ES2321424T3 - Composicion de resina y articulos moldeados con la misma. - Google Patents

Composicion de resina y articulos moldeados con la misma. Download PDF

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ES2321424T3 ES05766515T ES05766515T ES2321424T3 ES 2321424 T3 ES2321424 T3 ES 2321424T3 ES 05766515 T ES05766515 T ES 05766515T ES 05766515 T ES05766515 T ES 05766515T ES 2321424 T3 ES2321424 T3 ES 2321424T3
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Takatsune c/o Teijin Chemicals Ltd. YANAGIDA
Masatoshi c/o Teijin Chemicals Ltd. ANDO
Yoshihiko c/o Teijin Chemicals Ltd. IMANAKA
Masahiro c/o Osaka Gas Co. Ltd. YAMADA
Shinichi c/o Osaka Gas Co. Ltd. KAWASAKI
Mitsuaki c/o Osaka Gas Co. Ltd. YAMADA
Hiroaki c/o Osaka Gas Co. Ltd. MURASE
Tsuyoshi c/o Osaka Gas Co. Ltd. FUJIKI
Kana c/o Osaka Gas Co. Ltd. KOBORI
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Abstract

Una composición de resina que comprende una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b), el componente de diol (a) contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y el componente de diol (b) contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y/o un compuesto de la siguiente fórmula (2), en la que R 1a y R 1b representan los mismos o diferentes grupos alquileno C2-10, R 2a , R 2b , R 3a y R 3b representan los mismos o diferentes sustituyentes, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 o mayores y m1, m2, n1 y n2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4, en la que R 4a , R 4b , R 5a y R 5b representan los mismos o diferentes sustituyentes y p1, p2, q1 y q2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4.

Description

Composición de resina y artículos moldeados con la misma.
Campo técnico
Esta invención se refiere a una composición de resina que contiene una resina de poliéster que tiene un esqueleto de fluoreno y una resina de policarbonato que tiene un esqueleto de fluoreno y a los artículos moldeados con la misma.
Antecedentes de la técnica
En los últimos años se han desarrollado materiales de resina óptica que tienen estructura de fluoreno para disminuir el espesor y peso de lentes de plástico para uso en una cámara digital, una cámara CCD, un lector óptico o similar.
Como tal resina, una resina de policarbonato que tiene una estructura de fluoreno (que se abrevia algunas veces a partir de ahora en el presente documento como "PC de fluoreno") está de plena actualidad. Esta resina tiene excelentes propiedades tales como resistencia térmica alta y elevada refractividad y es útil como resina para elementos ópticos. Por ejemplo, el documento JP-A 6-25398 desvela un PC de fluoreno que contiene de 41 a 95 por ciento en moles de una unidad de dihidroxifenilfluoreno y que tiene una constante fotoelástica específica y una viscosidad específica. Debido, sin embargo, a que el anterior PC de fluoreno tiene una estructura rígida, su capacidad de fluir es insuficiente y su capacidad de moldeado es algunas veces un problema en algunos campos de uso.
El documento JP-A 2002-30140 desvela una resina que tiene una estructura de polisiloxano introducida como un segmento blando para mejorar la capacidad de moldeado de un PC de fluoreno. Además, el documento JP-A 2005-42021 desvela un ejemplo en el que se mezcla otra resina de policarbonato con un PC de fluoreno para mejorar su capacidad de moldeado.
El documento EP-A-1 642 394 desvela una composición que comprende un polímero en bloque (A) y una resina transparente (B).
El documento EP-A-1 674 496 desvela una composición que comprende un poliéster de fluoreno y un policarbonato de tipo bisfenol A.
El documento WO 2005/030834 desvela un procedimiento para aumentar el peso molecular de un policondensado.
El documento WO 99/54399 desvela una mezcla de un poliéster y un policarbonato.
El documento US 5 208 299 B1 desvela un material óptico no lineal que comprende dihidroxiarilhidrazonas.
El documento WO 92/07721 desvela un poliéster derivado de 9,9-bis-(4-hidroxifenil)-fluoreno y ácido isoftálico, ácido tereftálico o sus mezclas.
El documento US 4 835 081 B1 desvela un polímero de trasporte de electrones usado como sobrerrecubrimiento protector para miembros de imagen fotosensible.
El documento EP-A-0 036 629 se refiere a poli (éster carbonatos) procesables en fundido con temperatura de transición vítrea elevada.
El documento US 3 833 617 se refiere a bis (dibenzopiranos).
El documento JP 2003 012912 desvela una composición que comprende un poliéster y un policarbonato.
El documento JP-A-8 041 303 desvela una composición que comprende un poliéster de fluoreno y un policarbonato que es un policarbonato de tipo bisfenol A.
Sobre la base de una idea similar a las ideas de estas técnicas, se puede pensar en mezclar un PC de fluoreno con una resina de poliéster para mejorar la capacidad de moldeado del mismo. Sin embargo, una resina de poliéster tiene una compatibilidad mala con una resina de policarbonato, y cuando se mezcla un tereftalato de polietileno de todo uso con un PC de fluoreno, no se puede mantener la transparencia de la composición de resina obtenida y es difícil usar esta composición como material para uso óptico.
Bajo estas circunstancias, se demanda mejorar la capacidad de moldeo de un PC de fluoreno manteniendo a la vez las ventajas de las propiedades excelentes que tiene el PC de fluoreno tales como la resistencia térmica alta, refractividad elevada, transparencia y similares.
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Descripción de la invención
Es un objeto de esta invención proporcionar una composición de resina que comprenda un PC de fluoreno y que tenga excelente capacidad de moldeo.
Es otro objeto de esta invención proporcionar una composición de resina que comprenda un PC de fluoreno y que tenga propiedades ópticas excelentes tales como transparencia, refractividad, birrefringencia y similares y los artículos moldeados con la misma.
Es otro objeto más de esta invención proporcionar una composición de resina que contenga un PC de fluoreno y que tenga resistencias excelentes tales como resistencia térmica, resistencia ambiental y similares y los artículos moldeados con la misma.
Los presentes inventores han llevado a cabo por tanto investigaciones sobre un poliéster que tiene excelente compatibilidad con un PC de fluoreno y que puede impartir a éste capacidad de moldeado. Como resultado, se ha encontrado que cuando un poliéster que tiene una estructura de fluoreno específica descrita en los documentos JP-A 7-198901, JP-A 2000-119379, etc., se incorpora en un PC de fluoreno, se puede obtener una composición de resina que tenga resistencias excelentes tales como resistencia térmica, resistencia ambiental, etc., que tenga excelentes propiedades ópticas tales como transparencia, etc., y que tenga capacidad de moldeado excelente, y los artículos moldeados con la misma. Los presentes inventores han encontrado además que la composición de resina anterior es excelente como artículos moldeados para uso óptico tales como unas lentes y similares, y la presente invención se ha completado de acuerdo con esto sobre la base de estos hallazgos.
Esto es, esta invención proporciona una composición de resina (CR) que comprende una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b),
conteniendo el componente de diol (a) un compuesto de la siguiente fórmula (1) y el componente de diol (b) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y/o un compuesto de la siguiente fórmula (2),
1
en la que R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-10}, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} representan los mismos o diferentes sustituyentes, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 o mayores y m1, m2, n1 y n2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4,
\vskip1.000000\baselineskip
2
en la que R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} representan los mismos o diferentes sustituyentes y p1, p2, Q1 y Q2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4.
Además, esta invención proporciona un procedimiento para la producción de una composición de resina (CR), que comprende mezclar en fundido una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) que contiene un compuesto de fórmula (1) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b) que contiene un compuesto de fórmula (1) y/o un compuesto de fórmula (2).
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Además, esta invención proporciona una lente formada de una composición de resina (CR). Esta invención incluye un procedimiento para la producción de la lente anterior, que comprende mezclar una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) que contiene un compuesto de fórmula (1) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b) que contiene un compuesto de fórmula (1) y/o un compuesto de fórmula (2) y moldear la mezcla obtenida de esta manera.
Además, esta invención proporciona una composición de resina (CR) que contiene un colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo. Además, esta invención incluye un filtro que absorbe en el infrarrojo formado por la composición de resina (CR) que contiene un colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo.
Además, esta invención proporciona una película retardante formada por la composición de resina (CR). Además, esta invención incluye un procedimiento para la producción de la anterior película retardante, que comprende formar una película a partir de la composición de resina (CR) y estirar la película.
Breve descripción de los dibujos
La fig. 1 es una fotografía de la superficie de una placa obtenida en el Ejemplo 7, tomada a través de una placa polarizante.
La fig. 2 es una fotografía de la superficie de una placa obtenida en el Ejemplo Comparativo 3, tomada a través de una placa polarizante.
Mejor modo de las formas de realización de la invención
En la presente memoria, "C_{2-10}" tal como se usa en el grupo alquileno C_{2-10} etc., significa el número de átomos de carbono, que es de 2 a 10.
Resina de poliéster
La resina de poliéster se forma a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a).
Componente de diol (a)
El componente de diol (a) contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1)
3
En la fórmula (1), R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-10}.
Los ejemplos de los mismos incluyen grupos alquileno C_{2-6} tales como un grupo etileno, un grupo trimetileno, un grupo propileno, un grupo butano-1,2-diilo y butano-1,4-diilo (grupo tetrametileno). Como grupo alquileno, se prefieren los grupos alquileno C_{2-4}, se prefieren particularmente los grupos alquileno C_{2-3}, y se prefiere más un grupo etileno.
Además, k1 y k2 representan los números de repeticiones de -(O-R^{1a})- y -(OR^{1b})-, respectivamente, y estos k1 y k2 de los números de repeticiones pueden ser 1 o mayor. Por ejemplo, son de 1 a 10, preferiblemente de 1 a 8, más preferiblemente de 1 a 6, aún más preferiblemente de 1 a 4 y pueden ser cada uno 1.
Se puede seleccionar la posición sobre la cual se sustituye un grupo que contiene un grupo hidroxilo por el sustituyente de -[(O-R^{1a})_{k1}-OH] o el sustituyente de -[(O-R^{1b})_{k2}-OH] entre las posiciones 2 a 6 en los grupos fenilos sustituidos en la posición 9 del fluoreno, y la anterior posición es preferiblemente la posición 2 o la posición 4, más preferiblemente la posición 4.
En la fórmula (1), R^{2a} y R^{2b} representan el mismo o diferentes sustituyentes. Cada uno de R^{2a} y R^{2b} es preferiblemente un átomo de hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo, aralquilo, alquenilo, alcoxi, acilo, alcoxicarbonilo, un átomo de halógeno, nitro o ciano.
El alquilo es preferiblemente alquilo C_{1-20}, más preferiblemente alquilo C_{1-8}, aún más preferiblemente alquilo C_{1-6}. El alquilo incluye específicamente metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, 1-butilo, isobutilo y terc-butilo. El cicloalquilo es preferiblemente cicloalquilo C_{5-10}, más preferiblemente cicloalquilo C_{5-8}, aún más preferiblemente cicloalquilo C_{5-6}. El cicloalquilo es específicamente ciclopentilo, ciclohexilo o similar. El arilo es preferiblemente arilo C_{6-10}, más preferiblemente arilo C_{6-8}. El arilo es específicamente fenilo o alquilfenilo tal como metilfenilo (tolilo), dimetilfenilo (xililo) o similar. El aralquilo es preferiblemente aril C_{6}-C_{10} alquilo C_{1-4}. El aralquilo incluye específicamente bencilo, fenetilo y similar. El alquenilo es preferiblemente alquenilo C_{2-6}, más preferiblemente alquenilo C_{2-4}. El alquenilo incluye específicamente vinilo, propenilo y similar. El alcoxi es preferiblemente alcoxi C_{1-4} tal como metoxi. El acilo es preferiblemente acilo C_{1-6} tal como acetilo. El alcoxicarbonilo es preferiblemente alcoxicarbonilo C_{1-4} tal como metoxicarbonilo. El átomo de halógeno incluye un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo y similar.
R^{2a} (o R^{2b}) es preferiblemente alquilo C_{1-6}, cicloalquilo C_{5-8}, arilo C_{6-10}, aril C_{6-8}-alquilo C_{1-2}, alquenilo, un átomo de halógeno o similar. Con respecto a R^{2a} (o R^{2b}) se puede sustituir un sustituyente único o una combinación de dos o más sustituyentes en un anillo de benceno. R^{2a} y R^{2b} pueden ser el mismo que, o diferente de, entre sí, aunque por lo general son idénticos. Además, los sustituyentes representados por R^{2a} (o R^{2b}) en un anillo de benceno pueden ser el mismo que, o diferente de, entre sí.
Además la(s) posición(es) del(de los) sustituyente(s) representado(s) por R^{2a} (o R^{2b}) no está(n) especialmente limitada(s) y el(los) sustituyente(s) representado(s) por R^{2a} (o R^{2b}) se puede(n) sustituir en la(s) posición(es) apropiada(s)
de las posiciones 2 a 6 del grupo fenilo dependiendo del número m1 (o m2) de los sustituyentes.
Cada uno de los números m1 y m2 de sustituyentes es preferiblemente un entero de 1 a 3, más preferiblemente un entero de 1 a 2. Los números m1 y m2 de sustituyentes pueden ser diferentes entre sí.
Un sustituyente representado por cada uno de R^{3a} y R^{3b} en preferiblemente un átomo de hidrógeno o alquilo. El alquilo es preferiblemente alquilo C_{1-6}, más preferiblemente alquilo C_{1-4}. Específicamente, el anterior sustituyente incluye un átomo de hidrógeno, metilo, etilo, propilo, isopropilo, butilo, terc-butilo y similares.
R^{3a} y R^{3b} pueden ser el mismo que, o diferente de, entre sí. Los sustituyentes representados por R^{3a} (o R^{3b}) en un anillo de benceno pueden ser el mismo que, o diferente de, entre sí. Además, la(s) posición(es) de unión (posición(es) de sustitución) del(de los) sustituyente(s) R^{3a} (o R^{3b}) en el anillo de benceno que constituyen la estructura de fluoreno no está (están) especialmente limitada(s). cada uno de los miembros n1 y n2 de los sustituyentes es 1 ó 2. Los números n1 y n2 de los sustituyentes pueden ser el mismo que, o diferente de, entre sí.
Se prefieren los compuestos de fórmula (1) en los que cada uno de k1 y k2 es un entero de 1 a 4, cada uno de los sustituyentes R^{1a} y R^{1b} es un grupo alquileno C_{2-4}, cada uno de los sustituyentes R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} es un átomo de hidrógeno o alquilo C_{1-6} y cada uno de m1, m2, n1 y n2 es 1 ó 2.
Los ejemplos del compuesto de fórmula (1) incluyen los 9,9-bis (hidroxialcoxifenil) fluorenos que se muestran a continuación.
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno, 9,9-bis [4-3-hidroxipropoxi) fenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(4-hidroxibutoxi) fenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4} monoalquilC_{1-6}) fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-metilfenil] fluoreno, 9,9-bis [2-(2-hidroxietoxi)-5-metilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-etilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-propilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-isopropilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-n-butilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-isobutilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(3-hidroxipropoxi)-3-metilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(4-hidroxibutoxi)-3-metilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-dialquil C_{1-6} fenil)-fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-dimetilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-2,5-dimetilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-dietilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-dipropilfenil]fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-diisopropilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-di-n-butilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-diisobutilfenil] 4 fluoreno, 9,9-bis [4-(3-hidroxipropoxi)-3,5-dimetilfenil] fluoreno, 9,9-bis [4-(hidroxibutoxi)-3-5-ciclohexilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-monocicloalquil C_{5-8} fenil)-fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-ciclohexilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis ((hidroxialcoxi C_{2-4}-monoaril C_{6-8} fenil)-fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-fenilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-diaril C_{6-8} fenil)-fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-difenilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-mono (aril C_{6-8} alquil C_{1-4})-fenil) fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-bencilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-di (aril C_{6-8} alquil C_{1-4}) fenil) fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3,5-dibencilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-monoalquenil C_{2-4} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-propenilfenil] fluoreno, etc.,
9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-monohalofenil) fluorenos tales como 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-fluorofenil] fluoreno, etc., y
9,9-bis (hidroxipolialcoxifenil) fluorenos que corresponden a los mencionados 9,9-bis (hidroxialcoxifenil) fluorenos y en los que los números k1 y k2 de repetición son 2 o más.
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De estos, se prefieren los 9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4} fenil) fluorenos, los 9,9-bis (hidroxialcoxi C_{2-4}-monoalquil C_{1-6} fenil) fluorenos {tales como el 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi)-3-metilfenil] fluoreno}, etc., y se prefiere particularmente el 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno. Los compuestos representados mediante la fórmula (1) se pueden usar de manera única o en combinación de dos o más miembros de los mismos.
Se puede obtener el compuesto de fórmula (1) haciendo reaccionar el 9,9-bis (hidroxifenil) fluoreno (un compuesto de fórmula (2)) que se describe posteriormente con los compuestos que corresponden a R^{1a} y R^{1b} (un óxido de alquileno, un haloalcanol, etc.). Por ejemplo, se puede obtener el 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno añadiendo óxido de etileno al 9,9-bis (4-hidroxifenil) fluoreno y se puede obtener el 9,9-bis [4-(3-hidroxipropoxi) fenil] fluoreno, por ejemplo, haciendo reaccionar el 9,9-bis [4-hidroxifenil] fluoreno con 3-cloropropanol bajo una condición alcalina. Además, se puede obtener el 9,9-bis (hidroxifenil) fluoreno mediante un procedimiento que se describe posteriormente.
El contenido del compuesto de fórmula (1) en el componente de diol (a) es preferiblemente de 10% en moles o más, más preferiblemente de 20% en moles o más, aún más preferiblemente de 50% en moles o más. Específicamente, el contenido anterior es preferiblemente de 15 a 100% en moles, más preferiblemente de 30 a 99 por ciento en moles, aún más preferiblemente de 60 a 95% en moles, y se describe posteriormente un componente de diol (a') que representa el resto.
Cuando la cantidad del compuesto de fórmula (1) es demasiado pequeña, la resistencia térmica y el índice de refracción de una resina de poliéster obtenida puede disminuir algunas veces o la birrefringencia del mismo puede aumentar algunas veces, y es algunas veces difícil obtener una composición de resina (CR) con excelentes resistencia térmica y propiedades ópticas como producto final de esta invención. (Otro componente de diol).
El componente de diol (a) puede contener un compuesto de la siguiente fórmula (i) (que se va a denominar como "componente de diol (a')" a partir de ahora en el presente documento),
(i)HO-R^{9}-OH
en la que R^{9} es un sustituyente divalente que contiene un grupo hidrocarburo. En la fórmula (i), el sustituyente divalente que contiene un grupo hidrocarburo, representado por R^{9}, puede ser cualquier sustituyente divalente siempre que éste contenga un grupo hidrocarburo tal como un grupo hidrocarburo C_{1-30}, y éste puede ser un grupo hidrocarburo divalente o puede ser un sustituyente divalente al cual se une un grupo hidrocarburo.
Un hidrocarburo que corresponde al grupo hidrocarburo divalente es preferiblemente un grupo alcano, un cicloalcano, un areno y un grupo hidrocarburo al cual se une uno de estos grupos.
El alcano es preferiblemente un alcano C_{1-10}, más preferiblemente un alcano C_{2-6}. Específicamente éste incluye metano, etano, propano, butano y similares. El cicloalcano es preferiblemente un cicloalcano C_{4-10}, más preferiblemente un cicloalcano C_{5-8}. Específicamente, éste incluye ciclopentano, ciclohexano y similares. El areno es preferiblemente un areno C_{6-15}, más preferiblemente areno C_{6-10}. Específicamente éste incluye benceno y similares.
Los grupos hidrocarburo a los cuales se unen estos grupos incluyen un dialquilcicloalcano, un dialquilareno, un arileno, un arilalcano, un diarilalcano, un diarilcicloalcano, un bis (ariaril) alcano, un diaralquilareno y similares.
El dialquilcicloalcano es preferiblemente un dialquil C_{1-4} cicloalcano C_{5-8}. Específicamente, éste incluye los dimetilciclohexanos tales como 1,4-dimetilciclohexano. El dialquilareno es preferiblemente un dialquil C_{1-4} areno C_{6-10} tal como xileno (p-xileno o similar). El arilareno es preferiblemente aril C_{6-10} areno C_{6-10} tal como bifenilo. El diarilalcano es preferiblemente un diaril C_{6-10} alcano C_{1-10} tal como difenilmetano, 2,2-difeniletano, 2,2-difenilpropano, 2,2-difenilbutano o similares, más preferiblemente un difenil alcano C_{1-6}.
El diarilcicloalcano es preferiblemente diaril C_{6-10} cicloalcano C_{5-8} tal como 1,1-difenilciclohexano o similar. El bis (aril aril) alcano es preferiblemente un bis (aril C_{6-10} aril C_{6-10}) alcano C_{1-4} tal como 2,2-bis (3-bifenilil) propano o similar. El diarilalquilareno es preferiblemente di (aril C_{6-10} - alquil C_{1-6}) areno C_{6-10} tal como 1,3-di [2-(2-fenilpropil)] benceno o similar, más preferiblemente di (fenilalquil-C_{1-4}) benceno.
En el sustituyente divalente al cual se une el grupo hidrocarburo, el hidrocarburo incluye los hidrocarburos anteriormente descritos. El grupo hidrocarburo se puede unir directamente o se puede unir a través de un grupo que contiene un heteroátomo tal como un átomo de nitrógeno, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre o similar. El grupo que contiene un heteroátomo incluye grupos que contienen un átomo de oxígeno tales como un grupo éter (-O-), un grupo carbonilo, un grupo éster, etc., grupos que contienen un átomo de nitrógeno tales como un grupo imino, un grupo amida, etc., y grupos que contienen un ión azufre tales como grupos tio (-S-), un grupo sulfinilo, un grupo sulfonilo, etc.
Los ejemplos típicos del compuesto que corresponden al sustituyente divalente al cual se une un grupo hidrocarburo incluyen los siguientes compuestos.
(i)
Éteres de diarilo. Éter de diarilo C_{6-10} tal como éter de difenilo, preferiblemente éter de diarilo C_{6-8}.
(ii)
Sulfuros de diarilo: sulfuro de diarilo C_{6-10} tal como sulfuro de difenilo, preferiblemente, sulfuro de diarilo C_{6-8}.
(iii)
Diaril sulfóxidos: diaril C_{6-10} sulfóxido tal como difenil sulfóxido, preferiblemente, diaril C_{6-8} sulfóxido.
(iv)
Diaril sulfonas: diaril C_{6-10} sulfona tal como difenil sulfona, preferiblemente, diaril C_{6-8} sulfona.
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El sustituyente divalente que contiene un hidrocarburo puede tener un sustituyente. Este sustituyente incluye sustituyentes similares a aquellos descritos en la definición de R^{1a} y R^{1b} en el compuesto de fórmula (1). Este sustituyente incluye preferiblemente grupos alquilo C_{1-6} tales como metilo, etilo, isopropilo, terc-butilo, etc., preferiblemente grupos alquilo C_{1-4}, (ii) grupos cicloalquilo C_{5-8} tales como ciclohexilo, (iii) grupos arilo C_{6-8} tales como fenilo y (iv) átomos de halógeno tales como un átomo de flúor, un átomo de cloro y un átomo de bromo.
El sustituyente divalente que contiene un grupo hidrocarburo puede tener un sustituyente único o puede tener dos o más sustituyentes en combinación.
El componente de diol (a') incluye un diol alifático, un diol alicíclico y un diol aromático.
El diol alifático es preferiblemente alcano C_{1-10} diol, más preferiblemente, alcano C_{2-6} diol. Específicamente, éste incluye etilenglicol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,2-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-pentanodiol, 1,5-pentanodiol, 1,3-pentanodiol, neopentil glicol y 1,6-hexanodiol.
El compuesto de diol alifático es preferiblemente di (hidroxialquil C_{1-4}) cicloalcano C_{5-8}. Específicamente éste incluye ciclopentanodimetanol y ciclohexanodimetanol.
El compuesto de diol aromático es preferiblemente un diol alifático aromático, bisfenol o similar. El diol alifático aromático incluye di (hidroxialquilo C_{1-4}) areno C_{6-10} tal como 1,4-bencenodimetanol y 1,3-bencenodimetanol.
Los ejemplos del bisfenol incluyen los siguientes compuestos.
Di (hidroxiarenos C_{6-10}) tales como 4,4'-dihidroxibifenil, bis (hidroxifenil) alcanos C_{1-15} tales como bis (4-hidroxifenil) metano, 1,1-bis (4-hidroxifenil) etano, 1,1-bis (4-hidroxifenil)-1-feniletano, 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) propano, 2,2-bis (4-hidroxi-3-isopropilfenil) propano, 2,2-bis (3-terc-butil-4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis (4-hidroxifenil) butano, 2,2-bis (4-hidroxifenil) octano, 2,2-bis (3-bromo-4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hidroxifenil) propano, 2,2, 2,2-bis (3,5-dicloro-4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis (3,5-dimetil-4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis (3-ciclohexil-4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis (4-hidroxifenil) hexafluoropropano, bis (4-hidroxifenil) difenilmetano, etc., preferiblemente bis (hidroxifenil) C_{1-8} alcanos, bis (hidroxibifenilil) C_{1-10} alcanos tales como 2,2-bis (4-hidroxi-3,3'-bifenil) propano, preferiblemente bis (hidroxibifenilil) C_{1-8} alcanos, bis (hidroxifenil) C_{5-10} cicloalcanos tales como 1,1-bis (4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano, 1,1-bis(3-ciclohexil-4-hidroxifenil) ciclohexano, 1,1-bis (4-hidroxifenil) ciclohexano y 1,1-bis (4-hidroxifenil) ciclopentano, preferiblemente bis (hidroxifenil) C_{5-8} cicloalcanos, éter de 4,4'-dihidroxidifenilo, éter de 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenilo, 4,4'-dihidroxidifenil sulfona, 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenil sulfona, 4,4'-dihidroxi-3,3'-difenildifenil sulfona, 4,4'-dihidroxidifenil sulfóxido, 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenil sulfóxido, 4,4'-dihidroxi-3,3'-difenildifenil sulfóxido, sulfuro de 4,4'-dihidroxidifenilo, sulfuro de 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenilo, sulfuro de 4,4'-dihidroxi-3,3'-difenildifenilo, y bis (hidroxifenil-alquil C_{1-4}) arenos C_{6-10} tales como 4,4'-(m-fenilenodiisopropilideno) difenol, 4,4'-(o-fenilenodiisopropilideno) difenol y 4,4'-(p-fenilenodiisopropilideno) difenol, preferiblemente, bis (hidroxifenil-C_{1-4} alquil) benceno.
Para el componente de diol (a'), se pueden usar los anteriores compuestos solos, o se pueden usar dos o más compuestos de los mismos en combinación.
Como componente de diol (a'), se prefiere los dioles alifáticos tales como etilenglicol y los alcano C_{2-4} dioles tipo 1,4-butanodiol, y se prefiere particularmente etilenglicol desde el punto de vista de las propiedades ópticas y resistencia térmica de la resina de poliéster.
Por tanto, el componente de diol (a) contiene preferiblemente un compuesto de fórmula (1) y un diol alifático.
Componente de ácido dicarboxílico
El componente de ácido dicarboxílico incluye un ácido dicarboxílico y un derivado de ácido dicarboxílico que forma éster. El componente de ácido dicarboxílico puede ser un componente único o una combinación de dos o más compuestos.
El ácido dicarboxílico incluye, por ejemplo, un ácido dicarboxílico de la siguiente fórmula general (c-1).
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en la que R^{6} representa un enlace simple o un sustituyente divalente que contiene un grupo hidrocarburo. El grupo hidrocarburo divalente representado por R^{6} incluye un grupo alquileno, un grupo alquilideno, un grupo hidrocarburo alicíclico, un grupo hidrocarburo cíclico reticulado, un grupo arileno, un grupo hidrocarburo combinado con anillos aromáticos.
El grupo alquileno es preferiblemente un grupo alquileno C_{1-15}, más preferiblemente un grupo alquileno C_{1-10}. Específicamente, éste incluye un grupo metileno, un grupo etileno, un grupo trimetileno, un grupo tetrametileno, un grupo pentametileno, un grupo hexametileno y un grupo heptametileno.
El grupo alquilideno es preferiblemente un grupo alquilideno C_{1-15}, más preferiblemente un grupo alquilideno C_{1-10} Específicamente, éste incluye un grupo etilideno, un grupo propilideno y un grupo pentilideno.
El grupo hidrocarburo alicíclico es preferiblemente un grupo cicloalquileno C_{4-10}, más preferiblemente un grupo cicloalquileno C_{5-10}. Específicamente, éste incluye grupos ciclohexileno tales como un grupo 1,4-ciclohexileno.
El grupo hidrocarburo cíclico reticulado es preferiblemente un grupo divalente (grupo diilo) que corresponde a un dicicloalcano C_{4-15} o a un tricicloalcano C_{4-15}, más preferiblemente un grupo divalente (grupo diilo) que corresponde a un dicicloalcano C_{6-10} o un tricicloalcano C_{6-10}. Específicamente, el dicicloalcano C_{4-15} o tricicloalcano C_{4-15} incluye decalina, norbornano, adamantano y triciclodecano.
El grupo arileno es preferiblemente un grupo arileno C_{6-15}, más preferiblemente, un grupo arileno C_{6-10}. Específicamente éste incluye un grupo fenileno, un grupo naftalenodiilo, un grupo fenantrenodiilo y un grupo antracenodiilo.
Los ejemplos de grupos hidrocarburo combinados con anillos aromáticos incluyen grupos divalentes que corresponden a aril C_{6-10} arenos C_{6-10} tales como bifenilo.
El sustituyente divalente que contiene un grupo hidrocarburo, representado por R^{6}, puede ser cualquier sustituyente divalente siempre que éste contenga al menos un grupo hidrocarburo, y éste puede ser un grupo hidrocarburo divalente (por ejemplo, un grupo hidrocarburo C_{1-20}) o puede ser un sustituyente divalente al cual se une un grupo hidrocarburo. En el sustituyente divalente al cual se une un grupo hidrocarburo, el grupo hidrocarburo incluye los hidrocarburos anteriormente descritos. Se puede unir el grupo hidrocarburo mediante un enlace simple o se puede unir mediante un grupo que contiene un heteroátomo (un átomo de nitrógeno, un átomo de oxígeno, un átomo de azufre o similar). El grupo que contiene un heteroátomo incluye grupos que contienen un átomo de oxígeno tales como un grupo éter (-O-), un grupo carbonilo, un grupo éster, etc., grupos que contienen un átomo de nitrógeno tales como un grupo imino, un grupo amida, etc., y grupos que contienen un átomo de azufre tales como un grupo tio (-S-), un grupo sulfinilo, un grupo sulfonilo, etc.
El sustituyente divalente que contiene un grupo hidrocarburo puede tener un sustituyente. Este sustituyente incluye sustituyentes que son los mismos que aquellos que se describen en la definición de R^{2a} y R^{2b} en el compuesto de fórmula (1).
El ácido dicarboxílico de fórmula (c-1) incluye un ácido dicarboxílico alifático, un ácido dicarboxílico alicíclico y un ácido dicarboxílico aromático.
El ácido dicarboxílico alifático incluye un ácido alcano dicarboxílico y un ácido alqueno dicarboxílico. El ácido alcano dicarboxílico incluye ácido oxálico, un ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido metilmalónico y ácido etil malónico. El ácido alqueno dicarboxílico incluye ácido maleico y ácido fumárico.
El ácido dicarboxílico alicíclico incluye ácido cicloalcano dicarboxílico. El ácido cicloalcano dicarboxílico incluye ácido di o tricicloalcano dicarboxílico. El ácido cicloalcano dicarboxílico incluye ácido ciclohexano dicarboxílico, ácido decalina dicarboxílico, ácido norbornano dicarboxílico, ácido adamantano dicarboxílico y ácido triciclodecano dicarboxílico.
El ácido dicarboxílico aromático incluye ácido areno dicarboxílico y ácido bifenil dicarboxílico. El ácido areno dicarboxílico incluye ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido 2,6-naftaleno dicarboxílico, ácido 1,8-naftaleno dicarboxílico, ácido antraceno dicarboxílico y ácido fenantreno dicarboxílico. El ácido bifenil dicarboxílico incluye ácido 2,2'-bifenil dicarboxílico.
Se pueden usar estos ácidos dicarboxílicos solos o en una combinación de dos o más de estos. De estos, se prefiere el ácido dicarboxílico alicíclico a la vista de las propiedades ópticas y la resistencia térmica.
Sobre todo, se prefieren el ácido ciclohexano dicarboxílico y el ácido decalina dicarboxílico, y se prefiere además el ácido ciclohexano dicarboxílico debido a que es menos caro y fácilmente disponible industrialmente. El contenido de ácido dicarboxílico alicíclico en el contenido de ácido dicarboxílico total es preferiblemente de 30 a 100% en moles, más preferiblemente de 50 a 100 por ciento en moles, aún más preferiblemente de 70 a 100 por ciento en moles. Cuando se usa el ácido dicarboxílico alicíclico en la relación del contenido anterior, se pueden mejorar eficientemente la resistencia térmica y las propiedades ópticas tales como la birrefringencia de un artículo moldeado tal como unas lentes.
El derivado de ácido dicarboxílico incluye un cloruro de ácido dicarboxílico de la siguiente fórmula (c-2), un éster dicarboxílico de la siguiente fórmula (c-3) y un anhídrido de ácido dicarboxílico de la siguiente fórmula (c-4).
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En las fórmulas (c-2) a (c-4), R^{6} es tal como se ha definido en la fórmula (c-1) y cada uno de R^{7} y R^{8} representa un sustituyente que contiene un grupo hidrocarburo.
En la fórmula (c-3), el sustituyente que contiene un grupo hidrocarburo, representado por cada uno de R^{7} y R^{8}, incluye sustituyentes monovalentes que corresponden a R^{6}. Cada uno de R^{7} y R^{8} es preferiblemente alquilo o arilo. El grupo alquilo es preferiblemente alquilo C_{1-4}, más preferiblemente alquilo C_{1-2}. Específicamente, cada uno de R^{7} y R^{8} es metilo, etilo, fenilo o similar.
El cloruro de ácido dicarboxílico representado por la fórmula (c-2) incluye un cloruro de ácido dicarboxílico alifático, un cloruro de ácido dicarboxílico alicíclico y un cloruro de ácido dicarboxílico aromático.
El cloruro de ácido dicarboxílico alifático incluye cloruros de ácido alcano dicarboxílico, tales como dicloruro de ácido oxálico, dicloruro de ácido malónico, dicloruro de ácido succínico, dicloruro de ácido glutárico, dicloruro de ácido adípico, dicloruro de ácido pimélico, dicloruro de ácido subérico, dicloruro de ácido azelaico y dicloruro de ácido sebácico.
El cloruro de ácido dicarboxílico alicíclico incluye cloruros de ácido cicloalcano dicarboxílico, tal como dicloruro de ácido ciclohexano dicarboxílico, cloruro de ácido decalina dicarboxílico, dicloruro de ácido norbornano dicarboxílico, dicloruro de ácido adamantano dicarboxílico y dicloruro de ácido triciclodecano dicarboxílico. El ácido cicloalcano dicarboxílico incluye no sólo un compuesto monocíclico sino también un ácido di o tricicloalcano dicarboxílico.
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El cloruro de ácido dicarboxílico aromático incluye dicloruros de ácido areno dicarboxílico tales como dicloruro de ácido tereftálico, dicloruro de ácido isoftálico, dicloruro de ácido ftálico, dicloruro de ácido 2,6-naftaleno dicarboxílico, dicloruro de ácido 1,8-naftaleno dicarboxílico, dicloruro de ácido antraceno dicarboxílico, dicloruro de ácido fenantreno dicarboxílico y dicloruro de ácido bifenil dicarboxílico.
El éster dicarboxílico de fórmula (c-3) incluye éster de alquilo o arilo de ácido dicarboxílico alifático, éster de alquilo o arilo de ácido dicarboxílico alicíclico y éster de alquilo o arilo de ácido dicarboxílico aromático.
El ácido dicarboxílico alifático incluye ácido alcano dicarboxílico y ácido alqueno dicarboxílico, El ácido dicarboxílico alicíclico incluye ácido cicloalcano dicarboxílico. El ácido dicarboxílico aromático incluye ácido areno dicarboxílico.
El éster de alquilo o arilo de ácido alcano dicarboxílico incluye oxalato de dimetilo, oxalato de dietilo, malonato de dimetilo, malonato de dietilo, succinato de dimetilo, succinato de dietilo, glutarato de dimetilo, glutarato de dietilo, adipato de dimetilo, adipato de dietilo, pimelato de dimetilo, pimelato de dietilo, suberato de dimetilo, suberato de dietilo, azelato de dimetilo, azelato de dietilo, sebacato de dimetilo, sebacato de dietilo, oxalato de difenilo, malonato de difenilo, succinato de difenilo, glutarato de difenilo, adipato de difenilo, pimelato de difenilo, suberato de difenilo, azelato de difenilo y sebacato de difenilo.
El éster de alquilo o arilo de ácido alqueno dicarboxílico incluye maleato de dimetilo, maleato de dietilo, fumarato de dimetilo, fumarato de dietilo, maleato de difenilo y fumarato de difenilo.
El éster de alquilo o arilo de ácido cicloalcano dicarboxílico incluye dicarboxilato de dimetil ciclohexano, dicarboxilato de dietil ciclohexano, dicarboxilato de difenil ciclohexano, dicarboxilato de dimetil decalina, dicarboxilato de dietil decalina, dicarboxilato de difenil decalina, dicarboxilato de dimetil norbornano, dicarboxilato de dietil norbornano, dicarboxilato de difenil norbornano, dicarboxilato de dimetil adamantano, dicarboxilato de dietil adamantano, dicarboxilato de difenil adamantano, dicarboxilato de dimetil triciclodecano, dicarboxilato de dietil triciclodecano y dicarboxilato de difenil triciclodecano.
El éster de alquilo o arilo de ácido areno dicarboxílico incluye tereftalato de dimetilo, tereftalato de dietilo, tereftalato de difenilo, isoftalato de dimetilo, isoftalato de dietilo, isoftalato de difenilo, ftalato de dimetilo, ftalato de dietilo, ftalato de difenilo, dicarboxilato de dimetil 2,6-naftaleno, dicarboxilato de dietil 2,6-naftaleno, dicarboxilato de difenil 2,6-naftaleno, dicarboxilato de dimetil 1,8-naftaleno, dicarboxilato de dietil 1,8-naftaleno, dicarboxilato de difenil 1,8-naftaleno, dicarboxilato de dimetil antraceno, dicarboxilato de dietil antraceno, dicarboxilato de difenil antraceno, dicarboxilato de dimetil fenantreno, dicarboxilato de dietil fenantreno, y dicarboxilato de difenil fenantreno. Además, éste incluye también ésteres de alquilo o arilo de ácido bifenil dicarboxílico tales como dicarboxilato de dimetil 2,2'-bifenilo, dicarboxilato de dietil 2,2'-bifenilo y dicarboxilato de difenil 2,2'-bifenilo.
El anhídrido dicarboxílico de fórmula (c-4) incluye anhídridos alqueno dicarboxílicos tales como anhídrido maleico y anhídridos areno dicarboxílicos tales como anhídrido ftálico.
Estos derivados de ácido dicarboxílico que forman ésteres se pueden usar solos, o se pueden usar dos o más compuestos de éstos en combinación. Además, se pueden usar en combinación con los anteriores ácidos dicarboxílicos. A la vista de las propiedades ópticas y la resistencia térmica de la resina de poliéster obtenida, el derivado de ácido dicarboxílico contiene preferiblemente derivados de ácido dicarboxílico alicíclico tales como cloruro de ácido dicarboxílico alicíclico, éster dicarboxílico alicíclico o similares. De estos, se prefieren los derivados de ácido ciclohexano dicarboxílico, tal como dicarboxilato de dimetil ciclohexano y los derivados de ácido decalina dicarboxílico tales como dicarboxilato de dimetil decalina, y se prefieren los ésteres de dicarboxilato de alquil ciclohexano tales como dicarboxilato de dimetil ciclohexano. El contenido del derivado de ácido dicarboxílico alicíclico en el contenido total de derivado de ácido dicarboxílico es preferiblemente de 30 a 100% en moles, más preferiblemente de 50 a 100% en moles, aún más preferiblemente de 70 a 100% en moles. Cuando se usa ácido dicarboxílico alicíclico en la relación del contenido anterior, se pueden mejorar eficientemente la resistencia térmica y las propiedades ópticas tales como la birrefringencia de un artículo moldeado tal como unas lentes.
El componente de ácido dicarboxílico está constituido preferiblemente por un componente de ácido dicarboxílico alicíclico a la vista de las propiedades ópticas y la resistencia térmica que ya se han descrito. En este caso, el ácido dicarboxílico alicíclico incluye preferiblemente un ácido dicarboxílico alicíclico y derivados de ácido dicarboxílico alicíclico tales como un cloruro de ácido dicarboxílico alicíclico y un éster dicarboxílico alicíclico. Cuando está contenido un componente de ácido dicarboxílico alicíclico, el contenido del componente de ácido dicarboxílico alicíclico en el contenido de ácido dicarboxílico total es preferiblemente de 20 a 100% en moles (por ejemplo, 30 a 99%), más preferiblemente de 30 a 100% en moles (por ejemplo, 40 a 98% en moles), aún más preferiblemente de 50 a 100% en moles (por ejemplo, 60 a 95% en moles), mucho más preferiblemente de 70 a 100% en moles.
La pureza del ácido dicarboxílico y del derivado de ácido dicarboxílico que forma el éster que se pueden usar como materias primas para la resina de poliéster es al menos del 95% (por ejemplo, 95 a 100%), preferiblemente al menos del 98% (por ejemplo, 98 a 100%). Cuando la pureza de las materias primas anteriores es baja, no sólo es difícil producir la resina de poliéster mediante polimerización, sino que también la resina de poliéster obtenida puede algunas veces tener las propiedades ópticas degradadas.
El peso molecular promedio en número de la resina de poliéster es de 3.000 a 100.000, preferiblemente de 5.000 a 50.000, más preferiblemente de 8.000 a 30.000, aún más preferiblemente de 10.000 a 20.000. Cuando el peso molecular promedio en número es pequeño, la composición de resina es frágil y el artículo moldeado se quiebra fácilmente algunas veces. Cuando el peso molecular promedio en número es grande, la composición de resina (CR) tiene una baja capacidad de fluir en fundido y algunas veces tiene pobre capacidad de moldeado. Se puede determinar el peso molecular promedio en número mediante un procedimiento de medida conocido tal como la cromatografía de exclusión por tamaño, un procedimiento de ósmosis mediante presión de vapor o similares.
Producción de resina de poliéster
Se puede producir la resina de poliéster a partir del componente de ácido dicarboxílico anterior y del componente de diol (a) que contiene el compuesto de fórmula (1) como materias primas mediante un procedimiento conocido tal como un procedimiento de polimerización en fundido que incluye un procedimiento de intercambio de éster, un procedimiento de polimerización directa, etc., un procedimiento de polimerización en disolución, un procedimiento de polimerización interfacial o similar. De éstos, se prefiere un procedimiento de polimerización en fundido que no use disolvente de reacción.
El procedimiento de intercambio de éster incluido en el procedimiento de polimerización en fundido es un procedimiento para obtener un poliéster haciendo reaccionar un éster dicarboxílico y un compuesto de diol en presencia de un catalizador y llevando a cabo el intercambio de éster a la vez que se elimina mediante destilación el alcohol formado, y este procedimiento se usa generalmente para la síntesis de un poliéster.
Además, el procedimiento de polimerización directa es un procedimiento para obtener un poliéster llevando a cabo una reacción de deshidratación de un ácido dicarboxílico con un compuesto de diol para formar un compuesto de éster y a continuación llevar a cabo el intercambio de éster a la vez que se elimina mediante destilación el compuesto de diol en exceso a presión reducida. El procedimiento de polimerización directa es ventajoso porque no existe alcohol que se vaya a eliminar mediante destilación a diferencia del procedimiento de intercambio de éster y porque se puede usar un ácido dicarboxílico menos caro como materia prima.
Cuando se llevan a cabo estos procedimientos de polimerización en fundido, se pueden emplear técnicas conocidas con respecto a las condiciones de polimerización tales como una especie de catalizador de polimerización, una cantidad de catalizador, una temperatura, etc., y aditivos tales como un estabilizador térmico, un agente de prevención de la eterificación, un desactivador del catalizador, etc.
Resina de policarbonato
La resina de policarbonato se forma a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b).
Componente de diol (b))
El componente de diol (b) se requiere sólo para contener un compuesto de fórmula (1) y/o un compuesto de fórmula (2), y puede contener otro componente de diol.
El compuesto de fórmula (1) es tal como se ha explicado con respecto a la resina de poliéster.
El componente de diol (b) contiene preferiblemente un compuesto de fórmula (2). Particularmente preferible, contiene un compuesto de fórmula (2) en el que cada uno de p1 y p2 es 1 ó 2 y cada uno de R^{4a} y R^{4b} es un átomo de hidrógeno o alquilo C_{1-4}.
En la fórmula (2), las posiciones en las cuales se sustituyen los grupos de hidroxilo son las mismas que aquellas en las que están colocados los sustituyentes que contienen un grupo hidroxilo en la fórmula (1). Se pueden seleccionar entre las posiciones 2 a 6 en los grupos fenilo sustituidos en la posición 9 del fluoreno, y están preferiblemente en las posiciones 2 o las posiciones 4, más preferiblemente las posiciones 4.
R^{4a} y R^{4b} son los mismos que R^{2a} y R^{2b} en la fórmula (1). Cada uno de R^{4a} y R^{4b} es por tanto un átomo de hidrógeno, alquilo, cicloalquilo, arilo, aralquilo, alquenilo, un átomo de halógeno o similar. Cada uno de R^{4a} y R^{4b} es preferiblemente un átomo de hidrógeno, o alquilo C_{1-6}, más preferiblemente un átomo de hidrógeno o alquilo C_{1-4}. Con respecto a R^{4a} (o R^{4b}), se puede sustituir un sustituyente único o una combinación de dos o más sustituyentes en un anillo de benceno. R^{4a} y R^{4b} pueden ser el mismo que, o diferente de, entre sí (uno con respecto al otro). La posición en la cual se sustituye R^{4a} (o R^{4b}) no está limitada especialmente, y el(los) sustituyente(s) representado(s) por R^{4a} (o R^{4b}) se puede(n) sustituir en la(s) posición(es) apropiada(s) en las posiciones 2 a 6 del grupo fenilo dependiendo del número p1 (o p2) de sustituyentes. Cada uno de los números p1 y p2 de sustituyentes es preferiblemente un entero de 1 a 3, más preferiblemente un entero de 1 ó 2. Los números p1 y p2 de sustituyentes pueden ser el mismo que, o diferentes de, entre sí.
R^{5a} y R^{5b} son los mismos que R^{3a} y R^{3b} en la fórmula (1). Cada uno de los mismos es por tanto preferiblemente un átomo de hidrógeno o alquilo. R^{5a} y R^{5b} son los mismos que, o diferentes de, entre sí. Los sustituyentes representados por R^{5a} (o R^{5b}) en un anillo benceno pueden ser los mismos que, o diferentes de, entre sí o uno con respecto al otro. Además, la(s) posición(es) de unión (posición(es) de sustitución) del(de los) sustituyente(s) representado(s) por R^{5a} (o R^{5b}) en el anillo de benceno que constituye el esqueleto de fluoreno no es(son) especialmente limitado(s). Cada uno de los números q1 y q2 de los sustituyentes es preferiblemente 1 ó 2. Los números q1 y q2 de sustituyentes pueden los mismos que o diferentes de entre sí.
Los ejemplos del compuesto de fórmula (2) incluyen los 9,9-bis (hidroxifenil) fluorenos que se muestran a continuación.
9,9-bis (4-hidroxifenil) fluoreno
Los 9,9-bis (hidroxi-monoalquil C_{1-6} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno, 9,9-bis (2-hidroxi-5-metilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3-etilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3-propilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3-isopropilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3-n-butilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3-isobutilfenil) fluoreno, etc.,
Los 9,9-bis (hidroxi-dialquil C_{1-6} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-dimetilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-2,5-dimetilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-dietilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-dipropilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-diisopropilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-diisopropilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-di-n-butilfenil) fluoreno, 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-diisobutilfenil) fluoreno, etc.,
Los 9,9-bis (hidroxi-monocicloalquil C_{5-8} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3-ciclohexilfenil) fluoreno, etc.,
Los 9,9-bis (hidroxi-monoaril C_{6-8} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3-fenilfenil) fluoreno, etc.,
Los 9,9-bis (hidroxi-diaril C_{6-8} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-difenilfenil) fluoreno, etc.,
Los 9,9-bis [hidroxi-mono (aril C_{6-8} alquil C_{1-4}) fenil] fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3-bencilfenil) fluoreno, etc.,
Los 9,9-bis [hidroxi-di (aril C_{6-8} alquil C_{1-4}) fenil] fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3,5-dibencilfenil) fluoreno, etc.,
Los 9,9-bis (hidroxi-monoalquenil C_{2-4} fenil) fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3-propenilfenil) fluoreno, etc., y
Los 9,9-bis (hidroxil-monohalofenil) fluorenos tales como 9,9-bis (4-hidroxi-3-fluorofenil) fluoreno.
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De estos, se prefieren el 9,9-bis (hidroxifenil) fluoreno y los 9,9-bis (hidroxil-monoalquil C_{1-6}) fluorenos y se prefieren particularmente los 9,9-bis (hidroxil-monoalquil C_{1-6} lfenil) fluorenos, el {9,9-bis (4-hidroxil-3-metilfenil) fluoreno} etc.,
Los compuestos representados por la fórmula (2) se pueden usar solos, o se pueden usar dos o más compuestos de los mismos en combinación.
Se puede obtener el compuesto de fórmula (2) haciendo reaccionar fluorenonas (9-fluorenona, etc.) con los fenoles correspondientes. Por ejemplo, se puede obtener el 9,9-bis (4-hidroxifenil) fluoreno, por ejemplo, mediante una reacción entre un fenol y la 9-fluorenona.
Otro componente de diol
El componente de diol (b) puede contener otro componente de diol (que se va a denominar como "componente de diol (b')" a partir de ahora en el presente documento). El componente de diol (b') incluye los mismos compuestos que aquellos descritos con respecto al componente de diol (a').
Esto es, los ejemplos del componente de diol (b') incluyen los siguientes bisfenoles.
bis (hidroxifenil) alcanos C_{1-4} tales como 1,1-bis (4-hidroxifenil)-1-feniletano, 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) propano, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hidroxifenil) propano, etc.,
bis (hidroxifenil) cicloalcanos C_{5-8} tales como 1,1-bis (4-hidroxifenil) ciclohexano, 1,1-bis (4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano, etc.,
4,4'-dihidroxifenilsulfona, 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenilsulfona, y
bis (hidroxifenil-alquil C_{1-4}) bencenos tales como 4,4'-(m-fenilenodiisopropilideno) difenol, etc.
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De estos se prefieren los bis (hidroxifenil) alcanos y los bis (hidroxifenil-alquil) arenos, se prefieren particularmente los bis (hidroxifenil) alcanos C_{1-4} tales como 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano y los bis (hidroxifenil C_{1-4} alquil) bencenos, y el 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano (bisfenol A) es el más preferido.
El componente de diol (b) contiene preferiblemente un compuesto de fórmula (1) y/o un compuesto de fórmula (2) y un bisfenol.
El contenido total del compuesto de fórmula (1) y el compuesto de fórmula (2) en el componente de diol (b) es preferiblemente de 10% en moles o más, más preferiblemente de 20% en moles o más, aún más preferiblemente de 30% en moles o más. Específicamente, es preferible de 15 a 100% en moles, más preferiblemente d 25 a 80% en moles, aún más preferiblemente de 35 a 75% en moles. Se tiene en cuenta el componente de diol (b') para el resto.
Cuando el contenido de los compuestos de las fórmulas (1) y (2) es demasiado pequeño, el índice de refracción de la resina de policarbonato obtenida disminuye algunas veces, la birrefringencia de la misma aumenta algunas veces o la resistencia térmica de la misma disminuye algunas veces.
Componente que forma carbonato
El componente que forma carbonato se refiere a un compuesto capaz de formar una unión de carbonato. Dicho componente que forma carbonato incluye fosgenos y carbonatos.
Los fosgenos incluyen fosgeno, difosgeno y trifosgeno. Los carbonatos incluyen carbonatos de dialquilo tales como carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo, etc., y carbonatos de diarilo tales como carbonato de difenilo, carbonato de dinaftilo, etc. De éstos, se usan preferiblemente un fosgeno y un carbonato de difenilo. Los anteriores compuestos con componentes que forman carbonato se pueden usar solos o se pueden usar dos o más compuestos de los mismos en combinación.
El peso molecular promedio en número de la resina de policarbonato es preferiblemente de 3.000 a 100.000, más preferiblemente de 5.000 a 50.000, aún más preferiblemente de 10.000 a 30.000, mucho más preferiblemente de 12.000 a 25.000. Cuando el peso molecular promedio en número anterior es pequeño, la composición de resina es frágil y el artículo moldeado se quiebra fácilmente algunas veces. Cuando el peso molecular promedio en número anterior es grande, la composición de resina tiene baja capacidad de fluir en fundido y algunas veces tiene mala capacidad de moldeado. Se puede determinar el peso molecular promedio en número mediante un procedimiento de medida conocido tal como una cromatografía de exclusión por tamaño, un procedimiento de ósmosis mediante presión de vapor o similar.
Producción de resina de policarbonato
Se puede producir la resina de policarbonato mediante un procedimiento conocido de producción de una resina de policarbonato general. Por ejemplo, en una reacción que usa fosgeno como componente que forma carbonato, generalmente, se dejan reaccionar el componente de diol (b) y el fosgeno en presencia de un compuesto alcalino tal como un hidróxido (hidróxido de sodio o hidróxido de potasio) y un disolvente tal como cloruro de metileno o clorobenceno. Para potenciar la reacción anterior se puede usar también, por ejemplo, un catalizador tal como una amina terciaria o una sal de amonio cuaternario.
Cuando se usa un diéster carbonato tal como carbonato de difenilo o similar tal como un precursor de carbonato, un compuesto de diol y el diéster carbonato se dejan reaccionar bajo calor en una atmósfera de gas inerte a la vez que se eliminan mediante destilación los alcoholes o fenoles formados. Para potenciar la reacción anterior, generalmente, se puede usar también un catalizador para uso en la reacción de intercambio de éster.
La resina de policarbonato puede contener un fenol monohídrico usado generalmente como finalizador terminal en la polimerización para la producción de la misma. Cuando se usa un fenol monohídrico como finalizador terminal, se bloquea el terminal con un grupo derivado del fenol monohídrico, y el policarbonato tiene una excelente estabilidad térmica.
Composición de resina (CR)
La composición de resina (CR) de esta invención tiene resistencias, tales como resistencia térmica y excelentes propiedades ópticas tales como un elevado índice de refracción y una baja birrefringencia debido a que los esqueletos de polímero de la resina de poliéster y de la resina de policarbonato tienen un esqueleto de fluoreno (esqueleto de 9,9-bisfenilfluoreno) cada una. Se puede preparar la composición de resina (CR) para que sea una composición que tenga propiedades ópticas preferidas, resistencia térmica y resistencia ambiental ajustando el contenido de los esqueletos de fluoreno contenidos en la resina de poliéster y la resina de policarbonato, el peso molecular de estas resinas y la relación en peso de la resina de poliéster y la resina de policarbonato según se requiera.
En la composición de resina (CR), cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) introducido en la resina de poliéster es A, cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) y el compuesto de fórmula (2) introducido en la resina de policarbonato es B y cuando la relación en peso de la resina de poliéster de la composición completa es p, preferiblemente, las relaciones en peso A, B y p, satisfacen la siguiente expresión,
0,1 \leqq A \ x \ p + B \ x \ (1 - p) < 1
en la que cada uno de A, B y p es un valor que es mayor que 0 pero más pequeño que 1.
En la expresión anterior, las relaciones en peso A, B y p satisfacen más preferiblemente la expresión de 0,2 \leqq A x p + B x (1 - p) < 1, y las relaciones en peso A, B y p satisfacen más preferiblemente la expresión de 0,4 \leqq A x p + B x (1 - p) < 1. Cuando A x p + B (1 - p) es demasiado pequeña, las propiedades ópticas tales como refractividad elevada y baja birrefringencia no se presentan algunas veces.
En la composición de resina (CR) de esta invención, preferiblemente, la relación de resina de poliéster/resina de policarbonato (relación en peso) es de 5/92 a 98/2. La relación anterior es más preferiblemente de 15/85 a 98/2, aún más preferiblemente de 30/70 a 98/2. Cuando la relación en peso de la resina de poliéster es más pequeña, la composición de resina tiene excelentes propiedades ópticas, resistencia térmica y resistencia ambiental, mientras que la capacidad de moldeado de la misma puede ser algunas veces un problema. Cuando la relación en peso de la resina de poliéster es demasiado grande, la composición de resina tiene excelentes propiedades ópticas y capacidad de moldeado, mientras que la resistencia térmica y la resistencia ambiental pueden ser algunas veces problemáticas.
El peso molecular promedio en número de la composición de resina es de 5.000 a 50,000, preferiblemente de 8.000 a 30.000, más preferiblemente de 10.000 a 25.000, aún más preferiblemente 11.000 a 20.000. Cuando el peso molecular promedio en número anterior es más pequeño, la resina es frágil y el artículo moldeado es propenso a romperse fácilmente. Cuando el peso molecular promedio en número es mayor, indeseablemente la resina tiene una muy baja capacidad de fluir en fundido y tiene por tanto una mala capacidad de moldeado. El peso molecular promedio en número de la composición de resina (CR) se puede ajustar adecuadamente dependiendo de los pesos moleculares promedio en número de la resina de poliéster y de la resina de policarbonato y la relación de mezcla de las mismas.
El peso molecular promedio en número de cada una de la resina de poliéster y de la resina de policarbonato en la composición de resina (CR) es preferiblemente de 5.000 a 50.000.
Se puede determinar el peso molecular promedio en número mediante un procedimiento de medida conocido tal como la cromatografía de exclusión por tamaño, un procedimiento de ósmosis mediante presión de vapor o similar.
La composición de resina tiene una excelente capacidad de moldeado. El caudal en fundido (MFR) de la composición de resina (CR) es preferiblemente de 1 a 80 g/10 minutos, más preferiblemente de 2 a 60 g/10 minutos, aún más preferiblemente de 3 a 50 g/10 minutos. Además, se puede medir la MFR, por ejemplo bajo condiciones de 280ºC y carga de 1,2 kg de acuerdo con la Norma JIS K-7210.
La temperatura de transición vítrea (Tg) de la composición de resina es preferiblemente de 50 a 250ºC, más preferiblemente de 80 a 220ºC, aún más preferiblemente de 100 a 200ºC.
Preferiblemente, la resina de poliéster se forma a partir de un ácido cicloalcano C_{5-10} dicarboxílico y un componente de diol (a) que contiene un compuesto de fórmula (1) en el que cada uno de R^{1a} y R^{1b} es un grupo etileno, cada uno de k1 y k2 es 1, cada uno de R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} es un átomo de hidrógeno, alquilo C_{1-4} o fenilo y cada uno de m1, m2, n1 y n2 es 1 ó 2 (que se va a denominar como "compuesto a-1" a partir de ahora en el presente documento) un alcanodiol C_{2-4} y 1,4-dimetilenocicloalquileno (que se va a denominar como "compuesto a-2" a partir de ahora en el presente documento), y la resina de policarbonato se forma a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b) que contiene un compuesto de fórmula (2) en el que cada uno de R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} es un átomo de hidrógeno, metilo o etilo y cada uno de p1, p2, Q1 y Q2 es 1 ó 2 (que se va a denominar como "compuesto b-1" a partir de ahora en el presente documento) y al menos un bisfenol (que se va a denominar como "compuesto b-2" a partir de ahora en el presente documento) seleccionado entre bis (hidroxifenil) C_{1-4} alcano o bis (hidroxifenil C_{1-3} alquilideno) benceno.
En el caso anterior, preferiblemente, el contenido del compuesto a-1 en el componente de diol (a) es de 10 a 100% en moles y el contenido del compuesto a-2 en el anterior es de 0 a 90% en moles. Además, preferiblemente, el contenido del compuesto b-1 en el componente de diol (b) es de 10 a 100% en moles y el contenido del compuesto b-2 en el anterior es de 0 a 90% en moles. La relación de resina de poliéster/resina de policarbonato (relación en peso) es preferiblemente de 5/95 a 98/2.
Además, preferiblemente, la resina de poliéster se forma a partir de un ácido ciclohexanodicarboxílico y un componente de diol (a) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (3) (que se va a denominar como "compuesto a-3" a partir de ahora en el presente documento) y alcano C_{2-4} diol (que se va a denominar como "compuesto a-4" a partir de ahora en el presente documento) y la resina de policarbonato se forma a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (4) (que se va a denominar como "compuesto b-3" a partir de ahora en el presente documento y 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano o 4,4-(m-fenilenodiisopropilideno) difenol (que se va a denominar como "compuesto b-4" a partir de ahora en el presente documento).
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En el caso anterior, preferiblemente, el contenido del compuesto a-3 en el componente de diol (a) es de 10 a 100% en moles y el contenido del compuesto a-4 en el anterior es de 0 a 90% en moles. Además, preferiblemente, el contenido del compuesto b-3 en el componente de diol (b) es de 10 a 100% en moles y el contenido del compuesto b-4 en el anterior es de 0 a 90% en moles. La relación de la resina de poliéster/resina de policarbonato (relación en peso) es preferiblemente de 5/95 a 98/2.
Preferiblemente, la composición de resina (CR) contiene una resina de poliéster y una resina de policarbonato, conteniendo la resina de poliéster de 10 a 100% en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (A-1) y de 0 a 90% en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (A-2) y teniendo un peso molecular promedio en número de 5.000 a 50.000, y conteniendo la resina de policarbonato de 10 a 100% en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (B-1) y de 0 a 90% en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (B-2) y teniendo un peso molecular promedio en número de 5.000 a 50.000.
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en la que Y^{1} representa la siguiente fórmula
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en la que R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-10}, cada uno de R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} es el mismo o diferente entre sí y es un átomo de hidrógeno, un grupo hidrocarburo C_{1-10} o un átomo de halógeno, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4 y cada uno de m1, m2, n1 y n2, representa el mismo o diferentes enteros de 1 a 4,
X representa un grupo hidrocarburo C_{1-15} divalente e Y^{2} representa un grupo hidrocarburo C_{1-10} divalente,
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en la que z representa la siguiente fórmula,
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en la que cada uno de R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} es el mismo que, o diferente de, entre sí y un átomo de hidrógeno, alquilo C_{1-10} o un átomo de halógeno y cada uno de p1, p2, q1 q2 es el mismo o diferentes enteros de 1 a 4.
W es un enlace simple, un grupo alquilideno C_{1-10}, un grupo cicloalquilideno C_{4-15}, un grupo sulfonilo, un grupo sulfuro, un grupo óxido o un grupo di (alquilideno C_{1-4}) fenileno.
cada uno de R^{x} y R^{y} es el mismo que, o diferente de, entre sí y, un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, fenilo o alquilo C_{1-4}, y cada uno de m y n es, de manera independiente, un entero de 1 a 4.
En las fórmulas (A-1) y (A-2), X es preferiblemente un grupo hidrocarburo alicíclico sustituido o no sustituido.
En la fórmula representada por Y^{1} en la fórmula (A-1), R^{1a} y R^{1b} son, preferiblemente los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-4}, cada uno de R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b}, es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo C_{1-6}, k1 y k2 son los mismos o diferentes enteros de 1 a 4 y m1, m2, n1 y n2 son los mismos o diferentes enteros de 1 ó 2.
En la fórmula (A-2), Y^{2} es preferiblemente un grupo alquileno C_{2-6} o un grupo cicloalquileno C_{6-12}.
En la fórmula representada por Z en la fórmula (B-1), preferiblemente, cada uno de R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno o alquilo C_{1-4}, y cada uno de p1, p2, q1 y q2 es el mismo o diferente un entero de 1 ó 2. En la fórmula (B-2), preferiblemente, cada uno de R^{X} y R^{Y} es el mismo o diferente un átomo de hidrógeno o alquilo C_{1-4}, y cada uno de m y n es, de manera independiente, un entero de 1 ó 2.
En la fórmula (B-2), preferiblemente, W es un enlace simple, un grupo alquilideno C_{1-6}, un grupo cicloalquilideno C_{5-10} o un grupo di (alquilideno C_{1-3}) fenileno.
Preferiblemente, en la fórmula representada por Y^{1} en la fórmula (A-1), R^{1a} y R^{1b} son grupos etileno, cada uno de R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno, alquilo C_{1-4} o fenilo, cada uno de k1 y k2 es 1 y cada uno de m1, m2, n1 y n2 es el mismo o diferente 1 ó 2, en la fórmula (A-2), Y^{2} es un grupo alquileno C_{2-4} o
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y X es un grupo cicloalquileno C_{5-10}, en la fórmula representada por Z en la fórmula (B-1), cada uno de R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno, metilo o etilo y cada uno de p1, p2, q1 y q2 es el mismo o diferente 1 ó 2, y en la fórmula (B-2), W es un enlace simple, un grupo alquilideno C_{1-4}, un grupo cicloalquilideno C_{6-9} o un grupo di (alquilideno C_{1-3}) fenileno y R^{X} y R^{Y} son átomos de hidrógeno.
Preferiblemente, en la fórmula representada por Y^{1} en la fórmula (A-1), R^{1a} y R^{1b} son grupos etileno, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} son átomos de hidrógeno y cada uno de k1 y k2 es 1, en la fórmula (A-2), Y^{2} es un grupo alquileno C_{2-4} y X es un grupo cicloalquileno, en la fórmula representada por Z en la fórmula (B-1), cada uno de R^{4a} y R^{4b} es metilo, R^{5a} y R^{5b} son átomos de hidrógeno y cada uno de p1 y p2 es 1, y en la fórmula (B-2), W es un grupo isopropilideno o
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y R^{X} y R^{Y} son átomos de hidrógeno.
Preferiblemente, la resina de poliéster contiene de 20 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-1) y de 0 a 80% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-2), y la resina de policarbonato contiene de 20 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-1) y de 0 a 80% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-2).
Preferiblemente, la resina de poliéster contiene de 50 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-1) y de 0 a 50% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-2), y la resina de policarbonato contiene de 30 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-1) y de 0 a 70% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-2).
Preferiblemente, la relación de resina de poliéster/resina de policarbonato (relación en peso) es de 15/85 a 98/2.
Más preferiblemente, la relación de resina de poliéster/resina de policarbonato (relación en peso) es de 20/80 a 98/2.
Cuando la relación en peso de la unidad de -O-Y^{1}-O- introducida en la resina de poliéster es A', cuando la relación en peso de la unidad de -O-Z-O- y la unidad de -O-Y^{1}-O- introducida en la resina de policarbonato es B' y cuando la relación en peso de la resina de poliéster a la composición completa es p, preferiblemente, las relaciones en peso A', B' y p satisfacen la siguiente expresión,
0,1 \leqq A' \ x \ p + B' \ x \ (1-p) < 1
en la que cada uno de A', B' y p es un valor que es mayor que 0 pero más pequeño que 1.
La composición de resina (CR) de esta invención puede contener un antioxidante, un estabilizador térmico, un absorbente del ultravioleta, un agente de liberación del molde, un retardante de la llama, un agente de azulado, un blanqueador fluorescente, etc., según se requiera.
Como antioxidante, un estabilizador térmico, un absorbente del ultravioleta y un agente de liberación del molde, se pueden usar aquellos que se describen en el documento JP 2005-42021A o similares. Por ejemplo, el antioxidante incluye un antioxidante que contiene fenol, un antioxidante que contiene fósforo y un antioxidante que contiene azufre. De éstos, se prefiere un antioxidante que contiene fenol, y se prefiere particularmente un antioxidante que contiene fenol sustituido con alquilo. Específicamente, los ejemplos del antioxidante incluyen 1,6-hexanodiol-bis [3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato], pentaeritritol-tetrakis [3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato) y octadecil-3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil) propionato. Se pueden usar estos antioxidantes solos, o se pueden usar dos o más compuestos de éstos en combinación. El contenido del antioxidante en la composición de resina completa (CR) puede ser, por ejemplo, aproximadamente de 0,0001 a 0,05% en peso.
El estabilizador térmico es preferiblemente un estabilizante que contiene fósforo, y los ejemplos de dicho estabilizante incluyen un compuesto de fosfito, un compuesto de fosfonito y un compuesto de fosfato. Los ejemplos del compuesto de fosfito incluyen fosfito de trifenilo, fosfito de trisnonilfenilo, tris (2,4-di-terc-butilfenil) fosfito, difosfito de bis (2,6-di-terc-butil-4-metilfenil) pentaeritritol, difosfito de bis (nonilfenil) pentaeritritol y difosfito de bis (2,4-di-terc-butilfenil) pentaeritritol.
Los ejemplos del compuesto de fosfato incluyen fosfato de trimetilo, fosfato de tricesilo y fosfato de trifenilo.
El compuesto de fosfonito incluye tetrakis (2,4-di-terc-butilfenil)-4-4'-bifenilenodifosfonito.
De éstos, se prefieren tris (2,4-di-terc-butilfenil) fosfito, fosfato de trifenilo y fosfato de trimetilo.
Se pueden usar estos estabilizantes térmicos solos, o se pueden usar dos o más compuestos de éstos en combinación. El contenido del estabilizante térmico en la composición de resina completa (CR) puede ser, por ejemplo, de 0,001 a 0,5% en peso, preferiblemente en el intervalo de aproximadamente 0,005 a 0,3% en peso.
El absorbente del ultravioleta incluye una benzofenona absorbente del ultravioleta, un benzotriazol absorbente del ultravioleta, una triazina absorbente del ultravioleta, una benzoxazina absorbente del ultravioleta y un éster de salicilato de fenilo absorbente del ultravioleta.
La benzofenona absorbente del ultravioleta incluye 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona, 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona y 2,2'-dihidroxi-4-metoxibenzofenona, y de éstas, se prefiere la 2-hidroxi-4-n-octoxibenzofenona.
El benzotriazol absorbente del ultravioleta incluye, por ejemplo, 2-(2'-hidroxi-5'-metilfenil) benzotriazol, 2-(2'-hidroxi-3'-(3,4,5,6-tetrahidroftalimidametil-5'-metilfenil) benzotriazol, 2-(2'-hidroxi-3',5'-di-terc-butilfenil) benzotriazol, 2-(2'-hidroxi-5'-terc-octilfenil) benzotriazol y 2-(3'-terc-butil-5'-metil-2'-hidroxifenil)-5-clorobenzotriazol. De éstos, se prefiere el 2-(2'-hidroxi-5'-terc-octilfenil) benzotriazol.
La triazina absorbente del ultravioleta incluye TINUVIN 400 y TINUVIN 1577 (suministrados por Ciba Specialty Chemicals K.K.). De estos, se prefiere TINUVIN 400.
La benzoxazina absorbente del ultravioleta incluye 2,2'-p-fenileno bis (3,1-benzoxazin-4-ona).
El éster de salicilato de fenilo absorbente del ultravioleta incluye el éster de salicilato de p-terc-butilfenilo y el éster de salicilato de p-octilfenilo.
Se pueden usar los absorbentes del ultravioleta anteriores solos, o se pueden usar dos o más compuestos de los mismos en combinación. El contenido de absorbente del ultravioleta en la composición de resina completa (CR) es, por ejemplo, de 0,01 a 5% en peso, preferiblemente aproximadamente de 0,02 a 3% en peso, y particularmente preferible, éste puede ser aproximadamente de 0,05 a 2% en peso. Cuando el contenido anterior es inferior de 0,01% en peso, la capacidad de absorber el ultravioleta es algunas veces insuficiente. Cuando éste excede del 5% en peso, indeseablemente, algunas veces se degrada el color de la resina.
El agente de liberación del molde incluye un aceite de silicona y un éster de ácido graso superior de un alcohol monohídrico o polihídrico, y éste es preferiblemente un éster parcial o un éster completo de un alcohol monohídrico o polihídrico que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y un ácido graso saturado que tiene de 10 a 30 átomos de carbono. Los ejemplos del agente de liberación del molde anterior incluyen monoglicérido de ácido esteárico, monosorbitato de ácido esteárico, monoglicérido de ácido behénico, monoestearato de pentaeritritol y tetraestearato de pentaeritritol. De éstos, se prefieren el monoglicérido de ácido esteárico y el tetraestearato de pentaeritritol. Los agentes de liberación del molde anteriores se pueden usar solos, o se pueden usar dos o más compuestos de los mismos en combinación.
El contenido del agente de liberación del molde en la composición de resina completa (CR) es, por ejemplo, de 0,01 a 2% en peso, y éste puede ser preferiblemente de 0,015 a 0,5% en peso, más preferiblemente de 0,02 a 0,2% en peso. Cuando el contenido del mismo está en el intervalo anterior, deseablemente, la composición de resina (CR) tiene una excelente capacidad de liberación del molde y el agente de liberación del molde no contamina el molde.
El retardante de la llama incluye un retardante de la llama que contiene halógeno, un retardante de la llama que contiene fósforo, un retardante de la llama inorgánico, un retardante de la llama que contiene silicona y un retardante de la llama que contiene sulfonato. Los ejemplos de retardante de la llama que contienen halógeno incluyen un derivado de tetrabromobisfenol A, un derivado de tetrabromobisfenol S, hexabromobenceno, éter de decabromodifenilo, decabromodifenil etano, hexabromociclododecano, bromuro de poliestireno y cloruro de poliolefina. Estos presentan un efecto retardante de la llama más potenciado cuando se usan en combinación con trióxido de antimonio.
Los ejemplos de compuesto retardante de la llama que contiene fósforo incluyen fosfato de amonio, fosfato de melanina, fósforo rojo, fosfato de trifenilo, tri (\beta-cloroetil) fosfato, tri (dicloropropil) fosfato, tri (dibromopropil) fosfato, fosfato de bisdifenil resorcinol y fosfato de bisdifenil bisfenol A.
Los ejemplos de retardante de la llama inorgánico incluyen hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, hidróxido de zirconio, hidróxido de calcio, hidróxido de bario, carbonato de magnesio básico, dolomita, un hidrato de óxido de estaño, bórax, borato de zinc, carbonato de zinc, carbonato de calcio-magnesio, carbonato de bario, óxido de magnesio y grafito expandible.
Los ejemplos de retardante de la llama que contiene silicona, incluyen polidimetilsiloxano modificado, polimetilfenilsiloxano modificado y resina de silicona. Los ejemplos de retardante de la llama que contiene sulfonato incluyen perfluorobutanosulfonato de potasio, perfluorobutanosulfonato de sodio y difenilsulfona-3,3'-disulfonato de potasio.
Se pueden usar los anteriores retardantes de la llama solos, o se pueden usar uno o más compuestos de éstos en combinación.
Los ejemplos del agente de azulado incluyen MACROLEX VIOLET, suministrado por Bayer AG, DIA RESIN VIOLET y DIA RESIN BLUE suministrados por Mitsubishi Chemical Corporation, y Terazol Blue suministrado por Sandoz Ltd., y se prefiere MACROREX VIOLET. Se pueden usar estos agentes de azulado solos, o se pueden usar dos o más agentes de éstos en combinación. El agente de azulado se usa, por ejemplo, en tal cantidad que la concentración del mismo basada en la composición de resina anterior es aproximadamente de 0,1 a 3 ppm, preferiblemente de 0,3 a 1,5 ppm, más preferiblemente de 0,3 a 1,2 ppm.
El blanqueador fluorescente no está especialmente limitado siempre que se pueda usar éste para mejorar el tono de color de una resina sintética, etc., de tal manera que el tono de color pueda llegar a ser blanco o blanco azulado. Los ejemplos del mismo incluyen un compuesto de estilbeno, un compuesto de benzimidazol, un compuesto de naftalimida, un compuesto de rodamina, un compuesto de cumarina y un compuesto de oxazina. Estos blanqueadores fluorescentes se pueden usar solos, o se pueden usar dos o más compuestos de éstos en combinación.
La composición de resina (CR) de esta invención puede contener una pequeña cantidad de aditivos tales como un colorante, un agente antiestático, un agente antifúngico, un lubricante, un relleno, etc., siempre que no se perjudique el objeto de esta invención.
Se pueden añadir estos aditivos cuando se prepara la composición de resina (CR) de esta invención a partir de la resina de policarbonato y de la resina de poliéster, o se pueden añadir a la resina de policarbonato y/o la resina de poliéster antes de la manipulación.
Producción de la composición de resina (CR)
Se puede producir la composición de resina (CR) de esta invención mezclando la resina de poliéster y la resina de policarbonato.
El procedimiento de mezcla incluye un procedimiento de mezcla en disolución usando un disolvente y un procedimiento de mezcla en fundido. El procedimiento de mezcla en disolución incluye, por ejemplo, un procedimiento en el que la resina de poliéster, la resina de policarbonato y el(los) aditivo(s) opcional(es) que se van a añadir según se requiere, se disuelven en un disolvente capaz de disolverlos, se mezclan uniformemente, se elimina la materia extraña mediante filtración según se requiere, se vierte esta mezcla en un disolvente en el que la resina de poliéster y la resina de policarbonato son insolubles, para recubrir la composición, y se seca la composición para obtener una composición pretendida.
En la mezcla en fundido, se puede obtener la composición mezclando en fundido (amasando en fundido) los componentes que son para constituir la composición, después de lo cual se mezclan según se requiera.
En la mezcla de la disolución, se puede obtener una composición que tenga un pequeño historial térmico. Sin embargo, se usa una gran cantidad de disolvente para la composición, de tal manera que el disolvente residual de la composición puede producir un problema algunas veces. Al liberarse del problema del disolvente y ser también económicamente ventajoso, el procedimiento de mezcla en fundido se puede usar preferiblemente como procedimiento para producir la composición de resina de esta invención.
Esta invención incluye por tanto un procedimiento para producir una composición, que comprende la mezcla en fundido de la resina de poliéster formada a partir del componente de ácido dicarboxílico (a) que contiene el compuesto de fórmula (1) y la resina de policarbonato formada a partir del componente que forma el carbonato y el componente de diol (b) que contiene el compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2).
Como procedimiento de mezcla en fundido típico, se puede emplear una constitución en la que la resina de poliéster, la resina de policarbonato y el(los) aditivo(s) opcional(es) que se van a añadir según se requiera se mezclen completamente con un medio de premezcla tal como un mezclador en V, un mezclador Henschel, un equipo mecanoquímico o un mezclador de extrusión y los materiales premezclados se granulan con una máquina de granulación por extrusión o una máquina briqueteadora según se requiera, seguido a continuación por un amasado en fundido con una amasadora en fundido tipificada por una extrusora de husillo doble de tipo venteo y la paletización con una máquina tal como una paletizadora.
En el procedimiento de mezcla en fundido, se pueden premezclar porciones de los componentes y el(los) aditivo(s) y a continuación se puede alimentar la premezcla a una amasadora en fundido independientemente de los componentes restantes. El procedimiento para premezclar algunos componentes incluye, por ejemplo, un procedimiento en el que se premezclan los aditivos (un estabilizante de fósforo, un antioxidante, etc.) con la resina de poliéster (o la resina de policarbonato) cuando se produce la resina de poliéster (o la resina de policarbonato) mediante un procedimiento de fundido y a continuación se forman los pelets. Cuando la resina de poliéster o la resina de policarbonato tiene la forma de un polvo, se puede emplear un procedimiento en el que parte de polvo se mezcla con el(los) aditivo(s) que se va(n) a incorporar para preparar un lote maestro del(de los) aditivo(s) diluido con el polvo. Además, cuando los aditivos que se van a incorporar incluyen un aditivo que tiene una forma líquida se puede usar un denominado inyector líquido o aparato de adición de líquido para alimentar en la extrusora en fundido.
Como extrusora, puede ser adecuado usar una extrusora que tenga un venteo capaz de descargar agua en las materias primas y un gas volátil generado a partir de la resina amasada en fundido. El venteo está equipado preferiblemente con una bomba de vacío para descargar eficientemente el agua generada y el gas volátil de la extrusora. Además, se puede proporcionar un tamiz para retirar la materia extraña incluida en la materia prima que se va a extrudir en una zona anterior a la porción de la matriz de extrusión, y en este caso, se puede retirar la materia extraña en la composición de resina. El tamiz anterior incluye un alambre de metal tejido, un cambiador del tamiz y una placa de metal sinterizado.
Cuando la temperatura de transición vítrea de la composición de resina (CR) que se va a obtener es Tg, la temperatura de la resina durante su amasado en fundido está preferiblemente entre Tg + 50ºC y Tg + 250ºC, más preferiblemente entre Tg + 80ºC y Tg + 200ºC.
Se puede estimar la temperatura de transición vítrea Tg de la composición de resina (CR) sobre la base de la siguiente expresión en la que T1 es una temperatura de transición vítrea Tg de la resina de poliéster que constituye la composición, T2 es la Tg de la resina de policarbonato y q es la relación en peso de la resina de poliéster a la composición. Se puede emplear una constitución en la que se use la Tg estimada de esta manera para ajustar la temperatura de la resina durante el amasado en fundido de la resina de poliéster y la resina de policarbonato y se amasen en fundido.
T1 x q + T2 x (1 - q)
en la que q es un valor mayor que 0 pero más pequeño que 1.
Artículo moldeado
La composición de resina (CR) de esta invención tiene una elevada capacidad de moldeado y puede dar artículos moldeados de acuerdo con un procedimiento de moldeado conocido tal como un procedimiento de moldeado por inyección, un procedimiento de moldeado por extrusión, un procedimiento de moldeado por transferencia, un procedimiento de moldeado por soplado, un procedimiento de moldeado por prensa, un procedimiento de moldeado por colada o similar. Cuando la composición de resina (CR) tiene una temperatura de transición vítrea Tg, la temperatura de la resina durante el moldado de la misma está preferiblemente entre Tg + 80ºC y Tg + 250ºC, más preferiblemente entre Tg + 100ºC y Tg + 200ºC.
La composición de resina (CR) de esta invención presenta excelentes propiedades ópticas tales como un elevado índice de refracción y una baja birrefringencia y además tiene resistencias ambientales tales como resistencia térmica y resistencia a la humedad y capacidad de moldeado, debido a que cada una de la resina de poliéster y la resina de policarbonato tiene un esqueleto de fluoreno.
El índice de refracción del artículo moldeado de esta invención es preferiblemente de 1,55 o más, más preferiblemente de 1,60 o más, aún más preferiblemente de 1,605 o más. Más específicamente, éste es preferiblemente de 1,59, a 1,7, más preferiblemente de 1,60 a 1,65, aún más preferiblemente de 1,605 a 1,63.
Además, la transmitancia de la luz (transmitancia L1 de la luz) del artículo moldeado de esta invención bajo la condición de un espesor de 2 mm es preferiblemente del 70% o más, más preferiblemente del 75% o más, aún más preferiblemente del 80%. Más específicamente, es preferiblemente del 70 al 99%, más preferiblemente del 75 al 95%, aún más preferiblemente del 80 al 90%.
Además, cuando la transmitancia de la luz es L1 y cuando el artículo moldeado tiene una transmitancia de la luz de L2 tras tratarse b ajo la condición de un espesor de 2 mm bajo un ambiente con una temperatura constante y humedad constante que tiene una temperatura de 85ºC y una humedad del 85% durante 640 horas, la diferencia de la transmitancia de la luz L1-L2 es preferiblemente del 10% o menos, más preferiblemente del 5% o menos, aún más preferiblemente del 3% o menos. Específicamente, ésta es preferiblemente de 0 a 8%, más preferiblemente de 0,1 a 4%, aún más preferiblemente de 0,3 a 2%. El artículo moldeado de la misma tiene la ventaja de que sus propiedades ópticas se mantienen a un nivel elevado incluso después de que ésta se trate bajo condiciones de temperatura elevada y humedad elevada durante un largo período de tiempo.
Lentes
En los últimos años, se han usado y se usan lentes plásticas como lentes ópticas para lentes de cámaras digitales, lentes para cámaras CCD, y similares. Las resinas que tienen esqueletos de fluoreno se desarrollaron como materiales para éstas lentes (véase documentos JP 11-14801A, JP 7-198901A, JP 2000-119379A, JP-6-25398A, etc.).
Con la disminución de tamaño de las lentes ópticas y la diversificación de los ambientes de uso, se demandan materiales de resina que tengan excelentes propiedades ópticas tales como un elevado índice de refracción y una baja birrefringencia y que tengan excelente capacidad de moldeado, resistencia térmica y resistencia ambiental.
Es por tanto un objeto de esta invención proporcionar una lente que tenga resistencias elevadas con respecto a la resistencia térmica y a la resistencia ambiental y excelentes propiedades ópticas tales como un elevado índice de refracción y una baja birrefringencia, y un procedimiento para la producción de la misma.
Los presentes inventores han encontrado que cuando la composición de resina (CR) de esta invención se usa para formar lentes, se pueden obtener unas lentes que tengan resistencias elevadas con respecto a la resistencia térmica, resistencia a la humedad, resistencia ambiental, etc., y que tengan excelentes propiedades ópticas.
Esto es, esta invención incluye unas lentes formadas por la composición de resina. La composición de resina (CR) se forma a partir de la resina de poliéster y la resina de policarbonato como ya se ha descrito.
Al menos un 20% en moles del componente de diol (a) para formar la resina de poliéster en la composición de resina (CR) para la constitución de las lentes es preferiblemente el compuesto de fórmula (1).
Además, al menos un 20% en moles del componente de diol (b) para formar la resina de policarbonato en la composición de resina (CR) para constituir las lentes es preferiblemente el compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2).
En las lentes, cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) introducido en la resina de poliéster es A, cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) y el compuesto de fórmula (2) introducidos en la resina de policarbonato es B y cuando la relación en peso de la resina de poliéster a la composición completa es p, preferiblemente, las relaciones en peso A, B y p satisfacen la siguiente expresión,
0,2 \leqq A \ x \ p + B \ x \ (1 - p) \ < 1
en la que cada uno de A, B y p es un valor que es mayor que 0 pero más pequeño que 1.
En la anterior expresión, las relaciones en peso A, B y p satisfacen más preferiblemente la expresión de 0,4 \leqq A x p +B x (1 - p) < 1.
En las lentes, la relación resina de poliéster/resina de policarbonato (relación en peso) es preferiblemente de 10/90 a 80/20, más preferiblemente de 15/85 a 80/20, aún más preferiblemente de 20/80 a 80/20.
En las lentes, el peso molecular promedio en número de la composición de resina (CR) es preferiblemente de 5.000 a 50.000, más preferiblemente de 8.000 a 30.000, aún más preferiblemente de 11.000 a 20.000.
La temperatura de transición vítrea (Tg) de la composición de resina (CR) que se va a usar para las lentes es preferiblemente de 100 a 270ºC, más preferiblemente de 125 a 250ºC, aún más preferiblemente de 130 a 220ºC, aún más preferiblemente de 140 a 210ºC, lo más preferible de 150 a 200ºC. Se puede preparar la composición de resina que tiene dicha temperatura de transición vítrea ajustando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2) y similar, según se requiera. Teniendo una resistencia térmica remarcablemente excelente, las lentes de esta invención son útiles en los campos técnicos en los que se requiere elevada resistencia térmica.
Además, la lente de esta invención tiene excelentes propiedades ópticas. El índice de refracción de la lente de esta invención es preferiblemente de 1,59 a 1,7, más preferiblemente de 1,60 a 1,65, aún más preferiblemente de 1,602 a 1,64, lo más preferiblemente de 1,605 a 1,63.
En la lente de esta invención, por tanto, la temperatura de transición vítrea de la composición de resina (CR) es de 100ºC o mayor y el índice de refracción de la lente es de 1,59 a 1,7.
En la lente de esta invención, preferiblemente, el índice de refracción de cada una de la resina de poliéster y la resina de policarbonato es de 1,59 a 1,7.
El índice de refracción de la resina de poliéster y el índice de refracción de la resina de policarbonato son preferiblemente de 1,60 a 1,65 cada uno, más preferiblemente de 1,602 a 1,64 cada uno, aún más preferiblemente de 1,605 a 1,63. Se puede medir el índice de refracción (rayo d), midiendo, por ejemplo una película de 100 \mum de espesor (por ejemplo, una película de colada a una medida de longitud de onda de la luz del rayo d (588 nm) bajo la condición de una temperatura de medida de 25ºC.
Además, el número de Abbe de la lente de esta invención es preferiblemente de 18 a 40, más preferiblemente de 19 a 35, aún más preferiblemente de 20 a 32, lo más preferible de 21 a 30.
Además, el coeficiente fotoelástico de la lente de esta invención es preferiblemente de 25 x 10^{-12} a 55 x 10^{-12} Pa^{-1}, más preferiblemente de 30 x 10^{-12} a 48 x 10^{-12} Pa^{-1}, aún más preferiblemente de 35 x 10^{-12} a 44 x 10^{-12} Pa^{-1}, lo más preferible de 36 x 10^{-12} a 42 x 10^{-12} Pa^{-1}. Cuando el coeficiente fotoelástico es demasiado grande, puede aumentar la birrefringencia de la lente de plástico.
La trasmitancia de la luz (trasmitancia L1 de la luz) de la lente de esta invención bajo las condiciones de un espesor de 2 mm es preferiblemente de 70 a 99%, más preferiblemente de 75 a 95%, aún más preferiblemente de 80 a 90%. Además, cuando la trasmitancia de la luz es L1 y cuando la lente tiene una trasmitancia elevada de L2 después de tratarse bajo la condición de un espesor de 2 mm en un ambiente de temperatura constante y humedad constante que tiene una temperatura de 85ºC y una humedad del 85% durante 640 horas, la diferencia L1-L2 de trasmitancia de la luz es preferiblemente de 0 a 8%, más preferiblemente de 0,1 a 4%, aún más preferiblemente de 0,3 a 2%, de tal manera que las propiedades ópticas se mantienen a un nivel elevado incluso después de que la lente se trata bajo condiciones de temperatura elevada y humedad elevada durante un largo período de tiempo.
Debido a que la lente de esta invención está constituida por la composición de resina (CR) que contiene la resina de poliéster y la resina de policarbonato que tienen esqueletos de fluoreno, la lente tiene resistencias elevadas con respecto a la resistencia térmica, resistencia ambiental, etc., y tiene excelentes propiedades ópticas tales como elevado índice de refracción y baja birrefringencia. Además, la lente de esta invención no solo tiene excelentes propiedades ópticas sino también una elevada productividad mediante moldeado.
Producción de la lente Procedimiento para producir una lente
Se puede producir la lente de esta invención mediante mezcla de la resina de poliéster formada a partir del componente de ácido dicarboxílico y el componente de diol (a) que contiene el compuesto de fórmula (1) y la resina de policarbonato formada a partir del componente que forma carbonato y el componente de diol (b) que contiene el compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2) y moldear la mezcla resultante.
Como procedimiento para producir la lente, se puede emplear un procedimiento conocido per se. Específicamente, se puede producir la lente mediante uno cualquiera de diversos procedimientos de moldeado tales como los procedimientos del procedimiento de moldeo por inyección, moldeo por compresión, moldeo por extrusión, moldeo por compresión mediante inyección y similares. Se prefieren el moldeo por inyección y el moldeo por compresión mediante inyección. Cuando la temperatura de transición vítrea de la composición de resina (CR) es Tg, la temperatura de moldeado en el moldeado es preferiblemente de entre (Tg + 50)ºC y (Tg + 250)ºC, más preferiblemente de entre aproximadamente (Tg + 80)ºC y (Tg + 200)ºC. se puede usar la composición de resina (CR) que se mezcla en fundido para la producción de la lente mediante el moldeado. Además, la temperatura del molde durante el moldeado es, por ejemplo, de entre (Tg - 100)ºC y TgºC, preferiblemente de entre aproximadamente (Tg - 80)ºC y (Tg - 5)ºC.
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Campo de uso de la lente
La lente de esta invención tiene excelentes propiedades ópticas tales como un elevado índice de refracción y una baja birrefringencia, y tiene también una excelente resistencia térmica, resistencia ambiental y procesabilidad de la productividad mediante el moldeado, de tal manera que se puede usar adecuadamente como una lente óptica.
Se pueden usar dichos lentes en diversos campos ópticos de máquinas y equipo automático de oficina, fotográficos, máquinas y equipo electrónico-eléctrico, máquinas y equipo astronómico, automóviles, tratamiento médico, iluminación, lentes oftálmicas y similares.
En concreto, la lente de esta invención es remarcablemente útil como una lente para constituir una lente sensible a imagen (o tomar una fotografía) tal como una lente para una cámara digital, una lente para una cámara de teléfono móvil, una lente para una cámara en vehículo o similar.
Se puede usar la lente de esta invención como una variedad de artículos moldeados en lente. Dichos artículos moldeados en lente pueden estar constituidos por la lente de esta invención o una unidad de lente puede estar constituida por la lente de esta invención y una lente formada por otra resina dependiendo del uso. Por ejemplo, se puede combinar la lente de esta invención con una lente formada por una resina que tenga un número de Abbe elevado para formar una unidad de lentes, en concreto una unidad de lente para tomar fotografía.
Específicamente, la unidad de lente puede ser una unidad de lente constituida por una composición de resina (1) y la composición de resina (CR) de esta invención que tiene un número de Abbe que la composición de resina (1). El número de Abbe de la composición de resina (1) puede ser, por ejemplo, de 50 a 70, preferiblemente de 54 a 65, más preferiblemente de 55 a 62.
Los ejemplos de la composición de resina anterior (1) que tienen un número de Abbe elevado incluyen
resinas de olefina: por ejemplo, (i) resinas de metilpenteno tales como poli (4-metilpenteno-1), etc., (ii) homopolímeros o copolímeros de monómeros de cicloolefina tales como diciclopentadieno, norborneno, tetraciclododeceno, etc., y (iii) copolímeros (nombre comercial "ZEONEX" suministrados por ZEON CORPORATION, etc.) de monómeros de cicloolefina y monómeros copolimerizables tales como \alpha-C2-10 olefina, etc., y
resinas de acrilo: por ejemplo, como polimetil metacrilato. Se prefieren particularmente las resinas basadas en cicloolefina.
Cuando una lente que tiene un número de Abbe elevado y la lente de esta invención que tiene un número de Abbe bajo, se combinan, incluso aunque se aumente la energía de resolución hasta el nivel del megapíxel, la aberración cromática puede ser eficientemente suprimida (compensación) y se pueden satisfacer al mismo tiempo la baja birrefringencia y la resistencia térmica, de tal manera que se puede obtener una unidad de lente de uso práctico remarcablemente elevado.
Se puede usar la unidad de lente anterior en una lente sensible a imagen que se requiere que tenga una energía de resolución elevada tal como una lente para una cámara digital, una lente para la cámara de un teléfono móvil, una lente para una cámara en vehículo, o similar. La(s) lente(s) de esta invención puede(n) por tanto constituir esta unidad de lente.
Se puede formar la unidad de lente, por ejemplo, colocando una película (o lámina) formada por una resina que tenga un número de Abbe elevado en un molde e inyectar una composición de resina molida (CR) en el molde. Además, se puede formar también la unidad de lente uniendo una película (o lámina) formada por una resina que tenga un número de Abbe elevado y una película (o lámina) formada por una composición de resina (CR) entre sí.
Filtro que absorbe en el infrarrojo
Se ha propuesto un filtro que absorbe en el infrarrojo formado por un plástico como sustituto de un filtro que absorbe en el infrarrojo cercano formado por vidrio pesado y fácilmente rompible.
Por ejemplo, el documento JP 11-116826A desvela una película obtenida dispersando un colorante en un poliéster preparado mediante copolimerización con un diol que tiene un esqueleto de fluoreno.
Además, el documento JP 2000-227515A desvela un filtro que absorbe en el infrarrojo obtenido dispersando un colorante que absorbe en el infrarrojo en una resina ligante tal como una resina de poliéster.
Además, la Patente Japonesa Nº3308545 desvela una película multicapa que absorbe en el infrarrojo formada dispersando un colorante que tiene una capacidad de absorción en el infrarrojo tal como un complejo metálico de ftalocianina en una resina d polímero transparente.
Sin embargo, estas resinas tienen mala capacidad de dispersar uniformemente una concentración elevada de un colorante que absorbe en el infrarrojo, y los filtros que absorben en el infrarrojo obtenidos tienen también una mala durabilidad, de tal manera que se demandan resinas ligantes que tengan superiores capacidades.
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Es otro objeto, por tanto, de esta invención proporcionar un filtro que absorba en el infrarrojo que contenga uniformemente una elevada concentración de un colorante que tenga capacidad de absorber en el infrarrojo, en particular, capacidad de absorber en el infrarrojo cercano, y que tenga excelente durabilidad. Es otro objeto más de esta invención proporcionar un panel que absorba en el infrarrojo que tenga un filtro que absorba en el infrarrojo.
Los presentes inventores han encontrado que la composición de resina de esta invención que contiene un colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo puede contener uniformemente una elevada concentración del colorante que absorbe en el infrarrojo o puede tener éste uniformemente disperso en la anterior sin producir ninguna agregación del colorante o ninguna semirreacción del colorante y puede mantener estable el colorante que absorbe en el infrarrojo sin producir ningún deterioro del mismo durante un largo período de tiempo, y esta invención se ha completado de acuerdo con esto.
Esta invención incluye la composición de resina (CR) que contiene un colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo.
La composición de resina (CR) de esta invención que contiene un colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo se puede usar como material para un filtro que absorba en el infrarrojo.
El filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención contiene uniformemente una elevada concentración de un colorante y tiene una excelente durabilidad.
Colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo
El colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo tiene únicamente que ser un colorante que tenga absorción (una región de absorción) al menos en una región del infrarrojo, en concreto en al menos una región del infrarrojo cercano (por ejemplo, aproximadamente de 850 a 1100 nm). Los ejemplos del colorante anterior incluyen los siguientes colorantes.
(i)
Colorantes de polimetina: polimetina, cianina, azurenio, pirilio, escuarilio, croconio, etc.
(ii)
Colorantes de ftalocianina: compuestos de ftalocianina, etc.
(iii)
Colorantes de quelato metálico: quelato de indoanilina, quelato de indonaftol, azoquelato, colorantes de ditiol, etc.
(iv)
Colorantes de aminio.
(v)
Colorantes de imonio, colorantes de imonio y diimonio, etc.
(vi)
Colorantes de quinona: compuestos de antraquinona, compuestos de naftoquinona, etc.
(vii)
Colorantes de trifenilmetano.
De estos colorantes que absorben en el infrarrojo, se prefieren los colorantes de ftalocianina, los colorantes de ditiol (colorantes de ditioleno) y los colorantes de diimonio.
Colorantes de ftalocianina
Los colorantes de ftalocianina incluyen, por ejemplo, un compuesto de la siguiente fórmula (5).
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en la que cada uno de los sustituyentes R^{P} es el mismo o diferente entre sí y representa un átomo de halógeno, grupo alquilo, grupo alcoxi, grupo arilo, grupo ariloxi, grupo aralquilo, un grupo amino, un grupo amida, un grupo imida o un grupo ariltio y puede tener un sustituyente, los sustituyentes adyacentes R^{P} pueden formar un anillo, a es un entero de 0 a 4, y Mp es un átomo de hidrógeno, un átomo metálico que tiene una valencia de 2 a 6 o un óxido del mismo y su valencia puede equilibrarse con un contraión.
Los sustituyentes representados por R^{P} en la fórmula (5) anterior son como sigue. El átomo de halógeno incluye un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo y un átomo de yodo.
El alquilo incluye un grupo alquilo C_{1-20} tal como metilo, terc-butilo, terc-amilo (1,1-dimetilpropilo), trifluorometilo, etc., preferiblemente un grupo alquilo C_{3-10}. El alcoxi incluye un grupo alcoxi que corresponde al grupo alquilo anterior, tal como un grupo alcoxi C_{1-20}, preferiblemente un grupo alcoxi C_{3-10} tal como butoxi. El arilo incluye un grupo arilo C_{6-10}, preferiblemente un grupo arilo C_{6-8} tal como fenilo. El ariloxi incluye un grupo ariloxi que corresponde al grupo arilo anterior, tal como un grupo ariloxi C_{6-10}, preferiblemente un grupo ariloxi C_{6-8} tal como fenoxi. El aralquilo incluye un grupo aril C_{6-10} alquilo C_{1-4,} preferiblemente un grupo aril C_{6-8} alquilo C_{1-2} tal como bencilo. El grupo amino incluye un grupo mono o dialquil C_{1-10} amino tal como amino, dimetil amino, etc., preferiblemente un grupo mono o dialquil C_{1-4} amino y un grupo alquilidenoamino tal como un grupo octadecanilidenoamino (-NH=CH-C_{17}H_{35}).
El grupo amida incluye un grupo acilamida, un grupo acetamida, etc., y el grupo imida incluye un grupo metilftalimida. El grupo ariltio incluye un grupo ariltio C_{6-10}, preferiblemente un grupo ariltio C_{6-8} tal como feniltio, p-metilfeniltio, etc. Los sustituyentes adyacentes representados por R^{P} pueden formar un anillo, por ejemplo, un anillo de areno tal como un anillo de benceno o un anillo de hidrocarburo tal como un anillo de cicloalcano y dicho anillo puede tener un sustituyente similar a cualquier sustituyente anterior, tal como alquilo. Se puede sustituir un sustituyente R^{P} sencillo o una combinación de sustituyentes R^{P} como R^{P}. La posición sobre la cual se sustituye el sustituyente R^{P} puede ser una cualquiera de las posiciones 3 a 6 sobre un anillo de benceno.
En la fórmula anterior (5), los ejemplos de átomos metálicos representados por Mp incluyen metales alcalinotérreos (Mg, etc.), metales en el grupo 13 de la tabla periódica (Al, etc.), metales en el grupo 14 de la tabla periódica (Si, Ge, Sn, Pb, etc.), metales de transición (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Pd, Rh, etc.) y similares.
Los ejemplos del contraión (grupo que equilibra la valencia) incluyen hidroxilo, iones haluro (ión cloro, ión bromo, ión yodo, etc), grupos trialquilsililoxi (grupos trialquil-C1-10 sililoxi tales como trihexilsililoxi), iones de ácidos metálicos (ión hexafluoroantimoniato (SbF_{6}^{-}), etc.) e iones de ácidos inorgánicos (iones ácidos de halógeno tales como ión perclorato, iones que contienen fósforo tales como ión hexafluorofosfato (PF_{6}^{-}) e iones que contienen boro tales como ión tetrafluoroborato (BF_{4}^{-})).
La siguiente Tabla 1 muestra los colorantes de ftalocianina típicos de la fórmula (5) anterior que usan combinaciones de Mp, R^{P} y un contraión. En la Tabla 1, "H" significa un átomo de hidrógeno, "F" significa un átomo de flúor y "Cl" significa un átomo de cloro.
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TABLA 1
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Como estos colorantes de ftalocianina (complejos metálicos de ftalocianina), están disponibles los productos comerciales. Como productos comerciales, por ejemplo, los siguientes productos de Nippon Shokubai Co., Ltd., tales como EXCOLOR "814K", "810K", "812K", "905B", "IR-1" e "IR-3" están comercialmente disponibles y se pueden usar adecuadamente. Los colorantes de ftalocianina se pueden usar solos, o se pueden usar dos o más compuestos de éstos en combinación.
Colorante de ditiol
Los colorantes de ditiol (colorantes de ditioleno) incluyen, por ejemplo, un compuesto de la siguiente fórmula,
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en la que cada X y cada Y son los mismos o diferentes entre sí y representan un átomo de oxígeno, un átomo de azufre, NH o NH_{2}, cada R^{t} es el mismo o diferente entre sí y representa un grupo ciano o un grupo fenilo que puede tener un sustituyente, R^{t} y R^{t} sobre átomos de carbono adyacentes pueden formar un anillo de benceno o un anillo de naftaleno y M_{t} representa un átomo metálico de transición en tetracoordinación y su valencia se puede equilibrar con un contraión. En la fórmula anterior, el metal M_{t} de transición en tetracoordinación incluye, por ejemplo, Ti, V, Cr, Co, Ni, Zr, Mo, Fe, Ru, Pd, Os, Pt, etc. M_{t} es preferiblemente Ni. El sustituyente incluye aquellos sustituyentes explicados anteriormente, tales como alquilo, arilo, alcoxi, un átomo de halógeno y un grupo amino sustituido tal como dimetilamino.
El colorante de ditiol incluye preferiblemente un complejo metálico de ditiol aromático de la siguiente fórmula (6) ó (7).
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en la que cada uno de R^{t1}, R^{t2}, R^{t3} y R^{t4} es el mismo o diferente entre sí y es un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, alquilo, arilo, aralquilo, alcoxi, ariloxi o amino y puede tener un sustituyente, y M_{t1} es un átomo metálico de transición en tetracoordinación.
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en la que cada uno de R^{t5}, R^{t6}, R^{t7} y R^{t8} es el mismo o diferente entre sí y es un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, alquilo, arilo, aralquilo, alcoxi o amino y puede tener un sustituyente, M_{t2} e un átomo metálico de transición en tetracoordinación y Q^{+} es un catión monovalente.
En las fórmulas (6) y (7) anteriores, los metales de transición en tetracoordinación representados por M_{t1} y M_{t2} incluyen aquellos átomos metálicos que se describen anteriormente, y se prefiere particularmente Ni.
En las fórmula (6) y (7) anteriores, además, el átomo de halógeno incluye un átomo de flúor, un átomo de cloro, un átomo de bromo y un átomo de yodo, el alquilo incluye un grupo alquilo C_{1-10}, preferiblemente un grupo alquilo C_{1-4} tal como metilo. El arilo incluye un grupo arilo C_{6-10}, preferiblemente un grupo arilo C_{6-8} tal como fenilo, dimetilaminofenilo y metoxifenilo, el grupo aralquilo incluye un grupo aril C_{6-10} alquilo C_{1-4}, preferiblemente un grupo aril C_{6-8} alquilo C_{1-2}, tal como bencilo, el alcoxi incluye un grupo alcoxi que corresponde al grupo alquilo anterior, tal como un grupo alcoxi C_{1-10}, preferiblemente un grupo alcoxi C_{1-4} tal como metoxi y butoxi, y el amino incluye un momo o dialquil C_{1-10} amino, preferiblemente un mono o dialquil C_{1-4} amino tal como dimetilamino y dietilamino.
En la fórmula (7) anterior, el catión monovalente representado por Q^{+} incluye iones tetraalquilamonio tales como el ión tetraalquil C_{1-10} amonio, preferiblemente un ión tetraalquil C_{1-6} amonio tal como el ión tetrabutilamonio y cationes que contienen un átomo de fósforo tales como (CH_{2}O)_{3}P^{+}. Se prefiere un ión tetraalquil C_{1-4} amonio.
La siguiente Tabla 2 muestra los colorantes de ditiol típicos representados por la fórmula (6) anterior que usan las combinaciones de M_{t1}, R^{t1}, R^{t2}, R^{t3} y R^{t4} y muestra también los colorantes de ditiol típicos representados por la fórmula (7) anterior que usa las combinaciones de M_{t2}, R^{t5}, R^{t6}, R^{t7}, R^{t5}, y Q^{+}. En la Tabla, "Bu_{4}N^{+}" representa el "ión tetrabutilamonio"
TABLA 2
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Se puede seleccionar el complejo metálico de ditiol aromático de la fórmula (6) ó (7) anterior a partir de productos comercialmente disponibles, o se puede sintetizar éste mediante una reacción entre el metal de transición de tetracoordinación representado por M_{t1} o M_{t2} y un compuesto de 1,2-difenil-1,2-etenoditiol. Los ejemplos del compuesto de 1,2-difenil-1,2-etenoditiol incluyen, 1,2-difenil-1,2-etenoditiol, 1,2-di (alcoxifenil)-1,2-etenoditiol y 1,2-di (alcoxi C_{1-4} fenil)-1,2-etenoditiol tales como 1,2-di (4-metoxifenil)-1,2-etenoditiol.
Los colorantes de ditiol (los complejos metálicos de ditiol aromático anteriores) se pueden usar solos o se pueden usar dos o más compuestos de los mismos en combinación. En concreto, el complejo metálico de ditiol aromático de la fórmula (6) ó (7) anterior tiene una absorción intensa de 850 a 900 nm y bloquea las longitudes de onda de los rayos en el infrarrojo cercano de los cambiadores de canal a control remoto, de tal manera que un filtro infrarrojo que usa el complejo metálico de ditiol aromático anterior evita efectivamente los cambios de canal de las señales que se producen operando inapropiadamente.
Colorante de diimonio
El colorante de diimonio incluye, por ejemplo, un compuesto (compuesto de diimonio aromático) de la siguiente fórmula (8) ó (9).
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en la que cada uno de R^{i1}, R^{i2}, R^{i3}, R^{i4}, R^{i5}, R^{i6}, R^{i7} y R^{i8} es el mismo o diferente entre sí y es alquilo, cada uno de R^{j1}, R^{j2}, R^{j3} y R^{j4} es el mismo o diferente entre sí y es un átomo de hidrógeno o un átomo de flúor y X^{2-} es un anión divalente.
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en la que cada uno de R^{i9}, R^{i10}, R^{i11}, R^{i12}, R^{i13}, R^{i14}, R^{i15} y R^{i16} es el mismo o diferente entre sí y es alquilo, cada uno de R^{j5}, R^{j6}, R^{j7} y R^{j8} es el mismo o diferente entre sí y es un átomo de hidrógeno o un átomo de flúor y Z^{-} es un anión monovalente.
En la fórmula (8) o (9) anterior, el alquilo incluye el anterior grupo alquilo, tal como un grupo alquilo C_{1-10}, preferiblemente un grupo alquilo C_{1-8}, más preferiblemente un grupo alquilo C_{1-6} tal como metilo, etilo, propilo, butilo, pentilo y hexilo.
En la fórmula (8) anterior, el anión X^{2-} divalente no está especialmente limitado y éste incluye el ión de oxígeno (O_{2}^{-}), los iones de ácido inorgánico [ión carbonato (CO_{3}^{2-}), ión sulfato (SO_{4}^{2-}), etc.], y los iones de ácido orgánico [ión oxalato (C_{2}O_{4}^{2-}), etc.]. En la fórmula (9) anterior, el anión Z- monovalente incluye aniones similares a los contraiones anteriores. En concreto, se prefieren los iones metálicos (ión hexafluoro antimonita (SbF_{6}^{-}), etc.) y los iones de ácido inorgánico (iones ácidos de halógeno tales como ión perclorato, etc., iones que contienen fósforo tales como ión hexafluorofosfato (PF_{6}^{-}), etc., e iones que contienen boro tales como ión tetrafluoroborato (BF_{4}^{-}), etc.
En la fórmula (8) o (9), la combinación de R^{i1} a R^{i8} (o R^{i9} a R^{i16}) con R^{j1} a R^{j4} (o R^{j5} a R^{j8}) es preferiblemente d tal manera que los sustituyentes formadores/ los sustituyentes posteriores = butilos/átomos de hidrógeno, pentilos/átomos de hidrógeno, butilos/ átomos de flúor o similares.
La siguiente Tabla 3 muestra los colorantes de diimonio típicos de la fórmula (9) anterior que usan las combinaciones de R^{i9} a R^{i16}, R^{j5} a R^{j8} y Z^{-}.
TABLA 3
23
Los colorantes para constituir el filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención se pueden usar solos, o se pueden usar do o más compuestos de éstos en combinación. Generalmente los colorantes son ligeramente diferentes en la región de longitud de onda que absorbe en el infrarrojo (en concreto, la región de longitud de onda de absorción en el infrarrojo cercano) y en la longitud de onda de absorción máxima, de tal manera que se prefiere usar dos o más colorantes. Se prefiere particularmente usar al menos dos colorantes seleccionados entre el colorante de ftalocianina, el colorante de diol y el colorante de diimonio y en una forma de realización más preferida, se pueden combinar estos tres colorantes.
El contenido del colorante por 100 partes en peso de la composición de resina (CR) puede ser de 0,01 a 20 partes en peso, preferiblemente de 0,1 a 15 partes en peso, más preferiblemente de 1 a 10 partes en peso, y éste es generalmente de 0,01 a 10 partes en peso.
En concreto, cuando se usa el colorante de ftalocianina, el colorante de diol y/o el colorante de diimonio, por 100 partes en peso de la composición de resina (CR), el contenido del colorante de ftalocianina es de 0,01 a 3,0 partes en peso, preferiblemente de 0,05 a 2,0 partes en peso, más preferiblemente de 0,1 a 1,5 partes en peso, el contenido del colorante de diol es de 0,01 a 3,0 partes en peso, preferiblemente de 0,05 a 2,5 partes en peso, más preferiblemente de 0,1 a 2,0 partes en peso, y el contenido del colorante de diimonio es de 0,1 a 10 partes en peso, preferiblemente de 0,2 a 8,0 partes en peso, más preferiblemente de 0,5 a 6 partes en peso. La resina de poliéster y la resina de policarbonato es una resina ligante para constituir que el filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención pueda dispersar uniformemente lo colorantes anteriores y permita un aumento en la concentración de estos colorantes en la resina ligante.
Además, preferiblemente, el contenido del colorante se ajusta dependiendo del espesor del filtro que absorbe en el infrarrojo y si hay o no otra película (una capa que absorba la longitud de onda electromagnética, o similar) que se pueda usar en combinación con el filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo. Por ejemplo, cuando el filtro que absorbe en el infrarrojo se combina con una capa que absorbe la onda electromagnética que tiene una propiedad de reflexión en el infrarrojo (un vidrio de reflexión de la radiación térmica), se prefiere usar éste, por 100 partes en peso de la composición de resina (CR), aproximadamente de 0,01 a 2,0 partes en peso del colorante de ftalocianina, aproximadamente de 0,5 a 2,5 partes en peso del colorante de ditiol o aproximadamente de 0,2 a 6,0 partes en peso del colorante de diimonio. Cuando el filtro que absorbe en el infrarrojo es un tipo que tiene una película de aproximadamente 10 \mum que absorbe en el infrarrojo y una capa que absorbe la onda electromagnética libre de la capacidad de absorber en el infrarrojo, se prefiere usar éste, por 100 partes en peso de la composición de resina (CR), aproximadamente de 0,1 a 1,0 partes en peso del colorante de ftalocianina, aproximadamente de 0,5 a 2,0 partes en peso del colorante de ditiol o aproximadamente de 1,0 a 6,0 partes en peso del colorante de diimonio. Cuando la concentración de cada colorante anterior es más pequeña que la del intervalo anterior correspondiente, la trasmitancia del filtro par la luz visible es elevada, pero el filtro tiene una pequeña absorción en el infrarrojo (infrarrojo cercano) y algunas veces no trabaja como un filtro que absorbe en el infrarrojo. Por otra parte, cuando la concentración de cada colorante anterior es más grande que el intervalo anterior correspondiente, el filtro tiene una gran absorción en el infrarrojo pero la trasmitancia del mismo para la luz visible es baja.
El filtro que absorbe en el infrarrojo puede contener además un colorante que corrija el tono de color. Esto es, el filtro que absorbe en el infrarrojo (en concreto, el filtro que absorbe en el infrarrojo cercano) de esta invención puede contener un colorante que absorbe la luz visible corrigiendo el tono de color en combinación con el colorante que tiene la capacidad de absorber en el infrarrojo, para corregir el tono de color del filtro que absorbe en el infrarrojo según se requiera. La corrección del tono de color anterior es particularmente importante cuando el filtro que absorbe en el infrarrojo se usa como un filtro que absorbe en el infrarrojo para una pantalla tal como una pantalla de plasma.
El colorante que absorbe la luz visible corrigiendo el tono de color puede ser cualquier colorante siempre que éste pueda absorber la luz visible (en concreto, una banda estrecha de absorción de la luz visible y una trasmitancia alta en la otra región de la longitud de onda). Por ejemplo, se puede usar un colorante o pigmento convencional tal como un pigmento negro, un pigmento rojo, un pigmento verde, un pigmento azul, o similar y cuando un colorante que absorbe en el infrarrojo tiene absorción en una región de la luz visible, se puede usar el colorante que absorbe en el infrarrojo como un colorante corrector del tono de color. El colorante que corrige el tono de color anterior incluye, por ejemplo, un colorante de cianina, un colorante de quinona, un colorante azo, un colorante índigo, un colorante de polieno (colorante de polimetina, etc), un colorante espiro, porfirina, un colorante de ftalocianina, y similares. Se pueden usar los colorantes que corrigen el tono de color solos, o se pueden usar dos o más compuestos de éstos en combinación.
En el filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención, importantemente, la transmisividad de la luz en una región del infrarrojo (en concreto, una región del infrarrojo cercano) es baja y la transmisividad de la luz en la otra región (en concreto, una región de luz visible) es alta para bloquear selectivamente el infrarrojo (en concreto el infrarrojo cercano). En esta invención, las resinas ligantes especificadas (la composición de resina que contiene la resina de poliéster y la resina de policarbonato) se combinan con el colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo cercano (y opcionalmente con el colorante que corrige el tono de color), por lo cual se puede obtener un filtro que absorbe en el infrarrojo que tiene baja transmisividad de la luz en una región del infrarrojo (en concreto, una región del infrarrojo cercano) y transmisividad de la luz alta en una región de la luz visible.
Específicamente, el filtro que absorbe en el infrarrojo tiene una trasmitancia de la luz promedio, medida de 450 a 700 nm, del 55% o más (por ejemplo, de 55 a 100%), preferiblemente del 60% o más (por ejemplo de 60 a 99%), más preferiblemente del 70% o más (por ejemplo, de 70 a 95%). Además, la trasmitancia de la luz promedio de 850 a 1.100 nm es del 20% o menos (por ejemplo, de 0 a 20%), preferiblemente del 15% o menos ( por ejemplo, de 0,5 a 15%), más preferiblemente del 10% o menos (por ejemplo, de 1 a 10%).
El filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención puede contener un antioxidante, un estabilizante térmico, un retardante de la llama, etc., según se requiera, siempre que el efecto de esta invención no se perjudique.
El filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención puede tener cualquier forma o cualquier estado dependiendo del uso, aunque preferiblemente tiene la forma de una película. El filtro que absorbe en el infrarrojo en la forma de una película puede ser una película (recubrimiento) formada por un sustrato o similar, o puede ser una película única sin un sustrato sobre la cual se va a formar éste.
El filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención se puede producir o formar (como una película) mediante un procedimiento de colada, un procedimiento de recubrimiento, un procedimiento de extrusión en fundido (procedimiento de moldeo por extrusión) o similar. Se puede obtener el filtro que absorbe en el infrarrojo mediante uno cualquiera de (i) un procedimiento en el que un colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo se dispersa uniformemente en una disolución que contiene la resina de poliéster anterior y la resina de policarbonato anterior para obtener un líquido de recubrimiento y se forma una película (producida) a partir del líquido de recubrimiento mediante un procedimiento de colada, (ii) un procedimiento de recubrimiento en el que el líquido de recubrimiento anterior se recubre de un vidrio o una lámina transparente o película formada por una resina de estireno, una resina acrílica, una resina de poliolefina amorfa, una resina de celulosa, una resina de poliéster o una resina de policarbonato, para formar una película, (iii) un procedimiento en el que la resina de poliéster anterior, la resina de policarbonato anterior y un colorante que tienen capacidad de absorber en el infrarrojo se mezclan y la mezcla resultante se extrude en fundido para formar una película, y similar.
En el procedimiento de colada, el liquido de recubrimiento se cuela sobre una placa de vidrio, una placa de metal acabada en espejo o una película de poliéster, el líquido de recubrimiento se pulveriza sobre la superficie de la placa con un rodillo que tiene una separación constante y a continuación se seca y se separa una película formada a partir de la superficie anterior mediante un procedimiento apropiado, por lo cual se puede obtener la película. En el procedimiento de colada anterior, se puede formar una película con una máquina de colada mecanizada.
En el procedimiento de recubrimiento, el líquido de recubrimiento se aplica sobre una película o panel mediante un procedimiento de recubrimiento en barra, un procedimiento de recubrimiento por pulverización, un procedimiento de recubrimiento por inmersión o un procedimiento de recubrimiento en flujo y se seca un líquido de recubrimiento aplicado, por lo cual se puede formar una capa de película. Para el recubrimiento continuo de una película, se pueden usar adecuadamente diversos recubridores de cilindro. Para el recubrimiento anterior, se puede usar una máquina que lleve a cabo series de etapas de extrudir el líquido de recubrimiento sobre una película en movimiento a una velocidad predeterminada (por ejemplo, aproximadamente algunos metros a algunas decenas de metros por minuto) a partir de una matriz en T a una velocidad constante, retirando un disolvente en una zona de secado posterior y captando una película.
Se puede seleccionar adecuadamente el disolvente del líquido de recubrimiento a partir de disolventes que no sólo puedan disolver prácticamente las resinas y el colorante sino que también sean inertes al colorante y que tengan puntos de ebullición prácticamente preferidos. Los ejemplos de los disolventes anteriores incluyen disolventes orgánicos que contienen halógeno (por ejemplo, compuestos de halógeno alifático tales como cloroformo, diclorometano, dicloroetano, etc.) y disolventes orgánicos libres de halógeno (por ejemplo, hidrocarburos aromáticos tales como tolueno, xileno, etc., cetonas tales como metil etil cetona, acetona, ciclohexanona, ciclopentanona, etc., y éteres tales como tetrahidrofurano, etc.). Se pueden usar estos disolventes solos, o se pueden usar dos o más disolventes de éstos en combinación.
No se puede determinar uniformemente la concentración del líquido de recubrimiento debido a que se requiere ajustar la concentración dependiendo del tipo de disolvente, el espesor del filtro, el procedimiento de producción del mismo, y similares. Sin embargo, éste puede estar en el intervalo de 1 a 30 partes en peso, preferiblemente aproximadamente 5 a 25% en peso.
En el procedimiento de extrusión en fundido, por ejemplo, se puede emplear una constitución en la que la resina de poliéster, la resina de policarbonato, el colorante que absorbe en el infrarrojo y aditivo(s) opcional(es) que se van a añadir según se requiera se mezclen completamente con un medio de premezcla tal como un mezclador en V, un mezclador Henschel, un equipo mecanoquímico o una mezcladora por extrusión y los materiales premezclados se granulen con un granulador por extrusión o una máquina briqueteadora según se requiera, un amasado en fundido (o mezcla en fundido) con una máquina amasadora en fundido (por ejemplo, una extrusora tal como una extrusora de husillo único o una extrusora de husillo doble (tal como una extrusora de husillo doble de tipo venteo)) y extrudirse a través de una matriz en T o una matriz de anillo par producir un artículo en la forma de una película (o lámina) o formar una película.
En el amasado en fundido, se pueden premezclar las porciones de los componentes y alimentarse a la amasadora en fundido independientemente del resto de los mismos. Como procedimiento de premezcla de las porciones de los componentes, por ejemplo, existe un procedimiento en el que se premezcla el colorante que absorbe en el infrarrojo con la resina de poliéster (o la resina de policarbonato) cuando la resina de poliéster (o la resina de policarbonato) se produce mediante un procedimiento de fundido, seguido por la preparación de los pelets. Cuando la resina de poliéster o la resina de policarbonato tienen forma particulada (forma de polvo), se puede emplear un procedimiento en el que parte del polvo y un colorante que se va a incorporar se mezclen para preparar para preparar un lote maestro del aditivo diluido con el polvo. Cuando los aditivos que se van a incorporar incluyen un aditivo que tiene una forma líquida, se puede usar un equipo de inyección de líquido o adición de líquido denominado de esta manera para alimentar éste en la extrusora en fundido.
El espesor del filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención no se puede determinar uniformemente debido a que el espesor necesita ajustarse según se requiera dependiendo del tipo y la concentración del colorante usado. Sin embargo, el espesor anterior es preferiblemente de 1 a 100 \mum, más preferiblemente de 1 a 80 \mum, aún más preferiblemente de 1 a 50 \mum, lo más preferible de 1 a 20 \mum.
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Panel que absorbe en el infrarrojo
Esta invención incluye un panel que absorbe en el infrarrojo o una película multicapa que absorbe en el infrarrojo. Esto es, se puede usar el filtro que absorbe en el infrarrojo para formar un panel o película multicapa que absorbe en el infrarrojo combinando ésta con otra película o panel que tenga capacidad de absorber en el infrarrojo o una película o panel impartido con una función específica. La función específica incluye, por ejemplo, capacidad de absorber la onda electromagnética, capacidad antirreflexión y capacidad de mantener la forma.
Para el filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención, se usan l composición de resina (CR) que contiene la resina de poliéster y la resina de policarbonato que tienen los esqueletos de fluoreno, de tal manera que se puede dispersar uniformemente una concentración elevada del colorante que absorbe en el infrarrojo en la composición de resina, y no tienen lugar la agregación del colorante y la semirreacción del colorante. Por tanto, se pueden conseguir el bloqueo del infrarrojo, en concreto del infrarrojo cercano, y la transmisión de la luz visible simultáneamente incluso cuando el filtro que absorbe en el infrarrojo tiene aproximadamente una película fina de 10 \mum de espesor. En el filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención, además, el colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo se estabiliza en la composición de resina (CR), de tal manera que se suprime remarcablemente el deterioro del mismo mediante calor, luz, agua, etc., y se puede mantener el comportamiento estable del mismo durante un largo período de tiempo.
Se pueden usar el filtro que absorbe en el infrarrojo y el panel que absorbe en el infrarrojo de esta invención en los campos en los que se requieren rendimientos y durabilidad elevados, por ejemplo como un filtro que absorbe en el infrarrojo que absorbe el infrarrojo generado por equipos de salida de imágenes, instalaciones de iluminación, etc., para evitar las operaciones inapropiadas de los cambiadores de canal o los puertos de comunicación infrarrojos que usan la luz en una región del infrarrojo, en concreto, una región del infrarrojo cercano, para la comunicación óptica, de tal manera que se evita la operación inapropiada de los equipos, máquinas y el equipo bajo control de estos dispositivos de control remoto. Además, se pueden usar adecuadamente el filtro que absorbe en el infrarrojo o el panel que absorbe en el infrarrojo para corregir la sensibilidad de la recepción de la luz o el tono de color en el dispositivo que recibe la luz o el dispositivo sensible a imagen de un equipo óptico. Específicamente, se puede usar adecuadamente el filtro que absorbe en el infrarrojo de esta invención, por ejemplo, como filtro que absorbe en el infrarrojo para una pantalla de plasma, una cámara con sensor de imagen sólido (CCD), un fotodiodo o similar.
Película retardante
Una película retardante es una película que tiene capacidad de birrefringencia y por tanto tiene la función de convertir la luz trasmitida en luz polarizada circularmente o luz polarizada elípticamente y ésta se usa en un dispositivo de pantalla de una pantalla de cristal líquido o similar con el objetivo de compensación del color, la ampliación de un ángulo de visión, la prevención de la reflexión y similar.
Por ejemplo, en una pantalla de cristal líquido en modo matriz pasiva (super twisted nematic, STN), se usa una película retardante para la compensación del color y la ampliación del ángulo de visión. Generalmente, cuando se estira uniformemente una película formada por una resina termoplástica, las cadenas de polímero se orientan para generar un efecto de birrefringencia, y se muestra la función de película retardante. El comportamiento de la película retardante como una propiedad típica se expresa como un valor de retardo (que se va a abreviar como "valor Re" a partir de ahora en el presente documento). El valor Re se refiere a un valor en unidades de nm, que se obtiene mediante (el valor de la birrefringencia de una película a una longitud de onda específica) x (el espesor).
Se han descrito películas retardantes que están formadas por resinas de policarbonato que cumplen con las demandas de estabilidad dimensional y de disminución del espesor de los últimos años (documentos JP 63-189804A y JP 1-201608A).
Además, se han realizado estudios para uniformizar el valor Re de una película retardante formada por una resina de policarbonato (Patentes japonesas N^{os} 3499838 y 3349193).
Además, se ha desarrollado una resina de poliéster que tiene un esqueleto de fluoreno como un material óptico y se ha descrito el uso del mismo para un elemento óptico (documentos JP 11-60706A y JP 2000-119379A).
Es otro objeto de esta invención proporcionar una película retardante que tenga una variabilidad pequeña del valor Re y sea ópticamente uniforme y que tenga también una excelente durabilidad frente al calor.
Los presentes inventores han encontrado que una película retardante formada por la composición de resina (CR) de esta invención tiene excelentes propiedades ópticas y durabilidad frente al calor, y se ha completado esta invención de acuerdo con esto.
Esto es, esta invención incluye una película retardante formada por la composición de resina (CR) de esta invención. La presente invención proporciona una película retardante formada por una composición de resina (CR) que contiene la resina de poliéster formada a partir del componente de ácido dicarboxílico y el componente de diol (a) que contiene el compuesto de fórmula (1) y la resina de policarbonato formada a partir del compuesto que forma carbonato y el componente de diol (b) que contiene el compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2).
El coeficiente fotoelástico de la película retardante es preferiblemente de 65 x 10^{-12} Pa^{-1} o menos, más preferiblemente de 55 x 10^{-12} Pa^{-1} o menos, particularmente preferible de 45 x 10^{-12} Pa^{-1} o menos. Cuando el coeficiente fotoelástico es pequeño, el valor Re no se expresa fácilmente mediante estiramiento. Sin embargo, disminuye la variabilidad del valor Re, de tal manera que se vuelve fácil obtener una película uviforme, lo que es deseable.
La película retardante de esta invención está formada por la composición de resina que tiene capacidad de moldeado y propiedades ópticas excelentes, y la película retardante tiene baja birrefringencia, tiene una pequeña variabilidad de la diferencia de fase, tiene excelentes propiedades ópticas y tiene también excelente durabilidad frente al calor. La película retardante puede aplicarse por tanto a una pantalla de cristal líquido, una pantalla EL orgánica y similar.
Se puede producir la película retardante de esta invención moldeando la composición de resina (CR) de acuerdo con un procedimiento de formación de película conocido tal como un procedimiento de colada del disolvente, un procedimiento de extrusión en fundido, un procedimiento de calandrado, etc., y a continuación estirando la película formada de esta manera.
Esto es, se puede producir la película retardante de esta invención formando una película a partir de la composición de resina (CR) que contiene la resina de poliéster formada a partir del componente de ácido dicarboxílico y el componente de diol (a) que contiene el compuesto de fórmula (1) y la resina de policarbonato formada a partir del componente que forma carbonato y el componente de diol (b) que contiene el compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2), y estirando la película formada de esta manera.
Formación de la película
Se puede formar la película mediante un procedimiento de colada del disolvente tal como un procedimiento de colada en el que se extrude una disolución a través de una matriz, un procedimiento de engomado a cuchilla o similar. El disolvente para uso en esto procedimientos se selecciona preferiblemente entre disolventes orgánicos tales como cloruro de metileno, cloroformo, dioxolano, tolueno, dimetilformamida, N-metilpirrolidona, y similares. Se usa preferiblemente una disolución que tenga una concentración de 10% en peso o más, preferiblemente un 15% en peso o más.
En contraste, un procedimiento de extrusión en fundido tiene una excelente productividad debido a que no se usa disolvente. La composición de resina (CR) de esta invención tiene una excelente capacidad de moldeado y puede dar una película uniforme ópticamente completa incluso mediante un procedimiento de extrusión en fundido, de tal manera que se prefiere el procedimiento de extrusión en fundido.
Se puede obtener la película retardante de acuerdo con el procedimiento de extrusión en fundido mediante un procedimiento en el que se prepara la composición de resina (CR) mediante un procedimiento de mezcla en disolución o un procedimiento de mezcla en fundido y se forma en una película mediante extrusión en fundido, o un procedimiento en el que se extrude en fundido directamente una mezcla seca de la resina de policarbonato y de la resina de poliéster para formar una película.
Como procedimiento de mezcla en disolución, por ejemplo, existe un procedimiento (mezcla en disolución) en el que la resina de poliéster, la resina e policarbonato y el(los) aditivo(s) opcional(es) que se van a añadir según se requiera se disuelven en un disolvente capaz de disolverlos, se mezclan homogéneamente, se elimina la materia extraña mediante filtración (filtrando, etc.) según se requiera, se vierte la mezcla (mezcla homogénea) en un disolvente (o un disolvente malo) en el que la resina de poliéster y la resina de policarbonato son insolubles, para recuperar la composición de resina y la composición de resina recuperada se seca para obtener una composición de resina pretendida.
Como procedimiento de mezcla en fundido, existe un procedimiento en el que se mezclan los componentes anteriores (la resina de poliéster anterior, la resina de policarbonato anterior y el(los) aditivo(s) opcional(es) que se va(n)
a añadir según se requiera para constituir la composición de resina anterior según se requiera y a continuación se mezclan en fundido (amasado en fundido) para obtener la composición de resina. En el procedimiento de mezcla en disolución, se puede obtener una composición de resina que tiene un pequeño historial térmico. Sin embargo se usa una gran cantidad de disolvente para la composición de resina, de tal manera que el disolvente residual en la composición de resina puede producir algunas veces un problema. El procedimiento de mezcla en fundido está libre del problema del disolvente, y esto es también ventajoso en el rendimiento económico.
Como procedimiento para extrudir en fundido directamente de la resina de policarbonato y la resina de poliéster para formar una película, existe un procedimiento en el que la resina de poliéster, la resina de policarbonato y el(los) aditivo(s) opcional(es) que se va(n) a añadir según se requiera se mezclan completamente con un medio de premezcla tal como un mezclador en V, un mezclador Henschel o un equipo mecano químico y a continuación se granula l mezcla resultante con un granulador por extrusión o una máquina briqueteadora según se requiera, se amasa en fundido con una extrusora en fundido tal como una extrusora de husillo doble de tipo venteo o similar y se extrude a través de una matriz plana (matriz en T) para formar una película a partir de un fundido.
En el procedimiento de extrudir en fundido directamente la mezcla seca para formar una película, se pueden premezclar las porciones de los componente y a continuación alimentarse en la extrusora en fundido independientemente del resto de los componentes. El procedimiento para premezclar las porciones de los componentes incluye, por ejemplo, un procedimiento en el que los aditivos (tales como un estabilizante que contiene fósforo, un antioxidante, etc.), se premezclan con la resina de poliéster (o la resina de policarbonato) cuando la resina de poliéster (o la resina de policarbonato) se produce mediante un procedimiento de fundido y a continuación se forman los pelets. Además, cuando la resina de poliéster o la resina de policarbonato tiene una forma particulada (forma de polvo), existe un procedimiento en el que el(los) aditivo(s) se mezcla(n) con parte del polvo para preparar un lote maestro del(de los) aditivo(s) diluido(s)
con el polvo. Cuando los aditivos que se van a incorporar incluyen un aditivo que tiene una forma líquida, se pueden usar equipos de inyección de líquido o de adición de líquido denominados de esta manera para alimentar éste en la extrusora en fundido.
Como extrusora en fundido, se puede usar adecuadamente una extrusora en fundido que tenga un venteo capaz de descargar agua en las materias primas y un gas volátil generado a partir de una resina amasada en fundido. El venteo está preferiblemente equipado con una bomba de vacío para descargar eficientemente el agua generada y el gas volátil procedentes de la extrusora en fundido. Además, se puede proporcionar un tamiz para retirar la materia extraña incluida en las materias primas que se van a extrudir en una zona anterior a la porción de la matriz de la extrusora en fundido, y en este caso, se puede retirar la materia extraña. El tamiz anterior incluye un alambre de metal tejido, un cambiador de tamiz y una placa de metal sinterizado (filtro de disco).
Cuando la temperatura de transición vítrea de la composición de resina (CR) es Tg, la temperatura de la resina durante la extrusión en fundido está preferiblemente entre Tg + 50ºC y Tg + 250ºC, más preferiblemente entre Tg + 80ºC y Tg + 200ºC. Se puede obtener la película retardante de esta invención como una película pretendida llevando a cabo simultáneamente el estiramiento con, o continuamente a, la formación anterior de una película. Alternativamente, se puede estirar la película obtenida mediante de formación de película anterior en una etapa separada para obtener la película retardante.
Estiramiento
La película retardante de esta invención es una estirada monoaxialmente o estirada biaxialmente y se puede usar como película retardante. Como procedimiento de estiramiento monoaxial, se puede emplear cualquier procedimiento tal como el procedimiento de estiramiento monoaxial en la dirección transversal mediante un procedimiento de estiramiento en rama tensadora, el procedimiento de estiramiento monoaxial en la dirección longitudinal entre cilindros, el procedimiento de calandrado entre cilindros, o similares.
El estiramiento se lleva a cabo en una relación de estiramiento en el intervalo de 1,05 a 5 veces dependiendo de la estirabilidad de una película y de las propiedades ópticas deseadas. Se puede llevar a cabo el anterior estiramiento en una etapa o en múltiples etapas. La temperatura durante el estiramiento está entre Tg - 30ºC y Tg + 50ºC, preferiblemente entre Tg - 10ºC y Tg + 30ºC. cuando la temperatura de estiramiento está en el intervalo anterior, el movimiento molecular del polímero es el apropiado, la orientación producida por el estiramiento no se relaja fácilmente, la supresión de la orientación es fácil y se pueden obtener fácilmente los valores Re, de tal manera que se prefiere la temperatura de estiramiento en el intervalo anterior.
No se puede determinar uniformemente el espesor de la película retardante de esta invención debido a que éste difiere dependiendo de las propiedades ópticas de la composición de resina (CR), las propiedades ópticas deseadas y las condiciones de estiramiento basadas en las mismas. Sin embargo, éste es en general de 10 a 400 \mum, preferiblemente de 30 a 300 \mum, más preferiblemente de 50 a 200 \mum. Cuando el espesor está en el intervalo anterior, se pueden obtener fácilmente los valores Re deseados mediante estiramiento y la formación de la película es fácil, de tal manera que se prefiere el espesor en el intervalo anterior.
El retardo de la película retardante de esta invención se produce debido a que las cadenas de polímero del material polimérico que constituye la película retardante se alinean principalmente en una dirección específica, y éste se produce generalmente por el estiramiento d la película. Se evalúa el valor Re como un grado de retardo por medio de un valor a una longitud de onda específica. El valor Re de la película retardante de esta invención a 550 nm es de 10 nm o más, preferiblemente de 10 nm o más pero no más de 1.000 nm.
La neblina (valor de neblina) de la película retardante de esta invención bajo la condición de un espesor de 100 \mum es preferiblemente de 3 o menos, más preferiblemente de 1 o menos, particularmente preferible de 0,5 o menos, Cuando la neblina es mayor de 3, indeseablemente, disminuye la trasmitancia de la luz de una película retardante formada. Además, la película retardante de esta invención en preferiblemente incolora y transparente, y la b* obtenida mediante medida usando un iluminante C es preferiblemente de 1,2 o menos, más preferiblemente de 1 o menos.
Generalmente, una película retardante procedente de una película de resina que tiene un coeficiente fotoelástico alto tiene una baja relación de estiramiento, de tal manera que la película retardante tiene una gran variabilidad de retardo, esto es, óptica grande no uniforme. Por otra parte, una película formada a partir de la composición de resina de esta invención tiene una baja birrefringencia, esto es, un bajo coeficiente fotoelástico, de tal manera que la relación de estiramiento en el estiramiento monoaxial puede aumentar lógicamente. Como resultado, se puede obtener una película retardante que tenga variabilidad pequeña del retardo. Cada porción final que tiene 5 mm de longitud se excluye de la película retardante, y la porción restante se divide igualmente en cuatro partes. Se miden un total de cinco porciones, dos porciones finales y tres porciones intermedias para los retardos. La variabilidad del retardo, que es una diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de los retardos es preferiblemente de 10 nm o menos, más preferiblemente de 6 nm o menos. Además, debido a que la película retardante de esta invención se estira completamente, ésta no se deforma fácilmente mediante una tensión producida en la etapa de unión de la película retardante a la placa polarizante, y ésta nunca produce fácilmente un cambio en el retardo ni produce no uniformidad, de tal manera que ésta es
excelente.
Además, la película anterior tiene una propiedad excelente de ángulo de visión, y la relación de una diferencia entre un valor Re en la dirección normal de la película y un valor Re en incidencia oblicua a 40º entre la normal al valor Re en la dirección normal de la película es preferiblemente de 10% o menos, más preferiblemente de 8% o menos.
La película retardante de esta invención tiene excelente durabilidad frente al calor y muestra un cambio pequeño en el valor Re bajo la condición de temperaturas elevadas. El cambio del valor Re que tiene la película retardante entre antes y después de su tratamiento a 90ºC durante 1.000 horas es preferiblemente de \pm 10 nm o menos, más preferiblemente de \pm 5 nm o más pequeño, particularmente preferible de \pm 2 nm o más pequeño.
La película retardante de esta invención se puede unir, por ejemplo, a una película polarizante que contiene una sustancia genérica dicroica absorbente tal como yodo, un colorante o similar, una película multicapa dieléctrica o una película polarizante de tipo reflexión que está formada por un cristal líquido de polímero colestérico y que refleja o dispersa la luz polarizada sólo en un lado, para formar una película polarizante integrada en una película retardante. En este caso, la película polarizante puede mejorar también la propiedad del ángulo de visión. Además, la película retardante de esta invención se puede unir a películas, etc., que tienen otras funciones tales como la capacidad antirreflexión, la capacidad de retener la forma y similar, diferentes de una película polarizante.
Cuando la película retardante se fija a una película polarizante o a una pantalla de cristal líquido, se requiere un adhesivo, y se puede seleccionar el adhesivo entre los adhesivos conocidos. El adhesivo tiene preferiblemente un índice de refracción promedio entre los índices de refracción de las películas laminadas para apilarse debido a que se puede suprimir la reflexión interfacial.
Cuando la película retardante de esta invención o la película polarizante integrada con la película retardante anterior se aplica a una pantalla de cristal líquido, etc, se puede mejorar la calidad de la imagen de la pantalla de cristal líquido, etc.
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Efecto de la invención
En la composición de resina (CR) de esta invención y en los artículos moldeados de la misma, la resina de poliéster y la resina de policarbonato tienen esqueletos de fluoreno introducidos en su interior.
La composición de resina (CR) tiene resistencias excelentes tales como resistencia térmica, resistencia ambiental, etc., y tiene excelente resistencia a la hidrólisis en ambientes de temperatura elevada y humedad elevada. Aunque tiene una estructura rígida, la composición de resina tiene una excelente capacidad de fluir y una excelente capacidad de moldeado. La composición de resina (CR) tiene excelentes propiedades ópticas tales como transparencia, refractividad elevada y baja birrefringencia.
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Ejemplos
Esta invención se explicará más específicamente con referencia a los Ejemplos a partir de ahora en el presente documento, aunque esta invención no deberá limitarse de ninguna manera por estos ejemplos. En los Ejemplos, "parte" significa "parte en peso".
Se evaluaron las resinas de poliéster, resinas de policarbonato, composiciones de resina, placas, lentes o filtros que absorben en el infrarrojo obtenidas en los Ejemplos de Síntesis A-1 a A-4 y B-1 a B-5, los Ejemplos 1 a 16 o los Ejemplos Comparativos 1 a 5 mediante los siguientes procedimientos.
(1)
Medida del peso molecular promedio en número (Mn): Se llevó a cabo la cromatografía de exclusión por tamaño con un HLC-8220GPC suministrado por Tosoh Corporation usando una disolución eluyente de cloroformo y un detector UV, y se midió el peso molecular promedio en número como un poliestireno estándar.
(2)
Medida de Tg: Medido con un calorímetro diferencial de barrido DSC-2910 suministrado por T. A. Instruments Japan K. K de acuerdo con la Norma JIS K-7121 a una velocidad de elevación de la temperatura de 20ºC/minuto en una atmósfera de nitrógeno.
(3)
Velocidad de flujo en fundido (MFR): se midió un polímero que fluyó a 280ºC durante 10 minutos bajo una carga de 1,2 kg para una cantidad (g) de acuerdo con la Norma JIS K-7210 con un equipo de medida del índice de flujo en fundido suministrado por Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.
(4)
Índice de refracción: se preparó una película en colada (espesor 100 \mum) de acuerdo con la Norma JIS K-7142 y se midió con refractómetros Abbe DR-M2 y DR-A1 suministrados por ATAGO CO., LTD. A una temperatura de 25ºC con respecto a una longitud de onda medida de 588 nm (rayo d).
(5)
Trasmitancia de la luz: se midió una muestra de 2 mm de espesor de acuerdo con la Norma JIS K-7105, para una trasmitancia de la luz a 500 nm con un espectrofotómetro U-3010 suministrado por Hitachi, Ltd.
(6)
Coeficiente fotoelástico: Cuando una película que tenía una anchura de 1 cm se tensionó en una región de deformación elástica de 0,1 kg a 0,6 kg a intervalos de 0,1 kg, se midió la película para los valores de retardo (valores Re) con un elipsómetro espectroscópico M-220 suministrado por JASCO Corporation, a continuación, se representaron gráficamente los datos obtenidos y se determinó un coeficiente elástico sobre la base de una línea aproximadamente recta.
(7)
Temperatura constante humedad constante
\quad
Ensayo de durabilidad: se trató una pieza de ensayo en un ambiente a temperatura constante y humedad constante que tenía una temperatura de 85ºC y una humedad del 85% durante 640 horas y a continuación se midió para una trasmitancia de la luz, para comparar la trasmitancia d la luz medida con una trasmitancia de la luz obtenida antes del tratamiento.
(8)
Birrefringencia; se colocó una placa moldeada entre un par de placas polarizantes dispuestas en estado Nicols cruzado y se observó para una apariencia birrefringente. Cuando la placa moldeada tiene gran birrefringencia, se observó un modelo de arco iris producido por la filtración de la luz. Se evaluó la placa sobre las siguientes puntuaciones.
\quad
\circoncentricos: No se observó modelo de arco iris por la birrefringencia.
\quad
\medcirc : Se observó ligeramente un modelo de arco iris por la birrefringencia.
\quad
\Delta : Se observó parcialmente un modelo de arco iris por la birrefringencia.
\quad
X : Se observó totalmente un modelo de arco iris por la birrefringencia.
(9)
Espesor de la película: Se formó una delgada película de un filtro que absorbía en el infrarrojo aplicando un líquido de recubrimiento sobre un sustrato de vidrio y secando el líquido de recubrimiento aplicado de esta manera, se limpió parte de la película con un disolvente, y se observó la superficie del sustrato durante una etapa de la película con un equipo de medida del perfil superficial de tipo aguja (dektak, suministrado por ULVAC JAPAN LTD.) para medir el espesor de la película.
(10)
Agregación de colorante: Se observó un filtro que absorbía en el infrarrojo por medio de un microscopio óptico de 500 aumentos para la presencia o ausencia de agregados de un colorante.
(11)
Trasmitancia promedio de la luz visible: se determinó la trasmitancia de la luz de 450 a 700 nm mediante medida con un espectrofotómetro U-4100 suministrado por Hitachi, Ltd.
(12)
Trasmitancia promedio en el infrarrojo: se determinó un rayo A de trasmitancia de 850 a 1.100 nm mediante medida con un espectrofotómetro U-4100 suministrado por Hitachi, Ltd.
(13)
Ensayo de resistencia ambiental: se trató un filtro que absorbía en el infrarrojo en un ambiente de temperatura constante y humedad constante que tenía una temperatura de 60ºC y una humedad del 90% durante 600 horas y a continuación se midió para las trasmitancias (trasmitancia promedio de la luz visible y trasmitancia promedio en el infrarrojo), y se compararon las trasmitancias obtenidas de esta manera con las obtenidas antes del tratamiento.
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Síntesis de la resina de poliéster A-1
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un dispositivo reductor de la presión 392,6 partes de ácido ciclohexanodicarboxílico, 1.000 partes de 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno y 0,70 partes de óxido de di-n-butilestaño, se fundieron gradualmente estos materiales bajo calor con agitación y se llevó a cabo una reacción de esterificación de 1.000 a 4.000 Pa a una temperatura de 220 a 230ºC durante 12 horas para dar una resina de poliéster A-1 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno introducido en A-1 a A-1 fue de 0,76. Esta A-1 tenía un Mn de 11.200, una Tg de 133ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,615.
\newpage
Síntesis de la resina de poliéster A-2
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un dispositivo reductor de la presión 5.548 partes de ácido ciclohexanodicarboxílico, 1.000 partes de etilenglicol y 12.717 partes de 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno, se fundieron gradualmente estos materiales bajo calor con agitación y se llevó a cabo una reacción de esterificación a una temperatura de 220 a 230ºC durante 2,5 horas. A continuación, se añadieron 9,82 partes de óxido de di-n-butilestaño, y mientras se aumentó gradualmente la temperatura del sistema de reacción hasta 290ºC y se redujo la presión hasta 100 Pa, se eliminó el etilenglicol par dar la resina de poliéster A-2 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno introducido en A-2 a A-2 fue de 0,74. Esta A-2 tenía un Mn de 14.200, una Tg de 127ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,608.
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Síntesis de la resina de poliéster A-3
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un dispositivo reductor de la presión 4.867 partes de ácido ciclohexanodicarboxílico, 1.000 partes de etilenglicol y 6.197 partes de 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno, se fundieron gradualmente estos materiales bajo calor con agitación y se llevó a cabo una reacción de esterificación a una temperatura de 220 a 230ºC durante 2,5 horas. A continuación, se añadieron 8,62 partes de óxido de di-n-butilestaño, y mientras se aumentó gradualmente la temperatura del sistema de reacción hasta 290ºC y se redujo la presión a 100 Pa, se eliminó el etilenglicol para dar la resina de poliéster A-3 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno introducido en A-3 a A-3 fue de 0,57. Esta A-3 tenía un Mn de 12.400, una Tg de 109ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,595.
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Síntesis de la resina de poliéster A-4
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un dispositivo reductor de la presión 5.548 partes de ácido ciclohexanodicarboxílico, 1.000 partes de etilenglicol y 11.302 partes de 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno, se fundieron gradualmente estos materiales bajo calor con agitación y se llevó a cabo una reacción de esterificación a una temperatura de 220 a 230ºC durante 2,5 horas. A continuación, se añadieron 9,82 partes de óxido de di-n-butilestaño, y mientras se aumentó gradualmente la temperatura del sistema de reacción hasta 290ºC y se redujo la presión a 100 Pa, se eliminó el etilenglicol para dar la resina de poliéster A-4 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno introducido en A-4 a A-4 fue de 0,70. Esta A-4 tenía un Mn de 14.200, una Tg de 122ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,607.
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Síntesis de la resina de policarbonato B-1
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 9.810 partes de agua desionizada y 1.930 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y se disolvieron en la anterior 1,420 partes de 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, 588,6 partes de 9-9-bis (4-hidrox-3-metilfenil) fluoreno y 4,5 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 6.605 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 46,7 partes de p-terc-butilfenol y 317 partes de una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 0,94 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 40 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía un producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar una resina de policarbonato B-1 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno introducido en B-1 a B-1 fue de 0,27. Esta B-1 tenía un Mn de 16.000, una Tg de 166ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,598.
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Síntesis de la resina de policarbonato B-2
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 9.810 partes de agua desionizada y 1.930 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y se disolvieron en la anterior 1,065 partes de 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, 1.177 partes de 9-9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno y 4,5 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 6.610 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 50,2 partes de p-terc-butilfenol y 317 partes de una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 0,94 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 40 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía un producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar una resina de policarbonato B-2 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno introducido en B-2 a B-2 fue de 0,48. Esta B-2 tenía un Mn de 16.600, una Tg de 190ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,610.
Síntesis de la resina de policarbonato B-3
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 10.120 partes de agua desionizada y 1.857 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y se disolvieron en la anterior 512,8 partes de 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, 1.984 partes de 9-9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno y 4,3 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 7.632 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 65,2 partes de p-terc-butilfenol y 353 partes de una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 0,95 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 40 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía un producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar una resina de policarbonato B-3 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno introducido en B-3 a B-3 fue de 0,74. Esta B-3 tenía un Mn de 14.000, una Tg de 216ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,622.
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Síntesis de la resina de policarbonato B-4
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 10.899 partes de agua desionizada y 1.728 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y se disolvieron en la anterior 1.796 partes de 4,4'-(m-fenilenodiisopropilideno) difenol, 1.308 partes de 9-9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno y 6,0 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 6.604 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 38,9 partes de p-terc-butilfenol y 311 partes de una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 1,84 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 60 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía un producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar una resina de policarbonato B-4 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno introducido en B-4 a B-4 fue de 0,39. Esta B-4 tenía un Mn de 19.800, una Tg de 146ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,612.
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Síntesis de la resina de policarbonato B-5
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 9.809 partes de agua desionizada y 2.271 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y se disolvieron en la anterior 1.775 partes de 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, y 3,5 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 7.952 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 52,5 partes de p-terc-butilfenol y 327 partes de una disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 1,57 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 40 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía un producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar una resina de policarbonato B-5 que no contenía un esqueleto de fluoreno. Esta B-5 tenía un Mn de 12.500, una Tg de 150ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,584.
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Ejemplos 1 a 9, Ejemplos Comparativos 1 a 3
Composición de resina y lente
Ejemplos 1 a 9
Se mezclaron en seco las resinas de poliéster y las resinas de policarbonato obtenidas en los Ejemplos de síntesis anteriores en las relaciones de composición que se muestran en la Tabla 4, y cada mezcla en seco se amasó en fundido separadamente con una máquina amasadora por extrusión de husillo doble de 15 Ø suministrada por TECHNOVEL CORPORATION a una temperatura de la resina de 240 a 280ºC. Los productos amasados de esta manera se enfriaron y se peletizaron para dar las composiciones de resina transparente.
Los pelets de cada una de las composiciones de resina obtenidas de esta manera se moldearon por inyección separadamente con una máquina de moldeo por inyección de 30 ton. suministrada por Toshiba Machine Co., Ltd. para obtener placas. Todas las placas tuvieron bajos índices de refracción y fueron ópticamente uniformes.
Además, cuando los pelets de cada una de las composiciones de resina anteriores se moldearon por inyección separadamente bajo las condiciones de una temperatura de cilindro de 250 a 280ºC y una temperatura de moldeado de 100ºC, las composiciones de resina tuvieron una excelente capacidad de moldeado y proporcionaron lentes plásticas transparentes incoloras. Las lentes anteriores en cualquier Ejemplo tuvieron elevada transparencia y apariencias excelentes. Además, cuando se observaron las lentes a través de placas polarizantes, tuvieron baja birrefringencia y fueron ópticamente uniformes.
Se evaluaron las composiciones de resina obtenidas anteriormente para varias propiedades y las placas obtenidas anteriormente se evaluaron para la birrefringencia y la resistencia a temperatura constante y humedad constante. La Tabla 4 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 1
Se moldeó sólo la resina de poliéster A-4 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior en una placa de la misma manera que en el Ejemplo 1. Se evaluó A-4 para diversas propiedades y se evaluó la placa obtenida para la birrefringencia y la resistencia a temperatura constante y humedad constante. La Tabla 4 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 2
Se moldeó sólo la resina de policarbonato B-2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior en una placa de la misma manera que en el Ejemplo 1. Se evaluó B-2 para diversas propiedades y se evaluó la placa obtenida para la birrefringencia y la resistencia a temperatura constante y humedad constante. La Tabla 4 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 3
Se moldeó sólo la resina de policarbonato B-5 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior en una placa de la misma manera que en el Ejemplo 1. Se evaluó B-5 para diversas propiedades y se evaluó la placa obtenida para la birrefringencia y la resistencia a temperatura constante y humedad constante. La Tabla 4 muestra los resultados.
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Las composiciones de resina que se muestran en los Ejemplos 1 a 9 tienen elevados índices de refracción y baja birrefringencia y se ve que no se observa deterioro en el ensayo a temperatura constante y humedad constante. Además, tienen una excelente capacidad de moldeado. Por otra parte, en la composición de resina que se muestra en los Ejemplos Comparativos, se ve que aunque la birrefringencia es baja, se observa deterioro en el ensayo a temperatura constante y humedad constante (Ejemplo Comparativo 1), que la capacidad de moldeado es mala (Ejemplo Comparativo 2) y que la birrefringencia es grande (Ejemplo Comparativo 3).
Tal como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con esta invención, se pueden obtener lentes plásticas de elevado rendimiento que tienen excelentes propiedades ópticas (elevada refractividad y baja birrefringencia) y que son también de excelentes capacidad de moldeado y resistencias (resistencia térmica y resistencia ambiental).
La Fig. 1 muestra una fotografía de una superficie de una placa inclinada (espesor de 1 a 3 mm) obtenida en el Ejemplo 7 obtenida mediante placas polarizantes. Para comparación, además, la Fig. 2 muestra una fotografía tomada de manera similar de la superficie de una placa formada por la resina de policarbonato obtenida en el Ejemplo Comparativo 3.
Como resulta evidente de la Fig. 1, no se observó prácticamente modelo en arco iris debido a la birrefringencia con respecto a la placa obtenida en el Ejemplo 7. Por el contrario, se observó un modelo en arco iris debido a la birrefringencia sobre todas las placas formadas por la resina de policarbonato. En la Figura, las porciones blancas muestra un modelo en arco iris producido por la traslucencia.
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Ejemplos 10 a 16 y Ejemplos Comparativos 4 a 5
Filtro que absorbe en el infrarrojo
Ejemplos 10 a 15
Se añadieron las resinas de poliéster y las resinas de policarbonato obtenidas en los Ejemplos de Síntesis anteriores y absorbentes en el infrarrojo en las relaciones de composición que se muestran en la Tabla 5 a 341 partes de ciclopentanona, y se agitó separadamente cada mezcla a temperatura ambiente durante 10 horas para dar líquidos de recubrimiento. En cualquiera de los líquidos de recubrimiento el estado de dispersión del colorante fue excelente. Los líquidos de recubrimiento se aplicaron separadamente sobre placas de vidrio mediante un procedimiento de recubrimiento por giro para formar recubrimientos que podrían tener un espesor de película seca de 4,0 \mum cada uno, y se secaron los recubrimientos en un horno a 80ºC durante 30 minutos para dar películas de recubrimiento (filtros que absorbían en el infrarrojo cercano). En cualquiera de estos Ejemplos, la apariencia de la película fue en un estado excelente libre de no uniformidad, etc., y cuando se observaron las películas para los agregados de los colorantes, no se encontraron agregados, etc.
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Se midieron las películas de recubrimiento (películas) para las trasmitancias de la luz antes y después del ensayo de resistencia ambiental. La Tabla 6 muestra los resultados.
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Ejemplo 16
Se mezclaron en seco 90 partes de la resina de poliéster A-1 obtenida en el Ejemplo de Síntesis y 10 partes de la resina de policarbonato B-1 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior, 0,1 partes de níquel-bis-1,2-difenil-1,2-etenoditiolato (MIR101, suministrado por Midori Kagaku Co., Ltd.), 0,1 parte de colorante de ftalocianina (EXCOLOR 810K, suministrado por Nippon Shokubai Co., Ltd.) y 0,4 partes de un colorante de diimonio (IRGO22, suministrado por NIPPON KAYAKU CO., LTD), y la mezcla se amasó en fundido y se extrudió en fundido con una máquina de amasado por extrusión de doble husillo de 15 \diameter suministrada por TECHNOVEL CORPORATION a una temperatura de la resina de 260ºC para obtener una película que tenía un espesor de 50 \mum. La película tuvo una apariencia excelente libre de no uniformidad, etc., y cuando se observó la película para los agregados de los colorantes, no se encontraron agregados, etc. Se midió la película para las trasmitancias de la luz antes y después del ensayo de resistencia ambiental. La Tabla 6 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 4
Se preparó un líquido de recubrimiento a partir de 100 parte de la resina de poliéster A-1 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior de la misma manera que en el Ejemplo 10. Los colorantes en el líquido de recubrimiento tuvieron un estado de dispersión excelente. Cuando se preparó una película de recubrimiento a partir del líquido de recubrimiento anterior de la misma manera que en el Ejemplo 10, la película de recubrimiento tuvo una apariencia excelente libre de no uniformidad, etc., y cuando se observó la película para los agregados de los colorantes, no se encontraron agregados, etc. Se midió la película de recubrimiento (película) para las trasmitancias de la luz antes y después del ensayo de resistencia ambiental. La Tabla 6 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 5
Se preparó un líquido de recubrimiento a partir de 100 partes de Panlite L-1250 (un policarbonato de 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano) suministrado por Teijin Chemicals, Ltd., de la misma manera que en el Ejemplo 10. Los colorantes en el líquido de recubrimiento tuvieron un estado de dispersión excelente. Se preparó una película de recubrimiento a partir del líquido de recubrimiento anterior de la misma manera que en el Ejemplo 10, y cuando se observó la apariencia de la película de recubrimiento (película), se encontraron agregados, y la apariencia no fue buena. Se midió la película para las trasmitancias de la luz antes y después del ensayo de resistencia ambiental. La Tabla 6 muestra los resultados.
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(Tabla pasa a página siguiente)
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Como resulta evidente de la Tabla 6, los filtros que absorbían en el infrarrojo obtenidos en los Ejemplos 10 a 16 estuvieron libres de agregación de los colorantes, tuvieron elevadas trasmitancias de la luz visible y tuvieron excelente capacidad de absorber en el infrarrojo representada por bajas trasmitancias en el infrarrojo. Además, no mostraron deterioro de su capacidad de absorber en el infrarrojo en el ensayo de resistencia ambiental. Por otra parte, el filtro que absorbía en el infrarrojo obtenido en el Ejemplo Comparativo 4 presentó similar capacidad de absorber en el infrarrojo que en los Ejemplos, aunque éste mostró un deterioro del filtro en el ensayo de resistencia ambiental. En el Ejemplo Comparativo 5, además, podrían obtenerse agregados de colorantes y un filtro que no absorbía uniformemente en el infrarrojo.
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Ejemplos 17 a 22 y Ejemplos Comparativos 6 a 8
Películas retardantes
Se evaluaron las resinas de poliéster, resinas de policarbonato, composiciones de resina o las películas obtenidas en los Ejemplos de Síntesis A-5 y A-6 o los Ejemplos de Síntesis B-6 a B-8, los Ejemplos 17 a 22 o los Ejemplos Comparativos 6 a 8, mediante los siguientes procedimientos.
(1)
Medida del peso molecular promedio en número. Medido de la misma manera que en la (1) Medida del peso molecular promedio en número (Mn) en el Ejemplo 1 anterior.
(2)
Medida de la Tg: medida de la misma manera que en la medida de Tg (2) en el Ejemplo 1 anterior.
(3)
Velocidad de flujo de volumen en fundido (MVR): Se midió un polímero que fluyó a 300ºC durante 10 minutos bajo una carga de 1,2 kg para una cantidad (cm^{3}) de acuerdo con la Norma JIS K-7210 con un equipo de medida del índice de flujo en fundido suministrado por Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.
(4)
Módulo fotoelástico: medido de la misma manera que en el Coeficiente fotoelástico (6) en el Ejemplo 1 anterior.
(5)
Medida del retardo: Se midió una película muestra para los valores Re a 550 nm con un elipsómetro espectroscópico M-220 suministrado por JASCO Corporation en un estado en el que la luz incidente y la superficie de una película muestra estuvieron en ángulos rectos entre sí. Se midió cada película muestra en un total de cinco puntos, el centro de la película y dos lugares cada una en las direcciones de anchura desde el centro a intervalos de 10 mm, se tomó un valor promedio como valor Re y se tomó la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo de los valores Re medidos (valor Re máximo - valor Re mínimo) como una variación del valor Re.
(6)
Evaluación de la propiedad del ángulo de visión: Con respecto a una película estirada, se midió una relación de cada una de la diferencia entre un valor Re en la dirección normal de la película muestra en incidencia oblicua a 40º desde la normal al valor Re de la dirección normal de la película muestra en un total de cinco puntos, el centro de la película muestra y dos lugares de cada uno en las direcciones de anchura desde el centro a intervalos de 10 mm, con un elipsómetro espectroscópico M-220 suministrado por JASCO Corporation, y se tomó un promedio del mismo como una propiedad del ángulo de visión de la película estirada.
(7)
Durabilidad frente al calor. Se trató con calor una película estirada a 90ºC durante 1.000 horas y a continuación se midieron los valores Re de la misma manera que en el (5) anterior, para determinar la diferencia entre el valor Re antes del tratamiento térmico y el valor Re después del tratamiento térmico.
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Síntesis de la resina de poliéster A-5
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un dispositivo reductor de la presión 3,467 parte de ácido ciclohexanodicarboxílico, 1.000 partes de etilenglicol y 3.532 partes de 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno, se fundieron gradualmente estos materiales bajo calor y con agitación y se llevó a cabo una reacción de esterificación a una temperatura de 220 a 230ºC. A continuación, se añadieron 2,58 partes de óxido de germanio y aumentó gradualmente la temperatura del sistema de reacción hasta 290ºC y se redujo la presión hasta 100 Pa, se eliminó el etilenglicol para dar la resina de poliéster A-5 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno introducido en A-5 a A-5 fue de 0,50. Esta A-5 tuvo un Mn de 13.00, una Tg de 104ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,591.
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Síntesis de la resina de poliéster A-6
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un dispositivo reductor de la presión 9.247 partes de ácido ciclohexanodicarboxílico, 1.000 partes de etilenglicol y 18.839 partes de 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno, se fundieron gradualmente estos materiales bajo calor con agitación y se llevó a cabo una reacción de esterificación a una temperatura de 220 a 230ºC. A continuación se añadieron 6,88 partes de óxido de germanio, y aumentó gradualmente la temperatura del sistema de reacción hasta 290ºC y se redujo la presión a 100 Pa, se eliminó el etilenglicol para dar la resina de poliéster A-6 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis [4-(2-hidroxietoxi) fenil] fluoreno introducido en A6 a A6 fue de 0,70. Este A6 tuvo un Mn de 12.400, una Tg de 113ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,607.
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Síntesis de la resina de policarbonato B-6
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 10.089 partes de agua desionizada y 2.271 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y 887,6 partes de 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, 1.472 partes de 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno y se disolvieron en el anterior 4,5 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 7.925 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 47,9 partes de p-terc-butilfenol y 327 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 1,57 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 40 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía el producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar la resina de policarbonato B-6 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno introducido en B-6 a B-6 fue de 0,58. Esta B-6 tuvo un Mn de 15.500, una Tg de 200ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,618.
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Síntesis de la resina de policarbonato B-7
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 9.809 partes de agua desionizada y 2.333 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y 1.617 partes de 4,4'-(m-fenilenodiisopropilideno) difenol, 1.177 partes de 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno y se disolvieron en el anterior 5,4 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 7.265 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 43,2 partes de p-terc-butilfenol y 330 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 1,65 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 60 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía el producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar la resina de policarbonato B-7 que tenía un esqueleto de fluoreno. La relación en peso del 9,9-bis (4-hidroxi-3-metilfenil) fluoreno introducido en B-7 a B-7 fue de 0,39. Esta B-7 tuvo un Mn de 19.500, una Tg de 144ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,612.
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Síntesis de la resina de policarbonato B-8
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro, un agitador y un condensador a reflujo 9.809 partes de agua desionizada y 2.271 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, y 1.775 partes de 2,2-bis (4-hidroxifenil) propano, y se disolvieron en el anterior 3,5 partes de hidrosulfito de sodio. Se añadieron 7.925 partes de cloruro de metileno, y a continuación, mientras se agitaba la mezcla, se soplaron 1.000 partes de fosgeno en la mezcla de 16 a 20ºC durante 60 minutos. Tras la finalización del soplado del fosgeno, se añadieron 29,2 partes de p-terc-butilfenol y 327 partes de disolución acuosa de hidróxido de sodio al 48%, se añadieron además 1,57 partes de trietilamina, y se agitó la mezcla de 20 a 27ºC durante 40 minutos hasta completar la reacción. Se lavó una capa de cloruro de metileno que contenía el producto formado con ácido clorhídrico diluido y agua pura, y a continuación se eliminó mediante evaporación el cloruro de metileno para dar la resina de policarbonato B-8 que no contenía una estructura de fluoreno. Esta B-8 tuvo un Mn de 23.500, una Tg de 152ºC y un índice de refracción (rayo d) de 1,584.
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Formación y estiramiento de la película
Se mezclaron en seco las resinas de poliéster y las resinas de policarbonato de los Ejemplos de la Síntesis anterior en las relaciones de composición que se muestran en la Tabla 7, y cada mezcla en seco se amasó en fundido separadamente con una máquina de amasado por extrusión de doble husillo de 15 Ø suministrada por TECHNOVEL CORPORATION a una temperatura de la resina de 250 a 290ºC, para dar pelets. Se midieron los pelets de cada una de las composiciones de resina obtenidas de esta manera para un Mn, una Tg y una MVR. La Tabla 7 muestra los resultados.
Además, se montó una matriz en T que tenía una anchura de 150 mm y una anchura de borde de 500 \mum y un equipo que capturaba una película en la extrusora anterior, y se formaron las películas con la extrusora para obtener películas de extrusión transparentes. Se llevó a cabo la formación de la película mediante el siguiente procedimiento en el que a la vez se ajustaron las condiciones. (1) Se extrudieron los pelets a la misma temperatura de resina que la temperatura de resina durante la preparación de los pelets, y se ajustó la temperatura de la matriz en T en un intervalo entre la temperatura de resina y la temperatura de resina + 20ºC para ajustar el estado de descarga de la resina.
(2) Se ajustó la velocidad de captura en el intervalo de 0,3 m/minutos \pm 0,1 m/minuto para ajustar el espesor de la película.
(3) Se ajustó la temperatura del cilindro de captación en un intervalo entre Tg - 30ºC y Tg + 30ºC para ajustar la condición (una presencia o ausencia de no uniformidad producida por un enfriamiento rápido) de una película en el cilindro de captación.
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Las muestras que tenían un tamaño de 100 mm de largo x 70 mm de anchura cada una, que se tomaron de cada una de las porciones medias de las películas obtenidas anteriormente, se estiraron monoaxialmente en una relación de estiramiento de 2,0 en la dirección de la longitud a Tg + 10ºC para dar películas estiradas.
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Ejemplo 17
Se tomó una muestra que tenía un tamaño de 50 mm x 10 mm de la película (espesor 105 \mum \pm 0,8 \mum) obtenida anteriormente, y se midió la muestra para el coeficiente fotoelástico. Se midió la película estirada (200 mm de longitud x 56 mm de anchura y 66 \mum \pm 0,5 \mum de espesor) obtenida mediante el estiramiento monoaxial a una relación de estiramiento de 2,0 a 140ºC (Tg + 10ºC) para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo 18
Se evaluó la película (espesor 104 \mum \pm 0,8 \mum) obtenida anteriormente para un coeficiente fotoelástico de la misma manera que en el Ejemplo 17. Además, se midió la película estirada (200 mm de longitud x 57 mm de anchura y 64 \mum \pm 0,5 \mum de espesor) obtenida mediante estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor de la misma manera que en el Ejemplo 17. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo 19
Se evaluó la película (espesor 104 \mum \pm 0,8 \mum) obtenida anteriormente para un coeficiente fotoelástico de la misma manera que en el Ejemplo 17. Además, se midió la película estirada (200 mm de longitud x 58 mm de anchura y 63 \mum \pm 0,5 \mum de espesor) obtenida mediante estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor de la misma manera que en el Ejemplo 17. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo 20
Se evaluó la película (espesor 102 \mum \pm 0,8 \mum) obtenida anteriormente para un coeficiente fotoelástico de la misma manera que en el Ejemplo 17. Además, se midió la película estirada (200 mm de longitud x 55 mm de anchura y 65 \mum \pm 0,5 \mum de espesor) obtenida mediante estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor de la misma manera que en el Ejemplo 17. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo 21
Se evaluó la película (espesor 104 \mum \pm 0,8 \mum) obtenida anteriormente para un coeficiente fotoelástico de la misma manera que en el Ejemplo 17. Además, se midió la película estirada (200 mm de longitud x 57 mm de anchura y 64 \mum \pm 0,5 \mum de espesor) obtenida mediante estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor de la misma manera que en el Ejemplo 17. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo 22
Se evaluó la película (espesor 109 \mum \pm 0,8 \mum) obtenida anteriormente para un coeficiente fotoelástico de la misma manera que en el Ejemplo 17. Además, se midió la película estirada (200 mm de longitud x 58 mm de anchura y 66 \mum \pm 0,5 \mum de espesor) obtenida mediante estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor de la misma manera que en el Ejemplo 17. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 6
Se prepararon los pelets a partir únicamente de la resina de policarbonato B-8 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior de la misma manera que en el Ejemplo 17, y se midieron los pelets obtenidos de esta manera para un Mn, una Tg y una MVR. Se formó una película (espesor 104 \mum \pm 0,8 \mum) de la misma manera que en el Ejemplo 17 y se evaluó para el coeficiente fotoelástico. Además, se obtuvo una película estirada que tenía una longitud de 200 mm, una anchura de 56 mm y un espesor de 65 \mum \pm 0,5 \mum llevando a cabo el estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC de la misma manera que en el Ejemplo 17, y se midió la película estirada para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 7
Se prepararon los pelets a partir únicamente de la resina de poliéster A-5 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior de la misma manera que en el Ejemplo 17, y se midieron los pelets obtenidos de esta manera para un Mn, una Tg y una MVR. Se formó una película (espesor 111 \mum \pm 0,8 \mum) de la misma manera que en el Ejemplo 17 y se evaluó para el coeficiente fotoelástico. Además, se obtuvo una película estirada que tenía una longitud de 200 mm, una anchura de 58 mm y un espesor de 67 \mum \pm 0,5 \mum llevando a cabo el estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC de la misma manera que en el Ejemplo 17, y se midió la película estirada para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Ejemplo Comparativo 8
Se prepararon los pelets a partir únicamente de la resina de policarbonato B-2 obtenida en el Ejemplo de Síntesis anterior de la misma manera que en el Ejemplo 17, y se midieron los pelets obtenidos de esta manera para un Mn, una Tg y una MVR. Se formó una película (espesor 109 \mum \pm 0,8 \mum) de la misma manera que en el Ejemplo 17 y se evaluó para el coeficiente fotoelástico. Además, se obtuvo una película estirada que tenía una longitud de 200 mm, una anchura de 57 mm y un espesor de 67 \mum \pm 0,5 \mum llevando a cabo el estiramiento monoaxial a Tg + 10ºC de la misma manera que en el Ejemplo 17, y se midió la película estirada para el retardo y se evaluó para las propiedades del ángulo de visión y la durabilidad frente al calor. La Tabla 7 muestra los resultados.
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Se ha visto que las composiciones de resina que constituyen las películas que se muestran en los Ejemplos 17 a 22 tienen elevada capacidad de fluir en fundido y excelente capacidad de moldeado. Se observa que la película estirada obtenida a partir de las composiciones anteriores tiene bajos coeficientes fotoelásticos y baja birrefringencia y muestra pequeñas variaciones de los valores Re. Se observa también que tienen excelentes propiedades de ángulo de visión y tienen también excelente durabilidad frente al calor.
Por otra parte, la película estirada que se muestra en el Ejemplo Comparativo 6 tiene una gran variación del valor Re y tiene también malas propiedades del ángulo de visión. Se observa que la película estirada que se muestra en el Ejemplo Comparativo 8 tiene excelentes propiedades ópticas y durabilidad frente al calor pero que tiene baja capacidad de fluir en fundido y tiene, por tanto, mala capacidad de moldeado.
Tal como se ha explicado anteriormente, la película retardante de esta invención está constituida por la composición de resina que tiene baja birrefringencia y que tiene excelente capacidad de moldeado, y obtenida mediante estiramiento, la película retardante es una película retardante que tiene una pequeña variación del valor Re y es por tanto ópticamente uniforme, de tal manera que es evidentemente útil.
Utilidad industrial
La composición de resina (CR) de esta invención se puede aplicar a lentes de máquinas y equipo óptico, películas ópticas, láminas ópticas, etc., que se usan en diversos campos ópticos en diversos ambientes.

Claims (44)

1. Una composición de resina que comprende una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b),
el componente de diol (a) contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y el componente de diol (b) contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y/o un compuesto de la siguiente fórmula (2),
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30 
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en la que R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-10}, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} representan los mismos o diferentes sustituyentes, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 o mayores y m1, m2, n1 y n2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4,
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31 
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en la que R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} representan los mismos o diferentes sustituyentes y p1, p2, q1 y q2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4.
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2. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que el componente de ácido dicarboxílico es un ácido dicarboxílico alicíclico.
3. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que el componente de diol (a) contiene el compuesto de fórmula (1) en el que k1 y k2 son enteros de 1 a 4, R^{1a} y R^{1b} son grupos alquileno C_{2-4}, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} son átomos de hidrógeno o grupos alquilo C_{1-6} y m1, m2, n1 y n2 son 1 ó 2.
4. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que el componente de diol (a) contiene el compuesto de fórmula (1) y un diol alifático.
5. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que el componente de diol (a) contiene al menos un 10% en moles del compuesto de la fórmula (1).
6. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que el componente de diol (b) contiene el compuesto de fórmula (2) en el que p1 y p2 son 1 ó 2 y R^{4a} y R^{4b} son átomos de hidrógeno o grupos alquilo C_{1-4}.
7. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que el componente de diol (b) contiene el compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2) y bisfenoles.
8. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que el contenido total del compuesto de fórmula (1) y el compuesto de fórmula (2) en el componente de diol (b) es 10% en moles o más.
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9. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que, cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) introducido en la resina de poliéster es A, cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) y el compuesto de fórmula (2) introducido en la resina de policarbonato es B y cuando la relación en peso de la resina de poliéster a la composición completa es p, las relaciones en peso A, B y p satisfacen la siguiente expresión,
0,1\leqq A \ x \ p + B \ x \ (1 - p) \ < 1
en la que cada uno de A, B y p es un valor que es mayor que 0 pero más pequeño que 1.
10. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que la resina de poliéster y la resina de policarbonato tienen un peso molecular promedio en número de entre 5/95 a 98/2.
11. La composición de resina de la reivindicación 1, en la que la resina de poliéster y la resina de policarbonato tienen un peso molecular promedio en número de 5.000 a 50.000 cada una.
12. La composición de resina de la reivindicación 1, que contiene la resina de poliéster y la resina de policarbonato, siendo la resina de poliéster una resina de poliéster que contiene de 10 a 100 por ciento en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (A-1) y de 0 a 90% en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (A-2) y que tiene un peso molecular promedio en número de 5.000 a 50.000.
32 
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en la que Y^{1} representa la siguiente fórmula,
33
en la que R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-10}, cada uno de R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno, un grupo hidrocarburo C_{1-10} o un átomo de halógeno, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4 y cada uno de m1, m2, n1 y n2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4,
X representa un grupo hidrocarburo C_{1-15} divalente e Y^{2} representa un grupo hidrocarburo C_{1-10} divalente,
y siendo la resina de policarbonato una resina de policarbonato que contiene de 10 a 100% en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (B-1) y de 0 a 90% en moles de una unidad de repetición de la siguiente fórmula (B-2) y que tiene un peso molecular promedio en número de 5.000 a 50.000,
34
en la que Z representa
35
en la que cada uno de R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno, alquilo C_{1-10} o un átomo de halógeno y cada uno de p1, p2, q1 y q2 es un mismo o diferente entero de 1 a 4,
W es un enlace simple, un grupo alquilideno C_{1-10}, un grupo cicloalquilideno C_{4-15}, un grupo sulfuro, un grupo óxido o un grupo di (alquilideno C_{1-4}) fenileno, cada uno de R^{X} y R^{Y} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, fenilo o alquilo C_{1-4}, y cada uno de m y n es de manera independiente un entero de 1 a 4.
13. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que X en cada una de las fórmulas (A-1) y (A-2) es un grupo hidrocarburo alicíclico sustituido o no sustituido C_{4-15}.
14. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que, en la fórmula representada por Y^{1} en la fórmula (A-1), R^{1a} y R^{1b} son los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-4}, cada uno de R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo C_{1-6}, k1 y k2 son los mismos o diferentes enteros de 1 a 4 y m1, m2, n1 y n2 son los mismos o diferentes enteros de 1 ó 2.
15. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que Y^{2} en la fórmula (A-2) es un grupo alquileno C_{2-6} o un grupo cicloalquileno C_{6-12}.
16. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que en la fórmula representada por Z en la fórmula (B-1), cada uno de R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno o alquilo C_{1-4} y cada uno de p1, p2, q1 y q2 es el mismo o diferente de 1 ó 2, y en la fórmula (B-2), cada uno de R^{X} y R^{Y} es un mismo o diferente átomo de hidrógeno o alquilo C_{1-4} y cada uno de m y n es de manera independiente 1 ó 2.
17. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que W en la fórmula (B-2) es un enlace simple, un grupo alquilideno C_{1-6}, un grupo cicloalquilideno C_{5-10} o un grupo di(alquilideno C_{1-3}) fenileno.
18. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que, en la fórmula representada por Y^{1} en la fórmula (A-1), R^{1a} y R^{1b} son grupos etileno, cada uno de R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno, grupo alquilo C_{1-4} o grupo fenilo, cada uno de k1 y k2 es 1 y cada uno de m1, m2, n1 y n2 es de manera independiente 1 ó 2, en la fórmula (A-2), Y^{2} es un grupo alquileno C_{2-4} o
36
y X es un grupo cicloalquileno C_{5-10}, en la fórmula representada por Z en la fórmula (B-1), cada uno de R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} es el mismo o diferente entre sí y un átomo de hidrógeno, metilo o etilo y cada uno de p1, p2, q1 y q2 es el mismo o diferente de 1 ó 2, y en la fórmula (B-2), W es un enlace simple, un grupo alquilideno C_{1-4}, un grupo cicloalquilideno C_{6-9} o un grupo di (alquilideno C_{1-3}) fenileno y R^{X} y R^{Y} son átomos de hidrógeno.
19. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que, en la fórmula representada por Y^{1} en la fórmula (A-1), R^{1a} y R^{1b} son grupos etileno, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} son átomos de hidrógeno y cada uno de k1 y k2 es 1, en la fórmula (A-2), Y^{2} es un grupo alquileno C_{2-4} y X es un grupo cicloalquileno en la fórmula representada por Z en la fórmula (B-1), cada uno de R^{4a} y R^{4b} es metilo, R^{5a} y R^{5b} son átomos de hidrógeno y cada uno de p1 y p2 es 1, y en la fórmula (B-2), W es un grupo isopropilideno o
37
y R^{X} y R^{Y} son átomos de hidrógeno.
20. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que la resina de poliéster contiene de 20 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-1) y de 0 a 80% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-2), y la resina de policarbonato contiene de 20 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-1) y de 0 a 80% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-2).
21. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que la resina de poliéster contiene de 50 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-1) y de 0 a 50% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (A-2), y la resina de policarbonato contiene de 30 a 100% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-1) y de 0 a 70% en moles de la unidad de repetición de la fórmula (B-2).
22. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que la resina de poliéster y la resina de policarbonato tienen una relación en peso primero/último de entre 15/85 y 98/2.
23. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que la resina de poliéster y la resina de policarbonato tienen una relación en peso primero/último de entre 20/82 y 98/2.
24. La composición de resina de la reivindicación 12, en la que, cuando la relación en peso de la unidad de -O-Y^{1}-O- introducida en la resina de poliéster es A', cuando la relación en peso de la unidad de -O-Z-O- y la unidad de -O-Y^{1}-O- introducida es B' y cuando la relación en peso de la resina de poliéster a la composición completa es p, las relaciones en peso A', B' y p satisfacen la siguiente expresión,
0,1 \leqq A' \ x \ p \ + \ B' \ x \ (1 - p) \ < 1
en la que cada uno de A', B' y p es un valor que es mayor que 0 pero más pequeño que 1.
25. Un procedimiento para la producción de la composición de resina de la reivindicación 1, que comprende la mezcla en fundido de una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y/o un compuesto de la siguiente fórmula (2)
38
en la que R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} representan los mismos o diferentes sustituyentes, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 o mayores y m1, m2, n1 y n2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4,
39
en la que R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} representan los mismos o diferentes sustituyentes y p1, p2, q1 y q2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4.
26. Una lente formada por la composición de resina enumerada en la reivindicación 1.
27. La lente de la reivindicación 26, en el que el compuesto de fórmula (1) representa al menos un 20% en moles del componente de diol (a).
28. La lente de la reivindicación 26, en el que el compuesto de fórmula (1) y/o el compuesto de fórmula (2) representa o representan al menos un 20% en moles del componente de diol (b).
29. La lente de la reivindicación 26, en la que, cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) introducido en la resina de poliéster es A, cuando la relación en peso del compuesto de fórmula (1) y el compuesto de fórmula (2) introducido en la resina de policarbonato es B y cuando la relación en peso de la resina de poliéster a la composición de resina completa es p, las relaciones en peso A, B y p satisfacen la siguiente expresión,
0,2 \leqq A \ x \ p \ + \ B \ x \ (1 - p) \ <1
en la que cada uno de A, B y p es un valor que es mayor que 0 pero más pequeño que 1.
30. La lente de la reivindicación 26, en la que la resina de poliéster y la resina de policarbonato tienen una relación en peso primero/último de entre 10/90 y 80/20.
31. La lente de la reivindicación 26, en la que la composición de resina tiene una temperatura de transición vítrea de 100ºC o mayor y un índice de refracción de 1,59 a 1,7.
32. La lente de la reivindicación 26, en la que cada una de la resina de poliéster y la resina de policarbonato tiene un índice de refracción de 1,59 a 1,7.
33. La lente de la reivindicación 26, que constituye una lente para un dispositivo sensible a imagen.
34. La lente de la reivindicación 33, en la que la lente para un dispositivo sensible a imagen es una lente para una cámara digital, una lente para una cámara de un teléfono móvil o una lente para una cámara en vehículo.
35. Un procedimiento para la producción de la lente enumerada en la reivindicación 26, que comprende mezclar una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y/o un compuesto de la siguiente fórmula (2) y moldear la mezcla obtenida de esta manera,
40
en la que R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno C_{2-10}, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} representan los mismos o diferentes sustituyentes, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 o mayores y m1, m2, n1 y n2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4.
41
en la que R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} representan los mismos o diferentes sustituyentes y p1, p2, q1 y q2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4.
36. La composición de resina de la reivindicación 1, que contiene un colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo.
37. Un filtro que absorbe en el infrarrojo formado por la composición de resina enumerada en la reivindicación 36.
38. El filtro que absorbe en el infrarrojo de la reivindicación 37, en el que el colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo es al menos un compuesto seleccionado entre el grupo constituido por los compuestos de las siguientes fórmulas (5) a (9),
42
en la que cada uno de los sustituyentes R^{P} es el mismo o diferente entre sí y representa un átomo de halógeno, alquilo, alcoxi, arilo, ariloxi, aralquilo, un grupo amino, un grupo amida, un grupo imida o ariltio y puede tener un sustituyente, los sustituyentes R^{P} adyacentes pueden formar un anillo, a es un entero de 0 a 4, y Mp es un átomo de hidrógeno, un átomo metálico que tiene una valencia de 2 a 6 o un óxido del mismo y su valencia se puede equilibrar con un contraanión,
43
en la que cada uno de R^{t1}, R^{t2}, R^{t3} R^{t4} es el mismo o diferente entre sí y es un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, alquilo, arilo, aralquilo, alcoxi, ariloxi o amino y puede tener un sustituyente, y M_{t1} es un átomo metálico de transición en coordinación,
44
en la que cada de R^{t5}, R^{t6}, R^{t7} y R^{t8} es el mismo o diferente entre sí y es un átomo de hidrógeno, un átomo de halógeno, alquilo, arilo, aralquilo, alcoxi o amino y puede tener un sustituyente, M^{t2} es un átomo metálico de transición en tetracoordinación y Q^{+} en un catión monovalente,
45
en la que cada uno de R^{i1}, R^{i2}, R^{i3}, R^{i4}, R^{i5}, R^{i6}, R^{i7} y R^{i8} es el mismo o diferente alquilo, cada uno de R^{j1}, R^{j2}, R^{j3} y R^{j4} es el mismo o diferente un átomo de hidrógeno o un átomo de flúor y X^{2-} es un anión divalente,
46
en la que cada uno de R^{i9}, R^{i10}, R^{i11}, R^{i12}, R^{i13}, R^{i14}, R^{i15} y R^{i16} es el mismo o diferente alquilo, cada uno de R^{j5}, R^{j6}, R^{j7} y R^{j8} es el mismo o diferente un átomo de hidrógeno o un átomo de flúor y Z^{-} es un anión monovalente.
\newpage
39. El filtro que absorbe en el infrarrojo de la reivindicación 37, que contiene un colorante corrector del tono de color.
40. El filtro que absorbe en el infrarrojo de la reivindicación 37, que contiene de 0,01 a 10 partes en peso del colorante que tiene capacidad de absorber en el infrarrojo por 100 partes en peso de la cantidad total de la resina de poliéster y la resina de policarbonato.
41. El filtro que absorbe en el infrarrojo de la reivindicación 37, que tiene una trasmitancia de la luz promedio del 55% o más de 450 a 700 nm y una trasmitancia de la luz promedio del 20% o menos de 850 a 1.100 nm.
42. Una película retardante formada por la composición enumerada en la reivindicación 1.
43. La película retardante de la reivindicación 42, que tiene un coeficiente fotoelástico de 65 x 10^{-12} Pa^{-1} o menos.
44. Un procedimiento para la producción de la película retardante enumerada en la reivindicación 42, que comprende formar una película a partir de la composición de resina que comprende una resina de poliéster formada a partir de un componente de ácido dicarboxílico y un componente de diol (a) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y una resina de policarbonato formada a partir de un componente que forma carbonato y un componente de diol (b) que contiene un compuesto de la siguiente fórmula (1) y/o un compuesto de la siguiente fórmula (2) y estirar la película,
47
en la que R^{1a} y R^{1b} representan los mismos o diferentes grupos alquileno, R^{2a}, R^{2b}, R^{3a} y R^{3b} representan los mismos o diferentes sustituyentes, k1 y k2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 o mayores y m1, m2, n1 y n2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4,
48
en la que R^{4a}, R^{4b}, R^{5a} y R^{5b} representan los mismos o diferentes sustituyentes y p1, p2, q1 y q2 representan los mismos o diferentes enteros de 1 a 4.
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