ES2311018T3 - Lente plastica. - Google Patents

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ES2311018T3 ES01947932T ES01947932T ES2311018T3 ES 2311018 T3 ES2311018 T3 ES 2311018T3 ES 01947932 T ES01947932 T ES 01947932T ES 01947932 T ES01947932 T ES 01947932T ES 2311018 T3 ES2311018 T3 ES 2311018T3
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carbon atoms
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copolycarbonate
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Toshiyuki Miyake
Yoshihiko Imanaka
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Abstract

Una lente plástica formada de una resina de copolicarbonato que comprende una unidad estructural (I) representada por la siguiente fórmula general (I): (Ver fórmula) y una unidad estructural (II) representada por la siguiente fórmula (II): (Ver fórmula) teniendo la unidad estructural (I) un porcentaje molar comprendido entre 15 y 85% en función de la cantidad total de las unidades estructurales (I) y (II), en la que, en la unidad estructural anterior (II), cada R1 y R2 es independientemente un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono o un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, siendo cada q y r independientemente un entero de 0 a 4, W es un grupo representado por: (Ver fórmula) en las que cada R3 y R4 son iguales, o diferentes entre sí, siendo cada uno de ellos un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, cada R5 y R6 es independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, y p es un entero de 4 a 7, teniendo la resina de copolicarbonato (i) una viscosidad específica de 0,3 a 0,6 (medido a 20ºC en cloruro de metileno a una concentración de 0,7 g/100 ml), (ii) un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en el intervalo de 1 a 80% en moles en función del total de grupos terminales y (iii) una relación de peso molecular de peso medio/peso molecular de media en número (Mw/Mn) (medido por GPC tal como se describe en la memoria descriptiva) en el intervalo de 1,1 a 3.

Description

Lente plástica.
Descripción detallada de la invención Campo de la invención
La presente invención se refiere a una lente plástica y a una resina de copolicarbonato utilizada para su obtención. Más específicamente, se refiere a una lente plástica y a una resina de copolicarbonato que tiene transparencia, resistencia térmica y resistencia al impacto a altos niveles, que tiene un buen equilibrio entre el índice de refracción y el índice Abbe y que tiene una baja birrefringencia. La resina de copolicarbonato de la presente invención es excelente en lo que se refiere a las propiedades ópticas y las propiedades físicas mencionadas, de manera que se puede aplicar no solamente a diversas lentes plásticas, sino también a otros artículos moldeados ópticos, y dado que es excelente también en cuanto a la capacidad de flujo, es adecuada para moldear y procesar fácilmente estos artículos moldeados.
Técnica anterior
Una resina de policarbonato (denominada en ocasiones en adelante "PC") es un polímero formado por unión de bisfenoles con éster de carbonato; y, sobre todo, una resina de policarbonato obtenida a partir de 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (denominado bisfenol A) es excelente en cuanto a su transparencia y resistencia térmica y presenta propiedades excelentes en lo que se refiere a propiedades mecánicas, como la resistencia al impacto, de modo que se utiliza en muchos campos. En el campo de la óptica para diversas lentes y discos ópticos, son atractivas sus propiedades, como la resistencia al impacto, la transparencia y la baja absorción de agua que presenta, por lo que mantiene un importante puesto como material de uso óptico.
En el campo de las lentes en particular, PC, que es una resina termoplástica, reviste un gran interés gracias a la excelente productividad y capacidad de procesado, siendo cada vez más la demanda de su utilización como sustituto de resinas termoestables tipificadas por CR-39 (carbonato de bisalilo de dietilen glicol) que ha sido en un material de gran tendencia para lentes plásticas.
No obstante, una resina de policarbonato obtenida por reacción de bisfenol A con fosgeno o una sustancia precursora de carbonato, como carbonato de difenilo, tiene un índice de refracción alto de 1,858, pero tiene un bajo índice Abbe de 30, de manera que es propensa a sufrir problemas de aberración cromática y tiene el defecto de tener un escaso equilibrio entre el índice de refracción y el índice Abbe. Asimismo, presenta el defecto de tener una constante de fotoelasticidad grande, según lo cual el artículo moldeado que se obtiene a partir de ella posee una gran birrefringencia.
Para solucionar los defectos de la resina de policarbonato que se han mencionado, se han propuesto algunas resinas de copolicarbonato formadas a partir de bisfenoles y dioles alifáticos (JP-A-1-66234, JP-A-10-120777, JP-A-11-228683, JP-A-11-349676 y JP-A-2000-63506). Estas técnicas implican problemas relativos a que las resinas de policarbonato tienen un bajo índice de refracción y un bajo índice Abbe, que las resinas de policarbonato presentan una constante de fotoelasticidad alta y por tanto llegan a tener una gran birrefringencia, que la moldeabilidad, la resistencia al calor, etc. de la misma son insuficientes para obtener artículos moldeados satisfactorios y que se colorean las resinas de policarbonato.
Problemas que resuelve la invención
El primer objeto de la presente invención consiste en proporcionar lentes plásticas, en particular, lentes de gafa, que presentan una excelente transparencia, resistencia térmica y resistencia al impacto.
Un segundo objeto de la presente invención consiste en proporcionar una lente plástica, en particular, una lente de gafa, que presenta un buen equilibrio entre el índice de refracción y el índice Abbe y que tiene un índice de refracción y un índice Abbe a buenos niveles, y que presenta una baja constante de fotoelasticidad.
Un tercer objeto de la presente invención consiste en proporcionar un artículo moldeado óptico que tiene las propiedades físicas y las propiedades ópticas que se han mencionado.
Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar una resina de copolicarbonato que es adecuada para producir la lente plástica mencionada y el artículo moldeado óptico y que presenta una excelente capacidad de flujo.
Otro objeto más de la presente invención consiste en proporcionar un medio que permite la producción de una resina de copolicarbonato que tiene las distintas propiedades excelentes que se han mencionado a un coste relativamente bajo seleccionando materias primas y método(s) de polimerización ventajosos a nivel industrial.
Medios para resolver los problemas
Para resolver los problemas que se han mencionado, los autores de la presente invención han realizado estudios en diferentes sentidos y como resultado han observado que con una lente formada por una resina de copolicarbonato obtenida a partir de un componente de compuesto dihidroxi que contiene cantidades constantes de ciclohexanodimetanol y un bisfenol específico se consiguen los objetos de la presente invención que se han mencionado, en virtud de lo cual se ha completado la presente invención.
Es decir, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una lente plástica formada por una resina de copolicarbonato que comprende una unidad estructural (I) representada por la siguiente fórmula general (I):
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y una unidad estructural (II) representada por la siguiente fórmula (II):
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teniendo la unidad estructural (I) un porcentaje molar comprendido entre 15 y 85% en función de la cantidad total de las unidades estructurales (I) y (II).
En la unidad estructural anterior (II), cada R_{1} y R_{2} es independientemente un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono o un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, siendo cada q y r independientemente un entero de 0 a 4, W es un grupo representado por:
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en las que cada R_{3} y R_{4} son iguales, o diferentes uno de otro y es cada uno un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, cada R_{5} y R_{6} es independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, y p es un entero de 4 a 7.
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La lente plástica de la presente invención no solamente es excelente en cuanto a la transparencia, la resistencia al impacto y la resistencia térmica, sino que también tiene un buen equilibrio entre el índice de refracción y el índice Abbe, y también posee una baja constante de fotoelasticidad, lo que la hace particularmente adecuada como lente de gafa. Asimismo, tiene propiedades de recubrimiento duro superficial superiores y una alta resistencia al impacto, de manera que se proporciona como lente de gafa con un reducido grosor pero con una alta utilidad práctica.
En lo que respecta a lo que han investigado los autores de la presente invención sobre la bibliografía, existen referencias bibliográficas que tratan de resinas de copolicarbonato obtenidas por polimerización de ciclohexanodimetanol (CHDM) como componente dihidroxi junto con bisfenol. Dichas referencias bibliográficas se describen brevemente a continuación.
(1) Patente EE.UU. 4.501.875 (JP-A-59-74121)
En esta referencia bibliográfica se describe una resina de copolicarbonato que presenta una mejor capacidad de procesado a través de la reacción de fenol dihidroxílico con bishaloformato de glicol alifático (o alicíclico) con fosgeno. Específicamente, se describe únicamente que el policarbonato obtenido por copolimerización de un 4% en moles de biscloroformato de CHDM y bisfenol A presenta una mejor capacidad de flujo (flujo de fundido) en comparación con el policarbonato obtenido a partir de bisfenol A en solitario, y que el policarbonato así obtenido presenta un valor de resistencia al impacto, una temperatura de elasticidad con carga y ductilidad prácticamente equivalente a la del policarbonato obtenido a partir de bisfenol A en solitario.
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(2) JP-A-63-92642
En esta referencia bibliográfica se describe el uso de un copolicarbonato obtenido por intercambio de éster de bisfenol A y de 2 a 4% en moles, en función de ello, de CHDM con carbonato de difenilo, como sustrato de disco óptico.
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(3) JP-A-8-302005
En esta referencia bibliográfica se describe la obtención de un copolicarbonato obtenido por polimerización de bisfenol A y CHDM (4% en moles) con carbonato de difenilo con arreglo a una reacción de intercambio de éster, la utilización de una gran cantidad de carbonato de difenilo en este caso para poder obtener un polímero cuyo contenido en grupo terminal hidroxi se reduzca enormemente, y la mejora del polímero mencionado en cuanto a la resistencia a la hidrólisis.
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(4) European Polymer Journal, vol., 12, pp. 279-282 (1976)
En esta referencia bibliográfica se describe la obtención de un copolicarbonato por polimerización en solución uniforme de bisfenol A y CHDM con fosgeno en un disolvente de cloruro de metileno en presencia de piridina, como agente de unión ácido, y la obtención un copolicarbonato que contiene de 1 a 50% en moles de CHDM en este caso, y asimismo describe los resultados de la medida de los pesos moleculares a través del método GPC y los resultados de las medidas de las propiedades físicas (resistencia a la tracción y elongación a la rotura). En esta referencia bibliográfica no se describe nada relacionado con el uso del copolicarbonato obtenido ni su uso óptico en particular.
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(5) Polymer, 1983, vol. 24, octubre pp. 1313-1316
En esta referencia bibliográfica se describe la obtención de un copolicarbonato alterno 50/50 (relación molar) de bisfenol A y CHDM, y la obtención de un copolicarbonato alterno por polimerización en solución uniforme de cloroformiato de bisfenol A y CHDM en un disolvente de cloruro de metileno en presencia de piridina como agente de unión ácido y, asimismo, se describen los resultados de la medida de las propiedades físicas (viscosidad, punto de transición vítrea y características de envejecimiento) para comparar el policarbonato mencionado con un copolicarbonato aleatorio. En este documento no se describe nada relativo al uso de copolicarbonato alterno y su uso óptico en particular.
La lente plástica y la resina de copolicarbonato que proporciona la presente invención quedará explicada con mayor detalle a continuación.
La resina de copolicarbonato de la presente invención está formada por las siguientes unidades estructurales (I) y (II), que ya se han descrito anteriormente, siendo la relación cuantitativa de la unidad estructural (I) en porcentaje molar en función de la cantidad total de unidades estructurales (I) y (II) de 15 a 85%, preferiblemente de 20 a 80%.
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siendo R_{1}, R_{2}, W, q y r tal como se han definido en relación con la unidad estructural (II) anterior.
Las unidades estructurales anteriores (I) y (II) son unidades formadas a través del uso de ciclohexanodimetanol representado por la siguiente fórmula (I-R) y bisfenol representado por la siguiente fórmula (II-R) como componentes del compuesto dihidroxi en la producción de la resina de policarbonato.
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En la fórmula (II-R), R_{1}, R_{2}, W, q y r son como se ha definido antes en relación con la unidad estructural (II).
En lo que respecta al ciclohexanodimetanol (I-R), y al bisfenol (II-R) como compuestos dihidroxi para su uso en la producción de la resina de copolicarbonato de la presente invención, se explicarán a continuación compuestos específicos del mismo.
El ciclohexanodimetanol de la fórmula (I-R) anterior puede consistir en un compuesto cis-isomérico o un compuesto trans-isomérico o una mezcla de un compuesto cis-isomérico y un compuesto trans-isomérico, incluyendo 1,2-ciclohexanodimetanol, 1,3-ciclohexanodimetanol y 1,4-ciclohexanodimetanol. Entre ellos, es preferible 1,4-ciclohexanodimetanol. Estos compuestos se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellos.
Preferiblemente, se utiliza 1,4-ciclohexanodimetanol, como por ejemplo ciclohexanodimetanol, y tiene una relación trans/cis en el intervalo comprendido entre 100/0 a 50/50. La relación trans/cis es más preferiblemente de 100/0 a 60/40, siendo aún más preferible de 100/0 a 70/30, más preferiblemente de 100/0 a 80/20. Con un aumento de la relación cuantitativa del compuesto trans-isomérico, aumenta la temperatura de transición vítrea (Tg) de la resina de copolicarbonato, de manera que mejora la resina de copolicarbonato en cuanto a la resistencia térmica, Es decir, en el caso en el que la relación molar de 1,4-ciclohexanodimetanol/bisfenol A para las resinas de copolicarbonato es 50/50, cuando el 1,4-ciclohexanodimetanol tiene una relación trans/cis de 50/50, la resina tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de 89ºC, y cuando el 1,4-ciclohexanodimetanol tiene una relación trans/cis de 99/1, la resina tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de 96ºC. Para obtener 1,4-ciclohexanodimetanol que tiene una relación trans/cis más alta, se puede emplear un método conocido por sí mismo. Por ejemplo, se puede obtener un 1,4-ciclohexanodimetanol que tiene un contenido en compuesto trans-isomérico alto repitiendo la recristalización en un disolvente orgánico.
El bisfenol representado por la fórmula (II-R) es preferiblemente un grupo representado por la fórmula (II-R) en la que W es
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siendo R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6} y p como se han definido antes en relación con la unidad estructural (II) anterior. Entre los ejemplos específicos de bisfenol se incluyen 4,4'-dihidroxibifenilo, bis(4-hidroxifenil)metano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)etano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)-1-feniletano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(3-metil-4-hidroxifenil)propano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano, 2,2-bis(3-fenil-4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(3-isopropil-4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(3-t-butil-4-hidroxifenil) propano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)butano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)octano, 2,2-bis(3-bromo-4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxi-3,5-dibromofenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxi-3,5-diclorofenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxi-3,5-dimetilfenil)propano, 2,2-bis(3-ciclohexil-4-hidroxifenil) propano, 1,1-bis(3-ciclohexil-4-hidroxifenil)ciclohexano, bis(4-hidroxifenil)difenilmetano, 1,1-bis(4-hidroxifenil) ciclopentano, éter 4,4'-dihidroxidifenílico, éter 4,4'-dihidroxi-3,3'-dimetildifenílico, 4,4'-dihidroxidifenil-sulfona, 4,4'-dihidroxidifenilsulfóxido, 4,4'-dihidroxidifenilsulfuro, 3,3'-dimetil-4,4'-dihidroxidifenil-sulfuro, 3,3'-dimetil-4,4'-dihidroxidifenilsulfóxido, 3,3'-dimetil-4,4'-dihidroxidifenilsulfona, 4,4'-dihidroxi-3,3'-difenilsulfuro, 4,4'-dihidroxi-3,3'-difenilsulfóxido, 4,4'-dihidroxi-3,3'-difenilsulfona, 1,3-bis{2-(4-hidroxifenil)propil}
benceno y 1,4-bis{2-(4-hidroxifenil)propil}benceno. Entre ellos son preferibles 1,1-bis(4-hidroxifenil)-1-feniletano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(3-metil-4-hidroxifenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxi-3,5-dibromofenil)propano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano, 4,4'-dihidroxidifenilsulfona, 3,3'-dimetil-4,4'-dihidroxidifenilsulfona, 1,3-bis{2-(4-hidroxifenil)propil}benceno y 1,4-bis[{2-(4-hidroxifeni) propil}>benceno. Son más preferibles 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano, 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano y 4,4'-dihidroxidifenilsulfona. Se prefieren en particular 2,2-bis(4-hidroxifenil)propano (denominado bisfenol A) o 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano. Se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellos.
Cuando el porcentaje molar total de las unidades estructurales de la resina de copolicarbonato de la presente invención se toma como 100%, el porcentaje molar de la unidad estructural de la fórmula general (I) es de 15 a 85%, preferiblemente de 20 a 80%, más preferiblemente de 20 a 70%, siendo aún más preferible de 30 a 70%, y siendo sobre todo preferible de 30 a 50%. Cuando el porcentaje molar de la unidad estructural (I) excede 85%, a veces se provoca que la resina de copolicarbonato experimente una disminución de la resistencia térmica y una disminución del índice de refracción. Cuando es menos de 15%, la resina de copolicarbonato tiene un menor índice Abbe y tiene un escaso equilibrio entre el índice de refracción y el índice Abbe, de manera que la resina de copolicarbonato no es deseable como material para lente.
La resina de copolicarbonato que se utiliza para la lente plástica de la presente invención tiene un valor del grado de polimerización relativamente bajo con vistas a la capacidad de procesado y las propiedades ópticas. Es decir, el grado de polimerización en lo que se refiere a la viscosidad específica se encuentra apropiadamente en el intervalo de 0,3 a 0,6, preferiblemente en el intervalo de 0,3 a 0,56. La resina de copolicarbonato que tiene una viscosidad específica en el intervalo señalado tiene una capacidad de flujo excelente (valor Q), tal como se describirá más adelante, y se moldea fácilmente por moldeo por inyección de fundido. Asimismo, la lente obtenida carece prácticamente de tensión óptica.
La resina de copolicarbonato de la presente invención tiene una excelente capacidad de flujo durante el fundido y presenta un valor muy alto de capacidad de flujo (valor Q) medido con arreglo al método de medida que se describirá más adelante. Mientras que una resina de homopolicarbonato a partir de bisfenol A tiene una capacidad de flujo (valor Q) de 4,2 x 10^{-3} cm^{3}/s, la capacidad de flujo (valor Q) de la resina de copolicarbonato de la presente invención es de 20 x 10^{-3} a 200 x 10^{-3} cm^{3}/s, preferiblemente, de 25 x 10^{-3} a 200 x 10^{-3} cm^{3}/s, siendo sobre todo preferible de 35 x 10^{-3} a 180 x 10^{-3} cm^{3}/s.
La lente plástica de la presente invención tiene niveles relativamente altos de índice de refracción y de índice Abbe ya que está formada por la resina de copolicarbonato mencionada y estos valores están bien equilibrados, de manera que la lente plástica de la presente invención es adecuada para gafas. Es decir, el índice de refracción de la lente plástica de la presente invención se encuentra en el intervalo comprendido entre 1,500 y 1,600, preferiblemente entre 1,530 y 1,590, siendo sobre todo preferible de 1,540 a 1,580 y el índice Abbe de la lente plástica de la presente invención se encuentra en el intervalo comprendido entre 31 y 48, preferiblemente entre 32 y 45.
La resina de copolicarbonato para formar la lente plástica de la presente invención tiene modos preferibles en lo que respecta a sus grupos terminales y la distribución del peso molecular. La resina de copolicarbonato mencionada tiene un grupo terminal formado por un grupo hidroxilo fenólico (grupo OH) derivado del bisfenol utilizado como monómero fuente. Ventajosamente, el contenido de terminales formados de un grupo hidroxilo fenólico (grupo OH), basado cada uno de ellos en la cantidad total de grupos terminales de los mismos, se encuentra en el intervalo comprendido entre 1 y 80% en moles, preferiblemente en el intervalo de 2 a 70% en moles. Los grupos terminales de la resina de copolicarbonato se forman sustancialmente a partir del grupo terminal hidroxilo fenólico y grupos terminales arilo o alquilo (v.g. grupo fenilo, grupo fenilo sustituido, grupo metilo o grupo etilo) que no tienen grupo hidroxilo fenólico. La "cantidad total de grupos terminales" por lo tanto se refiere sustancialmente a la cantidad total de grupos hidroxilo fenólicos y a los grupos terminales arilo o alquilo.
La presente invención utiliza por lo tanto una resina de copolicarbonato que tiene un grupo terminal hidroxilo fenólico de 1 a 80% en moles cuando se toma la cantidad total mencionada como 100% en moles.
Al mismo tiempo, la resina de copolicarbonato de la presente invención tiene preferiblemente un intervalo constante de distribución del peso molecular. La distribución del peso molecular mencionada en lo que se refiere al peso molecular de peso medio (Mw)/peso molecular de media en número (Mn) (Mw/Mn) se encuentra en el intervalo de 1,1 a 3, preferiblemente en el intervalo de 1,3 a 2,8, y se utiliza ventajosamente una resina de copolicarbonato que tiene una distribución de peso molecular en dicho intervalo. El peso molecular de peso medio mencionado (Mw) y el peso molecular de media en número (Mn) se determinan en función de los métodos de medida que se describirán más adelante.
La resina de copolicarbonato que tiene los grupos terminales mencionados y la distribución del peso molecular mencionada puede obtenerse controlando la relación cuantitativa de un éster de carbonato y las condiciones de reacción en un método en el que se lleva a cabo la polimerización para producir la resina a través del método de intercambio de éster utilizando el éster de carbonato (carbonato de difenilo, en particular) como precursor de carbonato, tal como se explicará más adelante.
La resina de copolicarbonato que tiene los grupos terminales mencionados y la distribución del peso molecular mencionada es excelente en cuanto a la capacidad de procesado de la lente, y la lente obtenida es excelente en cuanto a la resistencia térmica, la resistencia al impacto y el tono, facilitándose también la capacidad de procesado en el tratamiento de la superficie de la lente para formar una capa de recubrimiento dura, lo que sirve para formar una capa de recubrimiento dura de unión de manera fuerte y uniforme.
A continuación, se explicará el método de polimerización para producir la resina de copolicarbonato de la presente invención.
En la producción de la resina de copolicarbonato de la presente invención se emplea ciclohexanodimetanol representado por la siguiente fórmula (I-R) y bisfenol con la siguiente fórmula (II-R) como compuestos dihidroxi principales.
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En la fórmula (II-R), R_{1}, R_{2}, W, q y R son como se han definido antes en relación con la unidad estructural anterior (II).
El método de polimerización se selecciona preferiblemente a partir de un método (método de polimerización en solución) en el que se hacen reaccionar los dos compuestos dihidroxi y fosgeno mencionados en presencia de un agente de unión ácido o un método (método de intercambio de éster) en el que se intercambian por éster los dos compuestos dihidroxi mencionados con un éster de carbonato.
Entre ellos, es ventajoso el método de intercambio de éster. El método de intercambio de éster no está limitado en cuanto al modo y método de polimerización. Por ejemplo, se puede emplear tanto un método de polimerización en fundido como un método de polimerización en fase sólida, siendo deseable a nivel industrial el método de polimerización en fundido.
En el método de polimerización en solución, entre los agentes de unión ácidos, se incluyen aminas terciarias aromáticas como piridina, quinolina, isoquinolina y dimetilanilina, siendo particularmente preferible el uso de piridina. La reacción se lleva a cabo en presencia del agente de unión ácido en solitario, o se puede dilatar el agente de unión ácido con un disolvente orgánico en una solución. Dicho disolvente orgánico se selecciona entre hidrocarburos como benceno, tolueno y xileno o hidrocarburos halogenados como cloruro de metileno, cloroformo, dicloroetano, clorobenceno y diclorobenceno. En particular, se prefieren hidrocarburos halogenados como cloruro de metileno, cloroformo, dicloroetano, clorobenceno y diclorobenceno, siendo sobre todo preferible cloruro de metileno. La cantidad de agente de unión ácido en función del fosgeno es generalmente la comprendida entre 2 y 100 de peso equivalente en moles, preferiblemente entre 2 y 50 de peso equivalente en moles. La temperatura de reacción es generalmente de 0 a 100ºC, preferiblemente de 0 a 40ºC. El período del tiempo de reacción es generalmente varios minutos a varios días, preferiblemente de 10 a minutos a 5 horas. Asimismo, se puede utilizar un fenol monofuncional como agente de parada terminal. Generalmente se utiliza el fenol monofuncional como agente de parada terminal para ajustar el peso molecular y la resina de copolicarbonato obtenida de este modo pasa a tener grupos terminales que están bloqueados con grupos a base de fenol monofuncionales. Entre los ejemplos específicos de dicho fenol monofuncional se incluyen fenol, p-terc-butilfenol, p-cumilfenol e isooctilfenol. Asimismo, como otros fenoles monofuncionales, se pueden utilizar un fenol o un cloruro de ácido benzoico que tiene un grupo alquilo de cadena larga o un grupo poliéster alifático como sustituyente o un cloruro de ácido alquilcarboxílico de cadena larga.
Deseablemente, el agente de parada terminal mencionado se introduce en los grupos terminales de manera que su contenido, en función de la cantidad del total de grupos terminales de la resina de policarbonato obtenida, sea al menos un 5% en moles, preferiblemente al menos un 10% en moles. Los agentes de parada terminales mencionados pueden utilizarse en solitario o combinando dos o más de ellos.
En el método de polimerización en fundido según el método de intercambio de éster, se mezclan los compuestos dihidroxi y el éster de carbonato con calor, en presencia de un gas inerte, y se elimina por destilación el alcohol o fenol formado. Si bien la temperatura de reacción difiere dependiendo del punto de ebullición del alcohol o fenol formado, por lo general, se encuentra en el intervalo comprendido entre 120 y 350ºC. En una etapa posterior de la reacción, el sistema de reacción tiene una presión reducida de aproximadamente 1.330 a 13,3 Pa para facilitar la eliminación por destilación del alcohol o fenol formado. El período de tiempo de la reacción es de aproximadamente 1 a 10 horas.
El éster de carbonato incluye ésteres de un grupo arilo sustituido opcionalmente que tiene de 6 a 12 átomos de carbono, un grupo aralquilo o un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono. Entre los ejemplos específicos de ellos se incluyen carbonato de difenilo, biscarbonato de clorofenilo, carbonato de dinaftilo, biscarbonato de difenilo, carbonato de dimetilo, carbonato de dietilo y carbonato de dibutilo, prefiriéndose entre ellos carbonato de difenilo.
La cantidad de éster de carbonato por mol de los compuestos dihidroxi se encuentra preferiblemente en el intervalo comprendido entre 0,97 y 1,2 moles, siendo particularmente preferible el intervalo comprendido entre 1,0 y 1,1 moles.
En el método de intercambio de éster, se puede utilizar un catalizador de polimerización para aumentar la velocidad de polimerización. El catalizador de polimerización puede seleccionarse entre los catalizadores que se utilizan generalmente para las reacciones de esterificación y las reacciones de intercambio de éster. Entre los ejemplos de catalizadores de polimerización se incluyen compuestos de metal alcalino como hidróxido sódico, hidróxido potásico y sal sódica o sal potásica de un fenol dihidroxílico; compuestos de metal alcalinotérreo como hidróxido de calcio, hidróxido de bario e hidróxido de magnesio; compuestos básicos que contienen nitrógeno como hidróxido de tetrametilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, trimetilamina y trietilamina; alcóxidos de metales alcalinos o metales alcalinotérreos; sales de ácido orgánico de metales alcalinos o metales alcalinotérreos; compuestos de zinc; compuestos de boro; compuestos de aluminio; compuestos de silicio; compuestos de germanio, compuestos de órganoestaño, compuestos de plomo; compuestos de osmio; compuestos de antimonio; compuestos de manganeso; compuestos de titanio y compuestos de zirconio. Los catalizadores mencionados se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellos. La cantidad de catalizador de polimerización por mol de los compuestos dihidroxílicos como materiales primas está comprendida preferiblemente en el intervalo de 1 x 10^{-9} a 1 x 10^{-2} peso equivalente, más preferiblemente en el intervalo de 1 a 10^{-8} a 5 x 10^{-3} de peso equivalente.
Asimismo, se puede añadir, según se requiera un agente de ajuste del peso molecular, un antioxidante, etc.
Se puede añadir un desactivador de catalizador al copolicarbonato obtenido. Como desactivador de catalizador, se utilizan los desactivadores de catalizador conocidos de manera efectiva. Entre ellos son preferibles las sales de amonio y las sales de fosfonio de ácidos sulfónicos. Asimismo, se prefieren las sales de ácido dodecilbencenosulfónico mencionadas, como sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico y las sales de ácido p-toluenslfónico mencionadas, como sal de tetrabutilamonio de ácido p-toluensulfónico. Entre los ésteres de ácido sulfónico es preferible el uso de bencenosulfonato de metilo, bencenosulfonato de etilo, bencenosulfonato de butilo, bencenosulfonato de octilo, bencenosulfonato de fenilo, p-toluensulfonato de metilo, p-toluensulfonato de etilo, p-toluensulfonato de butilo, p-toluensulfonato de octilo y p-toluensulfonato de fenilo. Entre ellos, se preferible sobre todo la sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico.
La cantidad de dicho desactivador de catalizador por mol de dicho catalizador de polimerización seleccionado entre compuestos de metal alcalino y/o compuestos de metal alcalinotérreo es de 0,5 a 50 moles, preferiblemente de 0,5 a 10 moles, más preferiblemente de 0,8 a 5 moles. El desactivador de catalizador puede utilizarse en dicha relación cuantitativa.
De acuerdo con los estudios realizados por los autores de la presente invención, la resina copolicarbonato de la presente invención varía en cierto grado en cuanto a las propiedades físicas, en particular la temperatura de transición vítrea y la capacidad de flujo (valor Q) dependiendo del método de polimerización. Se asume que dicha variación viene dada por la diferencia en la relación cuantitativa de la unidad estructural (I) y la unidad estructural (II) dispuestas de forma alterna sobre la cadena principal de polímero tal como se describirá más adelante.
Es decir, la resina de copolicarbonato de la presente invención está constituida por dos tipos de uniones carbonato: una que tiene una estructura (i) en la que la unión carbonato (-O-CO-O-) forma el centro, la unidad estructural (I) se une a un lado de la unión carbonato central y la unidad estructural (II) se une al otro lado (lo que se denomina en adelante "hetero-carbonato"); y otra que tiene la estructura (ii) en la que la unión carbonato (-O-CO-O-) forma el centro y las unidades estructurales (I) se unen a ambos lados o las unidades estructurales (II) se unen a ambos lados (lo que se denomina en adelante "homo-carbonato").
Se explicará como ejemplo un policarbonato que tiene una unidad a partir de 1,4-ciclohexanodimetanol como unidad estructural (I) y una unidad a partir de bisfenol A como unidad estructural (II). El hetero-carbonato (C-1) y los homocarbonatos (C-2 y C-3) quedan representados por las siguientes fórmulas químicas estructurales.
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Cuando se utilizan 1,4-ciclohexanodimetanol y bisfenol A en una relación cuantitativa de 50/50 (% en moles) como compuestos dihidroxi para la producción de la resina de copolicarbonato, y se asume que la reacción tiene lugar en función de la teoría de la probabilidad, la relación de dicho heterocarbonato (C-1):homo-carbonato (C-2):homocarbonato (C-3) llega a ser 50:25:25. Es decir, la relación heterocarbonato (C-1):homo-carbonatos (C-2) + C-3) se calcula en 50:50.
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No obstante, los autores de la presente invención han llevado a cabo experimentos y han concluido que, cuando se utilizan 1,4-ciclohexanodimetanol y bisfenol A en una relación cuantitativa de 50/50 (% en moles) como compuestos dihidroxi para producir una resina de copolicarbonato, la resina así obtenida no tiene necesariamente una relación hetero-carbonato (C-1):homocarbonatos (C-2+C-3) de 50:50, y que la relación mencionada varía en cierto grado dependiendo del método de polimerización.
En un método de polimerización en solución en el que se emplea una amina terciaria aromática como piridina, como agente de unión ácido, y fosgeno como precursor de carbonato, se obtiene una resina de copolicarbonato que tiene una relación heterocarbonato:homocarbonatos, por ejemplo, de 44:56 en la que la relación cuantitativa del heterocarbonato es muy cercana a la teoría de la probabilidad. En un método de polimerización en fundido en el que se emplea éster de carbonato (v.g., carbonato de difenilo) como precursor de carbonato, se obtiene una resina de copolicarbonato que tiene una relación de heterocarbonato:homocarbonatos, por ejemplo de 70:30 en la que la relación cuantitativa del heterocarbonato es considerablemente alta, por encima de 50% en moles. En los ejemplos anteriores del método de polimerización en solución y el método de polimerización en fundido se presentan casos en los que se utilizaron 1,4-ciclohexanodimetanol y bisfenol A en una relación cuantitativa de 50/50 (% en moles) como compuestos dihidroxi. Tal como se podrá deducir de los ejemplos que se describen más adelante, la relación cuantitativa del heterocarbonato y los homocarbonatos varía naturalmente dependiendo de la relación cuantitativa del ciclohexanodimetanol y el bisfenol utilizados. No obstante, se ha observado que cuando la relación cuantitativa de los compuestos hidroxi es constante, el método de polimerización en fundido proporciona un copolicarbonato que tiene una relación cuantitativa más alta de heterocarbonatos en comparación con el método de polimerización en solución.
Es decir, cuando la relación cuantitativa de la unidad estructural (I):unidad estructural (II) en relación molar es m:n (siempre y cuando el total de m y n sea 1), se obtiene una resina de copolicarbonato que tiene un contenido en heterocarbonato de al menos (2,05 x m x n), preferiblemente al menos (2,1 x m x n) con arreglo a la presente invención. Dicho con otras palabras, dicho contenido de heterocarbonato se refiere a la relación cuantitativa de uniones carbonato formadas de disposiciones alternas de la unidad estructural (I) y la unidad estructural (II) en la cadena principal de polímero, y es la relación cuantitativa cuando el total de las uniones carbonato (m + n) se toma como 1.
La resina de copolicarbonato que tiene un contenido en heterocarbonato de al menos (2,05 x m x n), tal como se ha descrito anteriormente, se obtiene como una resina de copolicarbonato en la que el porcentaje molar de la unidad estructural (I) en función del total de la unidad estructural (I) y la unidad estructural (II) se encuentra en el intervalo de 15 a 85% en moles, según el método de polimerización en fundido. La resina de copolicarbonato que tiene un contenido en heterocarbonato de al menos (2,05 x m x n), en particular, al menos (2,1 x m x n) proporciona una lente que tiene un índice de refracción, un índice Abbe y una constante de fotoelasticidad prácticamente iguales a los de una lente obtenida con una resina de copolicarbonato que tiene un menor contenido en heterocarbonato que el mencionado. En la resina de copolicarbonato mencionada en primer lugar, sin embargo, se mejora la capacidad de flujo (valor Q) al aumentar el contenido en heterocarbonato.
La resina de copolicarbonato de la presente invención comprende la unidad estructural (I) y las unidades estructurales (II) y se ha observado que es posible obtener lentes plásticas que presentan unas mejores propiedades ópticas y de resistencia térmica empleando una combinación de dos tipos específicos incluidos en la unidad estructural (II). Las unidades estructurales de los dos tipos específicos mencionados están representadas por las siguientes fórmulas (II-a) y (II-b). (II-a) es una unidad estructural derivada de bisfenol A que se utiliza como bisfenol.
Unidad estructural (II-a)
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Unidad estructural (II-b) 
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Aunque la unidad estructural (II-b) se selecciona del grupo que consiste en las unidades estructurales (II-b-1) y (II-b-2) representadas a continuación, es preferible la unidad (II-b-1).
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En las unidades estructurales (II-b-1) y (II-b-2) representadas arriba, cada R_{1} y R_{2} es independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono o un átomo de halógeno, cada q y r es un entero de 0 a 4, W' es un grupo hidrocarburo alicíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono o un grupo representado por
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en los que R_{3} y R_{4} son cada uno de ellos iguales o diferentes entre sí y representa cada uno de ellos un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, x es un entero de 1 a 5, cada R_{5} y R_{6} es independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, p es un entero de 4 a 7, cada R_{11} y R_{12} es independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono o un átomo de halógeno y cada y y z es un entero de 1 a 4.
Dentro de las unidades estructurales (II-b), es preferible (II-b-1), prefiriéndose en particular las siguientes unidades como (II-b-1).
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Estas unidades (i), (ii) y (vi) que entran dentro de (II-b) son unidades estructurales derivadas de (i) 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,-5-trimetilciclohexano, (ii) 4,4'-dihidroxidifenilsulfona y (vi) 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano que se utilizan como compuestos dihidroxi.
La resina de copolicarbonato, que tiene dos tipos de dichas unidades estructurales (II), se compone de las unidades estructurales (I), (II-a) y (II-b). En este caso, el porcentaje molar de la unidad estructural (I) que se basa en el total de unidad estructural (I) y unidad estructural (II) (total de II-a y II-b) es de 15 a 85%, preferiblemente de 20 a 80%, y relación de la unidad estructural (II-a):unidad estructural (II-b) se encuentra en el intervalo de 1:99 a 99:1, preferiblemente de 30:70 a 99:1, siendo particularmente preferible 40:60 a 95:5, más preferiblemente en el intervalo comprendido entre 50:50 y 90:10.
Cuando se utilizan dos tipos de unidades estructurales (II) en combinación, tal como se ha descrito anteriormente, se puede obtener una resina de copolicarbonato y una lente plástica que tiene una temperatura de transición vítrea alta y una mejor constante de fotoelasticidad en comparación con el caso en el que se utiliza (II-a) en solitario como unidad estructural (II).
La resina de copolicarbonato de la presente invención puede contener además un estabilizante térmico con contenido en fósforo para prevenir una disminución del peso molecular y una degradación del tono durante el moldeo. Entre los estabilizantes térmicos se incluyen ácido fosforoso, ácido fosfórico, ácido fosfínico, ácido fosfónico y ésteres de ellos.
Entre los ejemplos específicos del estabilizante térmico se incluyen fosfito de trifenilo, fosfito de tris(nonilfenilo), fosfito de tridecilo, fosfito de trioctilo, fosfito de trioctadecilo, fosfito de didecilmonofenilo, fosfito de dioctilmonofenilo, fosfito de diisopropilmonofenilo, fosfito de monobutildifenilo, fosfito de monodecildifenilo, fosfito de monooctildifenilo, tris fosfito de (2,4-di-terc-butilfenilo), difosfito de bis(2,6-di-terc-butil-4-metilfenil)pentaeritritol, fosfito de 2,2-metilenbis(4,6-di-terc-butilfenil)octilo, difosfito de bis(nonilfenil)pentaeritritol, difosfito de bis(2,4-di-terc-butilfenil)pentaritritol, difosfito de diestearilpentaeritritol, fosfato de tributilo, fosfato de trietilo, fosfato de trimetilo, fosfato de trifenilo, fosfato de difenilmonooxoxenilo, fosfato de butilo, fosfato de dioctilo, fosfato de diisopropilo, difosfonito de tetraquis(2,4-di-iso-propilfenil)-4,4'-bifenileno, difosfonito de tetraquis (2,4-di-n-butilfenil)-4,4'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenileno, difosfonito de tetraquis (2,4-di-terc-butilfenil)-4,3'-bifenileno, difosfonito de tetraquis (2,4-di-terc-butilfenil)-3,3'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,6-di-isopropilfenil)-4,4'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,6-di-n-butilfenil)-4,4'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,6-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,6-di-terc-butilfenil)-4,3'-bifenileno, difosfonito de tetraquis(2,6-di-terc-butilfenil)-3,3'-bifenileno, difosfonito de bis(2,4-di-terc-butilfenil)-bifenileno, bencenofosfonato de dimetilo, bencenofosfonato de dietilo, bencenofosfonato de dipropilo. Entre ellos, son preferibles tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfito, difosfonito de tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenileno y fosfonito de bis(2,4-di-terc-butilfenil)-bifenilo.
Estos estabilizantes térmicos se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellos. La cantidad de estabilizante térmico por cada 100 partes en peso de la resina de copolicarbonato es preferiblemente 0,001 a 0,15 partes en peso.
La resina de copolicarbonato de la presente invención puede contener un compuesto de éster de ácido graso para mejorar la capacidad de extracción de la resina del molde cuando se moldea.
El éster de ácido graso mencionado es preferiblemente un éster parcial o un éster completo a partir de un alcohol monohidroxílico o polihidroxílico que tiene de 1 a 20 átomos de carbono y un ácido graso saturado que tiene de 10 a 30 átomos de carbono. El éster parcial o el éster completo del alcohol monohidroxílico o polihidroxílico y el ácido graso saturado se selecciona preferiblemente entre monoglicérido de ácido esteárico, diglicérido de ácido esteárico, triglicérido de ácido esteárico, monosorbitato de ácido esteárico, monoglicérido de ácido behénico, monoestearato de pentaeritritol, tetraestearato de pentaeritritol, tetrapelargonato de pentaeritritol, monoestearato de propilen glicol, estearato de estearilo, palmitato de palmitilo, estearato de butilo, laurato de metilo, palmitato de isopropilo, bifenato de bifenilo, monoestearato de sorbitano y estearato de 2-etilhexilo. Entre ellos, son preferibles monoglicérido de ácido esteárico, triglicérido de ácido esteárico y tetraestearato de pentaeritritol. La cantidad de éster de ácido graso por cada 100 partes en peso de la resina de copolicarbonato es preferiblemente de 0,001 a 0,5 partes en peso.
La resina de copolicarbonato de la presente invención puede contener además un agente de absorción de ultravioleta para mejorar la resistencia a la intemperie de la resina y interceptar rayos ultravioletas no deseados. Entre los ejemplos de absorbentes de ultravioleta se incluyen agentes de absorción de ultravioleta de benzofenona tipificados por 2,2'-dihidroxi-4-metoxibenzofenona, agentes de absorción de ultravioleta de triazina tipificados por 2-(4,6-difenil-1,3,5-triazin-2-il)-5-hexiloxifenol, agentes de absorción de ultravioleta de benzotriazol tipificados por 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4-metilfenol, 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4-terc-octilfenol, 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-bis(1-metil-1-feniletil)fenol, 2-(2H-benzotriazol-2-il)-4,6-di-terc-pentilfenol, 2-(5-cloro-2H-benzotriazol-2-il)-4-metil-6-terc-butilfenol, 2-(5-cloro-2H-benzotriazol-2-il)-2,4-terc-butilfenol y 2,2'-metilenbis[6-(2H-benzotriazol-2-il)-4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol]. Se pueden utilizar en solitario o en combinación de dos o más. La cantidad de agente de absorción ultravioleta por cada 100 partes en peso de la resina de copolicarbonato es generalmente de 0,01 a 1 parte en peso, preferiblemente de 0,05 a 0,8 partes en peso.
La resina de copolicarbonato de la presente invención puede contener un agente de azulado para compensar el color amarillento causado por la resina de policarbonato o el agente de absorción de ultravioleta cuando se moldea en una lente. Se puede utilizar cualquiera agente de azulado sin limitación siempre y cuando se pueda utilizar en una resina de copolicarbonato. Generalmente, es muy asequible y preferible un colorante de antraquinona.
Específicamente, entre los ejemplos típicos de agente de azulado se incluyen los de nombre común Violeta Solvente 13 (CA. Nº (índice de color Nº) 60725; marcas comerciales "Macrolex Violet B" suministrado por Bayer AG'', "Diaresin Blue G" suministrado por Mitsubishi Chemical Co., Ltd. y "Sumiplast Violet B" suministrado por Sumitomo Chemical Co., Tld), nombre común Violeta Solvente 31 (CA. Nº 68210; marca comercial; "Diaresin Viollet D" suministrado por Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), nombre común Violeta Solvente 33 (CA. Nº 60725; marca comercial; Diaresin Blue J. suministrado por Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), nombre común Azul Solvente 94 (CA. Nº 61500; marca comercial: "Diaresin Blue N" suministrado por Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), nombre común violeta solvente 36 (CA. Nº 68210; marca comercial; Macrolex Violet 3R'' suministrado por Bayer AG), nombre común Azul solvente 97 (marca comercial "Macrolex Violet RR" suministrado por Bayer AG) y nombre común Azul solvente 45 (CA. Nº 61110; marca comercial "Tetrasole Blue RLS" suministrado por Sandoz AG). Generalmente, el agente de azulado se incorpora en la resina de copolicarbonato en una cantidad comprendida entre 0,3 x 10^{-4} y 2 x 10^{-4} por cada 100 partes en peso de la resina de copolicarbonato.
La resina de copolicarbonato de la presente invención puede contener un antioxidante conocido de manera general para prevenir la oxidación. Entre los ejemplos del mismo se incluyen antioxidantes de fenol, incluyéndose entre sus ejemplos específicos trietilen glicol-bis(3-(3-terc-butil-5-metil-4-hidroxifenil)propionato), 1,6-hexanodiol-bis(3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato, pentaeritritol-tetraquis(3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato), octadecil-3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenil)propionato, 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)benceno, N,N-hexametilenbis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxihidrocinamida, éster dietílico de 3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencilfosfonato, tris(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibencil)-isocianurato y 3,9-bis{1,1-dimetil-2-[\beta-(3-terc-butil-4-hidroxi-5-metilfenil)propioniloxi]etil}-2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecano. La cantidad de antioxidante por cada 100 partes en peso de la resina de copolicarbonato es preferiblemente la comprendida entre 0,0001 y 0,05 partes en peso.
Cuando se utiliza la resina de copolicarbonato para producir una lente plástica, se puede emplear un método conocido. Específicamente, la lente plástica de la presente invención se puede conformar a través de cualquiera de los distintos métodos de moldeo, como por ejemplo moldeo por inyección, moldeo por compresión, moldeo por extrusión o moldeo por compresión e inyección. El moldeo por compresión e inyección es el que se prefiere sobre todo, ya que se pueden conformar lentes sin tensión óptica. En un moldeo por compresión e inyección, preferiblemente, la temperatura del cilindro está comprendida entre 180ºC y 300ºC y la temperatura del molde es de 40 a 120ºC.
La lente plástica de la presente invención puede revestirse en su superficie con una capa de protección como, por ejemplo, una capa de recubrimiento dura, una capa de recubrimiento anti-reflexión o una capa de recubrimiento anti-turbiedad. A continuación, se explicarán estas capas protectoras.
La lente plástica de la presente invención se puede aplicar a varias lentes, como por ejemplo una lente para gafas, una lente para cámara, una lente de binocular, una lente de microscopio, una lente de proyector, una lente Fresnel, una lente lenticular, una lente f\theta, lente de lámpara frontal, una lente fonocaptora, y similares. La lente de plástico de la presente invención se aplica de una forma particularmente adecuada para lentes de gafas, ya que presenta un excelente equilibrio entre el índice de refracción y el índice Abbe.
Para una capa de recubrimiento dura (curada) formada sobre la superficie de sustrato de lente de la presente invención, se pueden utilizar preferiblemente tanto una capa de recubrimiento duro termoestable como una capa de recubrimiento duro curable por rayos actínicos.
El material de recubrimiento duro termoestable incluye una resina de silicona como, por ejemplo, organopolisiloxano y una resina de melamina.
La resina de silicona mencionada se puede seleccionar entre las resinas que se describen en JP-A-48-056230, JP-A-49-014535, JP-A-08-054501 y JP-A-08-198985. Por ejemplo, la capa de recubrimiento duro mencionada hecha de una resina de silicio es una capa de recubrimiento duro formada por secado y/o curado por calor de una composición de recubrimiento que comprende un compuesto de órganosilicio representado por la fórmula general:
(*)(R_{1})_{a}(R_{2})_{b}Si(OR_{3})_{4-(a+b)}
y/o un hidrolizado del mismo,
en la que cada R_{1} y R_{2} es independientemente un grupo orgánico seleccionado de la clase que consiste en un grupo alquilo, un grupo alilo, un grupo acilo, un grupo halógeno, un grupo glicidoxi, un grupo epoxi, un grupo amino, un grupo fenilo, un grupo mercapto, un grupo metacriloxi y un grupo ciano, R_{3} es un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi alilo, un grupo alilo o un grupo acilo y a y b son enteros de 0 a 1.
Entre los ejemplos específicos de compuesto de órganosilicio se incluyen tetraalcoxisilanos como silicato de metilo, silicato de etilo, silicato de n-propilo, silicato de iso-propilo, silicato de n-butilo, silicato de sec-butilo, silicato de terc-butilo o hidrolizados de ellos, trialcoxisilanos como metiltrimetoxisilano, metiltrietoxisilano, etiltrietoxisilano, viniltrimetoxisilano, feniltrimetoxisilano, \gamma-cloropropiltrimetoxisilano, \gamma-mercaptopropiltrimetoxisilano, \gamma-metacriloxipropiltrimetoxisilano, \gamma-aminopropiltrimetoxisilano, \gamma-glicidoxipropiltrimetoxisilano, (3,4-epoxiciclohexil)metiltrimetoxisilano, (3,4-epoxiciclohexil)etitrimetoxisilano y \gamma-(3,4-epoxiciclohexil)propiltrimetoxisilano o hidrolizados de ellos y dimetoxisilanos como dimetildimetoxisilano, dimetildietoxisilano, fenilmetildimetoxisilano y \gamma-glicidoxipropilmetildimetoxisilano o hidrolizados de ellos.
Estos compuestos de órganosilicio se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellos.
Dichos compuestos de órganosilicio se utilizan preferiblemente después de ser hidrolizados, para disminuir la temperatura de curado y favorecer el curado. La hidrólisis se lleva a cabo preferiblemente en presencia de un ácido inorgánico como ácido clorhídrico o ácido sulfúrico o un ácido orgánico como ácido acético. El grado de hidrólisis puede controlarse fácilmente ajustando la cantidad de ácido utilizada. Para llevar a cabo una hidrólisis uniforme, se puede utilizar un disolvente orgánico. El disolvente orgánico se selecciona entre un alcohol, una cetona, un éter, un celosolve o un hidrocarburo aromático. Estos disolventes se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellos.
La capa de recubrimiento duro hecha de resina de melamina es una capa de recubrimiento duro formada por secado y/o curado por calor de una composición de recubrimiento que contiene una resina de melamina, como metilolmelamina metilada, metilolmelamina propilada, metilolmelamina butilada o metilolmelamina isobutilada, un agente de reticulación, un agente de curado y similares.
Estas resinas de melamina se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellas. Por otra parte, la capa de recubrimiento dura puede contener un modificador como por ejemplo una resina acrílica, una resina de poliéter, una resina de poliéster o una resina de silicona, siempre y cuando no se perjudiquen las propiedades físicas de la misma.
Entre los ejemplos de agente de curado se incluyen ácidos inorgánicos como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico y ácido nítrico y ácidos orgánicos como ácido oxálico, ácido oxálico, ácido maleico y ácido p-toluensulfónico.
Entre los ejemplos de agente de reticulación se incluyen glicoles de cadena corta como etilen glicol, dietilen glicol, butanodiol y hexanodiol y glicoles de cadena larga como polietilen glicoles. Se pueden incorporar en solitario o combinando dos o más de ellos.
En la composición de recubrimiento de melamina, la cantidad del agente de curado y del agente de reticulación se determina dependiendo del propósito. El criterio de determinación de la cantidad de agente de reticulación es que el grupo funcional de la resina de melamina y el grupo funcional del agente de reticulación sean equimolares. La cantidad de agente de reticulación por cada 100 partes en peso de la resina de melamina es preferiblemente de 10 a 200 partes en peso, más preferiblemente de 20 a 150 partes en peso. La cantidad del agente de curado por cada 100 partes en peso de la resina de melamina es preferiblemente de 1 a 10 partes en peso, más preferiblemente de 2 a 7 partes en peso.
Entre los disolventes se incluyen un alcohol, una cetona, un éter, un celosolve y un hidrocarburo aromático. Estos disolventes se pueden utilizar en solitario o combinando dos o más de ellos.
El material de recubrimiento duro de curado por rayos actínicos se puede seleccionar entre los materiales descritos en JP-A-54-097633, JP-A-03-145602 y JP-A-2000-229384. Por ejemplo, este material incluye un compuesto polifuncional que tiene al menos dos grupos funcionales curables por rayos actínicos, como por ejemplo los compuestos que tienen un grupo insaturado, como los grupos funcionales curables por rayos actínicos, grupos (met)acriloílo, grupos vinilo, o grupos alilo, preferiblemente compuestos que tienen grupos (met)acriloílo. Por ejemplo, el material es un poli(met)acrilato formado a partir de un compuesto que tiene al menos dos grupos hidroxilo, como por ejemplo alcohol polihidroxílico y ácido (met)acrílico.
El compuesto de poli(met)acrilato incluye específicamente los siguientes compuestos. Por ejemplo, incluye di(met)acrilato de 1,4-butanodiol, di(met)acrilato de neopentil glicol, di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, di(met)acrilato de ciclohexanodimetanol, di(met)acrilato de polietilen glicol, tri(met)acrilato de glicerol, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, tetra(met)acrilato de ditrimetilolpropano, tri(met)acrilato de pentaeritritol, tetra(met)acrilato de pentaeritritol, penta(met)acrilato de dipentaeritritol, hexa(met)acrilato de dipentaeritritol, tris(2-(met)acriloíloxietil)isocianurato, bis(2-(met)acriloiloxietil)-2-hidroxiletilisocianurato, tris(2-(met)acriloiloxipropil)isocianaurato, dimetacrilato de bisfenol A, tri(met)acrilato de trimetilolpropano con adición de óxido de etileno, pentaeritritol con adición de tetra(met)acrilato de óxido de etileno, dipentaeritritol con adición de hexa (met9acrilato de óxido de etileno y dipentaeritritol con adición de hexa(met)acrilato de caprolactona.
Se prefieren poli(met)acrilato de trimetilolpropano, poli(met)acrilato de pentaeritritol y poli(met)acrilato de isocianurato.
Además de los grupos funcionales curables por rayos actínicos, el compuesto polifuncional mencionado puede tener varios grupos funcionales y enlaces como, por ejemplo, un grupo hidroxilo, un grupo carboxilo, un grupo halógeno, un enlace uretano, un enlace éter, un enlace éster, un enlace tioéter, un enlace amida o un enlace diorganosiloxano. Se prefieren en particular un compuesto con contenido en grupo (met)acriloílo que tiene un enlace uretano (denominado en ocasiones "acrilouretano" en adelante''.
El acrilourateno incluido en el compuesto polifuncional mencionado incluye un producto de reacción de un compuesto (1) que tiene al menos dos grupos isocianato por molécula, un compuesto (2) que tiene al menos dos grupos hidroxilo por molécula, y un compuesto (3) que tiene un grupo hidroxilo y un grupo (met)acriloílo.
El compuesto (1) que tiene al menos dos grupos isocianato por molécula incluye diisocianato de 2,6-tolileno, diisocianato de 2,4-tolileno, 4,4-diisocianato de difenilmetano, 4,4-diisocianato de diciclohexilmetano, diisocianato de hexametileno, diisocianato de tetrametileno, diisocianato de fenileno, diisocianato de xilileno, diisocianato de tetrametilxilileno, diisocianato de 1,5-naftaleno, diisocianato de ciclohexano y diisocianato de isoforona.
El compuesto (2) que tiene al menos dos grupos hidroxilo por molécula incluye alcoholes polihidroxílicos como etilen glicol, propilen glicol, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, neopentil glicol, ciclohexanodimetanol, dietilen glicol, trimetilolpropano, pentaeritritol, ditrimetilolpropano, dipentaeritritol y tris(2-hidroxietil)isocianurato, polialquilen glicoles como polietilen glicol y polipropilen glicol, y poliéster polialcoholes obtenidos por condensación de los alcoholes polihidroxílicos o polialquilen glicoles mencionados con ácidos polibásicos (como ácido ftálico, ácido tereftálico y ácido maleico) o anhídridos de los mismos.
Entre los ejemplos específicos de compuesto (3) que tiene un grupo hidroxilo y un grupo (met)acriloílo se incluyen (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 2-hidroxipropilo, (met)acrilato de 4-hidroxibutilo, (met)acrilato de 2-hidroxi-3-cloropropilo, (met)acrilato de 4-hidroxiciclohexilo, (met)acrilato de 2-hidroxi-3-feniloxipropilo y acrilato de pentaeritritol.
El acrilouretano mencionado que es un compuesto polifuncional específicamente preferible incluye un acrilouretano que es el producto de pentaeritritol o polipentaeritritol que es un polímero del mismo, poliisocianato y (met)acrilato de hidroxialquilo, y un acrilouretano que es el producto de reacción de un poli(met)acrilato con contenido en grupo hidroxilo de pentaeritritol o polipentaeritritol y poliisocianato.
Cuando se lleva a cabo el curado con rayos ultravioleta (UV) con rayos actínicos para el curado, se emplea un iniciador de fotopolimerización. El iniciador de fotopolimerización incluye iniciadores de fotopolimerización de aril cetona (como acetofenonas, benzofenonas, benzoínas y éteres de benzoína), iniciadores de fotopolimerización con contenido en azufre (como sulfuros y tioxantonas), un iniciador de fotopolimerización de óxido de acilfosfina, un iniciador de fotopolimerización de óxido de diacilfosfina y otros iniciadores de fotopolimerización.
La cantidad del iniciador de fotopolimerización mencionado por cada 100 partes en peso de compuesto polifuncional curable por UV es preferiblemente de 0,01 a 20 partes en peso, siendo particularmente preferible de 0,1 a 10 partes en peso.
Para ajustar la composición de recubrimiento para que tenga una viscosidad apropiada, se puede incorporar un disolvente orgánico. Entre los disolventes orgánicos se incluyen un alcohol, una cetona, un éter, un celosolve y un hidrocarburo aromático. Estos disolventes se utilizan en solitario o combinando dos o más de ellos.
Además de los componentes anteriores, la composición de recubrimiento puede contener otros componentes siempre y cuando no se perjudiquen las propiedades de la capa curada. Por ejemplo, la composición de recubrimiento puede contener un agente de curado para promover la reacción, una sustancia inorgánica que presente la forma de partículas finas para ajustar el índice de refracción del recubrimiento con la contrapartida de los distintos sustratos, y diversos agentes tensioactivos para mejorar la humectabilidad durante la aplicación o la uniformidad de una capa curada.
Para mejorar la dureza superficial, es particularmente adecuado el uso de una sílice coloidal que es una dispersión coloidal de un ácido silícico anhidro de alto peso molecular en agua y/o un disolvente orgánico, como por ejemplo un alcohol. Como sílice coloidal, es preferible el uso de una dispersión de partículas finas de sílice que tienen un diámetro de partícula de 1 a 100 \mum. Asimismo, la sílice coloidal se utiliza preferiblemente en un intervalo cuantitativo de 5 a 70% en peso para mejorar la adherencia a una capa anti-reflexión.
Se puede colorear el recubrimiento dispersando un colorante (un colorante y un pigmento) o una carga o disolviendo un polímero orgánico. Asimismo, se pueden añadir un agente de absorción de ultravioleta y un anti-oxidante.
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El medio para aplicar la composición de recubrimiento a un sustrato (lente plástica) no está restringido y se pueden emplear métodos conocidos, como el método por inmersión, un método por aspersión, un método de recubrimiento por centrifugado, un método de recubrimiento de barra, un método de recubrimiento de flujo y un método de recubrimiento por rodillo. Teniendo en cuenta la precisión superficial, son preferibles un método de inmersión y un método de recubrimiento por centrifugado.
La composición de recubrimiento aplicada sobre el sustrato se cura del siguiente modo, para formar una capa de recubrimiento duro. Cuando la composición de recubrimiento es un material de recubrimiento duro termoestable, se cura por secado y/o calentamiento después de aplicarlo sobre el sustrato.
La temperatura para el secado y/o calentamiento está comprendida preferiblemente en el intervalo de 50ºC a 200ºC, siendo particularmente preferible el intervalo de 70ºC a 150ºC.
El secado y/o calentamiento se lleva a cabo hasta que la capa curada tenga una dureza suficiente, y según aumenta la temperatura de calentamiento, disminuye el período de tiempo de tiempo necesario para ello. El secado y/o calentamiento puede llevarse a cabo durante 0,3 a 5 horas.
El material de recubrimiento duro curable por rayos actínicos se cura por irradiación con un rayo actínico como por ejemplo rayos UV, haz de electrones o láser, después de aplicarlo sobre el sustrato. Si bien el rayo actínico no está limitado especialmente, es preferible rayos UV. La fuente de rayos UV puede seleccionarse de una lámpara xenon, una lámpara xénon de pulso, una lámpara de mercurio de baja presión, una lámpara de mercurio de alta presión, una lámpara de mercurio de presión ultraalta, una lámpara de haluro de metal, una lámpara de arco de carbono o una lámpara de tungsteno.
Para mejorar la adherencia entre el sustrato y la capa de recubrimiento dura, preferiblemente, se trata previamente el sustrato antes de aplicar la composición de recubrimiento. Entre los ejemplos de tratamiento previo se incluyen un tratamiento químico con un ácido, un álcali o un disolvente orgánico, un tratamiento físico con plasma o rayos ultravioleta, el lavado con diferentes detergentes y un tratamiento con capa de imprimación con diversas resinas.
La capa de recubrimiento dura curada a través del método anterior tiene preferiblemente un grosor de 1 a 50 \mum. Cuando dicho grosor excede 50 \mum, el curado resulta insuficiente y es probable que se perjudique la adherencia al sustrato. Cuando es inferior a 1 \mum, es posible que la capa exterior formada sobre esta capa no presente una resistencia a la abrasión suficiente ni resistencia al rayado.
Se puede formar una capa de un solo estrato o de varios estratos anti-reflexión sobre la capa curada mencionada, según se requiera. El componente para la formación de la capa anti-reflexión se selecciona entre componentes conocidos, tales como óxidos inorgánicos, fluoruro o nitruros. Entre los ejemplos específicos de dicho componente se incluyen dióxido de silicio, monóxido de silicio, óxido de zirconio, óxido de tántalo, óxido de itrio, óxido de aluminio, óxido de titanio, fluoruro de magnesio y nitruro de silicio. Entre los métodos para formar esta capa se incluyen un método de depósito al vacío, un método de bombardeo, un método de electrodepósito iónico y un método de depósito asistido por haz de iones. Cuando se forma la capa anti-reflexión, se mejora el comportamiento anti-reflexivo de la lente. Por otra parte, se puede formar una capa anti-turbiedad sobre la capa curada mencionada o la capa anti-reflexión mencionada.
Si bien la resina de copolicarbonato de la presente invención es útil para una lente plástica, tal como se ha descrito anteriormente, se ha observado que la resina de copolicarbonato de la presente invención puede dar lugar a artículos moldeados utiles y con un alto rendimiento en función de su excelente transparencia, propiedades ópticas y capacidad de flujo cuando se moldea en láminas y películas de otros artículos moldeados ópticos.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un artículo moldeado óptico hecho de una resina de copolicarbonato que comprende la unidad estructural antes mencionada (I) y la unidad estructural (II) antes mencionada, en un porcentaje molar de la unidad estructural (I) de 15 a 85% en función del total de unidades estructurales (I) y (II) y que tiene una viscosidad específica de 0,25 a 0,6.
Dicho artículo moldeado óptico puede consistir en cualquiera de los siguientes: un sustrato de disco óptico, una placa de difusión de luz, una placa de guía de luz, una tarjeta óptica, un prisma óptico y una fibra óptica. En cuanto a otros usos distintos a los artículos moldeados ópticos, la resina de copolicarbonato de la presente invención se puede aplicar por ejemplo a un aglutinante para un fotorreceptor electrofotográfico.
La resina de copolicarbonato para un artículo moldeado óptico tiene preferiblemente un contenido en grupo hidroxilo fenólico (grupo OH) terminal comprendido en el intervalo de 1 a 80% en moles, preferiblemente de 2 a 70% en moles, en función del contenido total de grupos terminales. Por otra parte, la resina de copolicarbonato tiene preferiblemente un porcentaje molar de unidad estructural (I) de 20 a 80%, siendo particularmente preferible de 30 a 70%, en función del total de unidades estructurales (I) y (II), siendo además preferible que tenga una viscosidad específica en el intervalo de 0,25 a 0,56. La resina de copolicarbonato tiene ventajosamente además una distribución del peso molecular (Mw/Mn) en el intervalo de 1,1 a 3, preferiblemente en el intervalo de 1,3 a 2,8.
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Un sustrato de disco óptico constituye un ejemplo típico de artículo moldeado óptico. El sustrato de disco óptico cubre desde un disco compacto para audio (densidad de grabación de aproximadamente 650 MB por disco que tiene un diámetro de 12 cm) hasta un sustrato de disco de alta densidad. Por ejemplo, recientemente se está realizando un DVD-ROM que tiene una capacidad de 4,7 GB para la reproducción solamente, y se está materializando una capacidad de 4,7 GB para DVD-R, DVD-RW y DVD-RAM que permiten grabación y reproducción. Como disco MO que tiene un tamaño de 5,25'', se están sacando al mercado medios de grabación de información ópticos que tienen una capacidad de 5,2 GB en las dos superficies, y como disco MO que tiene un tamaño de 3,5'', se están sacando al mercado medios de grabación de información ópticos que tiene una capacidad de 1,3 GB en una superficie. Asimismo, para copiar con una transmisión de alta resolución digital, es deseable un medio de grabación óptico de alta densidad que tiene una capacidad de aproximadamente 6,5 GB o más, en particular, 10 GBN o más sobre la superficie de un disco que tiene un diámetro de 12 cm. El sustrato de disco óptico de la presente invención posee propiedades adecuadas para la aplicación y adaptación al mismo.
El sustrato de disco óptico proporciona un disco óptico cuando se forma una capa delgada de metal sobre al menos una de sus superficies. Entre los metales se incluyen aluminio, Tb, Fe, Co., Gd, SiN, ZnS-SiO_{2}, GeSbTe, ZnS y una aleación de aluminio, siendo adecuado el aluminio. La capa delgada puede formarse a través de medios como bombardeo o depósito por vapor. Estos medios para formar la capa delgada de metal se pueden llevar a cabo a través de métodos conocidos por sí mismos.
El sustrato de disco óptico puede obtenerse por moldeo de la resina de copolicarbonato mencionada con arreglo a cualquier método adecuado como método de moldeo por inyección, un método de moldeo por compresión o un método de extrusión. Para el disco óptico de la presente invención, resulta excelente un método de moldeo por inyección en cuanto a la productividad y por tanto es adecuado.
Generalmente, el sustrato de disco óptico se obtiene por moldeo por inyección de la resina de policarbonato a una temperatura de resina comprendida entre 250 y 380ºC a una temperatura de molde comprendida entre 60 y 130ºC, o el sustrato de disco óptico puede consistir en un disco formado por unión de estos dos sustratos así obtenidos entre sí.
De acuerdo con la presente invención, además, se proporciona una película o lámina formada de una resina de copolicarbonato que comprende las unidades estructurales (I) y (II) antes mencionadas, que tiene un porcentaje molar de unidad estructural (I) de 15 a 85%, en función del total de unidades estructurales (I) y (II) y que tiene una viscosidad específica de 0,3 a 0,7.
La resina de copolicarbonato que forma la película o la lámina tiene un contenido en grupo hidroxilo fenólico (grupo OH) terminal comprendido en el intervalo de 1 a 80% en moles, preferiblemente, de 2 a 70% en moles, en función del contenido total de grupos terminales. Por otra parte, la resina de copolicarbonato tiene preferiblemente un porcentaje molar de unidad estructural (I) comprendido entre 20 y 80%, siendo particularmente preferible entre 30 y 70%, en función del total de unidades estructurales (I) y (II), y siendo además ventajoso que tenga una viscosidad específica en el intervalo comprendido entre 0,3 y 0,6 para la lámina o en el intervalo de 0,35 a 0,7 para la película. La resina de copolicarbonato tiene además ventajosamente una distribución del peso molecular (Mw/Mn) en el intervalo de 1,1 a 3, preferiblemente, en el intervalo de 1,3 a 2,8.
La lámina tiene deseablemente un grosor comprendido dentro del intervalo de 0,6 a 10 mm, siendo particularmente deseable en el intervalo de 0,8 a 8 mm. La película tiene un grosor más pequeño que la lámina, presentando la película generalmente un grosor comprendido dentro del intervalo de 1 a 600 \mum, preferiblemente, en el intervalo comprendido entre 10 y 500 \mum.
La película y la lámina se pueden producir a través de un método conocido por sí mismo.
Por ejemplo, cuando se produce la lámina, se mezclan homogéneamente un polvo o pellets de la resina de policarbonato y cantidades determinadas previamente de aditivos (estabilizante térmico, anti-oxidante, absorbente de ultravioleta, agente para extracción del molde, colorante, etc) con un medio de mezclado como un vibrador, una mezcladora de tipo V o una mezcladora de alta velocidad, y se moldea la mezcla obtenida, directamente o después de aglomerarla con una extrusora de doble tornillo o de tornillo simple con cilindro desgasificante, para formar un artículo moldeado de resina de policarbonato de tipo lámina a través de un método como moldeo por inyección, moldeo por extrusión, moldeo por compresión o moldeo rotatorio. Entre ellos, es adecuado el uso de un método obtención de un artículo moldeado en forma de lámina por moldeo por inyección y un método para obtener una placa de resina (lámina) por moldeo por extrusión, prefiriéndose un método de moldeo por extrusión. El método para obtener una placa de resina por moldeo por extrusión incluye un método en el que se proporciona una resina de policarbonato fundida extruida con una extrusora con una boquilla en T y enfriada en un rodillo de enfriado. En este caso, el rodillo de enfriado se ajusta preferiblemente a una temperatura en el intervalo comprendido entre 50 y 200ºC, siendo particularmente preferible el intervalo de 60 a 120ºC. Adecuadamente, la lámina encuentra aplicación en un vidrio de ventana o de techo de un automóvil, materiales ópticos como placa de diferencia de fase, una placa de difusión de luz y polarizador, materiales de construcción como materiales para muros, materiales para suelos, materiales de techos de arcada, zócalos de veranda, placas de parabrisas, y placas anti-nieves, vitrinas de exposición, escaparates, diversas bandejas, diversos paneles (cubiertas de protección de tableros de instrumentos), pantallas para cascos y
similares.
Por otra parte, el método para formar la película es preferiblemente un método que puede proporcionar una película excelente en cuanto a su uniformidad del grosor, que no causa la formación de gel ni agujeros, ni rallados, etc. y que da lugar a una película que contiene poca materia extraña, incluyéndose entre dichos métodos, un método de colada con disolvente, un método de extrusión en fundido y un método de calandrado. Cuando se utiliza la película en un campo óptico, es necesario que la película tenga una alta uniformidad, de manera que es preferible emplear un método de colada en solución. Generalmente, el método de colada se selecciona preferiblemente entre un método de colada en el que se extruye una solución a través de una boquilla o un método de bisturí. Entre los ejemplos de disolventes se incluyen preferiblemente disolventes orgánicos como cloruro de metileno, cloroformo, dioxolano, tolueno, dimetilformamida y N-metilpirrolidona. Estos disolventes se pueden utilizar en solitario, o se puede emplear una mezcla de al menos dos disolventes. Preferiblemente, se utiliza una solución que tiene una concentración de 5 a 50% en peso.
La película producida a través de este método puede aplicarse adecuadamente sobre una película de pantalla de un equipo de televisión, una película de diferencia de fase, una película de polarización, una pantalla de exposición, como por ejemplo una película celular plástica y una película aislante.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona también una resina de copolicarbonato (A) (i) que comprende las unidades estructurales (I) y (II) anteriores, (ii) que tiene un porcentaje molar de la unidad estructural (I) comprendido entre 15 y 85% en función del total de unidades estructurales (I) y (II), (iii) que tiene una viscosidad específica de 0,3 a 0,7 y (iv) que tiene un contenido en grupo hidroxilo fenólico (grupo OH) terminal comprendido dentro del intervalo de 1 a 80% en moles en función del contenido total de grupos terminales.
En la resina de copolicarbonato (A) mencionada, preferiblemente, la unidad estructural (I) está representada por la siguiente unidad estructural (I'), y en la configuración estérica de los dos grupos metileno que se unen al grupo 1,4-ciclohexileno de la fórmula (I'), la relación trans/cis se encuentra preferiblemente en el intervalo de 100/0 a 50/50.
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En la resina de copolicarbonato (A) anterior, óptimamente, (ii) el porcentaje molar de la unidad estructural (I) en función del total de unidades estructurales (I) y (II) está comprendido entre 20 y 80% en moles, y (iv) el contenido de grupo terminal hidroxilo fenólico en función del contenido total de grupos terminales se encuentra en el intervalo comprendido entre 2 y 70% en moles. Asimismo, de manera ventajosa, la distribución del peso molecular (Mw/Mn) se encuentra en el intervalo comprendido entre 1,1 y 3,0, preferiblemente en el intervalo comprendido entre
1,3 y 2,8.
En la resina de copolicarbonato anterior (A), óptimamente, la unidad estructural (II) es la siguiente unidad estructural (II-a).
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En la resina de copolicarbonato (A) anterior, preferiblemente la unidad estructural (I) está representada por la unidad estructural (I'), y la unidad estructural (II) es una combinación de las siguientes unidades estructurales (II-a) y (II-b).
Unidad estructural (II-a)
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Unidad estructural (II-b)
Aunque la unidad estructural (II-b) se selecciona del grupo que consiste en las unidades estructurales (II-b-1) y (II-b-2) representadas a continuación, es preferible la unidad (II-b-1).
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En las unidades estructurales (II-b-1) y (II-b-2) representadas arriba, cada R_{1} y R_{2} es independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono o un átomo de halógeno, cada q y r es un entero de 0 a 4, W' es un grupo hidrocarburo alicíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono o un grupo representado por
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en la que R_{3} y R_{4} son cada uno de ellos iguales o diferentes entre sí y representan cada uno de ellos un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, x es un entero de 1 a 5, cada R_{5} y R_{6} es independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, p es un entero de 4 a 7, cada R_{11} y R_{12} es independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono o un átomo de halógeno y cada y y z es un entero de 1 a 4.
Dentro de las unidades estructurales (II-b), es preferible (II-b-1), prefiriéndose en particular las siguientes unidades como (II-b-1).
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Estas unidades (i), (ii) y (vi) que entran dentro de (II-b) son unidades estructurales derivadas de (i) 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano, (ii) 4,4'-dihidroxidifenilsulfona y (vi) 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano que se utilizan como compuestos dihidroxi.
La resina de copolicarbonato que tiene dos tipos de dichas unidades estructurales (II) se compone de las unidades estructurales (I'), (II-a) y (II-b). En este caso, el porcentaje molar de la unidad estructural (I') que se basa en el total de unidad estructurales (I') y la unidad estructural (II) (total de II-a y II-b) es de 15 a 85%, preferiblemente de 20 a 80%, y relación molar de la unidad estructural (II-a):unidad estructural (II-b) se encuentra en el intervalo de 1:99 a 99:1, preferiblemente de 30:70 a 99:1, siendo particularmente preferible 40:60 a 95:5, más preferiblemente en el intervalo comprendido entre 50:50 y 90:10.
Cuando se utilizan dos tipos de unidades estructurales (II) en combinación, tal como se ha descrito anteriormente, se puede obtener una resina de copolicarbonato y un artículo moldeado que tiene una temperatura de transición vítrea alta y una mejor constante de fotoelasticidad en comparación con el caso en el que se utiliza (II-a) en solitario como unidad estructural (II).
La resina de copolicarbonato (A) mencionada se puede producir por polimerización de compuestos dihidroxílicos que tienen de 15 a 85% en moles de ciclohexanodimetanol representado por la siguiente fórmula (I-R) y de 85 a 15% en moles de bisfenol representado por la siguiente fórmula (II-R) y un éster de carbonato con arreglo a un método de intercambio estérico.
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En la fórmula (II-R), R_{1}, R_{2}, W, q y r son como se ha definido antes en relación con la unidad estructural (II).
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Ejemplos
La presente invención quedará explicada con mayor detalle haciendo referencia a los ejemplos que se exponen a continuación. En los ejemplos, "parte" se refiere a "parte en peso" y "%" se refiere a "% en peso". Se evaluaron varias de las propiedades a través de los siguientes métodos.
(1) Viscosidad específica
Se midió en cloruro de metileno como disolvente que tenía una concentración de 0,7 g/100 ml. Se ajustó la temperatura para la medida en 20ºC.
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(2) Índice de refracción e índice Abbe
Se preparó una película colada (grosor 100 \mum) de una resina de policarbonato y se midió a 25ºC con un refractómetro Abbe suministrado por Atago K.K. utilizando diyodometano como líquido de contacto.
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(3) Temperatura de transición vítrea (Tg)
Se midió con DSC2910 suministrado por T.A. Instruments, Japón.
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(4) Capacidad de flujo (valor Q)
Se midió un volumen que salió por flujo de una tobera que tenía un diámetro de 1,0 mm con un cilindro que tenía un diámetro de 10 mm y una longitud de 20 mm a 240ºC bajo una carga de 100 kg con un aparato de pruebas de flujo CFT-500C suministrado por Shimadzu Corporation.
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(5) Constante de fotoelasticidad
Se midió una película colada que tenía un grosor de 100 \mum con una aparato para medir la fotoelasticidad PA-150 suministrado por Riken Kiki (K.K.).
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(6) Prueba de resistencia al impacto por caída de bola
Se midió una lente cóncava que tenía un tamaño de 7,7 mm\Phi x 1,5 mm con arreglo al patrón FDA. Específicamente, se lanzó de forma natural una bola de acero que tenía un peso de 15,8 g hacia la porción central de la lente desde una altura de 127 cm para la evaluación.
Criterios de evaluación:
\medcirc No tiene lugar la rotura.
\ding{53} Tiene lugar la rotura.
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(7) Prueba de carga estática
De acuerdo con ISO 14889, se colocó una lámina de papel carbón sobre un papel blanco, se dejó en reposo una lente sobre una lámina de papel carbón, se ejerció una presión de 100 N sobre la porción superior de la lente durante 10 segundos para evaluar la deformación de la lente. Se evaluaron lentes que tenían un grosor central (CT) de 1,3 mm y 1,0 mm.
Criterios de evaluación:
\medcirc Sin deformación
\ding{53} Deformado
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(8) Grupos terminales: relación OH/(OH +Ar)
Se midió un polímero para determinar el espectro ^{1}HRMN. Se utilizaron valores de protones integrales (dos protones) en el carbono del carbono aromático de posición o- a los que se unen grupos terminales (OH) de grupos hidroxi fenólicos y protones (dos protones) en el carbono de la posición m- del carbono aromático que se une al átomo de oxígeno de carbonato del grupo terminal arilo (Ar) para calcular la relación (OH)/(OH + Ar). La RMN utilizada fue JNM-AL400 suministrado por JEOL.
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(9) Peso molecular de peso medio (Mw)/Peso molecular de media en número (Mn)
Se utilizó HLC-8220GPC suministrado por Toso Ltd para llevar a cabo las medidas de conversión de poliestireno con arreglo a un método de cromatografía de columna de permeación de gel (método GPC). Se utilizaron tres columnas que tenían un diámetro interior de 4,6 cm y una longitud de 15 cm. Se rellenaron las columnas con TSK-gel Super HZ4000, 3000 y 2000 como cargas, respectivamente. Se hizo fluir cloroformo a una velocidad de 0,35 ml/minuto como una capa móvil a 40ºC para detectar con un haz ultravioleta de 254 nm.
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(10) Relación del compuesto trans-isomérico y el compuesto cis-isomérico de 1,4-ciclohexanodimetanol
Se midió 1,4-ciclohexanodimetanol por ^{1}HRMN, y se determinó la relación del compuesto trans-isomérico y el compuesto cis-isomérico en función de la relación integral de protones asignada al grupo metileno unido a un grupo 1,4-ciclohexileno (compuesto trans-isomérico: \delta 3,42 ppm, 2H, compuesto cis-isomérico: \delta 3,50 ppm, 2H). La RMN utilizada fue JNM-AL400 suministrado por JEOL.
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(11) Relación heterocarbonato
En esta descripción, un éster de carbonato alifático-aromático en la cadena principal de polímero se denomina "heterocarbonato" (abreviado en adelante "hetero"), y los ésteres de carbonato aromático-aromático y alifático-alifático se denominan "homo-carbonatos" (abreviado "homo" en adelante). En este caso, la relación heterocarbonato se define del siguiente modo.
Relación heterocarbonato = hetero/(homo+hetero)
En lo que se refiere a la relación heterocarbonato, se midió un polímero por ^{1}HRMN, se asignaron las señales derivadas de hetero y homo en lo que se refiere a un protón específico y se determinó la relación en función de la relación integral de señales. En lo que se refiere al método para determinar la relación heterocarbonato mencionada, se remite al ejemplo 10 como ejemplo específico. La RMN utilizada fue JNM-AL400 suministrado por
JEOL.
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(12) Prueba de resistencia al rallado
Se frotó una capa de recubrimiento en direcciones contrarias 10 veces cada una de ellas, con lana de acero #0000 y se observó a simple vista el estado de rallado de la superficie para evaluar el estado en función de cinco puntua-
ciones.
1: Dañado cuando se frotó la capa de recubrimiento 10 veces con una carga de 100 g.
2: Dañado cuando se frotó una capa de recubrimiento 10 veces con una carga de 500 g.
3: Un poco dañado cuando se frotó una capa de recubrimiento 10 veces con una carga de 500 g.
4: Ligeramente dañado cuando se frotó una capa de recubrimiento 10 veces con una carga de 500 g.
5: Sin dañar en absoluto cuando se frotó una capa de recubrimiento 10 veces con una carga de 500 g.
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(13) Prueba de adherencia
De acuerdo con JIS K5400, se realizó un rayado cruzado sobre una capa de recubrimiento sobre un sustrato a intervalos de 1 mm para formar 100 cuadrados con una cuchilla, se presionó una cinta adhesiva (marca comercial: "Cellotape") suministrada por Nichiban K.K encima y se desprendió rápidamente en la dirección vertical y se evaluó la adherencia en función de los cuadrados que quedaban sobre el sustrato.
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(14) Absorción de agua
De acuerdo con ASTM D-0570, se sumergió una muestra en agua a 23ºC durante 24 horas y se midió en cuanto a la absorción de agua.
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(15) Total de capacidad de transmisión de luz
De acuerdo con ASMT D-1003, se midió una muestra con un un medidor de la turbiedad NDH2000 suministrado por Nippon Denshoku K.K.
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(16) Dureza al lápiz
Se midió la superficie de un sustrato para determinar su dureza con arreglo a la prueba de dureza al lápiz y se evaluaron los resultados en función de tres puntuaciones en relación con un sustrato hecho de una resina de policarbonato de tipo bisfenol A.
Criterios de evaluación:
\medcirc Más duro
\ding{53} En un grado similar
\triangle Más blando
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(17) Resistencia a la intemperie
Se expuso una placa plana moldeada (grosor 2 mm) como muestra, durante 500 horas, con un aparato de pruebas de intemperie de lámpara de arco de carbono de rayos solares definido en JIS D0205 (medidor de la intemperie de rayos solares WE:-SUN-HCH-B, suministrado por Suga Testing Machines K.K.) y se evaluó la muestra para determinar el garado de amarilleamiento (Y1) antes y después de la exposición.
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(18) Medida de la diferencia de fase (valor R)
Un valor R de diferencia de fase es un producto de un índice de refracción \Deltan y un grosor de película d y queda representado por R = \Deltan.d. Se midió una película de colada de una resina de policarbonato que fue estirada monoaxialmente con un elipsómetro M-150 suministrado por Nippon Bunkosha K.K.
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(19) Prueba de solubilidad
Se añadieron 10 g de un polímero a 100 ml de un disolvente (cloruro de metileno, tetrahidrofurano), se agitó la mezcla con un mecanismo de agitación magnético durante 1 hora, y se observó a simple vista la solución para determinar la solubilidad:
Criterios de evaluación:
\medcirc Transparente
\triangle Parcialmente insoluble
\ding{53} Insoluble
\newpage
Ejemplo 1
Se cargaron en un reactor equipado con un agitador, un aparato de destilación y un dispositivo de descompresión 72,0 partes de 1,4-ciclohexanodimetanol (denominado en ocasiones "CHDM" en adelante), 114 partes de bisfenol A (denominado en ocasiones en adelante "BPA"), 220 partes de carbonato de difenilo (denominado en ocasiones en adelante "DPC"), 0,18 partes de hidróxido de tetrametilamonio (denominado en ocasiones "TMAH") y 8 x 10^{-4} partes de hidróxido sódico y, tras la sustitución de nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos y, a continuación, al mismo tiempo que se aumentaba la temperatura en el interior del reactor a 180ºC, se redujo gradualmente la presión del reactor. Se dejó reaccionar la mezcla a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos y se eliminó por destilación el fenol formado. A continuación, se mantuvo la presión anterior, se aumentó repetidamente la temperatura y se dejó reaccionar la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos, y además a 240ºC durante 30 minutos, con eliminación por destilación de fenol. A continuación, se redujo gradualmente la presión del reactor a 133 Pa o más baja a 240ºC. Una vez que la presión alcanzó 133 Pa o menos, se dejó reaccionar la mezcla de reacción durante 4 horas con agitación. Como desactivador, se añadieron 2 x 3 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico, a continuación, se agitó la mezcla a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa durante 20 minutos y después se sacó por eyección el producto de reacción desde el fondo del reactor bajo presión de nitrógeno. Se cortó el producto de reacción con un peletizador con enfriamiento en un recipiente de agua para formar pelets. Se moldearon por inyección-compresión los pelets obtenidos con un molde para formar una lente cóncava de gafa a una temperatura de cilindro de 220ºC a 240ºC, a una temperatura de molde de 65ºC para obtener una lente. La lente tenía una transparencia excelente y también un aspecto excelente. En la tabla 1 se muestran los resultados de varias evaluaciones.
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Ejemplo 2
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 1 a excepción de que se utilizaron 43,2 partes de CHDM y 160 partes de BPA. La lente presentó una excelente transparencia y tenía también un aspecto excelente. En la tabla 1 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
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Ejemplo 3
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 1, con la excepción de que se reemplazó BPA por 134 partes de 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclohexano (bisfenol-Z, denominado en ocasiones "BPZ" en adelante). La lente presentó una excelente transparencia y tenía también un aspecto excelente. En la tabla 1 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
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Ejemplo 4
(No es un ejemplo de la invención)
Se obtuvieron una resina de copolicarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 1 a excepción de que se utilizaron 101 partes de CHDM y 113 partes de 9,9-bis(4-hidroxi-3-metilfenil)fluoreno) (denominado en ocasiones "BCF" en adelante). La lente presentó una transparencia excelente y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 1 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
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Ejemplo comparativo 1
Se evaluaron pelets de resina de policarbonato de tipo bisfenol A ("Panlite L-1250" suministrado por Teijin Chemicals, Ltd.. Se moldearon por inyección-compresión los pellets a una temperatura de cilindro de 280 a 300ºC, a una temperatura de molde de 125ºC, para obtener una lente. En la tabla 1 se muestran los resultados de las evaluaciones.
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Ejemplo comparativo 2
Se prepararon los pelets de la misma manera que en el ejemplo 1 a excepción de que se utilizaron 144 partes de CHDM en solitario. Se moldearon por inyección-compresión los pelets con un molde para una lente cóncava de gafa, a una temperatura de cilindro de 180 a 210ºC, a una temperatura de molde de 40ºC, para formar una lente. En la tabla 1 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
TABLA 1
33
Ejemplo de referencia 1
Síntesis y purificación de 1,4-ciclohexanodimetanol
Se colocaron 250 partes de 1,4-ciclohexanodicarboxilato de dimetilo y 25 partes de catalizador de cobre y cromo en un autoclave que tenía un volumen de 2 litros, y se agitó la mezcla a 260ºC y se redujo con hidrógeno bajo una presión de hidrógeno de 15 MPa. A continuación, se separó el catalizador por filtración, se separó el metanol formado como producto secundario del filtrado obtenido por concentración, y se destiló el filtrado restante a presión reducida (160 - 175ºC/1,33 -2,00 x 10^{3} Pa), para dar 1,4-ciclohexanodimetanol (denominado en ocasiones "CHDM" en adelante). Se sometió este producto a ^{1}H-RMN (JNM-AL400 suministrado por JEOL) para presentar una relación de estructura de isómero de 71% de un compuesto trans-isomérico y 29% de compuesto cis-isomérico (CHDM1).
Se disolvieron completamente 300 g del CHDM1 antes obtenido en 600 ml de acetato de etilo a una temperatura de 70ºC, y a continuación se enfrió la solución a 5ºC para recristalizar el CHDM1. Se recuperó el cristal por filtración, se lavó con acetato de etilo y se secó a 30ºC con una secadora al vacío para dar 200 g de un cristal (rendimiento 66%). El cristal obtenido tenía una relación de isómero estructural de 88% de un compuesto trans-isomérico y un 12% de un compuesto cis-isomérico (CHDM2).
Se separó el acetato de etilo del filtrado obtenido siguiendo el procedimiento anterior, a presión reducida (2,7 x 10^{3} Pa) a 30ºC y después se secó el filtrado a presión reducida (67 Pa) a 25ºC para dar 90 g de CHDM. Este producto tenía una relación estructural de isómero de 50% de un compuesto trans-isomérico y un 50% de compuesto cis-isomérico (CHDM4).
Se recristalizaron 100 g del CHDM2 anterior en acetato de etilo dos veces (250 ml para el primer tiempo y 50 ml para el segundo tiempo) de la misma manera que antes, para dar 56 g de un cristal (rendimiento 36%). El cristal obtenido tenía una relación estructural de isómero de 99% de un compuesto trans-isomérico y 1% de un compuesto cis-isomérico (CHDM3).
Ejemplo 5
Se introdujeron en un reactor equipado con un agitador, un destilador y un dispositivo de descompresión 72,0 partes del CHDM1 antes obtenido, 114 partes de BPA, 220 partes de DPC, 0,18 partes de hidróxido de tetrametilamonio y 8 x 10^{-4} partes de hidróxido sódico y, después de la sustitución con nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos, y a continuación, al mismo tiempo que se aumentaba la temperatura del reactor a 180ºC, se redujo gradualmente la presión del reactor. Se dejó que la mezcla reaccionara a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos y se eliminó por destilación el fenol formado. A continuación, se mantuvo la presión anterior y se aumentó la temperatura de forma repetida, y se dejó que reaccionara la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos, y además a 240ºC durante 30 minutos, eliminando por destilación el fenol. A continuación, se redujo gradualmente la presión a 133 Pa o se redujo a 240ºC. Una vez que la presión alcanzó 133 Pa o inferior, se dejó que la mezcla reaccionara durante 4 horas con agitación. Como desactivador, se añadieron 2,3 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico y, después de agitar el producto de reacción a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa durante 20 minutos, se extrajo por eyección el producto de reacción desde el fondo del reactor bajo presión de nitrógeno, y se cortó con una peletizadora con enfriamiento en un recipiente de agua para formar pelets. Se moldearon por inyección-compresión los pelets obtenidos con un molde para lente cóncava para gafa, a una temperatura de cilindro de 220 a 240ºC, a una temperatura de molde de 65ºC, para obtener una lente. La lente presentó una excelente
transparencia y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 2 se muestran los resultados de varias evaluaciones.
Ejemplo 6
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 5 a excepción de que se utilizó CHDM2 obtenido en el ejemplo de referencia 1. La lente presentó una excelente transparencia y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 2 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo 7
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 5 a excepción de que se utilizó CHDM3 obtenido en el ejemplo de referencia 1. La lente tenía una excelente transparencia y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 2 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo 8
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente, de la misma manera que en el ejemplo 5 a excepción de que se utilizó el CHDM4 obtenido en el ejemplo de referencia 1. La lente presentó una excelente transparencia y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 2 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
TABLA 2
34
Ejemplo 9
Se introdujeron en un reactor equipado con un agitador, un destilador y un dispositivo de descompresión 43,2 partes de CHDM, 68,4 partes de BPA, 135 partes de DPC, 0,11 partes de hidróxido de tetrametilamonio y 5 x 10^{-4} partes en peso de hidróxido sódico y, tras la sustitución con nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos y, a continuación, al mismo tiempo que se aumentaba la temperatura del reactor a 180ºC, se redujo gradualmente la presión del reactor. Se dejó reaccionar la mezcla a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos, y se eliminó por destilación el fenol formado. A continuación, al mismo tiempo que se mantenía esta presión, se aumentó la temperatura repetidamente y se dejó reaccionar la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos y además a 240ºC durante 30 minutos, eliminando por destilación el fenol. A continuación, se redujo la presión gradualmente a 133 Pa o inferior a 240ºC. Después de que la presión alcanzara 133 Pa o inferior, se dejó reaccionar la mezcla de reacción durante 4 horas con agitación. Como desactivador, se añadieron 1,4 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico, y después de agitar el producto de reacción a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa durante 20 minutos, se extrajo por eyección el producto de reacción a través del fondo del reactor bajo presión de nitrógeno y se cortó con una peletizadora con enfriado en un recipiente de agua para formar pelets. A continuación, se indicará el método para calcular la relación de heterocarbonato de esta resina de policarbonato.
En lo que se refiere a los protones específicos de dicha resina de policarbonato (protones (dos protones) en el carbono del CHDM contiguo al átomo de oxígeno del carbonato en este caso (denominado en adelante "R-H") y los protones (dos protones) en el carbono contiguo a un carbono aromático que se une a un átomo de oxígeno del BPA (denominado en adelante "Ar-H"), en la tabla 3 se muestran los resultados de la a ^{1}H-RMN de la asignación (valores de desplazamiento y relación integral de señales.
TABLA 3
35
En hetero, las relaciones integrales de R-H y Ar-H llegan a ser iguales unas a otras, de manera que el valor integral del Hetero (R-H) es igual al del Hetero (Ar-H) de la tabla 3 y es por lo tanto 2,0000. El valor integral de homo (R-H) puede determinarse por tanto del siguiente modo.
(Todos los R-H) - (hetero (R-H)) = 2,8718 - 2,0000 = 0,8718
Y, como Hetero = Hetero (Ar-H) + Hetero (R-H) = 2,0000 + 2,0000, y como Homo = Homo (Ar-H) + Homo (R-H) = 0,8974 + 0,8718, se determina que la relación hetero-carbonato = Hetero/(Homo+Hetero) = 0,69.
Se moldearon por inyección-compresión los pelets obtenidos con un molde de lente cóncava para gafa a una temperatura de cilindro de 220 a 240ºC, a una temperatura de molde de 65ºC, para obtener una lente. La lente presentó una excelente transparencia y también un aspecto excelente. En la tabla 4 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo 10
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 9 con la excepción de que se utilizaron 25,9 partes de CHDM y 95,8 partes de BPA. La lente presentó una excelente transparencia y tenía un aspecto excelente. En la tabla 4 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo 11
Se introdujeron en un reactor equipado con un termómetro y un agitador 59,0 partes de CHDM, 93,4 partes de BPA y 2,08 partes de p-terc-butilfenol, y después de la sustitución con nitrógeno, se añadieron 646 partes de piridina deshidratada previamente a fondo y 2.440 partes de cloruro de metileno, para su disolución. Se soplaron 93,2 de fosgeno en la mezcla a 25ºC durante 90 minutos con agitación. Una vez completado el soplado de fosgeno en la mezcla, se agitó la mezcla durante aproximadamente 10 minutos para completar la reacción. Una vez completada la reacción, se diluyó el producto de reacción con cloruro de metileno, se eliminó la piridina por neutralización con ácido clorhídrico, y a continuación, se lavó repetidamente el producto de reacción con agua hasta que tuvo una conductividad eléctrica equivalente a la del agua desionizada. A continuación, se evaporó el cloruro de metileno para dar un polvo incoloro. En la tabla 4 se muestran los resultados de las evaluaciones de la resina de policarbonato así obtenida.
Ejemplo 12
Se obtuvo una resina de policarbonato de la misma manera que en el ejemplo 11, a excepción de que se utilizaron 13,3 partes de CHDM, 49,1 partes de BPA, 1,08 partes de p-terc-butilfenol, 35,0 partes de fosgeno, 248 partes de piridina y 690 partes de cloruro de metileno. En la tabla 4 se muestran los resultados de las evaluaciones de la resina de policarbonato así obtenida.
TABLA 4
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Ejemplo 13
Se introdujeron en un reactor equipado con agitador, un destilador y un dispositivo de destilación 72,0 partes de CHDM, 114 partes de BPA, 220 partes de DPC, 0,18 partes de hidróxido de tetrametilamonio y 8 x 10^{-4} partes de hidróxido sódico y, tras la sustitución con nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos y, a continuación, al mismo tiempo que se aumentaba la temperatura del reactor a 180ºC, se disminuyó gradualmente la presión del reactor. Se dejó reaccionar la mezcla a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos, y se eliminó por destilación el fenol formado. Al mismo tiempo que se mantenía la presión anterior, se aumentó repetidamente la temperatura y se dejó reaccionar la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos y además a 240ºC durante 30 minutos, eliminando por destilación el fenol. A continuación, se redujo gradualmente la presión a 133 Pa o inferior, a 240ºC. Después de que el grado de vacío alcanzara 133 Pa o inferior, se dejó reaccionar la mezcla de reacción durante 4 horas, con agitación. Como desactivador, se añadieron 2,3 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico y, además se añadieron por cada 100 partes de la resina, 0,03 partes de tetraquis(2,4-di-terc-butilfenil)-4,4'-bifenilendifosfonita, 0,3 partes de 2,2'-metilenbis[6-(2H-benzotriazol-2-il)-4-(1,1,3,3-tetrametilbutil)fenol, 0,2 partes de monoglicérido de ácido esteárico y 6 x 10^{-5} partes de Macroviolet B suministrado por Bayer AG como agente de azulado. A continuación, se agitó la mezcla a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa, durante 20 minutos, y se extrajo por eyección el producto de reacción desde el fondo del reactor bajo presión de nitrógeno, y se cortó con una peletizadora con enfriamiento en un recipiente de agua para formar pelets.
Se moldearon los pelets obtenidos por moldeo de inyección-compresión con un molde para lente cóncavo para gafa a una temperatura de cilindro de 220ºC a 240ºC, a una temperatura de molde de 65ºC, para obtener una lente. La lente presentó una excelente transparencia y también un aspecto excelente.
Se aplicó uniformemente una composición de recubrimiento curable por UV que contenía (met)acrilato de trimetilolpropano como principal componente sobre la lente obtenida según el método de inmersión. Se secó el recubrimiento a temperatura ambiente y se curó a una velocidad de la cinta de transmisión de 4 m/minuto, a una dosis de exposición de 650 mJ/cm^{2} con un dispositivo de irradiación de UV. La lente revestida presentó un aspecto excelente y no se observó ninguna deformación en el sustrato de la lente ni antes ni después del curado por UV. En la tabla 5 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
TABLA 5
37
Ejemplo 14
Se introdujeron en un reactor equipado con agitador, un destilador y un dispositivo de descompresión 43,2 partes de CHDM, 68,4 partes de BPA, 135 partes de DPC, 0,11 partes de TMAH y 5 x 10^{-4} partes de hidróxido sódico y, tras la sustitución de nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos y a continuación, mientras se aumentaba la temperatura del reactor a 180ºC, se disminuyó gradualmente la presión del reactor. Se dejó reaccionar la mezcla a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos y se eliminó por destilación el fenol formado. A continuación, se mantuvo esta presión, se aumentó la temperatura repetidamente y se dejó reaccionar la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos, y además a 240ºC durante 30 minutos, eliminando por destilación el fenol. A continuación, se redujo gradualmente la presión a 133 Pa o inferior. Una vez que el grado de vacío alcanzó 133 Pa o inferior, se dejó reaccionar la mezcla de reacción durante 4 horas con agitación. Como desactivador, se añadieron 1,4 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico. A continuación, se agitó la mezcla a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa durante 20 minutos y se extrajo por eyección el producto de reacción desde el fondo del reactor bajo presión de nitrógeno y se cortó con una peletizadora con enfriado en un recipiente de agua para formar pelets. Por cada 100 partes de la resina, se añadieron 0,003 partes de tris(2,4-di-terc-butilfenil)fosfito, 0,005 partes de fosfato de trimetilo y 0,0045 partes de monoglicérido de ácido esteárico. A continuación, se amaso por fundido esta resina con una extrusora de doble tornillo con cilindro desgasificador (KTX-46, suministrado por Kobe Steel, Ltd.), a una temperatura de cilindro de 240ºC con desgasificación y se volvió a peletizar la resina. Se moldearon por inyección-compresión los pelets así obtenidos con M35B-D-DM suministrado por Sumitomo Heavy Machinery, Inc., Meiki Seisakusho, a una temperatura de resina de 240ºC, una temperatura de molde de 70ºC durante un período de tiempo de enfriado de 15 segundos, a una velocidad de inyección de 150 mm/segundos (período del tiempo de carga 0,43 segundos) para obtener un sustrato de disco que tenía un diámetro de 120 mm y un grosor de 1,2 mm. A continuación, se deposito con vapor aluminio sobre el sustrato de disco. La distorsión del disco causada por la absorción de agua fue considerablemente menor que la de un disco obtenido en el ejemplo comparativo 3. En la tabla 6 se muestran los resultados de la evaluación.
Ejemplo 15
Se obtuvo un disco de la misma manera que se ha descrito en el ejemplo 14, a excepción de que se utilizaron 25,9 partes de CHDM y 95,8 partes de BPA. La distorsión del disco causada por la absorción del agua fue notablemente más reducida que la de un disco obtenido según el ejemplo comparativo 3.
Ejemplo 16
(No es un ejemplo de la invención)
Se obtuvo un disco de la misma manera que se ha descrito en el ejemplo 14, a excepción de que se utilizaron 60,5 partes de CHDM y 68,0 partes de BCF. La distorsión del disco causada por la absorción de agua fue notablemente más reducida que la de un disco obtenido como en el ejemplo comparativo 3.
Ejemplo comparativo 3
Se peletizó un polvo de resina de policarbonato de tipo bisfenol A (BPA) obtenido a través de un método de polimerización interfacial de la misma manera que en el ejemplo 12, y se obtuvo un sustrato de disco por moldeo por inyección. Asimismo, se depositó con vapor aluminio sobre el sustrato del disco. En la tabla 6 se muestran los resultados de la evaluación.
TABLA 6
38
Ejemplo 17
Se introdujeron en un reactor equipado con agitador, un destilador y un dispositivo de descompresión 72,0 partes de CHDM, 114 partes de BPA, 220 partes en peso de DPC, 0,18 partes de TMAH y 8 x 10^{-4} partes de hidróxido sódico y tras la sustitución con nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos y después, al mismo tiempo que se aumentaba la temperatura del reactor a 180ºC, se disminuyó gradualmente la presión del reactor. Se dejó reaccionar la mezcla a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos, y se eliminó por destilación el fenol formado. A continuación, mientras se mantenía esta presión, se aumentó la temperatura repetidamente y se dejó que reaccionara la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos, y además a 240ºC durante 30 minutos, eliminando por destilación el fenol. A continuación, se redujo gradualmente la presión a 133 Pa o inferior, a 240ºC. Una vez que la presión alcanzó 133 Pa o inferior, se dejó que la mezcla de reacción reaccionara durante 4 horas con agitación. Como activador, se añadieron 2,3 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico. A continuación, se agitó la mezcla a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa durante 20 minutos y se extrajo por eyección desde el fondo del reactor bajo una presión de nitrógeno, y se cortó con una peletizadora con enfriado en un recipiente de agua para formar pelets. Se moldearon por inyección los pelets así obtenidos con una máquina de moldeo por inyección de 3 onzas (Modelo Neomat 150/75, suministrado por Sumitomo Heavy Machinery, Inc.) a una temperatura de cilindro de 230ºC, a una temperatura de molde de 60ºC para obtener placas que tenían una longitud de 60 mm y una anchura de 80 mm (placas de 0 a 20 mm de ancho y 1 mm de grueso, de 20 a 60 mm de ancho y 2 mm de grueso y de 60 a 80 mm de ancho y 3 mm de grueso). Estas láminas presentaron una excelente transparencia y también tenían un aspecto excelente. En la tabla 7 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo comparativo 4
Se evaluaron los pelets de resina de policarbonato de tipo bisfenol A ("Panlite L-1250" suministrado por Teijin Chemicals, Ltd.). Se moldearon los pelets a una temperatura de cilindro de 280ºC, a una temperatura de molde de 110ºC, para obtener placas que tenían una longitud de 60 mm y un ancho de 80 mm (placas de de 0 a 20 mm de ancho y 1 mm de grueso, de 20 a 60 mm de ancho y 2 mm de grueso y de 60 a 80 mm de ancho y 3 mm de grueso). En la tabla 7 se muestran los resultados de las evaluaciones.
TABLA 7
39
Ejemplo 18
Se introdujeron en un reactor equipado con agitador, un destilador y un dispositivo descompresor 72 partes de CHDM, 114 partes de BPA, 220 partes de DPC, 0,18 partes de TMAH y 8 x 10^{-4} de hidróxido sódico y, tras la sustitución con nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos y a continuación, al mismo tiempo que se aumentaba la temperatura en el reactor a 180ºC, se disminuyó la presión del reactor gradualmente. Se dejó reaccionar la mezcla a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos, eliminando por destilación el fenol formado. A continuación, al mismo tiempo que se mantenía esta presión, se aumentó repetidamente la temperatura, y se dejó reaccionar la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos, y además a 240ºC durante 30 minutos, eliminando por destilación el fenol. A continuación, se redujo gradualmente la presión a 133 Pa o inferior a 240ºC. Una vez que la presión alcanzó 133 Pa o inferior, se dejó reaccionar la mezcla de reacción durante 4 horas con agitación. Como desactivador, se añadieron 2,3 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico. A continuación, se agitó la mezcla a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa durante 20 minutos, y se extrajo por eyección el producto e reacción desde el fondo del reactor bajo presión de nitrógeno, y se cortó con una peletizadora con enfriado en un recipiente con agua para formar pelets. Se disolvieron los pelets así obtenidos en cloruro de metileno para preparar una solución que tenía una concentración de 40% en peso. Se coló la solución de policarbonato en una placa de vidrio a 15% con un aplicador, y mientras se aumentaba gradualmente la temperatura, se evaporó el cloruro de metileno. Se desprendió la capa colada de la placa de vidrio y se siguió calentando para eliminar el cloruro de metileno, en virtud de lo cual se obtuvo una película de tamaño A4 que tenía una longitud de 297 mm, una anchura de 210 mm y un grosor de 156 \mum. La película presentó una excelente transparencia y resultó excelente en cuanto a la moldeabilidad por colada. A continuación, se estiró monoaxialmente la película a 150% a 100ºC por método por tensado biorientado, para dar una película estirada con un grosor de 127 \mum. La película presentó una diferencia de fase de R (550 nm) = 800 nm.
En la tabla 8 se muestran los resultados de varias evaluaciones.
Ejemplo 19
(No es un ejemplo de la invención)
Se obtuvo una película de tamaño A4 que tenían un grosor de 77 \mum de la misma manera que en el ejemplo 18 a excepción de que se utilizaron 101 partes de CHDM y 113 partes de BCF. La película presentó una excelente transparencia y una excelente facilidad de moldeo de película por colada. A continuación, se estiró la película monoaxialmente 150% a 100ºC a través de un método de tensado biorientado, para dar una película estirada que tenía un grosor de 63 \mum. La película presentó una diferencia de fase de R (550 nm) = 29 nm.
Asimismo, la dependencia de la diferencia de fase de la longitud de onda fue R(450)/R(550) = R(650)/R(550)=
En la tabla 8 se muestran los resultados de las distintas evaluaciones.
Se evaluó un polvo de resina de policarbonato de tipo bisfenol A ("Panlite C-1400" suministrado por Teijin Chemicals, Ltd). Se disolvió el polvo en cloruro de metileno para preparar una solución que tenía una concentración de 20% en peso. Se coló la solución de policarbonato sobre una placa de vidrio a 15ºC con un aplicador y al mismo tiempo que se aumentaba gradualmente la temperatura, se evaporó el cloruro de metileno. Se desprendió la capa colada de la placa de vidrio y se siguió calentando para eliminar el cloruro de metileno, en virtud de lo cual se obtuvo una película de tamaño A-4 que tenía una longitud de 297 mm, un ancho de 210 mm y un grosor de 100 \mum. La película presentó una transparencia excelente y fue excelente en cuanto a la facilidad de moldeo por colada. A continuación, se agitó la película 150% monoaxialmente a 160ºC a través de un método de tensado biorientado.
En la tabla 8 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
TABLA 8
40
Ejemplo 20
Se introdujeron en un reactor un agitador, un destilador y un dispositivo de descompresión 72,0 partes de CHDM, 91,2 partes de BPA, 31 partes de 1,1-bis(4-hidroxifenil)-3,3,5-trimetilciclohexano (abreviado en adelante "BPTMC"), 220 partes de DPC, 0,18 partes de hidróxido de tetrametilamonio y 8 x 10^{-4} partes de hidróxido sódico y, tras la sustitución con nitrógeno, se disolvió la mezcla a 140ºC. Se agitó la mezcla durante 30 minutos y, a continuación, al mismo tiempo que se aumentaba la temperatura del reactor a 180ºC, se disminuyó gradualmente la presión del reactor. Se dejó reaccionar la mezcla a 1,33 x 10^{4} Pa durante 30 minutos, y se eliminó por destilación el fenol formado. A continuación, mientras se mantenía esta presión, se aumentó repetidamente la temperatura, y se dejó que reaccionara la mezcla a 190ºC durante 30 minutos, a 200ºC durante 40 minutos, a 220ºC durante 30 minutos, y además a 240ºC durante 30 minutos, eliminando el fenol por desiltación. A continuación, se redujo gradualmente la presión a 133 Pa o inferior, a 240ºC. Después de que la presión alcanzara 133 Pa o menos, se dejó reaccionar la mezcla de reacción durante 4 horas con agitación. Como desactivador, se añadieron 2,3 x 10^{-2} partes de sal de tetrabutilfosfonio de ácido dodecilbencenosulfónico, y después de agitar el producto de reacción a 240ºC a 1,33 x 10^{4} Pa durante 20 minutos, se extrajo por eyección el producto de reacción desde el fondo del reactor bajo una presión de nitrógeno, y se cortó con una peletizadora con enfriado en un recipiente de agua para formar pelets. Se moldearon por inyección-compresión los pelets obtenidos con un molde para lente cóncava de gafa a una temperatura de cilindro de 220ºC a 240ºC, a una temperatura de molde de 65ºC para obtener una lente. La lente presentó una excelente transparencia y tenía un aspecto excelente. En la tabla 9 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo 21
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 20 con la excepción de que la cantidad de BPA se cambió de 91,2 partes a 57,0 partes y que las 31 partes de PBTMC fueron reemplazadas por 67,0 partes de BPZ. La lente presentó una excelente transparencia y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 9 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo 22
(No es un ejemplo de la invención)
Se obtuvieron una resina de policarbonato y una lente de la misma manera que en el ejemplo 20, a excepción de que se reemplazaron 31 partes de BPTMC por 37,8 partes de BCF. La lente presentó una excelente transparencia y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 9 se muestran los resultados de varias de las evaluaciones.
Ejemplo 23
Se introdujeron en un reactor equipado con un agitador con 8,4 partes de CHDM, 8,0 partes de BPA, 5,9 partes de 4,4'-dihidroxidifenilsulfona (en ocasiones denominado "BPS" en adelante) y 0,09 partes de p-terc-butilfenol, y tras la sustitución con nitrógeno, se añadieron 95 partes de piridina deshidratada previamente a fondo y 263 partes de cloruro de metileno, para su disolución. Al mismo tiempo que se agitaba la mezcla, se soplaron 14 partes de fosgeno en la mezcla a 25ºC durante 70 minutos. Una vez completado el soplado de fosgeno en la mezcla, se agitó la mezcla durante aproximadamente 10 minutos, para completar la reacción. Una vez completada la reacción, se diluyó el producto de reacción con cloruro de metileno, se eliminó la piridina por neutralización con ácido clorhídrico y a continuación, se lavó repetidamente el producto de reacción con agua hasta que tuvo una conductividad eléctrica igual a la del agua desionizada. A continuación, se eliminó el cloruro de metileno para dar un polvo incoloro. Se peletizó el polvo así obtenido con una extrusora y a continuación, se moldearon por inyección compresión los pelets con un molde para lente cóncava de gafa. La lente presentó una excelente transparencia y también tenía un aspecto excelente. En la tabla 9 se muestran los resultado de varias de las evaluaciones.
TABLA 9
41

Claims (29)

1. Una lente plástica formada de una resina de copolicarbonato que comprende una unidad estructural (I) representada por la siguiente fórmula general (I):
42
y una unidad estructural (II) representada por la siguiente fórmula (II):
43
teniendo la unidad estructural (I) un porcentaje molar comprendido entre 15 y 85% en función de la cantidad total de las unidades estructurales (I) y (II),
en la que, en la unidad estructural anterior (II), cada R_{1} y R_{2} es independientemente un átomo de halógeno, un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono o un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, siendo cada q y r independientemente un entero de 0 a 4, W es un grupo representado por:
44 
\vskip1.000000\baselineskip
45
en las que cada R_{3} y R_{4} son iguales, o diferentes entre sí, siendo cada uno de ellos un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, cada R_{5} y R_{6} es independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, y p es un entero de 4 a 7,
\newpage
teniendo la resina de copolicarbonato (i) una viscosidad específica de 0,3 a 0,6 (medido a 20ºC en cloruro de metileno a una concentración de 0,7 g/100 ml), (ii) un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en el intervalo de 1 a 80% en moles en función del total de grupos terminales y (iii) una relación de peso molecular de peso medio/peso molecular de media en número (Mw/Mn) (medido por GPC tal como se describe en la memoria descriptiva) en el intervalo de 1,1 a 3.
2. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la unidad estructural (I) está representada por la siguiente unidad estructural (I'):
\vskip1.000000\baselineskip
46 
\vskip1.000000\baselineskip
3. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que W en la unidad estructural (II) es un grupo representado por:
\vskip1.000000\baselineskip
47 
\vskip1.000000\baselineskip
48 
\vskip1.000000\baselineskip
en las que R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6} y p son como se han definido en relación con la unidad estructural (II) mencionada.
4. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la unidad estructural (II) está representada por las siguientes unidades estructurales (II-1) o (II-2).
\vskip1.000000\baselineskip
49
50 
\vskip1.000000\baselineskip
5. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que el porcentaje molar de la unidad estructural (I) de la resina de copolicarbonato es de 20 a 80% en función de la cantidad total de las unidades estructurales (I) y (II).
6. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la resina de copolicarbonato tiene una viscosidad específica de 0,3 a 0,56 (medido a 20ºC en cloruro de metileno a una concentración de 0,7 g/100 ml).
7. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la unidad estructural (I) está representada por la siguiente fórmula estructural (I') y dos grupos metileno que se unen al grupo 1,4-ciclohexileno de la fórmula (I') tienen una configuración estérica que tiene una relación tras/cis en el intervalo de 100/0 a 50/50.
51
8. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la resina de copolicarbonato tiene un valor de capacidad de flujo (valor Q), medido a través del método de medida definido en la memoria descriptiva, en el intervalo comprendido entre 20 x 10^{-3} y 200 x 10^{-3} cm^{3}/s.
9. La lente plástica de la reivindicación 1, que tiene un índice de refracción en el intervalo comprendido entre 1.500 y 1.600.
10. La lente plástica de la reivindicación 1, que tiene un índice Abbe en el intervalo comprendido entre 31 y 48.
11. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la resina de copolicarbonato contiene de 0,01 a 1 parte en peso, por cada 100 partes en peso de dicha resina, de un agente de absorción de ultravioleta.
12. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la resina de copolicarbonato contiene de 0,3 x 10^{-4} a 2,0 x 10^{-4} partes en peso, por cada 100 partes en peso de dicha resina, de un agente de azulado.
13. La lente plástica de la reivindicación 1, que tiene una capa de recubrimiento dura formada sobre una de las superficie o que tiene una capa de recubrimiento dura sobre una de las superficies y una capa de recubrimiento dura sobre la otra superficie.
14. La lente plástica de la reivindicación 1, que es una lente para gafa.
15. La lente plástica de la reivindicación 1, en la que la resina de copolicarbonato es una resina obtenida a través del método de intercambio estérico.
16. Un artículo moldeado óptico formado de una resina de copolicarbonato que comprende unidades estructurales (I) y (II), tal como se han definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que tiene un porcentaje molar de unidad estructura (I) comprendido entre 15 y 85% en función del total de unidades estructurales (I) y (II) y que tiene (i) una viscosidad específica comprendida entre 0,25 y 0,6 (medido a 20ºC en cloruro de metileno, a una concentración de 0,7 g/100 ml), (ii) un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en el intervalo de 1 a 80% en moles y (iii) una relación del peso molecular de peso medio/peso molecular de media en número (Mw/Mn) (medido por GCPC tal como se describe en la memoria descriptiva), en el intervalo comprendido entre 1,1 y 3.
17. El artículo moldeado óptico de la reivindicación 16, que es un sustrato de disco óptico, una placa de difusión de luz, una placa de guía de luz, una tarjeta óptica, un prisma óptico o una fibra óptica.
18. El artículo moldeado óptico de la reivindicación 16, en el que la resina de copolicarbonato tiene un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en el intervalo de 1 a 80% en función del total de grupos terminales.
19. El artículo moldeado óptico de la reivindicación 16, en el que la resina de copolicarbonato tiene un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en el intervalo comprendido entre 1 y 80% en moles, en función del total de grupos terminales y tiene una relación de peso molecular de peso medio/peso molecular de media en número (Mw/Mn) (medido por GPC, tal como se describe en la memoria descriptiva) en el intervalo comprendido entre 1,1 y 3.
20. Una película formada por una resina de copolicarbonato que comprende unidades estructurales (I) y (II) tal como se han definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que tiene un porcentaje molar de unidad estructural (I) comprendido entre 15 y 85% en función del total de unidades estructurales (I) y (II) y que tiene (i) una viscosidad específica de 0,3 a 0,7 (medio a 20ºC en cloruro de metileno, a una concentración de 0,7 g/100 ml), (ii) un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en el intervalo de 1 a 80% en moles, en función del total de grupos terminales y (iii) una relación del peso molecular de peso medio/peso molecular de media en número (Mw/Mn) (medido por GPC tal como se ha descrito en la memoria descriptiva) en el intervalo comprendido entre 1,1 y 3.
21. La película de la reivindicación 20, estando comprendido el grosor de la película entre 1 y 600 \mum.
22. La película de la reivindicación 20 o 21, siendo la película una película estirada.
23. Una lámina formada por una resina de copolicarbonato que comprende unidades estructurales (I) y (II), tal como se han definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que tiene un porcentaje molar de unidad estructural (I) comprendido entre 15 y 85% en función del total de unidades estructurales (I) y (II), y que tiene (i) una viscosidad específica de 0,3 a 0,7 (medido a 20ºC en cloruro de metileno, a una concentración de 0,7 g/100 ml), (ii) un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en el intervalo comprendido entre 1 y 80% en moles en función del total de grupos terminales y (iii) una relación de peso molecular de peso medio/peso molecular de media en número (Mw/Mn) (medido por GPC, tal como se ha descrito en la memoria descriptiva) en el intervalo comprendido entre 1,1 y 3.
24. Una lámina según la reivindicación 23, estando comprendido el grosor de la lámina entre 0,6 y 10 mm.
25. Una resina de copolicarbonato que comprende (i) unidades estructurales (I) y (II), tal como se han definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, (ii) la unidad estructural (I) que tiene un porcentaje molar comprendido dentro del intervalo de 15 a 85% en función del total de unidades estructurales (I) y (II), (iii) que tiene una viscosidad específica comprendida entre 0,3 y 0,7 (medio a 20ºC en cloruro de metileno, a una concentración comprendida entre 0,7 g/100 ml), (iv) que tiene un grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) comprendido dentro del intervalo de 1 a 80% en función del total de grupos terminales y (v) que tiene una relación del peso molecular de peso medio/peso molecular de media en número (Mw/Mn) (medido por GPC tal como se describe en la memoria descriptiva) en el intervalo comprendido entre 1,1 y 3.
26. La resina de copolicarbonato de la reivindicación 25, en la que la unidad estructural (II) es la siguiente unidad estructural (II-a).
52
27. La resina de copolicarbonato de la reivindicación 25 o 26, en la que (ii) el porcentaje molar de la unidad estructural (I) es de 20 a 80% en moles en función del total de unidades estructurales (I) y (II) y (iv) el contenido en grupo terminal hidroxilo fenólico (grupo OH) en función del total de grupos terminales se encuentra dentro del intervalo de 2 a 70% en moles.
28. La resina de copolicarbonato de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27, en la que la unidad estructural (II) se forma con las siguientes unidades estructurales (II-a) y (II-b) y tiene una relación entre la unidad estructural (II-a) y la unidad estructural (II-b) dentro del intervalo comprendido entre 1:99 y 99:1, estando representada la unidad estructural (II-a) por la siguiente fórmula (II-a)
53
siendo la unidad estructural (II-b) una unidad seleccionada del grupo que consiste en las siguientes fórmulas (II-b-1) y (II-b-2),
54 
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55
en la que, en las unidades estructurales (II-b-1) y (II-b-2) representadas arriba, cada R_{1} y R_{2} es independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono o un átomo de halógeno, cada q y r es un entero de 0 a 4, W' es un grupo hidrocarburo alicíclico que tiene de 5 a 12 átomos de carbono o un grupo representado por
56
en la que R_{3} y R_{4} son cada uno de ellos iguales o diferentes entre sí y representan cada uno de ellos un átomo de hidrógeno o un grupo hidrocarburo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, x es un entero de 1 a 5, cada R_{5} y R_{6} es independientemente un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 3 átomos de carbono, p es un entero de 4 a 7, cada R_{11} y R_{12} es independientemente un grupo alquilo que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo alcoxi que tiene de 1 a 10 átomos de carbono, un grupo cicloalquilo que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo cicloalcoxi que tiene de 6 a 20 átomos de carbono, un grupo arilo que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquilo que tiene de 7 a 20 átomos de carbono, un grupo ariloxi que tiene de 6 a 10 átomos de carbono, un grupo aralquiloxi que tiene de 7 a 20 átomos de carbono o un átomo de halógeno y cada y y z es un entero de 1 a 4.
29. Un método para producir la resina de copolicarbonato de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28, que comprende la polimerización de un compuesto dihidroxi obtenido a partir de 15 a 85% en moles de ciclohexanodimetanol representado por la siguiente fórmula (I-R) y de 85 a 15% en moles de bisfenol representado por la siguiente fórmula (II-R) y un éster de carbonato a través de un método de intercambio estérico,
57
58
en la que, en la fórmula (II-R), R_{1}, R_{2}, W, q y r son como se ha definido antes en relación con la unidad estructural (II).
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