TWI802438B - 單體組成物、聚碳酸酯樹脂之製造方法 - Google Patents

單體組成物、聚碳酸酯樹脂之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供具有高折射率、低阿貝數及高耐濕熱性之聚碳酸酯樹脂。依照其一實施形態，上述課題可藉由包含下述通式(1)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂而解決。

Description

單體組成物、聚碳酸酯樹脂之製造方法
本發明係關於聚碳酸酯樹脂及其製造方法。又，本發明亦關於含有聚碳酸酯樹脂之光學透鏡。
相機、薄膜一體型相機、攝影機等各種相機之光學系統所使用的光學透鏡之材料，係使用光學玻璃或光學用樹脂。光學玻璃雖耐熱性、透明性、尺寸安定性、耐藥品性等優良，但有材料成本高、成形加工性不良、生產性低的問題點。
另一方面，由光學用樹脂所構成之光學透鏡，具有可藉由射出成形而大量生產之優點。例如，相機用透鏡中，係使用聚碳酸酯樹脂等。但是，近年來，由於製品之輕薄短小化，係要求高折射率之樹脂的開發。一般而言光學材料之折射率高時，能夠以曲率較小的面來實現具有同一折射率之透鏡單元，因此可使於該面所產生的像差量小。其結果，可使透鏡之枚數減少、使透鏡之偏心感度減低，或使透鏡厚度薄而輕量化。
又，一般而言，於相機之光學系統中，係藉由組合複數枚之凹透鏡與凸透鏡來進行像差補正。亦即藉由對於以凸透鏡產生的色像差，組合具有與凸透鏡相反符號之色像差的凹透鏡，合成性地消去色像差。此時，對凹透鏡係要求為高分散(亦即低阿貝數)。
因而，進行有適於折射率高且低阿貝數之光學透鏡的樹脂之開發。例如，專利文獻1揭示雙酚A型之聚碳酸酯構成單位與下述式(E)表示之構成單位的共聚物，折射率會提高。專利文獻1之實施例中，記載達成了折射率1.62～1.64、阿貝數23～26。如此地折射率提高，可認為係由於式(E)表示之構成單位之故。
Figure 02_image001
又，專利文獻2揭示包含具有茀構造之構成單位的聚碳酸酯樹脂與雙酚A之共聚物。該文獻之實施例中，記載達成折射率1.616～1.636。再者，該文獻所揭示之構成單位，係與式(E)相異。
如上所述，具有高折射率及低阿貝數之聚碳酸酯樹脂及光學透鏡，尚未得到提供。
進一步地，近年來，對於各種電子機器，係要求耐水性及耐熱性。作為評估如此之電子機器的耐水性及耐熱性之環境試驗，係實施「PCT試驗」(壓力鍋試驗)。該試驗為耐濕熱性試驗，其係於時間上加速地來評估水分對試樣內部之侵入。因此，對於電子機器所使用之由光學用樹脂所構成的光學透鏡，不僅要求具有高折射率及低阿貝數，也要求PCT試驗後亦維持光學物性。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2007/142149號 [專利文獻2]日本特開平6-25398號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明所欲解決之課題，為提供具有高折射率、低阿貝數及高耐濕熱性之聚碳酸酯樹脂。又，目的亦為藉由使用該樹脂，而提供優良的光學透鏡。 [用以解決課題之手段]
本發明者等人為了解決上述課題而重複努力探討的結果，發現藉由下述聚碳酸酯樹脂及光學透鏡，可解決上述課題，而完成本發明。 本發明例如係如以下所述。 [1]一種聚碳酸酯樹脂，其包含下述通式(1)表示之構成單位；
Figure 02_image003
(通式(1)中，X表示碳數1～4之伸烷基，a及b各自獨立地表示1～10之整數)。 [2]如[1]之聚碳酸酯樹脂，其進一步包含下述通式(2)及/或下述通式(3)表示之構成單位；
Figure 02_image005
(通式(2)中，Y表示碳數1～4之伸烷基，c及d各自獨立地表示1～10之整數)；
Figure 02_image007
(通式(3)中， Z表示碳數1～4之伸烷基， R 1～R 6係各自獨立地表示氫原子、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之芳基或碳數6～20之芳氧基， e及f各自獨立地表示0～5之整數)。 [3]如[2]之聚碳酸酯樹脂，其係包含通式(1)～(3)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂，其中 通式(1)表示之構成單位的比例為10～80莫耳%， 通式(2)表示之構成單位的比例為10～60莫耳%， 通式(3)表示之構成單位的比例為5～80莫耳%。 [4]如[2]之聚碳酸酯樹脂，其係包含通式(1)～(3)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂，其中 通式(1)表示之構成單位的比例為20～80莫耳%， 通式(2)表示之構成單位的比例為10～60莫耳%， 通式(3)表示之構成單位的比例為5～70莫耳%。 [5]如[2]之聚碳酸酯樹脂，其係包含通式(1)及(2)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂，其中 通式(1)表示之構成單位的比例為10～80莫耳%， 通式(2)表示之構成單位的比例為20～90莫耳%。 [6]如[2]之聚碳酸酯樹脂，其係包含通式(1)及(2)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂，其中 通式(1)表示之構成單位的比例為30～60莫耳%， 通式(2)表示之構成單位的比例為40～70莫耳%。 [7]一種光學透鏡，其包含如[1]～[6]中任一項之聚碳酸酯樹脂。 [8]一種方法，其係如[1]～[6]中任一項之聚碳酸酯樹脂之製造方法，該方法包含 使包含下述通式(4)表示之二羥基化合物的二羥基化合物、與碳酸二酯進行熔融聚縮合的步驟；
Figure 02_image009
(通式(4)中，X表示碳數1～4之伸烷基，a及b各自獨立地表示1～10之整數)。 [發明之效果]
本發明之聚碳酸酯樹脂，顯示高折射率、低阿貝數及高耐濕熱性。又，藉由使用樹脂，可得到優良的光學透鏡。
以下詳細說明本發明。 (1)聚碳酸酯樹脂 本發明之聚碳酸酯樹脂，為具有通式(1)表示之構成單位(以下亦稱為「構成單位(1)」)之聚碳酸酯樹脂。
Figure 02_image011
(通式(1)中，X表示碳數1～4之伸烷基，a及b各自獨立地表示1～10之整數)。
本發明之聚碳酸酯樹脂，於構成單位(1)以外，亦可含有1種以上之其他構成單位。其他構成單位，較佳為茀衍生物單位或聯萘酚衍生物單位等。
具體而言，本發明之聚碳酸酯樹脂，較佳為進一步包含下述通式(2)表示之聯萘酚衍生物單位及/或下述通式(3)表示之茀衍生物單位。
Figure 02_image013
(通式(2)中，Y表示碳數1～4之伸烷基，c及d各自獨立地表示1～10之整數)。
Figure 02_image015
(通式(3)中， Z表示碳數1～4之伸烷基， R 1～R 6係各自獨立地表示氫原子、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之芳基或碳數6～20之芳氧基， e及f各自獨立地表示0～5之整數)。
本發明之聚碳酸酯樹脂，較佳為包含通式(1)～(3)表示之構成單位、更佳為實質上由通式(1)～(3)表示之構成單位所構成。本說明書中「實質上由～所構成」意指，本發明之聚碳酸酯樹脂，在不損及發明之效果的範圍內可包含其他構成單位。例如，本發明之聚碳酸酯樹脂之構成單位當中，較佳為90%以上、更佳為95%以上、又更佳為98%以上係由通式(1)～(3)表示之構成單位所構成。本發明之聚碳酸酯樹脂包含通式(1)～(3)表示之構成單位時，較佳為通式(1)表示之構成單位的比例為10～80莫耳%、通式(2)表示之構成單位的比例為10～60莫耳%、通式(3)表示之構成單位的比例為5～80莫耳%。又，由得到更高折射率的觀點，更佳為通式(1)表示之構成單位的比例為20～80莫耳%、通式(2)表示之構成單位的比例為10～60莫耳%、通式(3)表示之構成單位的比例為5～70莫耳%。具有更佳比例之組成的本發明之聚碳酸酯樹脂，具有至今為止所未達成之1.670以上的非常高之折射率。
本發明之聚碳酸酯樹脂，較佳為包含通式(1)及(2)表示之構成單位、更佳為實質上由通式(1)及(2)表示之構成單位所構成。例如，本發明之聚碳酸酯樹脂之構成單位當中，較佳為90%以上、更佳為95%以上、又更佳為98%以上係由通式(1)及(2)表示之構成單位所構成。本發明之聚碳酸酯樹脂包含通式(1)及(2)表示之構成單位時，較佳為通式(1)表示之構成單位的比例為10～80莫耳%、通式(2)表示之構成單位的比例為20～90莫耳%。藉由成為如此之比例，可得到具有至今為止所未達成之1.670以上的非常高之折射率的聚碳酸酯樹脂。又，由得到更良好之成形性的觀點，更佳為通式(1)表示之構成單位的比例為30～60莫耳%、通式(2)表示之構成單位的比例為40～70莫耳%。
本發明之聚碳酸酯樹脂包含通式(1)～(3)表示之構成單位時，或包含通式(1)及(2)表示之構成單位時，此等構成單位係以何種形式包含於樹脂中係無特殊限定。本發明之一態樣中，聚碳酸酯樹脂可包含含有通式(1)～(3)表示之構成單位或通式(1)及(2)表示之構成單位的共聚物，亦可為包含由各自的構成單位所構成之均聚物的三元系樹脂或二元系樹脂。或者，亦可為摻合有含有通式(1)與(2)表示之構成單位的共聚物與含有通式(3)表示之構成單位的均聚物者，亦可為摻合有含有通式(1)與(2)表示之構成單位的共聚物與含有通式(1)與(3)表示之構成單位的共聚物者。
本發明之聚碳酸酯樹脂，可含有隨機、嵌段及交互共聚合構造之任意者。
本發明之聚碳酸酯樹脂的較佳之以聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)，為20,000～200,000。
更佳為，以聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為25,000～120,000、又更佳為28,000～55,000、特佳為30,000～45,000。
Mw小於20,000時，成形體會變脆，故不佳。Mw大於200,000時，熔融黏度會變高，因此製造後之樹脂取出變得困難，且流動性變差，不易以熔融狀態射出成形，故不佳。
本發明之聚碳酸酯樹脂之於23℃、波長589nm的折射率(nD)，較佳為1.635～1.695、更佳為1.640～1.690、又更佳為1.645～1.685、特佳為1.670～1.685。本發明之聚碳酸酯樹脂，折射率(nD)高，適於光學透鏡材料。針對厚度0.1mm薄膜，折射率可使用阿貝折射計，以JIS-K-7142之方法測定。
本發明之聚碳酸酯樹脂之阿貝數(ν)，較佳為24以下、更佳為22以下、又更佳為20以下。阿貝數可由於23℃下之波長486nm、589nm及656nm的折射率，使用下述式算出。 ν=(nD-1)/(nF-nC) nD：於波長589nm之折射率 nC：於波長656nm之折射率 nF：於波長486nm之折射率
可於本發明之聚碳酸酯樹脂中摻合其他樹脂，供成形體之製造。其他樹脂例如例示有聚醯胺、聚縮醛、聚碳酸酯、改質聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等。
進一步地，本發明之聚碳酸酯樹脂中，可添加抗氧化劑、脫模劑、紫外線吸收劑、流動性改質劑、結晶核劑、強化劑、染料、抗靜電劑或抗菌劑等。
成形方法除了射出成形以外，也例示有壓縮成形、澆鑄、輥加工、擠出成形、延伸等，但不限於此。
將本發明之聚碳酸酯樹脂使用於射出成形時，較佳之玻璃轉移溫度(Tg)為90～180℃、更佳為95～175℃、又更佳為100～170℃、又再更佳為130～170℃、特佳為135～150℃。Tg低於90℃時，使用溫度範圍變窄，故不佳。又，超過180℃時，樹脂之熔融溫度增高，容易產生樹脂之分解或著色，故不佳。樹脂之玻璃轉移溫度過高時，以通用之模具控溫機時，模具溫度與樹脂玻璃轉移溫度之差會增大。因此，於對製品要求嚴格的面精度之用途中，玻璃轉移溫度過高的樹脂係不易使用，而不佳。又，由成形流動性及成形耐熱性之觀點，Tg之下限值較佳為130℃、更佳為135℃；Tg之上限值較佳為160℃、更佳為150℃。
使用本發明之聚碳酸酯樹脂所得到之光學成形體，全光線透過率較佳為85%以上、更佳為88%以上。全光線透過率若為85%以上，則相較於雙酚A型聚碳酸酯樹脂等亦不遜色。
本發明之聚碳酸酯樹脂具有高的耐濕熱性。耐濕熱性可藉由對使用聚碳酸酯樹脂所得到之光學成形體進行「PCT試驗」(壓力鍋試驗)，並測定試驗後之光學成形體的全光線透過率來評估。PCT試驗，可藉由將直徑50mm、厚度3mm之射出成形物，於120℃、0.2Mpa、100%RH、20小時的條件下保持來進行。本發明之聚碳酸酯樹脂，PCT試驗後之全光線透過率為60%以上、較佳為70%以上、更佳為75%以上、又更佳為80%以上、特佳為85%以上。全光線透過率若為60%以上，則相對於以往之聚碳酸酯樹脂，可稱具有高的耐濕熱性。
本發明之聚碳酸酯樹脂之b值，較佳為5以下。b值越小，黃色調越弱，色相越良好。
本發明之聚碳酸酯樹脂中所含有的殘存酚量，較佳為500ppm以下、更佳為300ppm以下、又更佳為50ppm以下。
本發明之聚碳酸酯樹脂中所含有的殘存碳酸二苯酯(DPC)量，較佳為200ppm以下、更佳為100ppm以下、又更佳為50ppm以下。
(乙烯基末端基量) 本發明之聚碳酸酯樹脂，如後所述，係藉由使用下述通式(4)
Figure 02_image017
(通式(4)中，X表示碳數1～4之伸烷基，a及b各自獨立地表示1～10之整數)。 表示之化合物作為二羥基成分，且與碳酸二酯等之碳酸酯前驅物質反應而得到的樹脂。但是，製造樹脂時，係可能有由上述通式(4)之化合物產生具有下述式(A)表示之末端構造的聚合物及式(B)表示之化合物作為副生成物，而含有於本發明之聚碳酸酯樹脂中的情況，又或者得到式(1)之聚合物後，末端改質為乙烯基，而成為具有下述式(A)表示之末端構造的聚合物的情況。
Figure 02_image019
Figure 02_image021
[式(A)及(B)中， X表示碳數1～4之伸烷基， a及b各自獨立地表示1～10之整數， Hm分別為氫原子， *為聚合物鏈]。
依照本發明之較佳態樣，當測定聚碳酸酯樹脂之H 1-NMR光譜時，聚碳酸酯樹脂中所含有的具有通式(A)表示之末端構造的聚合物及通式(B)表示之化合物的合計含量，較佳為滿足以下關係之量(亦即，「茀系乙烯基末端基量1」)。
Figure 02_image023
藉由式(I)所計算之茀系乙烯基末端基量1，更佳為0.001～0.8、特佳為0.01～0.5。藉由式(I)所計算之茀系乙烯基末端基量1若為上述範圍內，聚碳酸酯樹脂之流動性及強度，例如彎曲強度及拉伸強度優良，故較佳。
式(I)係對應於下述式。
Figure 02_image025
上述式中，「來自式(4)化合物之重複單位中的Ha」，意指式(4)之X中所含有的全部氫原子。例如，X為伸乙基時，Ha之位置係如以下所述。再者，進一步使用通式(5)及/或(6)表示之化合物作為二羥基成分時，「來自式(5)化合物之重複單位中的Hb」及「來自式(6)化合物之重複單位中的Hc」之積分值係被加入上述式之分母，此點係如後述。
Figure 02_image027
此處，「質子波峰之積分值」及「波峰積分值」，係指依NMR(核磁共振)分光法，測定氫核 1H之NMR光譜( 1H-NMR光譜)時，NMR光譜之訊號的面積值，亦即積分值。一般而言，NMR分光法為著眼於物質之原子核的測定法，可定量性測定構成各自之分子的原子核本身。亦即， 1H-NMR的情況時，所觀測之訊號的積分值，表示分子中 1H的存在率。本發明中，係由 1H-NMR光譜之化學偏移值，推測 1H之歸屬，針對各化學偏移值求得 1H訊號之積分值。
本發明之聚碳酸酯樹脂，較佳為除了上述通式(4)表示之化合物以外，使用下述通式(5)及/或(6)
Figure 02_image029
(通式(5)中，Y表示碳數1～4之伸烷基，c及d各自獨立地表示1～10之整數)；
Figure 02_image031
(通式(6)中， Z表示碳數1～4之伸烷基， R 1～R 6係各自獨立地表示氫原子、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之芳基或碳數6～20之芳氧基，e及f各自獨立地表示0～5之整數)。 表示之化合物作為二羥基成分，且與碳酸二酯等之碳酸酯前驅物質反應以得到的樹脂。但是，製造如此之樹脂時，可能有由上述通式(5)及/或(6)之化合物產生具有下述式(C)及/或(E)表示之末端構造的聚合物及式(D)及/或(F)表示之化合物作為副生成物，而含有於本發明之聚碳酸酯樹脂中的情況，又或者得到聚合物之後，末端改質為乙烯基，而成為具有下述式(C)及/或(E)表示之末端構造的聚合物的情況。
Figure 02_image033
Figure 02_image035
Figure 02_image037
Figure 02_image039
[式(C)～(F)中， Y及Z各自獨立地表示碳數1～4之伸烷基， R 1～R 6係各自獨立地表示氫原子、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之芳基或碳數6～20之芳氧基， c及d各自獨立地表示1～10之整數， e表示1～5之整數， f表示0～5之整數，且f-1為0以上， Hn及Hо分別為氫原子， *為聚合物鏈]。
依照本發明之較佳態樣，當測定聚碳酸酯樹脂之H 1-NMR光譜時，聚碳酸酯樹脂中所含有的具有通式(C)表示之末端構造的聚合物及通式(D)表示之化合物的合計含量，較佳為滿足以下關係之量(亦即「聯萘酚系乙烯基末端基量」)。
Figure 02_image041
藉由式(II)所計算之聯萘酚系乙烯基末端基量，更佳為0.05～0.8、特佳為0.1～0.6。藉由式(II)所計算之聯萘酚系乙烯基末端基量若為上述範圍內，則聚碳酸酯樹脂之流動性及強度優良，故較佳。
式(II)係對應於下述式。
Figure 02_image043
上述式中，「來自式(5)化合物之重複單位中的Hb」及「來自式(6)化合物之重複單位中的Hc」，分別意指式(5)及(6)之Y與Z中所含有的全部氫原子。例如，Y與Z為伸乙基時，Hb及Hc之位置係分別如以下所示。
Figure 02_image045
Figure 02_image047
依照本發明之較佳態樣，當測定聚碳酸酯樹脂之H 1-NMR光譜時，聚碳酸酯樹脂中所含有的具有通式(E)表示之末端構造的聚合物及通式(F)表示之化合物的合計含量，較佳為滿足以下任一關係之量(亦即「茀系乙烯基末端基量2」及「茀系乙烯基末端基量3」)。
Figure 02_image049
Figure 02_image051
此處，式(5’)、(E)及(F)中之R 1～R 4，均非碳數6～20之芳基及碳數6～20之芳氧基時，適用上述數式(III)，式(5’)、(E)及(F)中之R 1～R 4的至少1者為碳數6～20之芳基或碳數6～20之芳氧基時，適用上述數式(IV)。
藉由式(III)所計算之茀系乙烯基末端基量2，更佳為0.001～0.8、特佳為0.01～0.5。藉由式(III)所計算之茀系乙烯基末端基量2若為上述範圍內，則聚碳酸酯樹脂之流動性及強度優良，故較佳。
藉由式(IV)所計算之茀系乙烯基末端基量3，更佳為0.001～0.8、特佳為0.01～0.5。藉由式(IV)所計算之茀系乙烯基末端基量3若為上述範圍內，則聚碳酸酯樹脂之流動性及強度優良，故較佳。
式(III)及(IV)係對應於下述式。
Figure 02_image053
(2)聚碳酸酯樹脂之製造方法 本發明之具有通式(1)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂，可使用下述通式(4)
Figure 02_image055
(通式(4)中，X表示碳數1～4之伸烷基，a及b各自獨立地表示1～10之整數)。 表示之化合物作為二羥基成分，且與碳酸二酯等之碳酸酯前驅物質反應而製造。具體而言，可將通式(4)表示之化合物及碳酸二酯等之碳酸酯前驅物質，於鹼性化合物觸媒或酯交換觸媒或由其雙方所構成的混合觸媒之存在下，或無觸媒下，藉由熔融聚縮合法反應來製造。
通式(4)之化合物，可列舉9,9-雙(羥基(聚)烷氧基萘基)茀類。例如，通式(4)之化合物，可列舉9,9-雙[6-(1-羥基甲氧基)萘-2-基]茀、9,9-雙[6-(2-羥基乙氧基)萘-2-基]茀、9,9-雙[6-(3-羥基丙氧基)萘-2-基]茀，及9,9-雙[6-(4-羥基丁氧基)萘-2-基]茀等。其中尤以9,9-雙[6-(2-羥基乙氧基)萘-2-基]茀為佳。此等可單獨使用，或可組合二種以上使用。
製造通式(4)之化合物時，就雜質而言，a及b之任一者為0的化合物可能有作為雜質而副生成的情況。如此雜質之含量，於以通式(4)之化合物為主成分的單體中，合計較佳為1000ppm以下、更佳為500ppm以下、又更佳為200ppm以下、特佳為100ppm以下。進一步地，如此之雜質以外，可能有原料之一的茀酮亦作為雜質而包含其中的情況。茀酮之含量，於以通式(4)之化合物為主成分的單體中，較佳為1000ppm以下、更佳為100ppm以下、又更佳為50ppm以下、特佳為10ppm以下。以通式(4)之化合物為主成分的單體中所含有的茀酮，於聚合後可能有殘存於樹脂中的情況。茀酮之含量越少，樹脂之色相越良好，故較佳。進一步地，雖非雜質，但通式(4)中之a及b不相同(亦即a≠b)之化合物，於以通式(4)之化合物為主成分的單體中，合計較佳為50ppm以下、更佳為20ppm以下。
通式(4)之化合物，可藉由各種合成方法製造。例如，可藉由利用如日本專利第5442800號公報記載，(a)於氯化氫氣體及巰基羧酸之存在下，使茀酮類與羥基萘類反應之方法、(b)於酸觸媒(及烷基硫醇)之存在下，使9-茀酮與羥基萘類反應之方法、(c)於鹽酸及硫醇類(巰基羧酸等)之存在下，使茀酮類與羥基萘類反應之方法、(d)於硫酸及硫醇類(巰基羧酸等)之存在下，使茀酮類與羥基萘類反應，以由烴類與極性溶劑所構成之晶析溶劑進行晶析以製造雙萘酚茀之方法等，得到9,9-雙(羥基萘基)茀類，且使其與對應於[XO]a基及[XO]b基之化合物(環氧烷或鹵烷醇等)反應而製造。例如，9,9-雙[6-(2-羥基乙氧基)萘基]茀，可藉由使9,9-雙[6-羥基萘基]茀與2-氯乙醇於鹼條件下反應而得到。
本發明之具有通式(1)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂，除了通式(4)之化合物以外，可合併使用芳香族二羥基化合物或脂肪族二羥基化合物(例如具有茀骨架之二羥基化合物或聯萘酚類)作為二羥基成分。
較佳為，本發明之聚碳酸酯樹脂，除了上述通式(4)表示之化合物以外，可使用下述通式(5)表示之化合物及/或下述通式(6)表示之化合物作為二羥基成分來製造。
Figure 02_image057
(通式(5)中，Y表示碳數1～4之伸烷基，c及d各自獨立地表示1～10之整數)。
Figure 02_image059
(通式(6)中， Z表示碳數1～4之伸烷基， R 1～R 6係各自獨立地表示氫原子、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之芳基或碳數6～20之芳氧基， e及f各自獨立地表示0～5之整數)。
式(5)表示之二羥基化合物的例子，可列舉2,2’-雙(1-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-羥基丙氧基)-1,1’-聯萘、2,2’-雙(4-羥基丁氧基)-1,1’-聯萘等。其中尤以2,2’-雙(2-羥基乙氧基)-1,1’-聯萘(以下有略稱為“BHEBN”者)為佳。此等可單獨使用，或可組合二種以上使用。
製造通式(5)之化合物時，就雜質而言，c及d之任一者為0的化合物可能有作為雜質而副生成的情況。如此之雜質的含量，於以通式(5)之化合物為主成分的單體中，合計較佳為1000ppm以下、更佳為500ppm以下、又更佳為200ppm以下、特佳為100ppm以下。進一步地，雖非雜質，但通式(5)中之c及d不相同(亦即c≠d)的化合物，於以通式(5)之化合物為主成分的單體中，合計較佳為50ppm以下、更佳為20ppm以下。
式(6)表示之二羥基化合物的例子，可列舉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-(2-羥基乙氧基)-3-tert-丁基苯基]茀、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)-3-異丙基苯基]茀、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)-3-環己基苯基]茀、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基]茀(以下有略稱為“BPPEF”者)等。其中尤以9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀及9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基]茀為佳。此等可單獨使用，或可組合二種以上使用。
製造通式(6)之化合物時，就雜質而言，e及f之任一者為0的化合物可能有作為雜質而副生成的情況。如此之雜質的含量，於以通式(6)之化合物為主成分的單體中，合計較佳為1000ppm以下、更佳為500ppm以下、又更佳為200ppm以下、特佳為100ppm以下。進一步地，雖非雜質，但通式(6)中之e及f不相同(亦即e≠f)的化合物，於以通式(6)之化合物為主成分的單體中，合計較佳為50ppm以下、更佳為20ppm以下。
於上述以外，可合併使用之芳香族二羥基化合物，例如例示有雙酚A、雙酚AP、雙酚AF、雙酚B、雙酚BP、雙酚C、雙酚E、雙酚F、雙酚G、雙酚M、雙酚S、雙酚P、雙酚PH、雙酚TMC及雙酚Z等。
本發明所用的碳酸二酯，可列舉碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、雙(氯苯基)碳酸酯、碳酸m-甲酚酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯、碳酸二環己酯等。此等之中尤特別以碳酸二苯酯為佳。相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，較佳以0.97～1.20莫耳的比率來使用碳酸二苯酯、更佳為0.98～1.10莫耳之比率。
酯交換觸媒當中，鹼性化合物觸媒特別可列舉鹼金屬化合物、鹼土類金屬化合物及含氮化合物等。
本案發明所使用之鹼金屬化合物，例如可列舉鹼金屬之有機酸鹽、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2鈉、磷酸氫2鉀、磷酸氫2鋰、苯基磷酸2鈉、雙酚A之2鈉鹽、2鉀鹽、2銫鹽或2鋰鹽、酚之鈉鹽、鉀鹽、銫鹽或鋰鹽等。
鹼土類金屬化合物，例如可列舉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，例如可列舉4級銨氫氧化物及該等之鹽、胺類等。具體而言，可使用氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化三甲基苄基銨等之具有烷基、芳基等的4級銨氫氧化物類；三乙基胺、二甲基苄基胺、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、硼氫化四甲基銨、硼氫化四丁基銨、四丁基銨四苯基硼酸鹽、四苯基銨四苯基硼酸鹽等之鹼或鹼性鹽等。
酯交換觸媒較佳可使用鋅、錫、鋯、鉛等之鹽，此等可單獨或組合使用。
酯交換觸媒，具體而言可使用乙酸鋅、安息香酸鋅、2-乙基己酸鋅、氯化錫(II)、氯化錫(IV)、乙酸錫(II)、乙酸錫(IV)、二月桂酸二丁基錫、氧化二丁基錫、二甲氧化二丁基錫、乙醯丙酮鋯、乙酸氧鋯、四丁氧化鋯、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莫耳而言，可以1×10 -9～1×10 -3莫耳之比率、較佳為1×10 -7～1×10 -4莫耳之比率使用。
熔融聚縮合法，為使用前述原料及觸媒，藉由於加熱下、且常壓或減壓下來進行酯交換反應，以去除副生成物同時進行熔融聚縮合者。
本組成系統中之熔融聚縮合，較期望為將通式(4)表示之化合物及碳酸二酯於反應容器中熔融後，於使副生成之單羥基化合物滯留的狀態下來進行反應。為了使其滯留，可將反應裝置閉塞、減壓或加壓等來控制壓力。該步驟之反應時間，係20分以上240分以下、較佳為40分以上180分以下、特佳為60分以上150分以下。此時，若將副生成之單羥基化合物於生成後立即餾去時，最終所得到的聚碳酸酯樹脂其高分子量體之含量少。但是，若使副生成之單羥基化合物於反應容器中滯留一定時間，最終所得到的聚碳酸酯樹脂，可得到高分子量體之含量多者。
熔融聚縮合反應，可連續式地進行亦可批式地進行。進行反應時所用的反應裝置，可為裝備有錨型攪拌翼、Maxblend攪拌翼、螺旋帶(helical ribbon)型攪拌翼等之縱型；裝備有槳式翼、格子狀翼、眼鏡型翼等之橫型；亦可為裝備有螺桿之擠出機型。又，適合實施考量聚合物之黏度，來使用適當組合此等反應裝置之反應裝置。
本發明所使用之聚碳酸酯樹脂之製造方法中，聚合反應結束後，為了保持熱安定性及水解安定性，亦可將觸媒去除或失活。可適合實施以添加公知之酸性物質來進行觸媒失活的方法。酸性物質具體而言可適合使用安息香酸丁酯等之酯類；p-甲苯磺酸等之芳香族磺酸類；p-甲苯磺酸丁酯、p-甲苯磺酸己酯等之芳香族磺酸酯類；亞磷酸、磷酸、膦酸等之磷酸類；亞磷酸三苯酯、亞磷酸單苯酯、亞磷酸二苯酯、亞磷酸二乙酯、亞磷酸二n-丙酯、亞磷酸二n-丁酯、亞磷酸二n-己酯、亞磷酸二辛酯、亞磷酸單辛酯等之亞磷酸酯類；磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、磷酸單苯酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸單辛酯等之磷酸酯類；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、氯化苯甲醯、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；氯化苄基等之有機鹵化物等。此等失活劑，相對於觸媒量而言，係使用0.01～50倍莫耳、較佳使用0.3～20倍莫耳。相對於觸媒量而言少於0.01倍莫耳時，失活效果變得不充分故不佳。又，相對於觸媒量而言多於50倍莫耳時，樹脂之耐熱性降低，成形體容易著色，故不佳。
觸媒失活後，亦可設置將聚合物中之低沸點化合物於0.1～1mmHg之壓力、200～350℃之溫度下去揮發去除的步驟。該步驟可適合使用具備槳式翼、格子狀翼、眼鏡型翼等表面更新能力優良的攪拌翼之橫型裝置，或薄膜蒸發器。
本發明之聚碳酸酯樹脂，期望異物含量極度地少，適合實施熔融原料之過濾、觸媒液之過濾等。濾器之網目較佳為5μm以下、更佳為1μm以下。再者，適合實施將所生成之樹脂以聚合物濾器過濾。聚合物濾器之網目，較佳為100μm以下、更佳為30μm以下。又，採取樹脂粒之步驟，當然必須為低灰塵環境，較佳為等級6以下、更佳為等級5以下。
本發明之其他一態樣中，製造包含通式(1)～(3)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂或包含通式(1)及(2)表示之構成單位的聚碳酸酯樹脂時，可使用通式(4)～(6)表示之化合物，來製造包含通式(1)～(3)表示之構成單位或通式(1)及(2)表示之構成單位的共聚物；亦可使通式(4)～(6)表示之化合物各別地聚合，以包含由各自之構成單位所構成的均聚物之三元系樹脂或二元系樹脂的形式製造。或者，可於使包含通式(1)與(2)表示之構成單位的共聚物與包含通式(3)表示之構成單位的均聚物聚合後進行摻合，亦可於使包含通式(1)與(2)表示之構成單位的共聚物與包含通式(1)與(3)表示之構成單位的共聚物聚合後進行摻合。
(3)光學成形體 可使用本發明之聚碳酸酯樹脂製造光學成形體。例如藉由射出成形法、壓縮成形法、擠出成形法、溶液流延法等任意之方法成形。本發明之聚碳酸酯樹脂，由於成形性及耐熱性優良，故於以射出成形為必要的光學透鏡中可特別有利地使用。成形時可將本發明之聚碳酸酯樹脂與其他之聚碳酸酯樹脂或聚酯樹脂等之其他樹脂混合來使用。又，亦可混合抗氧化劑、加工安定劑、光安定劑、聚合金屬不活化劑、難燃劑、潤滑劑、抗靜電劑、界面活性劑、抗菌劑、脫模劑、紫外線吸收劑、可塑劑、相溶劑等之添加劑。
抗氧化劑可列舉三乙二醇-雙[3-(3-tert-丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-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-羥基苄基)苯、N,N-六亞甲基雙(3,5-二-tert-丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)、3,5-二-tert-丁基-4-羥基-苄基膦酸酯-二乙酯、參(3,5-二-tert-丁基-4-羥基苄基)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)丙醯氧基]乙基}-2,4,8,10-四氧雜螺(5,5)十一烷等。聚碳酸酯樹脂中之抗氧化劑的含量，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，較佳為0.001～0.3重量份。
加工安定劑可列舉磷系加工熱安定劑、硫系加工熱安定劑等。磷系加工熱安定劑可列舉亞磷酸、磷酸、亞膦酸、膦酸及此等之酯等。具體而言，可列舉亞磷酸三苯酯、參(壬基苯基)亞磷酸酯、參(2,4-二-tert-丁基苯基)亞磷酸酯、參(2,6-二-tert-丁基苯基)亞磷酸酯、亞磷酸十三烷酯、亞磷酸三辛酯、亞磷酸三-十八烷酯、亞磷酸二癸基單苯酯、亞磷酸二辛基單苯酯、亞磷酸二異丙基單苯酯、亞磷酸單丁基二苯酯、亞磷酸單癸基二苯酯、亞磷酸單辛基二苯酯、雙(2,6-二-tert-丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、亞磷酸2,2-亞甲基雙(4,6-二-tert-丁基苯基)辛酯、雙(壬基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二-tert-丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、磷酸三丁酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸二苯基單鄰聯苯酯(diphenylmonoorthoxenyl phosphate)、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二異丙酯、苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯、苯膦酸二丙酯、肆(2,4-二-t-丁基苯基)-4,4’-聯苯二亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基苯基)-4,3’-聯苯二亞膦酸酯、肆(2,4-二-t-丁基苯基)-3,3’-聯苯二亞膦酸酯、亞膦酸雙(2,4-二-tert-丁基苯基)-4-苯基-苯酯及亞膦酸雙(2,4-二-tert-丁基苯基)-3-苯基-苯酯等。聚碳酸酯樹脂中之磷系加工熱安定劑的含量，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，較佳為0.001～0.2重量份。
硫系加工熱安定劑，可列舉季戊四醇-肆(3-月桂基硫代丙酸酯)、季戊四醇-肆(3-肉豆蔻基硫代丙酸酯)、季戊四醇-肆(3-硬脂基硫代丙酸酯)、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、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯等。聚碳酸酯樹脂中之硫系加工熱安定劑的含量，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，較佳為0.001～0.2重量份。
脫模劑較佳為其90重量%以上為由醇與脂肪酸之酯所構成者。醇與脂肪酸之酯，具體而言可列舉一元醇與脂肪酸之酯，或多元醇與脂肪酸之部分酯或全酯。上述一元醇與脂肪酸之酯，較佳為碳原子數1～20之一元醇與碳原子數10～30之飽和脂肪酸之酯。又，多元醇與脂肪酸之部分酯或全酯，較佳為碳原子數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。
具體而言，一元醇與飽和脂肪酸之酯，可列舉硬脂酸硬脂酯、棕櫚酸棕櫚酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕櫚酸異丙酯等。多元醇與飽和脂肪酸之部分酯或全酯，可列舉硬脂酸單甘油酯、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、硬脂酸單山梨酸酯、二十二酸單甘油酯、癸酸單甘油酯、月桂酸單甘油酯、季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四壬酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、聯苯基聯酚酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、硬脂酸2-乙基己酯、二季戊四醇六硬脂酸酯等之二季戊四醇之全酯或部分酯等。此等脫模劑之含量，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，較佳為0.005～2.0重量份之範圍、更佳為0.01～0.6重量份之範圍、又更佳為0.02～0.5重量份之範圍。
紫外線吸收劑，較佳為選自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的至少1種紫外線吸收劑。亦即，以下所列舉的紫外線吸收劑，可單獨使用任一者、亦可組合2種以上使用。
苯并三唑系紫外線吸收劑，可列舉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)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，可列舉2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羥基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-硫氧基(sulfoxy)二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-5-硫氧基三hydridrate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-鈉硫氧基二苯甲酮、雙(5-苄醯基-4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羥基-4-n-十二烷氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮等。
三嗪系紫外線吸收劑，可列舉2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-酚、2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(辛基)氧基]-酚等。
環狀亞胺酯系紫外線吸收劑，可列舉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’-二伸苯基)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，可列舉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，相對於聚碳酸酯樹脂100重量份而言，較佳為0.01～3.0重量份、更佳為0.02～1.0重量份、又更佳為0.05～0.8重量份。若為該摻合量之範圍，則可依用途，對聚碳酸酯樹脂賦予充分的耐候性。
本發明之聚碳酸酯樹脂，具有高折射率與低阿貝數。進一步地，於光學透鏡以外，可有利地使用作為適於液晶顯示器、有機EL顯示器、太陽電池等所使用的透明導電性基板、光碟、液晶面板、光卡、薄片、薄膜、光纖、連接器、蒸鍍塑膠反射鏡、顯示器等之光學零件之構造材料或機能材料用途的光學用成形體。
於光學成形體之表面，亦可依需要設置抗反射層或硬塗層等之塗層。抗反射層可為單層亦可為多層，可為有機物亦可為無機物，較佳為無機物。具體而言，例示有氧化矽、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。
(4)光學透鏡 使用本發明之聚碳酸酯樹脂所製造之光學透鏡，為高折射率、低阿貝數、高耐濕熱性，因此可使用於望遠鏡、雙眼鏡、電視投射機等以往使用高價格的高折射率玻璃透鏡之領域，係極為有用。較佳為依需要以非球面透鏡之形狀使用。非球面透鏡係能夠以1枚透鏡使球面像差實質上成為零，因此不須藉由複數個球面透鏡之組合來去除球面像差，可達成輕量化及生產成本之減低化。因此，非球面透鏡，於光學透鏡當中尤特別有用於作為相機透鏡。 光學透鏡例如係藉由射出成形法、壓縮成形法、射出壓縮成形法等任意方法而成形。藉由本發明，可更簡便地得到以玻璃透鏡在技術上不易加工的高折射率低雙折射非球面透鏡。
為了極力避免異物混入光學透鏡，成形環境亦當然必須為低灰塵環境，較佳為等級6以下、更佳為等級5以下。
(5)光學薄膜 使用本發明之聚碳酸酯樹脂所製造之光學薄膜，由於透明性及耐熱性優良，故適合使用於液晶基板用薄膜、光記憶卡等。
為了極力避免異物混入光學薄膜，成形環境亦當然必須為低灰塵環境，較佳為等級6以下、更佳為等級5以下。
＜實施例＞ 以下以實施例說明本發明，但本發明不受此等實施例的任何限制。再者，實施例中之測定值係使用以下方法或裝置來測定。 1)聚苯乙烯換算重量平均分子量(Mw)：使用凝膠滲透層析(GPC)，以四氫呋喃為展開溶劑，使用已知分子量(分子量分布=1)之標準聚苯乙烯製成檢量線。基於該檢量線，由GPC之滯留時間算出Mw。 2)折射率(nD)：對於由實施例所製造之聚碳酸酯樹脂所構成的厚度0.1mm薄膜，使用阿貝折射計，以JIS-K-7142之方法測定。 3)阿貝數(ν)：對於由實施例所製造之聚碳酸酯樹脂所構成的厚度0.1mm薄膜，使用阿貝折射計，測定於23℃下之波長486nm、589nm及656nm的折射率，進而使用下述式算出阿貝數。 ν=(nD-1)/(nF-nC) nD：於波長589nm之折射率 nC：於波長656nm之折射率 nF：於波長486nm之折射率 4)玻璃轉移溫度(Tg)：以示差熱掃描熱量分析計(DSC)測定。 5)全光線透過率：對於由製成為下述b值之測定用的聚碳酸酯樹脂所構成的厚度3mm之板，使用日本電色工業(股)製 SE2000型分光式色差計以JIS-K-7361-1之方法測定。 6)b值：將所製造之樹脂於120℃真空乾燥4小時後，藉由射出成型機(FANUC ROBOSHOT α-S30iA)以缸體溫度270℃、模具溫度Tg-10℃進行射出成形，得到直徑50mm、厚度3mm之圓盤狀試驗板片。使用該板片，根據JIS K7105測定b值。b值越小越表示黃色調弱，色相越良好。成形板之測定係使用日本電色工業(股)製 SE2000型分光式色差計。 7)乙烯基末端基量： 1H-NMR之測定係以下述條件進行。 ･ 1H-NMR測定條件 裝置：Bruker AVANZE III HD 500MHz 偏折角(flip angle)：30度 等待時間：1秒 累積次數：500次 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% 8)殘存酚及殘存碳酸二苯酯(DPC)量：精秤所秤量之聚碳酸酯樹脂1.0g，溶解於二氯甲烷10ml，一邊攪拌一邊慢慢添加於100ml之甲醇中，使樹脂再沈澱。充分進行攪拌後，濾離沈澱物，將濾液以蒸發器濃縮，對所得之固體精秤並添加標準物質溶液1.0g。進一步添加1g之氯仿，將所稀釋之溶液以GC-MS定量。 標準物質溶液：200ppm、2,4,6-三甲基酚之氯仿溶液 測定裝置(GC-MS)：Agilent HP6890/5973MSD 管柱：毛細管管柱 DB-5MS，30m×0.25mm I.D.，膜厚0.5μm 昇溫條件：50℃(5min hold)～300℃(15min hold)，10℃/min 注入口溫度：300℃、打入量：1.0μl(分流比25) 離子化法：EI法 載體氣體：He，1.0ml/min Aux溫度：300℃ 質量掃描範圍：33-700 9)殘存BHEBN量及殘存BPPEF量： 將所秤量之聚碳酸酯樹脂0.5g溶解於四氫呋喃(THF)50ml，作為試樣溶液。作為標準品，由各化合物之純品製成檢量線，藉由LC-MS，由以下測定條件將試樣溶液2μL予以定量。再者，於該測定條件之檢出極限值為0.01ppm。 LC-MS測定條件： 測定裝置(LC部分)：Agilent Infinity 1260 LC System 管柱：ZORBAX Eclipse XDB-18，及保護匣(guard cartridge) 移動相： A：0.01mol/L-乙酸銨水溶液 B：0.01mol/L-乙酸銨之甲醇溶液 C：THF 移動相之梯度程序：
Figure 02_image061
流速：0.3ml/分 管柱溫度：45℃ 檢測器：UV(225nm) 測定裝置(MS部分)：Agilent 6120 single quad LCMS System 離子化源：ESI 極性：Positive 碎裂電壓：100V 乾氣：10L/分、350℃ 噴霧器：50psi 毛細管電壓：3000V 測定離子： BHEBN：離子種=[M+NH 4] -、m/z=392.1 BPPEF：離子種=[M+NH 4] -、m/z=608.3 10)成形性：於上述b值之測定，於成形時基於下述基準來評估成形性。 A：成形片無空隙、表面無波狀起伏。 B：成形片有空隙。 C：成形片之表面有波狀起伏。 D：成形片有空隙、表面有變形。 11)PCT(壓力鍋試驗)：將直徑50mm、厚度3mm之射出成形物，以HIRAYAMA公司製 PC-305SIII，以120℃、0.2Mpa、100%RH、20小時之條件保持後，取出樣品，使用日本電色工業(股)製 SE2000型分光式色差計，以JIS-K-7361-1之方法測定。
[聚碳酸酯樹脂之製造] (實施例1) 作為原料，將9,9-雙[6-(2-羥基乙氧基)萘-2-基]茀(以下有省略為“BNEF”者)18.85g(0.035莫耳)、2,2’-雙(2-羥基乙氧基)-1,1’-聯萘(以下有省略為“BHEBN”者)18.35g(0.049莫耳)、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀(以下有省略為“BPEF”者)7.02g(0.016莫耳)、碳酸二苯酯(以下有省略為“DPC”者)21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)置入附攪拌機及餾出裝置之300ml四口燒瓶中，於氮環境760mmHg之下，加熱至180℃。加熱開始10分鐘後確認原料完全溶解，之後於同條件下進行110分鐘攪拌。之後，將減壓度調整為200 mmHg，同時以60℃/hr之速度進行昇溫至200℃。此時，確認副生成之酚開始餾出。之後，於200℃保持20分鐘進行反應。進而以75℃/hr之速度昇溫至230℃，昇溫結束10分鐘後，在保持該溫度下，花費1小時使減壓度成為1mmHg以下。之後，以60℃/hr之速度昇溫至245℃，進一步進行30分鐘攪拌。反應結束後，對反應器內導入氮，回到常壓，取出所生成之聚碳酸酯樹脂。
所得樹脂之物性值示於表2。又，確認該樹脂之H 1-NMR光譜的比率後，係(4.75～4.69ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.029、(4.59～4.55ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出、(3.62～3.26ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.189、(4.83～4.76ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.026，b值為4.1、樹脂中之殘存酚量為300ppm、殘存DPC量為50ppm。所得到之NMR圖示於圖1。
(實施例2) 作為原料，使用BNEF17.77g(0.033莫耳)、BHEBN18.72g (0.050莫耳)、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基]茀(以下有省略為“BPPEF”者)10.04g(0.017莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。
所得樹脂之物性值示於表2。又，確認該樹脂之H 1-NMR光譜的比率後，係(4.75～4.69ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出、(4.59～4.55ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.068、 (3.62～3.26ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.184、(4.83～4.76ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.022，b值為4.2、樹脂中之殘存酚量為300ppm、殘存DPC量為50ppm。所得到之NMR圖示於圖2。
(實施例3) 作為原料，使用BNEF8.08g(0.015莫耳)、BPPEF 50.21g(0.085莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例4) 作為原料，使用BNEF29.62g(0.055莫耳)、BPPEF 26.58g(0.045莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例5) 作為原料，使用BNEF40.40g(0.075莫耳)、BPPEF 14.77g(0.025莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例6) 作為原料，使用BNEF8.08g(0.015莫耳)、BHEBN18.72g (0.050莫耳)、BPEF 15.35g(0.035莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例7) 作為原料，使用BNEF29.62g(0.055莫耳)、BHEBN13.11g (0.035莫耳)、BPEF 4.39g(0.010莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例8) 作為原料，使用BNEF40.40g(0.075莫耳)、BHEBN7.49g (0.020莫耳)、BPEF2.19g(0.005莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例9) 作為原料，使用BNEF8.08g(0.015莫耳)、BHEBN16.85g (0.045莫耳)、BPPEF23.63g(0.040莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例10) 作為原料，使用BNEF29.62g(0.055莫耳)、BHEBN14.98g (0.040莫耳)、BPPEF2.95g(0.005莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl (8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例11) 作為原料，使用BNEF40.40g(0.075莫耳)、BHEBN7.49g (0.020莫耳)、BPPEF2.95g(0.005莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl (8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例12) 作為原料，使用BNEF10.77g(0.020莫耳)、BHEBN29.95g (0.080莫耳)，且不使用BPEF，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例13) 作為原料，使用BNEF18.64g(0.035莫耳)、BHEBN23.70g (0.063莫耳)、DPC21.30g(0.099莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.1×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例12相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例14) 作為原料，使用BNEF29.28g(0.054莫耳)、BHEBN16.41g (0.044莫耳)、DPC21.30g(0.099莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.1×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。 又，確認該樹脂之H 1-NMR光譜的比率後，係(4.75～4.69ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出、(4.59～4.55ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出、(3.62～3.26ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.4925、(4.83～4.76ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=0.023。所得到之NMR圖示於圖3。
(實施例15) 作為原料，使用BNEF40.00g(0.074莫耳)、BHEBN9.12g (0.024莫耳)、DPC21.40g(0.100莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.1×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。所得樹脂之物性值示於表2。
(實施例16) 作為原料，將BNEF8.0kg(14.85莫耳)、BHEBN7.5kg (20.03莫耳)、BPPEF7.5kg(12.70莫耳)、DPC10.5kg(49.02莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液16毫升(4.0×10 -4莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.4×10 -6莫耳)置入附攪拌機及餾出裝置之50L反應器中，於氮環境760mmHg之下，加熱至180℃。加熱開始30分鐘後確認原料完全溶解，之後於相同條件下進行120分鐘攪拌。之後，將減壓度調整為200mmHg，同時以60℃/hr之速度進行昇溫至200℃。此時，確認副生成之酚開始餾出。之後，於200℃保持20分鐘進行反應。進而以75℃/hr之速度昇溫至230℃，昇溫結束10分鐘後，在保持該溫度下，花費2小時使減壓度成為1mmHg以下。之後，以60℃/hr之速度昇溫至245℃，進一步進行40分鐘攪拌。反應結束後、對反應器內導入氮，回到常壓，將所生成之聚碳酸酯樹脂造粒取出。所得到之樹脂的b值為4.2、樹脂中之殘存酚量為100ppm、殘存DPC量為50ppm、殘存BHEBN為20ppm、殘存BPPEF為5ppm。
(實施例17) 作為原料，使用BNEF6.9kg(12.81莫耳)、BHEBN9.3kg (24.84莫耳)、BPPEF5.9kg(9.99莫耳)、DPC10.5kg(49.02莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液16毫升(4.0×10 -4莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.4×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例16相同的操作，將所生成之聚碳酸酯樹脂造粒取出。所得到之樹脂的b值為2.7、樹脂中之殘存酚量為200ppm、殘存DPC量為160ppm、殘存BHEBN為15ppm、殘存BPPEF為5ppm。
(比較例1) 作為原料，使用BHEBN28.05g(0.075莫耳)、BPEF10.96g (0.025莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。
所得樹脂之物性值示於表2。又，確認該樹脂之H 1-NMR光譜的比率後，係(4.75～4.69ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=1.013、(4.59～4.55ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出、(3.62～3.26ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=1.615、(4.83～4.76ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出，b值為5.3。
(比較例2) 作為原料，使用BHEBN28.05g(0.075莫耳)、BPPEF14.77g (0.025莫耳)、DPC21.70g(0.101莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液32μl(8.0×10 -7莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.0×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例1相同的操作。
所得樹脂之物性值示於表2。又，確認該樹脂之H 1-NMR光譜的比率後，係(4.75～4.69ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出、(4.59～4.55ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=1.120、0.021、(3.62～3.26ppm之波峰積分值) /(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=1.570、(4.83～4.76 ppm之波峰積分值)/(4.85～2.80ppm之波峰積分值)×100=未檢出，b值為6.0。
(比較例3) 作為原料，使用BPEF5.6kg(12.81莫耳)、BHEBN9.3kg (24.84莫耳)、BPPEF5.9kg(9.99莫耳)、DPC10.5kg(49.02莫耳)，及2.5×10 -2莫耳/公升之碳酸氫鈉水溶液16毫升(4.0×10 -4莫耳，亦即相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，為8.4×10 -6莫耳)，除此以外係進行與實施例16相同的操作，將所生成之聚碳酸酯樹脂造粒取出。所得到之樹脂的b值為4.1。所得樹脂之物性值示於表2。
Figure 02_image063
[圖1]實施例1所製造之樹脂的H 1-NMR圖。 [圖2]實施例2所製造之樹脂的H 1-NMR圖。 [圖3]實施例14所製造之樹脂的H 1-NMR圖。

Claims (9)

  1. 一種以下述通式(4)表示之化合物為主成分之單體組成物，其含有通式(4)之化合物中a及b的任一者為0之化合物；
    Figure 111121813-A0305-02-0054-1
     (通式(4)中，X表示碳數1~4之伸烷基，a及b各自獨立地表示1~10之整數)。
  2. 如請求項1之單體組成物，其含有通式(4)之化合物中a及b的任一者為0之化合物，且其含量，於以通式(4)之化合物為主成分之單體組成物中，為1000ppm以下。
  3. 如請求項1之單體組成物，其含有茀酮，且其含量，於以通式(4)之化合物為主成分之單體組成物中，為1000ppm以下。
  4. 如請求項1之單體組成物，其係聚碳酸酯樹脂之製造用。
  5. 如請求項1之單體組成物，其中前述通式(4)之化合物為9,9-雙[6-(2-羥基乙氧基)萘-2-基]茀。
  6. 一種聚碳酸酯樹脂之製造方法，其包含將如請求項1之單體組成物與碳酸二酯進行熔融聚縮合的步驟。
  7. 如請求項6之方法，其包含使用選自鹼金屬化合物、鹼土類金屬化合物及含氮化合物的酯交換觸媒來進行熔融聚縮合。
  8. 如請求項7之方法，其中前述酯交換觸媒，係選自氫氧化鈉、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2鈉、磷酸氫2鉀、磷酸氫2鋰、苯基磷酸2鈉、雙酚A之2鈉鹽、2鉀鹽、2銫鹽或2鋰鹽、酚之鈉鹽、鉀鹽、銫鹽或鋰鹽及該等的組合。
  9. 如請求項7或8之方法，其中相對於二羥基化合物之合計1莫耳而言，以1×10-7~1×10-4莫耳之比率使用前述酯交換觸媒。
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