TW202409141A - 聚碳酸酯樹脂及其製備方法 - Google Patents

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崔日煥
白種和
金徑妏
裵在順
任惠珍
白賢友
柳昇民
李承默
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南韓商Ｌｇ化學股份有限公司
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Abstract

本申請案係關於包括化學式1之單元的聚碳酸酯樹脂、用於製備該聚碳酸酯樹脂之方法、包括該聚碳酸酯樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物、及包括該聚碳酸酯樹脂組成物之模製物件。

Description

聚碳酸酯樹脂及其製備方法
本申請案主張於2022年7月5日向韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2022-0082384號之優先權及權益，該申請案之全部內容以引用方式併入本文中。
本說明書係關於一種聚碳酸酯樹脂及其製備方法。
光學材料的折射率愈高，達到相同校正水平所需的光學透鏡愈薄。因此，隨著光學材料的折射率增加，可製造出更薄且更輕的透鏡，從而可使使用透鏡的各種裝置更小。
通常，當光學材料的折射率增加時，存在阿貝數(Abbe’s Number)變低的問題，且為了用作光學材料，需要一定水平或更高的透明度。
技術問題
本說明書之一例示性實施例致力於提供一種具有新穎結構的聚碳酸酯樹脂及其製備方法。
本說明書之另一例示性實施例致力於提供一種包括具有新穎結構的聚碳酸酯樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物以及由該聚碳酸酯樹脂組成物製備之模製物件。 解決問題之技術手段
本說明書之一例示性實施例提供一種包括以下化學式1之單元的聚碳酸酯樹脂。
在化學式1中， X1至X4彼此相同或不同，且各自獨立地係O或S， R1及R3彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係經氰基、或經取代或未經取代之烷基取代；具有10或更多個碳原子之經取代或未經取代之芳基；經取代或未經取代之芳族烴環與脂族烴環之稠合環基團；或經取代或未經取代之雜芳基， R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；經取代或未經取代之芳基；經取代或未經取代之芳族烴環與脂族烴環之稠合環基團；或經取代或未經取代之雜芳基， R5及R6彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；或經取代或未經取代之伸環烷基， R11及R12彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；經取代或未經取代之芳基；或經取代或未經取代之雜芳基，或者彼此鍵結以形成經取代或未經取代之芳族烴環基團， R101及R102彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；經取代或未經取代之芳基；或經取代或未經取代之雜芳基， r101係1或2，且當r101係2時，二個R101彼此相同或不同， r102係1或2，且當r102係2時，二個R102彼此相同或不同， m及n各自係0至6之整數， p係1至6之整數， 當m、n及p各自係2或更大時，各括號中的結構彼此相同或不同，及 *意指連接至樹脂的主鏈之基團(moiety)。
本發明之另一例示性實施例提供一種用於製備聚碳酸酯樹脂之方法，該方法包括：聚合用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，該組成物包括以下化學式1a之化合物；及聚碳酸酯前驅物。
在化學式1a中， m、n、R1至R6、R11、R12、R101、R102、r101、r102及X1至X4的定義與化學式1中所定義者相同。
本說明書之再另一例示性實施例提供一種包括根據上述例示性實施例之聚碳酸酯樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物。
本說明書之又另一例示性實施例提供一種包括根據上述例示性實施例之聚碳酸酯樹脂組成物之模製物件。 [有利功效]
根據本說明書之例示性實施例之聚碳酸酯樹脂具有高折射率及高透明度。
藉由使用根據本說明書之例示性實施例之聚碳酸酯樹脂，可獲得具有小厚度之優異的光學透鏡、光學膜、光學薄膜、光學樹脂、光纖、或LED封裝件(LED encap)。
在下文中，將更詳細描述本說明書。
對於根據本說明書之例示性實施例之包括化學式1之單元的聚碳酸酯樹脂，由洛倫茲-洛倫茲公式(Lorentz-Lorenz’s formula)可知之分子結構與折射率之間的關係式可看出，由分子組成之材料的折射率係藉由增加分子的電子密度及減少分子體積來增加的。此外，由於化學式1的核心結構係雙酚A(BPA)的衍生物，因此分子體積小且填充能力優異，並因此可提高樹脂的折射率。
此外，由於R1至R4係富含電子之取代基，因此可藉由增加化學式1之結構的電子密度來進一步提高樹脂的折射率。因此，根據本說明書之一例示性實施例之聚碳酸酯樹脂具有高折射率及高透明度，並且使用該聚碳酸酯樹脂之光學鏡片、光學膜、或光學樹脂具有小厚度並且可展現出優異的光學特性。
此外，樹脂可進一步包括化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元，因此可補充化學式1之單元的玻璃化轉移溫度(Tg)或使化學式1之單元的鏈行為具可撓性，並具有有利於模製物件之射出加工的技術功效。
貫穿本申請案之說明書，馬庫西形式(Markush type)表述中包括的用語「其組合」意指選自由馬庫西形式表述中所述之構成元素所組成之群組中之一或多者的混合物或組合，並且意指包括選自由上述構成元素所組成之群組中之一或多者。
下文將描述本說明書中之取代基之實例，但不限於此。
在本說明書中， 意指待連接之基團。
在本說明書中，用語「取代」意指鍵結至化合物之碳原子的氫原子改變成另一取代基，並且經取代之位置沒有限制，只要該位置係該氫原子經取代的位置即可，亦即，該取代基可經取代的位置，並且當二或更多個位置經取代時，該二或更多個取代基可彼此相同或不同。
在本說明書中，用語「經取代或未經取代」意指經選自由下列所組成之群組之一或多個取代基取代：氘；鹵素基團；羥基；氰基；烷基；環烷基；烷氧基；烯基；芳氧基；芳硫基；烷硫基；矽基；芳基；芳族烴環與脂族烴環之縮合環基團；及雜環基，該雜環基係經所例示之取代基中之二或更多個取代基所連接的取代基取代，或不具有取代基。
在本說明書中，二或更多個取代基連接的事實表示任何一個取代基的氫係與另一個取代基連接。例如，當二個取代基彼此連接時，苯基及萘基可彼此連接以成為 或 之取代基。此外，三個取代基彼此連接的情況不僅包括(取代基1)-(取代基2)-(取代基3)彼此連續連接的情況，還包括(取代基2)及(取代基3)與(取代基1)連接的情況。例如，苯基、萘基、及異丙基可彼此連接以形成 、 、或 之取代基。上述定義亦同樣適用於四或更多個取代基彼此連接的情況。
在本說明書中，鹵素基團之實例包括氟、氯、溴或碘。
在本說明書中，烷基可係直鏈或支鏈，且其碳原子數沒有特別限制，但較佳係1至30。其具體實例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、異丙基、丁基、正丁基、異丁基、三級丁基、二級丁基、1-甲基丁基、1-乙基丁基、戊基、正戊基、異戊基、新戊基、三級戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、環戊基甲基、環己基甲基、辛基、正辛基、三級辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、異己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，環烷基沒有特別限制，但較佳地具有3至30個碳原子，且其具體實例包括環丙基、環丁基、環戊基、3-甲基環戊基、2,3-二甲基環戊基、環己基、3-甲基環己基、4-甲基環己基、2,3-二甲基環己基、3,4,5-三甲基環己基、4-三級丁基環己基、環庚基、環辛基、金剛烷基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，烷氧基可係直鏈、支鏈、或環狀。烷氧基的碳原子數沒有特別限制，但較佳係1至30。其具體實例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、三級丁氧基、二級丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、異戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2-乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、對甲基苄氧基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，烯基可係直鏈或支鏈，且其碳原子數沒有特別限制，但較佳係2至30。其具體實例包括乙烯基、1-丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1-基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、二苯乙烯基、苯乙烯基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，芳基沒有特別限制，但較佳地具有6至30個碳原子，且該芳基可係單環或多環。
當芳基係單環芳基時，其碳原子數沒有特別限制，但較佳係6至50。單環芳基之具體實例包括苯基、聯苯基、聯三苯基、及類似者，但不限於此。
當芳基係多環芳基時，其碳原子數沒有特別限制，但較佳係10至50。多環芳基之具體實例包括萘基、蒽基、菲基、聯伸三苯基、芘基、萉基(phenalene group)、苝基、基、茀基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，茀基可經取代，且相鄰基團可彼此鍵結以形成環。
茀基之實例包括 、 、 、 、 、 、 、 、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，「相鄰」基團可意指取代與經對應取代基取代之原子直接連接的原子之取代基、在立體上位置最接近對應取代基之取代基、或取代經對應取代基取代的原子之另一取代基。例如，取代苯環中鄰位的二個取代基及取代脂族環中相同碳的二個取代基可解釋為彼此「相鄰」之基團。
在本說明書中，雜芳基包括一或多個除了碳以外的原子，亦即，一或多個雜原子，且具體地，該雜原子可包括選自由下列所組成之群組中之一或多個原子：O、N、Se、S、及類似者。其碳原子數沒有特別限制，但較佳係2至30，且雜芳基可係單環或多環。雜芳基之實例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、㗁唑基、㗁二唑基、吡啶基、聯吡啶基、嘧啶基、三基、三唑基、吖啶基(acridine group)、嗒基、吡基、喹啉基、喹唑啉基、喹㗁啉基、呔基(phthalazine group)、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡基、吡并吡基、異喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并㗁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、啡啶基、啡啉基、異㗁唑基、噻二唑基、二苯并呋喃基、二苯并矽雜環戊二烯基(dibenzosilole group)、啡㗁噻基(phenoxathiin group)、啡㗁基(phenoxazine group)、啡噻基(phenothiazine group)、二氫茚并咔唑基、螺茀𠮿基、螺茀硫𠮿基(spirofluorenethioxanthene group)、四氫萘并噻吩基、四氫萘并呋喃基、四氫苯并噻吩基、四氫苯并呋喃基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，矽基可係烷基矽基、芳基矽基、烷基芳基矽基、雜芳基矽基、及類似者。上述烷基之實例可適用於烷基矽基中之烷基，上述芳基之實例可適用於芳基矽基中之芳基，烷基及芳基之實例可適用於烷基芳基矽基中之烷基及芳基，且雜環基之實例可適用於雜芳基矽基中之雜芳基。
在本說明書中，烴環基團可係芳族烴環基團、脂族烴環基團、或芳族烴環與脂族烴環之稠合基團且可選自環烷基、芳基、及其組合中之實例，並且烴環基團之實例包括苯基、環己基、金剛烷基、雙環[2.2.1]庚基、雙環[2.2.1]辛基、四氫萘基、四氫蒽基、1,2,3,4-四氫-1,4-甲橋萘基、1,2,3,4-四氫-1,4-乙橋萘基、螺環戊烷茀基、螺金剛烷茀基、螺環己烷茀基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，雜環基包括一或多個除了碳以外的原子，亦即，一或多個雜原子，且具體地，雜原子可包括選自由下列所組成之群組中之一或多個原子：O、N、Se、S、及類似者。雜環基可係單環或多環，且可係芳族雜環基團；脂族雜環基團；芳族雜環與脂族雜環之縮合環基團；脂族烴環、芳族烴環與芳族雜環之縮合環基團；或脂族烴環、芳族烴環與脂族雜環之縮合環基團，並且芳族雜環基團可選自雜芳基之實例。
在本說明書中，脂族雜環基團意指包括雜原子中之一或多者之脂族環基團。脂族雜環基團包括下列所有：單鍵脂族環基團、包括多重鍵之脂族環基團、或呈包括單鍵與多重鍵之環縮合的形式之脂族環基團。脂族雜環之實例包括環氧基、環氧乙烷基、四氫呋喃基、1,4-二㗁烷基、吡咯啶基、哌啶基、啉基、氧雜環庚烷基(oxepane group)、氮雜環辛烷基(azocane group)、硫雜環辛烷基(thiocane group)、四氫萘并噻吩基、四氫萘并呋喃基、四氫苯并噻吩基、四氫苯并呋喃基、及類似者，但不限於此。
在本說明書中，芳氧基可由-ORo表示，並且關於上述芳基之描述適用於Ro。
在本說明書中，芳硫基(arylthio group)可由-SRs1表示，並且關於上述芳基之描述適用於Rs1。
在本說明書中，烷硫基(alkylthio group)可由-SRs2表示，並且關於上述烷基之描述適用於Rs2。
在本說明書中，伸烷基意指在烷基中具有二個鍵結位置之基團，亦即，二價基團。上述關於烷基之描述可適用於二價伸烷基以外的伸烷基。
在本說明書中，伸環烷基意指在環烷基中具有二個鍵結位置之基團，亦即，二價基團。上述關於環烷基之描述可適用於二價伸環烷基以外的伸環烷基。
在本說明書中，二價芳族烴環與脂族烴環之縮合環基團意指在芳族烴環與脂族烴環之縮合環基團中具有二個鍵結位置之基團，亦即，二價基團。除了各自為二價基團以外的基團，可適用上述關於芳族烴環與脂族烴環之縮合環基團之描述。
在本說明書中，伸芳基意指在芳基中具有二個鍵結位置之基團，亦即，二價基團。上述關於芳基之描述可適用於二價伸芳基以外的伸芳基。
在本說明書中，氫係氫、氘、或氚。
在本說明書之一例示性實施例中，化學式1中未指示取代基的部分可意指氫、氘、或氚經取代。
在下文中，將詳細描述本發明之較佳例示性實施例。然而，本發明之例示性實施例可修改為各種其他形式，並且本發明之範圍不限於下文將描述之例示性實施例。
根據本說明書之一例示性實施例，聚碳酸酯樹脂中可包括一或多個化學式1之單元，並且當包括二或更多個單元時，這些單元彼此相同或不同。
根據本說明書之一例示性實施例，聚碳酸酯樹脂進一步包括下列化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元。
在化學式2-1至2-3中， L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；經取代或未經取代之伸環烷基；或經取代或未經取代之伸芳基， l11係1或5之整數，且當l11係2或更大時，二或更多個L11彼此相同或不同， X11至X14彼此相同或不同，且各自獨立地係O；或S， Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；或經取代或未經取代之伸環烷基， a’及b’彼此相同或不同，且各自獨立地係0至10之整數，並且當a’及b’各自係2或更大時，各括號中的結構彼此相同或不同，及 *意指連接至樹脂的主鏈之基團。
根據本說明書之一例示性實施例，R101係氫。
根據本說明書之一例示性實施例，R102係氫。
根據本說明書之一例示性實施例，化學式1係以下化學式1-1。
在化學式1-1中， *、m、n、p、R1至R6、R11、R12及X1至X4的定義與化學式1中所定義者相同。
根據本說明書之一例示性實施例，X1至X4彼此相同或不同，且各自獨立地係O或S， R1及R3彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係經氰基、或具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基取代；具有10至30個碳原子之單環或多環芳基，其係未經取代或經氰基、具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈烯基、或具有2至30個碳原子之單環或多環雜環基取代；具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或具有6至30個碳原子之多環雜芳基， R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環芳基，其係未經取代或經氰基、具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈烯基、或具有2至30個碳原子之單環或多環雜環基取代；具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或具有6至30個碳原子之多環雜芳基， R5及R6彼此相同或不同，且各自獨立地係具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基；或具有6至30個碳原子之單環或多環伸環烷基，及 R11及R12彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環芳基；或具有2至30個碳原子之單環或多環雜芳基，或者彼此鍵結以形成具有10至30個碳原子之多環芳族烴環。
根據本說明書之一例示性實施例，R1至R4彼此相同或不同，且各自獨立地係下列結構中之任一者。
在結構中， Y1及Y2各自獨立地係O或S， G1至G8中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G1至G8中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基， G9至G16中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G9至G16中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基， G17至G26中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G17至G26中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基， G27至G38中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G27至G38中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基， G39至G46中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G39至G46中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基， G47至G52中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G47至G52中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基， G53至G59中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G53至G59中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基， G60至G67中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G60至G67中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基，及 G68至G76中之任一者係鍵聯至化學式1之基團，且G68至G73中未鍵聯至化學式1之其他者彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之烯基；經取代或未經取代之烴環基；或經取代或未經取代之雜環基。
根據本說明書之一例示性實施例，X1係O。
根據本說明書之一例示性實施例，X2係O。
根據本說明書之一例示性實施例，X3係O。
根據本說明書之一例示性實施例，X4係O。
根據本說明書之一例示性實施例，X1係S。
根據本說明書之一例示性實施例，X2係S。
根據本說明書之一例示性實施例，X3係S。
根據本說明書之一例示性實施例，X4係S。
根據本說明書之一例示性實施例，R1及R3彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係經氰基、或經取代或未經取代之具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基取代；經取代或未經取代之具有10至30個碳原子之單環或多環芳基；經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之多環雜芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，R1及R3彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係經氰基、或具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基取代；具有10至30個碳原子之單環或多環芳基，其係未經取代或經氰基、具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈烯基、或具有2至30個碳原子之單環或多環雜環基取代；具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或具有6至30個碳原子之多環雜芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，R1及R3彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係經氰基、或甲基取代；萘基，其係未經取代或經氰基取代；二氫茚基；或喹啉基。
根據本說明書之一例示性實施例，R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；經取代之具有6至30個碳原子之單環芳基；經取代或未經取代之具有10至30個碳原子之多環芳基；經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之多環雜芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環芳基，其係未經取代或經氰基、具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈烯基、或具有2至30個碳原子之單環或多環雜環基取代；具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或具有6至30個碳原子之多環雜芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係具有6至30個碳原子之單環或多環芳基，其係未經取代或經氰基、具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈烯基、或具有2至30個碳原子之單環或多環雜環基取代；具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或具有6至30個碳原子之多環雜芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係未經取代或經氰基、或甲基取代；萘基，其係未經取代或經氰基取代；二氫茚基；或喹啉基。
根據本說明書之一例示性實施例，R5及R6彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基；或經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之單環或多環伸環烷基。
根據本說明書之一例示性實施例，R5及R6彼此相同或不同，且各自獨立地係具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基；或具有6至30個碳原子之單環或多環伸環烷基。
根據本說明書之一例示性實施例，R5及R6係伸乙基。
根據本說明書之一例示性實施例，R11及R12彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環芳基；或經取代或未經取代之具有2至30個碳原子之單環或多環雜芳基，或者彼此鍵結以形成經取代或未經取代之具有10至30個碳原子之多環芳族烴環。
根據本說明書之一例示性實施例，R11及R12彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環芳基；或具有2至30個碳原子之單環或多環雜芳基，或者彼此鍵結以形成具有10至30個碳原子之多環芳族烴環。
根據本說明書之一例示性實施例，R11及R12係甲基。
根據本說明書之一例示性實施例，X11至X14係O， L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之單環或多環伸烷基；或具有6至50個碳原子之單環或多環伸芳基，其係未經取代或經具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基或具有6至30個碳原子之單環或多環芳基取代，及 Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基。
根據本說明書之一例示性實施例，L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之單環或多環伸烷基；或具有6至50個碳原子之單環或多環伸芳基，其係未經取代或經具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基或具有6至30個碳原子之單環或多環芳基取代。
根據本說明書之一例示性實施例，L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至20個碳原子之單環或多環伸烷基；或具有6至30個碳原子之單環或多環伸芳基，其係未經取代或經具有1至20個碳原子之直鏈或支鏈烷基或具有6至20個碳原子之單環或多環芳基取代。
根據本說明書之一例示性實施例，L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係亞甲基，其係未經取代或經甲基取代；伸異丙基；伸苯基，其係未經取代或經甲基或苯基取代；二價萘基；或二價茀基。
根據本說明書之一例示性實施例，X11係O。
根據本說明書之一例示性實施例，X12係O。
根據本說明書之一例示性實施例，X13係O。
根據本說明書之一例示性實施例，X14係O。
根據本說明書之一例示性實施例，Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基。
根據本說明書之一例示性實施例，Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至20個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基。
根據本說明書之一例示性實施例，Z11及Z12係伸乙基。
根據本說明書之一例示性實施例，a’係1。
根據本說明書之一例示性實施例，b’係1。
根據本說明書之一例示性實施例，a’係0。
根據本說明書之一例示性實施例，b’係0。
根據本說明書之一例示性實施例，聚碳酸酯樹脂可具有-OH；-SH；-Cl；-CO 2CH 3；或-OC 6H 5作為端基。
在本說明書之一例示性實施例中，聚碳酸酯樹脂的重量平均分子量為5,000 g/mol至500,000 g/mol，較佳地為6,000 g/mol至300,000 g/mol、7,000 g/mol至250,000 g/mol、8,000 g/mol至200,000 g/mol。聚碳酸酯樹脂的重量平均分子量更佳地為9,000 g/mol至150,000 g/mol、10,000 g/mol至100,000 g/mol、12,000 g/mol至80,000 g/mol、及13,000 g/mol至60,000 g/mol。
當聚碳酸酯樹脂滿足上述重量平均分子量範圍時，聚碳酸酯樹脂可具有最佳的流動性及加工性。
在本發明之一例示性實施例中，聚碳酸酯樹脂的數目平均分子量為3,000 g/mol至300,000 g/mol、3,500 g/mol至200,000 g/mol、4,000 g/mol至150,000 g/mol、4,500 g/mol至100,000 g/mol，較佳地為5,000 g/mol至80,000 g/mol。
在本說明書中，聚碳酸酯樹脂及在其製備中所使用之寡聚物的重量平均分子量(Mw)可藉由凝膠滲透層析法(GPC)，使用Agilent 1200系列、使用聚苯乙烯(PS)標準品來測量。具體地，可使用Agilent 1200系列裝置，使用Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300 mm長度管柱來測量重量平均分子量，且在此情況下，測量溫度係40℃，所使用之溶劑係四氫呋喃(THF)，且流速係1 mL/min。將聚碳酸酯樹脂或寡聚物的樣本各自以10 mg/10 mL的濃度製備，然後以10 μL的量進料，並且使用由使用聚苯乙烯標準品所形成之校準曲線導出重量平均分子量(Mw)值。在此情況下，使用分子量(g/mol)為2,000/10,000/30,000/ 70,000/200,000/700,000/2,000,000/4,000,000/10,000,000之九種類型的聚苯乙烯標準產品。
在本說明書之一例示性實施例中，聚碳酸酯樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為100℃至200℃。此外，玻璃轉移溫度可係110℃至190℃。玻璃轉移溫度可較佳地係120℃至180℃、120℃至170℃、130℃至160℃、及131℃至166℃。
當聚碳酸酯樹脂滿足上述玻璃轉移溫度範圍時，在藉由與具有優異的耐熱性及射出性且具有與上述範圍不同的玻璃轉移溫度的樹脂混合來製備聚碳酸酯樹脂組成物時，容易調整玻璃轉移溫度，從而可滿足本說明書中所欲之物理性質。
玻璃轉移溫度(Tg)可藉由微差掃描熱量法(DSC)來測量。具體地，玻璃轉移溫度可由藉由在氮氣氣氛下將5.5 mg至8.5 mg的聚碳酸酯樹脂樣本加熱至270℃，然後在冷卻以後掃描樹脂樣本，同時在第二加熱期間以10℃/min的加熱速率加熱樹脂樣本所獲得的圖來測量。
在本說明書之一例示性實施例中，聚碳酸酯樹脂以587 nm之波長測量的折射率係1.50至1.75。折射率可較佳地係1.65至1.712，且更佳地係1.661至1.720。當樹脂滿足上述折射率時，在將樹脂應用於模製物件(諸如光學透鏡)時，可製造薄且輕的光學透鏡。
在本說明書之一例示性實施例中，以486、587、及656 nm之波長測量並計算樹脂的阿貝數可係5至45。此外，阿貝數可係14至20。阿貝數可較佳地係14.5至19.5，且更佳地係12.95至19.50。當樹脂滿足上述阿貝數範圍時，在將樹脂應用於模製物件(諸如光學透鏡)時，具有降低色散(dispersion)並增加清晰度(sharpness)的功效。
具體地可藉由在20℃下分別以D(587 nm)、F(486 nm)、及C(656 nm)之波長測量折射率(n D、n F、及n C)而藉由以下方程式獲得阿貝數。
可從膜(藉由旋塗，將由樹脂溶解在溶劑中所製備之溶液施加至矽晶圓上所製備)測量折射率及阿貝數，並且可藉由使用橢圓偏光儀在20℃下根據所施加膜的光波長獲得結果值來測量。可以150 rpm至300 rpm之旋轉速度藉由旋塗來施加溶液，並且所施加的膜厚度可為5 μm至20 μm。矽晶圓沒有特別限制，並且可適當地採用能夠測量根據本說明書之樹脂組成物的折射率及阿貝數之任何矽晶圓。溶劑可係二甲基乙醯胺或1,2-二氯苯，並且溶液可藉由以溶液總重量計10 wt%的量溶解樹脂樣本來製備。
本發明之一例示性實施例提供一種用於製備聚碳酸酯樹脂之方法，該方法包括：聚合用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，該組成物包括以下化學式1a之化合物；及聚碳酸酯前驅物。
在化學式1a中， m、n、R1至R6、R11、R12、R101、R102、r101、r102及X1至X4的定義與化學式1中所定義者相同。
根據本說明書之一例示性實施例，用於製備聚碳酸酯樹脂之方法進一步包括下列化學式2a-1至2a-3中之任何一或多種第二化合物，並且化學式1a之化合物與第二化合物的含量比為0.01莫耳%至100莫耳%：99.99莫耳%至0莫耳%。具體地，化學式1a之化合物與第二化合物的含量比為0.01莫耳%至99.99莫耳%：99.99莫耳%至0.01莫耳%。更具體地，化學式1a之化合物與第二化合物的含量比為0.1莫耳%至99.9莫耳%：99.9莫耳%至0.1莫耳%、1莫耳%至99莫耳%：99莫耳%至1莫耳%、5莫耳%至95莫耳%：95莫耳%至5莫耳%、及10莫耳%至90莫耳%：90莫耳%至10莫耳%。
在化學式2a-1至2a-3中， L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；經取代或未經取代之伸環烷基；或經取代或未經取代之伸芳基， X11至X14彼此相同或不同，且各自獨立地係O；或S， Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；或經取代或未經取代之伸環烷基，及 a’及b’彼此相同或不同，且各自獨立地係0至10之整數，並且當a’及b’各自係2或更大時，各括號中的結構彼此相同或不同。
當化學式1a及第二化合物以上述含量包括時，化合物容易聚合，具有寬範圍的折射率或取決於取代基而有高折射率，並且具有寬範圍的玻璃轉移溫度。此外，可調整玻璃轉移溫度(Tg)及折射率，並且可使聚碳酸酯樹脂的鏈行為具可撓性，從而具有有利於模製物件之射出加工的技術功效。
本發明之一例示性實施例提供一種用於製備聚碳酸酯樹脂之方法，該方法包括：聚合用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，該組成物包括以下化學式1a之化合物；第二化合物、及聚碳酸酯前驅物。化學式1a之化合物與第二化合物的含量比為0.01莫耳%至100莫耳%：99.99莫耳%至0莫耳%。具體地，化學式1a之化合物與第二化合物的含量比為0.01莫耳%至99.99莫耳%：99.99莫耳%至0.01莫耳%。更具體地，化學式1a之化合物與第二化合物的含量比為0.1莫耳%至99.9莫耳%：99.9莫耳%至0.1莫耳%、1莫耳%至99莫耳%：99莫耳%至1莫耳%、5莫耳%至95莫耳%：95莫耳%至5莫耳%、及10莫耳%至90莫耳%：90莫耳%至10莫耳%。
當化學式1a及第二化合物以上述含量包括時，化合物容易聚合，具有寬範圍的折射率或取決於取代基而有高折射率，並且具有寬範圍的玻璃轉移溫度。此外，可調整玻璃轉移溫度(Tg)及折射率，並且可使聚碳酸酯樹脂的鏈行為具可撓性，從而具有有利於模製物件之射出加工的技術功效。
用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物可進一步包括溶劑。
溶劑可係例如二苯醚、二甲基乙醯胺或甲醇，但不限於此，並且可適當地採用所屬技術領域中應用的任何溶劑。
相對於100重量份用於製備樹脂之組成物，溶劑的含量可係5重量份至60重量份。
相對於100重量份用於製備樹脂之組成物，溶劑的含量可較佳地係5重量份至50重量份、7重量份至45重量份、或8重量份至40重量份。
根據本說明書之一例示性實施例，可包括化學式1a之二或更多者。化學式1a之二或更多者彼此相同或不同。
在本說明書之一例示性實施例中，化學式1a之化合物可係下列化合物中之任一者，但不限於此。
在本說明書之一例示性實施例中，第二化合物可係下列化合物中之任何一或多者，但不限於此。
在本說明書之一例示性實施例中，化學式2a-1係下列化合物中之任一者。
在本說明書之一例示性實施例中，化學式2a-2係下列化合物中之任一者。
在本說明書之一例示性實施例中，化學式2a-3係以下化合物。
在本說明書之一例示性實施例中，相對於100重量份用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，化學式1a之化合物的含量可係1重量份至100重量份。
甚至更具體地，相對於100重量份用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，化學式1a之化合物的含量可較佳地係1至60重量份、1至50重量份、1至40重量份、1至30重量份、1至20重量份、或1至10重量份。
在本說明書之一例示性實施例中，相對於100重量份用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，第二化合物的含量可係0重量份至99重量份、或1重量份至99重量份。
相對於100重量份用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，第二化合物的含量可較佳地係1至60重量份、1至50重量份、1至40重量份、1至30重量份、1至20重量份、或1至10重量份。
在本說明書之一例示性實施例中，相對於100重量份用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，聚碳酸酯前驅物的含量可係1重量份至60重量份。
相對於100重量份用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物，聚碳酸酯前驅物的含量可較佳地係1至60重量份、1至55重量份、1至50重量份、1至45重量份、或1至40重量份。
根據本說明書之一例示性實施例，聚碳酸酯前驅物具有以下化學式A。
在化學式A中， Rb1及Rb2彼此相同或不同，且各自獨立地係鹵素基團；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；或經取代或未經取代之芳基，及 a1及a2各自係0或1。
根據本案說明書之一例示性實施例，Rb1及Rb2彼此相同或不同，且各自獨立地係鹵素基團；經取代或未經取代之具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；或經取代或未經取代之具有6至30個碳原子之單環或多環芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，Rb1及Rb2彼此相同或不同，且各自獨立地係鹵素基團；經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之直鏈或支鏈烷基；經取代或未經取代之具有6至20個碳原子之單環或多環環烷基；或經取代或未經取代之具有6至20個碳原子之單環或多環芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，Rb1及Rb2彼此相同或不同，且各自獨立地係鹵素基團；具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；或具有6至30個碳原子之單環或多環芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，Rb1及Rb2彼此相同或不同，且各自獨立地係鹵素基團；具有1至20個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至20個碳原子之單環或多環環烷基；或具有6至20個碳原子之單環或多環芳基。
根據本說明書之一例示性實施例，Rb1及Rb2彼此相同或不同，且各自獨立地係-Cl；甲基；乙基；正丙基；正丁基；異丙基；異丁基；或苯基。
根據本說明書之一例示性實施例，化學式A係選自下列化合物中之任一者。
如果需要的話，聚碳酸酯前驅物用於連接額外的共聚單體，並且其可應用之其他具體實例除了化學式A之化合物之外，還包括光氣、三光氣、雙光氣、溴光氣、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二環己酯、碳酸二甲苯酯、碳酸雙(氯苯基)酯、碳酸間甲苯酯、碳酸二萘酯、碳酸雙(二苯基)酯、雙鹵甲酸酯、或類似者，並且可使用彼等中之任何一者、或其二或更多者之混合物。
在本說明書之一例示性實施例中，較佳地聚碳酸酯樹脂係由化學式1a之化合物與化學式A之聚碳酸酯前驅物聚合而成。
在本說明書之一例示性實施例中，較佳地聚碳酸酯樹脂係由化學式1a之化合物與第二化合物及化學式A之聚酯前驅物聚合而成。
上述化學式1之單元可藉由將化學式1a之化合物與化學式A之聚碳酸酯前驅物聚合來形成，並且上述化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元可藉由將第二化合物與化學式A之聚碳酸酯前驅物聚合來形成。
藉由將化學式1a之化合物與化學式A之聚碳酸酯前驅物聚合，可形成上述化學式1之單元。
相對於100莫耳份之構成包括化學式1之單元之聚碳酸酯樹脂的整個單體，化學式1a之化合物的用量可係1莫耳份至100莫耳份、及1莫耳份至99莫耳份。
相對於100莫耳份之構成樹脂之化學式1a之化合物的整個單體，化學式A之聚碳酸酯前驅物的用量可係50莫耳份至150莫耳份。
藉由將第二化合物與化學式A之聚碳酸酯前驅物聚合，可形成上述化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元。
相對於100莫耳份之構成包括化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元之聚碳酸酯樹脂的整個單體，第二化合物的用量可係1莫耳份至100莫耳份、1莫耳份至99莫耳份。
相對於100莫耳份之構成樹脂之第二化合物的整個單體，化學式A之聚碳酸酯前驅物的用量可係50莫耳份至150莫耳份。
對於根據本說明書之樹脂的聚合，可使用所屬技術領域中已知的方法。
較佳地係藉由熔融聚縮合方法進行聚合。
在熔融聚縮合方法中，根據需要可使用用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物進一步施加催化劑，並且可在加熱下及進一步在常壓或減壓下進行熔融聚縮合，同時藉由酯交換反應移除副產物。作為催化劑，可採用所屬技術領域中常應用的材料。
具體地，在熔融聚縮合方法中，較佳地將化學式1a之化合物；及聚碳酸酯前驅物熔融在反應容器中，然後在使副產物化合物留存的狀態下進行反應。
更具體地，在熔融聚縮合方法中，較佳地將化學式1a之化合物；第二化合物；及聚碳酸酯前驅物熔融在反應容器中，然後在使副產物化合物留存的狀態下進行反應。
為了使副產物化合物留存，可關閉反應裝置，或者可藉由減壓或加壓來控制壓力。
此程序的反應時間係20分鐘或更多及600分鐘或更少，較佳地40分鐘或更多及450分鐘或更少，且更佳地60分鐘或更多及350分鐘或更少。
在此情況下，當副產物化合物在生產之後立即蒸餾掉時，最終獲得的樹脂高分子量材料的含量小。然而，當允許副產物化合物在反應容器中停留一段時間時，最終獲得的樹脂具有高含量的高分子量物質。
熔融聚縮合方法可連續進行或可以批次方式進行。用於進行反應的反應裝置可係配備有soken葉輪、錨型葉輪、Maxblend葉輪、螺旋帶型葉輪或類似者之垂直式，可係配備有槳式葉片(paddle blade)、格式葉片(lattice blade)、眼鏡形葉片(spectacle-shaped blade)或類似者之水平式，且可係配備有螺桿之擠出機式。此外，所欲地使用考慮到聚合物的黏度而適當組合這些反應裝置的反應裝置來進行。
在本說明書中使用的用於製備聚碳酸酯樹脂之方法中，可移除催化劑或使催化劑失活，以便在聚合反應完成之後維持熱穩定性及水解穩定性。可較佳地進行藉由添加所屬技術領域中已知的酸性物質來使催化劑失活之方法。
作為酸性物質，例如，可較佳地使用酯類，諸如苯甲酸丁酯；芳族磺酸類，諸如對甲苯磺酸；芳族磺酸酯類，諸如對甲苯磺酸丁酯及對甲苯磺酸己酯；磷酸類，諸如亞磷酸(phosphorous acid)、磷酸(phosphoric acid)及異亞磷酸(phosphonic acid)；亞磷酸酯類(phosphorous acid esters)，諸如亞磷酸三苯酯(triphenyl phosphite)、亞磷酸單苯酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸二乙酯、亞磷酸二正丙酯、亞磷酸二正丁酯、亞磷酸二正己酯、亞磷酸二辛酯及亞磷酸單辛酯；磷酸酯類(phosphoric acid esters)，諸如磷酸三苯酯(triphenyl phosphate)、磷酸二苯酯、磷酸單苯酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯及磷酸單辛酯；異亞磷酸類(phosphonic acids)，諸如二苯基異亞磷酸(diphenylphosphonic acid)、二辛基異亞磷酸及二丁基異亞磷酸；異亞磷酸酯類(phosphonic acid esters)，諸如苯基異亞磷酸二乙酯(diethyl phenylphosphonate)；磷烷類，諸如三苯磷烷(triphenylphosphine)及雙(二苯磷基)乙烷(bis(diphenylphosphino)ethane)；硼酸類，諸如硼酸及苯基硼酸；芳族磺酸鹽，諸如十二基苯磺酸四丁基鏻鹽；有機鹵化物，諸如硬脂醯氯、苯甲醯氯及對甲苯磺醯氯；烷基硫酸，諸如二甲基硫酸；有機鹵化物，諸如苄基氯、及類似者。
相對於100莫耳份之催化劑，酸性材料的用量可係0.1莫耳份至5莫耳份、較佳地0.1莫耳份至1莫耳份。
當酸性材料的量小於0.1莫耳份時，失活效果變得不足，其不是較佳的。另外，當超過5莫耳份時，樹脂的耐熱性變差且模製物件容易有顏色，其不是較佳的。
在催化劑失活之後，可在0.1 mmHg至1 mmHg的壓力及200℃至350℃的溫度下進一步進行使樹脂中的低沸點化合物去揮發(devolatilizing)的程序。在此程序中，較佳地使用配備有具有優異的表面更新能力之攪拌葉片(諸如槳式葉片、格式葉片、及眼鏡形葉片)、或薄膜蒸發器之水平型裝置。
較佳地本說明書之樹脂中之外來材料的含量盡可能少，並且較佳地進行熔融原料的過濾、催化劑溶液的過濾、及類似者。
過濾中所使用之過濾器的篩目較佳係5 μm或更小，且更佳係1 μm或更小。此外，較佳地使用聚合物過濾器對所產生的樹脂進行過濾。聚合物過濾器之篩目較佳地係100 μm或更小，且更佳係30 μm或更小。此外，獲得樹脂粒料的程序需要在低塵環境下進行，並且該環境較佳係等級6(Class 6)或更低，且更佳地係等級5或更低。
此外，除了射出模製之外，模製包括聚碳酸酯樹脂之模製物件的方法之實例包括壓縮模製、模具、輥加工、擠出模製、拉伸、及類似者，但不限於此。
本說明書之另一例示性實施例提供一種包括根據上述例示性實施例之樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物。
在本說明書之一例示性實施例中，以100重量份聚碳酸酯樹脂組成物計，聚碳酸酯樹脂的含量可係1重量份至80重量份。
在本說明書之一例示性實施例中，聚碳酸酯樹脂組成物可進一步包括溶劑。溶劑可係例如二甲基乙醯胺或1,2-二氯苯。
以100重量份聚碳酸酯樹脂組成物計，溶劑的含量可係20重量份至99重量份。
除了化學式1a之化合物之外，聚碳酸酯樹脂組成物可進一步包括額外單體。額外單體沒有特別限制，可適當地採用與聚碳酸酯相關之所屬技術領域中常用的單體，只要不改變聚碳酸酯樹脂組成物的主要物理性質即可。相對於100莫耳份之構成包括化學式1之單元之樹脂的整個單體，額外單體的用量可係1莫耳份至50莫耳份。
除了包括化學式1之單元之樹脂之外，如果需要的話，聚碳酸酯樹脂組成物可進一步包括選自由下列添加劑所組成之群組中之一或多者，例如：抗氧化劑、塑化劑、抗靜電劑、成核劑、阻燃劑、潤滑劑、衝擊改質劑、螢光增白劑、UV吸收劑、無機添加劑、顏料、及染料。
以100重量份聚碳酸酯樹脂組成物計，添加劑的含量可係1重量份至99重量份。
抗氧化劑、塑化劑、抗靜電劑、成核劑、阻燃劑、潤滑劑、衝擊改質劑、螢光增白劑、UV吸收劑、無機添加劑、顏料或染料的類型沒有特別限制，並且可適當地採用所屬技術領域中所應用者。
本說明書之再另一例示性實施例提供一種包括根據上述例示性實施例之樹脂組成物之模製物件。
在本說明書之一例示性實施例中，模製物件可由聚碳酸酯樹脂組成物或其固化產物製備。
作為製備模製物件之方法之實例，可包括使用混合器將包括化學式1之單元的樹脂與化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元及添加劑充分混合，使用擠出機藉由擠出模製混合物來將所得混合物製備為粒料，乾燥該粒料，然後使用射出模製機射出該粒料。
在本說明書之一例示性實施例中，模製物件係光學透鏡。
在本說明書之一例示性實施例中，光學透鏡的厚度為0.1 μm至30 mm。
根據本說明書之一例示性實施例之光學透鏡具有高折射率，因此可實現具有小厚度之光學透鏡。
光學透鏡係使用聚碳酸酯樹脂製造，厚度小、折射率高、及透明度高，並且可較佳地應用於相機、手機、車輛、及自動駕駛感應器鏡片。
在本說明書之一例示性實施例中，模製物件係光纖。
在本說明書之一例示性實施例中，模製物件係光學膜或光學薄膜。光學膜或光學薄膜係使用聚碳酸酯樹脂製造，具有較小的厚度及優異的光採集(light harvesting)功效及光擴散(light diffusion)功效，並且可較佳地應用於液晶顯示器的背光模組、平面透鏡、及超透鏡(meta lenses)、及類似者。
在本說明書之一例示性實施例中，光學膜或光學薄膜的厚度為0.1 nm至10 mm。
在本說明書之一例示性實施例中，模製物件係光學樹脂。光學樹脂係使用聚碳酸酯樹脂製造，並且由於其厚度小、折射率高、且雙折射低，因此光學損耗低。
在本說明書之一例示性實施例中，模製物件係LED封裝件。 [實施方式]
在下文中，將透過實例更詳細例示本說明書。
製備例1. 將82.103 g(0.1 mol)的單體1a及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂1，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例2. 將41.052 g(0.05 mol)的單體1a、18.708 g(0.05 mol)的單體2-3、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂2，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例3. 將28.736 g(0.035 mol)的單體1a、16.159 g(0.03 mmol)的單體2-1、13.095 g(0.035 mol)的單體2-3、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂3，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例4. 將24.631 g(0.03 mol)的單體1a、17.722 g(0.03 mmol)的單體2-2、14.966 g(0.04 mol)的單體2-3、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂4，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例5. 將24.631 g(0.03 mol)的單體1a、14.966 g(0.04 mol)的單體2-3、13.156 g(0.03 mmol)的單體2-5、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂5，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例6. 將16.421 g(0.02 mol)的單體1a、14.966 g(0.04 mol)的單體2-3、3.964 g(0.02 mmol)的單體2-6、7.008 g(0.02 mmol)的單體2-7、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂6，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例7. 將16.421 g(0.02 mol)的單體1a、14.966 g(0.04 mol)的單體2-3、3.964 g(0.02 mmol)的單體2-6、5.726 g(0.02 mmol)的單體2-8、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂7，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例8. 將16.421 g(0.02 mol)的單體1a、14.966 g(0.04 mol)的單體2-3、3.964 g(0.02 mmol)的單體2-6、7.569 g(0.02 mmol)的單體2-9、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂8，其係聚合的聚合物熔融樹脂。
製備例9. 將12.315 g(0.015 mol)的單體1a、21.546 g(0.04 mmol)的單體2-1、2.954 g(0.005 mmol)的單體2-2、14.966 g(0.04 mmol)的單體2-3、及21.422 g(0.1 mol)的碳酸二苯酯熔融，並在250℃下反應5小時。隨著反應的進行，產生副產物苯酚，將減壓度調整至1托(Torr)以移除苯酚。反應完成之後，藉由將氮氣吹入反應器中以產生常壓氣氛，獲得樹脂9，其係聚合的聚合物熔融樹脂。 實例.
透過凝膠滲透層析法(GPC)確認聚合的樹脂樣本的分子量及分子量分佈(PDI = Mw/Mn)，並使用微差掃描熱量法(DSC)獲得熱分析圖以研究熱特性。在形成膜以測量折射率及阿貝數之後，使用橢圓偏光儀獲得根據光波長的結果值。
對於透過凝膠滲透層析法(GPC)之分子量，藉由注入使用四氫呋喃(THF，用丁基化羥基甲苯(BHT)穩定)作為溶劑所產生之溶液，將樹脂樣本以1.0 mg/1 ml之濃度溶解在四氫呋喃中來獲得結果，用注射器過濾器過濾溶解的樹脂樣本，在40℃下測量分子量，並將結果顯示於下表2中。使用Waters RI偵測器，並使用兩支Agilent PLgel MIXED-B管柱。
測量微差掃描熱量計(DSC)來判定樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)。玻璃轉移溫度(Tg)係藉由在N 2流下將5.5 mg至8.5 mg的樹脂樣本加熱至270℃，冷卻樹脂樣本，然後掃描樹脂樣本，同時在第二加熱期間以10℃/min的加熱速率加熱樹脂樣本所獲得的圖來獲得的，並將玻璃轉移溫度(Tg)顯示於下表2中。
為了測量樹脂的折射率及阿貝數，將聚合物溶液(藉由將藉由聚合所獲得的樹脂粉末樣本，以聚合物溶液之總重量計10 wt%的量，溶解在二甲基乙醯胺溶劑中所製備)以220 rpm之旋轉速度藉由旋塗施加在矽晶圓上，以形成厚度為20 μm的膜，然後使用橢圓偏光儀在20℃下獲得根據光波長的結果值，並顯示於下表2中。具體地，以589 nm之波長測量折射率，並藉由分別以D(589 nm)、F(486 nm)、及C(656 nm)之波長測量折射率(n D、n F、及n C)而藉由以下方程式獲得阿貝數。
表1顯示實例1至9之樹脂1至9中所包括之各單體的莫耳份。
表2中，Mn意指數目平均分子量，Mw意指重量平均分子量，PDI意指多分散性指數(polydispersity index)，RI意指折射率，Tg意指玻璃轉移溫度，並且折射率係在波長為587 nm處測量的值。
根據表1及2，實施例1至9之樹脂包括根據本說明書之例示性實施例的化學式1之單元，並且可藉由增加雙酚A核結構的電子密度來改善折射率，特別是當經富電子取代基(諸如雙酚A核結構的苯環上之R1至R4)取代時。
此外，由於進一步包括化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元，因此可調節玻璃轉移溫度(Tg)及折射率，並且可使聚碳酸酯樹脂的鏈行為具可撓性，從而具有有利於模製物件之射出加工的技術功效。

Claims (16)

  1. 一種聚碳酸酯樹脂，其包含以下化學式1之單元， 在化學式1中， X1至X4彼此相同或不同，且各自獨立地係O或S， R1及R3彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係經氰基、或經取代或未經取代之烷基取代；具有10或更多個碳原子之經取代或未經取代之芳基；經取代或未經取代之芳族烴環與脂族烴環的稠合環基團；或經取代或未經取代之雜芳基， R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；經取代或未經取代之芳基；經取代或未經取代之芳族烴環與脂族烴環的稠合環基團；或經取代或未經取代之雜芳基， R5及R6彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；或經取代或未經取代之伸環烷基， R11及R12彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；經取代或未經取代之芳基；或經取代或未經取代之雜芳基，或者彼此鍵結以形成經取代或未經取代之芳族烴環基團， R101及R102彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；經取代或未經取代之芳基；或經取代或未經取代之雜芳基， r101係1或2，且當r101係2時，二個R101彼此相同或不同， r102係1或2，且當r102係2時，二個R102彼此相同或不同， m及n各自係0至6之整數， p係1至6之整數， 當m、n及p各自係2或更大時，各括號中的結構彼此相同或不同，及 *意指連接至該樹脂的主鏈之基團(moiety)。
  2. 如請求項1之聚碳酸酯樹脂，其進一步包含下列化學式2-1至2-3中之任何一或多種單元， 在化學式2-1至2-3中， L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；經取代或未經取代之伸環烷基；或經取代或未經取代之伸芳基， X11至X14彼此相同或不同，且各自獨立地係O；或S， Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；或經取代或未經取代之伸環烷基， a’及b’彼此相同或不同，且各自獨立地係0至10之整數，並且當a’及b’各自係2或更大時，各括號中的結構彼此相同或不同，及 *意指連接至該樹脂的主鏈之基團。
  3. 如請求項1之聚碳酸酯樹脂，其中化學式1係以下化學式1-1， 在化學式1-1中， *、m、n、p、R1至R6、R11、R12及X1至X4的定義與化學式1中所定義者相同。
  4. 如請求項1之聚碳酸酯樹脂，其中X1至X4彼此相同或不同，且各自獨立地係O或S， R1及R3彼此相同或不同，且各自獨立地係苯基，其係經氰基、或具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基取代；具有10至30個碳原子之單環或多環芳基，其係未經取代或經氰基、具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈烯基、或具有2至30個碳原子之單環或多環雜環基取代；具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或具有6至30個碳原子之多環雜芳基， R2及R4彼此相同或不同，且各自獨立地係氫；具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環芳基，其係未經取代或經氰基、具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基、具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈烯基、或具有2至30個碳原子之單環或多環雜環基取代；具有6至30個碳原子之單環或多環芳族烴環與具有3至30個碳原子之單環或多環脂族烴環之稠合環基團；或具有6至30個碳原子之多環雜芳基， R5及R6彼此相同或不同，且各自獨立地係具有2至30個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基；或具有6至30個碳原子之單環或多環伸環烷基，及 R11及R12彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環環烷基；具有6至30個碳原子之單環或多環芳基；或具有2至30個碳原子之單環或多環雜芳基，或者彼此鍵結以形成具有10至30個碳原子之多環芳族烴環。
  5. 如請求項2之聚碳酸酯樹脂，其中X11至X14係O， L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之單環或多環伸烷基；或具有6至50個碳原子之單環或多環伸芳基，其係未經取代或經具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈烷基或具有6至30個碳原子之單環或多環芳基取代，及 Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係具有1至30個碳原子之直鏈或支鏈伸烷基。
  6. 如請求項1之聚碳酸酯樹脂，其中該聚碳酸酯樹脂的重量平均分子量(Mw)為5000 g/mol至500,000 g/mol。
  7. 如請求項1之聚碳酸酯樹脂，其中該聚碳酸酯樹脂以587 nm之波長測量的折射率係1.50至1.75。
  8. 如請求項1之聚碳酸酯樹脂，其中該聚碳酸酯樹脂的玻璃轉移溫度(Tg)為90℃至200℃。
  9. 如請求項1之聚碳酸酯樹脂，其中該聚碳酸酯樹脂以486、587、及656 nm之波長測量的阿貝數(Abbe’s Number)係5至45。
  10. 一種用於製備如請求項1至9中任一項之聚碳酸酯樹脂之方法，該方法包含：聚合用於製備聚碳酸酯樹脂之組成物， 該組成物包含由以下化學式1a表示之化合物，及 聚碳酸酯前驅物， 在化學式1a中， m、n、R1至R6、R11、R12、R101、R102、r101、r102及X1至X4的定義與化學式1中所定義者相同。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包括下列化學式2a-1至2a-3中之任何一或多個第二化合物，其中該化學式1a之化合物與該第二化合物的含量比為0.01莫耳%至100莫耳%：99.99莫耳%至0莫耳%， 在化學式2a-1至2a-3中， L’11及L”11彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；經取代或未經取代之伸環烷基；或經取代或未經取代之伸芳基， X11至X14彼此相同或不同，且各自獨立地係O；或S， Z11及Z12彼此相同或不同，且各自獨立地係經取代或未經取代之伸烷基；或經取代或未經取代之伸環烷基，及 a’及b’彼此相同或不同，且各自獨立地係0至10之整數，並且當a’及b’各自係2或更大時，各括號中的結構彼此相同或不同。
  12. 如請求項10之方法，其中該聚碳酸酯前驅物具有以下化學式A， 在化學式A中， Rb1及Rb2彼此相同或不同，且各自獨立地係鹵素基團；經取代或未經取代之烷基；經取代或未經取代之環烷基；或經取代或未經取代之芳基，及 a1及a2各自係0或1。
  13. 一種包含如請求項1至9中任一項之聚碳酸酯樹脂之聚碳酸酯樹脂組成物。
  14. 一種包含如請求項13之聚碳酸酯樹脂組成物之模製物件。
  15. 如請求項14之模製物件，其中該模製物件係光學透鏡。
  16. 如請求項15之模製物件，其中該光學透鏡的厚度為0.1 μm至30 mm。
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