CN116940559A - 环式二醇化合物、该化合物的制造方法和该化合物的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂等树脂的改性剂。另外,本发明提供作为树脂改性剂有用的环式二醇化合物、其制造方法。本发明涉及包含通式(1)所示的化合物的树脂改性剂等。[式中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,环A表示可被选自由氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环]。
Description
技术领域
本发明涉及环式二醇化合物、该化合物的制造方法和该化合物的用途。
背景技术
作为聚酯树脂和聚碳酸酯树脂的树脂原料,已知各种环状二醇化合物。作为可工业化获得的环式二醇化合物,有1,4-环己烷二甲醇、1,4-环己二醇、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷(氢化双酚A)等。此外,还根据要制造的树脂的用途报道了各种环式二醇化合物。
例如,关于光学用途(例如光学透镜)中使用的聚碳酸酯树脂,以减少着色、改善透明性等树脂的光学特性为目的,报道了使用含有具有芴环结构的特定的芳香族二醇化合物的二醇成分来进行制造的方法(专利文献1),另外,报道了以特定比例使用特定的含芴二羟基化合物和其它二羟基化合物来进行制造的方法(专利文献2)等。
但是,聚酯树脂和聚碳酸酯树脂等树脂的特性根据使用树脂的各个应用领域而涉及多方面,正在对能够满足这些领域所要求的树脂特性的环式二醇化合物进行探索。尤其是在将树脂用于光学用途的情况下,需要能够提高该树脂的光学特性的环式二醇化合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-214803号公报
专利文献2:日本特开2013-001867号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的课题在于,提供聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂等树脂的改性剂。另外,本发明的课题还在于,提供作为树脂改性剂有用的环式二醇化合物、其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究,结果发现,通过将式(1)所示的具有二缩醛结构的环式二醇化合物作为结构单元(重复单元)加入树脂中,可以对该树脂的物性进行改性而制造具有新物性的树脂。具体而言,发现该环式二醇化合物作为聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚酯多元醇树脂等树脂的原料(单体)或改性剂有用。基于这样的见解进一步进行了研究,从而完成了本发明。
即,本发明提供以下的包含环式二醇化合物的树脂改性剂、环式二醇化合物和该化合物的制造方法。
[项1]
一种树脂改性剂,其包含通式(1)所示的化合物(以下也称为“环式二醇化合物”)。
[式中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基。环A表示可被选自由氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。]
[项2]
根据[项1]所述的树脂改性剂,其中,树脂改性剂为选自由聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂和聚酯多元醇树脂组成的组中的1种以上树脂的改性剂。
[项3]
根据[项1]或[项2]所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,R1相同或不同,各自为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或苯基。
[项4]
根据[项3]所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,R1相同或不同,各自为甲基或乙基。
[项5]
根据[项1]~[项4]中任一项所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,环A为可被选自由碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。
[项6]
根据[项1]~[项5]中任一项所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,R1为甲基或乙基,环A为可被选自由甲基和乙基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。
[项7]
根据[项1]~[项6]中任一项所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,环A为苯环。
[项8]
根据[项1]或[项2]所述的树脂改性剂,其中,通式(1)所示的化合物为通式(1a)所示的化合物。
[式中,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。R1与前述相同。]
[项9]
根据[项1]或[项2]所述的树脂改性剂,其中,通式(1)所示的化合物为通式(1b)所示的化合物。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项10]
根据[项1]或[项2]所述的树脂改性剂,其中,通式(1)所示的化合物为通式(1c)所示的化合物。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项11]
一种树脂原料用单体,其包含通式(1)所示的化合物。
[项12]
通式(1a)所示的化合物。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项13]
通式(1c)所示的化合物。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项14]
根据[项12]或[项13]所述的化合物,其中,R1相同或不同,各自为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或苯基。
[项15]
根据[项14]所述的化合物,其中,R1相同或不同,各自为甲基或乙基。
[项16]
根据[项12]~[项15]中任一项所述的化合物,其中,R2相同或不同,各自为氢原子、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
[项17]
根据[项12]~[项16]中任一项所述的化合物,其中,R1相同或不同,各自为甲基或乙基,R2相同或不同,各自为氢原子、甲基或乙基。
[项18]
根据[项12]~[项17]中任一项所述的化合物,其中,R2均为氢原子。
[项19]
一种通式(1)所示的化合物的制造方法,其包括使通式(3)所示的化合物与通式(4)所示的化合物进行反应(缩醛化反应)的步骤。
[式中,R1和环A与前述相同。]
[项20]
一种通式(1a)所示的化合物的制造方法,其包括使通式(3a)所示的化合物与通式(4)所示的化合物进行反应(缩醛化反应)的步骤。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项21]
一种通式(1c)所示的化合物的制造方法,其包括通式(3c)所示的化合物与通式(4)所示的化合物进行反应(缩醛化反应)的步骤。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项22]
一种聚碳酸酯树脂,其含有通式(2)所示的结构单元(重复单元)。
[式中,R1和环A与前述相同。]
[项23]
根据[项22]所述的聚碳酸酯树脂,其含有通式(2a)所示的结构单元(重复单元)。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项24]
根据[项22]所述的聚碳酸酯树脂,其含有通式(2c)所示的结构单元(重复单元)。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项25]
根据[项22]所述的聚碳酸酯树脂,其含有通式(2b)所示的结构单元(重复单元)。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[项26]
通式(1)所示的化合物在制造选自由聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂和聚酯多元醇树脂组成的组中的1种以上树脂中的应用。
[项27]
将通式(1)所示的化合物作为选自由聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂和聚酯多元醇树脂组成的组中的1种以上树脂的(作为原料的)单体使用的方法。
[项28]
通式(1)所示的化合物作为单体用于对选自由聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂和聚酯多元醇树脂组成的组中的1种以上树脂进行改性的应用。
[项29]
使用含有通式(1)所示的化合物的单体对选自由聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂和聚酯多元醇树脂组成的组中的1种以上树脂进行改性的方法。
发明效果
通式(1)所示的化合物(环式二醇化合物)作为具有聚酯键、聚氨酯键、聚碳酸酯键等的树脂的改性剂或原料单体有用。通式(1a)所示的化合物和通式(1c)所示的化合物为新的化合物,作为前述树脂的改性剂或原料有用。
使用本发明的树脂改性剂得到的树脂(例如聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂等)具有折射率大的特征。由此,通过调节单体中的该树脂改性剂的含量,能够在宽范围内调整所得到的树脂的折射率。
另外,本发明的树脂改性剂通过与各种二羟基化合物以适当比例共聚而能够使所得到的树脂的双折射无限接近于零。因此,该树脂可以适合用于光学用途(光学透镜、光学膜、光学片等)。
附图说明
图1为实施例1中得到的间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(化合物1)的IR谱图。
图2为实施例1中得到的间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(化合物1)的1H-NMR谱图。
图3为实施例2中得到的间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛(化合物2)的IR谱图。
图4为实施例2中得到的间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛(化合物2)的1H-NMR谱图。
图5为实施例3中得到的对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(化合物3)的IR谱图。
图6为实施例3中得到的对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(化合物3)的1H-NMR谱图。
图7为实施例4中得到的对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛(化合物4)的IR谱图。
图8为实施例4中得到的对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛(化合物4)的1H-NMR谱图。
图9为实施例5中得到的邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(化合物5)的IR谱图。
图10为实施例5中得到的邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(化合物5)的1H-NMR谱图。
具体实施方式
1.树脂改性剂
本发明的树脂改性剂包含通式(1)所示的化合物。
[式中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基。环A表示可被选自由氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。]
通式(1)中,R1相同或不同,各自优选为碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基、苯基。作为R1所示的碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,没有特别限制,可列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。其中,优选为甲基、乙基、异丁基、叔丁基。进一步优选为甲基、乙基。特别优选为甲基。
通式(1)中,环A意味着2个缩醛基彼此键合于苯环上的邻位、间位或对位。具体而言,环A包含下述的结构。
[式中,环A与前述相同。]
通式(1)中,环A优选为可被选自由碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。
作为取代基的“碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基”没有特别限制,可列举例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等。其中,优选为甲氧基、乙氧基、异丙氧基、异丁氧基、叔丁氧基。
作为取代基的“碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基”没有特别限制,可列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。其中,优选为甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基。
作为环A,特别优选为不具有取代基的苯环、即具有下述结构的2价的亚苯基。
认为通式(1)所示的化合物基于2个缩醛基中的羟甲基和R1所键合的碳原子的构型而存在多个立体异构体。这些异构体可以各自单独,也可以为混合物。
作为应用本发明的树脂改性剂的树脂,只要是可含有来自通式(1)所示的环式二醇化合物的重复单元(结构单元)、即从通式(1)所示的环式二醇化合物除去羟基的氢原子而得到的2价重复单元的树脂,则没有特别限定,可列举例如分子内具有聚酯键、聚碳酸酯键、聚氨酯键等的树脂。具体而言,可列举聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚酯多元醇树脂等。优选为聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂,进一步优选为聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂。
对通式(1)所示的化合物中所包含的、基于环A上的2个缩醛基的取代位置而分类出的3种化合物、即以下的通式(1a)、通式(1b)和通式(1c)所示的化合物进行具体说明。
通式(1a)所示的化合物如下所示。
[式中,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。R1与前述相同。]
通式(1a)中,作为R1,优选为碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,可列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。其中,优选为甲基、乙基、异丁基、叔丁基。特别地,从位阻的观点出发,甲基和乙基有利于缩醛化反应的进行。
通式(1a)中,作为R2,优选为氢原子、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。作为R2,特别优选为氢原子。
作为R2所表示的“碳原子数1~4的直链状或支链状的烷氧基”,没有特别限制,可列举例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等。其中,优选为甲氧基、乙氧基、异丙氧基、异丁氧基、叔丁氧基。
作为R2所表示的“碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基”,没有特别限制,可列举例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。其中,优选为甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基。
认为通式(1a)所示的化合物存在如下所述的异构体A、异构体B或异构体C等异构体。这些异构体可以各自单独,也可以为混合物。
[式中,R1和R2与前述相同。]
通式(1a)所示的化合物为2种以上异构体的混合物时,可以使用实施例中记载的方法进行气相色谱(GC)分析并通过面积百分率法来求出异构体比率。各异构体通常通过GC分析而各自具有特有的峰。异构体的含有比例可以用各异构体的峰面积相对于环式二醇化合物的全部峰面积的百分率来表示。可以将该各异构体的百分率的比率作为异构体比率。也可以将本发明的环式二醇化合物使用N,O-双(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺等对羟基进行三甲基甲硅烷基化后进行GC分析。
认为通式(1a)所示的化合物存在如上所述的异构体(1a-A)、异构体(1a-B)或异构体(1a-C)等异构体。GC分析中检测到的异构体峰为2个或3个,认为这些为异构体(1a-A)、异构体(1a-B)或异构体(1a-C)。基于GC分析的异构体比率可以为异构体(1a-A):异构体(1a-B):异构体(1a-C)=10~1:10~1:1的范围。
作为通式(1a)所示的化合物的具体例,可列举例如间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-氯间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-氯间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-溴间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-溴间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-溴间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,6-二甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,4-二甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,5-二氯间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,6-二氯间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,6-二溴间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,5-二溴间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-叔丁基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,4,5,6-四氟间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-(溴甲基)间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-异丙基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,6-二异丙基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-溴-5-叔丁基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-苯基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-苯基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-苯基-6-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,5-二乙基-6-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-己基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-己基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-丁氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基-4-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲基-4-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基-5-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-甲基-6-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,6-二甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基-4-乙基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,6-二甲基-2-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,4-二甲氧基-6-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,4-二甲基-6-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-乙基-5-甲基-6-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-氯间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、5-氯间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、5-溴间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-溴间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-溴间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,6-二甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,4-二甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,5-二氯间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,6-二氯间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,6-二溴间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,5-二溴间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、5-叔丁基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,4,5,6-四氟间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、缩醛、4-异丙基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,6-二异丙基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-溴-5-叔丁基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-苯基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、5-苯基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-苯基-6-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,5-二乙基-6-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、5-己基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-己基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、5-丁氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、5-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基-4-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲基-4-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基-5-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲基-6-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,6-二甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基-4-乙基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,6-二甲基-2-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,4-二甲氧基-6-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,4-二甲基-6-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-乙基-5-甲基-6-甲氧基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛等。其中,优选的化合物可列举间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、5-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲基间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲基间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛等,特别优选的化合物可列举间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛等。
通式(1b)所示的化合物如下所示。
[式中,R1和R2与前述相同。]
作为通式(1b)中的优选的R1,与通式(1a)中的优选的R1相同。另外,作为通式(1b)中的优选的R2,与通式(1a)中的优选的R2相同。
认为通式(1b)所示的化合物存在如下所述的异构体(1b-A)、异构体(1b-B)或异构体(1b-C)等异构体。这些异构体可以各自单独,也可以为混合物。
[式中,R1和R2与前述相同。]
通式(1b)所示的化合物为2种以上异构体的混合物时,可以使用实施例中记载的方法进行气相色谱(GC)分析并通过面积百分率法来求出异构体比率。各异构体通常通过GC分析而各自具有特有的峰。异构体的含有比例可以用各异构体的峰面积相对于环式二醇化合物的全部峰面积的百分率来表示。可以将该各异构体的百分率的比率作为异构体比率。也可以将本发明的环式二醇化合物使用N,O-双(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺等对羟基进行三甲基甲硅烷基化后进行GC分析。
认为通式(1b)所示的化合物存在如上所述的异构体(1b-A)、异构体(1b-B)或异构体(1b-C)等异构体。GC分析中检测到的异构体峰为2个或3个,认为这些为异构体(1b-A)、异构体(1b-B)或异构体(1b-C)。基于GC分析的异构体比率可以为异构体(1b-A):异构体(1b-B):异构体(1b-C)=10~1:10~1:1的范围。
作为通式(1b)所示的化合物的具体例,可列举例如对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-氯对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-氯对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-溴对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-溴对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,3-二甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,5-二氯对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二氯对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二溴对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,5-二溴对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-叔丁基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,3,5,6-四氟对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-异丙基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二异丙基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-溴-5-叔丁基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-苯基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-苯基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-苯基-6-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,5-二乙基-6-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-己基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-己基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-丁氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基-3-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲基-3-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基-5-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲基-6-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲氧基-3-乙基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二甲基-2-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,3-二甲氧基-6-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2,3-二甲基-6-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-乙基-5-甲基-6-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-氯对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-氯对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-溴对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-溴对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,3-二甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,5-二氯对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二氯对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二溴对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,5-二溴对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-叔丁基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,3,5,6-四氟对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-异丙基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二异丙基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-溴-5-叔丁基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-苯基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-苯基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-苯基-6-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,5-二乙基-6-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-己基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-己基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-丁氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基-3-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲基-3-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲基-6-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基-3-乙基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2-甲氧基-5-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二甲基-2-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,3-二甲氧基-6-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、2,3-二甲基-6-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-乙基-5-甲基-6-甲氧基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛等。其中,优选的化合物可列举对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、2-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲基对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲基对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛等,特别优选的化合物可列举对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛等。
通式(1c)所示的化合物如下所示。
[式中,R1和R2与前述相同。]
作为通式(1c)中的优选的R1,与通式(1a)中的优选的R1相同。另外,作为通式(1c)中的优选的R2,通式(1a)中的优选的R2相同。
认为通式(1c)所示的化合物存在如下所述的异构体(1c-A)、异构体(1c-B)或异构体(1c-C)等异构体。这些异构体可以各自单独,也可以为混合物。
[式中,R1和R2与前述相同。]
通式(1c)所示的化合物为2种以上异构体的混合物时,可以使用实施例中记载的方法进行气相色谱(GC)分析并通过面积百分率法来求出异构体比率。各异构体通常通过GC分析而各自具有特有的峰。异构体的含有比例可以用各异构体的峰面积相对于环式二醇化合物的全部峰面积的百分率来表示。可以将该各异构体的百分率的比率作为异构体比率。也可以将本发明的环式二醇化合物使用N,O-双(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺等对羟基进行三甲基甲硅烷基化后进行GC分析。
认为通式(1c)所示的化合物存在如上所述的异构体(1c-A)、异构体(1c-B)、或异构体(1c-C)等异构体。GC分析中检测到的异构体峰为2个或3个,认为这些为异构体(1c-A)、异构体(1c-B)或异构体(1c-C)。基于GC分析的异构体比率可以为异构体(1c-A):异构体(1c-B):异构体(1c-C)=10~1:10~1:1的范围。
作为通式(1c)所示的化合物的具体例,可列举例如邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-氯邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-溴邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,4-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,5-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、4,5-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二氯邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二溴邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二乙基-4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-己基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-丁氧基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲氧基-6-甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲基-6-甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲氧基-6-乙基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二甲基-4-甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3,6-二甲氧基-4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-氯邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-溴邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,4-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,5-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4,5-二甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二氯邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二溴邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二乙基-4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-己基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-丁氧基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲氧基-6-甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲基-6-甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3-甲氧基-6-乙基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二甲基-4-甲氧基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、3,6-二甲氧基-4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛,其中,优选的化合物可列举邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛、3-甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、4-甲基邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛等,特别优选的化合物可列举邻苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛、邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛等。
2.树脂改性剂的制造方法
通式(1)所示的化合物的制造方法没有特别限定,例如,可以如下述的<反应式1>所示,经过使通式(3)所示的化合物与通式(4)所示的化合物进行反应(缩醛化反应)的步骤而制造。
<反应式1>
[式中,R1和环A与前述相同。]
具体而言,通式(1)所示的化合物可以通过使通式(3)所示的化合物与通式(4)所示的化合物在酸性催化剂存在下进行反应(缩醛化反应)来制造。
反应通常在溶剂(例如甲苯等)中实施。可以一边对溶剂进行加热回流并将生成的水与溶剂共沸除去,一边进行反应。作为酸性催化剂,只要有催化作用则没有特别限定,可使用公知的酸性催化剂。可列举例如:盐酸、硫酸、硝酸和磷酸等无机酸;对甲苯磺酸、甲磺酸、乙磺酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸等有机酸;阳离子交换树脂、沸石、硅铝、杂多酸(例如磷钨酸、磷钼酸等)等固体酸;其它各种路易斯酸等。通式(4)所示的化合物的使用量相对于通式(3)所示的化合物1摩尔通常为0.5~3摩尔左右,优选为0.8~2摩尔左右。
通式(1)所示的化合物中所包含的、通式(1a)所示的化合物、通式(1b)所示的化合物和通式(1c)所示的化合物也可以与<反应式1>同样地制造。
通式(1a)所示的化合物可以如下述的<反应式2>所示,通过使通式(3a)所示的化合物与通式(4)所示的化合物在酸性催化剂存在下进行反应(缩醛化反应)来制造。
<反应式2>
[式中,R1和R2与前述相同。]
通式(1b)所示的化合物可以如下述的<反应式3>所示,通过使通式(3b)所示的化合物与通式(4)所示的化合物在酸性催化剂存在下进行反应(缩醛化反应)来制造。
<反应式3>
[式中,R1和R2与前述相同。]
通式(1c)所示的化合物可以如下述的<反应式4>所示,通过使通式(3c)所示的化合物与通式(4)所示的化合物在酸性催化剂存在下进行反应(缩醛化反应)来制造。
<反应式4>
[式中,R1和R2与前述相同。]
3.使用树脂改性剂的树脂的制造
通式(1)所示的化合物(环式二醇化合物)可以作为用于制造树脂的原料单体来使用,单独或与其它单体组合而进行聚合,从而制造含有通式(2)所示的重复单元(结构单元)的树脂。作为树脂,可列举前述在分子内具有聚酯键、聚碳酸酯键、聚氨酯键等的树脂。具体而言,可列举聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂、聚酯多元醇树脂等。优选列举聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚氨酯树脂,进一步优选为聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂。
树脂为聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂时,优选含有下述通式(2)所示的重复单元(结构单元)。
[式中,R1和环A与前述相同。]
通式(2)中,R1和环A的具体例和优选例与前述通式(1)中记载的R1和环A的具体例和优选例相同。
关于通式(1)所示的化合物中所包含的、通式(1a)、通式(1b)和通式(1c)所示的化合物,也同样地可以单独或与其它单体组合而进行聚合,制造分别含有下述通式(2a)、通式(2b)或通式(2c)所示的重复单元(结构单元)的聚酯碳酸酯树脂或聚碳酸酯树脂。
[式中,R1和R2与前述相同。]
[式中,R1和R2与前述相同。]
[式中,R1和R2与前述相同。]
在含有通式(2)所示的重复单元(结构单元)的聚碳酸酯树脂的情况下,可以通过使包含通式(1)所示的化合物的原料单体与羰基前体化合物进行(聚合)反应来制造。
作为聚碳酸酯树脂的原料单体,可以单独使用通式(1)所示的化合物。得到的聚碳酸酯树脂为仅通式(1)所示的化合物与羰基前体化合物聚合而得到的均聚物,仅包含通式(2)所示的结构单元。作为这样的均聚物,优选为具有通式(2a)所示的结构单元或通式(2c)所示的结构单元的均聚物。
聚碳酸酯树脂的原料单体中,除了含有通式(1)所示的化合物以外,还可以含有通常作为聚碳酸酯树脂的结构单元使用的二羟基化合物。作为该二羟基化合物,可列举例如脂肪族二羟基化合物、芳香族二羟基化合物等。
即,聚碳酸酯树脂可以为除了含有来自通式(1)所示的化合物的通式(2)所示的结构单元以外还含有来自一般的二羟基化合物的结构单元的共聚物。具有多种结构单元的共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物中的任一种。
作为脂肪族二羟基化合物,可列举各种脂肪族二羟基化合物,特别可列举1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、1,3-金刚烷二甲醇、2,2-双(4-羟基环己基)-丙烷、3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷、2-(5-乙基-5-羟基甲基-1,3-二氧六环-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇、异山梨醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等。
作为芳香族二羟基化合物,可列举各种芳香族二羟基化合物,特别可列举2,2-双(4-羟基苯基)丙烷〔双酚A〕、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、4,4’-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)环烷烃、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)亚砜、以及双(4-羟基苯基)酮、双苯氧基乙醇芴等。另外,还可列举对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚等。
通式(1)所示的化合物在使用的原料单体中的比例没有特别限定,在单体的总量中,例如为1摩尔%以上,优选为1~80摩尔%,更优选为1~60摩尔%,更进一步优选为5~50摩尔%,特别优选为15~35摩尔%。即,在聚碳酸酯树脂中,来自通式(1)所示的化合物的通式(2)所示的结构单元的比例没有特别限定,在全部结构单元中,例如为1摩尔%以上,优选为1~80摩尔%,更优选为1~60摩尔%,更进一步优选为5~50摩尔%,特别优选为15~35摩尔%。
作为羰基前体化合物,可列举例如光气、三光气、碳酸二苯酯等。
聚酯碳酸酯树脂的原料单体中,除了含有通式(1)所示的化合物以外,还可以含有通常作为聚酯碳酸酯树脂的结构单元使用的二羟基化合物、二羧酸化合物、二羧酸酐化合物、羟基羧酸化合物、羟基羧酸酯化合物、二羧酸酯化合物等。作为该二羟基化合物,可列举例如上述脂肪族二羟基化合物、芳香族二羟基化合物等。作为原料单体,还优选含有例如来自选自下述单体组中的至少一种单体的结构单元。
[式中,R1和R2各自独立地表示氢原子、甲基或乙基,R3和R4各自独立地表示氢原子、甲基、乙基、或从碳原子数2~5的亚烷基二醇中除去1个羟基而得到的一价基团。]
即,聚酯碳酸酯树脂除了含有来自通式(1)所示的化合物的通式(2)所示的结构单元以外,还可以含有来自一般的二羟基化合物、二羧酸化合物、二羧酸酐化合物、羟基羧酸化合物、羟基羧酸酯化合物、二羧酸酯化合物等的结构单元。具有多种结构单元的共聚物可以为嵌段共聚物、无规共聚物中的任一种。
含有通式(2)所示的结构单元的聚碳酸酯树脂或聚酯碳酸酯树脂的数均分子量(Mn)为约4000~约100000、优选为约10000~约50000,重均分子量(Mw)为约5000~约100000、优选为约6000~约80000,多分散指数(Mw/Mn)为约1~约5、优选为约1.5~约4.5。另外,玻璃化转变温度(Tg)为约100℃~约200℃、优选为约120℃~约160℃。
含有通式(2)所示的结构单元的聚碳酸酯树脂或聚酯碳酸酯树脂的折射率(nD)较大,通常为1.500~1.750,优选为1.520~1.650。折射率为通过实施例中记载的方法测得的值。
含有通式(2)所示的结构单元的聚碳酸酯树脂或聚酯碳酸酯树脂的双折射的阿贝数(νd)通常为20.0~55.0,优选为24.0~45.0。阿贝数为通过实施例中记载的方法测得的值。
4.被改性后的树脂的用途
通式(1)所示的化合物作为均聚单体或作为共聚用单体使用来进行聚合,由此可以对树脂的特性进行改性。例如,通过调整通式(1)所示的化合物的添加量并与其它单体共聚,可以调整树脂的折射率、双折射等特性。
因此,使用本发明的树脂改性剂得到的树脂可以适合用于例如光学构件。光学构件包括光盘、透明导电性基板、光卡、片、膜、光纤、透镜、棱镜、光学膜、底座、滤光片、硬涂膜等,但是不限于这些。本发明的树脂因流动性高而可以通过浇铸法来成形,因此特别适合于制造薄型光学构件。在本发明的优选实施方式中,作为使用本发明的树脂制造的光学构件,可列举光学透镜、光学膜、光学片等。
本发明的树脂可以适合用于光学透镜。使用本发明的树脂(特别是聚碳酸酯树脂)制造的光学透镜由于折射率高、耐热性优良而可以用于望远镜、双筒望远镜、电视机投影仪等以往使用昂贵的高折射率玻璃透镜的领域,极为有用。
另外,本发明的树脂通过调节来自通式(1)所示的化合物的结构单元的含量而能够根据各种光学透镜的设计将树脂的折射率在宽范围内调整。
本发明的树脂可以适合用于光学膜。使用本发明的树脂(特别是聚碳酸酯树脂)制造的光学膜由于透明性和耐热性优良而适合用于液晶基板用膜、光学存储卡等。
本发明的树脂通过调节来自通式(1)所示的化合物的结构单元的含量而能够使双折射无限接近于零。
通常,对聚合得到的光学构件用树脂所观测到的双折射进行分类时,有取向双折射、应力双折射和形态双折射。其中,形态双折射是树脂中的微细的纤维状物质进行排列时等观察到的双折射,因此通常作为光学构件用树脂的光学特性是可忽略的。取向双折射是基于分子取向的双折射,应力双折射起因于成形时的残留应力。
对于光学构件用树脂而言,双折射大则光学应变变大,因此例如在用于光学透镜用途时会产生渗出、模糊之类的问题。因此,为了达到更清晰的视觉功效,需要减小双折射。
通常使用的光学构件用树脂有各种树脂,尤其可列举聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂等,特别是聚酯碳酸酯树脂或聚碳酸酯树脂,透明性、耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性等优良。
更具体地,对于使用通式(1)所示的化合物进行均聚或共聚而得的树脂(特别是聚碳酸酯树脂)而言,具有双折射强度按照通式(1c)、通式(1a)、通式(1b)的顺序而增大的性质,这些化合物在调整树脂的双折射的强度方面优良,通过使来自通式(1)所示的化合物的结构单元与其它二羟基化合物的结构单元共聚,可以制造双折射无限接近于零的树脂。该树脂可以适合作为需要使双折射无限接近于零的用途、特别是光学透镜、光学膜、光学片等光学构件使用。作为可应用的光学构件,没有特别限定,可列举例如智能手机的摄像头的透镜、车载摄像头的透镜、VR(虚拟现实)或MR(混合现实)用的护目镜用透镜、防犯罪摄像头用透镜等。
本说明书中,“包含”或“含有”的表述包括“必须由……构成”和“仅由……构成”的含义。
实施例
以下列举实施例来详细说明本发明,但是本发明不受这些实施例限定。需要说明的是,本实施例中,环式二醇化合物的各种测定按照以下方法来进行测定。另外,没有特别提及的化合物使用试剂。
<使用化合物>
·间苯二甲醛:东京化成工业株式会社制
·对苯二甲醛:东京化成工业株式会社制
·邻苯二甲醛:东京化成工业株式会社制
·对甲苯磺酸一水合物:ナカライテスク株式会社制
·三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷:东京化成工业株式会社制
·双苯氧基乙醇芴(BPEF):东京化成工业株式会社制
·碳酸二苯酯:东京化成工业株式会社制
<利用气相色谱(GC)的分析>
按照下述的条件和方法进行气相色谱(GC)分析,通过面积百分率法求出环式二醇化合物的纯度。
(样品制备)
向环式二醇化合物0.5g中加入甲醇50ml,在室温下振荡混合而制备环式二醇化合物的甲醇溶液,作为分析用样品。
[测定条件]
设备:岛津制作所制GC-2020
柱:安捷伦科技株式会社制DB-1 30m×0.25mm×0.25μm
柱温:80℃(保持时间5分钟)-升温速度10℃/分钟-320℃(保持时间5分钟)
进样温度/检测器温度:300℃/325℃
分流比:30
柱流量:1.17ml/分钟
吹扫流量:10.0ml/分钟
检测器:FID
载气:氦气
气体线速度:30cm/秒
进样量:1μl
<熔点>
环式二醇化合物的熔点使用エスアイアイ·ナノテクノロジー公司制造的差示量热测定装置DSC6220进行测定。将试样10.7mg放入到该公司制造的铝盘中并密封,在50ml/分钟的氮气气流下以升温速度10℃/分钟从30℃升温至200℃,观测吸热峰。将该峰顶所示的温度作为熔点。
<红外吸收谱图(IR谱图)>
关于环式二醇化合物的IR谱图,使用红外分光分析装置(株式会社パーキンエルマージャパン制造的Spectrum400)通过ATR法(衰减全反射法)来进行。
<质子核磁共振谱(1H-NMR)>
关于环式二醇化合物的1H-NMR,在溶解于氘代溶剂(氘代氯仿或氘代甲醇)后,使用核磁共振装置(Bruker公司制造的DRX-500、1H-NMR(500MHz))进行测定。
需要说明的是,1H-NMR测定所使用的溶剂中,有时会观察到水的峰。来自氘代氯仿所含的水的峰存在于1.56ppm附近,来自氘代甲醇所含的水的峰存在于4.87ppm附近。
<玻璃化转变温度>
关于所得到的聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度,使用エスアイアイ·ナノテクノロジー公司制造的差示量热测定装置DSC6220进行测定。将试样6.7mg放入到该公司制造的铝盘中并密封,在50ml/分钟的氮气气流下,以升温速度10℃/分钟从30℃升温至220℃,以降温速度10℃/分钟从220℃冷却到30℃,以升温速度10℃/分钟从30℃升温到220℃,将2ndRUN中的拐点作为玻璃化转变温度。
<数均分子量、重均分子量和多分散指数>
将聚碳酸酯树脂约30mg用四氢呋喃8ml溶解,制备分子量测定用试样溶液。关于数均分子量Mn和重均分子量Mw,使用凝胶渗透色谱法(GPC)按照下述的测定条件求出聚苯乙烯换算的数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)和多分散指数(Mw/Mn)。
(测定条件)
装置:泵(株式会社岛津制作所制LC-20AD型)
自动进样器(株式会社岛津制作所制SIL-20A HT型)
检测器RI(株式会社岛津制作所制RID-10A型)
柱温箱(株式会社岛津制作所制CTO-20A型)
柱:Shodex LF-802、2根(昭和电工株式会社制)
洗脱液:ナカライテスク株式会社制四氢呋喃(THF)含有约0.025%BHT
柱温:40℃
流量:1.0mL/分钟
进样量:100μl
分析法:PS换算分子量
使用标准聚合物:Shodex STANDARD SM-105
<折射率>
对于后述的各制造例中得到的聚碳酸酯树脂,用神藤金属工业所公司制造的压缩成形机将树脂量0.8g在240℃下施加1MPa的压力并加热1分钟,在20MPa的压力下加热30秒,然后施加10MPa的压力并加热1分30秒。之后冷却3分钟,得到厚度0.1mm的聚碳酸酯膜。
从该厚度0.1mm的膜中切出长度40mm、宽度8mm的长方形试验片,作为测定试样。使用波长589nm(D射线)的干涉滤光片,利用株式会社アタゴ制造的多波长阿贝折射仪DR-M2,按照JIS-K-7142的方法测定折射率nD。测定中,使用二碘甲烷(东京化成工业株式会社制)作为中间液。
<总透光率>
将通过上述<折射率>的方法制作的厚度0.1mm的膜作为测定试样,利用日本电色制造的HazeMaterNDH7000SPII按照JIS-K-7136的方法测定总透光率。对3张膜实施测定,将在它们的测定中得到的实测值的平均值作为测定值。
<阿贝数>
从通过上述<折射率>的方法制作的厚度0.1mm的膜中切出长度40mm、宽度8mm的长方形试验片,作为测定试样。使用波长656nm(C射线)、589nm(D射线)、486nm(F射线)的干涉滤光片,利用株式会社アタゴ制造的多波长阿贝折射仪DR-M2,按照JIS-K-7142的方法测定各波长的折射率nC、nD、nF,由这些测定值和下式求出阿贝数νd。
vD=(nD-1)/(nF-nC)
测定中,使用二碘甲烷(东京化成工业株式会社制)作为中间液。
<双折射>
对于试样,在固体粘弹性测定装置(UBM、S1000-DVE3)中设置拉伸型夹具,进行加热单轴拉伸。拉伸停止后打开恒温槽,用送风机进行冷却。对于拉伸膜,使用HAYASHI-REPIC株式会社制造的ルミナースエースLA-100USW作为光源装置,使用王子计测机器株式会社制造的相位差测定装置KOBRA-WPR,在测定波长449.9nm、498.0nm、548.0nm、588.8nm、628.8nm、751.0nm各波长下测定相位差。由得到的波长588.8nm的相位差和拉伸膜的膜厚通过下式求出双折射Δn。需要说明的是,慢轴与拉伸方向一致时,Δn以正值来表示,慢轴与垂直的方向一致时,Δn以负值来表示。
双折射Δn=(测定波长588.8nm的位相差[nm])/(膜厚[mm]×106)
<环式二醇化合物的合成>
[实施例1]
向安装有搅拌器、温度计、带冷凝管的迪安-斯塔克的500ML的四口烧瓶中加入间苯二甲醛13.4g(0.1mol)、对甲苯磺酸一水合物0.67g、三羟甲基乙烷26.4g(0.22mol)、甲苯60ml、N,N-二甲基甲酰胺60ml后,升温,在回流条件下一边除去生成水一边搅拌约6小时。
使反应混合物恢复到室温,用三乙胺1g中和后,在减压条件下馏去甲苯59ml,然后追加离子交换水100g,用冰水冷却。将生成的晶体滤出,将得到的晶体首先用离子交换水50ml冲洗两次,然后用60℃温水100ml冲洗两次。最后用离子交换水50ml冲洗两次。将湿晶体在80℃下减压干燥,由此得到纯度99.7%(GC面积百分率)的间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(以下记作化合物1)26.7g(0.08mol)。晶体的熔点为165.9℃。
对于得到的间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛,测定IR谱图和1H-NMR谱图。将得到的结果示于图1和图2。由图1中示出的下述特征峰和图2确认为间苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛。
IR(cm-1):653,690,714,803,891,962,982,1007,1024,1043,1100,1164,1378,2866,2955,3349
[实施例2]
向安装有搅拌器、温度计、带冷凝管的迪安-斯塔克的500ML的四口烧瓶中加入间苯二甲醛13.4g(0.1mol)、对甲苯磺酸一水合物0.67g、三羟甲基丙烷29.5g(0.22mol)、甲苯60ml、N,N-二甲基甲酰胺60ml后,升温,在回流条件下一边除去生成水一边搅拌约8小时。
使反应混合物恢复到室温,用三乙胺1g中和后,在减压条件下馏去甲苯60ml后,追加离子交换水150g,用冰水冷却。将生成的晶体滤出,将得到的晶体首先用离子交换水50ml冲洗两次,然后用60℃温水100ml冲洗两次。最后用离子交换水50ml冲洗两次。将湿晶体在80℃下减压干燥,由此得到纯度92.7%(GC面积百分率)的间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛。对于得到的晶体,加入异丙醇60g并加热溶解,馏去异丙醇40g后加入100ml的水。将析出的晶体滤出,将晶体用离子交换水50ml冲洗两次后,将湿晶体在80℃下减压干燥,由此得到纯度98.5%(GC面积百分率)的间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛(以下记作化合物2)27.0g(0.07mol)。晶体的熔点为95.5℃。
对于得到的间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛,测定IR谱图和1H-NMR谱图。将得到的结果示于图3和图4。由图3中示出的下述特征峰和图4确认为间苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛。
IR(cm-1):712,803,933,971,1030,1101,1165,1377,2859,2962,3374
[实施例3]
向安装有搅拌器、温度计、带冷凝管的迪安-斯塔克的500ML的四口烧瓶中加入对苯二甲醛13.4g(0.1mol)、对甲苯磺酸一水合物0.67g、三羟甲基乙烷26.4g(0.22mol)、甲苯60ml、N,N-二甲基甲酰胺60ml后,升温,在回流条件下一边除去生成水一边搅拌约6小时。
使反应混合物恢复到室温,用三乙胺1g中和后,在减压条件下馏去甲苯50ml后,追加离子交换水100g,用冰水冷却。将生成的晶体滤出,将得到的晶体首先用离子交换水50ml冲洗两次,然后用60℃温水50ml冲洗两次。将湿晶体在100℃下减压干燥,由此得到纯度99.7%(GC面积百分率)的对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(以下记作化合物3)30.4g(0.09mol)。晶体的熔点为247.3℃。
对于得到的对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛,测定IR谱图和1H-NMR谱图。将得到的结果示于图5和图6。由图5中示出的下述特征峰和图6确认为对苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛。
IR(cm-1):656,778,804,918,964,977,993,1016,1042,1094,1374,2844,2933,2959,3413
[实施例4]
向安装有搅拌器、温度计、带冷凝管的迪安-斯塔克的500ML的四口烧瓶中加入对苯二甲醛13.4g(0.1mol)、对甲苯磺酸一水合物0.67g、三羟甲基丙烷26.4g(0.2mol)、甲苯60ml、N,N-二甲基甲酰胺60ml后,升温,在回流条件下一边除去生成水一边搅拌约10小时。
使反应混合物恢复到室温,用三乙胺1g中和后,在减压条件下馏去甲苯50ml后,追加离子交换水150g,用冰水冷却。将生成的晶体滤出,将得到的晶体首先用离子交换水50ml冲洗两次,然后用60℃温水50ml冲洗两次。将湿晶体在100℃下减压干燥,由此得到纯度96.9%(GC面积百分率)的对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛。对于得到的晶体,加入异丙醇140g并加热溶解,馏去异丙醇后,将析出的晶体滤出,将晶体用离子交换水50ml冲洗两次后,将湿晶体在100℃下减压干燥,由此得到纯度97.0%(GC面积百分率)的对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛(以下记作化合物4)30.0g(0.08mol)。晶体的熔点为187.2℃。
对于得到的对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛,测定IR谱图和1H-NMR谱图。将得到的结果示于图7和图8。由图7中示出的下述特征峰和图8确认为对苯二甲醛三羟甲基丙烷二缩醛。
IR(cm-1):801,971,1000,1018,1099,1379,2855,2928,2967,3355
[实施例5]
向安装有搅拌器、温度计、带冷凝管的迪安-斯塔克的1000ML的四口烧瓶中加入邻苯二甲醛40.2g(0.3mol)、对甲苯磺酸一水合物1.0g、三羟甲基乙烷75.6g(0.63mol)、二甲苯180ml、N-甲基吡咯烷酮180ml后,升温,在回流条件下一边除去生成水一边搅拌约4小时。
在减压条件下馏去二甲苯170ml后,使反应混合物恢复到室温,用饱和碳酸氢钠25ml中和后,追加离子交换水400g。追加乙酸乙酯100ml,用分液漏斗分离为有机层和水层。向分取的水层中追加乙酸乙酯100ml,分取有机层和水层,将该操作合计进行2次。对于得到的有机层,用旋转蒸发器将有机层浓缩。得到的晶体是纯度99.2%(GC面积百分率)的邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛(以下记作化合物5)90.2g(0.27mol)。
对于得到的邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛,测定IR谱图和1H-NMR谱图。将得到的结果示于图9和图10。由图9中示出的下述特征峰和图10确认为邻苯二甲醛三羟甲基乙烷二缩醛。
IR(cm-1):663,698,760,920,948,969,1003,1021,1042,1082,1099,1203,1386,1455,2850,2955,3414
<树脂的制造和物性评价>
[制造例1](聚碳酸酯树脂1的制造)
将实施例1中得到的化合物1 9.5g(0.03mol)、双苯氧基乙醇芴49.2g(0.11mol)、碳酸二苯酯30.9g(0.15mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液283.29μL(70.8×10- 7mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂1”)45g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂1粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为148℃。数均分子量Mn为20240,重均分子量Mw为34640,多分散指数Mw/Mn为1.71。
折射率为1.619。在波长588.8nm下,双折射为+0.006×10-2。阿贝数为25.6。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
[制造例2](聚碳酸酯树脂2的制造)
将实施例1中得到的化合物1 7.6g(0.02mol)、双苯氧基乙醇芴23.0g(0.05mol)、碳酸二苯酯16.5g(0.08mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液30.2μL(76.1×10-8mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂2”)28g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂2粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为143℃。数均分子量Mn为27800,重均分子量Mw为56000,多分散指数Mw/Mn为2.00。
折射率为1.610。在波长588.8nm下,双折射为+0.033×10-2。阿贝数为26.8。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
[制造例3](聚碳酸酯树脂3的制造)
将实施例1中得到的化合物1 23.0g(0.07mol)、双苯氧基乙醇芴29.8g(0.07mol)、碳酸二苯酯29.9g(0.14mol)、和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液54.9μL(137.2×10- 8mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂3”)35g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂3粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为145℃。数均分子量Mn为26300,重均分子量Mw为53630,多分散指数Mw/Mn为2.04。
折射率为1.588。在波长588.8nm下,双折射为+0.062×10-2。阿贝数为28.5。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
[制造例4](聚碳酸酯树脂4的制造)
将实施例1中得到的化合物1 15.4g(0.05mol)、碳酸二苯酯10.0g(0.05mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液18.4μL(46.0×10-8mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂4”)12g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂4粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为127℃。数均分子量Mn为19920,重均分子量Mw为51900,多分散指数Mw/Mn为2.61。
折射率为1.525。在波长588.8nm下,双折射为+0.165×10-2。阿贝数为43.0。总透光率为92%。将得到的结果示于表1。
[制造例5](聚碳酸酯树脂5的制造)
将实施例2中得到的化合物2 10.4g(0.03mol)、双苯氧基乙醇芴49.9g(0.11mol)、碳酸二苯酯31.3g(0.15mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液286.9μL(717.0×10- 8mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂5”)45g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂5粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为132℃。数均分子量Mn为4350,重均分子量Mw为7850,多分散指数Mw/Mn为1.80。
折射率为1.620。在波长588.8nm下,双折射为+0.008×10-2。阿贝数为25.7。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
[制造例6](聚碳酸酯树脂6的制造)
将实施例3中得到的化合物3 9.5g(0.03mol)、双苯氧基乙醇芴49.2g(0.11mol)、碳酸二苯酯30.9g(0.15mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液283.6μL(70.9×10-7mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂6”)45g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂6粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为148℃。数均分子量Mn为18270,重均分子量Mw为33430,多分散指数Mw/Mn为1.83。
折射率为1.620。在波长588.8nm下,双折射为+0.013×10-2。阿贝数为25.7。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
[制造例7](聚碳酸酯树脂7的制造)
将实施例3中得到的化合物3 13.8g(0.04mol)、双苯氧基乙醇芴41.8g(0.09mol)、碳酸二苯酯30.0g(0.14mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液55.0μL(137.5×10-8mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂7”)45g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂7粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为152.2℃。数均分子量Mn为28570,重均分子量Mw为73910,多分散指数Mw/Mn为2.59。
折射率为1.610。在波长588.8nm下,双折射为+0.052×10-2。阿贝数为27.5。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
[制造例8](聚碳酸酯树脂8的制造)
将实施例4中得到的化合物4 10.6g(0.02mol)、双苯氧基乙醇芴49.2g(0.11mol)、碳酸二苯酯30.9g(0.15mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液283.5μL(70.9×10-7mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂8”)45g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂8粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为140℃。数均分子量Mn为11790,重均分子量Mw为50470,多分散指数Mw/Mn为4.28。
折射率为1.622。在波长588.8nm下,双折射为+0.014×10-2。阿贝数为25.7。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
[制造例9](聚碳酸酯树脂9的制造)
将实施例5中得到的化合物5 5.8g(0.02mol)、双苯氧基乙醇芴30.3g(0.07mol)、碳酸二苯酯19.1g(0.09mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液34.9μL(87.3×10-8mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂9”)25g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂9粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为146.1℃。数均分子量Mn为15400,重均分子量Mw为39800,多分散指数Mw/Mn为2.58。
对于得到的聚碳酸酯膜测定物性。折射率为1.619。在波长588.8nm下,双折射为-0.004×10-2。阿贝数为26.0。总透光率为89%。将得到的结果示于表1。
[比较制造例1](聚碳酸酯树脂A的制造)
将双苯氧基乙醇芴59.0g(0.13mol)、碳酸二苯酯30.0g(0.14mol)和2.5×10-2mol/L的碳酸氢钠水溶液55.0μL(137.5×10-8mol)加入到带有搅拌器和馏出装置的300mL四口烧瓶中,在氮气气氛下搅拌并加热到200℃。
在基质溶解后,用80分钟阶段性地升温到240℃,阶段性地减压到150mmHg。
进一步用40分钟阶段性地减压到真空,保持20分钟,然后将生成的聚碳酸酯树脂(以下记作“聚碳酸酯树脂A”)55g取出。需要说明的是,反应中馏去了伴生的苯酚。将取出的聚碳酸酯树脂A粉碎,测定玻璃化转变温度,结果为147℃。数均分子量Mn为21940,重均分子量Mw为41680,多分散指数Mw/Mn为1.90。
折射率为1.638。在波长588.8nm下,双折射为-0.023×10-2。阿贝数为23.5。总透光率为90%。将得到的结果示于表1。
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由表1的制造例1~9可知,使用化合物1~5得到的聚碳酸酯树脂具有较高的折射率且具有高的阿贝数。另外可知,树脂的双折射强度按照化合物5、化合物1和化合物3的顺序(苯环上的2个缩醛基的取代位置为邻位、间位、对位的化合物的顺序)变高。例如共聚比(BPEF:环式二醇化合物)=80:20时,对制造例1、6和9中得到的树脂的双折射进行比较,由此可以容易地理解。其结果是,可以根据所要求的树脂的双折射强度适宜地选择本发明的化合物并组合。
由比较制造例1与制造例1~4的对比、以及比较制造例1与制造例6和7的对比可知,通过改变作为原料单体的化合物1或化合物3的共聚比,可以调整所得到的聚碳酸酯树脂的折射率、双折射、阿贝数。
化合物1和2(包含在通式(1a)所示的化合物中)除了折射率、双折射、阿贝数等光学物性良好和由玻璃化转变温度表示的耐热性良好以外,原料也容易工业化地获得,因此有用。
由制造例6和7可确认,当化合物3的共聚比变高时,树脂的玻璃化转变温度会显著变高。因此,使用化合物3(包含在通式(1b)所示的化合物中)的树脂适合于高耐热性用途。
由制造例9可认为,使用化合物5(包含在通式(1c)所示的化合物中)的树脂的双折射强度较小,因此具有如下优点:容易微调与所组合的单体的共聚比、以使通过共聚得到的树脂的双折射为零。作为结果,可以使树脂的双折射无限接近于零。
产业上的可利用性
本发明的环式二醇化合物可以作为聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂和聚甲基丙烯酸酯树脂等树脂的原料单体和改性剂使用。特别适合作为含有由该环式二醇化合物衍生的结构单元的聚碳酸酯树脂。另外,本发明的环式二醇化合物可以通过作为树脂改性剂使用而广泛调节树脂的玻璃化转变温度、折射率、双折射、阿贝数等物性。因此,适合用于光学透镜、光学膜等光学材料的用途。
Claims (14)
1.一种树脂改性剂,其包含通式(1)所示的化合物,
式(1)中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,环A表示可被选自由氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。
2.根据权利要求1所述的树脂改性剂,其中,树脂改性剂为选自由聚酯树脂、聚酯碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚甲基丙烯酸酯树脂和聚酯多元醇树脂组成的组中的1种以上树脂的改性剂。
3.根据权利要求1或2所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,R1相同或不同,各自为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基或苯基。
4.根据权利要求3所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,R1相同或不同,各自为甲基或乙基。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,环A为可被选自由碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的树脂改性剂,其中,在通式(1)中,R1为甲基或乙基,环A为可被选自由甲基和乙基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。
7.根据权利要求1或2所述的树脂改性剂,其中,通式(1)所示的化合物为通式(1a)所示的化合物,
式(1a)中,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基,R1与前述相同。
8.根据权利要求1或2所述的树脂改性剂,其中,通式(1)所示的化合物为通式(1b)所示的化合物,
式(1b)中,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基,R1与前述相同。
9.根据权利要求1或2所述的树脂改性剂,其中,通式(1)所示的化合物为通式(1c)所示的化合物,
式(1c)中,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基,R1与前述相同。
10.通式(1a)所示的化合物,
式(1a)中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
11.通式(1c)所示的化合物,
式(1c)中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
12.一种通式(1)所示的化合物的制造方法,其包括使通式(3)所示的化合物与通式(4)所示的化合物反应的步骤,
式中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,环A表示可被选自由氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基和碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基组成的组中的1~4个基团取代的苯环。
13.一种通式(1a)所示的化合物的制造方法,其包括使通式(3a)所示的化合物与通式(4)所示的化合物反应的步骤,
式中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
14.一种通式(1c)所示的化合物的制造方法,其包括使通式(3c)所示的化合物与通式(4)所示的化合物反应的步骤,
式中,R1相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基或者碳原子数1~4的直链状或支链状的烷基,R2相同或不同,各自表示氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、苯基、碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基或者碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
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