JP6130255B2 - Polyester carbonate copolymer - Google Patents
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Description
本発明は、高透明、高屈折率、低複屈折であってかつ、極めて高流動なポリエステルカーボネート共重体に関する。 The present invention relates to a polyester carbonate copolymer having high transparency, high refractive index, low birefringence, and extremely high flow.
近年、ビスフェノール類を原料とする樹脂(例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂など)は、耐熱性、透明性、耐衝撃性等及び、高屈折率を備えた材料として広く使用されている。9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレンなどのフルオレン誘導体からなる樹脂は、高透明で高屈折率な材料として有望であり、自動車用ヘッドランプレンズ、CD、CD−ROMピックアップレンズ、フレネルレンズ、レーザープリンター用fθレンズ、カメラレンズ、リアプロジェクションテレビ用投影レンズなどの光学材料などとして期待されている。 In recent years, resins using bisphenols as raw materials (for example, epoxy resins, polyester resins, polycarbonate resins, polyester carbonate resins, etc.) are widely used as materials with heat resistance, transparency, impact resistance, and high refractive index. Has been. A resin comprising a fluorene derivative such as 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene is promising as a highly transparent and high refractive index material, and is used as an automotive headlamp lens, CD, CD-ROM. It is expected as an optical material such as a pickup lens, a Fresnel lens, an fθ lens for a laser printer, a camera lens, and a projection lens for a rear projection television.
しかしながら、近年、製品の軽薄短小化により、さらに高い屈折率の樹脂の開発が求められている。一般に光学材料の屈折率が高いと、同一の屈折率を有するレンズエレメントを、より曲率の小さい面で実現できるため、この面で発生する収差量を小さくでき、レンズの枚数を減らしたり、レンズの偏心感度を低減したり、レンズ厚みを薄くして軽量化することが可能になる。
光学用樹脂を光学レンズとして用いる場合、屈折率以外にも、耐熱性、透明性、低複屈折性、耐湿熱性が求められる。そのため、樹脂の特性バランスによって使用箇所が限定されるという弱点がある。
However, in recent years, development of a resin having a higher refractive index has been demanded due to the lighter and thinner products. In general, when the refractive index of an optical material is high, a lens element having the same refractive index can be realized on a surface with a smaller curvature. Therefore, the amount of aberration generated on this surface can be reduced, the number of lenses can be reduced, Decentration sensitivity can be reduced, or the lens thickness can be reduced to reduce the weight.
When an optical resin is used as an optical lens, heat resistance, transparency, low birefringence, and heat and humidity resistance are required in addition to the refractive index. Therefore, there exists a weak point that a use location is limited by the characteristic balance of resin.
特に近年、画素数の向上による解像度のアップに伴い結像性能の高い、より複屈折の低いカメラレンズが求められている。一般に、複屈折を小さくする方法として、符号の異なる正負の複屈折を持つ組成同士で、互いの複屈折を打ち消し合う手法が挙げられる。そのため、これら異符号の複屈折を持つ材料の構成比率は非常に重要となる。また、鮮明な画像を映し出すためには、可視光領域の全ての波長において高い透過率を維持する必要がある。 In particular, in recent years, a camera lens having higher imaging performance and lower birefringence has been demanded as the resolution is increased by increasing the number of pixels. In general, as a method of reducing the birefringence, there is a method in which the compositions having positive and negative birefringences having different signs cancel each other's birefringence. For this reason, the composition ratio of materials having birefringence with different signs is very important. Moreover, in order to project a clear image, it is necessary to maintain high transmittance at all wavelengths in the visible light region.
また、近年、電子機器の小型化に伴った光学レンズの小型・薄肉化が加速している。例えば、携帯電話用カメラレンズは、φ5mm、厚み0.3mm程度と非常に小型、薄肉であり、今後もさらなる小型化、薄肉化が進む事が予想される。このような小型薄肉レンズを射出成形する場合、樹脂の流動性が不十分であると、目的とする形状のレンズが得られないことがある。 In recent years, the reduction in size and thickness of optical lenses has been accelerated with the downsizing of electronic devices. For example, camera lenses for mobile phones are extremely small and thin with a diameter of about 5 mm and a thickness of about 0.3 mm, and further miniaturization and thinning are expected to continue in the future. When injection molding such a small thin lens, if the resin has insufficient fluidity, a lens having a desired shape may not be obtained.
そこで、高透明性、高屈折率、かつ成形流動性に優れた樹脂の開発が行われてきた。例えば、フルオレン含有ジヒドロキシ化合物とビスフェノール化合物からなるポリエステルカーボネートが提案されている(特許文献1)。
また、フルオレン含有ジヒドロキシ化合物と芳香族ジカルボン酸からなるポリエステルカーボネートが提案されている(特許文献2)。
しかしながら、光学レンズに用いるには未だ改善の余地がある。
すなわち、高透明性、高屈折率、低複屈折、且つ高成形流動性の全ての特性をバランス良く満足する光学レンズ用ポリエステルカーボネートは、いまだに達成されていない。
Therefore, development of resins having high transparency, high refractive index, and excellent molding fluidity has been performed. For example, a polyester carbonate composed of a fluorene-containing dihydroxy compound and a bisphenol compound has been proposed (Patent Document 1).
Moreover, the polyester carbonate which consists of a fluorene containing dihydroxy compound and aromatic dicarboxylic acid is proposed (patent document 2).
However, there is still room for improvement for use in optical lenses.
That is, a polyester carbonate for an optical lens that satisfies all properties of high transparency, high refractive index, low birefringence, and high molding fluidity in a balanced manner has not yet been achieved.
本発明は上記課題を解決しようとするものであり、高透明、高屈折率、低複屈折性であって且つ高成形流動性の全ての特性をバランス良く満足する光学レンズ用ポリカーボネート共重合体を提供、及び、ポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズに関する。更に詳しくは、高透明性、耐湿熱性、熱安定性に優れるポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズに関する。 The present invention is intended to solve the above problems, and provides a polycarbonate copolymer for an optical lens that is highly transparent, has a high refractive index, low birefringence, and satisfies all the properties of high molding fluidity in a well-balanced manner. And an optical lens made of a polyester carbonate copolymer. More specifically, the present invention relates to an optical lens made of a polyester carbonate copolymer excellent in high transparency, heat and humidity resistance, and thermal stability.
本発明者らはこの目的を達成せんとして鋭意研究を重ねた。その結果、スピロビフルオレン構造を有する下記一般式(I)で表される成分とジカルボン酸を特定の組成比で共重合することにより、高屈折、低複屈折であって且つ高成形流動性の全ての特性をバランス良く満足する光学レンズ用ポリエステルカーボネート共重合体となることを見出し本発明に到達した。 The present inventors have intensively studied to achieve this object. As a result, by copolymerizing a component represented by the following general formula (I) having a spirobifluorene structure and a dicarboxylic acid at a specific composition ratio, it has high refraction, low birefringence and high molding fluidity. The present inventors have found that the polyester carbonate copolymer for optical lenses satisfying all properties in a well-balanced manner has been reached.
すなわち、本発明は、
1.全構成単位を100モル%として、下記式(I)で表される単位を95〜5モル%含有し、且つ、下記式(II)で表される単位を5〜95モル%含有し、比粘度0.18〜0.35であるポリエステルカーボネート共重合体。
That is, the present invention
1. The total of all structural units is 100 mol%, the unit represented by the following formula (I) containing 95 to 5 mol%, and the unit represented by the following formula (II) contains 5 to 95 mol%, the ratio A polyester carbonate copolymer having a viscosity of 0.18 to 0.35 .
2.式(I)に記載の構成単位が、スピロビフルオレン構造である前記1に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
3.屈折率が1.650〜1.675である前記1または2のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
4.配向複屈折が0〜1×10−2である前記1〜3のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
5.ガラス転移温度が、140〜170℃である前記1〜4のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
6.フェノール含有量が1〜500ppmである前記1〜5のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
7.前記1〜6のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学部材。
8.前記1〜6のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズ。
9.中心部の厚みが0.05〜3.0mmであって且つレンズ部の直径が1.0〜20.0mmの前記8に記載の光学レンズ。
2 . 2. The polyester carbonate copolymer according to 1 above, wherein the structural unit described in the formula (I) has a spirobifluorene structure.
3 . 3. The polyester carbonate copolymer as described in 1 or 2 above, which has a refractive index of 1.650 to 1.675.
4 . 4. The polyester carbonate copolymer according to any one of 1 to 3 , wherein the orientation birefringence is 0 to 1 × 10 −2 .
5 . The polyester carbonate copolymer according to any one of 1 to 4 above, wherein the glass transition temperature is 140 to 170 ° C.
6 . The polyester carbonate copolymer according to any one of 1 to 5 above, wherein the phenol content is 1 to 500 ppm.
7 . An optical member comprising the polyester carbonate copolymer according to any one of 1 to 6 above.
8 . An optical lens comprising the polyester carbonate copolymer according to any one of 1 to 6 above.
9 . 9. The optical lens according to 8 , wherein the thickness of the central portion is 0.05 to 3.0 mm and the diameter of the lens portion is 1.0 to 20.0 mm.
本発明の光学レンズ用ポリエステルカーボネート共重合体は、スピロビフルオレン構造を有するジオール成分および、ジカルボン酸成分を特定の組成比で共重合することにより、高屈折、低複屈折であって且つ高成形流動性の全ての特性をバランス有しているため、その奏する産業上の効果は、格別である。 The polyester carbonate copolymer for optical lenses of the present invention has a high refraction, low birefringence and high molding by copolymerizing a diol component having a spirobifluorene structure and a dicarboxylic acid component at a specific composition ratio. Since it has a balance of all the characteristics of fluidity, the industrial effect it produces is exceptional.
〈ポリエステルカーボネート共重合体〉
以下、本発明の光学レンズ用ポリエステルカーボネート共重合体を構成する各成分、それらの配合割合、調整方法等について、順次具体的に説明する。
<Polyester carbonate copolymer>
Hereafter, each component which comprises the polyester carbonate copolymer for optical lenses of this invention, those compounding ratios, an adjustment method, etc. are demonstrated one by one sequentially.
本発明のポリエステルカーボネート共重合体(以下、共重合体と略することがある)は、下記式(I)で表される単位を含有する。式(I)の単位の含有量は、98〜1モル%であり、好ましくは95〜5モル%である。98モル%より多いと、複屈折が生じ好ましくない。また、1モル%より小さい場合は、ガラス転移温度が高くなり取り扱いが困難になる。 The polyester carbonate copolymer of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as copolymer) contains a unit represented by the following formula (I). The content of the unit of the formula (I) is 98 to 1 mol%, preferably 95 to 5 mol%. When it is more than 98 mol%, birefringence occurs, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 1 mol%, the glass transition temperature becomes high and handling becomes difficult.
本発明の共重合体における一般式(I)で表される構造において、R1〜R2が水素原子である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式(I)で表される構造において、n,mが1〜3である事が好ましい。1以下であると流動性が乏しくなり、3以上では、屈折率の低下が著しくなる。
In the structure represented by the general formula (I) in the copolymer of the present invention, R 1 to R 2 are preferably hydrogen atoms.
In the structure represented by the general formula (I) in the copolymer of the present invention, n and m are preferably 1 to 3. When it is 1 or less, the fluidity is poor, and when it is 3 or more, the refractive index is remarkably lowered.
本発明の共重合体は、下記式(II)で表される単位を含有する。式(II)の単位の含有量は、好ましくは2〜99モル%であり、より好ましくは5〜95モル%である。2モル%より小さい場合、もしくは、99モル%より大きい場合は、複屈折が生じ好ましくない。 The copolymer of the present invention contains a unit represented by the following formula (II). The content of the unit of the formula (II) is preferably 2 to 99 mol%, more preferably 5 to 95 mol%. When it is less than 2 mol% or more than 99 mol%, birefringence occurs, which is not preferable.
本発明の共重合体における一般式(II)で表される構造において、R3〜R4が水素原子である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式(II)で表される構造において、p,qが1〜3である事が好ましい。1以下であると流動性が乏しくなり、3以上では、屈折率の低下が著しくなる。
本発明の共重合体における一般式(II)で表される構造において、Yは、2,6−ナフタレンジイル基もしくは、1,4−フェニレン基または、1,3−フェニレン基である事が好ましい。
In the structure represented by the general formula (II) in the copolymer of the present invention, R 3 to R 4 are preferably hydrogen atoms.
In the structure represented by the general formula (II) in the copolymer of the present invention, p and q are preferably 1 to 3. When it is 1 or less, the fluidity is poor, and when it is 3 or more, the refractive index is remarkably lowered.
In the structure represented by the general formula (II) in the copolymer of the present invention, Y is preferably a 2,6-naphthalenediyl group, a 1,4-phenylene group, or a 1,3-phenylene group. .
本発明の共重合体の比粘度は、0.12〜0.40、好ましくは0.15〜0.35、さらに好ましくは0.18〜0.35の範囲である。比粘度は、0.7gの共重合体を100mlの塩化メチレンに溶解し20℃で測定する。比粘度が0.12未満では成形体が脆くなり、0.40より高くなると溶融粘度および溶液粘度が高くなり、流動性が低下し、充填不足等の射出成形不良になる。また、湿式成形時の溶剤への溶解性、安定性が低下し、溶剤から析出するなど湿式成形が出来なくなる。 The specific viscosity of the copolymer of the present invention is in the range of 0.12 to 0.40, preferably 0.15 to 0.35, and more preferably 0.18 to 0.35. The specific viscosity is measured at 20 ° C. by dissolving 0.7 g of the copolymer in 100 ml of methylene chloride. When the specific viscosity is less than 0.12, the molded product becomes brittle, and when it is higher than 0.40, the melt viscosity and the solution viscosity are increased, the fluidity is lowered, and injection molding such as insufficient filling is caused. In addition, the solubility and stability in a solvent during wet molding are reduced, and precipitation from the solvent makes it impossible to perform wet molding.
本発明の共重合体の屈折率は、好ましくは1.650〜1.675、より好ましくは1.660〜1.675、さらに好ましくは1.665〜1.675の範囲である。屈折率は25℃、波長589nmにおいて測定する。屈折率1.650以上の場合、レンズの球面収差を低減でき、さらにレンズの焦点距離を短くする事が出来る為好ましい。 The refractive index of the copolymer of the present invention is preferably in the range of 1.650 to 1.675, more preferably 1.660 to 1.675, and still more preferably 1.665 to 1.675. The refractive index is measured at 25 ° C. and wavelength 589 nm. A refractive index of 1.650 or more is preferable because spherical aberration of the lens can be reduced and the focal length of the lens can be shortened.
本発明の共重合体のアッベ数(ν)は、好ましくは18〜23、より好ましくは18〜22、さらに好ましくは19〜21の範囲である。アッベ数は25℃、波長486nm、589nm、656nmの屈折率から下記式を用いて算出する。
ν=(nD−1)/(nF−nC)
nD:波長589nmでの屈折率
nF:波長656nmでの屈折率
nC:波長486nmでの屈折率
The Abbe number (ν) of the copolymer of the present invention is preferably in the range of 18 to 23, more preferably 18 to 22, and still more preferably 19 to 21. The Abbe number is calculated from the refractive index at 25 ° C., wavelengths 486 nm, 589 nm, and 656 nm using the following formula.
v = (nD-1) / (nF-nC)
nD: Refractive index at a wavelength of 589 nm
nF: Refractive index at a wavelength of 656 nm
nC: Refractive index at a wavelength of 486 nm
本発明の共重合体の配向複屈折(Δn)は、好ましくは0〜10×10−3、より好ましくは0〜6×10−3、さらに好ましくは0〜4×10−3の範囲である。配向複屈折(Δn)は、該共重合体より得られる厚さ100μmのキャストフィルムをその共重合体のガラス転移温度(Tg)+10℃で2倍延伸した時、波長589nmにおいて測定する。 The orientation birefringence (Δn) of the copolymer of the present invention is preferably in the range of 0 to 10 × 10 −3 , more preferably 0 to 6 × 10 −3 , and still more preferably 0 to 4 × 10 −3. . The orientation birefringence (Δn) is measured at a wavelength of 589 nm when a 100 μm-thick cast film obtained from the copolymer is stretched twice at a glass transition temperature (Tg) of the copolymer + 10 ° C.
本発明の共重合体の分光透過率は、好ましくは80%以上、より好ましくは81%以上、さらに好ましくは82%以上である。透過率は、厚さ0.1mmの成形板を波長395nmにおいて測定する。分光透過率が、80%以上出なければ、光学部材として好ましくない。 The spectral transmittance of the copolymer of the present invention is preferably 80% or more, more preferably 81% or more, and still more preferably 82% or more. The transmittance is measured at a wavelength of 395 nm on a molded plate having a thickness of 0.1 mm. Unless the spectral transmittance is 80% or more, it is not preferable as an optical member.
本発明の共重合体のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは140〜170℃、より好ましくは140〜165℃、さらに好ましくは140〜160℃である。ガラス転移温度(Tg)は昇温速度20℃/minにて測定する。Tgが140℃未満では、該共重合体を用いて形成した光学部品の使用する用途によっては耐熱性が十分でなく、一方Tgが170℃より高い場合では溶融粘度が高くなり、成形体を形成する上での取扱いが困難となる。 The glass transition temperature (Tg) of the copolymer of the present invention is preferably 140 to 170 ° C, more preferably 140 to 165 ° C, and still more preferably 140 to 160 ° C. The glass transition temperature (Tg) is measured at a heating rate of 20 ° C./min. If the Tg is less than 140 ° C., the heat resistance may not be sufficient depending on the use of the optical component formed using the copolymer. On the other hand, if the Tg is higher than 170 ° C., the melt viscosity becomes high, forming a molded body. Handling becomes difficult.
本発明の共重合体は、熱安定性の指標として、昇温速度20℃/minにて測定した5%重量減少温度が350℃以上であることが好ましく、380℃以上であることがより好ましい。5%重量減少温度が350℃より低い場合は、成形の際の熱分解が激しく、良好な成形体を得ることが困難となるため好ましくない。
本発明の共重合体の280℃、せん断速度1000/secにおける溶融粘度は、好ましくは30〜300Pa・s、より好ましくは30〜250Pa・s、さらに好ましくは50〜200Pa・sである。
The copolymer of the present invention preferably has a 5% weight loss temperature of 350 ° C. or higher, more preferably 380 ° C. or higher, as an index of thermal stability, measured at a temperature rising rate of 20 ° C./min. . When the 5% weight reduction temperature is lower than 350 ° C., the thermal decomposition during the molding is severe and it becomes difficult to obtain a good molded product, which is not preferable.
The melt viscosity of the copolymer of the present invention at 280 ° C. and a shear rate of 1000 / sec is preferably 30 to 300 Pa · s, more preferably 30 to 250 Pa · s, and still more preferably 50 to 200 Pa · s.
本発明の共重合体の残存フェノール含有量は、好ましくは1〜500ppm、より好ましくは1〜400ppm、さらに好ましくは1〜300ppmである。
フェノールの含有量は、高真空化つまり1.3kPa以下での反応時間により調整できる。1.3kPa以下の真空度での反応を行わない場合は、フェノールの含有量が多くなる。又、反応時間が長すぎると、樹脂の末端が分解し、フェノールの含有量が多くなる。
又、本発明の共重合体を得た後にフェノール含有量を調整しても良い。例えば、本発明の共重合体を有機溶媒に溶解させ、有機溶媒層を水で洗う方法や、一般に使用されている一軸または二軸の押出機、各種のニーダー等の混練装置を用い、133〜13.3Paの圧力、200〜320℃の温度で脱揮除去する方法を用いても良い。
The residual phenol content of the copolymer of the present invention is preferably 1 to 500 ppm, more preferably 1 to 400 ppm, and still more preferably 1 to 300 ppm.
The phenol content can be adjusted by increasing the vacuum, that is, the reaction time at 1.3 kPa or less. When the reaction is not performed at a vacuum degree of 1.3 kPa or less, the phenol content increases. Moreover, when reaction time is too long, the terminal of resin will decompose | disassemble and phenol content will increase.
Further, the phenol content may be adjusted after obtaining the copolymer of the present invention. For example, a method of dissolving the copolymer of the present invention in an organic solvent and washing the organic solvent layer with water, a commonly used uniaxial or biaxial extruder, various kneaders such as kneaders, 133- You may use the method of devolatilizing and removing at the pressure of 13.3 Pa, and the temperature of 200-320 degreeC.
本発明の共重合体における残存フェノールの含有量が、1〜500ppmの範囲であれば、耐熱性を損なうことなく、成形流動性を向上させる事ができる。しかし、500ppmより高くなると加熱溶融した際の熱安定性が乏しく、さらに樹脂射出成形時の金型汚染がひどくなり好ましく、耐湿熱性の低下を招き好ましくない。さらに、フェノールは、酸化されると着色する性質があり、共重合体中の色相が悪化する。また、1ppm未満では、成形流動性に劣り好ましくない。より好ましくは、300ppm以下、さらにより好ましくは、200ppm以下である。 If the residual phenol content in the copolymer of the present invention is in the range of 1 to 500 ppm, the molding fluidity can be improved without impairing the heat resistance. However, if it exceeds 500 ppm, the thermal stability when melted by heating is poor, and further, mold contamination during resin injection molding becomes severe, which is undesirable because it causes a decrease in wet heat resistance. Furthermore, phenol has a property of coloring when oxidized, and the hue in the copolymer deteriorates. If it is less than 1 ppm, the molding fluidity is inferior. More preferably, it is 300 ppm or less, and still more preferably, 200 ppm or less.
本発明の共重合体における耐湿熱性の指標となる85℃、85%RHの条件下で2000時間放置した後、比粘度保持率は、好ましくは、80%以上であり、より好ましくは、85%以上、さらに好ましくは、90%以上である。比粘度保持率が、80%以上であると、湿熱環境下で使用した際も色相悪化や成形品の強度定価がなく、共重合体の使用環境に制限が無く好ましい。80%以下であると、比粘度低下に伴った強度が低下し、割れや変形が生じ好ましく、色相が悪化し好ましくない。 After leaving for 2000 hours under the conditions of 85 ° C. and 85% RH, which is an index of wet heat resistance in the copolymer of the present invention, the specific viscosity retention is preferably 80% or more, more preferably 85%. As mentioned above, More preferably, it is 90% or more. When the specific viscosity retention is 80% or more, there is no deterioration in hue or strength price of the molded product even when used in a humid heat environment, and there are no restrictions on the use environment of the copolymer. If it is 80% or less, the strength accompanying a decrease in specific viscosity is decreased, cracking and deformation are preferably caused, and the hue is deteriorated.
本発明の共重合における耐熱性の指標となる加熱滞留試験後の比粘度保持率は、好ましくは、70%以上であり、より好ましくは、80%以上、さらに好ましくは、90%以上である。比粘度保持率が、70%以上であると共重合体の成形に制限が無く好ましく、成形温度が高い薄物成形品を成形する事が可能であり好ましい。また、成形品の色相も悪化する事無く好ましい。70%以下であると、比粘度低下に伴った成形品の強度が低下し、割れや変形が生じ好ましく、成形品の色相も悪化し好ましくない。また、射出成形する際の成形条件が制限され好ましくない。 The specific viscosity retention after the heat retention test, which is an index of heat resistance in the copolymerization of the present invention, is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 90% or more. A specific viscosity retention of 70% or more is preferred because there is no limitation on the molding of the copolymer, and a thin molded article having a high molding temperature can be molded. Further, the hue of the molded product is preferable without deteriorating. When it is 70% or less, the strength of the molded product is lowered with a decrease in specific viscosity, and cracking and deformation are preferably caused, and the hue of the molded product is also deteriorated. Moreover, the molding conditions at the time of injection molding are limited, which is not preferable.
〈ポリエステルカーボネート共重合体の製造方法〉
本発明の共重合体は、ジオール成分とカーボネート前駆体を反応させることにより製造することができる。
<Method for producing polyester carbonate copolymer>
The copolymer of the present invention can be produced by reacting a diol component and a carbonate precursor.
(ジオール成分)
本発明の共重合体におけるジオール成分の一つが下記式(III)で表されるジオールである。
(Diol component)
One of the diol components in the copolymer of the present invention is a diol represented by the following formula (III).
該ジオールの含有量は、好ましくは99〜50モル%、より好ましくは98〜60モル%、さらに好ましくは98〜70モル%である。
本発明の共重合体における一般式(III)で表されるジオールは、R5〜R6が水素原子である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式(III)で表されるジオールは、pおよびqが1〜3である事が好ましい。
Content of this diol becomes like this. Preferably it is 99-50 mol%, More preferably, it is 98-60 mol%, More preferably, it is 98-70 mol%.
In the diol represented by the general formula (III) in the copolymer of the present invention, R 5 to R 6 are preferably hydrogen atoms.
In the diol represented by the general formula (III) in the copolymer of the present invention, p and q are preferably 1 to 3.
該ポリエステルカーボネート共重合体の特性を損なわない程度に他のジオール成分を加えても良い。他のジオールとして、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、デカリン−2,6−ジメタノール、ノルボルナンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、シクロペンタン−1,3−ジメタノール、スピログリコール、1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−ソルビトール、1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−マンニトール、1,4:3,6−ジアンヒドロ−L−イジトール等の脂環式ジオール、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、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、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−3−t−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、α,ω−ビス[2−(p−ヒドロキシフェニル)エチル]ポリジメチルシロキサン、α,ω−ビス[3−(o−ヒドロキシフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)ドロキシフェニル]−1−フェニルエタン、ビスフェノールA等の芳香族ジオール等が挙げられる。 You may add another diol component to such an extent that the characteristic of this polyester carbonate copolymer is not impaired. Other diols include aliphatic diols such as ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanedimethanol, cyclohexane-1,4-dimethanol , Decalin-2,6-dimethanol, norbornane dimethanol, pentacyclopentadecanedimethanol, cyclopentane-1,3-dimethanol, spiroglycol, 1,4: 3,6-dianhydro-D-sorbitol, 1,4 : 3,6-dianhydro-D-mannitol, alicyclic diol such as 1,4: 3,6-dianhydro-L-iditol, bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ) Ethane, bis (4-hydroxyphenyl) ether, bis (4 Hydroxyphenyl) sulfoxide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) ketone, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-t-butylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) hexafluoropropane, bis (4-hydroxyphenyl) diphenylmethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 9 , 9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bi (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, α, ω-bis [2- (p-hydroxyphenyl) ethyl] polydimethylsiloxane, α, ω-bis [3- (o-hydroxyphenyl) propyl] poly Examples thereof include aromatic diols such as dimethylsiloxane, 4,4 ′-[1,3-phenylenebis (1-methylethylidene) droxyphenyl] -1-phenylethane, and bisphenol A.
本発明の共重合体におけるジカルボン酸誘導体の一つは、下記式(IV)で表される。
本発明の共重合は、下記式(IV)中のWは、2,6−ナフタレンジイル基もしくは、1,4−フェニレン基または、1,3−フェニレン基である事が好ましい。
該カルボン酸誘導体の含有量は、好ましくは50〜1モル%であり、より好ましくは40〜5モル%である。
該ポリエステルカーボネート共重合体の特性を損なわない程度に他のジカルボン酸成分を加えても良い。上記ジカルボン酸と併用する他のジカルボン酸としては例えばマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸、tert−ブチルイソフタル酸等の単環式芳香族ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸等の多環式芳香族ジカルボン酸、2,2’−ビフェニルジカルボン酸等のビフェニルジカルボン酸、1,4−シクロジカルボン酸、2,6−デカリンジカルボン酸等の脂還族ジカルボン酸が挙げられる。これらは単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの誘導体としては酸クロライドやエステル類が用いられる。
In the copolymerization of the present invention, W in the following formula (IV) is preferably 2,6-naphthalenediyl group, 1,4-phenylene group or 1,3-phenylene group.
The content of the carboxylic acid derivative is preferably 50 to 1 mol%, more preferably 40 to 5 mol%.
You may add another dicarboxylic acid component to such an extent that the characteristic of this polyester carbonate copolymer is not impaired. Examples of other dicarboxylic acids used in combination with the dicarboxylic acid include aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, and isophthalic acid. Monocyclic aromatic dicarboxylic acids such as tert-butylisophthalic acid, polycyclic aromatic dicarboxylic acids such as anthracene dicarboxylic acid and phenanthrene dicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acids such as 2,2′-biphenyldicarboxylic acid, 1,4 -Fatty aliphatic dicarboxylic acids such as cyclodicarboxylic acid and 2,6-decalin dicarboxylic acid. You may use these individually or in combination of 2 or more types. In addition, acid chlorides and esters are used as these derivatives.
(カーボネート前駆体)
カーボネート前駆体として、ホスゲンや、9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]フルオレンのビスクロロホーメートや、ジフェニルカーボネート、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−p−トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等の炭酸ジエステルが挙げられる。なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
(Carbonate precursor)
As carbonate precursors, phosgene, bischloroformate of 9,9-bis [4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] fluorene, diphenyl carbonate, di-p-tolyl carbonate, phenyl-p-tolyl carbonate, di- -Carbonic acid diesters such as -p-chlorophenyl carbonate and dinaphthyl carbonate. Of these, diphenyl carbonate is preferred.
(製造方法)
ジオールとホスゲンとの反応では、非水系で酸結合剤及び溶媒の存在下に反応を行う。酸結合剤としては例えばピリジン、ジメチルアミノピリジン、第三級アミン等が用いられる。溶媒としては例えば塩化メチレンやクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。分子量調節剤として例えばフェノールやp−tert−ブチルフェノール等の末端停止剤を用いることが望ましい。反応温度は通常0〜40℃、反応時間は数分〜5時間が好ましい。
(Production method)
In the reaction of diol and phosgene, the reaction is performed in a non-aqueous system in the presence of an acid binder and a solvent. Examples of the acid binder include pyridine, dimethylaminopyridine, tertiary amine and the like. As the solvent, for example, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chlorobenzene are used. It is desirable to use a terminal terminator such as phenol or p-tert-butylphenol as the molecular weight regulator. The reaction temperature is usually 0 to 40 ° C., and the reaction time is preferably several minutes to 5 hours.
エステル交換反応では、不活性ガス存在下にジオールとビスアリールカーボネートとジカルボン酸を混合し、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物又は重金属化合物もしくはその双方からなる混合触媒の存在下にて、減圧下通常120〜350℃、好ましくは150〜300℃で反応させる。減圧度は段階的に変化させ、最終的には133Pa以下にして生成したアルコール類を系外に留去させる。反応時間は通常1〜4時間程度である。
重合触媒としてはアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物、または、重金属化合物を主成分として用い、必要に応じて含窒素塩基性化合物を従成分として用いても良い。
In the transesterification reaction, a diol, a bisaryl carbonate, and a dicarboxylic acid are mixed in the presence of an inert gas, and the pressure is reduced in the presence of a mixed catalyst comprising an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, a heavy metal compound, or both. The reaction is usually performed at 120 to 350 ° C, preferably 150 to 300 ° C. The degree of vacuum is changed stepwise, and finally the alcohol produced at 133 Pa or less is distilled out of the system. The reaction time is usually about 1 to 4 hours.
As a polymerization catalyst, an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, or a heavy metal compound may be used as a main component, and a nitrogen-containing basic compound may be used as a subsidiary component as necessary.
アルカリ金属化合物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ビスフェノールAのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属化合物としては水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム等が挙げられる。 Examples of the alkali metal compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, lithium bicarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium acetate, potassium acetate, lithium acetate, sodium stearate. , Potassium stearate, lithium stearate, sodium salt of bisphenol A, potassium salt, lithium salt, sodium benzoate, potassium benzoate, lithium benzoate and the like. Alkaline earth metal compounds include calcium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide, strontium hydroxide, calcium bicarbonate, barium bicarbonate, magnesium bicarbonate, strontium bicarbonate, calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, strontium carbonate , Calcium acetate, barium acetate, magnesium acetate, strontium acetate, calcium stearate, barium stearate, magnesium stearate, strontium stearate and the like.
含窒素塩基性化合物としてはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリフェニルアミン、ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。 Examples of the nitrogen-containing basic compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, trimethylamine, triethylamine, dimethylbenzylamine, triphenylamine, dimethylaminopyridine and the like.
その他のエステル交換触媒としては亜鉛、スズ、ジルコニウム、鉛、チタン、ゲルマニウム、アンチモン、オスミウム、アルミニウムの塩が挙げられ、例えば、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛、2−エチルヘキサン酸亜鉛、塩化スズ(II)、塩化スズ(IV)、酢酸スズ(II)、酢酸スズ(IV)、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオキサイド、ジブチルスズジメトキシド、ジルコニウムアセチルアセトナート、オキシ酢酸ジルコニウム、ジルコニウムテトラブトキシド、酢酸鉛(II)、酢酸鉛(IV)チタンテトラブトキシド(IV)等が用いられる。 Other transesterification catalysts include zinc, tin, zirconium, lead, titanium, germanium, antimony, osmium, and aluminum salts, such as zinc acetate, zinc benzoate, zinc 2-ethylhexanoate, tin chloride (II ), Tin (IV) chloride, tin (II) acetate, tin (IV) acetate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin oxide, dibutyltin dimethoxide, zirconium acetylacetonate, zirconium oxyacetate, zirconium tetrabutoxide, lead (II) acetate, acetic acid Lead (IV) titanium tetrabutoxide (IV) or the like is used.
これらの触媒は単独で用いても、二種以上併用してもよく、これらの重合触媒の使用量はジオールとジカルボン酸の合計1モルに対して、10−9〜10−3モルの比率で用いられる。これらは単独で用いても、二種以上併用してもよい。また、エステル交換反応ではヒドロキシ末端基を減少するために重縮合反応の後期又は終了後に電子吸引性の置換基を持ったジアリールカーボネートを加えも良い。更に、色相改善のために酸化防止剤や熱安定剤等を加えてもよい。
これらの触媒は単独で用いても、二種以上併用してもよく、これらの重合触媒の使用量はジオール成分の合計1モルに対して、10−9〜10−3モルの比率で用いられる。また、色相改善のために酸化防止剤や熱安定剤等を加えてもよい。
These catalysts may be used alone or in combination of two or more. The amount of these polymerization catalysts used is a ratio of 10 −9 to 10 −3 mol with respect to 1 mol of the diol and the dicarboxylic acid in total. Used. These may be used alone or in combination of two or more. In the transesterification reaction, a diaryl carbonate having an electron-withdrawing substituent may be added at the later stage or after completion of the polycondensation reaction in order to reduce the hydroxy end group. Furthermore, an antioxidant or a heat stabilizer may be added to improve the hue.
These catalysts may be used alone or in combination of two or more, and the amount of these polymerization catalysts used is in a ratio of 10 −9 to 10 −3 mol with respect to 1 mol of the total diol component. . Moreover, you may add antioxidant, a heat stabilizer, etc. for a hue improvement.
本実施形態のポリエステルカーボネート樹脂は、重合反応終了後、熱安定性および加水分解安定性を保持するために、触媒を除去もしくは失活させてもよい。アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物については、一般的に、公知の酸性物質の添加による触媒の失活を行う方法が好適に実施される。これらの失活を行うとしては、具体的には、安息香酸ブチル等のエステル類、p−トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン酸類、p−トルエンスルホン酸ブチル、p−トルエンスルホン酸ヘキシル等の芳香族スルホン酸エステル類、亜リン酸、リン酸、ホスホン酸等のリン酸類、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸モノフェニル、亜リン酸ジフェニル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジn−プロピル、亜リン酸ジn−ブチル、亜リン酸ジn−ヘキシル、亜リン酸ジオクチル、亜リン酸モノオクチル等の亜リン酸エステル類、リン酸トリフェニル、リン酸ジフェニル、リン酸モノフェニル、リン酸ジブチル、リン酸ジオクチル、リン酸モノオクチル等のリン酸エステル類、ジフェニルホスホン酸、ジオクチルホスホン酸、ジブチルホスホン酸等のホスホン酸類、フェニルホスホン酸ジエチル等のホスホン酸エステル類、トリフェニルホスフィン、ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン等のホスフィン類、ホウ酸、フェニルホウ酸等のホウ酸類、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩等の芳香族スルホン酸塩類、ステアリン酸クロライド、塩化ベンゾイル、p−トルエンスルホン酸クロライド等の有機ハロゲン化物、ジメチル硫酸等のアルキル硫酸、塩化ベンジル等の有機ハロゲン化物等が好適に用いられる。これらの失活剤は、触媒量に対して0.01〜50倍モル、好ましくは0.3〜20倍モル使用される。触媒量に対して0.01倍モルより少ないと、失活効果が不充分となり好ましくない。また、触媒量に対して50倍モルより多いと、耐熱性が低下し、成形体が着色しやすくなるため好ましくない。
触媒失活後、樹脂中の低沸点化合物を133〜13.3Paの圧力、200〜320℃の温度で脱揮除去する工程を設けても良い。
In the polyester carbonate resin of the present embodiment, the catalyst may be removed or deactivated after the polymerization reaction in order to maintain thermal stability and hydrolysis stability. As for the alkali metal compound or the alkaline earth metal compound, generally, a method of deactivating the catalyst by adding a known acidic substance is preferably carried out. Specific examples of the deactivation include esters such as butyl benzoate, aromatic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, butyl p-toluenesulfonate, hexyl p-toluenesulfonate, and the like. Sulfonic acid esters, phosphoric acids such as phosphorous acid, phosphoric acid, phosphonic acid, triphenyl phosphite, monophenyl phosphite, diphenyl phosphite, diethyl phosphite, di-n-propyl phosphite, Phosphorous esters such as di-n-butyl phosphite, di-n-hexyl phosphite, dioctyl phosphite, monooctyl phosphite, triphenyl phosphate, diphenyl phosphate, monophenyl phosphate, phosphoric acid Phosphate esters such as dibutyl, dioctyl phosphate, monooctyl phosphate, diphenylphosphonic acid, dioctylphosphonic acid, dibutylphosphonic acid, etc. Phosphonic acid esters such as phonic acids, diethyl phenylphosphonate, phosphines such as triphenylphosphine and bis (diphenylphosphino) ethane, boric acids such as boric acid and phenylboric acid, tetrabutylphosphonium dodecylbenzenesulfonate, etc. Aromatic sulfonates, stearic acid chloride, benzoyl chloride, organic halides such as p-toluenesulfonic acid chloride, alkylsulfuric acid such as dimethylsulfuric acid, and organic halides such as benzyl chloride are preferably used. These deactivators are used in an amount of 0.01 to 50 times mol, preferably 0.3 to 20 times mol for the amount of catalyst. When the amount is less than 0.01 times the amount of the catalyst, the deactivation effect is insufficient, which is not preferable. Moreover, when it is more than 50 times mole with respect to the amount of catalyst, since heat resistance falls and it becomes easy to color a molded object, it is unpreferable.
After catalyst deactivation, a step of devolatilizing and removing low-boiling compounds in the resin at a pressure of 133 to 13.3 Pa and a temperature of 200 to 320 ° C may be provided.
〈光学レンズ〉
本発明の光学レンズは、本発明の共重合体を例えば、射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形、キャスティングして成形することができる。
本発明の光学レンズには、本発明の目的を損なわない範囲で各種特性を付与するために、各種添加剤を含有してもよい。添加剤として、離型剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、帯電防止剤、難燃剤、熱線遮蔽剤、蛍光染料(蛍光増白剤含む)、顔料、光拡散剤、強化充填剤、他の樹脂やエラストマー等を配合することができる。
離型剤中の前記エステルの量は、離型剤を100重量%とした時、90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましい。
<Optical lens>
The optical lens of the present invention can be molded by, for example, injection molding, compression molding, injection compression molding, or casting of the copolymer of the present invention.
The optical lens of the present invention may contain various additives in order to impart various characteristics within a range that does not impair the object of the present invention. Additives include mold release agents, heat stabilizers, UV absorbers, bluing agents, antistatic agents, flame retardants, heat ray shielding agents, fluorescent dyes (including fluorescent whitening agents), pigments, light diffusing agents, reinforcing fillers Other resins and elastomers can be blended.
The amount of the ester in the release agent is preferably 90% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more when the release agent is 100% by weight.
本発明の光学レンズ中の離型剤含有量は、共重合体100重量部に対して0.005〜2.0重量部の範囲が好ましく、0.01〜0.6重量部の範囲がより好ましく、0.02〜0.5重量部の範囲がさらに好ましい。
熱安定剤としては、リン系熱安定剤、硫黄系熱安定剤およびヒンダードフェノール系熱安定剤が挙げられる。
共重合体中のリン系熱安定剤の含有量は、共重合体100重量部に対して0.001〜0.2重量部が好ましい。
共重合体中の硫黄系熱安定剤の含有量は、共重合体100重量部に対して0.001〜0.2重量部が好ましい。
The release agent content in the optical lens of the present invention is preferably in the range of 0.005 to 2.0 parts by weight, more preferably in the range of 0.01 to 0.6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer. The range of 0.02 to 0.5 parts by weight is more preferable.
Examples of the heat stabilizer include a phosphorus heat stabilizer, a sulfur heat stabilizer, and a hindered phenol heat stabilizer.
The content of the phosphorus-based heat stabilizer in the copolymer is preferably 0.001 to 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the copolymer.
As for content of the sulfur type heat stabilizer in a copolymer, 0.001-0.2 weight part is preferable with respect to 100 weight part of copolymers.
熱安定剤については、リン系安定剤もしくは、ヒンダードフェノール系熱安定剤が好ましい。リン安定剤もしくは、ヒンダードフェノール系熱安定剤を共重合体100重量部に対して0.001〜0.3重量部添加することで、熱安定性に加え、耐湿熱性も向上する。リン系安定剤とヒンダードフェノール系熱安定剤は、併用することもできる。
紫外線吸収剤の含有量は、共重合体100重量部に対して、好ましくは0.01〜3.0重量部であり、より好ましくは0.02〜1.0重量部であり、さらに好ましくは0.05〜0.8重量部である。かかる配合量の範囲であれば、用途に応じ、共重合体成形体に十分な耐候性を付与することが可能である。
About a heat stabilizer, a phosphorus stabilizer or a hindered phenol heat stabilizer is preferable. By adding 0.001 to 0.3 parts by weight of a phosphorus stabilizer or a hindered phenol heat stabilizer to 100 parts by weight of the copolymer, heat and moisture resistance is improved. The phosphorus stabilizer and the hindered phenol heat stabilizer can be used in combination.
The content of the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 3.0 parts by weight, more preferably 0.02 to 1.0 parts by weight, even more preferably 100 parts by weight of the copolymer. 0.05 to 0.8 part by weight. If it is the range of this compounding quantity, it is possible to provide sufficient weather resistance to a copolymer molded object according to a use.
ブルーイング剤としては、バイエル社のマクロレックスバイオレットBおよびマクロレックスブルーRR並びにクラリアント社のポリシンスレンブル−RLS等が挙げられる。ブルーイング剤は、共重合体の黄色味を消すために有効である。特に耐候性を付与した共重合体の場合は、一定量の紫外線吸収剤が配合されているため紫外線吸収剤の作用や色によって成形体が黄色味を帯びやすい現実があり、特にシートやレンズに自然な透明感を付与するためにはブルーイング剤の配合は非常に有効である。
ブルーイング剤の配合量は、共重合体に対して好ましくは0.05〜1.5ppmであり、より好ましくは0.1〜1.2ppmである。
Examples of the bluing agent include Macrolex Violet B and Macrolex Blue RR manufactured by Bayer and polysynthremble-RLS manufactured by Clariant. The bluing agent is effective for eliminating the yellow color of the copolymer. In particular, in the case of a copolymer imparted with weather resistance, since a certain amount of UV absorber is blended, there is a reality that the molded body tends to be yellowish depending on the action and color of the UV absorber, especially in sheets and lenses. In order to give a natural transparency, blending of a bluing agent is very effective.
The blending amount of the bluing agent is preferably 0.05 to 1.5 ppm, more preferably 0.1 to 1.2 ppm based on the copolymer.
本発明におけるポリエステルカーボネート共重合体に、各種添加剤を添加するには、周知の方法を用いることができる。たとえば、溶液状態で各成分を混合し、溶剤を蒸発させるか、溶剤中に沈殿させる方法が挙げられる。工業的見地からみると溶融状態で各成分を混練する方法が好ましい。溶融混練には一般に使用されている一軸または二軸の押出機、各種のニーダー等の混練装置を用いることができる。特に二軸の押出機が好ましい。溶融混練に際しては、混練装置のシリンダー設定温度は200〜340℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは250〜320℃である。320℃より高いと、ポリエステルカーボネート共重合体が分解し、着色や、分解物による成形不良が増加し好ましくない。さらに200℃未満では、ポリエステルカーボネート共重合体の粘度が高く、各種添加剤を均一分散する事が出来ない。又、溶融混練に際して、真空状態で行ってもよい。真空状態で溶融混練する事で、ポリエステルカーボネート共重合体の残存フェノール等低分子量体が減り、成形不良が低減でき好ましい。真空度は、13.3kPa以下の圧力が好ましく、さらには、1.3kPa以下が好ましい。 In order to add various additives to the polyester carbonate copolymer in the present invention, a known method can be used. For example, a method of mixing each component in a solution state and evaporating the solvent or precipitating in the solvent can be mentioned. From an industrial point of view, a method of kneading each component in a molten state is preferable. For melt kneading, generally used kneading apparatuses such as a single or twin screw extruder and various kneaders can be used. A twin screw extruder is particularly preferred. In melt kneading, the cylinder set temperature of the kneading device is preferably in the range of 200 to 340 ° C, more preferably 250 to 320 ° C. When it is higher than 320 ° C., the polyester carbonate copolymer is decomposed, and coloring and molding defects due to decomposition products increase, which is not preferable. Furthermore, if it is less than 200 degreeC, the viscosity of a polyester carbonate copolymer is high, and various additives cannot be disperse | distributed uniformly. The melt kneading may be performed in a vacuum state. Melting and kneading in a vacuum state is preferable because low molecular weight substances such as residual phenol in the polyester carbonate copolymer are reduced and molding defects can be reduced. The degree of vacuum is preferably a pressure of 13.3 kPa or less, and more preferably 1.3 kPa or less.
混練に際しては、各成分は予めタンブラーもしくはヘンシェルミキサーのような装置で
各成分を均一に混合してもよいし、必要な場合には混合を省き、混練装置にそれぞれ別個
に定量供給する方法も用いることができる。
また、本発明の光学レンズは、光学歪みが小さいことを特徴とする。一般的なビスフェノールAタイプのポリエステルカーボネート樹脂からなる光学レンズは光学歪みが大きい。成形条件によりその値を低減することも不可能ではないが、その条件幅は非常に小さく成形が非常に困難となる。本発明のポリエステルカーボネート共重合体は、樹脂の配向により生じる光学歪みが極めて小さく、また成形歪みも小さいため、成形条件を厳密に設定しなくても良好な光学素子を得ることができる。
At the time of kneading, each component may be mixed uniformly in advance with a device such as a tumbler or a Henschel mixer, or if necessary, a method of omitting the mixing and separately supplying each of the components separately to the kneading device is also used. be able to.
In addition, the optical lens of the present invention is characterized by a small optical distortion. An optical lens made of a general bisphenol A type polyester carbonate resin has a large optical distortion. Although it is not impossible to reduce the value depending on molding conditions, the condition width is very small and molding becomes very difficult. The polyester carbonate copolymer of the present invention has a very small optical strain caused by the orientation of the resin and also has a small molding strain. Therefore, a good optical element can be obtained without setting molding conditions strictly.
本発明の光学レンズを射出成形で製造する場合、シリンダー温度260〜320℃、金型温度100〜140℃の条件にて成形することが好ましい。
本発明の光学レンズは、必要に応じて非球面レンズの形で用いることが好適に実施される。非球面レンズは、1枚のレンズで球面収差を実質的にゼロとすることが可能であるため、複数の球面レンズの組み合わせで球面収差を取り除く必要がなく、軽量化および生産コストの低減化が可能になる。従って、非球面レンズは、光学レンズの中でも特にカメラレンズとして有用である。
When the optical lens of the present invention is manufactured by injection molding, it is preferable to mold it under conditions of a cylinder temperature of 260 to 320 ° C and a mold temperature of 100 to 140 ° C.
The optical lens of the present invention is preferably used in the form of an aspheric lens as necessary. Since an aspheric lens can substantially eliminate spherical aberration with a single lens, there is no need to remove spherical aberration with a combination of a plurality of spherical lenses, thus reducing weight and reducing production costs. It becomes possible. Therefore, the aspherical lens is particularly useful as a camera lens among optical lenses.
また、本発明の共重合体は、流動性が高いため、薄肉小型で複雑な形状である光学レンズの材料として特に有用である。具体的なレンズサイズとして、中心部の厚みが0.05〜3.0mm、より好ましくは0.05〜2.0mm、さらに好ましくは0.1〜2.0mmである。また、直径が1.0mm〜20.0mm、より好ましくは1.0〜10.0mm、さらに好ましくは3.0〜10.0mmである。また、その形状として片面が凸、片面が凹であるメニスカスレンズであることが好ましい。 Further, since the copolymer of the present invention has high fluidity, it is particularly useful as a material for an optical lens having a thin, small and complicated shape. As a specific lens size, the thickness of the central portion is 0.05 to 3.0 mm, more preferably 0.05 to 2.0 mm, and still more preferably 0.1 to 2.0 mm. Moreover, a diameter is 1.0 mm-20.0 mm, More preferably, it is 1.0-10.0 mm, More preferably, it is 3.0-10.0 mm. In addition, it is preferably a meniscus lens having a convex surface on one side and a concave surface on the other side.
本発明の光学レンズの表面には、必要に応じ、反射防止層あるいはハードコート層といったコート層が設けられていても良い。反射防止層は、単層であっても多層であっても良く、有機物であっても無機物であっても構わないが、無機物であることが好ましい。具体的には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム等の酸化物あるいはフッ化物が例示される。
また、本発明の光学レンズは、金型成形、切削、研磨、レーザー加工、放電加工、エッジングなど任意の方法により成形されてもよい。さらには、金型成形がより好ましい。
On the surface of the optical lens of the present invention, a coating layer such as an antireflection layer or a hard coating layer may be provided as necessary. The antireflection layer may be a single layer or a multilayer, and may be organic or inorganic, but is preferably inorganic. Specific examples include oxides or fluorides such as silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, cerium oxide, magnesium oxide, and magnesium fluoride.
Moreover, the optical lens of the present invention may be molded by any method such as mold molding, cutting, polishing, laser processing, electric discharge machining, and edging. Furthermore, mold molding is more preferable.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。
評価用サンプルは以下の方法で調製した。
The following examples further illustrate the present invention.
An evaluation sample was prepared by the following method.
(a)キャストフィルム:
得られたポリエステルカーボネート共重合体5gを塩化メチレン50mlに溶解させ、ガラスシャーレ上にキャストする。室温にて十分に乾燥させた後、該ポリエステルカーボネート共重合体のTg−20℃の温度にて8時間乾燥して。キャストフィルムを作成した。
(A) Cast film:
5 g of the obtained polyester carbonate copolymer is dissolved in 50 ml of methylene chloride and cast on a glass petri dish. After sufficiently drying at room temperature, the polyester carbonate copolymer was dried at a temperature of Tg-20 ° C. for 8 hours. A cast film was created.
(b)レンズ:
得られたポリエステルカーボネート共重合体を120℃で8時間真空乾燥した後、成形温度Tg+110℃、金型温度Tg−10℃にて、住友重機械(株)製SE30DU射出成形機を用いて厚さ0.3mm、凸面曲率半径5mm、凹面曲率半径4mm、Φ5mmのレンズを射出成形した。
(B) Lens:
The obtained polyester carbonate copolymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 8 hours, and then the thickness was measured using a SE30DU injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. at a molding temperature Tg + 110 ° C. and a mold temperature Tg−10 ° C. A lens having 0.3 mm, a convex curvature radius of 5 mm, a concave curvature radius of 4 mm, and Φ5 mm was injection molded.
(c)成形片
上記(b)と同様に、幅2.5cm、長さ5cm、厚みがそれぞれ0.3、1、2、3mmの成形片を射出成形した。
(C) Molded Piece As in the case of (b) above, molded pieces having a width of 2.5 cm, a length of 5 cm, and thicknesses of 0.3, 1, 2, and 3 mm, respectively, were injection molded.
評価は下記の方法によった。
(1)比粘度:重合終了後に得られたポリエステルカーボネート共重合体ペレットを十分に乾燥し、該ペレット0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液から、その溶液の20℃における比粘度(ηsp)を測定した。
Evaluation was based on the following method.
(1) Specific viscosity: The polyester carbonate copolymer pellets obtained after the completion of polymerization were sufficiently dried, and from a solution in which 0.7 g of the pellets were dissolved in 100 ml of methylene chloride, the specific viscosity (η sp ) Was measured.
(2)共重合比:重合終了後に得られたポリエステルカーボネート共重合体ペレットを日本電子社製JNM−AL400のプロトンNMRを用いて測定した。3.2〜4.8ppmのスピロフルオレン誘導体のエチレンに起因するピークと8.2〜8.0ppmの芳香族カルボン酸に起因する積分比から求めた。 (2) Copolymerization ratio: The polyester carbonate copolymer pellet obtained after completion of the polymerization was measured using proton NMR of JNM-AL400 manufactured by JEOL Ltd. It calculated | required from the integral ratio resulting from the peak resulting from ethylene of a spirofluorene derivative of 3.2-4.8 ppm and 8.2-8.0 ppm.
(3)ガラス転移点(Tg):該ポリエステルカーボネート共重合体ペレットをデュポン社製910型DSCにより、昇温速度20℃/minで測定した。 (3) Glass transition point (Tg): The polyester carbonate copolymer pellets were measured by DuPont 910 type DSC at a heating rate of 20 ° C./min.
(4)分光透過率:射出成形により得られた厚さ2mmの円板を、日立(株)製分光光度計U−3310を用いて測定した。評価は以下のようにした。
395nmにおける透過率が80%以上:○
395nmにおける透過率が80%より低い:×
(4) Spectral transmittance: A 2 mm-thick disk obtained by injection molding was measured using a spectrophotometer U-3310 manufactured by Hitachi, Ltd. Evaluation was performed as follows.
The transmittance at 395 nm is 80% or more:
Transmittance at 395 nm is below 80%: x
(5)屈折率(nd):(b)の手法により射出成形し得られた厚さ0.3mmの成形片をATAGO製DR−M2のアッベ屈折計を用いて、25℃における屈折率(波長:589nm)を測定した。 (5) Refractive index (nd): A 0.3 mm-thick molded piece obtained by injection molding according to the method of (b) was used for refractive index (wavelength at 25 ° C.) using an ATAGO DR-M2 Abbe refractometer : 589 nm).
(6)光学歪み:(b)の手法により成形したレンズを二枚の偏光板の間に挟み直交ニコル法で後ろからの光漏れを目視することにより光学歪み評価した。評価は以下の基準で行った。
◎:殆ど光漏れがない。
○:僅かに光漏れが認められる。
×:光漏れが顕著である。
(6) Optical distortion: A lens molded by the method of (b) was sandwiched between two polarizing plates, and optical distortion was evaluated by visually observing light leakage from behind by the crossed Nicols method. Evaluation was performed according to the following criteria.
A: There is almost no light leakage.
○: Slight light leakage is observed.
X: Light leakage is remarkable.
(7)成形性:(b)の手法により成形したレンズの充填不良、各成形不良、レンズの脆さ、金型付着物の有無等を目視にて確認した。評価は、500枚成形した際に欠陥品となる確率が、1%未満(◎)、1〜5%(○)5〜20%(△)、20%以下(×)で分類した。 (7) Moldability: The lens molded by the method of (b) was checked for filling defects, molding defects, lens brittleness, presence of mold deposits, and the like. Evaluation was classified according to the probability of being defective when 500 sheets were formed, with less than 1% ()), 1 to 5% (◯) 5 to 20% (Δ), and 20% or less (x).
(8)耐湿熱性:1mm厚の成形片を85℃、85%RHの条件下で2000時間放置した後、該成形片0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液から、その溶液の20℃における比粘度(ηsp)を測定し、湿熱試験後の比粘度保持率(分子量保持率)を求めた。該比粘度保持率(分子量保持率)を耐湿熱性の指標とした。
Δηsp1=(ηsp1−1/ηsp0−1)×100
Δηsp1:比粘度保持率、ηsp0−1:試験前の比粘度、ηsp1−1:試験後の比粘度
(8) Moisture and heat resistance: After leaving a molded piece having a thickness of 1 mm under conditions of 85 ° C. and 85% RH for 2000 hours, from a solution of 0.7 g of the molded piece dissolved in 100 ml of methylene chloride, the solution at 20 ° C. The specific viscosity (ηsp) was measured, and the specific viscosity retention rate (molecular weight retention rate) after the wet heat test was determined. The specific viscosity retention rate (molecular weight retention rate) was used as an index of moisture and heat resistance.
Δηsp 1 = (ηsp 1-1 / ηsp 0-1 ) × 100
Δηsp 1 : specific viscosity retention, ηsp 0-1 : specific viscosity before test, ηsp 1-1 : specific viscosity after test
(9)熱安定性(加熱滞留試験):住友重機械(株)製SE30DU射出成形機にて、成形温度Tg+110℃で10分間、該共重合を加熱溶融させた後、金型温度Tg−10℃にて、幅2.5cm、長さ5cm、厚み2mmの成形品を成形した。該成形片0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液から、その溶液の20℃における比粘度(ηsp)を測定し、比粘度保持率(分子量保持率)を求めた。該比粘度保持率(分子量保持率)を耐熱性の指標とした。
Δηsp2=(ηsp1−2/ηsp0−2)×100
Δηsp2:比粘度保持率、ηsp0−2:試験前の比粘度、ηsp1−2:試験後の比粘度
(9) Thermal stability (heat retention test): After the copolymer was heated and melted at a molding temperature Tg + 110 ° C. for 10 minutes with a SE30DU injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., a mold temperature Tg-10 A molded product having a width of 2.5 cm, a length of 5 cm, and a thickness of 2 mm was formed at a temperature of 5 ° C. From a solution obtained by dissolving 0.7 g of the molded piece in 100 ml of methylene chloride, the specific viscosity (ηsp) of the solution at 20 ° C. was measured to determine the specific viscosity retention rate (molecular weight retention rate). The specific viscosity retention rate (molecular weight retention rate) was used as an index of heat resistance.
Δηsp 2 = (ηsp 1-2 / ηsp 0-2 ) × 100
Δηsp 2 : specific viscosity retention, ηsp 0-2 : specific viscosity before test, ηsp1 -2 : specific viscosity after test
(10)残存フェノールの含有量
重合後得られたポリエステルカーボネート共重合体中のジオール含有量を野村化学製Develosil ODS−7のカラムにて溶離液アセトニトリル/0.2%酢酸水とアセトニトリルとの混合液を用いて、カラム温度30℃、検出器277nmでグラジエントプログラムにてHPLC分析した。フェノールは標品を用い、検量線を作成し定量した。測定は、概ポリエステルカーボネート共重合体1.5gを塩化メチレン15mlに溶解させた後、アセトニトリル135mlを加え攪拌し、エバポレーターで濃縮した後、0.2μmフィルターでろ過し、この測定溶液10μlを注入して行った。
測定限界は、1ppmである。
(10) Residual phenol content The diol content in the polyester carbonate copolymer obtained after polymerization was mixed with eluent acetonitrile / 0.2% acetic acid water and acetonitrile in a column of Develosil ODS-7 manufactured by Nomura Chemical. Using the solution, HPLC analysis was performed with a gradient program at a column temperature of 30 ° C. and a detector of 277 nm. Phenol was quantified by preparing a calibration curve using a standard. For measurement, 1.5 g of polyester carbonate copolymer was dissolved in 15 ml of methylene chloride, 135 ml of acetonitrile was added and stirred, concentrated with an evaporator, filtered through a 0.2 μm filter, and 10 μl of this measurement solution was injected. I went.
The measurement limit is 1 ppm.
実施例1
2,2’−ビス((ヒドロキシエトキシ)9,9’−スピロビ(9H−フルオレン))(以下“BESF”と省略することがある)414.7重量部、ナフタレンジカルボン酸ジメチル(以下“NDCM”と省略することがある)12.2重量部、ジフェニルカーボネート(以下“DPC”と省略することがある)213.7重量部、及びチタンブトキシド5.10×10−2重量部を攪拌機および留出装置付きの反応釜に入れ、窒素雰囲気常圧下、180℃に加熱し、20分間撹拌した。その後、20分かけて減圧度を20〜30kPaに調整し、60℃/hrの速度で260℃まで昇温し、エステル交換反応を行った。その後、260℃に保持したまま、120分かけて0.13kPa以下まで減圧し、260℃、0.13kPa以下の条件下で1時間攪拌下重合反応を行った。
該ポリエステルカーボネートはBESFとNDCMとのモル比が95:5であった。
作成したポリマーを120℃で4時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト0.050%、ペンタエリスリトールテトラステアレートを0.10%加えて、ベント付きφ30mm単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、90%、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、85%、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表1に示す。
Example 1
414.7 parts by weight of 2,2′-bis ((hydroxyethoxy) 9,9′-spirobi (9H-fluorene)) (hereinafter sometimes abbreviated as “BESF”), dimethyl naphthalenedicarboxylate (hereinafter “NDCM”) 12.2 parts by weight of diphenyl carbonate (hereinafter may be abbreviated as “DPC”) 213.7 parts by weight, and 5.10 × 10 −2 parts by weight of titanium butoxide. It put into the reaction kettle with an apparatus, and heated at 180 degreeC under nitrogen atmosphere normal pressure, and stirred for 20 minutes. Thereafter, the degree of vacuum was adjusted to 20 to 30 kPa over 20 minutes, and the temperature was raised to 260 ° C. at a rate of 60 ° C./hr to conduct a transesterification reaction. Thereafter, while maintaining the temperature at 260 ° C., the pressure was reduced to 0.13 kPa or less over 120 minutes, and the polymerization reaction was performed with stirring for 1 hour under the conditions of 260 ° C. and 0.13 kPa or less.
The polyester carbonate had a molar ratio of BESF to NDCM of 95: 5.
The prepared polymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 4 hours, and then bis (2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite 0.050% and pentaerythritol tetrastearate based on the weight of the resulting resin composition. 0.10% was added and pelletized using a vented φ30 mm single screw extruder. The heat and humidity resistance was good, the specific viscosity retention after the wet heat test was 90%, the heat resistance was also good, the specific viscosity retention after the heat resistance test was 85%, and the residual phenol content was below the measurement limit. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例2
BESF327.4重量部、NDCM61.1重量部、DPC168.7重量部とする以外は、実施例1と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはBESFとNDCMのモル比が75:25であった。
作成したポリマーを120℃で4時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト0.050%、ペンタエリスリトールテトラステアレートを0.10%加えて、ベント付きφ30mm単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、90%、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、90%、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表1に示す。
Example 2
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 327.4 parts by weight of BESF, 61.1 parts by weight of NDCM, and 168.7 parts by weight of DPC were used.
The polyester carbonate had a molar ratio of BESF to NDCM of 75:25.
The prepared polymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 4 hours, and then bis (2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite 0.050% and pentaerythritol tetrastearate based on the weight of the resulting resin composition. 0.10% was added and pelletized using a vented φ30 mm single screw extruder. The heat and humidity resistance was good, the specific viscosity retention after the wet heat test was 90%, the heat resistance was also good, the specific viscosity retention after the heat resistance test was 90%, and the residual phenol content was below the measurement limit. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例3
BESF240.1重量部、NDCM109.9重量部、DPC123.7重量部とする以外は、実施例1と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはBESFとNDCMのモル比が45:55であった。
作成したポリマーを120℃で4時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト0.050%、ペンタエリスリトールテトラステアレートを0.10%加えて、ベント付きφ30mm単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、95%、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、85%、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表1に示す。
Example 3
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that BESF 240.1 parts, NDCM 109.9 parts, and DPC 123.7 parts were used.
The polyester carbonate had a BESF to NDCM molar ratio of 45:55.
The prepared polymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 4 hours, and then bis (2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite 0.050% and pentaerythritol tetrastearate based on the weight of the resulting resin composition. 0.10% was added and pelletized using a vented φ30 mm single screw extruder. The heat and humidity resistance was good, the specific viscosity retention after the wet heat test was 95%, the heat resistance was also good, the specific viscosity retention after the heat resistance test was 85%, and the residual phenol content was below the measurement limit. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例4
BESF414.7重量部、ジメチルテレフタル酸(以下“DMT”と省略することがある)9.8重量部、DPC213.7重量部とする以外は、実施例1と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはBESFとDMTとのモル比が95:5であった。
作成したポリマーを120℃で4時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト0.050%、ペンタエリスリトールテトラステアレートを0.10%加えて、ベント付きφ30mm単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、95%、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、90%、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表1に示す。
Example 4
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 414.7 parts by weight of BESF, 9.8 parts by weight of dimethyl terephthalic acid (hereinafter may be abbreviated as “DMT”), and 213.7 parts by weight of DPC.
The polyester carbonate had a molar ratio of BESF to DMT of 95: 5.
The prepared polymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 4 hours, and then bis (2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite 0.050% and pentaerythritol tetrastearate based on the weight of the resulting resin composition. 0.10% was added and pelletized using a vented φ30 mm single screw extruder. The heat and humidity resistance was good, the specific viscosity retention after the wet heat test was 95%, the heat resistance was good, the specific viscosity retention after the heat resistance test was 90%, and the residual phenol content was below the measurement limit. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例5
BESF327.4重量部、DMT48.5重量部、DPC168.7重量部とする以外は、実施例1と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはBESFとDMTとのモル比が95:5であった。
作成したポリマーを120℃で4時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト0.050%、ペンタエリスリトールテトラステアレートを0.10%加えて、ベント付きφ30mm単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、85%であった。また、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、90%、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表1に示す。
Example 5
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 except that 327.4 parts by weight of BESF, 48.5 parts by weight of DMT, and 168.7 parts by weight of DPC were used.
The polyester carbonate had a molar ratio of BESF to DMT of 95: 5.
The prepared polymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 4 hours, and then bis (2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite 0.050% and pentaerythritol tetrastearate based on the weight of the resulting resin composition. 0.10% was added and pelletized using a vented φ30 mm single screw extruder. The wet heat resistance was good, and the specific viscosity retention after the wet heat test was 85%. Further, the heat resistance was good, the specific viscosity retention after the heat resistance test was 90%, and the residual phenol content was below the measurement limit. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例6
BESF240.1重量部、DMT87.38重量部、DPC123.7重量部とする以外は、実施例1と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはBESFとDMTとのモル比が55:45であった。
作成したポリマーを120℃で4時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト0.050%、ペンタエリスリトールテトラステアレートを0.10%加えて、ベント付きφ30mm単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、80%であった。また、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、85%、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表1に示す。
Example 6
Polymerization was conducted in the same manner as in Example 1 except that 240.1 parts by weight of BESF, 87.38 parts by weight of DMT, and 123.7 parts by weight of DPC were used.
The polyester carbonate had a molar ratio of BESF to DMT of 55:45.
The prepared polymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 4 hours, and then bis (2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite 0.050% and pentaerythritol tetrastearate based on the weight of the resulting resin composition. 0.10% was added and pelletized using a vented φ30 mm single screw extruder. The wet heat resistance was good, and the specific viscosity retention after the wet heat test was 80%. Further, the heat resistance was good, the specific viscosity retention after the heat resistance test was 85%, and the residual phenol content was below the measurement limit. The evaluation results are shown in Table 1.
比較例1
20mLシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、BESF0.80重量部、炭酸ジフェニル0.39重量部および4−ジメチルアミノピリジン0.002重量部を入れ、180℃で30分間加熱攪拌した。さらに、段階的に反応容器内を減圧にするにつれて逐次反応温度を昇温していった(400hPa,200℃で20分間加熱攪拌の後、160hPa,220℃で20分間、40hPa,230℃で20分間、1hPa,250℃で30分間攪拌)。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 1
A 20 mL Schlenk type reaction tube was charged with 0.80 part by weight of BESF, 0.39 part by weight of diphenyl carbonate and 0.002 part by weight of 4-dimethylaminopyridine in an argon atmosphere, and the mixture was heated and stirred at 180 ° C. for 30 minutes. Furthermore, the reaction temperature was gradually raised as the pressure in the reaction vessel was reduced stepwise (400 hPa, 200 ° C. for 20 minutes, 20 minutes at 160 hPa, 220 ° C., 20 minutes at 40 hPa, 230 ° C.) Stir for 30 minutes at 1 hPa, 250 ° C. for 30 minutes). The evaluation results are shown in Table 1.
比較例2
20mLシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、BESF1.80重量部、9,9−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン(以下“BPEF”と省略することがある)0.201重量部、DPC0.981重量部および4−ジメチルアミノピリジン0.056重量部を入れ、比較例1と同様に重合した。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 2
BESF 1.80 parts by weight in a 20 mL Schlenk type reaction tube under argon atmosphere, 9,9-bis (4- (2-hydroxyethoxy) phenyl) fluorene (hereinafter sometimes abbreviated as “BPEF”) 0.201 parts by weight , DPC (0.981 parts by weight) and 4-dimethylaminopyridine (0.056 parts by weight) were added and polymerized in the same manner as in Comparative Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
比較例3
20mLシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、BESF1.50重量部、BPEF0.502重量部、DPC0.981重量部、および4−ジメチルアミノピリジン0.56重量部を入れ、比較例1と同様に重合した。
得られたポリカーボネート共重合体はBESFとBPEFとのモル比が75:25であった。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 3
A 20 mL Schlenk type reaction tube was charged with 1.50 parts by weight of BESF, 0.502 parts by weight of BPEF, 0.981 parts by weight of DPC, and 0.56 parts by weight of 4-dimethylaminopyridine in an argon atmosphere and polymerized in the same manner as in Comparative Example 1. .
The obtained polycarbonate copolymer had a molar ratio of BESF to BPEF of 75:25. The evaluation results are shown in Table 1.
比較例4
BPEF157.86重量部、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル(以下“NDCM”と省略することがある)9.77重量部、DPC71.98重量部、水酸化ナトリウム8×10−6重量部およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド3.65×10−3重量部を攪拌機および留出装置付きの反応釜に入れ、窒素雰囲気760Torrの下、180℃に加熱し、20分間撹拌した。その後、20分かけて減圧度を20kPaに調整し、60℃/hrの速度で250℃まで昇温しエステル交換反応を行った。その後、250℃に保持したまま、60分かけて1Torr以下まで減圧し、250℃、1Torr以下の条件下で1時間攪拌下重合反応を行った。
反応終了後、反応器内に窒素を吹き込み、加圧にした後、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウムを1.54×10−4重量部添加し触媒を失活させた。その後、生成したポリエステルカーボネート共重合体をペレタイズしながら抜き出した。該ポリエステルカーボネート共重合体はBPEFとNDCMとのモル比が90:10であった。
作成したポリマーを120℃で4時間、真空乾燥した後、ビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト0.050%、ペンタエリスリトールテトラステアレートを0.10%加えて、ベント付きφ30mm単軸押出機を用いてペレット化した。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 4
BPEF 157.86 parts by weight, dimethyl 2,6-naphthalenedicarboxylate (hereinafter sometimes abbreviated as “NDCM”) 9.77 parts by weight, DPC 71.98 parts by weight, sodium hydroxide 8 × 10 −6 parts by weight and tetra 3.65 × 10 −3 parts by weight of methylammonium hydroxide was placed in a reaction kettle equipped with a stirrer and a distillation apparatus, heated to 180 ° C. under a nitrogen atmosphere of 760 Torr, and stirred for 20 minutes. Thereafter, the degree of vacuum was adjusted to 20 kPa over 20 minutes, and the temperature was raised to 250 ° C. at a rate of 60 ° C./hr to conduct a transesterification reaction. Thereafter, while maintaining the temperature at 250 ° C., the pressure was reduced to 1 Torr or less over 60 minutes, and the polymerization reaction was carried out for 1 hour under stirring at 250 ° C. and 1 Torr or less.
After completion of the reaction, nitrogen was blown into the reactor to increase the pressure, and then 1.54 × 10 −4 parts by weight of tetrabutylphosphonium dodecylbenzenesulfonate was added to deactivate the catalyst. Thereafter, the produced polyester carbonate copolymer was extracted while pelletizing. The polyester carbonate copolymer had a molar ratio of BPEF to NDCM of 90:10.
The prepared polymer was vacuum-dried at 120 ° C. for 4 hours, and then added with 0.050% bis (2,4-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite and 0.10% pentaerythritol tetrastearate, and vented. Pelletized using a φ30 mm single screw extruder. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例1〜6で得られたポリエステルカーボネート共重体は屈折率が極めて高く、且つ成形流動性が良好であるため、射出成形により得られる光学レンズの光学歪みが小さい。さらに、充分な耐熱性を有し光学レンズとして優れる。 これに対して、比較例1、2、3で得られたポリマーは光漏れが大きく、光学レンズとしては、性能に劣る。また、比較例2、3は、比粘度が低く、レンズが脆く成形性に劣る。さらに、比較例4で得られたポリマーは屈折率が低く、使用に制限がある。 Since the polyester carbonate copolymer obtained in Examples 1 to 6 has an extremely high refractive index and good molding fluidity, the optical distortion of the optical lens obtained by injection molding is small. Furthermore, it has sufficient heat resistance and is excellent as an optical lens. On the other hand, the polymers obtained in Comparative Examples 1, 2, and 3 have a large light leakage and are inferior in performance as an optical lens. In Comparative Examples 2 and 3, the specific viscosity is low, the lens is brittle, and the moldability is poor. Furthermore, the polymer obtained in Comparative Example 4 has a low refractive index and is limited in use.
本発明のポリカーボネートは、高透明、高屈折率および低複屈折であって且つ高流動性であり、光学レンズはデジタルビデオカメラ等の各種カメラ、望遠鏡、双眼鏡、テレビプロジェクター、プリズム等、従来、高価な高屈折率ガラスレンズが用いられていた分野に用いることができ極めて有用である。 The polycarbonate of the present invention has high transparency, high refractive index, low birefringence and high fluidity, and optical lenses such as various cameras such as digital video cameras, telescopes, binoculars, TV projectors, prisms and the like are conventionally expensive. It can be used in fields where high refractive index glass lenses have been used, and is extremely useful.
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