TWI718198B - 樹脂組成物與含該組成物之光學透鏡、薄片及薄膜 - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種包含具有特定之茀構造的樹脂之樹脂組成物、與包含該樹脂組成物之光學透鏡、薄片及薄膜。
在相機、薄膜一體型相機、攝影機等之各種相機的光學系中所使用之光學元件的材料方面,可使用光學玻璃或光學用透明樹脂。光學玻璃雖存在有耐熱性、透明性、尺寸安定性、耐藥品性等優異且具有各樣折射率或阿貝數之多種類的光學玻璃,但除了材料成本高之外,更有成形加工性差且生產性低之問題點。特別是,在加工成收差補正中所使用的非球面透鏡時,因需要極高度的技術並花費高成本,在實用上成為極大的障礙。
對上述的光學玻璃而言,光學用透明樹脂其中由熱可塑性透明樹脂所成之光學透鏡,因藉由射出成形而得以大量生產,而且也具有非球面透鏡之製造容易的優點,所以,現在被使用作為相機用透鏡。光學用透明樹脂方面,可例示如由雙酚A所成之聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸
甲基酯或非晶性聚烯烴等。又,特別是聚碳酸酯樹脂,亦可使用作為光學用途用的薄片或薄膜。由聚碳酸酯樹脂所成之薄片及薄膜因透明性高、具耐熱性,因此適合使用於液晶顯示裝置之前面保護薄片、導光薄片等。
但是,由雙酚A所成之聚碳酸酯樹脂,因有複折射大的弱點,所以在用途上有制約。特別是,近年來在行動電話用相機或數位相機用途上,伴隨著因畫素數之提昇所致解像度的提升,需要解像性能高、複折射低的樹脂材料。專利文獻1中記載著,在聚酯樹脂中,若於原料中使用具茀構造之二羧酸,在複折射的減低上有效。
再者,也開發有要求優異的材料,在高折射率、低阿貝數等種種的光學特性優異的樹脂(專利文獻2)。但是,近年來,數位相機、智慧型手機、板晶等之電子儀器普及,被販賣的各樣型式中,該等裝置中所搭載的相機也進展到高機能化(例如,高畫素化、低F值化等)。因此,需要高折射率且小型的透鏡,透鏡單元之設計中,也多使用非球面透鏡。又,伴隨著裝置的高機能化,也需要賦形性優的薄片或薄膜。為了獲得如此精密的透鏡及賦形性優異的薄片或薄膜,需要一種樹脂,其係除了光學特性之外還具有比原來更良好的流動性及強度。
[專利文獻1]本特開2013-64119號公報
[專利文獻2]國際公開第2014/073496號
本發明有鑑於上述問題,係以提供流動性及強度優異的樹脂組成物為目的。
本發明者們專致於研究的結果,發現一種流動性及強度優異的樹脂組成物,其係包含具特定的茀構造之樹脂,且進一步包含既定量之末端具乙烯基之聚合物及/或化合物的樹脂組成物。本發明,例如以下。
[式(1)、(A)及(B)中,R1及R2各自獨立地選自氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數5~20之環烷基、碳數5~20之環烷氧基、碳數6~20之芳基、碳數6~20之芳基氧基、及鹵素原子;X各自獨立地為可分枝之碳數2~6之伸烷基;Hv及Hf各自為氫原子;n各自獨立地為1~5之整數;*為聚合物鏈]之樹脂組成物,前述樹脂組成物之H1-NMR光譜係滿足下述關係,
[2]如[1]之樹脂組成物,其中,前述含有來自一般式(1)所示之化合物的重複單位之樹脂係由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位所構成之樹脂。
[式中,R6及R7各自獨立地選自氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數5~20之環烷基、碳數5~20之環烷氧基、碳數6~20之芳基、碳數6~20之芳基氧基、及鹵素原子;Y各自獨立地為可分枝之碳數2~6之伸烷基、碳數6~10之環伸烷基、或碳數6~10之伸芳基;W為單鍵或選自下述之群
(在此,R8、R9、及R14~R17各自獨立地選自氫原子、碳數1~10之烷基及碳數6~10之苯基;R10及R11各自獨立地選自氫原子及碳數1~5之烷基;R12及R13各自獨立地選自氫原子及碳數1~5之烷基、苯基;Z'為3~11之整數);p及q各自獨立地為0~5之整數]。
(在此,R8及R9係如請求項3中所定義)。
[5]如[3]之樹脂組成物,其中,前述一般式(2)所示之化合物為雙酚A。
[6]如[3]~[5]中任一項之樹脂組成物,其中,前述樹脂中,前述來自一般式(1)所示之化合物的重複單位與前述來自一般式(2)所示之化合物的重複單位之莫耳比為20:80~99:1。
[8]一種樹脂組成物,其係含有來自下述一般式(1)所示之化合物的重複單位及下述一般式(3)所示的重複單位之樹脂(惟,下述一般式(A)所示具末端構造之聚合物及下述一般式(C)所示具末端構造之聚合物除外),與
[式(1)、(3)、(A)、(B)、(C)及(D)中,
R1及R2各自獨立地選自氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數5~20之環烷基、碳數5~20之環烷氧基、碳數6~20之芳基、碳數6~20之芳基氧基、及
鹵素原子;X及Z各自獨立地為可分枝之碳數2~6之伸烷基;n及m各自獨立地為1~5之整數;Hf及Ho各自為氫原子;*各自獨立地為聚合物鏈]之樹脂組成物,其中前述樹脂組成物之H1-NMR光譜滿足下述關係,
[11]如[1]~[10]中任一項之樹脂組成物,其中,前述一般式(1)、(A)及(B)中之X皆為乙烯。
[12]如[1]~[11]中任一項之樹脂組成物,其中,前述一般式(1)、(A)及(B)中之n皆為1。
[13]如[1]~[12]中任一項之樹脂組成物,其中,前述一般式(1)所示之化合物為9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀或9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀。
[14]如[8]~[13]中任一項之樹脂組成物,其中,前述一般式(3)、(C)及(D)中之Z皆為乙烯。
[15]如[8]~[14]中任一項之樹脂組成物,其中,前述一般式(3)、(C)及(D)中之m皆為1。
[16]如[8]~[15]中任一項之樹脂組成物,其中,前述一般式(3)所示之化合物為2,2'-雙(2-羥基乙氧基)-1,1'-聯萘。
[16-1]如[8]~[16]中任一項之樹脂組成物,其中,前述樹脂中,前述來自一般式(1)所示之化合物的重複單位與前述來自一般式(3)所示之化合物的重複單位之莫耳比為20:80~99:1。
[17]如[1]~[16-1]中任一項之樹脂組成物,其中,前述樹脂係由聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂及聚酯碳酸酯樹脂所成之群選出者。
[18]如[17]之樹脂組成物,其中,前述樹脂為聚碳酸酯樹脂。
[18-1]如[1]~[18]中任一項之樹脂組成物,其中,
前述樹脂係以240℃以上未達300℃之最終溫度使其聚合所得、。
[18-2]如[18-1]之樹脂組成物,其中,前述聚合係於1Torr以下的壓力下進行。
[18-3]如[1]~[18-2]中任一項之樹脂組成物,其中,熔體體積流動速率(MVR)為30cm3/10min以上。
[18-4]如[1]~[18-3]中任一項之樹脂組成物,其中,彎曲強度為80MPa以上。
[19]一種光學透鏡,其係包含如[1]~[18-4]中任一項之樹脂組成物。
[20]一種薄片或薄膜,其係包含如[1]~[18-4]中任一項之樹脂組成物。
根據本發明,可提供流動性及強度優異的樹脂組成物。
[圖1]以實施例1製造之樹脂組成物的H1-NMR圖表。
[圖2]以實施例2製造之樹脂組成物的H1-NMR圖表。
[圖3]以實施例3製造之樹脂組成物的H1-NMR圖
表。
[圖4]以實施例4製造之樹脂組成物的H1-NMR圖表。
[圖5]以實施例5製造之樹脂組成物的H1-NMR圖表。
[圖6]以比較例1製造之樹脂組成物的H1-NMR圖表。
[圖7]以比較例2製造之樹脂組成物的H1-NMR圖表。
以下,就本發明之實施形態來詳細地說明。
下述一般式(A)所示具末端構造之聚合物及/或下述一般式(B)所示之化合物。
再者,樹脂組成物中之一般式(A)所示具末端構造之聚合物及/或一般式(B)所示之化合物之合計含量,測定樹脂組成物之H1-NMR光譜時,係滿足以下關係之量。
式(A)所示具末端構造之聚合物及式(B)所示之化合物,乃是藉由聚合反應製造樹脂(a)時生成而得的副生成物。藉由上述式(I)所計算之值較佳為0.03~0.9,更佳為0.03~0.7,特別佳為0.1~0.5。
以下,將位於式(A)及(B)之末端的乙烯基稱為「茀系乙烯基末端基」,將藉由式(I)所算出之值稱為「茀系乙烯基末端基量」。
在此,所謂「質子波峰的積分值」及「波峰積分值」,意指藉由NMR(核磁共振)分光法測定有關氫核1H之NMR光譜(1H-NMR光譜)時,NMR光譜信號的面積值,即積分值。一般而言,NMR分光法乃是著眼於物質之原子核的測定法,可定量地測定構成各自之分子的原子核本身。意即,1H-NMR的情況下,所觀測的信號之積分值表示分子中1H之存在率。本發明中,是從1H-NMR光譜之化學位移值來推測1H之歸屬,就各化學位移值,求得1H信號之積分值。
本發明者們發現,如上述所言,包含具特定的茀構造之樹脂(意即,樹脂(a)),且進一步包含既定量於末端具乙烯基之聚合物(意即,一般式(A)所示具末端構造之聚合物)及/或於末端具乙烯基之化合物(意即,一般式(B)所示之化合物)的樹脂組成物,在流動性及強度上表現優異。流動性及強度優異的樹脂組成物,因成形性優異,適合用作精密構件之材料。因此,本發明之樹脂組成物適合使用作為數位相機、智慧型手機、板晶等中之光學透鏡、液晶顯示裝置的前面保護薄片(薄膜)、導光薄片(薄膜)等中所使用的薄片及薄膜之材料。又,也適合作為表面具圖型的薄片及薄膜之材料。
本發明之樹脂組成物在流動性及強度上優異的理由雖未定,但可推測如下。
一般而言,化合物末端的構造當考慮其化合物之存在量,有著容易影響樹脂組成物之物性的傾向。本發明之樹
脂組成物乃是藉由存在著末段具有碳-碳雙鍵之式(A)所示聚合物,而難以在該雙鍵之鍵結軸周邊產生分子程度之旋轉。此係被推測可寄予成形體的強度提昇。又,因式(B)所示之化合物的存在,可對樹脂組成物賦予微小的可塑性,其結果被推測使樹脂的流動性提昇。
再者,本發明之樹脂組成物因離型性佳,射出成形時的鑄模汙染少,射出成形物之形狀安定性也優,也有著色少的優點。
樹脂組成物中於末端具乙烯基之聚合物及化合物之量,藉由控制使用之樹脂原料、聚合時的反應溫度、反應時間、減壓度、莫耳比、反應釜的形狀、攪拌翼的種類等,可調節至所期望的之範圍。例如,藉由將聚合反應時的最終溫度調節至220℃以上,較佳為220℃以上未達300℃,更佳為240℃以上未達300℃,特別佳為240℃~280℃,並以既定量含有於末端具乙烯基之聚合物及化合物,可獲得流動性及強度優異的樹脂組成物。
式(1)、(A)及(B)中,R1及R2各自獨立地選自氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數5~20之環烷基、碳數5~20之環烷氧基、碳數6~20之芳基、碳數6~20之芳基氧基、及鹵素原子。此等之中,係以氫原子、碳數1~12之烷基或碳數6~12之芳基為佳,以氫原子、甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、環庚基、環丙基或苯基更佳,以氫原子、甲基、或苯基特別佳,氫原子或苯基最佳。
X各自獨立地為可分枝之碳數2~6之伸烷基,較佳為碳數2~4之伸烷基,更佳為伸乙基或伸丙基,特別佳為伸乙基。
Hv及Hf各自為氫原子。
n係以各自獨立地為1~5之整數、1~3之整數為佳,1~2之整數更佳,1特別佳。
*為聚合物鏈,構成樹脂(a)之任一重複單位乃具有複數鍵結之構造。具體而言,*所示之聚合物鏈係包含來自一般式(1)所示之化合物的重複單位。又,樹脂(a)包含後述一般式(2)所示之重複單位或一般式(3)所示之重複單位十,*之聚合物鏈可包含此等之重複單位。
式(1)所示之化合物方面,可舉出9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-乙基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-苯基苯基)茀、及9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀。其中,較佳係使用9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀(以下亦稱BPEF)或9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀(以下亦稱BPPEF)。
樹脂(a)中來自式(1)所示之化合物的重複單位,其比例對構成樹脂(a)之全重複單位(除了碳酸酯鍵結部分及酯鍵結部分)而言,係以50mol%以上為佳,再以80mol%以上為佳,90mol%以上特別佳,100mol%最佳。樹脂(a)亦可包含來自式(1)所示之化合物的重複單位以外之重複單位。
以下,乃就上述樹脂組成物之較佳實施形態進行說明。
。在此,式(1)、(A)及(B)中各取代基的定義係如上述,較佳的取代基及較佳的化合物亦如上述。惟,式(A)中*所示之聚合物鏈包含來自式(1)所示之化合物的重複單位,並以由來自式(1)所示之化合物的重複單位所成為佳。
所謂「由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位所成之樹脂(聚合物鏈)」,意指排除了樹脂中碳酸酯鍵結部分及酯鍵結部分之重複單位,為由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位所成。意即,樹脂為聚碳酸酯樹脂時,「由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位所成之樹脂」意指由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位與碳酸酯鍵結部分所成之聚碳酸酯樹脂(聚合物鏈)。同樣地,樹脂為酯樹脂時,意指由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位與酯鍵結部分所成之酯樹脂(聚合物鏈),且樹脂為聚酯碳酸酯樹脂時,意指由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位、聚碳酸酯鍵結部分與酯鍵結部分所成之聚酯碳酸酯樹脂(聚合物鏈)。例如,聚碳酸酯鍵結部分來自於光氣或碳酸二酯,且酯鍵結部分來自於二羧酸或其衍生物。
第1實施形態之樹脂組成物中一般式(A)所示具末端構造之聚合物及一般式(B)所示之化合物之合計含量,測定樹脂組成物之H1-NMR光譜時,係以滿足以下關係之量者為佳(意即,「茀系乙烯基末端基量」)。
依上述式(I)所計算之茀系乙烯基末端基量,較佳為0.03~0.9,更佳為0.03~0.7,特別佳為0.1~0.5。
若依第2較佳的實施形態,係可提供一種樹脂組成物,包含下述樹脂:包含來自下述一般式(1)所示之化合物的重複單位及來自下述一般式(2)所示之化合物的重複單位之樹脂(以下,亦稱樹脂(b))(惟,下述一般式(A)所示具末端構造之聚合物除外),與
在此,式(1)、(A)及(B)中各取代基的定義係如上述,較佳的取代基及較佳的化合物亦如上述。惟,式(A)中*所示之聚合物鏈包含來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位,且以由來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位所成為佳。在此,所謂「由來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位所成之聚合物鏈」,意指聚合物鏈中去除了碳酸酯鍵結部分及酯鍵結部分之重複單位為由來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位所成者。
第2實施形態之樹脂組成物中一般式(A)所示具末端構造之聚合物及一般式(B)所示之化合物之合計含量,在測定了樹脂組成物之H1-NMR光譜時,係以滿足以下關係之量者為佳(意即,「茀系乙烯基末端基量」)。
依上述式(I)所計算之茀系乙烯基末端基量為,較佳為0.03~0.9,更佳為0.03~0.7,特別佳為0.1~0.5。
式(2)中,R6及R7各自獨立地選自氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數3~20之環烷基、碳數5~20之環烷氧基、碳數6~20之芳基、碳數6~20之芳基氧基、及鹵素原子。此等之中,係以氫原子、碳數1~10之烷基、碳數5~20之環烷基及碳數6~15芳基為佳,氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基、環己基及苯基更佳,氫原子、甲基及苯基特別佳。
Y各自獨立地為可分枝之碳數2~6之伸烷基、碳數6~10之環伸烷基、或碳數6~10之伸芳基。此等之中,係以碳數2~6之伸烷基為佳,伸乙基、伸丙基更佳,伸乙基特別佳。
(在此,R8、R9、及R14~R17各自獨立地選自氫原子、碳數1~10之烷基及碳數6~10之苯基;R10及R11各自獨立地選自氫原子及碳數1~5之烷基;R12及R13各自獨立地選自氫原子及碳數1~5之烷基、苯基;Z'為3~11之整數)。
R8、R9、及R14~R17係以碳數1~10之烷基、碳數6~10之苯基或氫原子者為佳,氫原子、甲基或苯基者更佳,甲基者特別佳。
R12及R13各自獨立地為氫原子者為佳。
Z'係以3~10者為佳,3~5者更佳,5者特別佳。
p及q各自獨立地為0~5之整數,以0~3者為佳,0或1者更佳,p及q同時為0者特別佳。
式(2)所示之化合物方面,具體而言,可例示出2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[=雙酚A]、1,1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷[=雙酚AP]、2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷[=雙酚AF]、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷[=雙酚B]、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷[=雙酚BP]、雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷[=雙酚C]、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷[=雙酚E]、雙(4-羥基苯基)甲烷[=雙酚F]、雙(2-羥基苯基)甲烷、2,2-雙(4-羥基-3-異丙基苯基)丙烷[=雙酚G]、1,3-雙(2-(4-羥基苯基)-2-丙基)苯[=雙酚M]、雙(4-羥基苯基)碸[=雙酚S]、1,4-雙(2-(4-羥基苯基)-2-丙基)苯[=雙酚P]、雙(4-羥基-3-苯基苯基]丙烷[=雙酚PH]、1,1-雙
(4-羥基苯基)-3,3,5-三甲基環己烷[=雙酚TMC]、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷[=雙酚Z]、1,1-雙(4-羥基-3-甲基苯基)環己烷(雙酚OCZ)、及4,4-雙酚等。此等之中,係以雙酚A、雙酚M、雙酚C、雙酚Z、及雙酚TMC為佳,雙酚A更佳。
來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位之合計比例,相對於構成樹脂(b)之全重複單位(排除碳酸酯鍵結部分及酯鍵結部分),係以40mol%以上為佳,50mol%以上更佳,再更佳為80mol%以上,以90mol%以上特別佳,100mol%最佳。樹脂(b)可包含來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位以外之重複單位。
來自式(1)所示之化合物的重複單位與來自式(2)所示之化合物的重複單位之莫耳比,係以20:80~99:1為佳,30:70~98:2更佳,40:60~95:5特別佳。
若根據第3之較佳實施形態,乃提供一種樹脂組成物,其係含有:來自下述一般式(1)所示之化合物的重複單位及下述一般式(3)所示的重複單位之樹脂(以下亦稱樹脂(c))(惟,下述一般式(A)所示具末端構造之聚合物及下述一般式(C)所示具末端構造之聚合物除外),與
在此,式(1)、(A)及(B)中各取代基係如上述,較佳的取代基及較佳的化合物亦如上述。惟,式(A)及(C)中*所示之聚合物鏈包含來自式(1)所示之化合物的重複單位及
來自式(3)所示之化合物的重複單位,並以來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(3)所示之化合物的重複單位所成為佳。在此,所謂「由來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位所成之聚合物鏈」,意指聚合物鏈中去除了碳酸酯鍵結部分及酯鍵結部分之重複單位,係由來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(2)所示之化合物的重複單位所成。
式(3)、(C)及(D)中,Z各自獨立地為可分枝之碳數2~6之伸烷基。較佳為碳數2~4之伸烷基,更佳為伸乙基或伸丙基,特別佳為伸乙基。
m各自獨立地為1~5之整數、1~3之整數者佳,1~2之整數者更佳,1者特別佳。
Ho為氫原子。
式(3)所示之化合物方面,可例示出2,2′-雙(羥基甲氧基)-1,1′-聯萘、2,2′-雙(2-羥基乙氧基)-1,1′-聯萘、2,2′-雙(3-羥基丙基氧基)-1,1′-聯萘、2,2′-雙(4-羥基丁氧基)-1,1′-聯萘等。其中,更以2,2′-雙(2-羥基乙氧基)-1,1′-聯萘(以下亦稱BHEBN)較為適用。
第3實施形態之樹脂組成物中之一般式(A)所示具末端構造之聚合物及一般式(B)所示之化合物之合計含量,在測定樹脂組成物之H1-NMR光譜時,係以滿足如以下關係之量者為佳(意即,「茀系乙烯基末端基量」)。
根據式(II)或(III)所計算的茀系乙烯基末端基量,較佳為0.03~0.9,更佳為0.03~0.7,特別佳為0.1~0.5。
不管是滿足式(II)及(III)的哪一個,若是依存式(1)之化合物之構造,若可滿足任一關係即可。具體而言,在式(1)中之R1及R2同時為氫原子時,組成物之H1-NMR光譜滿足式(II),若R1及R2之任一方不為氫原子時(例如苯基),組成物之H1-NMR光譜滿足式(III)。
上述式中,所謂的「來自式(1)之化合物的重
複單位中之Hr」意指式(1)之X中所含之全氫原子,所謂的「來自式(3)之化合物的重複單位中之Hs」意指式(3)之Z中所含之全氫原子。例如,X及Z各自為伸乙基時,Hr及Hs之位置係如下述:
第3實施形態之樹脂組成物中具有一般式(C)所示之末端構造的聚合物及一般式(D)所示之化合物之合計含量,在測定樹脂組成物之H1-NMR光譜時,係以滿足如以下關係之量者為佳。
以下,乃將位於式(C)及(D)之末端的乙烯基稱為「聯萘酚系乙烯基末端基」,將藉由式(IV)所算出之值稱為「聯萘酚系乙烯基末端基量」。藉由上述式(IV)所計算之值,較佳為0.3~1.0,更佳為0.3~0.9,特別佳為0.3~0.6。
上述式中Hr及Hs係如上述定義的。
若綜合上述式(II)~(IV)來考量,第3實施形態之樹脂組成物中之一般式(A)所示具末端構造之聚合物、一般式(B)所示之化合物、一般式(C)所示具有末端構造之聚合物及一般式(D)所示之化合物之合計含量,在測定樹脂組成物之H1-NMR光譜時,係以滿足如以下關係之量者為佳(意即,「茀系乙烯基末端基量」+「聯萘酚系乙烯基末端基量」)。
意即,式(II)或(III)之任一者與式(IV)的和,係可藉由式(V)所示。藉由上述式(V)所計算之值,較佳為0.1~2.0,更佳為0.3~1.8,再更佳為0.4~1.4,特別佳為0.4~1.0。
來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式
(3)所示之化合物的重複單位之合計比例,相對於構成樹脂(c)之全重複單位(排除碳酸酯鍵結部分及酯鍵結部分),係以40mol%以上為佳,50mol%以上更佳,再更佳為80mol%以上,90mol%以上特別佳,100mol%最佳。樹脂(c)可包含來自式(1)所示之化合物的重複單位及來自式(3)所示之化合物的重複單位以外之重複單位。
來自式(1)所示之化合物的重複單位與來自式(3)所示之化合物的重複單位之莫耳比,係以20:80~99:1為佳,30:70~95:5更佳,40:60~90:10特別佳。
本發明之樹脂的種類雖無特別限定,但以聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、或聚酯碳酸酯樹脂為佳,聚碳酸酯樹脂更佳。又,此等之樹脂可為無規、嵌段及交互共聚物之任一構造。以下,特別就聚碳酸酯樹脂來詳細地說明。
所謂聚碳酸酯樹脂,意指構成樹脂之各重複單位會透過碳酸酯鍵結而鍵結之樹脂。當本發明中包含來自一般式(1)所示之化合物的重複單位之樹脂為聚碳酸酯樹脂時,一般式(1)所示之化合物(及任意的一般式(2)所示之化合物或一般式(3)所示之化合物),與使用碳酸二酯等之碳酸酯前驅物質作為原料,在鹼性化合物觸媒或酯交換觸媒或由該雙方所成之混合觸媒的存在下或在無觸媒下,係可藉由熔融聚縮合法來製造。
此反應中所用的碳酸二酯方面,可舉出二苯
基碳酸酯、二甲苯基碳酸酯、雙(氯苯基)碳酸酯、m-甲苯酚基碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、二丁基碳酸酯、二環己基碳酸酯等。此等之中特別以二苯基碳酸酯為佳。碳酸二酯相對於二羥基化合物之合計1莫耳,係以0.97~1.20莫耳之比率中所用者佳,更佳為0.98~1.10莫耳之比率。碳酸二酯的量若在此等範圍以外時,樹脂不會達到所期望的之分子量,其未反應的原料會殘存於樹脂中而產生光學特性降低等之問題。
鹼性化合物觸媒方面,特別可舉出鹼金屬化合物、鹼土類金屬化合物及含氮化合物等。
鹼金屬化合物方面,可舉例如鹼金屬之有機酸鹽、無機鹽、氧化物、氫氧化物、氫化物或烷氧化物等。具體而言,可使用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫氧化鋰、碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鋰、乙酸鈉、乙酸鉀、乙酸銫、乙酸鋰、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀、硬脂酸銫、硬脂酸鋰、氫化硼鈉、苯基化硼鈉、安息香酸鈉、安息香酸鉀、安息香酸銫、安息香酸鋰、磷酸氫二鈉、磷酸氫二鉀、磷酸氫二鋰、苯基磷酸二鈉、雙酚A之二鈉鹽、二鉀鹽、二銫鹽或二鋰鹽、苯酚之鈉鹽、鉀鹽、銫鹽或鋰鹽等。此等之中,係以觸媒活性高、純度高且便宜地流通之碳酸氫鈉為佳。
鹼土類金屬化合物方面,可舉例如鹼土類金屬化合物之有機酸鹽、無機鹽、氧化物、氫氧化物、氫化物或烷氧化物等。具體而言,可使用氫氧化鎂、氫氧化
鈣、氫氧化鍶、氫氧化鋇、碳酸氫鎂、碳酸氫鈣、碳酸氫鍶、碳酸氫鋇、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、碳酸鋇、乙酸鎂、乙酸鈣、乙酸鍶、乙酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、安息香酸鈣、苯基磷酸鎂等。
含氮化合物方面,可舉例如4級銨氫氧化物及該等之鹽、胺類等。具體而言,可使用四甲基銨氫氧化物、四乙基銨氫氧化物、四丙基銨氫氧化物、四丁基銨氫氧化物、三甲基芐基銨氫氧化物等具有烷基、芳基等之4級銨氫氧化物類;三乙基胺、二甲基芐基胺、三苯基胺等之3級胺類;二乙基胺、二丁基胺等之2級胺類;丙基胺、丁基胺等之1級胺類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、苯并咪唑等之咪唑類;或氨、四甲基銨硼氫化物、四丁基銨硼氫化物、四丁基銨四苯基硼酸酯、四苯基銨四苯基硼酸酯等之鹽基或鹼性鹽等。
酯交換觸媒方面,較佳可使用鋅、錫、鋯、鉛等之鹽,此等亦可單獨或組合使用之。
酯交換觸媒方面,具體而言,可例示出乙酸鋅、安息香酸鋅、2-乙基己烷酸鋅、氯化錫(II)、氯化錫(IV)、乙酸錫(II)、乙酸錫(IV)、二丁基錫二月桂酸鹽、二丁基錫氧化物、二丁基錫二甲氧化物、鋯乙醯基丙酮酸鹽、氧基乙酸鋯、鋯四丁氧化物、乙酸鉛(II)、乙酸鉛(IV)等。
此等之觸媒相對於二羥基化合物之合計1莫耳,係以1×10-9~1×10-3莫耳之比率來使用,較佳為1×10-7~
1×10-4莫耳之比率所用者。
觸媒亦可併用2種以上。又,觸媒本身可直接添加,或可溶解於水或苯酚等之溶劑後再添加。
熔融聚縮合法係使用前述的原料及觸媒,於加熱下再於常壓或減壓下,藉由酯交換反應來進行熔融聚縮合者。意即,反應溫度係從常溫、常壓開始,邊去除副生成物邊緩慢地昇溫成為減壓狀態為佳。
具體而言,反應的最終階段中反應溫度係以220℃以上未達300℃者為佳,超過230℃且280℃以下者更佳,240~280℃者特別佳,240~260℃者最佳。反應的最終階段中減壓度係以100~0.01Torr者為佳,50~0.01Torr者更佳,5~0.1Torr者特別佳,1Torr以下(例如1~0.01Torr)者最佳。觸媒係可與原料同時於反應的最初存在者佳,或亦可於反應的途中添加。在此,所謂反應的最終階段意指使原料熔解而進行酯交換反應後,在減壓的狀態(例如,100~0.01Torr)下進行聚合反應的階段。
熔融聚縮合反應可以連續式來進行,亦可以批次式來進行。進行反應之際所用的反應裝置,可為裝備有錨型攪拌翼、MAXBLEND®攪拌翼、螺帶型攪拌翼等之縱型,亦可為裝備有槳式攪拌器翼、格子翼、眼鏡翼等之橫型,還有裝備有螺槳之押出機型亦可。又,考量聚合物之黏度,係以適當地組合此等之反應裝置來使用為佳。
在此聚碳酸酯樹脂的製造方法中,為了於聚合反應結束後保持熱安定性及水解安定性,可去除觸媒或
使其失活,但並非必須使其失活。當使其失活時,係可藉由添加公知的酸性物質來使觸媒失活之方法為佳來實施。酸性物質方面,具體而言,較佳可使用安息香酸丁基酯等之酯類;p-甲苯磺酸等之芳香族磺酸類;p-甲苯磺酸丁基酯、p-甲苯磺酸己基酯等之芳香族磺酸酯類;亞磷酸、磷酸、膦酸等之磷酸類;亞磷酸三苯基酯、亞磷酸單苯基酯、亞磷酸二苯基酯、亞磷酸二乙基酯、亞磷酸二n-丙基酯、亞磷酸二n-丁基酯、亞磷酸二n-己基酯、亞磷酸二辛基酯、亞磷酸單辛基酯等之亞磷酸酯類;磷酸三苯基酯、磷酸二苯基酯、磷酸單苯基酯、磷酸二丁基酯、磷酸二辛基酯、磷酸單辛基酯等之磷酸酯類;二苯基膦酸、二辛基膦酸、二丁基膦酸等之膦酸類;苯基膦酸二乙基酯等之膦酸酯類;三苯基膦、雙(二苯基膦基)乙烷等之膦類;硼酸、苯基硼酸等之硼酸類;十二烷基苯磺酸四丁基鏻鹽等之芳香族磺酸鹽類;硬脂酸氯化物、苯甲醯氯、p-甲苯磺酸氯化物等之有機鹵化物;二甲基硫酸等之烷基硫酸;氯化芐等之有機鹵化物等。失活劑的效果,從對樹脂之安定性等的觀點來看,係以p-甲苯或磺酸丁基酯特別佳。此等之失活劑相對於觸媒量,係可使用0.01~50倍莫耳,較佳為0.3~20倍莫耳。若相對於觸媒量,若少於0.01倍莫耳,則失活效果不充分而不佳。又,相對於觸媒量若多於50倍莫耳,則樹脂的耐熱性會降低,成形體容易著色而不佳。
上述失活劑的添加,可藉由混練來實施,並
可為連續式、批次式之任一者。混練時的溫度,係以200~350℃為佳,230~300℃更佳,250~280℃特別佳。混練機若為連續式則較佳為押出機,若為批次式則以鑲嵌塑料研磨機(ribble plast miller)、捏揉機較為適用。押出機方面,可舉例如單軸押出機、二軸押出機、多軸押出機等。押出機中,可設置使樹脂吐出量安定定量用的齒輪幫浦等。樹脂組成物之熔融混練的氛圍壓力並無特別限制,常壓或減壓例如常壓(760mmHg)~0.1mmHg之壓力,乃因抗氧化、分解物、苯酚等之低沸點成分的去除之觀點而較佳的。押出機可為通氣孔式亦可為無通氣孔式,押出製品的品質提昇之觀點來看,較佳為通氣孔式押出機。通氣孔口的壓力(通氣孔壓力)可為常壓亦可減壓,例如,可為常壓(760mmHg)~0.1mmHg之壓力,較佳為100~0.1mmHg程度之壓力,更佳為抗氧化、分解物、苯酚等之低沸點成分的去除之觀點下為50~0.1mmHg程度之壓力。又,以將苯酚等之低沸點成分更有效率地減少之目的下,亦可進行氫裂解。
失活劑的混練可於聚合反應結束後即刻進行,或將聚合後的樹脂予以團粒化之後進行。又,失活劑之外,其他的添加劑(抗氧化劑、離型劑、紫外線吸收劑、流動性改質劑、結晶核劑、強化劑、染料、防帶電劑或抗菌劑等)亦可以同樣之方法進行添加。
觸媒失活後(不添加失活劑時為聚合反應結束後),亦可設置一將聚合物中的低沸點化合物以
0.1~1mmHg之壓力、200~350℃之溫度進行氣化去除之步驟。氣化去除時的溫度較佳為230~300℃,更佳為250~280℃。在此步驟中,較佳可使用具備有槳式攪拌器翼、格子翼、眼鏡翼等表面更新能優的攪拌翼之橫型裝置、或薄膜蒸發器。
此聚碳酸酯樹脂,期望異物含量極少,適合實施熔融原料的過濾、觸媒液過濾等。過濾器的網目係以5μm以下者為佳,更佳為1μm以下。再者,係以實施生成之樹脂的聚合物過濾器所進行的過濾為佳。聚合物過濾器的網目係以100μm以下者為佳,更佳為30μm以下。又,採取樹脂團粒之步驟當然必須在低微塵環境,以等級6以下者為佳,更佳為等級5以下。
又,聚碳酸酯樹脂的聚苯乙烯換算平均分子量Mw以20000~200000為佳,25000~120000更佳,25000~50000特別佳。
Mw若較20000小,則樹脂會因變脆而不佳。Mw若較200000大,會因熔融黏度變高,成形時難以從鑄模取出樹脂,再者,因流動性變差,導致熔融狀態下的操作困難而不佳。
本發明之樹脂組成物亦可包含上述以外的成分。例如,本發明中「包含來自式(1)所示之化合物的重複單位之樹脂」的重複單位方面,亦可包含來自式(1)~(3)以外之
化合物的重複單位。其量乃相對於來自式(1)~(3)所示之化合物的重複單位之合計100莫耳%,希望為20莫耳%以下,10莫耳%以下更佳。若在此範圍內,可保持高折射率。
可進一步包含的重複單位方面,可舉出乙二醇、1,3-丙烷二醇、1,2-丙烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,3-丁烷二醇、1,2-丁烷二醇、1,5-庚烷二醇、1,6-己烷二醇等之脂肪族二羥基化合物;1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、三環癸烷二甲醇、五環十五烷二甲醇、2,6-十氫萘二甲醇、1,5-十氫萘二甲醇、2,3-十氫萘二甲醇、2,3-降冰片烷二甲醇、2,5-降冰片烷二甲醇、1,3-金剛烷二甲醇等之脂環式二羥基化合物;2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[=雙酚A]、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-(3,5-二苯基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)戊烷、2,4'-二羥基-二苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、3,3-雙(4-羥基苯基)戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、雙(4-羥基苯基)碸、2,4'-二羥基二苯基碸、雙(4-羥基苯基)硫醚、4,4'-二羥基二苯基醚、4,4'-二羥基-3,3'-二氯二苯基醚、9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-2-甲基苯基)茀等之來自芳香族雙酚類之重複單位。
又,本發明之樹脂組成物,除了包含來自式
(1)所示之化合物的重複單位之樹脂,在不損及本發明之特性的範圍下,亦可包含其他樹脂。
其他樹脂方面,可例示出以下者:聚乙烯、聚丙烯、聚氯化乙烯基、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯樹脂、ABS樹脂、聚醯胺、聚縮醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酯、聚苯硫醚、聚醯亞胺、聚醚碸、聚醚醚酮、氟樹脂、環烯烴聚合物、乙烯‧乙酸乙烯酯共聚物、環氧樹脂、聚矽氧樹脂、苯酚樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯。
其他樹脂的含量,相對於包含來自式(1)所示之化合物的重複單位之樹脂100重量份,係以20質量份以下為佳,10質量份以下更佳。
其他樹脂的含量若過多,則相溶性會變差,樹脂組成物之透明性會有降低的情況。為了保持低光學失真,係以不含其他樹脂為佳。
藉由本發明之方法所得的樹脂組成物,係因含有既定量的末端含乙烯基之化合物及聚合物,而具有所期望的特性。樹脂組成物之熔體體積流動速率(MVR)以30cm3/10min以上者為佳,32cm3/10min以上者更佳。彎曲強度以80MPa以上者為佳,90MPa以上者更佳,100MPa以上者特別佳。
使用本發明之樹脂組成物可製造光學成形體。本發明之樹脂組成物,因具有適合成形之流動性及強度,可有利地使用作為液晶顯示器、有機EL顯示器、太陽電池等中所使用的透明導電性基板、光碟片、液晶面板、光學透鏡、光學薄片、光學薄膜、光纖、連接器、蒸鍍塑膠反射鏡等之光學成形體的材料。包含本發明之樹脂組成物的光學成形體,不但具有高折射率,在賦形性方面亦優。
一般而言,使用酯交換法所製造的樹脂,因分子鏈上具有分枝構造,在低剪斷速度領域中黏度高,並顯示出非牛頓性。因此,以往,在低剪斷領域中,成形樹脂時,容易發生不均一的殘留扭曲,也會發生加工後立即的蹺曲或有著高溫環境下變形等的問題點。又,成形時,使樹脂軟化的溫度愈是高,樹脂的流動性會更加提昇,但也容易發生樹脂的分解或著色,因此使其軟化的溫度上會有限制。但是,本發明之樹脂組成物因流動性及強度優異,所以能夠解決成形時會產生的上述問題。又,所得之成形體除了具有高折射率,同時賦形性也優,而且在霧度、全光線透過率、阿貝數等之光學成形體中所要求的種種的特性上亦優。
光學成形體,可藉由例如射出成形法、壓縮成形法、押出成形法、溶液澆鑄法等任意之方法來成形。成形之際,可將本發明之樹脂組成物與聚碳酸酯樹脂或聚酯樹脂等之其他樹脂混合使用。又,即使是混合抗氧化
劑、加工安定劑、光安定劑、重金屬惰性化劑、難燃劑、潤滑劑、防帶電劑、界面活性劑、抗菌劑、離型劑、紫外線吸收劑、可塑劑、相溶化劑等之添加劑也沒關係。
抗氧化劑方面,可舉出三乙二醇-雙[3-(3-tert-丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己烷二醇-雙[3-(3,5-二-tert-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-肆[3-(3,5-二-tert-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-tert-丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二-tert-丁基-4-羥基芐基)苯、N,N-六亞甲基雙(3,5-二-tert-丁基-4-羥基-氫化氰胺)、3,5-二-tert-丁基-4-羥基-芐基膦酸酯-二乙基酯、參(3,5-二-tert-丁基-4-羥基芐基)異三聚氰酸酯及3,9-雙{1,1-二甲基-2-[β-(3-tert-丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯基氧基]乙基}-2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷等。樹脂組成物中的抗氧化劑之含量相對於樹脂組成物100重量份,係以0.001~0.3重量份者為佳。
加工安定劑方面,可舉出磷系加工熱安定劑、硫系加工熱安定劑等。磷系加工熱安定劑方面,可舉出亞磷酸、磷酸、亞膦酸、膦酸及此等之酯等。具體而言,三苯基亞磷酸鹽、參(壬基苯基)亞磷酸鹽、參(2,4-二-tert-丁基苯基)亞磷酸鹽、參(2,6-二-tert-丁基苯基)亞磷酸鹽、十三烷基亞磷酸鹽、三辛基亞磷酸鹽、三-十八烷基亞磷酸鹽、十二玩基單苯基亞磷酸鹽、二辛基單苯基亞磷酸鹽、二異丙基單苯基亞磷酸鹽、單丁基二苯基亞磷酸鹽、單癸基二苯基亞磷酸鹽、單辛基二苯基亞磷酸鹽、雙
(2,6-二-tert-丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸鹽、2,2-亞甲基雙(4,6-二-tert-丁基苯基)辛基亞磷酸鹽、雙(壬基苯基)季戊四醇二亞磷酸鹽、雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二亞磷酸鹽、雙(2,4-二-tert-丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸鹽、二硬脂醯基季戊四醇二亞磷酸鹽、三丁基膦酸酯、三乙基膦酸酯、三甲基膦酸酯、三苯基膦酸酯、二苯基單鄰聯苯基膦酸酯、二丁基膦酸酯、二辛基膦酸酯、二異丙基膦酸酯、苯膦酸二甲基酯、苯膦酸二乙基酯、苯膦酸二丙基酯、肆(2,4-二-t-丁基苯基)-4,4'-聯伸苯基二膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基苯基)-4,3'-聯伸苯基二膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基苯基)-3,3'-聯伸苯基二膦酸酯、雙(2,4-二-tert-丁基苯基)-4-苯基-苯基膦酸酯及雙(2,4-二-tert-丁基苯基)-3-苯基-苯基膦酸酯等。樹脂組成物中的磷系加工熱安定劑之含量相對於樹脂組成物100重量份,係以0.001~0.2重量份為佳。
硫系加工熱安定劑方面,可舉出季戊四醇-肆(3-月桂基硫代丙酸酯)、季戊四醇-肆(3-肉豆蔻基硫代基丙酸酯)、季戊四醇-肆(3-硬脂醯基硫代丙酸酯)、二月桂基-3,3'-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3'-硫代二丙酸酯、二硬脂醯基-3,3'-硫代二丙酸酯等。樹脂組成物中的硫系加工熱安定劑之含量相對於樹脂組成物100重量份,係以0.001~0.2重量份為佳。
離型劑方面,其90重量%以上為醇與脂肪酸之酯所成者為佳。醇與脂肪酸之酯方面,具體而言,可舉
出一價醇與脂肪酸之酯,或是多元醇與脂肪酸之部分酯或全酯。上述一價醇與脂肪酸之酯方面,係以碳原子數1~20之一價醇與碳原子數10~30之飽和脂肪酸之酯為佳。又,多元醇與脂肪酸之部分酯或全酯方面,係以碳原子數1~25之多元醇與碳原子數10~30之飽和脂肪酸之部分酯或全酯為佳。
具體而言,可舉出一價醇與飽和脂肪酸之酯方面,硬脂醯基硬脂酸脂、棕櫚基棕櫚酸酯、丁基硬脂酸脂、甲基月桂酸酯、異丙基棕櫚酸酯等。多元醇與飽和脂肪酸之部分酯或全酯方面,可舉出硬脂酸單甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、硬脂酸單山梨醇酯、廿二酸單甘油酯、癸酸單甘油酯、月桂酸單甘油酯、季戊四醇單硬脂酸脂、季戊四醇四硬脂酸脂、季戊四醇四壬酸酯、丙二醇單硬脂酸脂、聯苯基雙苯酚、山梨醇酐單硬脂酸脂、2-乙基己基硬脂酸脂、二季戊四醇六硬脂酸脂等之二季戊四醇全酯或部分酯等。此等之中,硬脂酸單甘油酯及月桂酸單甘油酯特別佳。此等離型劑之含量相對於樹脂組成物100重量份,係以0.005~2.0重量份之範圍為佳,0.01~0.6重量份之範圍更佳,0.02~0.5重量份之範圍更佳。
紫外線吸收劑方面,係由苯并三唑系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑、環狀亞胺基酯系紫外線吸收劑及氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑所成之群選出的至少1種之紫外線吸收劑為佳。
意即,以下舉出的紫外線吸收劑可單獨使用任一者,或組合2種以上使用。
苯并三唑系紫外線吸收劑方面,可舉出2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-tert-辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二異丙苯基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羥基-3-tert-丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2'-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羥基-3,5-二-tert-丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二-tert-丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二-tert-戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-tert-辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-tert-丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-4-辛烷氧基苯基)苯并三唑、2,2'-亞甲基雙(4-異丙苯基-6-苯并三唑苯基)、2,2'-p-伸苯基雙(1,3-苯并噁嗪-4-酮)、2-[2-羥基-3-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑等。
二苯甲酮系紫外線吸收劑方面,可舉出2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-苯甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-磺氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-磺氧基三水合二苯甲酮、2,2'-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羥基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基二苯甲酮、2,2'-二羥基-4,4'-二甲氧基-5-鈉磺氧基二苯甲酮、雙(5-苯甲醯基-4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羥基-4-n-十二烷基氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-2'-羧基二苯甲酮
等。
三嗪系紫外線吸收劑方面,可舉出2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚、2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(辛基)氧基]-苯酚、2,4,6-參(2-羥基-4-己基氧基-3-甲基苯基)-1,3,5-三嗪等。
環狀亞胺基酯系紫外線吸收劑方面,可舉出2,2'-雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2'-p-伸苯基雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2'-m-伸苯基雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2'-(4,4'-伸苯基)雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2'-(2,6-萘)雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2'-(1,5-萘)雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2'-(2-甲基-p-伸苯基)雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2'-(2-硝基-p-伸苯基)雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)及2,2'-(2-氯-p-伸苯基)雙(3,1-苯并噁嗪-4-酮)等。
氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑方面,1,3-雙-[(2'-氰基-3',3'-二苯基丙烯醯基)氧基]-2,2-雙[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]甲基)丙烷、及1,3-雙-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯醯基)氧基]苯等。
紫外線吸收劑之含量相對於樹脂組成物100重量份,較佳為0.01~3.0重量份,更佳為0.02~1.0重量份,更佳為0.05~0.8重量份。若為該摻合量之範圍,可因應用途而賦予樹脂充分的耐候性。
於光學成形體的表面,可因應需要而設置抗反射層或硬塗層等地被覆層。抗反射層可為單層或多層,
也可為有機物或無機物,但以無機物者為佳。具體而言,可例示出氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化鈰、氧化鎂、氟化鎂等之氧化物或氟化物。
(光學薄膜或光學薄片)
作為光學成形體的一例,乃就光學薄膜或光學薄片進行說明。包含本發明之樹脂組成物的薄膜或薄片,適合作為例如液晶基板用薄膜、提高液晶顯示裝置的亮度用之稜鏡薄片、光學記憶卡等。
薄片及薄膜的構造,並無特別限定,可為單層構造或多層構造。多層構造時,以不同的樹脂所構成之層可為積層了2層、3層或4層以上之構造。
製作薄片及薄膜之方法方面,可使用熔融押出法(例如,T型模具成形法)、澆鑄塗工法(例如,流延法)、壓延成形法、熱壓法等各樣的製膜方法,並無特別限定。較佳可舉出熔融押出法。使用熔融押出法時,裝置方面可使用周知的熔融押出成形機。以下,就使用熔融押出法製造薄片及薄膜之方法進行說明。
首先,將材料投入押出機後進行熔融混錬,從T型模具的先端(端緣)押出薄片狀的熔融材料。押出機方面,可舉例如一軸押出機、二軸押出機等。又,製造由2層以上所成的多層之薄膜時,可使用複數的押出機。例如,製造3層之薄膜時,可使用3台或2台押出機將材料各自熔融混錬,並將已熔融之材料於3種3層分配型或2
種3層分配型送料區段予以分配,使其流入單層T型模具中進行共押出。或將已熔融之各層材料各自使其流入多分歧管模具中,於端緣前分配成3層構成後予以共押出。
押出機中,可設置為了將適當、材料中比較大的異物等予以過濾及去除用的屏柵網目,且可設置為了將材料中的比較小的異物、膠體等予以過濾及去除用的聚合物過濾器,將押出的樹脂量予以定量化用的齒輪幫浦等。
T型模具乃是具有狹縫狀的端緣之模具,可舉例如送料區段模具、分歧管模具、魚尾模具、被覆吊架模具、螺槳模具等。製造多層之熱可塑性樹脂薄膜時,亦可使用多分歧管模具等。
又,T型模具的端緣之寬幅方向的長度,並無特別限制,但對製品寬幅而言,係以1.2~1.5倍者為佳。端緣的開度,雖可藉由所期望的製品厚度來適當調整,但通常為所期望的製品厚度之1.01~10倍,較佳為1.1~5倍。端緣的開度之調整,係以並列於T型模具之寬幅方向的插梢來進行為佳。端緣開度在寬幅方向上可非為一定,例如,藉由將端部之端緣開度調整為較中央部之端緣開度更狹窄,可抑制拉伸共振現象。
接著,將被押出的薄片狀材料挾入2支冷卻輥之間而成形。2支的冷卻輥可一起為金屬輥,亦可一起為彈性輥,亦可一者為金屬輥另一者為彈性輥。輥的表面狀態,並無特別限定,例如,可為鏡面亦可具有模樣或凹
凸等。
金屬輥方面,若為高剛性則無特別限定,可舉例如鑽孔壓輥、螺滾式輥等。
彈性輥方面,可舉例如橡膠輥、或外週部具備金屬製薄膜之彈性輥(以下亦稱為金屬彈性輥)等,其中更以金屬彈性輥者為佳。
2支的冷卻輥間的隙間(輥間隙)可藉由所期望的製品厚度來適當調整,且薄片狀的材料兩面,各自以接於冷卻輥之中央部的表面的樣子設定輥間隙。因此,薄片狀的材料若被2支的冷卻輥挾入,則會由冷卻輥的中央部受到一定之壓力而可成形為薄膜或薄片。
2支的冷卻輥之壓著壓,在輥剛性的容許範圍中為任意。又,對薄片及薄膜之成形速度亦可適當調整。
為了極力地避免對薄膜混入異物,成形環境也當然必須為低微塵環境,係以等級6以下者為佳,更佳為等級5以下。
(光學透鏡)
光學成形體的具體例方面,亦可舉出光學透鏡。包含本發明之樹脂組成物之光學透鏡,可使用於望遠鏡、雙眼鏡、電視投影機等,且可使用於以往高價的高折射率玻璃透鏡所用的領域,極為有用。視需要係以非球面透鏡之形來使用為佳。非球面透鏡因以1片之透鏡將球面收差實質作為0,因此,藉由複數之球面透鏡的組合,並不需要去
除球面收差,且可輕量化及減低生產成本。因此,非球面透鏡既使是在光學透鏡之中,特別有用於作為相機透鏡。
光學透鏡可藉由例如射出成形法、壓縮成形法、射出壓縮成形法等任意之方法所成形。藉由使用本發明之樹脂組成物,玻璃透鏡中可更加簡單地獲得技術加工困難之高折射率低複折射非球面。
本發明之樹脂組成物因流動性高,而得以製作薄肉小型複雜形狀之光學透鏡。具體的透鏡大小方面,乃是中心部的厚度為0.05~3.0mm,更佳為0.05~2.0mm、更佳為0.1~2.0mm。又,直徑為1.0mm~20.0mm,更佳為1.0~10.0mm、更佳為3.0~10.0mm。
為了極力地避免對光學透鏡之異物混入,成形環境也得為當然低微塵環境,等級6以下者為佳,更佳為等級5以下。
以下乃藉由實施例來說明本發明,但本發明並不受此等實施例的任何限制。
1.樹脂組成物
實施例中熔體體積流動速率(MVR)及彎曲強度係使用以下之方法測定。
(1)熔體體積流動速率(MVR)
MVR乃是表示樹脂組成物之流動性的指標,值愈大流動性愈高。將實施例中製造的樹脂組成物以120℃、4小時真空乾燥,使用(股)東洋精機製作所製熔融指數試驗機T-111,在溫度260℃、加重2160g之條件下測定。
(2)彎曲強度
將實施例製造的樹脂組成物以120℃、4小時真空乾燥後,藉由射出成型得到80mm×10mm×4mm之試驗片。使用此試驗片,基於JIS K 7171進行彎曲試驗。
又,1H-NMR之測試條件,如以下所述。
(3)1H-NMR測定條件
裝置:BRUKER AVANZE III HD 500MHz
翻轉角:30度
等待時間:1秒
累算次數:500回
測定溫度:室溫(298K)
濃度:5wt%
溶劑:重氯仿
內部標準物質:四甲基矽烷(TMS)0.05wt%
(4)透鏡成形性
4-1)透鏡成形性1(離型性):使用FANUC(股)製FUNUC ROBOSHOTS-2000i30A,以成形溫度260度、鑄
模溫度135度將聚碳酸酯樹脂組成物成形為透鏡型試驗片(厚度0.5mm、直徑10mm)。將射出時的波峰壓力設定於55MPa,將此時的噴射壓之值未達20MPa之樹脂組成物評價為A,將噴射壓之值為20~30MPa之樹脂組成物評價為B,將噴射壓之值為30MPa以上之樹脂組成物評價為C。
上述的噴射壓低之樹脂組成物,表示成形容易,且生產性優。
4-2)透鏡成形性2(鑄模髒汙):使用新潟鐵工所製MINI 7成型機與冰滴型之鑄模,以圓筒溫度250℃、成型循環11秒、鑄模溫度80℃、夾持力7噸成型2000射注成型。將對應於成型結束後鑄模稼動側所設置之成型品本體部分的套疊(對應於成型品之凸側表面)連續成型後,從鑄模部取出,目視觀察該表面部的鑄模髒汙。
就透鏡成形性2評價如下。
A:目視無鑄模髒汙、離型性良好
B:目視有鑄模髒汙、離型性稍不良
C:目視有鑄模髒汙、離型性不良
將9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀(以下亦稱「BPEF」)18.07kg(42.21莫耳)、二苯基碳酸酯(以下亦稱「DPC」)9.20kg(42.95)莫耳及碳酸氫鈉2.08×10-2g(3.33×10-4莫耳)置入附有攪拌器及餾出裝置之50升反應器中。進行氮取代後,於氮氛圍760Torr下,花費1小時邊加熱
至205℃邊攪拌。原料完全溶解後,花費15分鐘將減壓度調整至150Torr,以205℃、150Torr之條件保持20分鐘,進行酯交換反應。之後,以37.5℃/hr之速度昇溫至240℃為止,並於240℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,並於240℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,並於240℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費40分鐘使成1Torr以下,並於240℃、1Torr以下之條件下邊攪拌10分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
與實施例1同樣地進行酯交換反應。之後,以37.5℃/hr之速度昇溫至240℃為止,並於240℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,並於240℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,並於240℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費50分鐘使成260℃、1Torr以下,並於260℃、1Torr以下之條件下邊攪拌10分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
與實施例1同樣地進行酯交換反應。之後,以37.5℃
/hr之速度昇溫至240℃為止,並於240℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,並於240℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,並於240℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費60分鐘使成280℃、1Torr以下,於280℃、1Torr以下之條件下邊攪拌10分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
就實施例1~1-2所得之樹脂組成物,評價MVR、茀系乙烯基末端基量、彎曲強度及透鏡成形性。將其結果顯示於表1。此外,茀系乙烯基末端基量係以下述所示之方法算出。
(茀系乙烯基末端基量的算出方法)
實施例1~1-2所得之聚碳酸酯樹脂,包含以下的重複單位。
(式中,Ha表示氫原子)
又,樹脂組成物中,包含以下的聚合物及/或化合物。
(式中,*表示聚合物鏈、Hc表示氫原子)
測定實施例1~1-2中所得之樹脂組成物之1H-NMR光譜,使用以下之式來算出茀系乙烯基末端基量。
將實施例1製造之樹脂組成物的1H-NMR圖表顯示於圖1(a)。圖1(b)及(c)為圖1(a)之部分擴大圖。
將2,2'-雙(2-羥基乙氧基)-1,1'-聯萘(以下亦稱「BHEBN」)7.66kg(20.45莫耳)、BPEF 12.53kg(28.58莫耳)、DPC 10.80kg(50.42莫耳)、及碳酸氫鈉2.7×10-2g(3.21×10-4莫耳)置入附有攪拌器及餾出裝置之50升反
應器中。進行氮取代之後,在氮氛圍760Torr下,花費20分鐘昇溫至205℃為止。之後,花費10分鐘邊減壓至700Torr為止邊將原料予以熔融。直接保持10分鐘後予以攪拌,再保持100分鐘之後,花費20分鐘減壓至205Torr。直接保持60分鐘之後,花費10分鐘調整至180Torr,於215℃、180Torr之條件下保持20分鐘。再花費10分鐘調整至150Torr,於230℃、140Torr之條件下保持30分鐘之後,減壓並昇溫至120Torr、240℃。之後,花費10分鐘減壓至100Torr,保持10分鐘。再花費50分鐘使成1Torr以下,並於240℃、1Torr以下之條件保持40分鐘。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
直到邊減壓邊將原料熔融之步驟為止,係與實施例2同樣地進行。直接保持10分鐘後予以攪拌,再保持100分鐘之後,花費20分鐘減壓至205Torr。直接保持60分鐘之後,花費10分鐘調整至180Torr,於215℃、180Torr之條件下保持20分鐘。再花費10分鐘調整至150Torr,於230℃、140Torr之條件下保持30分鐘之後,減壓、昇溫至120Torr、260℃。之後,花費10分鐘減壓至100Torr,保持10分鐘。再花費50分鐘使成1Torr以下,並於260℃、1Torr以下之條件保持40分鐘。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂
組成物邊進行團粒化邊取出。
就實施例2及2-1中所得之樹脂組成物,評價MVR、茀系乙烯基末端基量、聯萘酚系乙烯基末端基量、彎曲強度及透鏡成形性。將其結果顯示於表1。此外,茀系乙烯基末端基量及聯萘酚系乙烯基末端基量係以下述所示之方法算出。
(茀系乙烯基末端基量的算出方法)
實施例2及2-1所得之聚碳酸酯樹脂包含以下的重複單位。
(式中,Hm及Hk表示氫原子)
又,樹脂組成物中,包含以下的聚合物及/或化合物。
(式中,*表示聚合物鏈、Hc表示氫原子)
測定實施例2及2-1中所得之樹脂組成物之1H-NMR光譜,使用以下之式來算出茀系乙烯基末端基量。
(聯萘酚系乙烯基末端基量的算出方法)
實施例2及2-1中所得之樹脂組成物,除了顯示於上述「茀系乙烯基末端基量的算出方法」者之外,也包含以下所示之聚合物及/或化合物。
(式中,*表示聚合物鏈、Hp表示氫原子)
基於實施例2及2-1中所得之樹脂組成物之1H-NMR光譜,係使用以下式來算出聯萘酚系乙烯基末端基量。
將實施例2製造之樹脂組成物的1H-NMR圖表顯示於圖2(a)。圖2(b)為圖2(a)之部分擴大圖。
除了原料方面使用BHEBN 7.42kg(19.83莫耳)、9、9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀(以下亦稱為「BPPEF」)14.68kg(24.85莫耳)、DPC 9.70kg(45.30莫耳)、碳酸氫鈉2.25×10-2g(2.98×10-4莫耳)之外,其餘係與實施例2進行同樣的操作,得到聚碳酸酯樹脂組成物。
除了原料方面使用BHEBN 7.42kg(19.83莫耳)、9、9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀(以下亦稱「BPPEF」)14.68kg(24.85莫耳)、DPC 9.70kg(45.30莫耳)、碳酸氫鈉2.25×10-2g(2.98×10-4莫耳)之外,其餘係與實施例2-1進行同樣的操作,得到聚碳酸酯樹脂組成物。
直到邊減壓邊將原料熔融之步驟為止,係與實施例3-1同樣地進行。直接保持10分鐘後予以攪拌,再保持100分鐘之後,花費20分鐘減壓至205Torr。直接保持60分鐘之後,花費10分鐘調整至180Torr,於215℃、180Torr之條件下保持20分鐘。再花費10分鐘調整至150Torr,於230℃、140Torr之條件下保持30分鐘之後,減壓、昇溫至120Torr、280℃。之後,花費10分鐘減壓至100Torr,保持10分鐘。再花費50分鐘使成1Torr以下,並於280℃、1Torr以下之條件保持40分鐘。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
就實施例3~3-2中所得之樹脂組成物,評價MVR、茀系乙烯基末端基量、聯萘酚系乙烯基末端基量、彎曲強度及透鏡成形性。將其結果顯示於表1。此外,茀系乙烯基末端基量及聯萘酚系乙烯基末端基量係以下述所示之方法算出。
(茀系乙烯基末端基量的算出方法)
實施例3~3-2所得之聚碳酸酯樹脂包含以下的重複單位。
(式中,Hg及Hk表示氫原子)
又,樹脂組成物中,包含以下的聚合物及/或化合物。
(式中,*表示聚合物鏈、Hd表示氫原子)
測定實施例3~3-2中所得之樹脂組成物之1H-NMR光譜、使用以下之式來算出茀系乙烯基末端基量。
(聯萘酚系乙烯基末端基量的算出方法)
實施例3~3-2中所得之樹脂組成物,除了顯示於上述「茀系乙烯基末端基量的算出方法」者之外,也包含以下所示之聚合物及/或化合物。
(式中,*表示聚合物鏈、Hp表示氫原子)
基於實施例3~3-2中所得之樹脂組成物之1H-NMR光譜,係使用以下之式算出聯萘酚系乙烯基末端基量。
將實施例3製造之樹脂組成物的1H-NMR圖表顯示於圖3(a)。圖3(b)為圖3(a)之部分擴大圖。
將BPEF 15.80kg(36.03莫耳)、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(以下亦稱「雙酚A」)1.30kg(5.69莫耳)、DPC 9.31kg(43.45莫耳)、及碳酸氫鈉2.10×10-2g(2.50×10-4莫耳)置入附有攪拌機及餾出裝置之50升反應器中。進行氮取代後,於氮氛圍760Torr下,花費1小時邊加熱至205℃邊攪拌。原料完全溶解後,花費15分鐘將減壓度調整至150Torr,以205℃、150Torr之條件保持20分鐘,進行酯交換反應。之後,以37.5℃/hr之速度昇溫至240℃為止,並於240℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,並於240℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,並於240℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費40分鐘使成1Torr以下,並於240℃、1Torr以下之條件下邊攪拌10分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
與實施例4同樣地,進行酯交換反應。之後,以37.5℃/hr之速度昇溫至240℃為止,並於240℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,並於240℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,並於240℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費40分鐘使成260℃、1Torr以下,於260℃、1Torr以下之
條件下邊攪拌20分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
與實施例4同樣地,進行酯交換反應。之後,以37.5℃/hr之速度昇溫至240℃為止,並於240℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,並於240℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,並於240℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費40分鐘使成280℃、1Torr以下,於280℃、1Torr以下之條件下邊攪拌30分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
就實施例4~4-2中所得之樹脂組成物,評價MVR、茀系乙烯基末端基量、彎曲強度及透鏡成形性。將其結果顯示於表1。此外,茀系乙烯基末端基量係以下述所示之方法算出。
(茀系乙烯基末端基量的算出方法)
實施例4~4-2所得之聚碳酸酯樹脂包含以下的重複單位。
(式中,Ha表示氫原子)
又,樹脂組成物中,包含以下的聚合物及/或化合物。
(式中,*表示聚合物鏈、Hc表示氫原子)
測定實施例4~4-2中所得之樹脂組成物之1H-NMR光譜,使用以下之式來算出茀系乙烯基末端基量。
將實施例4製造之樹脂組成物的1H-NMR圖表顯示於
圖4(a)。圖4(b)為圖4(a)之部分擴大圖。
將BHEBN 7.66kg(20.45莫耳)、BPEF 12.50kg(28.50莫耳)、DPC10.80kg(50.42莫耳)及碳酸氫鈉1.78×10-2g(2.12×10-4莫耳)置入附有攪拌器及餾出裝置之50升反應器中。進行氮取代之後,在氮氛圍760Torr下,花費20分鐘昇溫至205℃為止。之後,花費10分鐘邊減壓至700Torr為止邊將原料予以熔融。直接保持10分鐘後予以攪拌,再保持100分鐘之後,花費20分鐘減壓至205Torr。直接保持60分鐘之後,花費10分鐘調整至180Torr,於215℃、180Torr之條件下保持20分鐘。再花費10分鐘調整至150Torr,於240℃、150Torr之條件下保持30分鐘。再者,花費10分鐘減壓至120Torr,直接保持30分之後,花費40分鐘昇溫至280℃。之後,花費10分鐘減壓至100Torr,保持10分鐘。再花費50分鐘使成1Torr以下,並於280℃、1Torr以下之條件保持40分鐘。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
所得之樹脂組成物的MVR為32cm3/10min、茀系乙烯基末端基量為0.625、聯萘酚系乙烯基末端基量為0.813、彎曲強度為85MPa。茀系乙烯基末端基量及聯萘酚系乙烯基末端基量係與實施例2同樣地算出。
將實施例5製造之樹脂組成物的1H-NMR圖表顯示於
圖5(a)。圖5(b)為圖5(a)之部分擴大圖。
將BPEF 15.50kg(35.35莫耳)、DPC 7.89kg(36.82莫耳)及碳酸氫鈉1.78×10-2g(2.12×10-4莫耳)置入附有攪拌機及餾出裝置之50升反應器中。進行氮取代後,於氮氛圍760Torr下,花費1小時邊加熱至205℃邊攪拌。原料完全溶解後,花費15分鐘將減壓度調整至150Torr,以205℃、150Torr之條件保持20分鐘,進行酯交換反應。之後,以37.5℃/hr之速度昇溫至230℃為止,於230℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,於230℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,於230℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費40分鐘使成1Torr以下,並於230℃、1Torr以下之條件下邊攪拌10分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成之聚碳酸酯樹脂邊進行團粒化邊取出。
與比較例1同樣地進行酯交換反應。之後,以37.5℃/hr之速度昇溫至230℃為止,於230℃、150Torr保持10分鐘。之後,花費10分鐘調整至120Torr,於230℃、120Torr保持70分鐘。之後,花費10分鐘調整至100Torr,於300℃、100Torr保持10分鐘。再者,花費
40分鐘使成1Torr以下,並於300℃、1Torr以下之條件下邊攪拌10分鐘邊進行聚合反應。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成之聚碳酸酯樹脂邊進行團粒化邊取出。
就比較例1及1-1中所得之樹脂組成物,評價MVR、茀系乙烯基末端基量、彎曲強度及透鏡成形性。將其結果顯示於表1。此外,茀系乙烯基末端基量係與實施例1同樣地算出。
將比較例1製造之樹脂組成物的1H-NMR圖表顯示於圖6(a)。圖6(b)為圖6(a)之部分擴大圖。
將BHEBN 7.66kg(20.46莫耳)、BPEF 12.50kg(28.51莫耳)、DPC10.80kg(50.42莫耳)及碳酸氫鈉1.78×10-2g(2.12×10-4莫耳)置入附有攪拌器及餾出裝置之50升反應器中。進行氮取代之後,在氮氛圍760Torr下,花費20分鐘昇溫至205℃為止。之後,花費10分鐘邊減壓至700Torr為止邊將原料予以熔融。直接保持10分鐘後予以攪拌,再保持100分鐘之後,花費20分鐘減壓至205Torr。直接保持60分鐘之後,花費10分鐘調整至180Torr,於215℃、180Torr之條件下保持20分鐘。再花費10分鐘調整至150Torr,於240℃、150Torr之條件下保持30分鐘之後,花費10分鐘減壓至120Torr。直接保持30分鐘後,花費30分鐘昇溫至230℃。之後,花費10
分鐘減壓至100Torr,保持10分鐘。再花費50分鐘使成1Torr以下,並於230℃、1Torr以下之條件下保持40分鐘。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
直到邊減壓邊將原料熔融之步驟為止,係與比較例2同樣地進行。直接保持10分鐘後予以攪拌,再保持100分鐘之後,花費20分鐘減壓至205Torr。直接保持60分鐘之後,花費10分鐘調整至180Torr,於215℃、180Torr之條件下保持20分鐘。再花費10分鐘調整至150Torr,於240℃、150Torr之條件下保持30分鐘之後,花費10分鐘減壓至120Torr。直接保持30分鐘後,花費50分鐘昇溫至300℃。之後,花費10分鐘減壓至100Torr,保持10分鐘。再花費50分鐘使成1Torr以下,並於300℃、1Torr以下之條件下保持50分鐘。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
就比較例2及2-1中所得之樹脂組成物,評價MVR、茀系乙烯基末端基量、聯萘酚系乙烯基末端基量、彎曲強度及透鏡成形性。將其結果顯示於表1。此外,茀系乙烯基末端基量及聯萘酚系乙烯基末端基量係與實施例2同樣地算出。
將比較例2製造之樹脂組成物的1H-NMR圖表顯示於
圖7(a)。圖7(b)為圖7(a)之部分擴大圖。
直到邊減壓邊將原料熔融之步驟為止,係與實施例3-1同樣地進行。直接保持10分鐘後予以攪拌,再保持100分鐘之後,花費20分鐘減壓至205Torr。直接保持60分鐘之後,花費10分鐘調整至180Torr,於215℃、180Torr之條件下保持20分鐘。再花費10分鐘調整至150Torr,於230℃、140Torr之條件下保持30分鐘之後,120Torr、300℃減壓、昇溫。之後,花費10分鐘減壓至100Torr,保持10分鐘。再花費50分鐘使成1Torr以下,並於300℃、1Torr以下之條件下保持50分鐘。反應結束後,對反應器內吹入氮予以加壓,將生成的聚碳酸酯樹脂組成物邊進行團粒化邊取出。
就比較例3中所得之樹脂組成物,評價MVR、茀系乙烯基末端基量、聯萘酚系乙烯基末端基量、彎曲強度及透鏡成形性。將其結果顯示於表1。此外,茀系乙烯基末端基量及聯萘酚系乙烯基末端基量係與實施例3同樣地算出。
將上述實施例及比較例所算出的茀系乙烯基末端基量及/或聯萘酚系乙烯基末端基量,與所測定之MVR、彎曲強度及透鏡成形性之值,彙整於以下之表1。
由表1可知,本發明之樹脂組成物在流動性(MVR)及彎曲強度方面表現優異。
2.薄膜
使用上述製造之樹脂組成物,製作薄膜。所得之薄膜的評價係以下述所示之方法進行。
(1)全光線透過率及霧度
全光線透過率及霧度係使用霧度計((股)村上色彩技術研究所製、「HM-150」),依據JIS K-7361、JIS K-7136來測定。
(2)玻璃轉移溫度
(3)表面形狀
光擴散薄膜的表面形狀乃是藉由算術平均粗度來進行評價。算術平均粗度係使用小型表面粗度測定機(股份公司mitsutomo製、「Surftest SJ-210」)作成粗度曲線,如下述算出。從作成的粗度曲線取基準長度(l)(平均線方向)之範圍,並對此取出的部分之平均線的方向取X軸,對與X軸垂直的方向取Y軸,粗度曲線以y=f(x)表示時,將藉由下述式所求之值(μm)作為算術平均粗度(Ra)。在此,所謂「基準長度(l)(平均線方向)」表示基於JIS B 0601:2001(ISO 4287:1997)之粗度參數的基準長度。
(5)折射率
有關厚度0.1mm薄膜,係使用阿貝折射計,以JIS-K-7142之方法測定(23℃、波長589nm)。
(6)阿貝數(ν)
有關厚度0.1mm薄膜,係使用阿貝折射計,測定23℃下之波長486nm、589nm及656nm的折射率,再使用下述式算出阿貝數。
ν=(nD-1)/(nF-nC)
nD:位在波長589nm之折射率
nC:位在波長656nm之折射率
nF:位在波長486nm之折射率
(7)熔體體積流動速率(MVR)
MVR乃是表示樹脂組成物之流動性的指標,值愈大表示流動性愈高。實施例製造的樹脂組成物係於120℃真空乾燥4小時,使用(股)東洋精機製作所製熔融指數試驗機T-111,在溫度260℃、加重2160g之條件下測定。
將實施例2製造之樹脂組成物的團粒,藉由26mm二軸押出機及T型模具於280℃熔融押出。將被押出之熔融薄膜,以直徑200mm之矽橡膠製的第一冷卻輥與經消光加工(表面的算術平均粗度:3.2μm)之直徑200mm的金屬製第二冷卻輥壓送。將消光圖案賦形於薄膜表面之後,予以冷卻,再者,於作為表面為鏡面構造之金屬製第三冷卻輥通過薄膜,以拉取輥邊拉取邊成形單面消光薄膜。此時,將第一冷卻輥之溫度設定於40℃、將第二冷卻輥之溫度設定於130℃、將第三冷卻輥之溫度設定於130℃,且藉由調整冷卻輥之速度,使薄膜表面的算術平均粗度為3.0μm。
將實施例4製造之樹脂組成物的團粒,藉由26mm二軸押出機及T型模具於260℃進行熔融押出。將被押出的熔融薄膜以直徑200mm之矽橡膠製的第一冷卻輥與經消光加工(表面的算術平均粗度:2.5μm)之直徑200mm之金屬製第二冷卻輥壓送。將消光圖案賦形於薄膜表面後,予以冷卻,再將薄膜通過表面為鏡面構造之金屬製第二冷卻輥,以拉取輥邊拉取邊成形單面消光薄膜。此時,乃將第一冷卻輥之溫度設定於40℃、將第二冷卻輥之溫度設定於130℃、將第三冷卻輥之溫度設定於130℃,且使冷卻輥之速度為3.0m/min。
使用聚碳酸酯樹脂(Mitsubishi Engineering-Plastics股份公司製Upiron H-4000)之團粒,與實施例6同樣地製作薄膜。
將實施例6、7及比較例4中所得之薄膜的評價結果顯示於表2。
本發明之薄膜,除了維持光學薄膜中所求的全光線透過率,還顯示出高霧度及算術平均粗度。此乃因
本發明之薄膜具有優異的轉印性,意即具有優異的賦形性。又已知,本發明之薄膜在作為光學材料之基本特性所要求的阿貝數、折射率等之評價中亦優。再者,本發明之薄膜其複折射相位差之值小。此乃意指薄膜的中央部與端部之間的複折射差小,為更加均質的薄膜。
本發明之薄膜具有如上述般優異特性之理由,雖未定論,但本發明之樹脂組成物中存在的茀基或聯萘基,被認為是賦予薄膜之光學特性或賦形性的提昇者。再者,本發明之樹脂組成物中因包含於末端具乙烯基之化合物,因此於成型時樹脂具有柔軟性,被認為是使薄膜賦形性更加提昇者。
雖然說明了本發明之幾個實施形態,但此等之實施形態是提示作為例子的,並無意圖限定發明之範圍。此等新穎的實施形態係可以其他各樣的形態來實施,在未脫逸出發明之要旨的範圍內,可進行種種的省略、置換、變更。此等實施形態或其變形,同時包含發明之範圍或要旨中所含的與申請專利範圍中所記載的發明與其均等之範圍中所含的。
Claims (20)
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,前述含有來自一般式(1)所示之化合物的重複單位之樹脂係由來自一般式(1)所示之化合物的重複單位所構成之樹脂。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,前述樹脂進一步含有來自下述一般式(2)所示之化合物的重複單位,
- 如請求項3之樹脂組成物,其中,前述一般式(2)所示之化合物為雙酚A。
- 如請求項3之樹脂組成物,其中,前述樹脂中,前述來自一般式(1)所示之化合物的重複單位與前述來自一般式(2)所示之化合物的重複單位之莫耳比為20:80~99:1。
- 一種樹脂組成物,其係包含下述之樹脂組成物:含有來自下述一般式(1)所示之化合物的重複單位及下述一般式(3)所示的重複單位之樹脂(惟,下述一般式(A)所示具末端構造之聚合物及下述一般式(C)所示具末端構造之聚合物除外)、與
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,前述一般式(1)、(A)及(B)中之X皆為乙烯。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,前述一般式(1)、(A)及(B)中之n皆為1。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,前述一般式(1)所示之化合物為9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀或9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀。
- 如請求項8之樹脂組成物,其中,前述一般式(3)、(C)及(D)中之Z皆為乙烯。
- 如請求項8之樹脂組成物,其中,前述一般式(3)、(C)及(D)中之m皆為1。
- 如請求項8之樹脂組成物,其中,前述一般式(3)所示之化合物為2,2'-雙(2-羥基乙氧基)-1,1'-聯萘。
- 如請求項1之樹脂組成物,其中,前述樹脂係由聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂及聚酯碳酸酯樹脂所成之群選出者。
- 如請求項17之樹脂組成物,其中,前述樹脂為 聚碳酸酯樹脂。
- 一種光學透鏡,其係包含如請求項1~18中任一項之樹脂組成物。
- 一種薄片或薄膜,其係包含如請求項1~18中任一項之樹脂組成物。
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