JP2015021055A - ポリエステルカーボネート共重合体 - Google Patents
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Abstract
【課題】高透明、高屈折率、低複屈折性であり高流動性のポリカーボネートの提供。【解決手段】式（Ｉ）の単位を９８〜１モル％、式（ＩＩ）の単位を２〜９９モル％含有し、比粘度０．１２〜０．４０であるポリエステルカーボネート共重合体。【選択図】なし
Description
本発明は、高透明、高屈折率、低複屈折であってかつ、極めて高流動なポリエステルカーボネート共重体に関する。
近年、ビスフェノール類を原料とする樹脂（例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂など）は、耐熱性、透明性、耐衝撃性等及び、高屈折率を備えた材料として広く使用されている。９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）フルオレンなどのフルオレン誘導体からなる樹脂は、高透明で高屈折率な材料として有望であり、自動車用ヘッドランプレンズ、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭピックアップレンズ、フレネルレンズ、レーザープリンター用ｆθレンズ、カメラレンズ、リアプロジェクションテレビ用投影レンズなどの光学材料などとして期待されている。
しかしながら、近年、製品の軽薄短小化により、さらに高い屈折率の樹脂の開発が求められている。一般に光学材料の屈折率が高いと、同一の屈折率を有するレンズエレメントを、より曲率の小さい面で実現できるため、この面で発生する収差量を小さくでき、レンズの枚数を減らしたり、レンズの偏心感度を低減したり、レンズ厚みを薄くして軽量化することが可能になる。
光学用樹脂を光学レンズとして用いる場合、屈折率以外にも、耐熱性、透明性、低複屈折性、耐湿熱性が求められる。そのため、樹脂の特性バランスによって使用箇所が限定されるという弱点がある。
光学用樹脂を光学レンズとして用いる場合、屈折率以外にも、耐熱性、透明性、低複屈折性、耐湿熱性が求められる。そのため、樹脂の特性バランスによって使用箇所が限定されるという弱点がある。
特に近年、画素数の向上による解像度のアップに伴い結像性能の高い、より複屈折の低いカメラレンズが求められている。一般に、複屈折を小さくする方法として、符号の異なる正負の複屈折を持つ組成同士で、互いの複屈折を打ち消し合う手法が挙げられる。そのため、これら異符号の複屈折を持つ材料の構成比率は非常に重要となる。また、鮮明な画像を映し出すためには、可視光領域の全ての波長において高い透過率を維持する必要がある。
また、近年、電子機器の小型化に伴った光学レンズの小型・薄肉化が加速している。例えば、携帯電話用カメラレンズは、φ５ｍｍ、厚み０．３ｍｍ程度と非常に小型、薄肉であり、今後もさらなる小型化、薄肉化が進む事が予想される。このような小型薄肉レンズを射出成形する場合、樹脂の流動性が不十分であると、目的とする形状のレンズが得られないことがある。
そこで、高透明性、高屈折率、かつ成形流動性に優れた樹脂の開発が行われてきた。例えば、フルオレン含有ジヒドロキシ化合物とビスフェノール化合物からなるポリエステルカーボネートが提案されている（特許文献１）。
また、フルオレン含有ジヒドロキシ化合物と芳香族ジカルボン酸からなるポリエステルカーボネートが提案されている（特許文献２）。
しかしながら、光学レンズに用いるには未だ改善の余地がある。
すなわち、高透明性、高屈折率、低複屈折、且つ高成形流動性の全ての特性をバランス良く満足する光学レンズ用ポリエステルカーボネートは、いまだに達成されていない。
また、フルオレン含有ジヒドロキシ化合物と芳香族ジカルボン酸からなるポリエステルカーボネートが提案されている（特許文献２）。
しかしながら、光学レンズに用いるには未だ改善の余地がある。
すなわち、高透明性、高屈折率、低複屈折、且つ高成形流動性の全ての特性をバランス良く満足する光学レンズ用ポリエステルカーボネートは、いまだに達成されていない。
本発明は上記課題を解決しようとするものであり、高透明、高屈折率、低複屈折性であって且つ高成形流動性の全ての特性をバランス良く満足する光学レンズ用ポリカーボネート共重合体を提供、及び、ポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズに関する。更に詳しくは、高透明性、耐湿熱性、熱安定性に優れるポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズに関する。
本発明者らはこの目的を達成せんとして鋭意研究を重ねた。その結果、スピロビフルオレン構造を有する下記一般式（Ｉ）で表される成分とジカルボン酸を特定の組成比で共重合することにより、高屈折、低複屈折であって且つ高成形流動性の全ての特性をバランス良く満足する光学レンズ用ポリエステルカーボネート共重合体となることを見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明は、
１．全構成単位を１００モル％として、下記式（Ｉ）で表される単位を９８〜１モル％含有し、且つ、下記式（ＩＩ）で表される単位を２〜９９モル％含有し、比粘度０．１２〜０．４０であるポリエステルカーボネート共重合体。
１．全構成単位を１００モル％として、下記式（Ｉ）で表される単位を９８〜１モル％含有し、且つ、下記式（ＩＩ）で表される単位を２〜９９モル％含有し、比粘度０．１２〜０．４０であるポリエステルカーボネート共重合体。
２．式（ＩＩ）中のＹは、２，６−ナフタレンジイル基である上記１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
３．式（ＩＩ）中のＹは、１，４−フェニレン基または、１，３−フェニレン基である前記１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
４．式（Ｉ）に記載の構成単位が、スピロビフルオレン構造である前記２または３に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
５．屈折率が１．６５０〜１．６７５である前記１〜４のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
６．配向複屈折が０〜１×１０−２である前記１〜５のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
７．ガラス転移温度が、１４０〜１７０℃である前記１〜６のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
８．全構成単位を１００モル％として、上記式（Ｉ）で表される単位を９５〜１０モル％含有し、且つ、上記式（ＩＩ）で表される単位を５〜９０モル％含有し、比粘度０．１２〜０．４０である前記１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
９．フェノール含有量が１〜５００ｐｐｍである前記１〜８のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
１０．前記１〜９のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学部材。
１１．前記１〜９のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズ。
１２．中心部の厚みが０．０５〜３．０ｍｍであって且つレンズ部の直径が１．０〜２０．０ｍｍの前記１１に記載の光学レンズ。
３．式（ＩＩ）中のＹは、１，４−フェニレン基または、１，３−フェニレン基である前記１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
４．式（Ｉ）に記載の構成単位が、スピロビフルオレン構造である前記２または３に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
５．屈折率が１．６５０〜１．６７５である前記１〜４のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
６．配向複屈折が０〜１×１０−２である前記１〜５のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
７．ガラス転移温度が、１４０〜１７０℃である前記１〜６のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
８．全構成単位を１００モル％として、上記式（Ｉ）で表される単位を９５〜１０モル％含有し、且つ、上記式（ＩＩ）で表される単位を５〜９０モル％含有し、比粘度０．１２〜０．４０である前記１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
９．フェノール含有量が１〜５００ｐｐｍである前記１〜８のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
１０．前記１〜９のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学部材。
１１．前記１〜９のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズ。
１２．中心部の厚みが０．０５〜３．０ｍｍであって且つレンズ部の直径が１．０〜２０．０ｍｍの前記１１に記載の光学レンズ。
本発明の光学レンズ用ポリエステルカーボネート共重合体は、スピロビフルオレン構造を有するジオール成分および、ジカルボン酸成分を特定の組成比で共重合することにより、高屈折、低複屈折であって且つ高成形流動性の全ての特性をバランス有しているため、その奏する産業上の効果は、格別である。
〈ポリエステルカーボネート共重合体〉
以下、本発明の光学レンズ用ポリエステルカーボネート共重合体を構成する各成分、それらの配合割合、調整方法等について、順次具体的に説明する。
以下、本発明の光学レンズ用ポリエステルカーボネート共重合体を構成する各成分、それらの配合割合、調整方法等について、順次具体的に説明する。
本発明のポリエステルカーボネート共重合体（以下、共重合体と略することがある）は、下記式（Ｉ）で表される単位を含有する。式（Ｉ）の単位の含有量は、９８〜１モル％であり、好ましくは９５〜５モル％である。９８モル％より多いと、複屈折が生じ好ましくない。また、１モル％より小さい場合は、ガラス転移温度が高くなり取り扱いが困難になる。
本発明の共重合体における一般式（Ｉ）で表される構造において、Ｒ１〜Ｒ２が水素原子である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式（Ｉ）で表される構造において、ｎ，ｍが１〜３である事が好ましい。１以下であると流動性が乏しくなり、３以上では、屈折率の低下が著しくなる。
本発明の共重合体における一般式（Ｉ）で表される構造において、ｎ，ｍが１〜３である事が好ましい。１以下であると流動性が乏しくなり、３以上では、屈折率の低下が著しくなる。
本発明の共重合体は、下記式（ＩＩ）で表される単位を含有する。式（ＩＩ）の単位の含有量は、好ましくは２〜９９モル％であり、より好ましくは５〜９５モル％である。２モル％より小さい場合、もしくは、９９モル％より大きい場合は、複屈折が生じ好ましくない。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩ）で表される構造において、Ｒ３〜Ｒ４が水素原子である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩ）で表される構造において、ｐ，ｑが１〜３である事が好ましい。１以下であると流動性が乏しくなり、３以上では、屈折率の低下が著しくなる。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩ）で表される構造において、Ｙは、２，６−ナフタレンジイル基もしくは、１，４−フェニレン基または、１，３−フェニレン基である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩ）で表される構造において、ｐ，ｑが１〜３である事が好ましい。１以下であると流動性が乏しくなり、３以上では、屈折率の低下が著しくなる。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩ）で表される構造において、Ｙは、２，６−ナフタレンジイル基もしくは、１，４−フェニレン基または、１，３−フェニレン基である事が好ましい。
本発明の共重合体の比粘度は、０．１２〜０．４０、好ましくは０．１５〜０．３５、さらに好ましくは０．１８〜０．３５の範囲である。比粘度は、０．７ｇの共重合体を１００ｍｌの塩化メチレンに溶解し２０℃で測定する。比粘度が０．１２未満では成形体が脆くなり、０．４０より高くなると溶融粘度および溶液粘度が高くなり、流動性が低下し、充填不足等の射出成形不良になる。また、湿式成形時の溶剤への溶解性、安定性が低下し、溶剤から析出するなど湿式成形が出来なくなる。
本発明の共重合体の屈折率は、好ましくは１．６５０〜１．６７５、より好ましくは１．６６０〜１．６７５、さらに好ましくは１．６６５〜１．６７５の範囲である。屈折率は２５℃、波長５８９ｎｍにおいて測定する。屈折率１．６５０以上の場合、レンズの球面収差を低減でき、さらにレンズの焦点距離を短くする事が出来る為好ましい。
本発明の共重合体のアッベ数（ν）は、好ましくは１８〜２３、より好ましくは１８〜２２、さらに好ましくは１９〜２１の範囲である。アッベ数は２５℃、波長４８６ｎｍ、５８９ｎｍ、６５６ｎｍの屈折率から下記式を用いて算出する。
ν＝（ｎＤ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
ｎＤ：波長５８９ｎｍでの屈折率
ｎＦ：波長６５６ｎｍでの屈折率
ｎＣ：波長４８６ｎｍでの屈折率
ν＝（ｎＤ−１）／（ｎＦ−ｎＣ）
ｎＤ：波長５８９ｎｍでの屈折率
ｎＦ：波長６５６ｎｍでの屈折率
ｎＣ：波長４８６ｎｍでの屈折率
本発明の共重合体の配向複屈折（Δｎ）は、好ましくは０〜１０×１０−３、より好ましくは０〜６×１０−３、さらに好ましくは０〜４×１０−３の範囲である。配向複屈折（Δｎ）は、該共重合体より得られる厚さ１００μｍのキャストフィルムをその共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）＋１０℃で２倍延伸した時、波長５８９ｎｍにおいて測定する。
本発明の共重合体の分光透過率は、好ましくは８０％以上、より好ましくは８１％以上、さらに好ましくは８２％以上である。透過率は、厚さ０．１ｍｍの成形板を波長３９５ｎｍにおいて測定する。分光透過率が、８０％以上出なければ、光学部材として好ましくない。
本発明の共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは１４０〜１７０℃、より好ましくは１４０〜１６５℃、さらに好ましくは１４０〜１６０℃である。ガラス転移温度（Ｔｇ）は昇温速度２０℃／ｍｉｎにて測定する。Ｔｇが１４０℃未満では、該共重合体を用いて形成した光学部品の使用する用途によっては耐熱性が十分でなく、一方Ｔｇが１７０℃より高い場合では溶融粘度が高くなり、成形体を形成する上での取扱いが困難となる。
本発明の共重合体は、熱安定性の指標として、昇温速度２０℃／ｍｉｎにて測定した５％重量減少温度が３５０℃以上であることが好ましく、３８０℃以上であることがより好ましい。５％重量減少温度が３５０℃より低い場合は、成形の際の熱分解が激しく、良好な成形体を得ることが困難となるため好ましくない。
本発明の共重合体の２８０℃、せん断速度１０００／ｓｅｃにおける溶融粘度は、好ましくは３０〜３００Ｐａ・ｓ、より好ましくは３０〜２５０Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは５０〜２００Ｐａ・ｓである。
本発明の共重合体の２８０℃、せん断速度１０００／ｓｅｃにおける溶融粘度は、好ましくは３０〜３００Ｐａ・ｓ、より好ましくは３０〜２５０Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは５０〜２００Ｐａ・ｓである。
本発明の共重合体の残存フェノール含有量は、好ましくは１〜５００ｐｐｍ、より好ましくは１〜４００ｐｐｍ、さらに好ましくは１〜３００ｐｐｍである。
フェノールの含有量は、高真空化つまり１．３ｋＰａ以下での反応時間により調整できる。１．３ｋＰａ以下の真空度での反応を行わない場合は、フェノールの含有量が多くなる。又、反応時間が長すぎると、樹脂の末端が分解し、フェノールの含有量が多くなる。
又、本発明の共重合体を得た後にフェノール含有量を調整しても良い。例えば、本発明の共重合体を有機溶媒に溶解させ、有機溶媒層を水で洗う方法や、一般に使用されている一軸または二軸の押出機、各種のニーダー等の混練装置を用い、１３３〜１３．３Ｐａの圧力、２００〜３２０℃の温度で脱揮除去する方法を用いても良い。
フェノールの含有量は、高真空化つまり１．３ｋＰａ以下での反応時間により調整できる。１．３ｋＰａ以下の真空度での反応を行わない場合は、フェノールの含有量が多くなる。又、反応時間が長すぎると、樹脂の末端が分解し、フェノールの含有量が多くなる。
又、本発明の共重合体を得た後にフェノール含有量を調整しても良い。例えば、本発明の共重合体を有機溶媒に溶解させ、有機溶媒層を水で洗う方法や、一般に使用されている一軸または二軸の押出機、各種のニーダー等の混練装置を用い、１３３〜１３．３Ｐａの圧力、２００〜３２０℃の温度で脱揮除去する方法を用いても良い。
本発明の共重合体における残存フェノールの含有量が、１〜５００ｐｐｍの範囲であれば、耐熱性を損なうことなく、成形流動性を向上させる事ができる。しかし、５００ｐｐｍより高くなると加熱溶融した際の熱安定性が乏しく、さらに樹脂射出成形時の金型汚染がひどくなり好ましく、耐湿熱性の低下を招き好ましくない。さらに、フェノールは、酸化されると着色する性質があり、共重合体中の色相が悪化する。また、１ｐｐｍ未満では、成形流動性に劣り好ましくない。より好ましくは、３００ｐｐｍ以下、さらにより好ましくは、２００ｐｐｍ以下である。
本発明の共重合体における耐湿熱性の指標となる８５℃、８５％ＲＨの条件下で２０００時間放置した後、比粘度保持率は、好ましくは、８０％以上であり、より好ましくは、８５％以上、さらに好ましくは、９０％以上である。比粘度保持率が、８０％以上であると、湿熱環境下で使用した際も色相悪化や成形品の強度定価がなく、共重合体の使用環境に制限が無く好ましい。８０％以下であると、比粘度低下に伴った強度が低下し、割れや変形が生じ好ましく、色相が悪化し好ましくない。
本発明の共重合における耐熱性の指標となる加熱滞留試験後の比粘度保持率は、好ましくは、７０％以上であり、より好ましくは、８０％以上、さらに好ましくは、９０％以上である。比粘度保持率が、７０％以上であると共重合体の成形に制限が無く好ましく、成形温度が高い薄物成形品を成形する事が可能であり好ましい。また、成形品の色相も悪化する事無く好ましい。７０％以下であると、比粘度低下に伴った成形品の強度が低下し、割れや変形が生じ好ましく、成形品の色相も悪化し好ましくない。また、射出成形する際の成形条件が制限され好ましくない。
〈ポリエステルカーボネート共重合体の製造方法〉
本発明の共重合体は、ジオール成分とカーボネート前駆体を反応させることにより製造することができる。
本発明の共重合体は、ジオール成分とカーボネート前駆体を反応させることにより製造することができる。
（ジオール成分）
本発明の共重合体におけるジオール成分の一つが下記式（ＩＩＩ）で表されるジオールである。
本発明の共重合体におけるジオール成分の一つが下記式（ＩＩＩ）で表されるジオールである。
該ジオールの含有量は、好ましくは９９〜５０モル％、より好ましくは９８〜６０モル％、さらに好ましくは９８〜７０モル％である。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩＩ）で表されるジオールは、Ｒ５〜Ｒ６が水素原子である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩＩ）で表されるジオールは、ｐおよびｑが１〜３である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩＩ）で表されるジオールは、Ｒ５〜Ｒ６が水素原子である事が好ましい。
本発明の共重合体における一般式（ＩＩＩ）で表されるジオールは、ｐおよびｑが１〜３である事が好ましい。
該ポリエステルカーボネート共重合体の特性を損なわない程度に他のジオール成分を加えても良い。他のジオールとして、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカンジメタノール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、デカリン−２，６−ジメタノール、ノルボルナンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、シクロペンタン−１，３−ジメタノール、スピログリコール、１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−ソルビトール、１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｄ−マンニトール、１，４：３，６−ジアンヒドロ−Ｌ−イジトール等の脂環式ジオール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホキシド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジフェニルメタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、α，ω−ビス［２−（ｐ−ヒドロキシフェニル）エチル］ポリジメチルシロキサン、α，ω−ビス［３−（ｏ−ヒドロキシフェニル）プロピル］ポリジメチルシロキサン、４，４’−［１，３−フェニレンビス（１−メチルエチリデン）ドロキシフェニル］−１−フェニルエタン、ビスフェノールＡ等の芳香族ジオール等が挙げられる。
本発明の共重合体におけるジカルボン酸誘導体の一つは、下記式（ＩＶ）で表される。
（Ｗは炭素数２〜８のアルキレン基、炭素数５〜１２のシクロアルキレン基または炭素数６〜２０のアリーレン基、Ｒ７、Ｒ８は、単独水素、炭素数１〜３のアルキル基、または、フェニル基）
本発明の共重合は、下記式（ＩＶ）中のＷは、２，６−ナフタレンジイル基もしくは、１，４−フェニレン基または、１，３−フェニレン基である事が好ましい。
該カルボン酸誘導体の含有量は、好ましくは５０〜１モル％であり、より好ましくは４０〜５モル％である。
該ポリエステルカーボネート共重合体の特性を損なわない程度に他のジカルボン酸成分を加えても良い。上記ジカルボン酸と併用する他のジカルボン酸としては例えばマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸、ｔｅｒｔ−ブチルイソフタル酸等の単環式芳香族ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸等の多環式芳香族ジカルボン酸、２，２’−ビフェニルジカルボン酸等のビフェニルジカルボン酸、１，４−シクロジカルボン酸、２，６−デカリンジカルボン酸等の脂還族ジカルボン酸が挙げられる。これらは単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの誘導体としては酸クロライドやエステル類が用いられる。
該カルボン酸誘導体の含有量は、好ましくは５０〜１モル％であり、より好ましくは４０〜５モル％である。
該ポリエステルカーボネート共重合体の特性を損なわない程度に他のジカルボン酸成分を加えても良い。上記ジカルボン酸と併用する他のジカルボン酸としては例えばマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸、ｔｅｒｔ−ブチルイソフタル酸等の単環式芳香族ジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸等の多環式芳香族ジカルボン酸、２，２’−ビフェニルジカルボン酸等のビフェニルジカルボン酸、１，４−シクロジカルボン酸、２，６−デカリンジカルボン酸等の脂還族ジカルボン酸が挙げられる。これらは単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。また、これらの誘導体としては酸クロライドやエステル類が用いられる。
（カーボネート前駆体）
カーボネート前駆体として、ホスゲンや、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレンのビスクロロホーメートや、ジフェニルカーボネート、ジ−ｐ−トリルカーボネート、フェニル−ｐ−トリルカーボネート、ジ−ｐ−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等の炭酸ジエステルが挙げられる。なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
カーボネート前駆体として、ホスゲンや、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレンのビスクロロホーメートや、ジフェニルカーボネート、ジ−ｐ−トリルカーボネート、フェニル−ｐ−トリルカーボネート、ジ−ｐ−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等の炭酸ジエステルが挙げられる。なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
（製造方法）
ジオールとホスゲンとの反応では、非水系で酸結合剤及び溶媒の存在下に反応を行う。酸結合剤としては例えばピリジン、ジメチルアミノピリジン、第三級アミン等が用いられる。溶媒としては例えば塩化メチレンやクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。分子量調節剤として例えばフェノールやｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等の末端停止剤を用いることが望ましい。反応温度は通常０〜４０℃、反応時間は数分〜５時間が好ましい。
ジオールとホスゲンとの反応では、非水系で酸結合剤及び溶媒の存在下に反応を行う。酸結合剤としては例えばピリジン、ジメチルアミノピリジン、第三級アミン等が用いられる。溶媒としては例えば塩化メチレンやクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。分子量調節剤として例えばフェノールやｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール等の末端停止剤を用いることが望ましい。反応温度は通常０〜４０℃、反応時間は数分〜５時間が好ましい。
エステル交換反応では、不活性ガス存在下にジオールとビスアリールカーボネートとジカルボン酸を混合し、アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物又は重金属化合物もしくはその双方からなる混合触媒の存在下にて、減圧下通常１２０〜３５０℃、好ましくは１５０〜３００℃で反応させる。減圧度は段階的に変化させ、最終的には１３３Ｐａ以下にして生成したアルコール類を系外に留去させる。反応時間は通常１〜４時間程度である。
重合触媒としてはアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物、または、重金属化合物を主成分として用い、必要に応じて含窒素塩基性化合物を従成分として用いても良い。
重合触媒としてはアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物、または、重金属化合物を主成分として用い、必要に応じて含窒素塩基性化合物を従成分として用いても良い。
アルカリ金属化合物としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ビスフェノールＡのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム等が挙げられる。アルカリ土類金属化合物としては水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム等が挙げられる。
含窒素塩基性化合物としてはテトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリフェニルアミン、ジメチルアミノピリジン等が挙げられる。
その他のエステル交換触媒としては亜鉛、スズ、ジルコニウム、鉛、チタン、ゲルマニウム、アンチモン、オスミウム、アルミニウムの塩が挙げられ、例えば、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛、２−エチルヘキサン酸亜鉛、塩化スズ（ＩＩ）、塩化スズ（ＩＶ）、酢酸スズ（ＩＩ）、酢酸スズ（ＩＶ）、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズオキサイド、ジブチルスズジメトキシド、ジルコニウムアセチルアセトナート、オキシ酢酸ジルコニウム、ジルコニウムテトラブトキシド、酢酸鉛（ＩＩ）、酢酸鉛（ＩＶ）チタンテトラブトキシド（ＩＶ）等が用いられる。
これらの触媒は単独で用いても、二種以上併用してもよく、これらの重合触媒の使用量はジオールとジカルボン酸の合計１モルに対して、１０−９〜１０−３モルの比率で用いられる。これらは単独で用いても、二種以上併用してもよい。また、エステル交換反応ではヒドロキシ末端基を減少するために重縮合反応の後期又は終了後に電子吸引性の置換基を持ったジアリールカーボネートを加えも良い。更に、色相改善のために酸化防止剤や熱安定剤等を加えてもよい。
これらの触媒は単独で用いても、二種以上併用してもよく、これらの重合触媒の使用量はジオール成分の合計１モルに対して、１０−９〜１０−３モルの比率で用いられる。また、色相改善のために酸化防止剤や熱安定剤等を加えてもよい。
これらの触媒は単独で用いても、二種以上併用してもよく、これらの重合触媒の使用量はジオール成分の合計１モルに対して、１０−９〜１０−３モルの比率で用いられる。また、色相改善のために酸化防止剤や熱安定剤等を加えてもよい。
本実施形態のポリエステルカーボネート樹脂は、重合反応終了後、熱安定性および加水分解安定性を保持するために、触媒を除去もしくは失活させてもよい。アルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物については、一般的に、公知の酸性物質の添加による触媒の失活を行う方法が好適に実施される。これらの失活を行うとしては、具体的には、安息香酸ブチル等のエステル類、ｐ−トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン酸類、ｐ−トルエンスルホン酸ブチル、ｐ−トルエンスルホン酸ヘキシル等の芳香族スルホン酸エステル類、亜リン酸、リン酸、ホスホン酸等のリン酸類、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸モノフェニル、亜リン酸ジフェニル、亜リン酸ジエチル、亜リン酸ジｎ−プロピル、亜リン酸ジｎ−ブチル、亜リン酸ジｎ−ヘキシル、亜リン酸ジオクチル、亜リン酸モノオクチル等の亜リン酸エステル類、リン酸トリフェニル、リン酸ジフェニル、リン酸モノフェニル、リン酸ジブチル、リン酸ジオクチル、リン酸モノオクチル等のリン酸エステル類、ジフェニルホスホン酸、ジオクチルホスホン酸、ジブチルホスホン酸等のホスホン酸類、フェニルホスホン酸ジエチル等のホスホン酸エステル類、トリフェニルホスフィン、ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン等のホスフィン類、ホウ酸、フェニルホウ酸等のホウ酸類、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩等の芳香族スルホン酸塩類、ステアリン酸クロライド、塩化ベンゾイル、ｐ−トルエンスルホン酸クロライド等の有機ハロゲン化物、ジメチル硫酸等のアルキル硫酸、塩化ベンジル等の有機ハロゲン化物等が好適に用いられる。これらの失活剤は、触媒量に対して０．０１〜５０倍モル、好ましくは０．３〜２０倍モル使用される。触媒量に対して０．０１倍モルより少ないと、失活効果が不充分となり好ましくない。また、触媒量に対して５０倍モルより多いと、耐熱性が低下し、成形体が着色しやすくなるため好ましくない。
触媒失活後、樹脂中の低沸点化合物を１３３〜１３．３Ｐａの圧力、２００〜３２０℃の温度で脱揮除去する工程を設けても良い。
触媒失活後、樹脂中の低沸点化合物を１３３〜１３．３Ｐａの圧力、２００〜３２０℃の温度で脱揮除去する工程を設けても良い。
〈光学レンズ〉
本発明の光学レンズは、本発明の共重合体を例えば、射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形、キャスティングして成形することができる。
本発明の光学レンズには、本発明の目的を損なわない範囲で各種特性を付与するために、各種添加剤を含有してもよい。添加剤として、離型剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、帯電防止剤、難燃剤、熱線遮蔽剤、蛍光染料（蛍光増白剤含む）、顔料、光拡散剤、強化充填剤、他の樹脂やエラストマー等を配合することができる。
離型剤中の前記エステルの量は、離型剤を１００重量％とした時、９０重量％以上が好ましく、９５重量％以上がより好ましい。
本発明の光学レンズは、本発明の共重合体を例えば、射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形、キャスティングして成形することができる。
本発明の光学レンズには、本発明の目的を損なわない範囲で各種特性を付与するために、各種添加剤を含有してもよい。添加剤として、離型剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、帯電防止剤、難燃剤、熱線遮蔽剤、蛍光染料（蛍光増白剤含む）、顔料、光拡散剤、強化充填剤、他の樹脂やエラストマー等を配合することができる。
離型剤中の前記エステルの量は、離型剤を１００重量％とした時、９０重量％以上が好ましく、９５重量％以上がより好ましい。
本発明の光学レンズ中の離型剤含有量は、共重合体１００重量部に対して０．００５〜２．０重量部の範囲が好ましく、０．０１〜０．６重量部の範囲がより好ましく、０．０２〜０．５重量部の範囲がさらに好ましい。
熱安定剤としては、リン系熱安定剤、硫黄系熱安定剤およびヒンダードフェノール系熱安定剤が挙げられる。
共重合体中のリン系熱安定剤の含有量は、共重合体１００重量部に対して０．００１〜０．２重量部が好ましい。
共重合体中の硫黄系熱安定剤の含有量は、共重合体１００重量部に対して０．００１〜０．２重量部が好ましい。
熱安定剤としては、リン系熱安定剤、硫黄系熱安定剤およびヒンダードフェノール系熱安定剤が挙げられる。
共重合体中のリン系熱安定剤の含有量は、共重合体１００重量部に対して０．００１〜０．２重量部が好ましい。
共重合体中の硫黄系熱安定剤の含有量は、共重合体１００重量部に対して０．００１〜０．２重量部が好ましい。
熱安定剤については、リン系安定剤もしくは、ヒンダードフェノール系熱安定剤が好ましい。リン安定剤もしくは、ヒンダードフェノール系熱安定剤を共重合体１００重量部に対して０．００１〜０．３重量部添加することで、熱安定性に加え、耐湿熱性も向上する。リン系安定剤とヒンダードフェノール系熱安定剤は、併用することもできる。
紫外線吸収剤の含有量は、共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜３．０重量部であり、より好ましくは０．０２〜１．０重量部であり、さらに好ましくは０．０５〜０．８重量部である。かかる配合量の範囲であれば、用途に応じ、共重合体成形体に十分な耐候性を付与することが可能である。
紫外線吸収剤の含有量は、共重合体１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜３．０重量部であり、より好ましくは０．０２〜１．０重量部であり、さらに好ましくは０．０５〜０．８重量部である。かかる配合量の範囲であれば、用途に応じ、共重合体成形体に十分な耐候性を付与することが可能である。
ブルーイング剤としては、バイエル社のマクロレックスバイオレットＢおよびマクロレックスブルーＲＲ並びにクラリアント社のポリシンスレンブル−ＲＬＳ等が挙げられる。ブルーイング剤は、共重合体の黄色味を消すために有効である。特に耐候性を付与した共重合体の場合は、一定量の紫外線吸収剤が配合されているため紫外線吸収剤の作用や色によって成形体が黄色味を帯びやすい現実があり、特にシートやレンズに自然な透明感を付与するためにはブルーイング剤の配合は非常に有効である。
ブルーイング剤の配合量は、共重合体に対して好ましくは０．０５〜１．５ｐｐｍであり、より好ましくは０．１〜１．２ｐｐｍである。
ブルーイング剤の配合量は、共重合体に対して好ましくは０．０５〜１．５ｐｐｍであり、より好ましくは０．１〜１．２ｐｐｍである。
本発明におけるポリエステルカーボネート共重合体に、各種添加剤を添加するには、周知の方法を用いることができる。たとえば、溶液状態で各成分を混合し、溶剤を蒸発させるか、溶剤中に沈殿させる方法が挙げられる。工業的見地からみると溶融状態で各成分を混練する方法が好ましい。溶融混練には一般に使用されている一軸または二軸の押出機、各種のニーダー等の混練装置を用いることができる。特に二軸の押出機が好ましい。溶融混練に際しては、混練装置のシリンダー設定温度は２００〜３４０℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは２５０〜３２０℃である。３２０℃より高いと、ポリエステルカーボネート共重合体が分解し、着色や、分解物による成形不良が増加し好ましくない。さらに２００℃未満では、ポリエステルカーボネート共重合体の粘度が高く、各種添加剤を均一分散する事が出来ない。又、溶融混練に際して、真空状態で行ってもよい。真空状態で溶融混練する事で、ポリエステルカーボネート共重合体の残存フェノール等低分子量体が減り、成形不良が低減でき好ましい。真空度は、１３．３ｋＰａ以下の圧力が好ましく、さらには、１．３ｋＰａ以下が好ましい。
混練に際しては、各成分は予めタンブラーもしくはヘンシェルミキサーのような装置で
各成分を均一に混合してもよいし、必要な場合には混合を省き、混練装置にそれぞれ別個
に定量供給する方法も用いることができる。
また、本発明の光学レンズは、光学歪みが小さいことを特徴とする。一般的なビスフェノールＡタイプのポリエステルカーボネート樹脂からなる光学レンズは光学歪みが大きい。成形条件によりその値を低減することも不可能ではないが、その条件幅は非常に小さく成形が非常に困難となる。本発明のポリエステルカーボネート共重合体は、樹脂の配向により生じる光学歪みが極めて小さく、また成形歪みも小さいため、成形条件を厳密に設定しなくても良好な光学素子を得ることができる。
各成分を均一に混合してもよいし、必要な場合には混合を省き、混練装置にそれぞれ別個
に定量供給する方法も用いることができる。
また、本発明の光学レンズは、光学歪みが小さいことを特徴とする。一般的なビスフェノールＡタイプのポリエステルカーボネート樹脂からなる光学レンズは光学歪みが大きい。成形条件によりその値を低減することも不可能ではないが、その条件幅は非常に小さく成形が非常に困難となる。本発明のポリエステルカーボネート共重合体は、樹脂の配向により生じる光学歪みが極めて小さく、また成形歪みも小さいため、成形条件を厳密に設定しなくても良好な光学素子を得ることができる。
本発明の光学レンズを射出成形で製造する場合、シリンダー温度２６０〜３２０℃、金型温度１００〜１４０℃の条件にて成形することが好ましい。
本発明の光学レンズは、必要に応じて非球面レンズの形で用いることが好適に実施される。非球面レンズは、１枚のレンズで球面収差を実質的にゼロとすることが可能であるため、複数の球面レンズの組み合わせで球面収差を取り除く必要がなく、軽量化および生産コストの低減化が可能になる。従って、非球面レンズは、光学レンズの中でも特にカメラレンズとして有用である。
本発明の光学レンズは、必要に応じて非球面レンズの形で用いることが好適に実施される。非球面レンズは、１枚のレンズで球面収差を実質的にゼロとすることが可能であるため、複数の球面レンズの組み合わせで球面収差を取り除く必要がなく、軽量化および生産コストの低減化が可能になる。従って、非球面レンズは、光学レンズの中でも特にカメラレンズとして有用である。
また、本発明の共重合体は、流動性が高いため、薄肉小型で複雑な形状である光学レンズの材料として特に有用である。具体的なレンズサイズとして、中心部の厚みが０．０５〜３．０ｍｍ、より好ましくは０．０５〜２．０ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜２．０ｍｍである。また、直径が１．０ｍｍ〜２０．０ｍｍ、より好ましくは１．０〜１０．０ｍｍ、さらに好ましくは３．０〜１０．０ｍｍである。また、その形状として片面が凸、片面が凹であるメニスカスレンズであることが好ましい。
本発明の光学レンズの表面には、必要に応じ、反射防止層あるいはハードコート層といったコート層が設けられていても良い。反射防止層は、単層であっても多層であっても良く、有機物であっても無機物であっても構わないが、無機物であることが好ましい。具体的には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム等の酸化物あるいはフッ化物が例示される。
また、本発明の光学レンズは、金型成形、切削、研磨、レーザー加工、放電加工、エッジングなど任意の方法により成形されてもよい。さらには、金型成形がより好ましい。
また、本発明の光学レンズは、金型成形、切削、研磨、レーザー加工、放電加工、エッジングなど任意の方法により成形されてもよい。さらには、金型成形がより好ましい。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。
評価用サンプルは以下の方法で調製した。
評価用サンプルは以下の方法で調製した。
（ａ）キャストフィルム：
得られたポリエステルカーボネート共重合体５ｇを塩化メチレン５０ｍｌに溶解させ、ガラスシャーレ上にキャストする。室温にて十分に乾燥させた後、該ポリエステルカーボネート共重合体のＴｇ−２０℃の温度にて８時間乾燥して。キャストフィルムを作成した。
得られたポリエステルカーボネート共重合体５ｇを塩化メチレン５０ｍｌに溶解させ、ガラスシャーレ上にキャストする。室温にて十分に乾燥させた後、該ポリエステルカーボネート共重合体のＴｇ−２０℃の温度にて８時間乾燥して。キャストフィルムを作成した。
（ｂ）レンズ：
得られたポリエステルカーボネート共重合体を１２０℃で８時間真空乾燥した後、成形温度Ｔｇ＋１１０℃、金型温度Ｔｇ−１０℃にて、住友重機械（株）製ＳＥ３０ＤＵ射出成形機を用いて厚さ０．３ｍｍ、凸面曲率半径５ｍｍ、凹面曲率半径４ｍｍ、Φ５ｍｍのレンズを射出成形した。
得られたポリエステルカーボネート共重合体を１２０℃で８時間真空乾燥した後、成形温度Ｔｇ＋１１０℃、金型温度Ｔｇ−１０℃にて、住友重機械（株）製ＳＥ３０ＤＵ射出成形機を用いて厚さ０．３ｍｍ、凸面曲率半径５ｍｍ、凹面曲率半径４ｍｍ、Φ５ｍｍのレンズを射出成形した。
（ｃ）成形片
上記（ｂ）と同様に、幅２．５ｃｍ、長さ５ｃｍ、厚みがそれぞれ０．３、１、２、３ｍｍの成形片を射出成形した。
上記（ｂ）と同様に、幅２．５ｃｍ、長さ５ｃｍ、厚みがそれぞれ０．３、１、２、３ｍｍの成形片を射出成形した。
評価は下記の方法によった。
（１）比粘度：重合終了後に得られたポリエステルカーボネート共重合体ペレットを十分に乾燥し、該ペレット０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液から、その溶液の２０℃における比粘度（ηｓｐ）を測定した。
（１）比粘度：重合終了後に得られたポリエステルカーボネート共重合体ペレットを十分に乾燥し、該ペレット０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液から、その溶液の２０℃における比粘度（ηｓｐ）を測定した。
（２）共重合比：重合終了後に得られたポリエステルカーボネート共重合体ペレットを日本電子社製ＪＮＭ−ＡＬ４００のプロトンＮＭＲを用いて測定した。３．２〜４．８ｐｐｍのスピロフルオレン誘導体のエチレンに起因するピークと８．２〜８．０ｐｐｍの芳香族カルボン酸に起因する積分比から求めた。
（３）ガラス転移点（Ｔｇ）：該ポリエステルカーボネート共重合体ペレットをデュポン社製９１０型ＤＳＣにより、昇温速度２０℃／ｍｉｎで測定した。
（４）分光透過率：射出成形により得られた厚さ２ｍｍの円板を、日立（株）製分光光度計Ｕ−３３１０を用いて測定した。評価は以下のようにした。
３９５ｎｍにおける透過率が８０％以上：○
３９５ｎｍにおける透過率が８０％より低い：×
３９５ｎｍにおける透過率が８０％以上：○
３９５ｎｍにおける透過率が８０％より低い：×
（５）屈折率（ｎｄ）：（ｂ）の手法により射出成形し得られた厚さ０．３ｍｍの成形片をＡＴＡＧＯ製ＤＲ−Ｍ２のアッベ屈折計を用いて、２５℃における屈折率（波長：５８９ｎｍ）を測定した。
（６）光学歪み：（ｂ）の手法により成形したレンズを二枚の偏光板の間に挟み直交ニコル法で後ろからの光漏れを目視することにより光学歪み評価した。評価は以下の基準で行った。
◎：殆ど光漏れがない。
○：僅かに光漏れが認められる。
×：光漏れが顕著である。
◎：殆ど光漏れがない。
○：僅かに光漏れが認められる。
×：光漏れが顕著である。
（７）成形性：（ｂ）の手法により成形したレンズの充填不良、各成形不良、レンズの脆さ、金型付着物の有無等を目視にて確認した。評価は、５００枚成形した際に欠陥品となる確率が、１％未満（◎）、１〜５％（○）５〜２０％（△）、２０％以下（×）で分類した。
（８）耐湿熱性：１ｍｍ厚の成形片を８５℃、８５％ＲＨの条件下で２０００時間放置した後、該成形片０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液から、その溶液の２０℃における比粘度（ηｓｐ）を測定し、湿熱試験後の比粘度保持率（分子量保持率）を求めた。該比粘度保持率（分子量保持率）を耐湿熱性の指標とした。
Δηｓｐ１＝（ηｓｐ１−１／ηｓｐ０−１）×１００
Δηｓｐ１：比粘度保持率、ηｓｐ０−１：試験前の比粘度、ηｓｐ１−１：試験後の比粘度
Δηｓｐ１＝（ηｓｐ１−１／ηｓｐ０−１）×１００
Δηｓｐ１：比粘度保持率、ηｓｐ０−１：試験前の比粘度、ηｓｐ１−１：試験後の比粘度
（９）熱安定性（加熱滞留試験）：住友重機械（株）製ＳＥ３０ＤＵ射出成形機にて、成形温度Ｔｇ＋１１０℃で１０分間、該共重合を加熱溶融させた後、金型温度Ｔｇ−１０℃にて、幅２．５ｃｍ、長さ５ｃｍ、厚み２ｍｍの成形品を成形した。該成形片０．７ｇを塩化メチレン１００ｍｌに溶解した溶液から、その溶液の２０℃における比粘度（ηｓｐ）を測定し、比粘度保持率（分子量保持率）を求めた。該比粘度保持率（分子量保持率）を耐熱性の指標とした。
Δηｓｐ２＝（ηｓｐ１−２／ηｓｐ０−２）×１００
Δηｓｐ２：比粘度保持率、ηｓｐ０−２：試験前の比粘度、ηｓｐ１−２：試験後の比粘度
Δηｓｐ２＝（ηｓｐ１−２／ηｓｐ０−２）×１００
Δηｓｐ２：比粘度保持率、ηｓｐ０−２：試験前の比粘度、ηｓｐ１−２：試験後の比粘度
（１０）残存フェノールの含有量
重合後得られたポリエステルカーボネート共重合体中のジオール含有量を野村化学製Ｄｅｖｅｌｏｓｉｌ ＯＤＳ−７のカラムにて溶離液アセトニトリル／０．２％酢酸水とアセトニトリルとの混合液を用いて、カラム温度３０℃、検出器２７７ｎｍでグラジエントプログラムにてＨＰＬＣ分析した。フェノールは標品を用い、検量線を作成し定量した。測定は、概ポリエステルカーボネート共重合体１．５ｇを塩化メチレン１５ｍｌに溶解させた後、アセトニトリル１３５ｍｌを加え攪拌し、エバポレーターで濃縮した後、０．２μｍフィルターでろ過し、この測定溶液１０μｌを注入して行った。
測定限界は、１ｐｐｍである。
重合後得られたポリエステルカーボネート共重合体中のジオール含有量を野村化学製Ｄｅｖｅｌｏｓｉｌ ＯＤＳ−７のカラムにて溶離液アセトニトリル／０．２％酢酸水とアセトニトリルとの混合液を用いて、カラム温度３０℃、検出器２７７ｎｍでグラジエントプログラムにてＨＰＬＣ分析した。フェノールは標品を用い、検量線を作成し定量した。測定は、概ポリエステルカーボネート共重合体１．５ｇを塩化メチレン１５ｍｌに溶解させた後、アセトニトリル１３５ｍｌを加え攪拌し、エバポレーターで濃縮した後、０．２μｍフィルターでろ過し、この測定溶液１０μｌを注入して行った。
測定限界は、１ｐｐｍである。
実施例１
２，２’−ビス（（ヒドロキシエトキシ）９，９’−スピロビ（９Ｈ−フルオレン））（以下“ＢＥＳＦ”と省略することがある）４１４．７重量部、ナフタレンジカルボン酸ジメチル（以下“ＮＤＣＭ”と省略することがある）１２．２重量部、ジフェニルカーボネート（以下“ＤＰＣ”と省略することがある）２１３．７重量部、及びチタンブトキシド５．１０×１０−２重量部を攪拌機および留出装置付きの反応釜に入れ、窒素雰囲気常圧下、１８０℃に加熱し、２０分間撹拌した。その後、２０分かけて減圧度を２０〜３０ｋＰａに調整し、６０℃／ｈｒの速度で２６０℃まで昇温し、エステル交換反応を行った。その後、２６０℃に保持したまま、１２０分かけて０．１３ｋＰａ以下まで減圧し、２６０℃、０．１３ｋＰａ以下の条件下で１時間攪拌下重合反応を行った。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＮＤＣＭとのモル比が９５：５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９０％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、８５％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
２，２’−ビス（（ヒドロキシエトキシ）９，９’−スピロビ（９Ｈ−フルオレン））（以下“ＢＥＳＦ”と省略することがある）４１４．７重量部、ナフタレンジカルボン酸ジメチル（以下“ＮＤＣＭ”と省略することがある）１２．２重量部、ジフェニルカーボネート（以下“ＤＰＣ”と省略することがある）２１３．７重量部、及びチタンブトキシド５．１０×１０−２重量部を攪拌機および留出装置付きの反応釜に入れ、窒素雰囲気常圧下、１８０℃に加熱し、２０分間撹拌した。その後、２０分かけて減圧度を２０〜３０ｋＰａに調整し、６０℃／ｈｒの速度で２６０℃まで昇温し、エステル交換反応を行った。その後、２６０℃に保持したまま、１２０分かけて０．１３ｋＰａ以下まで減圧し、２６０℃、０．１３ｋＰａ以下の条件下で１時間攪拌下重合反応を行った。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＮＤＣＭとのモル比が９５：５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９０％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、８５％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
実施例２
ＢＥＳＦ３２７．４重量部、ＮＤＣＭ６１．１重量部、ＤＰＣ１６８．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＮＤＣＭのモル比が７５：２５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９０％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、９０％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
ＢＥＳＦ３２７．４重量部、ＮＤＣＭ６１．１重量部、ＤＰＣ１６８．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＮＤＣＭのモル比が７５：２５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９０％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、９０％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
実施例３
ＢＥＳＦ２４０．１重量部、ＮＤＣＭ１０９．９重量部、ＤＰＣ１２３．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＮＤＣＭのモル比が４５：５５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９５％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、８５％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
ＢＥＳＦ２４０．１重量部、ＮＤＣＭ１０９．９重量部、ＤＰＣ１２３．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＮＤＣＭのモル比が４５：５５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９５％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、８５％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
実施例４
ＢＥＳＦ４１４．７重量部、ジメチルテレフタル酸（以下“ＤＭＴ”と省略することがある）９．８重量部、ＤＰＣ２１３．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＤＭＴとのモル比が９５：５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９５％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、９０％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
ＢＥＳＦ４１４．７重量部、ジメチルテレフタル酸（以下“ＤＭＴ”と省略することがある）９．８重量部、ＤＰＣ２１３．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＤＭＴとのモル比が９５：５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、９５％、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、９０％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
実施例５
ＢＥＳＦ３２７．４重量部、ＤＭＴ４８．５重量部、ＤＰＣ１６８．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＤＭＴとのモル比が９５：５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、８５％であった。また、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、９０％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
ＢＥＳＦ３２７．４重量部、ＤＭＴ４８．５重量部、ＤＰＣ１６８．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＤＭＴとのモル比が９５：５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、８５％であった。また、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、９０％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
実施例６
ＢＥＳＦ２４０．１重量部、ＤＭＴ８７．３８重量部、ＤＰＣ１２３．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＤＭＴとのモル比が５５：４５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、８０％であった。また、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、８５％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
ＢＥＳＦ２４０．１重量部、ＤＭＴ８７．３８重量部、ＤＰＣ１２３．７重量部とする以外は、実施例１と同様に重合した。
該ポリエステルカーボネートはＢＥＳＦとＤＭＴとのモル比が５５：４５であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間真空乾燥した後、得られる樹脂組成物の重量を基準としてビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。耐湿熱性は、良好で湿熱試験後の比粘度保持率は、８０％であった。また、耐熱性も良好で耐熱性試験後の比粘度保持率は、８５％、残存フェノール量は、測定限界以下であった。評価結果を表１に示す。
比較例１
２０ｍＬシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、ＢＥＳＦ０．８０重量部、炭酸ジフェニル０．３９重量部および４−ジメチルアミノピリジン０．００２重量部を入れ、１８０℃で３０分間加熱攪拌した。さらに、段階的に反応容器内を減圧にするにつれて逐次反応温度を昇温していった（４００ｈＰａ，２００℃で２０分間加熱攪拌の後、１６０ｈＰａ，２２０℃で２０分間、４０ｈＰａ，２３０℃で２０分間、１ｈＰａ，２５０℃で３０分間攪拌）。評価結果を表１に示す。
２０ｍＬシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、ＢＥＳＦ０．８０重量部、炭酸ジフェニル０．３９重量部および４−ジメチルアミノピリジン０．００２重量部を入れ、１８０℃で３０分間加熱攪拌した。さらに、段階的に反応容器内を減圧にするにつれて逐次反応温度を昇温していった（４００ｈＰａ，２００℃で２０分間加熱攪拌の後、１６０ｈＰａ，２２０℃で２０分間、４０ｈＰａ，２３０℃で２０分間、１ｈＰａ，２５０℃で３０分間攪拌）。評価結果を表１に示す。
比較例２
２０ｍＬシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、ＢＥＳＦ１．８０重量部、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）フルオレン（以下“ＢＰＥＦ”と省略することがある）０．２０１重量部、ＤＰＣ０．９８１重量部および４−ジメチルアミノピリジン０．０５６重量部を入れ、比較例１と同様に重合した。評価結果を表１に示す。
２０ｍＬシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、ＢＥＳＦ１．８０重量部、９，９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）フルオレン（以下“ＢＰＥＦ”と省略することがある）０．２０１重量部、ＤＰＣ０．９８１重量部および４−ジメチルアミノピリジン０．０５６重量部を入れ、比較例１と同様に重合した。評価結果を表１に示す。
比較例３
２０ｍＬシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、ＢＥＳＦ１．５０重量部、ＢＰＥＦ０．５０２重量部、ＤＰＣ０．９８１重量部、および４−ジメチルアミノピリジン０．５６重量部を入れ、比較例１と同様に重合した。
得られたポリカーボネート共重合体はＢＥＳＦとＢＰＥＦとのモル比が７５：２５であった。評価結果を表１に示す。
２０ｍＬシュレンク型反応管にアルゴン雰囲気下、ＢＥＳＦ１．５０重量部、ＢＰＥＦ０．５０２重量部、ＤＰＣ０．９８１重量部、および４−ジメチルアミノピリジン０．５６重量部を入れ、比較例１と同様に重合した。
得られたポリカーボネート共重合体はＢＥＳＦとＢＰＥＦとのモル比が７５：２５であった。評価結果を表１に示す。
比較例４
ＢＰＥＦ１５７．８６重量部、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル（以下“ＮＤＣＭ”と省略することがある）９．７７重量部、ＤＰＣ７１．９８重量部、水酸化ナトリウム８×１０−６重量部およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド３．６５×１０−３重量部を攪拌機および留出装置付きの反応釜に入れ、窒素雰囲気７６０Ｔｏｒｒの下、１８０℃に加熱し、２０分間撹拌した。その後、２０分かけて減圧度を２０ｋＰａに調整し、６０℃／ｈｒの速度で２５０℃まで昇温しエステル交換反応を行った。その後、２５０℃に保持したまま、６０分かけて１Ｔｏｒｒ以下まで減圧し、２５０℃、１Ｔｏｒｒ以下の条件下で１時間攪拌下重合反応を行った。
反応終了後、反応器内に窒素を吹き込み、加圧にした後、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウムを１．５４×１０−４重量部添加し触媒を失活させた。その後、生成したポリエステルカーボネート共重合体をペレタイズしながら抜き出した。該ポリエステルカーボネート共重合体はＢＰＥＦとＮＤＣＭとのモル比が９０：１０であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間、真空乾燥した後、ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。評価結果を表１に示す。
ＢＰＥＦ１５７．８６重量部、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジメチル（以下“ＮＤＣＭ”と省略することがある）９．７７重量部、ＤＰＣ７１．９８重量部、水酸化ナトリウム８×１０−６重量部およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド３．６５×１０−３重量部を攪拌機および留出装置付きの反応釜に入れ、窒素雰囲気７６０Ｔｏｒｒの下、１８０℃に加熱し、２０分間撹拌した。その後、２０分かけて減圧度を２０ｋＰａに調整し、６０℃／ｈｒの速度で２５０℃まで昇温しエステル交換反応を行った。その後、２５０℃に保持したまま、６０分かけて１Ｔｏｒｒ以下まで減圧し、２５０℃、１Ｔｏｒｒ以下の条件下で１時間攪拌下重合反応を行った。
反応終了後、反応器内に窒素を吹き込み、加圧にした後、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウムを１．５４×１０−４重量部添加し触媒を失活させた。その後、生成したポリエステルカーボネート共重合体をペレタイズしながら抜き出した。該ポリエステルカーボネート共重合体はＢＰＥＦとＮＤＣＭとのモル比が９０：１０であった。
作成したポリマーを１２０℃で４時間、真空乾燥した後、ビス（２，４−ジクミルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト０．０５０％、ペンタエリスリトールテトラステアレートを０．１０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ単軸押出機を用いてペレット化した。評価結果を表１に示す。
実施例１〜６で得られたポリエステルカーボネート共重体は屈折率が極めて高く、且つ成形流動性が良好であるため、射出成形により得られる光学レンズの光学歪みが小さい。さらに、充分な耐熱性を有し光学レンズとして優れる。 これに対して、比較例１、２、３で得られたポリマーは光漏れが大きく、光学レンズとしては、性能に劣る。また、比較例２、３は、比粘度が低く、レンズが脆く成形性に劣る。さらに、比較例４で得られたポリマーは屈折率が低く、使用に制限がある。
本発明のポリカーボネートは、高透明、高屈折率および低複屈折であって且つ高流動性であり、光学レンズはデジタルビデオカメラ等の各種カメラ、望遠鏡、双眼鏡、テレビプロジェクター、プリズム等、従来、高価な高屈折率ガラスレンズが用いられていた分野に用いることができ極めて有用である。
Claims (12)
- 全構成単位を１００モル％として、下記式（Ｉ）で表される単位を９８〜１モル％含有し、且つ、下記式（ＩＩ）で表される単位を２〜９９モル％含有し、比粘度０．１２〜０．４０であるポリエステルカーボネート共重合体。
- 式（ＩＩ）中のＹは、２，６−ナフタレンジイル基である請求項１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- 式（ＩＩ）中のＹは、１，４−フェニレン基または、１，３−フェニレン基である請求項１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- 式（Ｉ）に記載の構成単位が、スピロビフルオレン構造である請求項２または３に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- 屈折率が１．６５０〜１．６７５である請求項１〜４のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- 配向複屈折が０〜１×１０−２である請求項１〜５のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- ガラス転移温度が、１４０〜１７０℃である請求項１〜６のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- 全構成単位を１００モル％として、上記式（Ｉ）で表される単位を９５〜１０モル％含有し、且つ、上記式（ＩＩ）で表される単位を５〜９０モル％含有し、比粘度０．１２〜０．４０である請求項１に記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- フェノール含有量が１〜５００ｐｐｍである請求項１〜８のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体。
- 請求項１〜９のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学部材。
- 請求項１〜９のいずれかに記載のポリエステルカーボネート共重合体からなる光学レンズ。
- 中心部の厚みが０．０５〜３．０ｍｍであって且つレンズ部の直径が１．０〜２０．０ｍｍの請求項１１に記載の光学レンズ。
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| WO2022245077A1 (ko) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 주식회사 엘지화학 | 수지 및 이의 제조방법 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010209054A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Tokyo Institute Of Technology | ２価アルコール類、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、それらからなる成形体、および光学素子 |
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| JP2012057123A (ja) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Canon Inc | 有機無機複合組成物および光学素子 |
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- 2013-07-18 JP JP2013149625A patent/JP6130255B2/ja active Active
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