JP2002114841A - 光学部品 - Google Patents
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- JP2002114841A JP2002114841A JP2000307876A JP2000307876A JP2002114841A JP 2002114841 A JP2002114841 A JP 2002114841A JP 2000307876 A JP2000307876 A JP 2000307876A JP 2000307876 A JP2000307876 A JP 2000307876A JP 2002114841 A JP2002114841 A JP 2002114841A
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Abstract
主鎖骨格に有し、化学式(1)〜(2)の繰り返し単位
の分子内におけるモル比が、数式(A)で示されるポリ
カーボネート樹脂を含んでなる光学部品(R1、R2、R
3及びR4は、水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル
基、又は、ハロゲン原子である。a、b、c及びdは置
換基数を表し、0〜4の整数である。数式(A)におい
て、M1及びM2は、それぞれ、分子内における化学式
(1)で表される繰り返し単位のモル数、及び、分子内
における化学式(2)で表される繰り返し単位のモル数
である。)。0.1 ≦ M1/(M1+M2) ≦
0.7 (A) 【効果】 高屈折性、耐熱性、透明性、耐薬品
性・耐溶剤性を併せ有する。各種レンズ、光ファイバ
ー、光導波路、光フィルター、光学用接着剤、光ディス
ク基盤、ディスプレー基盤、コーティング材、プリズム
等の用途に好適である。
Description
樹脂を含んで構成される光学部品に関し、より詳細に
は、高屈折性、耐熱性、透明性及び耐薬品性・耐溶剤性
に優れた、ポリカーボネート樹脂を含んで構成される光
学部品(例えば、レンズ(例えば、眼鏡レンズ、光学機
器用レンズ、オプトエレクトロニクス用レンズ、レーザ
ー用レンズ、CDピックアップ用レンズ、自動車用ラン
プレンズ、OHP用レンズ等)、光ファイバー、光導波
路、光フィルター、光学用接着剤、光ディスク基盤、デ
ィスプレー基盤、コーティング材、プリズム等)に関す
る。
プトエレクトロニクスの研究が精力的に行われている。
それと共に、光通信、光記録、光加工、光計測、光演算
等、オプトエレクトロニクスの様々な展開を支える基礎
材料として、有機光学材料、特にポリマー材料に対する
期待が高まっている。光学用ポリマー材料は、軽量で可
とう性に優れる、電気的誘導を受けない、成形加工が容
易であるなどの多くの特徴を有し、光ファイバー、光導
波路、光ディスク基盤、光フィルター、レンズ、光学用
接着剤等の用途に向けた展開が図られている。光学用ポ
リマー材料には次のような特性が求められている。すな
わち、高屈折性、耐熱性、無色透明性、クリーン性、易
成形性、耐薬品性・耐溶剤性、軽量等である。
ーボネート樹脂があり、2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン[通称ビスフェノールA]を原料と
したものは、透明性に優れているうえにガラスに比べて
軽く、耐衝撃性に優れ、大量生産が容易である等の特徴
から、多くの分野において、様々な光学部品として用い
られている。しかし、屈折率は1.58程度と低く、ま
た耐薬品性・耐溶剤性に乏しい欠点を有しており、その
用途が限られているのが現状である。
試みがこれまでになされており、例えば芳香環を導入し
たビスフェノールA構造を有するポリカーボネート樹脂
(特開昭63−108023号、特開平2−18501
号)、フルオレン構造を有するポリカーボネート樹脂
(特開平6−25398号)、スルフィド構造を有する
ポリカーボネート樹脂(特開昭53−89752号)、
ハロゲン化カーボネートを含む樹脂組成物(特開平5−
9372)等が提案されている。しかし、芳香環を導入
したビスフェノールA構造を有するポリカーボネート樹
脂、及びフルオレン構造を有するポリカーボネート樹脂
は高い屈折率を有する反面、アセトンや熱トルエン、
N,N−ジメチルアセトアミドなど一般に用いられる有
機溶剤への耐薬品性・耐溶剤性が乏しく、例えば有機溶
剤による洗浄や研磨等が必要な用途に用いることができ
ないという問題点を有する。また、スルフィド構造を有
するポリカーボネート樹脂はガラス転移温度が120℃
以下と低いため、耐熱性を要求される用途に用いること
ができず、透明性が低い問題点も有する。さらには、ハ
ロゲン化カーボネートは高い屈折率を有するものの、重
原子であるハロゲンを含むために比重が大きく、例えば
軽量化が要求される光学レンズ用途には適さない問題が
ある。従って、高屈折性、耐熱性、透明性及び耐薬品性
・耐溶剤性を併せ持つ光学部品の開発が望まれてきた。
ネート樹脂が、Macromolecules,23巻,2656〜2
662頁(1990年)に開示されてはいるが、耐熱性
(ガラス転移温度(Tg))について評価されているに
すぎず、屈折率や透明性等の光学部品に不可欠な物性は
全く検討されてなく、光学部品に有用であることは全く
知られていなかった。また、耐薬品性・耐溶剤性につい
ても全く開示されていなかった。
従来技術の問題点に鑑み、高屈折性(1.60以上、
より好ましくは、1.63以上の屈折率を発現する性
能)、耐熱性(好ましくはガラス転移温度(Tg)が
130℃以上)、透明性(好ましくは光線透過率90
%以上)、及び耐薬品性・耐溶剤性(例えば、アセト
ン(50℃)、トルエン(80℃)、N,N−ジメチル
アセトアミド(50℃)、N−メチル−2−ピロリドン
(50℃)、N,N−ジメチルイミダゾリジノン(50
℃)、テトラヒドロフラン(50℃)に、30秒〜10
時間浸漬した後に、溶解、白化、クラック(ひび割
れ)、膨潤等の表面や形状に変化を呈さない性能)を併
せ持つ光学部品を提供することにある。
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、特定構造から
成るポリカーボネート樹脂を含んで構成される光学部品
が、高屈折性、耐熱性、透明性及び耐薬品性・耐溶剤性
を併せ持つことを見い出し、本発明を完成した。すなわ
ち、本発明は、以下の[1]〜[10]に記載した事項
により特定される。
表される繰り返し単位を主鎖骨格に有し、化学式(1)
で表される繰り返し単位と、化学式(2)で表される繰
り返し単位の分子内におけるモル比が、数式(A)で示
されるポリカーボネート樹脂を含んで構成される光学部
品(化学式(1)及び化学式(2)において、R1、R
2、R3及びR4は、それぞれ独立して同じでも異なって
もよく、水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、又
は、ハロゲン原子である。a、b、c及びdは置換基数
を表し、0〜4の整数である。数式(A)において、M
1及びM2は、それぞれ、分子内における化学式(1)
で表される繰り返し単位のモル数、及び、分子内におけ
る化学式(2)で表される繰り返し単位のモル数であ
る。)。 [数2] 0.1 ≦ M1/(M1+M2) ≦ 0.7 (A)
表される芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、炭酸ジエ
ステル化合物を重合することにより得られるポリカーボ
ネート樹脂を含んで構成される[1]記載の光学部品
(化学式(3)及び化学式(4)において、R1、R2、
R3及びR4は、それぞれ独立して同じでも異なってもよ
く、水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、又は、
ハロゲン原子である。a、b、c及びdは置換基数を表
し、0〜4の整数である。)。
ニルカーボネートであることを特徴とする[2]記載の
光学部品。
表される芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、ホスゲン
を重合することにより得られるポリカーボネート樹脂を
含んで構成される[1]記載の光学部品(化学式(3)
及び化学式(4)において、R1、R2、R3及びR4は、
それぞれ独立して同じでも異なってもよく、水素原子、
炭素原子数1〜4のアルキル基、又は、ハロゲン原子で
ある。a、b、c及びdは置換基数を表し、0〜4の整
数である。)。
特徴とする[1]記載の光学部品。
用レンズ、オプトエレクトロニクス用レンズ、レーザー
用レンズ、CDピックアップ用レンズ、自動車用ランプ
レンズまたはOHP用レンズであることを特徴とする
[5]記載のレンズ。
ことを特徴とする[1]記載の光学部品。
を特徴とする[1]記載の光学部品。
ことを特徴とする[1]記載の光学部品。
ることを特徴とする[1]記載の光学部品。
樹脂は、化学式(1)及び化学式(2)で表される繰り
返し単位を主鎖骨格に有するポリカーボネート樹脂であ
る(化学式(1)及び化学式(2)において、R1、R
2、R3及びR4は、それぞれ独立して同じでも異なって
もよく、水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、又
は、ハロゲン原子である。a、b、c及びdは置換基数
を表し、0〜4の整数である。)。
脂は、化学式(1)で表される繰り返し単位と、化学式
(2)で表される繰り返し単位の分子内におけるモル比
が、数式(A)で示されるポリカーボネート樹脂である
(数式(A)において、M1及びM2は、それぞれ、分
子内における化学式(1)で表される繰り返し単位のモ
ル数、及び、分子内における化学式(2)で表される繰
り返し単位のモル数である。)。 [数3] 0.1 ≦ M1/(M1+M2) ≦ 0.7 (A) 数式(A)における『M1/(M1+M2)』値が、
0.1未満では、ポリカーボネート樹脂の耐薬品性・耐
溶剤性が乏しくなったり、耐熱性が低減する問題が生じ
る恐れがある。また、数式(A)における『M1/(M
1+M2)』値が、0.7を超えると、ポリカーボネー
ト樹脂が白く濁り、透明性が乏しくなる問題が生じる恐
れがある。
に限定されるものではないが、例えば下記の化学式
(6)〜(8)で表されるポリカーボネート樹脂を好適
に用いることができる。なお、下記の化学式(6)〜
(8)において、数式(A)を満足するものが好まし
い。
下記の化学式(3)及び化学式(4)で表される芳香族
ジヒドロキシ化合物、並びに、炭酸ジエステル化合物を
重合することにより得られる。また、本発明に係わるポ
リカーボネート樹脂は、下記の化学式(3)及び化学式
(4)で表される芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、
ホスゲンを重合することにより得られる。ただし、化学
式(3)及び化学式(4)において、R1、R2、R3及
びR4は、それぞれ独立して同じでも異なってもよく、
水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、又は、ハロ
ゲン原子である。a、b、c及びdは置換基数を表し、
0〜4の整数である。
シ化合物の具体例としては、例えば、4,4’−ジヒド
ロキシビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジ
ヒドロキシビフェニル、2,2’−ジメチル−4,4’
−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−テト
ラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,
3’−ジエチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、
3,3’−ジプロピル−4,4’−ジヒドロキシビフェ
ニル、3,3’−ジイソプロピル−4,4’−ジヒドロ
キシビフェニル、3,3’−ジ−tert−ブチル−
4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジ−t
ert−ブチル−5,5’−ジメチル−4,4’−ジヒ
ドロキシビフェニル、3,3’ 5,5’−テトラ−t
ert−ブチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、
3,3’−ジブロモ−4,4’−ジヒドロキシビフェニ
ル、3,3’,5,5’−テトラブロモ−4,4’−ジ
ヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−テトラフ
ルオロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,
3’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジヒドロキ
シビフェニル、2,2’,6,6’−テトラクロロ−
4,4’−ジヒドロキシビフェニル、2,2’,3,
3’,5,5’ 6,6’−オクタフルオロ−4,4’
−ジヒドロキシビフェニル、3,3’−ジメチル−
5,5’−ジブロモ−4,4’−ジヒドロキシビフェニ
ル等が挙げられる。純度は特に規定されるものではない
が、90重量%以上のものを用いるのが好ましい。
ドロキシ化合物の具体例としては、例えば、4,4’−
ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジメチ
ル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、
3,3’,5,5’−テトラメチル− 4,4’−ジヒ
ドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジエチル−
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,
3’−ジプロピル− 4,4’−ジヒドロキシジフェニ
ルスルフィド、3,3’−ジ−tert−ブチル−4,
4’− ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’
5,5’−テトラ−tert−ブチル−4,4’− ジ
ヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジ−te
rt−ブチル−5,5’−ジメチル−4,4’− ジヒ
ドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジ−ter
t−ブチル−6,6’−ジメチル−4,4’− ジヒド
ロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジブロモ−
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,
3’,5,5’−テトラブロモ−4,4’−ジヒドロキ
シジフェニルスルフィド、3,3’,5,5’−テトラ
フルオロ− 4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフ
ィド、3,3’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−
ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジメ
チル− 5,5’−ジブロモ−4,4’−ジヒドロキシ
ジフェニルスルフィド等が挙げられる。純度は特に規定
されるものではないが、90重量%以上のものを用いる
のが好ましい。
芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、炭酸ジエステル化
合物を用いてポリカーボネート樹脂を重合する場合、塩
基性触媒存在下での溶融重縮合させるエステル交換法が
好適に用いられる。触媒の種類や反応条件等は特に規定
されることはなく、公知の触媒や反応条件等を適用でき
る。触媒としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、
酸化亜鉛などの塩基性金属化合物、各種金属の炭酸塩、
酢酸塩、水素化物、第四級アンモニウム、ホスホニウム
塩、有機塩基などが挙げられる。一般的な重合法として
は、まず不活性雰囲気下、200〜250℃、2700
〜4000パスカル(約20〜30Torr)の減圧下
で行われ、この段階でエステル交換反応により生成する
フェノールやアルコール類の90%程度が留出してオリ
ゴマーが形成される。次いで温度を300℃付近までゆ
っくり上げ、同時に130パスカル(約1Torr)以
下まで減圧することにより、高分子量のポリマーが得ら
れる。高温での熱履歴による色調の悪化等を防止するた
めに、ハイドロサルファイト等の酸化防止剤を添加して
もよい。
体例としては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジト
リールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネ
ート、m−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネ
ート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、
ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート
等が挙げられ、好適にはジフェニルカーボネートが用い
られる。
芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、ホスゲンを用いて
ポリカーボネート樹脂を重合する場合、ピリジン溶媒中
もしくはハロゲン化炭化水素溶媒中にピリジンなどの有
機塩基を加えて重合を行う溶液重合法、有機溶媒とアル
カリ水溶液の二相系を用いる界面重合法が好適に用いら
れる。溶媒や有機塩基、アルカリの種類や反応条件等は
特に規定されることはなく、公知の方法を適用できる。
ジンもしくはハロゲン化炭化水素が用いられる。ハロゲ
ン化炭化水素としては、ジクロロメタン、トリクロロメ
タン(クロロホルム)、テトラクロロメタン、1,1−
ジクロロエタン、1,2―ジクロロエタン、1,1,1
−トリクロロエタン、1,1,2,−トリクロロエタ
ン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、1,1―ジ
クロロエチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエ
チレン、クロロベンゼンなどが挙げられる。ハロゲン化
炭化水素を溶媒として用いる場合には有機塩基が併せて
用いられ、ピリジン、トリエチルアミンなどが好適であ
る。一般的な重合法としては、有機塩基存在下に芳香族
ジヒドロキシ化合物を溶媒に溶解し、これにホスゲンを
10〜30℃に維持しながら導入する。重合は中間体に
クロロホルメートと有機塩基錯体を生成して進行するの
で、よく脱水した溶媒及び有機塩基を用いることが望ま
しい。また、理論量よりやや過剰のホスゲンや有機塩基
を用いた方が、高分子量体を得やすい。
にアルカリ水溶液を用いる。有機溶媒としては、ジクロ
ロメタン、トリクロロメタン(クロロホルム)、テトラ
クロロメタン、1,1−ジクロロエタン、1,2―ジク
ロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,
2,−トリクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロ
ロエタン、1,1―ジクロロエチレン、トリクロロエチ
レン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハ
ロゲン化炭化水素が主に用いられる。一般的な重合法と
しては、芳香族ジヒドロキシ化合物を水酸化ナトリウム
や水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液に溶解し、これ
に有機溶媒を加えて激しくかき混ぜながらホスゲンを導
入する。まず、芳香族ジヒドロキシ化合物とホスゲンの
反応でクロロホルメート末端を有するオリゴマーが生成
しする。この際、ホスゲンやビスクロロホルメート基が
アルカリ水溶液により加水分解されて一部消費されるの
で、20%程過剰にホスゲンを加えることが好ましい。
次いで起こるオリゴマーからの反応は遅いので、相間移
動触媒を用いる。相間移動触媒としては、トリエチルア
ミン、塩化ベンジルトリエチルアンモニウム、ヨウ化メ
チルトリフェニルアルソニウム、ヨウ化メチルトリフェ
ニルホスホニウム、塩化ベンジルトリフェニルホスホニ
ウムなどが挙げられる。
ドロキシ化合物を用いるが、これらの仕込方法は、いず
れの方法で重合する際にも、特に規定されるものではな
いが、本発明の効果をよりよく得るためには、同時に仕
込む方法が望ましい。また、一括して仕込んでも、連続
的に仕込んでも問題はない。
性の改善などを目的として、フェノールやtert−ブ
チルフェノールといった芳香族モノヒドロキシ化合物な
どの末端封止用化合物を併用してもよい。
子量に特に制限はなく、用途や加工方法に応じ、任意の
分子量とすることができる。本発明に係わるポリカーボ
ネート樹脂は、用いる芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸
ジエステル化合物もしくはホスゲンとの量比、反応時
間、反応温度などによって調節することができ、例え
ば、ポリカーボネート樹脂を0.5g/100ミリリッ
トルの濃度でクロロホルムに溶解した後、35℃で測定
した対数粘度の値を、0.1〜3.0デシリットル/g
の任意の値とすることができる。
構成単位の繰り返しに特に制限はなく、交互構造、ラン
ダム構造、ブロック構造等のいずれの場合でも良い。ま
た、通常用いられる分子形状は線状であるが、分岐して
いる形状を用いても良い。また、グラフト状でも良い。
可塑性であり、通常の溶融成形により成形することがで
きる。すなわち、押し出し成形、射出成形、真空成形、
ブロー成形、圧縮成型、ブロー成形、カレンダー成形、
積層成形等により、ディスク、ファイバー等の様々な成
形体を得ることができる。
汎用溶剤に対して耐薬品性・耐溶剤性を有する。光学部
品は、成形した後に部品として用いる段階で、離形剤や
付着したゴミ、油脂分を除去する方法として、汎用溶剤
による洗浄が一般に用いられる。また、一部の光学レン
ズはハードコートを施すため、ハードコート剤を溶かす
有機溶剤に対する耐薬品性・耐溶剤性が求められる。現
在もっとも広範に用いられている2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン[通称ビスフェノールA]
を原料とするポリカーボネート樹脂は、汎用溶剤である
アセトンや熱トルエンに接触させると、白化やクラック
の発生が見られ、またN,N−ジメチルアセトアミドや
N−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤に、容易に溶け
る。前述のこれまで開示されている高屈折性を有するポ
リカーボネート樹脂についても、これらの汎用溶剤に対
する耐薬品性・耐溶剤性は乏しい。本発明に係わるポリ
カーボネート樹脂は、これらの汎用溶剤に対して耐薬品
性・耐溶剤性を有する。
高屈折性、耐熱性、透明性及び耐薬品性・耐溶剤性を併
せ持つ光学特性に優れたポリカーボネート樹脂であり、
光学部品に好適に使用できる。
成される光学部品に特に制限はなく、例えば、部品の一
部あるいは全部に使用することができ、高い透明性を必
要とされる部品、あるいは透明性と高屈折性を必要とさ
れる部品、高屈折性と耐薬品性・耐溶剤性が必要とされ
る部品等が挙げられる。より具体的には、例えば、レン
ズ(例えば、眼鏡レンズ、光学機器用レンズ、オプトエ
レクトロニクス用レンズ、レーザー用レンズ、CDピッ
クアップ用レンズ、自動車用ランプレンズ、OHP用レ
ンズ等)、光ファイバー、光導波路、光フィルター、光
学用接着剤、光ディスク基盤、ディスプレー基盤、コー
ティング材、プリズム等が挙げられる。
る。尚、実施例中のポリカーボネート樹脂の物性及び耐
薬品性・耐溶剤性は以下の方法により測定した。
樹脂をクロロホルム溶媒に、0.5g/100ミリリッ
トルの濃度で溶解した後、35℃において測定した。
DT−40シリーズ,DSC−41M)により測定し
た。
重量%の濃度でクロロホルムに溶解させ、この溶液をシ
リコンウェハにスピンコーティングした後、窒素雰囲気
下、60℃で2時間乾燥し、その後110℃まで昇温し
てさらに2時間乾燥した。この操作により、シリコンウ
ェハ上に膜厚5〜20μmのポリカーボネート樹脂膜が
得られた。プリズムカップリング法により、この膜の波
長633nmでの屈折率を測定した。
加熱成形して厚さ3.2mmの基板を作成し、ASTM
D1003に従って測定した。
対して厚さ約1mmの板状のポリカーボネート樹脂5g
を浸し、トルエンは80℃で、その他の有機溶剤は50
℃で10時間、溶剤を撹拌した。静置後、サンプルを取
り出し、乾燥させて重量の測定及び形状観察を行った。
溶解による重量減少が見られた場合(×)、白化やクラ
ック、膨潤など表面や形状変化が見られた場合(△)、
重量及び形状に変化が見られない場合(○)に分け、耐
薬品性・耐溶剤性を判断した。薬品は、汎用溶剤である
アセトン(A)、熱トルエン(B)、N,N−ジメチル
アセトアミド(C)、N−メチル−2−ピロリドン
(D)、N,N−ジメチルイミダゾリジノン(E)及び
テトラヒドロフラン(F)を使用した。
1及びM2は、それぞれ、分子内における化学式(1)
で表される繰り返し単位のモル数、及び、分子内におけ
る化学式(2)で表される繰り返し単位のモル数であ
る。
テル交換法にて合成した。窒素導入ライン、減圧ライン
及び圧力計、攪拌機、温度計、加熱装置、留出装置を備
えた重合容器に、化学式(3)で表される芳香族ジヒド
ロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビフェニル
14.9g(0.08mol)、化学式(4)で表され
る芳香族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロ
キシジフェニルスルフィド26.2g(0.12mo
l)、及びジフェニルカーボネート47.1g(0.2
2mol)及び4−ジメチルアミノピリジン0.025
g(0.2mmol)を仕込んだ。窒素雰囲気下で加熱
溶融させ、180℃で3時間加熱した後、徐々に温度を
上げていき、同時に圧力を減圧にしていった。最終的に
270℃、13パスカル(約0.1Torr)で1時間
重合を行い、生成したフェノールを完全に留去し、化学
式(9)で表されるモル比[M1/(M1+M2)]=
0.4のポリカーボネート樹脂42gを得た。モル比
[M1/(M1+M2)]=0.4であることは、通常
の元素分析により確認した。得られたポリカーボネート
樹脂について、上記の方法に従って対数粘度ηinh、ガ
ラス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐薬品性・耐溶
剤性の評価を行った。表1に示した結果から明らかなよ
うに、得られたポリカーボネート樹脂は、高屈折性、耐
熱性、透明性及び耐薬品性・耐溶剤性を併せ持った、光
学特性に優れ、光学部品に好適なポリカーボネート樹脂
である。
重合法にて合成した。窒素導入ライン、攪拌機、温度計
を備えた重合容器に、化学式(3)で表される芳香族ジ
ヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビフェ
ニル14.9g(0.08mol)、化学式(4)で表
される芳香族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒ
ドロキシジフェニルスルフィド26.2g(0.12m
ol)、及びピリジン400gを仕込み、撹拌して完全
に溶解させた。溶液を激しく撹拌させながら、ホスゲン
を約0.5g/分の速度で吹き込み、その間、溶液を水
浴で25〜30℃に保った。約25分後にピリジン塩酸
塩が析出し始め、さらに約15分後、溶液の粘性が徐々
に増し始めた。さらに10分ホスゲンを吹き込んだ後に
供給を止め、そのまま1時間激しく撹拌を続けた。その
後、その状態で上部よりメタノール800gを5分かけ
て導入し、析出したポリカーボネート樹脂を濾別した。
ピリジン塩酸塩などの残留物を除くため、得られたポリ
カーボネート樹脂をメタノール800gに懸濁させ、ホ
モミキサーを用いて激しく撹拌し、再度濾別した。この
操作を3回繰り返した後、110℃で2時間真空乾燥さ
せて、化学式(9)で表されるモル比[M1/(M1+
M2)]=0.4のポリカーボネート樹脂41gを得
た。モル比[M1/(M1+M2)]=0.4であるこ
とは、通常の元素分析により確認した。得られたポリカ
ーボネート樹脂について、実施例1と同様に上記の方法
に従って対数粘度ηinh、ガラス転移温度、屈折率、光
線透過率及び耐薬品性・耐溶剤性の評価を行った。結果
を表1に示した。
重合法にて合成した。窒素導入ライン、攪拌機、温度計
を備えた重合容器に、化学式(3)で表される芳香族ジ
ヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビフェ
ニル14.9g(0.08mol)、化学式(4)で表
される芳香族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒ
ドロキシジフェニルスルフィド26.2g(0.12m
ol)、蒸留水400g及び水酸化ナトリウム24g
(0.6mol)を仕込み、撹拌して完全に溶解した後
に、ジクロロメタン400gを仕込んだ。溶液を激しく
撹拌させながら、ホスゲンを約0.5g/分の速度で吹
き込み、その間、溶液を水浴で25〜30℃に保った。
60分間ホスゲンを吹き込んだ後に供給を止め、そのま
ま3時間激しく撹拌を続けた。次いでトリエチルアミン
0.06g(0.6mmol)を加え、再び激しく撹拌
した。30分程度で徐々に粘度が上がり始め、1時間後
に撹拌を停止した。その後静置し、上部水層を除去し
た。ピリジン塩酸塩などの残留物を除くため、蒸留水4
00gを装入して10分間激しく撹拌し、静置した後に
上部水層を除去する操作を3回繰り返した。その後下部
のジクロロメタン層を、ホモミキサーを用いて強撹拌し
ながらメタノール800gに徐々に投入し、濾別及び減
圧乾燥を経て、化学式(9)で表されるモル比[M1/
(M1+M2)]=0.4のポリカーボネート樹脂40
gを得た。モル比[M1/(M1+M2)]=0.4で
あることは、通常の元素分析により確認した。得られた
ポリカーボネート樹脂について、実施例1と同様に上記
の方法に従って対数粘度ηinh、ガラス転移温度、屈折
率、光線透過率及び耐薬品性・耐溶剤性の評価を行っ
た。結果を表1に示した。
族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビ
フェニル5.6g(0.03mol)、化学式(4)で
表される芳香族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジ
ヒドロキシジフェニルスルフィド37.1g(0.17
mol)に代えた以外は実施例1と同様にして、ポリカ
ーボネート樹脂の合成を行い、化学式(10)で表され
るモル比[M1/(M1+M2)]=0.15のポリカ
ーボネート樹脂43gを得た。モル比[M1/(M1+
M2)]=0.15であることは、通常の元素分析によ
り確認した。得られたポリカーボネート樹脂について、
実施例1と同様に上記の方法に従って対数粘度ηinh、
ガラス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐薬品性・耐
溶剤性の評価を行った。結果を表1に示した。
族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビ
フェニル22.3g(0.12mol)、化学式(4)
で表される芳香族ジヒドロキシ化合物として4,4’−
ジヒドロキシジフェニルスルフィド17.5g(0.0
8mol)に代えた以外は実施例1と同様にして、ポリ
カーボネート樹脂の合成を行い、化学式(11)で表さ
れるモル比[M1/(M1+M2)]=0.6のポリカ
ーボネート樹脂39gを得た。モル比[M1/(M1+
M2)]=0.6であることは、通常の元素分析により
確認した。得られたポリカーボネート樹脂について、実
施例1と同様に上記の方法に従って対数粘度ηinh、ガ
ラス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐薬品性・耐溶
剤性の評価を行った。結果を表1に示した。
族ジヒドロキシ化合物として3,3’5,5’−テトラ
メチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル19.4g
(0.08mol)、化学式(4)で表される芳香族ジ
ヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシジフェ
ニルスルフィド26.2g(0.12mol)に代えた
以外は実施例1と同様にして、ポリカーボネート樹脂の
合成を行い、化学式(12)で表されるモル比[M1/
(M1+M2)]=0.4のポリカーボネート樹脂47
gを得た。モル比[M1/(M1+M2)]=0.4で
あることは、通常の元素分析により確認した。得られた
ポリカーボネート樹脂について、実施例1と同様に上記
の方法に従って対数粘度ηinh、ガラス転移温度、屈折
率、光線透過率及び耐薬品性・耐溶剤性の評価を行っ
た。結果を表1に示した。
族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビ
フェニル14.9g(0.08mol)、化学式(4)
で表される芳香族ジヒドロキシ化合物として3,3’
5,5’−テトラ−tert−ブチル−4,4’−ジヒ
ドロキシジフェニルスルフィド53.1g(0.12m
ol)に代えた以外は実施例1と同様にして、ポリカー
ボネート樹脂の合成を行い、化学式(13)で表される
モル比[M1/(M1+M2)]=0.4のポリカーボ
ネート樹脂70gを得た。モル比[M1/(M1+M
2)]=0.4であることは、通常の元素分析により確
認した。得られたポリカーボネート樹脂について、実施
例1と同様に上記の方法に従って対数粘度ηinh、ガラ
ス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐薬品性・耐溶剤
性の評価を行った。結果を表1に示した。
族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビ
フェニル1.9g(0.01mol)、化学式(4)で
表される芳香族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジ
ヒドロキシジフェニルスルフィド41.5g(0.19
mol)に代えた以外は実施例1と同様にして、ポリカ
ーボネート樹脂の合成を行い、化学式(14)で表され
るモル比[M1/(M1+M2)]=0.05のポリカ
ーボネート樹脂45gを得た。モル比[M1/(M1+
M2)]=0.05であることは、通常の元素分析によ
り確認した。得られたポリカーボネート樹脂について、
実施例1と同様に上記の方法に従って対数粘度ηinh、
ガラス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐薬品性・耐
溶剤性の評価を行った。結果を表1に示した。1.65
5の高屈折率、90%の光線透過率を有していたが、ガ
ラス転移温度が120℃と低く、また耐薬品性・耐溶剤
性にも乏しかった。
族ジヒドロキシ化合物として4,4’−ジヒドロキシビ
フェニル29.8g(0.16mol)、化学式(4)
で表される芳香族ジヒドロキシ化合物として4,4’−
ジヒドロキシジフェニルスルフィド10.0g(0.0
4mol)に代えた以外は実施例1と同様にして、ポリ
カーボネート樹脂の合成を行い、化学式(15)で表さ
れるモル比[M1/(M1+M2)]=0.8のポリカ
ーボネート樹脂40gを得た。モル比[M1/(M1+
M2)]=0.8であることは、通常の元素分析により
確認した。得られたポリカーボネート樹脂について、実
施例1と同様に上記の方法に従って対数粘度ηinh、ガ
ラス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐薬品性・耐溶
剤性の評価を行った。結果を表1に示した。1.636
の高屈折率、202℃のガラス転移温度、耐薬品性・耐
溶剤性を有していたが、やや白く濁った樹脂であり、光
線透過率が85%と低かった。
に従い、化学式(16)で表される単位から成るポリカ
ーボネート樹脂を合成した。得られたポリカーボネート
樹脂について、実施例1と同様に上記の方法に従って対
数粘度ηinh、ガラス転移温度、屈折率、光線透過率及
び耐薬品性・耐溶剤性の評価を行った。結果を表1に示
した。1.659の高屈折率、137℃のガラス転移温
度を有していたが、やや白く濁った樹脂であり、光線透
過率が87%と低く、また光線透過率耐薬品性・耐溶剤
性に乏しかった。
い、化学式(17)で表される単位から成るポリカーボ
ネート樹脂を合成した。得られたポリカーボネート樹脂
について、実施例1と同様に上記の方法に従って対数粘
度ηinh、ガラス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐
薬品性・耐溶剤性の評価を行った。結果を表1に示し
た。1.638の高屈折率、155℃のガラス転移温
度、90%の光線透過率を有していたが、耐薬品性・耐
溶剤性に乏しかった。
い、化学式(18)で表される単位から成るポリカーボ
ネート樹脂を合成した。得られたポリカーボネート樹脂
について、実施例1と同様に上記の方法に従って対数粘
度ηinh、ガラス転移温度、屈折率、光線透過率及び耐
薬品性・耐溶剤性の評価を行った。結果を表1に示し
た。1.636の高屈折率、210℃のガラス転移温
度、90%の光線透過率を有していたが、耐薬品性・耐
溶剤性に乏しかった。
に従い、化学式(19)で表される単位から成るポリカ
ーボネート樹脂を合成した。得られたポリカーボネート
樹脂について、実施例1と同様に上記の方法に従って対
数粘度ηinh、ガラス転移温度、屈折率、光線透過率及
び耐薬品性・耐溶剤性の評価を行った。結果を表1に示
した。1.658の高屈折率を有していたが、やや白く
濁った樹脂で光線透過率が85%、ガラス転移温度が1
16℃と低く、また耐薬品性・耐溶剤性に乏しかった。
構成される光学部品は、高屈折性(1.60以上、よ
り好ましくは、1.63以上の屈折率を発現する性
能)、耐熱性(好ましくはガラス転移温度(Tg)が
130℃以上)、透明性(好ましくは光線透過率90
%以上)、及び耐薬品性・耐溶剤性(例えば、アセト
ン(50℃)、トルエン(80℃)、N,N−ジメチル
アセトアミド(50℃)、N−メチル−2−ピロリドン
(50℃)、N,N−ジメチルイミダゾリジノン(50
℃)、テトラヒドロフラン(50℃)に、30秒〜10
時間浸漬した後に、溶解、白化、クラック(ひび割
れ)、膨潤等の表面や形状に変化を呈さない性能)を併
せ持つ光学部品であり、例えば、レンズ(例えば、眼鏡
レンズ、光学機器用レンズ、オプトエレクトロニクス用
レンズ、レーザー用レンズ、CDピックアップ用レン
ズ、自動車用ランプレンズ、OHP用レンズ等)、光フ
ァイバー、光導波路、光フィルター、光学用接着剤、光
ディスク基盤、ディスプレー基盤、コーティング材、プ
リズム等の用途に好適である。
Claims (10)
- 【請求項1】 化学式(1)及び化学式(2)で表され
る繰り返し単位を主鎖骨格に有し、化学式(1)で表さ
れる繰り返し単位と、化学式(2)で表される繰り返し
単位の分子内におけるモル比が、数式(A)で示される
ポリカーボネート樹脂を含んで構成される光学部品(化
学式(1)及び化学式(2)において、R1、R2、R3
及びR4は、それぞれ独立して同じでも異なってもよ
く、水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、又は、
ハロゲン原子である。a、b、c及びdは置換基数を表
し、0〜4の整数である。数式(A)において、M1及
びM2は、それぞれ、分子内における化学式(1)で表
される繰り返し単位のモル数、及び、分子内における化
学式(2)で表される繰り返し単位のモル数であ
る。)。 [数1] 0.1 ≦ M1/(M1+M2) ≦ 0.7 (A) 【化1】 - 【請求項2】 化学式(3)及び化学式(4)で表され
る芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、炭酸ジエステル
化合物を重合することにより得られるポリカーボネート
樹脂を含んで構成される請求項1記載の光学部品(化学
式(3)及び化学式(4)において、R1、R2、R3及
びR4は、それぞれ独立して同じでも異なってもよく、
水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、又は、ハロ
ゲン原子である。a、b、c及びdは置換基数を表し、
0〜4の整数である。)。 【化2】 - 【請求項3】 炭酸ジエステル化合物が、ジフェニルカ
ーボネートであることを特徴とする請求項2記載の光学
部品。 - 【請求項4】 化学式(3)及び化学式(4)で表され
る芳香族ジヒドロキシ化合物、並びに、ホスゲンを重合
することにより得られるポリカーボネート樹脂を含んで
構成される請求項1記載の光学部品(化学式(3)及び
化学式(4)において、R1、R2、R3及びR4は、それ
ぞれ独立して同じでも異なってもよく、水素原子、炭素
原子数1〜4のアルキル基、又は、ハロゲン原子であ
る。a、b、c及びdは置換基数を表し、0〜4の整数
である。)。 【化3】 - 【請求項5】 光学部品が、レンズであることを特徴と
する請求項1記載の光学部品。 - 【請求項6】 レンズが、眼鏡レンズ、光学機器用レン
ズ、オプトエレクトロニクス用レンズ、レーザー用レン
ズ、CDピックアップ用レンズ、自動車用ランプレンズ
またはOHP用レンズであることを特徴とする請求項5
記載のレンズ。 - 【請求項7】 光学部品が、光ファイバーであることを
特徴とする請求項1記載の光学部品。 - 【請求項8】 光学部品が、光導波路であることを特徴
とする請求項1記載の光学部品。 - 【請求項9】 光学部品が、光フィルターであることを
特徴とする請求項1記載の光学部品。 - 【請求項10】 光学部品が、光学用接着剤であること
を特徴とする請求項1記載の光学部品。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000307876A JP2002114841A (ja) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | 光学部品 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002114841A true JP2002114841A (ja) | 2002-04-16 |
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ID=18788307
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---|---|---|---|
JP2000307876A Pending JP2002114841A (ja) | 2000-10-06 | 2000-10-06 | 光学部品 |
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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