JP7810552B2 - 熱可塑性樹脂及びそれを含む光学部材 - Google Patents
熱可塑性樹脂及びそれを含む光学部材Info
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Description
[1]
下記式(1)で表される繰り返し単位を含み、波長589nmにおける屈折率が1.640以上1.740以下である、熱可塑性樹脂。
[2]
前記式(1)で表される繰り返し単位が、10mоl%以上であり、かつ数平均分子量1,500未満のオリゴマーの含有量が1.0質量%以上である、前項1に記載の熱可塑性樹脂。
[3]
前記式(1)で表される繰り返し単位が、30mоl%以上90mоl%以下である、前項1または2に記載の熱可塑性樹脂。
[4]
前記式(1)のR1およびR2が水素原子、フェニル基、ナフチル基、チエニル基のいずれかである、前項1~3のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[5]
前記式(1)が下記式(1-a)または(1-b)で表される前項1~4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[6]
下記式(4)で表される繰り返し単位を含有する、前項1~5のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[7]
数平均分子量1,500未満のオリゴマーが15質量%以下である、前項1~6のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[8]
260℃におけるせん断速度9,120(1/s)の粘度が20(Pa・s)以上120(Pa・s)以下となる前項1~7のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[9]
260℃におけるせん断速度61(1/s)の粘度が100(Pa・s)以上1,200(Pa・s)以下となる前項1~8のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[10]
前記熱可塑性樹脂の塩化メチレン中に13質量%で溶解した溶液(5mlの塩化メチレン中に1.0gを溶解した溶液)のCIE1976(L*a*b*)表色系のb*値が、30.0以下であり、かつ波長589nmにおける屈折率が1.670以上、1.740以下である、前項1に記載の熱可塑性樹脂。
[11]
前記式(1)で表される繰り返し単位を20mоl%以上含む、前項10に記載の熱可塑性樹脂。
[12]
前記式(1)のR1およびR2のいずれか一つはハロゲン原子、芳香族基を含んでいてもよい炭素原子数1~14の炭化水素基である前項10または11に記載の熱可塑性樹脂。
[13]
前記式(1)が下記式(1-a)で表される前項10~12のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[14]
前記式(1)が下記式(1-c)で表される前項10~12のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[15]
前記式(1)のR1およびR2はそれぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基、チエニル基のいずれかである前項10~14のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[16]
前記式(1)のR1およびR2はそれぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基のいずれかである前項10~14のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[17]
下記式(5)で表される繰り返し単位を含む、前項10~16のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[18]
前記熱可塑性樹脂の比粘度が、0.12~0.40である前項1~17のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[19]
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、130~170℃である、前項1~18のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[20]
前記熱可塑性樹脂が、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、又はポリカーボネートである、前項1~19のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[21]
前記熱可塑性樹脂が、ポリエステル、又はポリエステルカーボネートである、前項1~19のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[22]
前記熱可塑性樹脂中の残存パラジウム量が10ppm以下である、前項1~21のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
[23]
前項1~22のいずれかに記載の熱可塑性樹脂を含む、光学部材。
[24]
レンズである、前項23に記載の光学部材。
[25]
光学フィルムである、前項23に記載の光学部材。
[26]
携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、車載カメラ、または監視カメラのいずれかに用いるための撮像レンズである、前項24に記載の光学部材。
<本発明の態様I>
≪熱可塑性樹脂≫
本発明の態様Iの熱可塑性樹脂は、上記式(1)で表される繰り返し単位を10mоl%以上含有し、数平均分子量1,500未満のオリゴマーの含有量が1.0質量%以上であり、かつ波長589nmにおける屈折率が1.640以上1.740以下である。
<熱可塑性樹脂の物性>
本発明の熱可塑性樹脂が有する、25℃で測定した波長589nmの屈折率(nD)は、1.640以上1.740以下である。屈折率(nD)は、1.650以上、1.660以上、1.670以上、1.680以上又は1.690以上であってもよく、1.740以下、1.730以下、1.710以下、1.700以下、1.695以下、又は1.690以下であってもよい。例えば、屈折率(nD)は、1.640以上1.740以下、1.660以上1.730以下、又は1.680以上1.720以下であってもよい。
ν=(nD-1)/(nF-nC)
(ここで、nD:波長589nmでの屈折率、nC:波長656nmでの屈折率、nF:波長486nmでの屈折率を表す)。
<熱可塑性樹脂の構造>
本発明の熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、及びポリカーボネートを挙げることができる。
本発明の熱可塑性樹脂は、上記式(1)の繰返し単位を、10mоl%以上、15mоl%以上、20mol%以上、25mol%以上、30mol%以上、35mol%以上、40mol%以上、45mol%以上、50mol%以上で含んでいてもよく、90mol%以下、85mol%以下、80mol%以下、75mol%以下、70mol%以下、65mol%以下、60mol%以下、55mоl%以下、50mоl%以下で含んでいてもよい。本発明の樹脂は、上記式(A)の繰返し単位を、好ましくは30mol%以上90mol%以下、より好ましくは40mol%以上80mol%以下で含むことができる。上記範囲内であると、数平均分子量1500未満のオリゴマー量を一定量以上含有することができ、流動性が向上する。
上記式(1)において、R1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、芳香族基を含んでいてもよい炭素原子数1~14の炭化水素基を示し、水素原子、メチル基、又はフェニル基、ナフチル基が好ましい。
上記式(4)で表される繰り返し単位は、特に下記式(4-a)又は(4-b)で表される単位であることが好ましい:
(その他の繰り返し単位)
その熱可塑性樹脂は、本発明の特性を損なわない程度に他の繰り返し単位を有していてもよい。他の繰り返し単位は、全繰り返し単位中30mol%未満、20mol%以下、10mol%以下、又は5mol%以下が好ましい。
<数平均分子量1,500未満のオリゴマー>
上記式(1)で表される単位を含む熱可塑性樹脂は重合の過程において、副生成物として下記式(6)~(8)のようなオリゴマーが生成する。一般的に重合反応にて製造する熱可塑性樹脂では、重合後の樹脂中において高分子の分子量分布の広がりが小さいものが好ましいが、本発明では微量の数平均分子量1,500未満のオリゴマー成分を含む方が、流動性に優れる樹脂が得られることを見出した。
本発明の熱可塑性樹脂は、数平均分子量1,500未満のオリゴマー成分を1.0質量%以上の容量で含有することが好ましく、より好ましくは、1.5質量%以上15.0質量%以下、更に好ましくは2.0質量%以上12.0質量%以下の容量で含有する。下限より少ない場合は、可塑剤として機能するオリゴマーが少なくなるため流動性が低くなり、上限より多い場合は、可塑剤がガラス転移温度を下げてしまうため耐熱性が低下すると推測される。
<熱可塑性樹脂の原料>
(式(1)のジオール成分)
式(1)の原料となるジオール成分は、主として式(a)で表されるジオール成分であり、単独で使用してもよく、又は二種以上組み合わせて用いてもよい。
(式(4)のジオール成分)
式(4)の原料となるジオール成分は、主として式(b)で表されるジオール成分であり、単独で使用してもよく、又は二種以上組み合わせて用いてもよい。
(その他の共重合ジオール成分)
熱可塑性樹脂は、本発明の特性を損なわない程度に他のジオール成分を共重合してもよい。他のジオール成分は、全繰り返し単位中30mol%未満、20mol%以下、10mol%以下、又は5mol%以下が好ましい。
(式(1)又は式(4)のジカルボン酸成分)
その熱可塑性樹脂の前記式(1)又は式(4)で表される単位に使用するジカルボン酸成分は主として、HOOC-X-COOHで表されるジカルボン酸、又はそのエステル形成性誘導体が好ましく用いられる。ここで、Xは、式(1)又は式(4)で表される単位を与えるための2価の連結基を示す。
<製造方法>
本発明の熱可塑性樹脂は、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂は、通常の樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段、例えばポリカーボネートであればジヒドロキシ化合物に炭酸ジエステルなどのカーボネート前駆物質を反応させる方法により製造される。
〈熱可塑性樹脂-不純物〉
(残存フェノール)
熱可塑性樹脂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、圧力1.3kPa以下での反応時間により調整することが好ましい。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、樹脂中より留去しすぎてしまう。
(残存パラジウム(Pd)触媒量)
熱可塑性樹脂には、パラジウム触媒が含まれていないことが好ましい。熱可塑性樹脂中の残存パラジウム触媒量は、10ppm以下であることが好ましく、5.0ppm以下、3.0ppm以下、1.0ppm以下、又は0.5ppmであることがさらに好ましく、0.0ppm以上、0.1ppm以上、0.2ppm以上、又は0.5ppm以上であってもよい。熱可塑性樹脂中の残存パラジウム触媒量が適切であると、樹脂の着色を防止することができる。
(残存ビナフトール)
熱可塑性樹脂の残存ビナフトール含有量は、好ましくは1~500ppm、より好ましくは1~300ppm、さらに好ましくは1~100ppm、特に好ましくは1~50ppmである。熱可塑性樹脂における残存ビナフトールの含有量が適切であると、樹脂の着色を防止できる。
(残存フルオレノン)
熱可塑性樹脂の残存フルオレノン含有量は、好ましくは1~500ppm、より好ましくは1~300ppm、さらに好ましくは1~100ppm、特に好ましくは1~50ppmである。熱可塑性樹脂における残存フルオレノンの含有量が適切であると、樹脂の着色を防止できる。
≪光学部材≫
本発明の光学部材は、上記の熱可塑性樹脂を含む。そのような光学部材としては、上記の熱可塑性樹脂が有用となる光学用途であれば、特に限定されないが、光ディスク、透明導電性基板、光カード、シート、フィルム、光ファイバー、レンズ、プリズム、光学膜、基盤、光学フィルター、ハードコート膜等を挙げることができる。フィルムとしては、特に光学フィルムを挙げることができる。
<撮像レンズ>
本発明の光学部材として、特に撮像レンズを挙げることができる。このような撮像レンズとしては、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、車載カメラ、監視カメラ等のための撮像レンズを挙げることができる。
<本発明の態様II>
《光学レンズ》
本発明の態様IIの光学レンズは、下記式(1)で表される繰り返し単位を含む熱可塑性樹脂を含む光学レンズであって、前記熱可塑性樹脂が、塩化メチレン中に13質量%で溶解した溶液(5mlの塩化メチレン中に1.0gを溶解した溶液)のCIE1976(L*a*b*)表色系のb*値が、30.0以下であり、かつ波長589nmにおける屈折率が1.670以上、1.740以下である。
<熱可塑性樹脂の物性>
本発明の熱可塑性樹脂が有する、25℃で測定した波長589nmの屈折率(nD)は、1.670以上1.740以下である。nDは、1.670以上、1.680以上又は1.690以上であってもよく、1.740以下、1.730以下、1.720以下、1.710以下、1.700以下、1.695以下、又は1.690以下であってもよい。例えば、nDは、1.670以上1.740以下、1.680以上1.740以下、1.690以上1.740以下、又は1.680以上1.730以下、1.680以上1.720以下であってもよい。本発明の熱可塑性樹脂がポリエステルまたはポリエステルカーボネートの場合、ポリカーボネートに比べて、熱可塑性樹脂を構成する結合種に占めるカーボネート結合の割合がゼロあるいは低くなる。このことは、酸素原子一つ分の屈折率低下を回避することが可能となり、より高い屈折率を有する熱可塑性樹脂となる。
があるが、本発明者らは、原料中のパラジウム触媒由来のパラジウム成分の残存が、熱可塑性樹脂の着色に関係していることを見出した。そして、本発明者らは、パラジウム成分の残存量を調整させた上記のような熱可塑性樹脂を用いることによって、有用な光学レンズが与えられることを見出した。
〈熱可塑性樹脂の構造〉
本発明の熱可塑性樹脂は、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、及びポリカーボネートを挙げることができる。
本発明の熱可塑性樹脂は、上記式(1)の繰返し単位を、20mol%以上、30mol%以上、40mol%以上、50mol%以上、60mol%以上、又は70mol%以上含んでいてもよく、100mol%以下、90mol%以下、80mol%以下、70mol%以下、60mol%以下、50mol%以下、又は40mol%以下で含んでいてもよい。例えば、その熱可塑性樹脂は、上記式(1)の繰返し単位を20mol%以上100mol%以下、又は30mol%以上100mol%以下で含んでいてもよい。
上記式(1)において、R1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、芳香族基を含んでいてもよい炭素原子数1~14の炭化水素基を示し、水素原子、メチル基、又はフェニル基、ナフチル基、チエニル基が好ましい。
上記式(5)で表される繰り返し単位は、特に下記式(5-a)又は(5-b)で表される単位であることが好ましい:
(その他の繰り返し単位)
その熱可塑性樹脂は、本発明の特性を損なわない程度に他の繰り返し単位を有していてもよい。他の繰り返し単位は、全繰り返し単位中50mol%未満、40mol%以下、30mol%以下、20mol%以下、10mol%以下、又は5mol%以下が好ましい。
<熱可塑性樹脂の原料>
(式(1)のジオール成分)
式(1)の原料となるジオール成分は、主として式(a)で表されるジオール成分であり、単独で使用してもよく、又は二種以上組み合わせて用いてもよい。
(式(5)のジオール成分)
式(5)の原料となるジオール成分は、主として式(c)で表されるジオール成分であり、単独で使用してもよく、又は二種以上組み合わせて用いてもよい。
(その他の共重合ジオール成分)
熱可塑性樹脂は、本発明の特性を損なわない程度に他のジオール成分を共重合してもよい。他のジオール成分は、全繰り返し単位中30mol%未満、20mol%以下、10mol%以下、又は5mol%以下が好ましい。
(式(1)又は式(5)の炭酸成分)
その熱可塑性樹脂の前記式(2)で表される単位として導入される炭酸成分は主として、ホスゲンや炭酸ジエステルなどのカーボネート形成性誘導体が好ましく用いられる。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)カーボネートおよびビス(m-クレジル)カーボネート等が挙げられ、中でもジフェニルカーボネートが好ましい。
(式(1)又は式(5)のジカルボン酸成分)
その熱可塑性樹脂の前記式(1)又は式(5)で表される単位に使用するジカルボン酸成分は主として、HOOC-X-COOHで表されるジカルボン酸、又はそのエステル形成性誘導体が好ましく用いられる。ここで、Xは、式(1)又は式(5)で表される単位を与えるための2価の連結基を示す。
<製造方法>
本発明の熱可塑性樹脂、すなわちポリカーボネート樹脂およびポリエステルカーボネート樹脂およびポリエステル樹脂は、通常の樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段、例えばポリカーボネートであればジヒドロキシ化合物に炭酸ジエステルなどのカーボネート前駆物質を反応させる方法などにより製造される。
〈熱可塑性樹脂-不純物〉
(残存フェノール)
熱可塑性樹脂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、圧力1.3kPa以下での反応時間により調整することが好ましい。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、樹脂中より留去しすぎてしまう。
(残存パラジウム量)
熱可塑性樹脂には、パラジウムが含まれていないことが好ましい。熱可塑性樹脂中の残存パラジウム量は、10ppm以下であることが好ましく、5.0ppm以下、3.0ppm以下、1.0ppm以下、又は0.5ppmであることがさらに好ましく、0.0ppm以上、0.1ppm以上、0.2ppm以上、又は0.5ppm以上であってもよい。熱可塑性樹脂中の残存パラジウム量が適切であると、樹脂の着色を防止することができる。
(残存ビナフトール)
熱可塑性樹脂の残存ビナフトール含有量は、好ましくは1~500ppm、より好ましくは1~300ppm、さらに好ましくは1~100ppm、特に好ましくは1~50ppmである。熱可塑性樹脂における残存ビナフトールの含有量が適切であると、樹脂の着色を防止できる。
(残存フルオレノン)
熱可塑性樹脂の残存フルオレノン含有量は、好ましくは1~500ppm、より好ましくは1~300ppm、さらに好ましくは1~100ppm、特に好ましくは1~50ppm、さらに特に好ましくは1~30ppm、最も好ましくは1~10ppmである。熱可塑性樹脂における残存フルオレノンの含有量が適切であると、樹脂の着色を防止できる。フルオレノンは、フルオレン系成分単位のモノマーを製造する際の原料として用いられ、製造過程ですべてを取り除くことができなかった場合残存する。
≪光学部材≫
本発明の光学部材は、上記の熱可塑性樹脂を含む。そのような光学部材としては、上記の熱可塑性樹脂が有用となる光学用途であれば、特に限定されないが、光ディスク、透明導電性基板、光カード、シート、フィルム、光ファイバー、レンズ、プリズム、光学膜、基盤、光学フィルター、ハードコート膜等を挙げることができる。フィルムとしては、特に光学フィルムを挙げることができる。
<撮像レンズ>
本発明の光学部材として、特に撮像レンズを挙げることができる。このような撮像レンズとしては、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、車載カメラ、監視カメラ等のための撮像レンズを挙げることができる。
<本発明の態様I>
≪評価方法≫
<屈折率>
得られた樹脂3gをジクロロメタン50mlに溶解させ、ガラスシャーレ上にキャストし、室温にて十分に乾燥させた後、120℃以下の温度にて8時間乾燥して、厚さ約100μmのフィルムを作製した。そのフィルムをATAGO製DR-M2アッベ屈折計を用いて、25℃における屈折率nD(波長:589nm)を測定した。
<オリゴマー量>
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)を用いて、下記の方法により分子量分布を測定し、数平均分子量1,500未満の割合を求めた。
(測定条件)
装置 : 東ソー株式会社製 HLC?8220
カラム : 東ソー株式会社製TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ3000、TSKgel SuperHZ2000
流量 : 0.350mL/min
検出器 : 東ソー株式会社製UV-8020
検出条件 : UV254nm
カラム温度 : 40.0℃
溶離液 : クロロホルム
<溶融粘度>
得られた樹脂約20gを120℃にて5時間乾燥し、株式会社東洋精機製作所製キャピログラフ1Dを用いて、260℃のせん断速度61、122、243、608、1,216、2,432、6,080、9,120(1/s)における粘度(Pa・s)を測定した。表1には61、9,120(1/s)のデータを記載した。
[実施例1]
BHEBを89.86質量部、BNEFを43.09質量部、BCMBを32.19質量部、ジフェニルカーボネート(以下、DPCと省略することがある)52.70質量部、及びテトラブトキシチタン(IV)6.8×10-3質量部を攪拌機及び留出装置付きの反応釜に入れ、窒素置換を3度行った後、ジャケットを200℃に加熱し、原料を溶融させた。加熱開始15分後に原料の完全溶解を確認し、その後すぐに20分かけて40kPaまで減圧した。その後、60℃/hrの速度でジャケットを240℃まで昇温し、エステル交換反応を行った。その後、ジャケットを240℃に保持したまま、70分かけて0.13kPaまで減圧し、260℃、0.13kPa以下の条件下で所定のトルクに到達するまで重合反応を行った。反応終了後、生成した樹脂をペレタイズしながら抜き出し、ポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂の物性を表1に示す。
[実施例2~4]
実施例1から表1に記載のように組成を変更して、実施例2~4のポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られた樹脂の物性を表1に示す。
[比較例1~4]
実施例1~4で得られた樹脂を0.1g/mLの濃度でジクロロメタンに溶解させ、多量のアセトンに攪拌しながら滴下することで樹脂を沈殿させオリゴマーを低減した試料を作製した。得られた樹脂の物性を表1に示す。
《結果》
得られた樹脂に関する実施例、比較例の評価の結果を表1に示す。また、260℃における実施例1、比較例1の溶融粘度を図1に示す。
<本発明の態様II>
《評価方法》
〈組成比〉
日本電子(株)製JNM-ECZ400S/L1を用いて、得られた樹脂の1H NMRスペクトルを測定して算出した。
〈屈折率〉
得られた樹脂3g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、120℃以下の温度にて8時間乾燥して、厚さ約100μmのフィルムを作製した。そのフィルムをATAGO製DR-M2アッベ屈折計を用いて、25℃における屈折率(nD)(波長:589nm)を測定した。
〈b*値〉
得られた樹脂1.0gを塩化メチレン5mlに溶解させ、その溶液のCIE1976(L*a*b*)表色系の値を日立製U-3310形分光光度計を用いて光路長10mmのセルを用いて測定した。
〈ICP発光測定〉
実施例で得られた化合物に含まれる金属元素量を下記の装置にて測定した。
使用機器:Agilent Technologies
装置:Agilent5100 ICP-OES
〈クロスカップリング反応を利用したジオール成分の合成方法〉
〈合成方法A:式(a-1)、式(a-2)のジオールの合成〉
式(a-1)BHEB-6P、式(a-2)BHEB-6Nを以下に記載の合成方法によって合成した。
<工程A-1>
撹拌機、冷却器、さらには温度計を備え付けたフラスコに、市販品の6,6’-ジブロモ-1,1’-ビ-2-ナフトール(以下、BN-6Brと略記することがある)5.0質量部、エチレンカーボネート2.3質量部、炭酸カリウム0.16質量部、トルエン15.0質量部を仕込み、110℃で5時間反応した。反応の進行具合は適宜HPLCにて確認し、全ピーク面積に対するBN-6Brのピーク面積が0.1%以下であることを確認し反応を終了させた。得られた反応混合物にトルエン65質量部を加え希釈した後、10質量%水酸化ナトリウム水溶液8.0質量部を加え85℃で1時間撹拌後、水層を分液除去した。有機層を濃縮したのち、酢酸エチルに溶解させ水洗後に水層を分液除去した。さらにヘキサンを加えてそのまま再結晶した結果、目的の2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-6,6’-ジブロモ-1,1’-ビナフタレン(以下、BHEB-6Brと略記することがある)の白色固体を得た。
<工程A-2>
窒素雰囲気下、撹拌機、冷却器、さらには温度計を備え付けたフラスコにBHEB-6Br3.5質量部、ボロン酸成分はBHEB-6P合成の場合、フェニルボロン酸を2.01質量部、BHEB-6N合成の場合、2-ナフタレンボロン酸を2.84質量部、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.112質量部、2M炭酸カリウム水溶液9.0質量部、トルエン28.6質量部、エタノール9.5質量部を仕込み、80℃で2時間反応した。反応の進行具合は適宜HPLCにて確認し、全ピーク面積に対するBHEB-6Brのピーク面積が0.1%以下であることを確認し反応を終了させた。得られた反応混合物を濃縮後、1M水酸化ナトリウム水溶液を加えクロロホルムで抽出した。得られた有機層に活性炭を加え1時間撹拌することでパラジウム成分を除去したのち、活性炭を濾別後に有機層を濃縮した。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行った結果、目的物の白色結晶を得た。ICP発光測定により残存パラジウム量を測定したところ、BHEB-6Pの場合7ppm、BHEB-6Nの場合、9ppm含まれていた。
〈合成方法B:式(a-1)、式(a-2)のジオールの合成〉
パラジウム除去処理を行わなかった以外は合成方法Aに記載の合成方法によって、式(a-1)BHEB-6P、式(a-2)BHEB-6Nを合成した。その結果、目的物の灰色結晶を得た。ICP発光測定により残存パラジウム量を測定したところ、BHEB-6Pの場合1210ppm、BHEB-6Nの場合、1050ppm含まれていた。
〈合成方法C:式(a-4)のジオールの合成〉
式(a-4)BHEB-4,6Pを以下に記載の合成方法によって合成した。
<工程C-1>
撹拌機、冷却器、温度計、滴下漏斗を備え付けたフラスコにクロロホルム133.2質量部を加え、室温、窒素雰囲気下で撹拌しながらBHEB5.86質量部を仕込み溶解させた。次に、滴下漏斗に臭素25.0質量部、及びクロロホルム14.8質量部を加え、この溶液を30分かけて系内に滴下した。滴下後、4時間撹拌し反応を終了した。反応後、飽和亜硫酸水素ナトリウム水溶液を加え反応液をクエンチした。反応液を分液漏斗に移し、中性になるまで水洗を繰り返した後、クロロホルム層にヘキサンを添加し再結晶した。得られた結晶をテトラヒドロフラン:ヘキサン=1:1でカラム精製し、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-4,4’,6,6’-テトラブロモ-1,1’-ビナフタレン(以下、BHEB-4,6Brと略記することがある)の白色結晶を得た。
<工程C-2>
窒素雰囲気下、撹拌機、冷却器、さらには温度計を備え付けたフラスコに工程C-1で得られたBHEB-4,6Brを4.0質量部、フェニルボロン酸3.11質量部、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム0.067質量部、2M炭酸カリウム水溶液14.0質量部、トルエン25.1質量部、エタノール7.9質量部を仕込み、80℃で4時間反応した。得られた反応液を濃縮し、クロロホルムに溶解させた後、1M水酸化ナトリウム水溶液を加え、分液漏斗で洗浄した。その後、中性になるまで水洗を繰り返した。次に、クロロホルム層に活性炭を加え2時間撹拌することでパラジウム成分を除去したのち活性炭を濾別した。その後、有機層を濃縮し、ヘキサンを加え再結晶し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製を行った結果、目的物の白色結晶を得た。ICP発光測定により残存パラジウム量を測定したところ、9ppm含まれていた。
〈合成方法D:式(a-4)のジオールの合成〉
パラジウム除去処理を行わなかった以外は合成方法Cに記載の合成方法によって、式(a-4)BHEB-4,6Pを合成した。その結果、目的物の灰色結晶を得た。ICP発光測定により残存パラジウム量を測定したところ、812ppm含まれていた。
合成したBHEB-6Pを52.66質量部、ジフェニルカーボネート(以下、DPCと省略することがある)21.64質量部、及び炭酸水素ナトリウム42.0×10-5質量部を攪拌機及び留出装置付きの反応釜に入れ、窒素置換を3度行った後、ジャケットを180℃に加熱し、原料を溶融させた。完全溶解後、5分かけて20kPaまで減圧すると同時に、60℃/hrの速度でジャケットを260℃まで昇温し、エステル交換反応を行った。その後、ジャケットを260℃に保持したまま、50分かけて0.13kPaまで減圧し、260℃、0.13kPa以下の条件下で所定のトルクに到達するまで重合反応を行った。反応終了後、生成した樹脂をペレタイズしながら抜き出し、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。ポリマーの組成は1H NMR測定にて確認した。得られたポリカーボネート樹脂の特性を表2に示す。
[実施例6~10及び比較例5~8]
実施例5から表2に記載のポリマー組成となるように仕込み比を変更して、実施例6~10及び比較例5~8のポリカーボネート樹脂のペレットを得た。なお、これらの例において、ジオールとDPCのモル比は、1:1.01とした。
[実施例11]
BHEB-6Pを31.6質量部、BHEB7.49質量部、BCMB(2,2’-ビス(カルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフタレン)8.05質量部、DPC13.5質量部、及び重合触媒として、アルミニウムアセチルアセトネート38.9×10-3質量部及び3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル85.4×10-3質量部を攪拌機及び留出装置付きの反応釜に入れ、窒素置換を3度行った後、ジャケットを180℃に加熱し、原料を溶融させた。その後、20分かけて40kPaまで減圧すると同時に、60℃/hrの速度でジャケットを260℃まで昇温し、エステル交換反応を行った。その後、70分かけて0.13kPaまで減圧した後、0.13kPa以下の条件下で所定のトルクに到達するまで重合反応を行った。反応終了後、生成した樹脂をペレタイズしながら抜き出し、ポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。ポリエステルカーボネート樹脂に導入された各ジオール成分(BHEB-6P、BHEB)およびジカルボン酸(BCMB)、炭酸成分(DPC)の組成比は1H NMR測定より求めた。得られたポリエステルカーボネート樹脂の特性を表3に示す。
表3に記載のポリマー組成となるように仕込み比を変更して、さらに実施例14、17については重合触媒をチタンテトラブトキシド1.70×10-3質量部に変更した以外は実施例11と同様にして、実施例12~18及び比較例9~11のポリエステルカーボネート樹脂、およびポリエステル樹脂のペレットを得た。
《結果》
ポリカーボネート樹脂に関する評価結果を表2に示す。また、ポリエステルカーボネート樹脂又はポリエステル樹脂に関する評価結果を表3に示す。
Claims (19)
- 下記式(1)で表される繰り返し単位を含み、波長589nmにおける屈折率が1.640以上1.740以下である、熱可塑性樹脂であり、前記式(1)で表される繰り返し単位が、10mоl%以上であり、かつ数平均分子量1,500未満のオリゴマーの含有量が1.0質量%以上であり、前記熱可塑性樹脂がポリエステルカーボネートである、熱可塑性樹脂。
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基、チエニル基のいずれかを示し、L1およびL2はそれぞれ独立に2価の連結基を示し、jおよびkはそれぞれ独立に1または2を示し、mおよびnはそれぞれ独立に0又は1を示し、Wは下記式(2)又は(3)で表される群より選ばれる少なくとも1つである。)
(式中、Xは2価の連結基を示す。) - 前記式(1)で表される繰り返し単位が、30mоl%以上90mоl%以下である、請求項1に記載の熱可塑性樹脂。
- 前記式(1)が下記式(1-a)または(1-b)で表される請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂。
(式中、R1およびR2、L1およびL2、mおよびn、Wは前記式(1)における各式と同じである。)
(式中、R1およびR2、L1およびL2、mおよびn、Wは前記式(1)における各式と同じであり、R3、R4はそれぞれR1、R2と同じである。 - 下記式(4)で表される繰り返し単位を含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
(式中、環Zは同一又は異なって芳香族炭化水素環を示し、Ar1およびAr2は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を含んでいてもよい芳香族基を示し、R1およびR2、L1およびL2、mおよびn、Wは前記式(1)における各式と同じであり、jおよびkはそれぞれ独立に0以上の整数を示す。) - 数平均分子量1,500未満のオリゴマーが15質量%以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
- 260℃におけるせん断速度9,120(1/s)の粘度が20(Pa・s)以上120(Pa・s)以下となる請求項1~5のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
- 260℃におけるせん断速度61(1/s)の粘度が100(Pa・s)以上1,200(Pa・s)以下となる請求項1~6のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
- 下記式(1)で表される繰り返し単位を含み、波長589nmにおける屈折率が1.640以上1.740以下である、熱可塑性樹脂であり、前記熱可塑性樹脂の塩化メチレン中に13質量%で溶解した溶液(5mlの塩化メチレン中に1.0gを溶解した溶液)のCIE1976(L*a*b*)表色系のb*値が、30.0以下であり、かつ波長589nmにおける屈折率が1.670以上、1.740以下であり、前記熱可塑性樹脂がポリエステルカーボネートである、熱可塑性樹脂。
(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、フェニル基、ナフチル基、チエニル基のいずれかを示し、L1およびL2はそれぞれ独立に2価の連結基を示し、jおよびkは1または2を示し、mおよびnはそれぞれ独立に0又は1を示し、Wは下記式(2)又は(3)で表される群より選ばれる少なくとも1つである。)
(式中、Xは2価の連結基を示す。) - 前記式(1)で表される繰り返し単位を20mоl%以上含む、請求項8に記載の熱可塑性樹脂。
- 前記式(1)が下記式(1-a)で表される請求項8または9に記載の熱可塑性樹脂。
(式中、R1およびR2、L1およびL2、mおよびn、Wは前記式(1)における各式と同じである。) - 前記式(1)が下記式(1-c)で表される請求項8~10のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
(式中、R1およびR2、L1およびL2、mおよびn、Wは前記式(1)における各式と同じである。) - 下記式(5)で表される繰り返し単位を含む、請求項8~11のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
(式中、環Zは同一又は異なって芳香族炭化水素環を示し、Ar1およびAr2は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を含んでいてもよい芳香族基を示し、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、芳香族基を含んでいてもよい炭素原子数1~14の炭化水素基を示す。L1およびL2はそれぞれ独立に2価の連結基を示し、jおよびkはそれぞれ独立に1以上の整数を示し、mおよびnはそれぞれ独立に0又は1を示し、Wは前期式(1)と同じである。) - 前記熱可塑性樹脂の比粘度が、0.12~0.40である請求項1~12のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
- 前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度が、130~170℃である、請求項1~13のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
- 前記熱可塑性樹脂中の残存パラジウム量が10ppm以下である、請求項1~14のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。
- 請求項1~15のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂を含む、光学部材。
- レンズである、請求項16に記載の光学部材。
- 光学フィルムである、請求項16に記載の光学部材。
- 携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、車載カメラ、または監視カメラのいずれかに用いるための撮像レンズである、請求項17に記載の光学部材。
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