JP2024521434A - ポリカーボネート樹脂およびその製造方法 - Google Patents

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キョンムン・キム
ヘ・ジン・イム
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ジョンファ・ベク
ヒョナ・シン
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Abstract

Figure 2024521434000001
本出願は、化学式１の単位を含むポリカーボネート樹脂、その製造方法、それを含むポリカーボネート樹脂組成物、および前記ポリカーボネート樹脂組成物を含む成形品に関する。

Description

本出願は、２０２２年３月２３日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２２－００３５９７７号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に含まれる。
本明細書は、ポリカーボネート樹脂およびその製造方法に関する。
光学材料の屈折率が高いと、同一レベルの補正を達成するのに必要な光学レンズの厚さは薄くなる。これにより、光学材料の屈折率が高いほど、より薄くて軽いレンズの製造が可能となり、レンズが用いられる各種機器の小型化が可能である。
一般に、光学材料の屈折率が高くなると、アッベ数（Ａｂｂｅ’ｓ Ｎｕｍｂｅｒ）が低くなるという問題があり、また、光学材料への使用のために一定レベル以上の透明性が求められる。
本明細書の一実施態様は、新規な構造のポリカーボネート樹脂およびその製造方法を提供しようとする。
本明細書のまた一つの実施態様は、新規な構造のポリカーボネート樹脂を含むポリカーボネート樹脂組成物および前記ポリカーボネート樹脂組成物から製造された成形品を提供しようとする。
本明細書の一実施態様は、下記化学式１の単位を含むポリカーボネート樹脂を提供する。
前記化学式１において、
Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシリル基；重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アリール基、またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
ｒ１およびｒ２はそれぞれ１～４の整数であり、前記ｒ１が２以上である場合、前記２以上のＲ１は互いに同一または異なり、前記ｒ２が２以上である場合、前記２以上のＲ２は互いに同一または異なり、
Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｘ１～Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
ａおよびｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して１～１０の整数であり、前記ａおよびｂがそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なり、
＊は、樹脂の主鎖に連結される部位を意味する。
本明細書の一実施態様は、下記化学式１ａの化合物；およびポリカーボネート前駆体を含むポリカーボネート樹脂製造用組成物を重合するステップを含む、前記ポリカーボネート樹脂の製造方法を提供する。
前記化学式１ａにおいて、
Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシリル基；重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アリール基、またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
ｒ１およびｒ２はそれぞれ１～４の整数であり、前記ｒ１が２以上である場合、前記２以上のＲ１は互いに同一または異なり、前記ｒ２が２以上である場合、前記２以上のＲ２は互いに同一または異なり、
Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｘ１～Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
ａおよびｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して１～１０の整数であり、前記ａおよびｂがそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なる。
本明細書のまた一つの実施態様は、前述した実施態様によるポリカーボネート樹脂を含むポリカーボネート樹脂組成物を提供する。
本明細書のまた一つの実施態様は、前述した実施態様によるポリカーボネート樹脂組成物を含む成形品を提供する。
本明細書の一実施態様によるポリカーボネート樹脂は、高い屈折率および高い透明性を有する。
本明細書の一実施態様によるポリカーボネート樹脂を用いることで、厚さの薄い優れた光学レンズ、光学フィルム、光学薄膜、または光学樹脂を得ることができる。
屈折率差によるレンズの厚さ減少率を示す図である。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書の一実施態様による化学式１の単位を含むポリカーボネート樹脂は、ローレンツ－ローレンツの式（Ｌｏｒｅｎｔｚ－Ｌｏｒｅｎｚ’ｓ ｆｏｒｍｕｌａ）により知られている分子構造と屈折率の関係式から、分子の電子密度を高め、分子の体積を減らすことで、分子で構成される物質の屈折率が高くなることが分かる。また、前記化学式１のフルオレン構造の両側のベンゼン環の置換基が非対称構造（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）をなし、Ｒ１およびＲ２を置換基として含むため、電子密度を高め、前記ポリカーボネート樹脂を含む成形品の屈折率を向上させることができる。したがって、本明細書の一実施態様によるポリカーボネート樹脂は、高い屈折率および高い透明性を有し、それを用いた光学レンズ、光学フィルム、または光学樹脂は、厚さが薄く、優れた光学特性を示すことができる。
本願明細書の全体にわたって、マーカッシュ形式の表現に含まれた「これらの組み合わせ」という用語は、マーカッシュ形式の表現に記載の構成要素からなる群より選択される一つ以上の混合または組み合わせを意味し、前記構成要素からなる群より選択される一つ以上を含むことを意味する。
本明細書において、置換基の例示は以下に説明するが、これらに限定されない。
本明細書において、
は、連結される部位を意味する。
本明細書において、前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に置き換わることを意味し、置換される位置は、水素原子が置換される位置、すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定されず、２以上置換される場合、２以上の置換基は、互いに同一でも異なっていてもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換」という用語は、重水素；ハロゲン基；ヒドロキシ基；シアノ基；アルキル基；シクロアルキル基；アルコキシ基；アルケニル基；アリールオキシ基；アリールチオ基；アルキルチオ基；シリル基；アリール基；芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基；およびヘテロアリール基からなる群より選択される１以上の置換基で置換されるか、前記例示された置換基のうち２以上の置換基が連結された置換基で置換されるか、またはいかなる置換基も有しないことを意味する。
本明細書において、２以上の置換基が連結されるとは、いずれか一つの置換基の水素が他の置換基と連結されることをいう。例えば、２個の置換基が連結されるとは、フェニル基とナフチル基が連結され、
の置換基になることができる。また、３個の置換基が連結されるとは、（置換基１）－（置換基２）－（置換基３）が連続して連結されることだけでなく、（置換基１）に（置換基２）および（置換基３）が連結されることも含む。例えば、フェニル基、ナフチル基、およびイソプロピル基が連結され、
の置換基になることができる。４以上の置換基が連結されることにも前述した定義が同様に適用される。
本明細書において、ハロゲン基の例としては、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素が挙げられる。
本明細書において、アルキル基は、直鎖もしくは分岐鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、１～３０であることが好ましい。具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ｓｅｃ－ブチル基、１－メチル－ブチル基、１－エチル－ブチル基、ペンチル基、ｎ－ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ－ペンチル基、ヘキシル基、ｎ－ヘキシル基、１－メチルペンチル基、２－メチルペンチル基、４－メチル－２－ペンチル基、３，３－ジメチルブチル基、２－エチルブチル基、ヘプチル基、ｎ－ヘプチル基、１－メチルヘキシル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、オクチル基、ｎ－オクチル基、ｔｅｒｔ－オクチル基、１－メチルヘプチル基、２－エチルヘキシル基、２－プロピルペンチル基、ｎ－ノニル基、２，２－ジメチルヘプチル基、１－エチル－プロピル基、１，１－ジメチル－プロピル基、イソヘキシル基、２－メチルペンチル基、４－メチルヘキシル基、５－メチルヘキシル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、シクロアルキル基は、特に限定されないが、炭素数３～３０であることが好ましく、具体的に、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、３－メチルシクロペンチル基、２，３－ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、３－メチルシクロヘキシル基、４－メチルシクロヘキシル基、２，３－ジメチルシクロヘキシル基、３，４，５－トリメチルシクロヘキシル基、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、アダマンチル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖、または環状であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１～３０であることが好ましい。具体的に、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、ｓｅｃ－ブトキシ基、ｎ－ペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ｎ－ヘキシルオキシ基、３，３－ジメチルブチルオキシ基、２－エチルブチルオキシ基、ｎ－オクチルオキシ基、ｎ－ノニルオキシ基、ｎ－デシルオキシ基、ベンジルオキシ基、ｐ－メチルベンジルオキシ基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、アルケニル基は、直鎖もしくは分岐鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２～３０であることが好ましい。具体例としては、ビニル基、１－プロペニル基、イソプロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、３－メチル－１－ブテニル基、１，３－ブタジエニル基、アリル基、１－フェニルビニル－１－イル基、２－フェニルビニル－１－イル基、２，２－ジフェニルビニル－１－イル基、２－フェニル－２－（ナフチル－１－イル）ビニル－１－イル基、２，２－ビス（ジフェニル－１－イル）ビニル－１－イル基、スチルベニル基、スチレニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、アリール基は、特に限定されないが、炭素数６～５０であることが好ましく、前記アリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。
前記アリール基が単環式アリール基である場合、炭素数は特に限定されないが、炭素数６～３０であることが好ましい。具体的に、単環式アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、テルフェニル基などが挙げられるが、これらに限定されない。
前記アリール基が多環式アリール基である場合、炭素数は特に限定されないが。炭素数１０～５０であることが好ましい。具体的に、多環式アリール基としては、ナフチル基、アントラセン基、フェナントレン基、トリフェニレン基、ピレン基、フェナレン基、ペリレン基、クリセン基、フルオレン基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記フルオレン基は置換されていてもよく、隣接した基が互いに結合して環を形成してもよい。
前記フルオレン基が置換される場合、
などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、「隣接した」基とは、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味し得る。例えば、ベンゼン環においてオルト（ｏｒｔｈｏ）位に置換された２個の置換基、および脂肪族環において同一炭素に置換された２個の置換基は、互いに「隣接した」基と解釈することができる。
本明細書において、ヘテロアリール基は、炭素ではない原子、ヘテロ原子を１以上含むものであり、具体的に、前記ヘテロ原子は、Ｏ、Ｎ、Ｓｅ、およびＳなどからなる群より選択される原子を１以上含んでもよい。炭素数は特に限定されないが、炭素数２～３０であることが好ましく、前記ヘテロアリール基は、単環式もしくは多環式であってもよい。ヘテロアリール基の例としては、チオフェン基、フラン基、ピロール基、イミダゾール基、チアゾール基、オキサゾール基、オキサジアゾール基、ピリジン基、ビピリジン基、ピリミジン基、トリアジン基、トリアゾール基、アクリジン基、ピリダジン基、ピラジン基、キノリン基、キナゾリン基、キノキサリン基、フタラジン基、ピリドピリミジン基、ピリドピラジン基、ピラジノピラジン基、イソキノリン基、インドール基、カルバゾール基、ベンズオキサゾール基、ベンズイミダゾール基、ベンゾチアゾール基、ベンゾカルバゾール基、ベンゾチオフェン基、ジベンゾチオフェン基、ベンゾフラン基、フェナントリジン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｉｄｉｎｅ）、フェナントロリン基（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、イソオキサゾール基、チアジアゾール基、ジベンゾフラン基、ジベンゾシロール基、フェノキサチイン基（ｐｈｅｎｏｘａｔｈｉｉｎｅ）、フェノキサジン基（ｐｈｅｎｏｘａｚｉｎｅ）、フェノチアジン基（ｐｈｅｎｏｔｈｉａｚｉｎｅ）、ジヒドロインデノカルバゾール基、スピロフルオレンキサンテン基、スピロフルオレンチオキサンテン基、テトラヒドロナフトチオフェン基、テトラヒドロナフトフラン基、テトラヒドロベンゾチオフェン基、およびテトラヒドロベンゾフラン基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、シリル基は、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルアリールシリル基、ヘテロアリールシリル基などであってもよい。前記アルキルシリル基中のアルキル基は、前述したアルキル基の例示が適用されてもよく、前記アリールシリル基中のアリール基は、前述したアリール基の例示が適用されてもよく、前記アルキルアリールシリル基中のアルキル基およびアリール基は、前記アルキル基およびアリール基の例示が適用されてもよく、前記ヘテロアリールシリル基中のヘテロアリール基は、前述したヘテロアリール基の例示が適用されてもよい。
本明細書において、炭化水素環基は、芳香族炭化水素環基、脂肪族炭化水素環基、または芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基であってもよく、前記シクロアルキル基、アリール基、およびこれらの組み合わせの例示の中から選択されてもよく、前記炭化水素環基は、フェニル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ビシクロ［２．２．１］ヘプチル基、ビシクロ［２．２．１］オクチル基、テトラヒドロナフタレン基、テトラヒドロアントラセン基、１，２，３，４－テトラヒドロ－１，４－メタノナフタレン基、１，２，３，４－テトラヒドロ－１，４－エタノナフタレン基、スピロシクロペンタンフルオレン基、スピロアダマンタンフルオレン基、およびスピロシクロヘキサンフルオレン基などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書において、アリールオキシ基は、－ＯＲｏで表されてもよく、前記Ｒｏは、前述したアリール基に関する説明が適用される。
本明細書において、アリールチオ基は、－ＳＲｓ１で表されてもよく、前記Ｒｓ１は、前述したアリール基に関する説明が適用される。
本明細書において、アルキルチオ基は、－ＳＲｓ２で表されてもよく、前記Ｒｓ２は、前述したアルキル基に関する説明が適用される。
本明細書において、アルキレン基は、アルキル基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち、２価の基を意味する。これらがそれぞれ２価の基であることを除いては、前述したアルキル基の説明が適用されてもよい。
本明細書において、シクロアルキレン基は、シクロアルキル基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち、２価の基を意味する。これらがそれぞれ２価の基であることを除いては、前述したシクロアルキル基の説明が適用されてもよい。
本明細書において、アリーレン基は、アリール基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち、２価の基を意味する。これらがそれぞれ２価の基であることを除いては、前述したアリール基の説明が適用されてもよい。
本明細書において、２価の芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基は、芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基に結合位置が二つ存在するもの、すなわち、２価の基を意味する。これらがそれぞれ２価の基であることを除いては、前述した芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基の説明が適用されてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記ポリカーボネート樹脂は、下記化学式２の単位をさらに含む。
前記化学式２において、
Ｌ１１は、置換もしくは非置換のアルキレン基；置換もしくは非置換のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換であり、２価の芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
ｌ１１は１～５の整数であり、前記ｌ１１が２以上である場合、前記２以上のＬ１１は互いに同一または異なり、
Ｘ１１～Ｘ１４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
Ｚ１１およびＺ１２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
ａ’およびｂ’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して０～１０の整数であり、前記ａ’およびｂ’がそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なり、
＊は、樹脂の主鎖に連結される部位を意味する。
前記ポリカーボネート樹脂が前記化学式２の単位をさらに含むことで、前記化学式１の単位のガラス転移温度（Ｔｇ）を補完するか、または前記化学式１の単位の鎖挙動を柔軟にすることができ、成形品の射出加工に有利な技術的効果を有する。
本明細書の一実施態様は、前記化学式１の単位；および前記化学式２の単位を含むポリカーボネート樹脂を提供する。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｒ１は１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式１は、下記化学式１－１～１－４のいずれか一つである。
前記化学式１－１～１－４において、
Ｚ１、Ｚ２、Ｘ１～Ｘ４、ａ、ｂ、Ｌ１、Ｌ２、およびＲ１の定義は、前記化学式１における定義と同様である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；または非置換の炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリール基であり、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリーレン基であり、前記Ｘ１～Ｘ４は、Ｏであり、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１～３０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；または非置換の炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；または非置換の炭素数６～２０の単環もしくは多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；または非置換の炭素数１０～３０の多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；または非置換の炭素数１０～２０の多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；またはナフチル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ１はナフチル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒ２は水素である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数６～２０の単環もしくは多環のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１０～３０の多環のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１０～２０の多環のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１およびＬ２は、２価のナフタレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ１はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ２はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ３はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ４はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１～３０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１～２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｚ１およびＺ２はエチレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ａは１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｂは１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ａは０である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｂは０である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１１は、炭素数１～３０の単環もしくは多環のアルキレン基；２価の炭素数６～３０の単環もしくは多環の芳香族炭化水素環と炭素数３～３０の脂肪族炭化水素環の縮合環基；または炭素数１～３０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、または炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリール基で置換もしくは非置換の炭素数６～５０の単環もしくは多環のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１１は、炭素数１～２０の単環もしくは多環のアルキレン基；２価の炭素数６～２０の単環もしくは多環の芳香族炭化水素環と炭素数３～２０の脂肪族炭化水素環の縮合環基；または炭素数１～２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、または炭素数６～２０の単環もしくは多環のアリール基で置換もしくは非置換の炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリーレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｌ１１は、メチル基で置換もしくは非置換のメチレン基；イソプロピレン基；メチル基、フェニル基で置換もしくは非置換のフェニレン基；２価のナフタレン基；または２価のフルオレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｌ１１は１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｌ１１は２であり、前記２個のＬ１１は互いに同一または異なる。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｌ１１は３であり、前記３個のＬ１１は互いに同一または異なる。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ１１はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ１２はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ１３はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｘ１４はＯである。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｚ１１およびＺ１２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１～３０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｚ１１およびＺ１２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１～２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｚ１１およびＺ１２はエチレン基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ａ’は１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｂ’は１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ａ’は０である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ｂ’は０である。
本明細書の一実施態様によれば、前記ポリカーボネート樹脂は、両末端基として－ＯＨ；－ＳＨ；－ＣＯ２ＣＨ３；－Ｃｌ；または－ＯＣ６Ｈ５をそれぞれ有してもよい。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量は５，０００ｇ／ｍｏｌ～５００，０００ｇ／ｍｏｌであり、好ましくは８，０００ｇ／ｍｏｌ～４００，０００ｇ／ｍｏｌ、１０，０００ｇ／ｍｏｌ～３５０，０００ｇ／ｍｏｌ、または１１，０００ｇ／ｍｏｌ～３００，０００ｇ／ｍｏｌである。より好ましくは１２，０００ｇ／ｍｏｌ～２５０，０００ｇ／ｍｏｌ、１３，０００ｇ／ｍｏｌ～２００，０００ｇ／ｍｏｌ、１４，０００ｇ／ｍｏｌ～１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、または１５，０００ｇ／ｍｏｌ～１００，０００ｇ／ｍｏｌである。
本発明の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は２，０００ｇ／ｍｏｌ～３００，０００ｇ／ｍｏｌであり、４，０００ｇ／ｍｏｌ～２５０，０００ｇ／ｍｏｌ、５，０００ｇ／ｍｏｌ～２１０，０００ｇ／ｍｏｌ、６，０００ｇ／ｍｏｌ～１８０，０００ｇ／ｍｏｌ、６，５００ｇ／ｍｏｌ～１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、７，０００ｇ／ｍｏｌ～１２０，０００ｇ／ｍｏｌ、または７，０００ｇ／ｍｏｌ～９０，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは８，０００ｇ／ｍｏｌ～６０，０００ｇ／ｍｏｌである。
前記ポリカーボネート樹脂が前述した重量平均分子量範囲および数平均分子量範囲を満たす場合、前記ポリカーボネート樹脂は、最適な流動性および加工性を有することができる。
本明細書において、ポリカーボネート樹脂およびその製造に用いられるオリゴマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、Ａｇｉｌｅｎｔ １２００ ｓｅｒｉｅｓを用いて、ポリスチレン標準（ＰＳ ｓｔａｎｄａｒｄ）を用いたゲル浸透クロマトグラフィー（ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ；ＧＰＣ）で測定することができる。具体的には、Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ＰＬｇｅｌ ＭＩＸ－Ｂ ３００ｍｍ長さのカラムを用いて、Ａｇｉｌｅｎｔ １２００ ｓｅｒｉｅｓ機器を用いて測定することができ、この際、測定温度は４０℃であり、使用溶媒はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）であり、流速は１ｍＬ／ｍｉｎである。ポリカーボネート樹脂またはオリゴマーのサンプルは、それぞれ１０ｍｇ／１０ｍＬの濃度に調製した後、１０μＬの量で供給し、ポリスチレン標準を用いて形成された較正曲線を用いて重量平均分子量（Ｍｗ）値を誘導する。この際、ポリスチレン標準品の分子量（ｇ／ｍｏｌ）が２，０００／１０，０００／３０，０００／７０，０００／２００，０００／７００，０００／２，０００，０００／４，０００，０００／１０，０００，０００の９種を用いる。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は９０℃～２００℃であってもよい。または、１１０℃～１９０℃であってもよい。好ましくは１００℃～１９０℃、または１２０℃～１８０℃、具体的には１２６．３℃～１７８．４℃であってもよい。前記ポリカーボネート樹脂が前述したガラス転移温度範囲を満たす場合、耐熱性および射出性に優れ、前述した範囲とは異なるガラス転移温度を有する樹脂と混合してポリカーボネート樹脂組成物を製造する際に、ガラス転移温度の調節が容易であり、本明細書が目的とする物性を満たすことができる。
前記ガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定することができる。具体的に、前記ガラス転移温度は、５．５ｍｇ～８．５ｍｇの前記ポリカーボネート樹脂試料を窒素雰囲気下で２７０℃まで加熱後に冷却した後、２回目の加熱時に１０℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱しつつスキャンして得られたグラフから測定することができる。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂の波長５８７ｎｍで測定された屈折率が１．５０～１．７５である。前記屈折率は、好ましくは１．６４～１．７１２、より好ましくは１．６４５６～１．７０１５であってもよい。前記樹脂が前述した屈折率を満たす場合、それを光学レンズのような成形品に適用する際に薄くて軽い光学レンズの製造が可能である。
本明細書の一実施態様において、前記樹脂の波長４８６、５８７、および６５６ｎｍで測定および計算されたアッベ数は５～４５であってもよい。好ましくは１０～２５、より好ましくは１５～２３、または１５．０～２１．３であってもよい。前記樹脂が前述したアッベ数範囲を満たす場合、前記樹脂を光学レンズのような成形品に適用する際に、分散が少なく、鮮明度が高くなるという効果がある。前記アッベ数は、具体的に、２０℃で、Ｄ（５８７ｎｍ）、Ｆ（４８６ｎｍ）、Ｃ（６５６ｎｍ）波長における屈折率（ｎＤ、ｎＦ、ｎＣ）をそれぞれ測定し、以下の計算式によりアッベ数を得ることができる。
アッベ数＝（ｎＤ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
前記屈折率は、プリズムカプラ（Ｐｒｉｓｍ Ｃｏｕｐｌｅｒ）方法で測定可能であり、例えば、ＳＡＩＲＯＮ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＳＰＡ－３ＤＲを用いてもよいが、これに限定されない。
プリズムカプラを用いて、前記樹脂を２００℃の加熱プレート上にスライドガラスを置き、前記樹脂を平坦に製造したサンプルから反射された光量の変化を測定して屈折率を計算することができる。製造されたサンプルをプリズムに接触させた後、プリズムにレーザを入射すればほとんど全反射するが、特定の入射角と条件を満たす場合、境界面で減衰波（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ ｆｉｅｌｄ）が発生し、光がカップリングされる。カップリングが発生して検出器により検出される光の強度が急減する角度を測定すると、光の偏光モードに関するパラメータおよびプリズムと基材の屈折率から膜の屈折率をプリズムカプラが自動的に算出することができる。
本明細書の一実施態様は、下記化学式１ａの化合物；およびポリカーボネート前駆体を含むポリカーボネート樹脂製造用組成物を重合するステップを含む、前記ポリカーボネート樹脂の製造方法を提供する。
前記化学式１ａにおいて、
Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシリル基；重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アリール基、またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
ｒ１およびｒ２はそれぞれ１～４の整数であり、前記ｒ１が２以上である場合、前記２以上のＲ１は互いに同一または異なり、前記ｒ２が２以上である場合、前記２以上のＲ２は互いに同一または異なり、
Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
Ｘ１～Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
ａおよびｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して１～１０の整数であり、前記ａおよびｂがそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なる。
本明細書の一実施態様によれば、前記ポリカーボネート樹脂の製造方法は、下記化学式２ａの化合物をさらに含み、前記化学式１ａの化合物および前記化学式２ａの化合物は、０．０１モル％～１００モル％：９９．９９モル％～０モル％で含まれる。具体的には０．０１モル％～９９．９９モル％：９９．９９モル％～０．０１モル％で含まれる。より具体的には０．１モル％～９９．９モル％：９９．９モル％～０．１モル％、１モル％～９９モル％：９９モル％～１モル％、または５モル％～９０モル％：５モル％～９０モル％で含まれる。
前記化学式２ａにおいて、
Ｌ１１は、置換もしくは非置換のアルキレン基；置換もしくは非置換のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換であり、２価の芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
ｌ１１は１～５の整数であり、前記ｌ１１が２以上である場合、前記２以上のＬ１１は互いに同一または異なり、
Ｘ１１～Ｘ１４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
Ｚ１１およびＺ１２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
ａ’およびｂ’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して０～１０の整数であり、前記ａ’およびｂ’がそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なる。
本明細書の一実施態様は、前記化学式１ａの化合物；およびポリカーボネート前駆体を含むポリカーボネート樹脂製造用組成物を重合するステップを含む、前記ポリカーボネート樹脂の製造方法を提供する。前記化学式１ａの化合物を含む場合、重合しやすく、置換基に応じて様々な範囲の屈折率、または高い屈折率を有し、広い範囲のガラス転移温度を有する。
本明細書の一実施態様は、前記化学式１ａの化合物；前記化学式２ａの化合物；およびポリカーボネート前駆体を含むポリカーボネート樹脂製造用組成物を重合するステップを含む、前記ポリカーボネート樹脂の製造方法を提供する。前記化学式１ａの化合物および前記化学式２ａの化合物は、０．０１モル％～１００モル％：９９．９９モル％～０モル％で含まれる。具体的には０．０１モル％～９９．９９モル％：９９．９９モル％～０．０１モル％で含まれる。より具体的には０．１モル％～９９．９モル％：９９．９モル％～０．１モル％、１モル％～９９モル％：９９モル％～１モル％、または５モル％～９０モル％：５モル％～９０モル％で含まれる。
前記化学式１ａおよび２ａの化合物が上記含量で含まれる場合、重合しやすく、置換基に応じて様々な範囲の屈折率、または高い屈折率を有し、広い範囲のガラス転移温度を有する。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）および屈折率を調節することができ、前記ポリカーボネート樹脂の鎖挙動を柔軟にすることができるため、成形品の射出加工に有利な技術的効果を有する。前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物は、溶媒をさらに含んでもよい。
前記溶媒は、例えば、ジフェニルエーテル、ジメチルアセトアミド、またはメタノールであってもよいが、これらに限定されず、当該技術分野に適用されるものが適宜採用されてもよい。
前記溶媒は、前記樹脂製造用組成物１００重量部に対して５重量部～６０重量部で含まれてもよい。
前記溶媒は、前記樹脂製造用組成物１００重量部に対して、好ましくは５重量部～５０重量部、７重量部～４５重量部、または８重量部～４０重量部で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１ａの化合物は、下記化合物であってもよいが、これに限定されない。
本明細書の一実施態様において、前記化学式２ａの化合物は、下記化合物のいずれか一つであってもよいが、これらに限定されない。
本明細書の一実施態様において、前記化学式１ａの化合物は、前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物１００重量部に対して１重量部～１００重量部、または１重量部～９９重量部で含まれてもよい。
前記化学式１ａの化合物は、前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物１００重量部に対して、好ましくは１～６０重量部、１～５０重量部、１～４０重量部、１～３０重量部、１～２０重量部、または１～１０重量部で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記化学式２ａの化合物は、前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物１００重量部に対して０重量部～９９重量部、または１重量部～９９重量部で含まれてもよい。
前記化学式２ａの化合物は、前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物１００重量部に対して、好ましくは１～６０重量部、１～５０重量部、１～４０重量部、１～３０重量部、１～２０重量部、または１～１０重量部で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート前駆体は、前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物１００重量部に対して１重量部～６０重量部で含まれてもよい。
前記ポリカーボネート前駆体は、前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物１００重量部に対して、好ましくは１～６０重量部、１～５５重量部、１～５０重量部、１～４５重量部、または１～４０重量部で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記ポリカーボネート前駆体は、下記化学式Ａである。
前記化学式Ａにおいて、
Ｒｂ１およびＲｂ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
ａ１およびａ２はそれぞれ０または１である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂ１およびＲｂ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基；置換もしくは非置換の炭素数１～３０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基；または置換もしくは非置換の炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂ１およびＲｂ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基；置換もしくは非置換の炭素数１～２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基；または置換もしくは非置換の炭素数６～２０の単環もしくは多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂ１およびＲｂ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基；炭素数１～３０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基；または炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂ１およびＲｂ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基；炭素数１～２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基；または炭素数６～２０の単環もしくは多環のアリール基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記Ｒｂ１およびＲｂ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、－Ｃｌ；メチル基；エチル基；ｎ－プロピル基；イソプロピル基；ｎ－ブチル基；またはフェニル基である。
本明細書の一実施態様によれば、前記化学式Ａは、下記化合物の中から選択されるいずれか一つである。
ポリエステル樹脂の場合、前駆体
の分子量がポリカーボネート樹脂の前駆体
よりも高いため、樹脂の重量で占める割合が高い。
前記前駆体は、高屈折を実現するジオールモノマー（ｄｉｏｌ ｍｏｎｏｍｅｒ）の濃度を低くするため、ポリカーボネート樹脂の屈折率がポリエステル樹脂よりも相対的に高い。また、ポリカーボネート樹脂に比べて、ポリエステル樹脂の構造的特徴により共役結合の長さが長く、分子内水素結合により一般に黄色度指数（ｙｅｌｌｏｗ ｉｎｄｅｘ）が高いという欠点がある。
前記ポリカーボネート前駆体は、必要に応じて追加の共単量体を連結する役割をするものであり、前記化学式Ａで表される化合物の他に適用可能な他の具体例としては、ホスゲン、トリホスゲン、ジホスゲン、ブロモホスゲン、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、ジトリルカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネート、ｍ－クレシルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ジフェニル）カーボネート、またはビスハロホルメートなどが挙げられ、これらのいずれか一つまたは二つ以上の混合物を用いてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂は、前記化学式１ａの化合物と前記化学式Ａのポリカーボネート前駆体から重合されることが好ましい。
前記化学式１ａの化合物と前記化学式Ａのポリカーボネート前駆体を重合することで、前述した化学式１の単位に形成されることができる。
前記化学式１ａの化合物は、前記化学式１の単位を含むポリカーボネート樹脂を構成する全単量体１００モル部に対して１モル部～１００モル部、または１モル部～９９モル部で用いられてもよい。
前記化学式Ａのポリカーボネート前駆体は、前記樹脂を構成する前記化学式１ａの化合物の全単量体１００モル部に対して５０モル部～１５０モル部で用いられてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂は、前記化学式２の単位をさらに含んでもよい。
前記化学式２ａの化合物と前記化学式Ａのポリカーボネート前駆体を重合することで、前述した化学式２の単位に形成されることができる。
前記化学式２ａの化合物は、前記化学式２の単位を含むポリカーボネート樹脂を構成する全単量体１００モル部に対して０モル部～９９モル部、または１モル部～９９モル部で用いられてもよい。
前記化学式Ａのポリカーボネート前駆体は、前記樹脂を構成する前記化学式２ａの化合物の全単量体１００モル部に対して５０モル部～１５０モル部で用いられてもよい。
本明細書による樹脂の重合は、当該技術分野で周知の方法が用いられてもよい。
前記重合は、溶融重縮合法で行うことが好ましい。
前記溶融重縮合法は、前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物を用いて、必要に応じて触媒をさらに適用してもよく、加熱下で、さらに常圧または減圧下で、エステル交換反応により副生成物を除去しつつ溶融重縮合を行ってもよい。前記触媒は、当該技術分野で一般に適用される物質が採用されてもよい。
具体的に、前記溶融重縮合法は、前記化学式１ａの化合物；および前記ポリカーボネート前駆体を反応容器中で溶融した後、副生する化合物を滞留させた状態で反応を行うことが好ましい。前記製造方法は、前記化学式２ａの化合物をさらに含んでもよい。
前記副生する化合物を滞留させるために、反応装置を閉塞するか、または減圧または加圧するなどの圧力を制御してもよい。
この工程の反応時間は２０分以上６００分以下であり、好ましくは４０分以上４５０分以下であり、より好ましくは６０分以上３００分以下である。
この際、副生する化合物を生成後に直ちに蒸留除去すると、最終的に得られる樹脂は、高分子量体の含有量が少ない。しかし、副生する化合物を反応容器中に一定時間滞留させると、最終的に得られる樹脂は、高分子量体の含有量の多いものが得られる。
前記溶融重縮合法は、連続式で行ってもよく、バッチ式で行ってもよい。反応を行う際に用いられる反応装置は、錨型撹拌翼、マックスブレンド撹拌翼、ヘリカルリボン型撹拌翼などを装備した縦型であってもよく、パドル翼、格子翼、メガネ翼などを装備した横型であってもよく、スクリューを装備した押出機型であってもよい。また、重合物の粘度を考慮して、これらの反応装置を適宜組み合わせた反応装置を用いることが好ましく実施される。
本明細書で用いられるポリカーボネート樹脂の製造方法においては、重合反応の終了後、熱安定性および加水分解安定性を維持するために、触媒を除去または失活させてもよい。当該技術分野で公知の酸性物質の添加による触媒の失活を行う方法を好ましく実施することができる。
前記酸性物質としては、例えば、安息香酸ブチルなどのエステル類；ｐ－トルエンスルホン酸など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などの芳香族スルホン酸エステル類；亜リン酸、リン酸、ホスホン酸などのリン酸類；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など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など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などのホスホン酸類；フェニルホスホン酸ジエチルなど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）エタンなどのホスフィン類；ホウ酸、フェニルホウ酸などのホウ酸類；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など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などの有機ハロゲン化物；ジメチル硫酸などのアルキル硫酸；塩化ベンジルなどの有機ハロゲン化物などが好ましく用いられる。
前記酸性物質は、前記触媒１００モル部に対して０．１モル部～５モル部、好ましくは０．１モル部～１モル部で用いられてもよい。
前記酸性物質が０．１モル部未満であれば、失活効果が不十分になるため好ましくない。また、５モル部超過であれば、樹脂の耐熱性が低下し、成形品が着色しやすくなるため好ましくない。
触媒の失活後、樹脂中の低沸点化合物を、０．１ｍｍＨｇ～１ｍｍＨｇの圧力、２００℃～３５０℃の温度で脱揮除去する工程をさらに行ってもよい。この工程には、パドル翼、格子翼、メガネ翼など、表面更新能に優れた撹拌翼を備えた横型装置、もしくは薄膜蒸発器が好ましく用いられる。
本明細書の樹脂は、異物の含有量が最大限少ないことが好ましく、溶融原料の濾過、触媒液の濾過などが好ましく実施される。
前記濾過に用いられるフィルタのメッシュは５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１μｍ以下である。また、生成される樹脂のポリマーフィルタによる濾過が好ましく実施される。前記ポリマーフィルタのメッシュは１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。また、樹脂ペレットを採取する工程は、低ダスト環境でなければならず、クラス６以下であることが好ましく、より好ましくはクラス５以下である。
また、前記ポリカーボネート樹脂を含む成形品の成形方法としては、射出成形の他に、圧縮成形、注型、ロール加工、押出成形、延伸などが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書のまた一つの実施態様は、前述した実施態様による樹脂を含むポリカーボネート樹脂組成物を提供する。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂は、前記ポリカーボネート樹脂組成物１００重量部を基準として１重量部～８０重量部で含まれてもよい。
本明細書の一実施態様において、前記ポリカーボネート樹脂組成物は、溶媒をさらに含んでもよい。前記溶媒は、例えば、ジメチルアセトアミドまたは１，２－ジクロロベンゼンであってもよい。
前記溶媒は、前記ポリカーボネート樹脂組成物１００重量部を基準として２０重量部～９９重量部で含まれてもよい。
前記ポリカーボネート樹脂組成物は、前記化学式１ａの化合物の他に、追加の単量体をさらに含んでもよい。前記追加の単量体は、特に限定されず、前記ポリカーボネート樹脂組成物の主な物性を変化させない範囲で、ポリカーボネート関連の当該技術分野で一般に適用される単量体が適宜採用されてもよい。前記追加の単量体は、前記化学式１の単位を含む樹脂を構成する全単量体１００モル部に対して１モル部～５０モル部で用いられてもよい。
前記ポリカーボネート樹脂組成物は、前記化学式１の単位を含む樹脂の他に、必要に応じて、添加剤、例えば、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、核剤、難燃剤、滑剤、衝撃補強剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、顔料、および染料からなる群より選択された１種以上をさらに含んでもよい。
前記添加剤は、前記ポリカーボネート樹脂組成物１００重量部を基準として１重量部～９９重量部で含まれてもよい。
前記酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤、核剤、難燃剤、滑剤、衝撃補強剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、顔料、または染料の種類は、特に限定されず、当該技術分野に適用されるものが適宜採用されてもよい。
本明細書のまた一つの実施態様は、前述した実施態様による樹脂組成物を含む成形品を提供する。
本明細書の一実施態様において、前記成形品は、前記ポリカーボネート樹脂組成物またはその硬化物から製造されてもよい。
前記成形品の製造方法の一例として、前記化学式１の単位を含む樹脂と前記添加剤をミキサーでよく混合した後、押出機で押出成形してペレットに製造し、前記ペレットの乾燥後に射出成形機で射出するステップを含んでもよい。
本明細書の一実施態様において、前記成形品は光学レンズである。
本明細書の一実施態様において、前記光学レンズの厚さは０．１μｍ～３０ｍｍである。
前記光学レンズは、屈折率差に応じて同一厚さのレンズにおいて光が結ばれる焦点の位置が異なる。それを図１に示した。これは、カメラレンズとイメージセンサ、メガネレンズと人の瞳孔との間に結ばれる焦点の位置を変更させ、同一位置の焦点を合わせるために屈折率が高くなることで、レンズ、フィルムの厚さが薄くなる。本明細書の一実施態様による光学レンズは、屈折率が高いため、薄い厚さの光学レンズを実現することができる。
前記光学レンズは、前記ポリカーボネート樹脂を用いて製造されるものであり、厚さが薄く、高屈折率および高透明性を有し、好ましくは、カメラに適用することができる。
本明細書の一実施態様において、前記成形品は、光学フィルムまたは光学薄膜である。前記光学フィルムまたは光学薄膜は、前記ポリカーボネート樹脂を用いて製造されるものであり、厚さが薄く、集光効果および光拡散効果に優れ、好ましくは、液晶ディスプレイのバックライトモジュール、平面レンズ、メタレンズなどに適用することができる。
本明細書の一実施態様において、前記光学フィルムまたは光学薄膜の厚さは０．１ｎｍ～１０ｍｍである。
本明細書の一実施態様において、前記成形品は光学樹脂である。前記光学樹脂は、前記ポリカーボネート樹脂を用いて製造されるものであり、厚さが薄く、高屈折率および低複屈折率を有し、光損失が低い。
本明細書の一実施態様による光学樹脂は、高屈折率および低複屈折率を有し、光損失が低い。本明細書の一実施態様による光学樹脂は、従来の一般的な光学材料に比べて、耐熱特性が非常に高いか低くない９０℃～２００℃のガラス転移温度を有するため加工しやすく、優れた耐熱特性を示す。ガラス転移温度が２００℃を超過する場合には、メルトフローインデックスが上昇して加工が難しく、ガラス転移温度が９０℃未満である場合には、低い耐熱特性により、外部環境により耐候性が低下する結果を招く。このため、適切な熱特性を有し、高い屈折率を実現する本明細書の一実施態様による光学樹脂が少ない。
以下、実施例により、本明細書をより詳細に例示する。
製造例１．樹脂１の製造
モノマー１－１（６６．４８ｇ（０．１００９ｍｏｌ））およびジフェニルカーボネート（ｄｉｐｈｅｎｙｌｃａｒｂｏｎａｔｅ）２１．４２２ｇ（０．１００ｍｍｏｌ）を溶融して２５０℃で５時間反応した。反応が進行するにつれ、フェノール（Ｐｈｅｎｏｌ）が副生成物として発生し、それを除去するために減圧度を最大１Ｔｏｒｒまで調節した。反応終了後、反応器内に窒素を吹き込んで常圧雰囲気を作り、重合した高分子溶融樹脂として樹脂１を得た。
製造例２～１７．樹脂２～１７の製造
前記製造例１において、モノマー１－１の代わりに下記表１のモノマーを下記モル部で用いたことを除いては、前記製造例１と同様に製造して樹脂２～１７および比較樹脂１～３を得た。
実験例．
重合した樹脂試料の分子量および分子量分布をゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により確認し、熱的特性を調査するために示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いてサーモグラム（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｍ）を得た。屈折率およびアッベ数を測定するために、製膜後、エリプソメータ（ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）を用いて光の波長に応じた結果値を得た。
ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による分子量は、テトラヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ （ＴＨＦ、ＢＨＴ（ブチル化ヒドロキシトルエン）で安定化）））を溶媒として用い、樹脂試料をテトラヒドロフランに１．０ｍｇ／１ｍｌの濃度で溶解させてシリンジフィルタ（ｓｙｒｉｎｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）で濾過して作った溶液を注入して４０℃で測定して結果を得、それを下記表２に記載した。Ｗａｔｅｒｓ ＲＩ ｄｅｔｅｃｔｏｒを使用し、カラム（ｃｏｌｕｍｎ）としてＡｇｉｌｅｎｔ ＰＬｇｅｌ ＭＩＸＥＤ－Ｂを２個使用した。
樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）を調査するために示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定した。５．５ｍｇ～８．５ｍｇの樹脂試料をＮ２フロー（ｆｌｏｗ）下で２７０℃まで加熱後に冷却した後、２回目の加熱時に１０℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱しつつスキャンして得られたグラフ上でガラス転移温度（Ｔｇ）を求め、それを下記表２に記載した。
前記屈折率は、プリズムカプラ（Ｐｒｉｓｍ Ｃｏｕｐｌｅｒ）方法で測定可能であり、例えば、ＳＡＩＲＯＮ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＳＰＡ－３ＤＲを用いてもよいが、これに限定されない。
プリズムカプラを用いて、前記樹脂を２００℃の加熱プレート上にスライドガラスを置き、前記樹脂を平坦に製造したサンプルから反射された光量の変化を測定して屈折率を計算することができる。製造されたサンプルをプリズムに接触させた後、プリズムにレーザを入射すればほとんど全反射するが、特定の入射角と条件を満たす場合、境界面で減衰波（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ ｆｉｅｌｄ）が発生し、光がカップリングされる。カップリングが発生して検出器により検出される光の強度が急減する角度を測定すると、光の偏光モードに関するパラメータおよびプリズムと基材の屈折率から膜の屈折率をプリズムカプラが自動的に算出することができる。前記屈折率およびアッベ数を下記表２に記載した。具体的に、屈折率は、波長５８７ｎｍで測定されたものであり、アッベ数は、Ｄ（５８７ｎｍ）、Ｆ（４８６ｎｍ）、Ｃ（６５６ｎｍ）波長における屈折率（ｎＤ、ｎＦ、ｎＣ）をそれぞれ測定し、以下の計算式によりアッベ数を得た。
アッベ数＝（ｎＤ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
前記表２において、Ｍｎは数平均分子量、Ｍｗは重量平均分子量、ＰＤＩは多分散性指数、ＲＩは屈折率、Ｔｇはガラス転移温度、屈折率は波長５８７ｎｍで測定された値である。
前記表２によれば、本発明の実施態様による樹脂は、化学式１の単位を含み、特に前記化学式１のフルオレンコア構造のベンゼン環に電子に富むＲ１の置換基で置換されており、フルオレンコア構造の電子密度が高く、それを含むポリカーボネート樹脂の屈折率が向上する。
また、前記化学式１の単位に前記化学式２の単位をさらに含むことで、ガラス転移温度（Ｔｇ）および屈折率を調節することができ、前記ポリカーボネート樹脂の鎖挙動を柔軟にすることができるため、成形品の射出加工に有利な技術的効果を有する。

Claims (12)

  1. 下記化学式１の単位を含むポリカーボネート樹脂：
    前記化学式１において、
    Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシリル基；重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アリール基、またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
    ｒ１およびｒ２はそれぞれ１～４の整数であり、前記ｒ１が２以上である場合、前記２以上のＲ１は互いに同一または異なり、前記ｒ２が２以上である場合、前記２以上のＲ２は互いに同一または異なり、
    Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    Ｘ１～Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
    Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
    ａおよびｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して１～１０の整数であり、前記ａおよびｂがそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なり、
    ＊は、樹脂の主鎖に連結される部位を意味する。
  2. 前記ポリカーボネート樹脂は、下記化学式２の単位をさらに含む、請求項１に記載のポリカーボネート樹脂：
    前記化学式２において、
    Ｌ１１は、置換もしくは非置換のアルキレン基；置換もしくは非置換のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換であり、２価の芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    ｌ１１は１～５の整数であり、前記ｌ１１が２以上である場合、前記２以上のＬ１１は互いに同一または異なり、
    Ｘ１１～Ｘ１４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
    Ｚ１１およびＺ１２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
    ａ’およびｂ’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して０～１０の整数であり、前記ａ’およびｂ’がそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なり、
    ＊は、樹脂の主鎖に連結される部位を意味する。
  3. 前記Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；または非置換の炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリール基であり、
    前記Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数６～３０の単環もしくは多環のアリーレン基であり、
    前記Ｘ１～Ｘ４は、Ｏであり、
    前記Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、炭素数１～３０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である、請求項１に記載のポリカーボネート樹脂。
  4. 重量平均分子量（Ｍｗ）は５，０００ｇ／ｍｏｌ～５００，０００ｇ／ｍｏｌである、請求項１に記載のポリカーボネート樹脂。
  5. 波長５８７ｎｍで測定された屈折率は１．５０～１．７５である、請求項１に記載のポリカーボネート樹脂。
  6. ガラス転移温度（Ｔｇ）は９０℃～２００℃である、請求項１に記載のポリカーボネート樹脂。
  7. 波長４８６、５８７、および６５６ｎｍで測定されたアッベ数は５～４５である、請求項１に記載のポリカーボネート樹脂。
  8. 下記化学式１ａの化合物；および
    ポリカーボネート前駆体を含むポリカーボネート樹脂製造用組成物を重合するステップを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法：
    前記化学式１ａにおいて、
    Ｒ１およびＲ２は、互いに異なり、それぞれ独立して、水素；重水素；ハロゲン基；シアノ基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のシリル基；重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、シアノ基、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルキルチオ基、アリール基、またはヘテロアリール基で置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
    ｒ１およびｒ２はそれぞれ１～４の整数であり、前記ｒ１が２以上である場合、前記２以上のＲ１は互いに同一または異なり、前記ｒ２が２以上である場合、前記２以上のＲ２は互いに同一または異なり、
    Ｌ１およびＬ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    Ｘ１～Ｘ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
    Ｚ１およびＺ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
    ａおよびｂは、互いに同一または異なり、それぞれ独立して１～１０の整数であり、前記ａおよびｂがそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なる。
  9. 前記ポリカーボネート樹脂製造用組成物は、下記化学式２ａの化合物をさらに含み、前記化学式１ａの化合物および前記化学式２ａの化合物は、０．０１モル％～１００モル％：９９．９９モル％～０モル％で含まれる、請求項８に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法：
    前記化学式２ａにおいて、
    Ｌ１１は、置換もしくは非置換のアルキレン基；置換もしくは非置換のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換であり、２価の芳香族炭化水素環と脂肪族炭化水素環の縮合環基；または置換もしくは非置換のアリーレン基であり、
    ｌ１１は１～５の整数であり、前記ｌ１１が２以上である場合、前記２以上のＬ１１は互いに同一または異なり、
    Ｘ１１～Ｘ１４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、Ｏ；またはＳであり、
    Ｚ１１およびＺ１２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、置換もしくは非置換のアルキレン基；または置換もしくは非置換のシクロアルキレン基であり、
    ａ’およびｂ’は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して０～１０の整数であり、前記ａ’およびｂ’がそれぞれ２以上である場合、各括弧内の構造は互いに同一または異なる。
  10. 前記ポリカーボネート前駆体は、下記化学式Ａである、請求項８に記載のポリカーボネート樹脂の製造方法：
    前記化学式Ａにおいて、
    Ｒｂ１およびＲｂ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、ハロゲン基；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
    ａ１およびａ２はそれぞれ０または１である。
  11. 請求項１～7のいずれか一項に記載のポリカーボネート樹脂を含むポリカーボネート樹脂組成物。
  12. 請求項１１に記載のポリカーボネート樹脂組成物を含む成形品。
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