TW202323428A - 樹脂組成物及光學元件 - Google Patents
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Abstract
一種樹脂組成物,以指定之比率含有2種以上之指定之新戊四醇之脂肪酸酯化合物,同時在指定之條件下量測揮發量之情形中的揮發量之比例為0.10質量%以下。
Description
本發明係關於樹脂組成物及光學元件,尤其係關於有用於穿透型光學元件之製造的樹脂組成物及穿透型光學元件者。
近年來,使用樹脂組成物形成的穿透型光學元件之用途有擴大的傾向。於是,為能提供使用樹脂組成物得呈現優異性能的穿透型光學元件,自以往進行了各式各樣的研究。舉例而言,在專利文獻1中,提案了一種樹脂組成物,其可獲得光學性能優異而且在高溫高溼時之光學性能之劣化受到抑制的透明熱塑性成形物。並且,舉例而言,在專利文獻2中,提案了一種光學用樹脂材料,其即使以高輸出長時間照射雷射,亦可成形為白濁少且光線穿透率之下降充分受到抑制的光學零件。再者,舉例而言,在專利文獻3中,提案了一種樹脂組成物,其離型性、無色透明性及耐雷射性優異。
『專利文獻』
《專利文獻1》:日本專利公開第2010-184955號公報
《專利文獻2》:日本專利公開第2009-209166號公報
《專利文獻3》:國際專利公開第2005/073321號
然而,上述自以往提案了的樹脂組成物,在所獲得之光學元件之耐雷射性、離型性及抗熱黃變性諸點上,有進一步提升的餘地。
於是,本發明以提供可以高水準兼顧所獲得之光學元件之耐雷射性、離型性及抗熱黃變性的樹脂組成物為目的。
並且,本發明以提供耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異的光學元件為目的。
本發明人為了達成上述目的而潛心進行研究。然後,本發明人新發現,若藉由「以指定之比率含有2種以上之指定之脂肪酸酯化合物,同時在指定之條件下量測揮發量之情形中的揮發量之比例為0.10質量%以下」的樹脂組成物,則變得能夠形成耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異的光學元件,進而完成本發明。
亦即,此發明係以順利解決上述課題為目的者,[1]本發明之樹脂組成物係含有含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑的樹脂組成物,其特徵在於:前述離型劑含有選自包含新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯之群組的2種以上之脂肪酸酯化合物,前述2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量相對於前述離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%,於將前述樹脂組成物在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之前述樹脂組成物之質量為基準的揮發量之比例為0.10質量%以下。若如此藉由「以指定之比率含有2種以上之指定之脂肪酸酯化合物,同時在指定之條件下量測揮發量之情形中的揮發量之比例為0.10質量%以下」的樹脂組成物,則可形成耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異的光學元件。
此外,「離型劑之含量」意謂新戊四醇之脂肪酸酯化合物之總量(惟包含不可避免之雜質),相對於離型劑之總含量的「2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量」可依循實施例所記載之方法來量測。並且,樹脂組成物之「揮發量」可依循實施例所記載之方法來量測。
[2]於此,上述[1]相關之本發明之樹脂組成物以前述離型劑之含量相對於前述含脂環結構聚合物100質量份為0.2質量%以上且0.8質量%以下為佳。若離型劑之含量為上述範圍內,則可進一步提高所獲得之光學元件之耐雷射性及離型性。
[3]而且,上述[1]或[2]相關之本發明之樹脂組成物以前述離型劑包含新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯為佳。若係為樹脂組成物之摻合成分的離型劑包含新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯,則可進一步提高所獲得之光學元件之耐雷射性及抗熱黃變性。
[4]再者,上述[1]~[3]之任一者相關之本發明之樹脂組成物,良佳為前述2種以上之脂肪酸酯化合物之中,酯化度較高之1種脂肪酸酯化合物之含量相對於前述離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%。若相對於離型劑之總含量的酯化度較高之1種脂肪酸酯化合物之含量為50質量%以上且未達80質量%,則可進一步提高所獲得之光學元件之耐雷射性及離型性。
[5]並且,此發明係以順利解決上述課題為目的者,本發明之光學元件係含有含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑的光學元件,其特徵在於:前述離型劑含有選自包含新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯之群組的2種以上之脂肪酸酯化合物,前述2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量相對於前述離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%,於將前述光學元件在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之前述光學元件之質量為基準的揮發量之比例為0.10質量%以下。如此「以指定之比率含有2種以上之指定之脂肪酸酯化合物,同時在指定之條件下量測揮發量之情形中的揮發量之比例為0.10質量%以下」的光學元件,耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異。
根據本發明,可提供可以高水準兼顧所獲得之光學元件之耐雷射性、離型性及抗熱黃變性的樹脂組成物。
並且,根據本發明,可提供耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異的光學元件。
以下詳細說明本發明之實施型態。本發明之樹脂組成物,舉例而言,可合宜使用於製造本發明之光學元件。作為光學元件,可舉出使用於各式各樣之用途的穿透型之光學元件,而無特別受限。其中,使用本發明之樹脂組成物形成的光學元件,可合宜使用於照射振盪波長短的半導體雷射(例如波長350 nm以上且530 nm以下的藍光雷射)及發光二極體(LED)的用途。
(樹脂組成物)
本發明之樹脂組成物係含有含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑的樹脂組成物。更詳細而言,本發明之樹脂組成物所含有的離型劑,含有選自包含新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯之群組的2種以上之脂肪酸酯化合物,2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量相對於離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%。並且,本發明之樹脂組成物,於在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之前述樹脂組成物之質量為基準的揮發量之比例為0.10質量%以下。若如此藉由「以指定之比率含有2種以上之指定之脂肪酸酯化合物,同時在指定之條件下量測揮發量之情形中的揮發量之比例為0.10質量%以下」的樹脂組成物,可形成耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異的光學元件。
〈樹脂組成物之揮發量〉
本發明之樹脂組成物必須為於將該樹脂組成物在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之樹脂組成物之質量為基準的揮發量之比例為0.10質量%以下。再者,揮發量之比例以0.09質量%以下為佳,以0.08以下為較佳,以0.06質量%以下為更佳。此外,揮發量之下限值不特別受限,但得為例如0.005質量%以上。若揮發量之比例為上述上限值以下,則可提高所獲得之光學元件之耐雷射性。此外,樹脂組成物之揮發量可想見會因應得摻合於樹脂組成物或可能不可避免混入樹脂組成物的低分子量成分之量等而變動。低分子量成分之規格雖不明朗,但可舉出例如可能不可避免伴隨於得摻合作為離型劑之脂肪酸酯化合物的游離脂肪酸等,來作為其選項。
〈含脂環結構聚合物〉
在本發明使用之含脂環結構聚合物係於主鏈及/或側鏈具有脂環結構的聚合物,就透明性(光線穿透率)、機械強度、耐熱性等的觀點而言,以於主鏈含有脂環結構的聚合物為佳。
作為脂環結構,可列舉飽和環烴(環烷)結構及不飽和環烴(環烯)結構,但就透明性、機械強度、耐熱性、耐光性、耐候性等的觀點而言,以環烷結構為佳。構成脂環結構的碳數,就透明性、機械強度、耐熱性、成形加工性等的觀點而言,其範圍通常為4~30個,以5~20個為佳,以5~15個為較佳。具有脂環結構的重複單元之比例,通常為50質量%以上,以70質量%以上為佳,以90質量%以上為較佳,其上限為100質量%。具有脂環結構的重複單元之比例位於此範圍,就透明性、耐熱性、耐光性等的觀點而言為佳。
作為含脂環結構聚合物,可列舉例如:降𦯉烯系聚合物、單環環烯加成聚合物、乙烯基環烷聚合物、環狀共軛二烯系聚合物、此等的氫化物等。此等之中,以降𦯉烯系聚合物、單環環烯加成聚合物、乙烯基環烷聚合物及此等的氫化物為佳。
(1)降𦯉烯系聚合物:
作為降𦯉烯系聚合物,可列舉例如:降𦯉烯系單體之開環聚合物或開環共聚物、降𦯉烯系單體之加成聚合物或加成共聚物、降𦯉烯系單體與乙烯基化合物之加成共聚物及此等的氫化物。
作為降𦯉烯系單體之具體例,可列舉:雙環[2.2.1]庚-2-烯(俗名「降𦯉烯」)、5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,5-二甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-己基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-辛基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-十八基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-亞乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-亞甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-丙烯基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-氰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-乙氧羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、2-甲基丙酸雙環[2.2.1]庚-5-烯酯、2-甲基辛酸雙環[2.2.1]庚-5-烯酯、雙環[2.2.1]庚-2-烯-5,6-二羧酸酐、5-羥甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基異丙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、雙環[2.2.1]庚-2-烯-5,6-二羧酸醯亞胺、5-環戊基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己烯基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯基雙環[2.2.1]庚-2-烯等降𦯉烯與其衍生物;三環[4.3.1
2,5.0
1,6]癸-3,7-二烯(俗名「雙環戊二烯」)、三環[4.3.1
2,5.0
1,6]癸-3-烯、三環[4.4.1
2,5.0
1,6]十一-3,7-二烯、三環[4.4.1
2,5.0
1,6]十一-3,8-二烯、三環[4.4.1
2,5.0
1,6]十一-3-烯等雙環戊二烯與其衍生物;四環[7.4.1
10,13.0
1,9.0
2,7]十三-2,4,6,11-四烯(亦稱為「1,4-甲橋-1,4,4a,9a-四氫茀」)與其衍生物;四環[8.4.1
11,14.0
1,10.0
3,8]十四-3,5,7,12-四烯(亦稱為「1,4-甲橋-1,4,4a,5,10,10a-六氫蒽」)與其衍生物;等不具降𦯉烷環的降𦯉烯系單體。
並且,作為降𦯉烯系單體,可列舉:四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯(俗名「四環十二烯」)、8-甲基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-乙基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-亞甲基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-亞乙基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-乙烯基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-丙烯基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-甲氧羰基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-甲基-8-甲氧羰基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-羥甲基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-羧基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-環戊基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-環己基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-環己烯基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯、8-苯基四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯等四環十二烯與其衍生物;五環[6.5.1
1,8.1
3,6.0
2,7.0
9,13]十五-3,10-二烯與其衍生物;五環[7.4.1
3,6.1
10,13.0
1,9.0
2,7]十五-4,11-二烯與其衍生物;等具有降𦯉烷環的降𦯉烯系單體。
此等降𦯉烯系單體可分別單獨使用或組合2種以上使用。可使用降𦯉烯系單體與其以外之能夠共聚合之單體來做成共聚物。
作為能夠與降𦯉烯系單體共聚合之其他單體,可列舉例如:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等具有碳數2~20個的α-烯烴;環丁烯、環戊烯、環己烯、3,4-二甲基環戊烯、3-甲基環己烯、2-(2-甲基丁基)-1-環己烯、環辛烯、3a,5,6,7a-四氫-4,7-甲橋-1H-茚等環烯烴;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-辛二烯等非共軛二烯;等。此等能夠共聚合之單體可分別單獨使用或組合2種以上使用。
降𦯉烯系單體之開環聚合物可依循已知之辦法來合成(參照例如日本專利公開第2009-209166號)。並且,氫化降𦯉烯系聚合物可依循常規方法,透過將開環聚合物(包含開環共聚物)於氫化觸媒之存在下利用氫來氫化的方法來獲得。
降𦯉烯系單體與能夠共聚合之單體的加成共聚物可依循已知之辦法來合成(參照例如日本專利公開第2009-209166號)。作為加成共聚物,以降𦯉烯系單體與乙烯的加成共聚物為代表。
作為此等降𦯉烯系聚合物,以降𦯉烯系單體之開環(共)聚合物的氫化物、降𦯉烯系單體與乙烯的加成共聚物等為佳。
(2)單環環烯加成聚合物:
單環環烯加成聚合物,可藉由使環丁烯、環戊烯、環己烯、3,4-二甲基環戊烯、環庚烯、環辛烯等單環環烯單體加成聚合或使之與能夠共聚合之其他單體加成共聚合來合成。作為單環環烯加成聚合物,亦可舉出對於脂環共軛二烯單體及視需求能夠與之共聚合之其他單體的加成(共)聚合物,視需求將此等之不飽和鍵之部分氫化者。
(3)乙烯基環烷聚合物:
作為乙烯基環烷聚合物,可列舉:乙烯基環烷及視需求能夠與之共聚合之其他單體的(共)聚合物;乙烯基環烯及視需求能夠與之共聚合之其他單體的(共)聚合物之不飽和鍵部分的氫化物;芳族乙烯單體及視需求能夠與之共聚合之其他單體的(共)聚合物之芳環及烯烴性不飽和鍵部分的氫化物;等。
作為乙烯基環烷,可列舉例如:乙烯基環戊烷、2-甲基-4-乙烯基環戊烷、乙烯基環己烷、乙烯基環辛烷等。作為乙烯基環烯,可列舉例如:乙烯基環戊烯、2-甲基-4-乙烯基環戊烯、乙烯基環己烯等。作為芳族乙烯單體,可列舉例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基萘、乙烯基甲苯等。
作為能夠與乙烯基環烷、乙烯基環烯及芳族乙烯單體共聚合之其他單體,可列舉例如:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基戊烯等鏈烯烴;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-辛二烯等非共軛二烯;1,3-丁二烯、異戊二烯、1,3-己二烯等共軛二烯;等。
芳族乙烯單體、乙烯基環烯或乙烯基環烷之聚合反應,亦可為自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合等眾所周知之方法之任一者,但由於在陽離子聚合中聚合物之分子量會變小,在自由基聚合中分子量分布會變寬,有成形體之機械性強度下降的傾向,故以陰離子聚合為佳。聚合法亦可為懸浮聚合、溶液聚合、塊狀聚合等之任一者。
陰離子聚合反應可依循已知之辦法來實施(參照例如日本專利公開第2009-209166號)。
乙烯基環烷聚合物之中,以芳族乙烯單體之均聚物的氫化物、芳族乙烯單體與鏈烯烴之共聚物的氫化物、芳族乙烯單體與共軛二烯之共聚物的氫化物、芳族乙烯單體、鏈烯烴與共軛二烯之三元共聚物的氫化物等為佳。
(4)環狀共軛二烯系聚合物:
作為環狀共軛二烯系聚合物,可使用將環戊二烯、環己二烯等環狀共軛二烯系單體1,2-或1,4-加成聚合的聚合物及其氫化物。
含脂環結構聚合物亦可具有羥基、羧基、烷氧基、環氧基、環氧丙基、氧羰基、羰基、胺基、酯基、酸酐基等極性基。
含脂環結構聚合物在係為具有不飽和鍵者的情況下,氫化再使用就耐雷射性、透明性、耐熱性等的觀點而言為佳。含脂環結構聚合物中之非共軛之碳―碳雙鍵的氫化率通常為80%以上,以90%以上為佳,以99%以上為較佳。
氫化(氫化反應)可依循常規方法來進行,但可依氫化之聚合物之種類,將氫化觸媒之使用量、反應溫度、氫分壓、反應時間及反應溶液濃度適宜設定於最合適的範圍。氫化觸媒雖不特別受限,但以將鎳、鈷等的金屬化合物與有機鋁或有機鋰組合而成的均勻系觸媒為佳。於氫化觸媒可視需求使用活性碳、矽藻土、氧化鎂等載體。氫化觸媒之使用量於聚合物100質量份時通常為0.01~50質量份。反應溫度通常為25~300℃。氫分壓通常為0.5~10 MPa。反應時間通常為0.5~20小時。
經氫化之含脂環結構聚合物可藉由自過濾氫化反應溶液而濾除氫化觸媒的溶液將溶媒等去除來獲得。作為將溶媒等去除的方法,可列舉凝聚法或直接乾燥法等。凝聚法係透過將聚合物溶液與聚合物之不良溶媒混合使聚合物析出的方法。將析出之小塊狀之聚合物(團粒)固液分離,將該聚合物加熱乾燥以將溶媒去除。作為不良溶媒,可列舉例如:乙醇、正丙醇、異丙醇等醇類;丙酮、甲基乙基酮等酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯類等極性溶媒。
直接乾燥法係將聚合物溶液在減壓下加熱以將溶媒去除的方法,可使用離心薄膜連續蒸發乾燥機、刮面熱交換型連續反應器型乾燥機、高黏度反應器裝置等眾所周知之裝置來進行。真空度或溫度可依其裝置來適宜選擇。
含脂環結構聚合物之分子量,以利用環己烷溶液(聚合物不溶解的情況下為甲苯溶液)之凝膠滲透層析儀(GPC)量測的聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)計,通常為5,000~500,000,以10,000~200,000為佳,以20,000~150,000為較佳。含脂環結構聚合物之重量平均分子量為前述範圍在使機械強度與成形加工性高度平衡上為佳。透過GPC量測的含脂環結構聚合物之分子量分布(Mw/Mn)通常為5.0以下,以2.5以下為佳。
含脂環結構聚合物之玻璃轉移溫度(Tg)通常為50~300℃,以100~200℃為佳,以120~180℃為較佳。玻璃轉移溫度係使用微差掃描熱量(DSC)計量測之值。
〈受阻胺化合物〉
受阻胺化合物係在樹脂組成物中得發揮作為光穩定劑之功能的成分。作為受阻胺化合物,可使用含有取代基鍵結至鄰接於氮原子的碳原子之哌啶環的化合物。此種受阻胺化合物以含有取代基分別鍵結至鄰接於氮原子的2個碳原子兩者之多個哌啶環的化合物為佳。作為鍵結至鄰接於氮原子的碳原子之取代基,以甲基、乙基等烷基為佳。以甲基分別鍵結至鄰接於氮原子之兩個碳原子的化合物為較佳。
受阻胺化合物係防止塑膠之光氧化劣化之添加劑的一種,已知具有自由基清除能力、過氧化氫分解能力、金屬離子清除能力等功能。受阻胺化合物,舉例而言,擁有將因光照射而生成的自由基清除而使之失去活性的功能。
作為受阻胺化合物,可列舉例如:N,N′,N″,N‴-肆{4,6-雙[丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)胺基]三𠯤-2-基}-4,7-二吖癸烷-1,10-胺、二丁基胺與1,3,5-三𠯤與N,N-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的聚縮物、聚{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三𠯤-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]}、1,6-己烷二胺-N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)與𠰌啉-2,4,6-三氯-1,3,5-三𠯤的聚縮物、聚{(6-𠰌啉基對稱三𠯤-2,4-二基)[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]}、二丁基胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三𠯤、N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亞甲基二胺、N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的聚縮物等多個哌啶環中介三𠯤骨架而鍵結的高分子量受阻胺化合物;琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合粗產物、1,2,3,4-丁烷四羧酸與1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇與3,9-雙(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧螺[5,5]十一烷的混合酯化物等哌啶環中介酯鍵而鍵結的高分子量受阻胺化合物;N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-N,N′-二甲醯基六亞甲基二胺、2-[3,5-二(三級丁基)-4-羥基苄基]-2-正丁基丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯)、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯)、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酯)、癸二酸雙(N-甲基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酯)等低分子量受阻胺化合物;等。
此等之中,尤為合適的受阻胺化合物係聚{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三𠯤-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]}、N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-N,N′-二甲醯基六亞甲基二胺、癸二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯)、二丁基胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三𠯤、N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亞甲基二胺、N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的聚縮物等。
受阻胺化合物之分子量以2,000以上且5,000以下為佳。本發明之樹脂組成物由於含有特定之離型劑,故受阻胺化合物之分散性優異。此外,受阻胺化合物之分子量,係利用使用四氫呋喃作為溶媒之凝膠滲透層析儀(GPC)來量測的數量平均分子量。
[受阻胺化合物之含量]
受阻胺化合物之含量相對於含脂環結構聚合物100質量份,以0.01質量份以上為佳,以0.05質量份以上為較佳,且以0.2質量份以下為佳,以0.15質量份以下為較佳。若受阻胺化合物之含量為上述下限值以上,則可充分發揮耐光性之改良效果,可有效抑制於在室外長時間使用光學元件之情形等發生著色。若受阻胺化合物之含量為上述上限值以下,則可抑制起因於受阻胺化合物自身之著色而所獲得之光學元件著色一事。並且,若受阻胺化合物之含量為上述上限值以下,則可有效抑制受阻胺化合物之一部分成為氣體而揮發逸散、對於含脂環結構聚合物之分散性下降、光學元件之透明性下降諸事。
〈離型劑〉
離型劑含有選自包含新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯之群組的2種以上之脂肪酸酯化合物。新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯係由下述式(1)表示之脂肪酸酯化合物。
(RCOOCH
2)
mC(CH
2OH)
n...(1)
(式中,R為碳數8~26之烴基。m為2~4之整數。m及n之總和為4。)
此外,作為使用於新戊四醇之脂肪酸酯之合成的脂肪酸,可列舉例如:月桂酸(CH
3(CH
2)
10COOH)、肉豆蔻酸(CH
3(CH
2)
12COOH)、棕櫚酸(CH
3(CH
2)
14COOH)、硬脂酸(CH
3(CH
2)
16COOH)、油酸(C
18H
34O
2)、蘿酸(CH
3(CH
2)
20COOH)。其中,就揮發性及通用性的觀點而言,以硬酯酸(CH
3(CH
2)
16COOH)為佳。
[離型劑中之化合物之摻合比]
在離型劑中,2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物(以下有時稱為「脂肪酸酯化合物A」。)之含量相對於離型劑之總含量,必須為50質量%以上且未達80質量%,以60質量%以上為佳,且以72質量%以下為佳。若脂肪酸酯化合物A相對於離型劑之總含量為上述範圍內,則可進一步均衡提高耐雷射性及離型性。
於此,2種以上之脂肪酸酯化合物之中,酯化度較高之1種脂肪酸酯化合物之含量相對於離型劑之總含量,以50質量%以上為佳,以60質量%以上為較佳,且以未達80質量%為佳,以72質量%以下為較佳。換言之,以脂肪酸酯化合物A係酯化度較高的脂肪酸酯化合物且其含量滿足上述範圍為佳。若相對於離型劑之總含量的酯化度較高之1種脂肪酸酯化合物之含量滿足上述含量範圍,則可進一步提高所獲得之光學元件之耐雷射性及離型性。
並且,脂肪酸酯化合物A以外之脂肪酸酯化合物之中,將含量最多的脂肪酸酯化合物定為「脂肪酸酯化合物B」,脂肪酸酯化合物B之含有比例以20質量%以上為佳,以25質量%以上為較佳,且以未達50質量%為佳,以32質量%以下為較佳。
再者,離型劑以包含新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯為佳。若係為樹脂組成物之摻合成分的離型劑包含新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯,則可進一步提高所獲得之光學元件之光線穿透率、耐雷射性及抗熱黃變性。在此情況下,以新戊四醇之脂肪酸四酯相當於於上已述之「脂肪酸酯化合物A」且新戊四醇之脂肪酸三酯相當於「脂肪酸酯化合物B」為佳。
[離型劑之含量]
而且,離型劑之含量相對於含脂環結構聚合物100質量份,以0.2質量%以上為佳,以0.3質量%以上為較佳,且以0.8質量%以下為佳,以0.6質量%以下為更佳。若離型劑之含量為上述下限值以上,則可提高所獲得之光學元件之離型性,可輕易進行光學元件的連續成形。並且,若離型劑之含量為上述上限值以下,則可提高所獲得之光學元件之光線穿透率及耐雷射性。
〈其他成分〉
再者,本發明之樹脂組成物亦可任意含有上述以外之其他成分。作為其他成分並無特別受限,可列舉例如抗氧化劑及耐溼劑。
[抗氧化劑]
作為抗氧化劑,可列舉酚抗氧化劑及磷抗氧化劑(惟排除符合酚抗氧化劑者)等。此等之中,以受阻酚系抗氧化劑為佳。
藉由於本發明之樹脂組成物摻合抗氧化劑,可防止由成形時之氧化劣化所致之成形物之著色或強度下降。作為酚抗氧化劑,可列舉例如:丙烯酸-2-三級丁基-6-(3-三級丁基-2-羥基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酯、丙烯酸-2,4-二(三級戊基)-6-{1-[3,5-二(三級戊基)-2-羥基苯基]乙基}苯酯等丙烯酸化合物;3-[3,5-二(三級丁基)-4-羥基苯基]丙酸十八酯、2,2′-亞甲基雙(4-甲基-6-三級丁基酚)、1,1,3-參(2-甲基-4-羥基-5-三級丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-參[3,5-二(三級丁基)-4-羥基苄基]苯、肆{3-[3′,5′-二(三級丁基)-4′-羥基苯基]丙酸亞甲基}甲烷(亦即肆{3-[3,5-二(三級丁基)-4-羥基苯基]丙酸}新戊四醇酯)、雙[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸]三乙二醇酯等烷基取代酚化合物;6-[4-羥基-3,5-二(三級丁基)苯胺基]-2,4-雙辛硫基-1,3,5-三𠯤、4-雙辛硫基-1,3,5-三𠯤、2-辛硫基-4,6-雙[3,5-二(三級丁基)-4-氧基苯胺基]-1,3,5-三𠯤等含三𠯤基酚化合物;6-三級丁基-4-{3-[2,4,8,10-四(三級丁基)二苯[d,f][1,3,2]二氧膦-6-基氧基]丙基}鄰甲酚等於分子內具有磷原子的受阻酚系抗氧化劑等。
作為磷抗氧化劑,可列舉例如:亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯酯異癸酯、亞磷酸苯酯二異癸酯、亞磷酸參(壬基苯酯)、亞磷酸參(二壬基苯酯)、亞磷酸參[2,4-二(三級丁基)苯酯]、10-(3,5-二(三級丁基)-4-羥基苄基)-9,10-二氫-9-氧-10-磷菲-10-氧化物等一亞磷酸化合物;4,4′-亞丁基雙[亞磷酸二(十三酯)-3-甲基-6-三級丁基苯酯]、4,4′-亞異丙基雙(亞磷酸二烷(C12~C15)酯苯酯)等二亞磷酸化合物等。此等之中,以一亞磷酸化合物為佳,以亞磷酸參(壬基苯酯)、亞磷酸參(二壬基苯酯)、亞磷酸參[2,4-二(三級丁基)苯酯]等為尤佳。酚結構係至少1個羥基鍵結至苯環者。
受阻酚系抗氧化劑係具有由下述式(1)表示之基的化合物,係得清除過氧自由基者。
式(1)中,R
1、R
2分別獨立表示碳數為1以上之基,構成R
1與R
2之碳數之總和為2~20,以3~15為佳,以5~10為較佳。*表示原子鍵。作為R
1、R
2,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基等烷基。並且,R
1、R
2亦可為於此等烷基之碳―碳鍵之間插入有硫原子而成者。受阻酚系抗氧化劑所包含之由前述式(1)表示之基之數量並不特別受限,通常為1~10,以1~5為佳。
此外,抗氧化劑之含量並無特別受限,舉例而言,相對於含脂環結構聚合物100質量份,以0.01質量份以上為佳,以0.03質量份以上為較佳,且以1.0質量份以下為佳,以0.5質量份以下為較佳。
[耐溼劑]
作為耐溼劑,可添加例如:苯乙烯―丁二烯―苯乙烯嵌段共聚物之主鏈氫化物[苯乙烯―乙烯―丁烯―苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)]、苯乙烯―異戊二烯―苯乙烯嵌段共聚物之主鏈氫化物[=苯乙烯―乙烯―丙烯―苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)]等彈性體等。若添加此種耐溼劑,則在高溫高溼下,光學零件不易變得白濁。耐溼劑之添加量相對於含脂環結構聚合物100質量份,其範圍以0.05質量份以上為佳,以0.1質量份以上為較佳,以0.15質量份以上為更佳,且以10質量份以下為佳,以1質量份以下為較佳,以0.3質量份以下為更佳。
[其他添加劑]
並且,於本發明之樹脂組成物,在不損及原本之目的的範圍,亦可摻合眾所周知之其他的離型劑、阻燃劑、抗菌劑、木粉、耦合劑、塑化劑、著色劑、滑劑、矽油、發泡劑、界面活性劑、填充劑等其他添加劑。
〈樹脂組成物之製造方法〉
本發明之樹脂組成物並無特別受限,舉例而言,可透過得使係為於上已述之必要之含有成分的含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑以及任意得添加的各種添加劑等良佳混合的方法來製造。作為此種方法,可列舉例如:利用雙軸混練機等將含脂環結構聚合物在熔融狀態下混練的方法、在溶解於適當之溶劑而分散混合之後透過凝聚法、鑄製法或直接乾燥法去除溶劑的方法等。此外,所獲得之樹脂組成物亦可透過任意方法來成形為顆粒狀等。
為了混練,可使用例如單軸擠製機、雙軸擠製機、班布瑞混練機、捏合機、輥、FEEDER RUDER等熔融混練機。混練溫度以200℃以上為佳,以240℃以上為較佳,且以400℃以下為佳,以300℃以下為較佳。並且,混練時,可將各成分一次混練,亦可分批一邊添加一邊混練。
(光學元件)
本發明之光學元件係含有含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑的光學元件。離型劑含有選自包含新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯之群組的2種以上之脂肪酸酯化合物,2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量相對於離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%。再者,於將光學元件在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之光學元件之質量為基準的揮發量之比例為0.10質量%以下。本發明之光學元件以指定之比率含有2種以上之指定之脂肪酸酯化合物,同時在指定之條件下量測揮發量之情形中的揮發量之比例為0.10質量%以下,故耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異。
本發明之光學元件所含有之含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑以及其他任意成分,可列舉分別於上已述者。並且,在光學元件中的2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量的合適範圍,以及於將光學元件在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之光學元件之質量為基準的揮發量之比例的合適範圍,得分別為針對本發明之樹脂組成物已作為合適範圍說明的上述範圍。
〈光學元件之製造方法〉
而且,光學元件可藉由透過適於定為目標之形狀的任意方法將本發明之樹脂組成物成形來製造。作為成形方法,可列舉例如:熔融擠製成形法、熔融流延成形法及射出成形法等。作為成形條件,可因應定為目標之形狀來適宜設定。
『實施例』
以下列舉實施例及比較例,進一步詳細說明本發明。此外,本發明並非受此等例之任何限定者。在實施例及比較例中,各種屬性及評價如同下述實施。並且,在實施例及比較例使用之含脂環結構聚合物,依循下述來合成。
〈含脂環結構聚合物之玻璃轉移溫度〉
含脂環結構聚合物之玻璃轉移溫度(Tg),使用微差掃描熱量分析計(SII Nanotechnology公司製,「DSC6220」),依據JIS K7121在升溫速度10℃/分鐘的條件下量測。
〈含脂環結構聚合物之重量平均分子量及分子量分布〉
含脂環結構聚合物之重量平均分子量及分子量分布,透過將環己烷作為溶析液的凝膠滲透層析法(GPC)以聚苯乙烯換算值之形式求出。
〈樹脂組成物、光學元件之揮發量〉
在260℃之溫度下加熱1小時的時間點上之樹脂組成物之揮發量,依循下述來量測。使用微差熱熱重量同時量測裝置(Seiko Instruments公司製,TG/DTA 200),將在實施例及比較例獲得之乾燥前之經顆粒化的樹脂組成物在常壓、氮氣氣體環境下在升溫速度10℃/分鐘之條件下升溫至260℃,在260℃之等溫下保溫加熱100分鐘。長達100分鐘之保溫加熱時間之中,將在經過30分鐘之時間點上之質量減少%定為G30,將在經過90分鐘之時間點上之質量減少%定為G90,依循下試算出在260℃之溫度下加熱1小時之情形中的揮發量ΔG。
ΔG(質量%)=G90-G30
圖1繪示脂肪酸新戊四醇酯之加熱減量曲線之一例的圖表。圖1之橫軸表示加熱溫度,縱軸表示加熱減量(質量%)。根據圖1,可正確量測在260℃下之在各加熱時間的加熱減量(質量%)。
此外,對於在實施例製造之平板狀之樹脂成形體,亦實施與上述相同的量測,確認到揮發量為0.10質量%以下。
(離型劑中所含有之各脂肪酸酯化合物之定量方法)
在接下來的條件下進行GPC法。
量測機器:HLC-8220GPC(東曹公司製)
管柱:G2000HXL+G1000HXL
溶媒:THF
流量:1.0 mL/min
管柱溫度:40℃
樣品濃度:0.3%
注入量:100 μL
檢測靈敏度:0.100 mV/分鐘
檢測器:RI
標準物質:聚苯乙烯(東曹公司製,Mw=526、2630、10200)
在以上之條件下進行GPC量測,依據圖形之面積比,求出離型劑中所含有之各脂肪酸酯化合物之含量(質量%;將脂肪酸一酯、脂肪酸二酯、脂肪酸三酯、脂肪酸四酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質之合計質量定為100質量%之值)。
〈光線穿透率〉
對於在實施例、比較例獲得之2片平板狀之樹脂成形體之內,使用分光光度計(日本分光公司製,「V-570」)量測在波長400 nm、光徑長3 mm之光線穿透率。將在波長400 nm之光線穿透率的初始值定為T0%。
A:90%以上
B:未達90%
〈耐雷射性〉
對於進行過光線穿透率之評價的平板狀之樹脂成形體,在溫度80℃之環境下,以輸出4000 mW/cm
2照射振盪波長405±10 nm之青色雷射500小時。量測在此條件下之於青色雷射光之照射前後之在波長400 nm量測的光線穿透率之下降的程度。使用在上述量測之在波長400 nm之光線穿透率的初始值T0%與照射後之在波長400 nm之光線穿透率之值T1%,求出兩者之差T1-T0的絕對值|ΔT%|,依循下述基準予以評價。並且亦使用分光光度計(日本分光公司製,V-570)來量測照射後之波長400 nm之光線之光線穿透率之值T1%。兩者之差的絕對值愈小,表示可能會發生的白濁之程度愈低,耐雷射性愈優異。
A:ΔT%≦0.2%
B:0.2%<ΔT%≦0.5%
C:0.5%<ΔT%
〈離型性〉
將在實施例、比較例使用於光學元件之製造的樹脂組成物(顆粒)在80℃下加熱4小時並使之乾燥。隨後,將乾燥顆粒使用射出成形裝置(FANUC公司製之產品編號α-100B)成形為光學元件(透鏡;直徑3.5 mm,R=2.2 mm)。成形條件定為樹脂溫度260℃,模具溫度115℃,循環時間1分鐘。在1次注射之樹脂組成物使用量為25 g。記錄光學元件往模具之黏附初次發生為止的注射次數,在黏附發生的情況下,在此時間點停止試驗,即使在未發生的情況下亦在600次時結束試驗。黏附發生為止的注射次數愈多,表示離型性愈佳。評價依循下述基準來實施。結果揭示於表1。
A:500次注射以上
B:200次注射以上且未達500次注射
C:無法成形(未達200次注射)
〈抗熱黃變性〉
對於在實施例、比較例獲得之2片平板狀之樹脂成形體之內,遵循JIS K7373使用色差計(產品名「SE-2000」,日本電色工業公司製),在光徑長3 mm以穿透模式量測黃色度(YI:yellow index)。此外,此時量測僅有空氣的黃色度作為空白。隨後,在將光學元件於氧濃度為21體積%、溫度為100℃的條件下靜置1,000小時進行耐熱試驗之後,比照上述來量測黃色度。由下式求出黃變度(ΔδYI),依循下述基準予以評價。
ΔδYI=ΔδYI
1-ΔδYI
0式(I)中,ΔδYI
1表示耐熱試驗後之試片之黃色度(YI
1)與空白(空氣)之黃色度(YIB)之差,ΔδYI
0表示耐熱試驗前之試片之黃色度(YI
0)與空白(空氣)之黃色度(YIB)之差。ΔδYI愈小,意謂在高溫下之黃變愈少而耐熱性愈佳。
A:未達0.3
B:0.3以上且未達0.5
C:0.5以上
(實施例1)
〈含脂環結構聚合物之合成〉
於經乾燥、氮氣置換的不鏽鋼製耐壓容器,將苯乙烯76份與異戊二烯4份密封,攪拌以製備混合單體。其次,於經乾燥、氮氣置換之具備電磁攪拌裝置的不鏽鋼製高壓釜,置入脫水環己烷320份、在上述製備之混合單體4份及二丁基醚0.1份。一邊在50℃下攪拌此等,一邊將正丁基鋰之己烷溶液(濃度15%)0.18份添加至高壓釜內,開始聚合。於自反應開始經過0.5小時之時(在此時間點之轉化率為96%),將混合單體76份花費1小時連續添加至聚合反應溶液,使聚合反應繼續。於自添加結束時(在此時間點之轉化率為95%)再經過0.5小時之時,添加異丙醇0.1份,使聚合反應停止,獲得含有苯乙烯―異戊二烯共聚物的反應溶液。於所獲得之反應溶液400份,添加穩定化鎳氫化觸媒E19Z(日揮化學公司製;鎳―矽藻土系氫化觸媒(鎳含量60%))8份,並將之置入不鏽鋼製高壓釜。以氫氣置換高壓釜內部,以將高壓釜內部之壓力保持於4.5 MPa的方式供應氫,在160℃下進行氫化反應6小時。隨後,使用將鈉沸石(Radiolite)#800作為濾床的加壓過濾器(IHI公司製FUNDABAC過濾器),在壓力0.25 MPa加壓過濾,獲得已去除觸媒之無色透明的溶液。將此氫化反應溶液一邊攪拌一邊注入至丙酮250份與異丙醇250份的混合溶液,使氫化物沉澱,予以過濾並回收。進一步以丙酮200份清洗已回收之氫化物之後,利用減壓至1 mmHg以下之100℃的真空乾燥器使之乾燥24小時。氫化物之產率為99%。此氫化物之重量平均分子量(Mw)為91,000,分子量分布(Mw/Mn)為1.27,Tg為125℃。以下有時將所獲得之氫化物稱為「HPSt」。
〈樹脂組成物之製造〉
於在上述獲得之含脂環結構聚合物(HPSt)100份,將作為抗氧化劑之6-三級丁基-4-{3-[2,4,8,10-四(三級丁基)二苯[d,f][1,3,2]二氧膦-6-基氧基]丙基}鄰甲酚(住友化學公司製;「SUMILIZER GP」)0.1份、作為係為光穩定劑之受阻胺化合物(HALS)之二丁基胺、2,4,6-三氯-1,3,5-三𠯤、N,N′-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亞甲基二胺、N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的聚縮物(BASF公司製;「CHIMASSORB(註冊商標)2020FDL」;數量平均分子量:2600~3400;標稱值)(以下稱為「受阻胺化合物」)0.1份及作為離型劑之脂肪酸新戊四醇酯組成物(含有四硬脂酸新戊四醇酯68質量%及三硬脂酸新戊四醇酯27質量%。此外,殘餘部分係酯化度較此等低之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)0.5份,利用雙軸混練機(東芝機械公司製,TEM-35B,螺桿徑37 mm,L/D=32,螺桿轉速250 rpm,樹脂溫度230℃,進料速率10 kg/小時)混練並擠製,獲得經顆粒化的樹脂組成物。將所獲得之顆粒在80℃下加熱4小時並使之乾燥。
〈光學元件之製造〉
使用射出成形裝置(FANUC公司製,產品編號α-100B),在樹脂溫度260℃、模具溫度110℃、循環時間1分鐘之條件下將在上述獲得之乾燥顆粒射出成形,獲得4片65 mm×65 mm×3 mm之平板狀之樹脂成形體(光學元件)。對於所獲得之光學元件依循上述實施各種評價。結果揭示於表1。
(實施例2)
除了摻合以三硬脂酸新戊四醇酯為69質量%、二硬脂酸新戊四醇酯為25質量%(殘餘部分係酯化度與此等相異之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)之比例含有的脂肪酸新戊四醇酯組成物作為離型劑以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(實施例3)
除了摻合以四硬脂酸新戊四醇酯為55質量%、三硬脂酸新戊四醇酯為35質量%(殘餘部分係酯化度較此等低之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)之比例含有的脂肪酸新戊四醇酯組成物作為離型劑以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(實施例4)
除了摻合以四硬脂酸新戊四醇酯為75質量%、三硬脂酸新戊四醇酯為20質量%(殘餘部分係酯化度較此等低之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)之比例含有的脂肪酸新戊四醇酯組成物作為離型劑,並將作為光穩定劑之受阻胺化合物改成聚{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三𠯤-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]}(BASF公司製;「CHIMASSORB(註冊商標)944 FDL」;分子量:2000~3100;標稱值)以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(實施例5)
除了將離型劑之摻合量改成0.2質量份以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(實施例6)
除了將離型劑之摻合量改成0.8質量份以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(實施例7)
除了使用係為依循下述來合成之含脂環結構聚合物的乙烯/TCD共聚物代替HPSt以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
〈含脂環結構聚合物之合成〉
於已氮氣置換之內容積500 mL之玻璃製高壓釜內裝入環己烷235 mL,以50公升/小時之流量之乙烯使液相及氣相飽和。之後,於此高壓釜加入2 mL之四環[4.4.1
2,5.1
7,10.0]十二-3-烯(以下簡稱為「TCD」。)、以鋁原子換算為1.25 mmol之甲基鋁氧烷,接下來依循常規方法加入過渡金屬化合物觸媒0.001 mmol,開始聚合。在乙烯氣體環境下,在溫度25℃、常壓下使之反應10分鐘之後,藉由添加少量之異丁醇來停止聚合。聚合結束後,將反應物放入至已加入5 mL之濃鹽酸之丙酮/甲醇(各500 mL)混合溶媒,使聚合物全部析出後,於攪拌之後以玻璃過濾器過濾。將聚合物在130℃下減壓乾燥10小時之後,獲得乙烯/TCD共聚物。量測乙烯/TCD共聚物之重量平均分子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn),結果Mw為65,000,Mw/Mn為2.15。其玻璃轉移溫度為132℃。
(比較例1)
除了摻合以二硬脂酸新戊四醇酯為41質量%、三硬脂酸新戊四醇酯為38質量%(殘餘部分係酯化度與此等相異之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)之比例含有的脂肪酸新戊四醇酯組成物作為離型劑以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(比較例2)
除了摻合以四硬脂酸新戊四醇酯為90質量%以上(殘餘部分係酯化度與之相異之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)之比例含有的脂肪酸新戊四醇酯組成物1質量份作為離型劑以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(比較例3)
除了摻合以二硬脂酸新戊四醇酯為90質量%以上(殘餘部分係酯化度與之相異之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)之比例含有的脂肪酸新戊四醇酯組成物作為離型劑以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
(比較例4)
除了摻合以四硬脂酸新戊四醇酯為65質量%、三硬脂酸新戊四醇酯為30質量%(殘餘部分係酯化度較此等低之脂肪酸新戊四醇酯及游離脂肪酸等不可避免之雜質。)之比例含有的脂肪酸新戊四醇酯組成物作為離型劑,並製造於將樹脂組成物在260℃下加熱1小時的時間點上之揮發量為0.15質量%的樹脂組成物以外,實施與實施例1相同的各種操作、量測及評價。結果揭示於表1。
此外,在表1中,
「HPSt」表示苯乙烯―異戊二烯共聚物氫化物,
「TCD」表示四環十二烯,
「2020」表示CHIMASSORB(註冊商標)2020 FDL,
「944」表示CHIMASSORB(註冊商標)944 FDL,
「GP」表示SUMILIZER GP。
『表1』
比較例 | 4 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | 65 | 30 | - | 0.5 | 0.15 | B | C | A | B |
3 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | - | - | 90≦ | 0.5 | 0.11 | B | B | A | C | |
2 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | 90≦ | - | - | 1 | 0.02 | A | A | C | A | |
1 | HPSt | 100 | 944 | 2000~3100 | 0.1 | GP | 0.1 | - | 38 | 41 | 0.5 | 0.15 | B | C | A | C | |
實施例 | 7 | 乙烯/TCD共聚物 | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | 68 | 27 | - | 0.5 | 0.05 | B | B | A | B |
6 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | 68 | 27 | - | 0.8 | 0.07 | B | B | A | A | |
5 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | 68 | 27 | - | 0.2 | 0.02 | A | A | B | A | |
4 | HPSt | 100 | 944 | 2000~3100 | 0.1 | GP | 0.1 | 75 | 20 | - | 0.5 | 0.02 | A | A | B | A | |
3 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | 55 | 35 | - | 0.5 | 0.09 | A | B | A | A | |
2 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | - | 69 | 25 | 0.5 | 0.07 | B | B | A | B | |
1 | HPSt | 100 | 2020 | 2600~3400 | 0.1 | GP | 0.1 | 68 | 27 | - | 0.5 | 0.04 | A | A | A | A | |
種類 | 含量(質量份) | 種類 | 分子量 | 含量(質量份) | 種類 | 含量(質量份) | 比例(質量%) | 比例(質量%) | 比例(質量%) | 含量(質量份) | 質量% | 光線穿透率 | 耐雷射性 | 離型性 | 抗熱黃變性 | ||
含脂環結構聚合物 | 受阻胺化合物 | 受阻酚化合物 | 新戊四醇之脂肪酸四酯 | 新戊四醇之脂肪酸三酯 | 新戊四醇之脂肪酸二酯 | ||||||||||||
樹脂 | 光穩定劑 | 抗氧化劑 | 離型劑 | 揮發量 | |||||||||||||
樹脂組成物 | 評價 |
由表1可知,若藉由「以指定之比率含有2種以上之指定之脂肪酸酯化合物,同時在指定之條件下量測揮發量之情形中的揮發量之比例為0.10質量%以下」的樹脂組成物,變得能夠形成耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異的光學元件。
根據本發明,可提供可以高水準兼顧所獲得之光學元件之耐雷射性、離型性及抗熱黃變性的樹脂組成物。
並且,根據本發明,可提供耐雷射性、離型性及抗熱黃變性優異的光學元件。
無
〈圖1〉係脂肪酸新戊四醇酯之加熱減量曲線之一例的圖表。
無。
Claims (5)
- 一種樹脂組成物,其係含有含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑的樹脂組成物,其中前述離型劑含有選自包含新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯之群組的2種以上之脂肪酸酯化合物,前述2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量相對於前述離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%,於將前述樹脂組成物在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之前述樹脂組成物之質量為基準的揮發量之比例為0.10質量%以下。
- 如請求項1所述之樹脂組成物,其中前述離型劑之含量相對於前述含脂環結構聚合物100質量份為0.2質量%以上且0.8質量%以下。
- 如請求項1所述之樹脂組成物,其中前述離型劑包含新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯。
- 如請求項1至3之任一項所述之樹脂組成物,其中前述2種以上之脂肪酸酯化合物之中,酯化度較高之1種脂肪酸酯化合物之含量相對於前述離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%。
- 一種光學元件,其係含有含脂環結構聚合物、受阻胺化合物及離型劑的光學元件,其中前述離型劑含有選自包含新戊四醇之脂肪酸二酯、新戊四醇之脂肪酸三酯及新戊四醇之脂肪酸四酯之群組的2種以上之脂肪酸酯化合物,前述2種以上之脂肪酸酯化合物之中的1種化合物之含量相對於前述離型劑之總含量為50質量%以上且未達80質量%,於將前述光學元件在260℃下加熱1小時的時間點上之以加熱前之前述光學元件之質量為基準的揮發量之比例為0.10質量%以下。
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