル−４−ヒドロキシフェニル）エタン
２２７ｇ（０，５モル）を用いたほかは実施例１と同様
の操作をして、ポリホルマール樹脂１９６ｇを得た。こ
のものの極限粘度〔η〕は０．４２ａ／ｇであり、ガラ
ス転移温度は１４０℃であった。また、プロトン核磁気
共鳴スペクトルから、このポリホルマール樹脂は次の繰
り返し単位からなることが判明した。このものの光学的
性質は第１表に示すとおりであった。

実施例８ 二価フェノールとして、３．３’　−ジシクロへキシル
−４，４′−ジヒドロキシ−テトラフェニルメタン２５
９ｇ（０，５モル）を用いたほがは実施例１と同様の操
作をして、ポリホルマール樹脂２５１ｇを得た。このも
のの極限粘度〔η〕は０゜４１ｄＪｌ／ｇであり、ガラ
ス転移温度は１５３°Ｃであった。また、プロトン核磁
気共鳴スペクトルから、このポリホルマール樹脂は次の
繰り返し単位からなることが判明した。このものの光学
的性質は第１表に示すとおりであった。

比較例に 価フェノールとして、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）　１１４ｇ　（
０，５モル）を用いたほかは実施例１と同様の操作をし
て、ポリホルマール樹脂１１０ｇを得た。このものの極
限粘度〔η〕は０．５４ｃＵ／ｇであり、ガラス転移温
度は９０°Ｃであった。

このポリホルマール樹脂は次の繰り返し単位からなるも
のである。このものの光学的性質は第１表に示すとおり
であった。

〔発明の効果〕

本発明により得られた光学機器用素材は、透明性、耐熱
性、機械的強度、耐水性に優れると共に光学的均一性に
も優れており、その工業的価値は極めて大である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｉ） 〔ここで、式〔Ｉ〕中のＸはフェニル基又はシクロヘキ
   シル基を示し、Ｙは単結合、 ▲数式、化学式、表等があります▼（但し、Ｒ＾１及び
   Ｒ＾２は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、フェニ
   ル基、ビフ ェニリル基又はフェノキシフェニル基を示す。 ）又は ▲数式、化学式、表等があります▼（但し、ｎは４〜８
   の整数を示す。 ）を示す。〕で表される繰り返し単位を有し、かつ極限
   粘度〔η〕が０．２〜５．０ｄｌ／ｇであるポリホルマ
   ール樹脂からなることを特徴とする光学機器用素材。