WO2022230471A1 - 熱可塑性樹脂組成物及びそれに添加される配合剤 - Google Patents
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Definitions
- Optical glass or optical resin is used as the material for the optical lenses used in the optical systems of various cameras such as cameras, film-integrated cameras, and video cameras.
- Optical glass is excellent in heat resistance, transparency, dimensional stability, chemical resistance, etc., but has problems of high material cost, poor moldability, and low productivity.
- thermoplastic resin and a compounding agent As a thermoplastic resin and a compounding agent, the set n number is 3 or more and less than 15, or the average number of repeating units obtained by mass spectrometric measurement by electrolytic desorption mass spectrometry (FD-MS) is 2 A thermoplastic resin composition containing an aromatic carbonate oligomer (A) having a molecular weight of ⁇ 6.
- FD-MS electrolytic desorption mass spectrometry
- R c and R d each independently represent a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
- thermoplastic resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6> above, wherein the thermoplastic resin has a set n number of 15 to 1,000.
- R c and R d each independently represent a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 5 to 20 carbon atoms.
- thermoplastic resin composition of the present invention comprises a thermoplastic resin and a compounding agent with a set n number of 3 or more and less than 15, or a mass determined by electrolytic desorption mass spectrometry (FD-MS) and an aromatic carbonate oligomer (A) having an average number of repeating units of 2 to 6 as determined by analytical measurement.
- FD-MS electrolytic desorption mass spectrometry
- A aromatic carbonate oligomer
- R c and R d each independently represent one or more hetero groups selected from aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, O, N and S.
- the aryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, still more preferably 6 to 14 carbon atoms, and even more preferably 6 carbon atoms. 12, preferably 6 to 10 carbon atoms.
- the heteroaryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 8 to 16 carbon atoms, and still more preferably 10 to 14 carbon atoms.
- the aryloxy group preferably has 6 to 18 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, and still more preferably 6 to 14 carbon atoms.
- X is preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 2 carbon atoms.
- c and d are each independently preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 1 to 5, still more preferably an integer of 1 to 3, especially 1 is preferred.
- R e and R f are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a heterocyclic atom selected from O, N and S represents an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 15 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, which may contain .
- R e and R f each independently preferably represent a hydrogen atom, a methyl group or a phenyl group.
- the alkyl group may preferably be an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably methyl.
- the aryl group preferably has 6 to 16 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, still more preferably 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms.
- the alkenyl group may preferably be an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
- the alkoxy group may preferably be an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms.
- the aralkyl group may preferably be an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms.
- the structural unit represented by general formula (2) is particularly preferably a structural unit represented by the following formula.
- p-tert-butylphenol (PTBP) dissolved in dichloromethane is added, emulsified by vigorous stirring for a predetermined time, then a polymerization catalyst is added, and polymerized for about 10 to 60 minutes.
- the aromatic carbonate oligomer (A) can be obtained from this purified substance by evaporating off the organic solvent.
- thermoplastic resin of the present invention has high heat resistance, and the glass transition temperature (hereinafter sometimes abbreviated as “Tg”) is 120 to It is preferably 160°C, more preferably 130 to 155°C.
- thermoplastic resin is particularly preferably a polycarbonate resin represented by the following structural formula.
- the polycarbonate resin used in the thermoplastic resin composition of the present invention may contain, as a diol component, one or more structural units derived from the compound represented by the general formula (3).
- the polycarbonate resin may contain one of the structural units derived from the compound represented by the general formula (3), or may contain two or more of them.
- the polycarbonate resin used in the thermoplastic resin composition of the present invention may contain other diol components as its constituent units.
- a monofunctional compound such as phenol, pt-butylphenol, p-cumylphenol, alkyl-substituted phenol
- a small amount of an antioxidant such as sodium sulfite or hydrosulfite or a branching agent such as phloroglucin or isatin bisphenol may be added.
- the reaction temperature is generally 0 to 150°C, preferably 5 to 40°C. Although the reaction time depends on the reaction temperature, it is usually 0.5 minutes to 10 hours, preferably 1 minute to 2 hours. Moreover, it is desirable to keep the pH of the reaction system at 10 or higher during the reaction.
- a diol and a bisaryl carbonate are mixed and reacted at a high temperature under reduced pressure.
- bisaryl carbonates include bisaryl carbonates such as diphenyl carbonate, di-p-tolyl carbonate, phenyl-p-tolyl carbonate, di-p-chlorophenyl carbonate, dinaphthyl carbonate, and the like. These compounds can be used singly or in combination of two or more.
- the reaction is usually carried out at a temperature in the range of 150 to 350°C, preferably 200 to 300°C. Phenols derived from are distilled out of the system.
- the reaction time depends on the reaction temperature, degree of pressure reduction, etc., but is usually about 1 to 24 hours.
- the reaction is preferably carried out under an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon.
- Aliphatic dicarboxylic acid components monocyclic aromatic dicarboxylic acid components such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1 , polycyclic aromatic dicarboxylic acid components such as 8-naphthalenedicarboxylic acid, anthracenedicarboxylic acid and phenanthenedicarboxylic acid; biphenyldicarboxylic acid components such as 2,2′-biphenyldicarboxylic acid; 1,4-cyclodicarboxylic acid; Examples include alicyclic dicarboxylic acid components such as 6-decalinedicarboxylic acid.
- Acid chlorides and esters may also be used as these derivatives.
- a monocyclic aromatic dicarboxylic acid component, a polycyclic aromatic dicarboxylic acid component, and a biphenyldicarboxylic acid component are preferred because they tend to increase heat resistance and refractive index.
- polyester resins include aliphatic diol components such as ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, etc.
- a diol component and a dicarboxylic acid component or a diester thereof in the presence of an inert gas, and react them under reduced pressure at usually 120 to 350°C, preferably 150 to 300°C. .
- the degree of pressure reduction is changed step by step until finally 0.13 kPa or less to distill off the produced water or alcohol from the system, and the reaction time is usually about 1 to 10 hours.
- a polyester carbonate resin can be produced by a conventional method.
- the polyester carbonate resin used in the thermoplastic resin composition of the present invention is a phosgene method in which a dicarboxylic acid and a diol compound are added to an esterification reaction or a transesterification reaction, and a dicarboxylic acid chloride or phosgene is reacted, or a diol, a dicarboxylic acid and It can be produced by combining a transesterification method in which biaryl carbonate is reacted.
- the esterification reaction and transesterification reaction, and the phosgene method and transesterification method are as described above.
- Phosphite antioxidants such as 2-ethylhexyldiphenylphosphite, isodecyldiphenylphosphite, triisodecylphosphite, triphenylphosphite, 3,9-bis(octadecyloxy)-2,4,8,10- Tetraoxy-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane, 3,9-bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa- 3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane, 2,2′-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl) 2-ethylhexylphosphite, tris(2,4-ditert-butylphenyl ) phosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tetra-C12-15-alky
- the content of the antioxidant in the thermoplastic resin composition is preferably 0.01% by mass to 1% by mass based on the total mass of the resin composition.
- the content of the antioxidant in the thermoplastic resin composition is more preferably 0.05% by mass to 0.5% by mass, and particularly preferably 0.08% by mass to 0.3% by mass.
- the release agent is preferably contained in an amount of 0.01% by mass to 1% by mass based on the total mass of the resin composition.
- the content of the release agent in the thermoplastic resin composition is more preferably 0.05% by mass to 0.5% by mass, and particularly preferably 0.08% by mass to 0.3% by mass.
- thermoplastic resin composition The method for producing the thermoplastic resin composition is not particularly limited, and it can be produced by a known method.
- a method of making a thermoplastic resin composition includes mixing a thermoplastic resin and an ingredient. A step of mixing at least one of a solvent and an additive may be further included.
- the resin composition can be produced by adding compounding agents and additives sequentially or simultaneously to a thermoplastic resin and mixing them.
- the mixing step can be carried out by a conventional method, for example, a method of kneading with an extruder, or a method of dissolving the thermoplastic resin and the compounding agent in a solvent (e.g., methylene chloride, THF, etc.) to form a solution and then forming a solution.
- a solvent e.g., methylene chloride, THF, etc.
- an optical member containing the thermoplastic resin composition of the present invention is produced by injection molding, it is preferable to perform molding under the conditions of a cylinder temperature of 260 to 350°C and a mold temperature of 90 to 170°C. More preferably, molding is carried out under conditions of a cylinder temperature of 270 to 320°C and a mold temperature of 100 to 160°C. If the cylinder temperature is higher than 350°C, the resin composition will decompose and color, and if it is lower than 260°C, the melt viscosity will be high and molding will be difficult. Moreover, when the mold temperature is higher than 170° C., it tends to be difficult to remove the molded piece made of the resin composition from the mold.
- the mold temperature is less than 90° C.
- the resin will harden too quickly in the mold during molding, making it difficult to control the shape of the molded piece, or the mold applied to the mold will not be sufficiently transferred. It is easy to become difficult.
- Tg ⁇ Glass transition temperature (Tg, unit: ° C.)> The Tg of the thermoplastic resin composition was measured using the following equipment and conditions. Differential thermal scanning calorimeter: DSC, "DSC7000X” manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd. Measurement method: JIS K7211 Measurement conditions: sample amount of 5 mg, nitrogen gas atmosphere, temperature increase condition of 10 ° C./min
- thermoplastic resin composition ⁇ Mold contamination> Using an injection molding machine (“SE7MII” manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), the pellets of the obtained thermoplastic resin composition were molded at a cylinder temperature of 280 ° C., a mold shape of a drop shape, and a mold temperature of 80 ° C. After 500 shots were molded under the conditions, the state of adhesion to the mold was visually evaluated according to the following criteria. A: Few deposits observed B: Deposits observed C: Many deposits observed
- Thermoplastic resin S-3000 Iupilon (registered trademark) S-3000 manufactured by Mitsubishi Engineering-Plastics Co., Ltd. was used. This resin was a bisphenol A-type aromatic polycarbonate resin produced by an interfacial polymerization method and represented by the following structural formula.
- the set n number of this resin represented by the following structural formula was 25.
- the resulting polycarbonate resin had an intrinsic viscosity of 0.291 dl/g and a viscosity average molecular weight (Mv) of 13,000.
- PTBP p-tert-butylphenol
- the set n number of the obtained oligomer was 3.
- the resulting oligomer had an intrinsic viscosity of 0.068 dl/g and a viscosity average molecular weight (Mv) of 3,700.
- BNE 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-1,1'-binaphthalene
- 65.12 g (0.3042 mol) of DPC mol) and 2.21 ⁇ 10 ⁇ 4 g (2.63 ⁇ 10 ⁇ 6 mol) of sodium bicarbonate were placed in a 500 ml reactor equipped with a stirrer and distiller, and after nitrogen substitution, a nitrogen atmosphere of 760 Torr was introduced. Then, the mixture was heated to 205° C. over 1 hour and stirred.
- the resulting carbonate oligomer had an average number of repeating units of 3 as determined by mass spectrometry by electrolytic desorption mass spectrometry (FD-MS), and a mass average molecular weight of 1,400 as determined by GPC. That is, the obtained carbonate oligomer was subjected to mass spectrometry, and the average number of repeating units was calculated to be 3 by dividing the mass number by the BNE monomer unit molecular weight.
- FD-MS electrolytic desorption mass spectrometry
- the resin composition of the present invention is a thermoplastic resin composition excellent in the effect of reducing birefringence without impairing the properties of the optical resin composition.
- optical members such as optical lenses and optical films can be precisely molded from this resin composition.
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Abstract
Description
<1> 熱可塑性樹脂、及び配合剤として、設定n数が3以上15未満であるか、または電解脱離質量分析法(FD-MS)による質量分析測定により求められる繰り返し単位数の平均が2~6である芳香族カーボネートオリゴマー(A)を含む、熱可塑性樹脂組成物である。
<2> 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)が、下記一般式(1)または下記一般式(2)で表されるジオールに由来する構成単位を含む、上記<1>に記載の熱可塑性樹脂組成物である。
Rc及びRdは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
c及びdは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
Re及びRfは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は、O、N及びSから選択されるヘテロ環原子を含んでいてもよい炭素数6~20のアリール基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、もしくは炭素数7~20のアラルキル基を表し、
Rg及びRhは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
e及びfは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
<3> 前記一般式(2)中、Re、Rf、Rg及びRhは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基又はフェニル基を表し、Xはエチレン基を表し、e及びfは、それぞれ独立して、0又は1を表す、上記<2>に記載の熱可塑性樹脂組成物である。
<4> 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)の設定n数が、3以上10以下である、上記<1>から<3>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物である。
<5> 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)が、前記一般式(1)または前記一般式(2)で表されるジオール:ジフェニルカーボネート=1:1.2~1:10.0のモル比の重合体である、上記<1>から<3>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物である。
<6> 前記熱可塑性樹脂が、下記一般式(3)で表されるモノマー由来の構成単位(B)を含む、上記<1>から<5>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物である。
R1~R4およびR11~R14は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数1~5のアルコキシ基、もしくは炭素数7~17のアラルキル基を表し、
Xは、
ここでR5とR6は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、もしくは炭素数6~12のアリール基を表すか、R5とR6が結合して、炭素数5~20の炭素環または元素数5~12の複素環を形成する基を表し、
R7とR8は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~9のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、炭素数2~12のアルケニル基、もしくは炭素数6~12のアリール基を表し、
bは、0~20の整数を表す。)
<7> 前記熱可塑性樹脂の設定n数が、15~1000である、上記<1>から<6>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物である。
<8> 前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂およびポリエステルカーボネート樹脂からなる群より選択される、上記<1>から<7>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物である。
<9> 前記配合剤が、前記熱可塑性樹脂組成物の全質量を基準として0.1質量%~20質量%含まれる、上記<1>から<8>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物である。
<10> さらに、酸化防止剤および/または離型剤が、前記熱組成樹脂組成物の全質量を基準として各々0.01質量%~1質量%含まれる、上記<1>から<9>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物である。
<11> 上記<1>から<10>のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を含む、成形体である。
<12> 設定n数が3以上15未満であるか、または電解脱離質量分析法(FD-MS)による質量分析測定により求められる繰り返し単位数の平均が2~6である芳香族カーボネートオリゴマー(A)からなる配合剤であって、熱可塑性樹脂組成物の複屈折を低減させるために熱可塑性樹脂に添加される配合剤である。
<13> 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)が、下記一般式(1)または下記一般式(2)で表されるジオールに由来する構成単位を含む、上記<12>に記載の配合剤である。
Rc及びRdは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
c及びdは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
Re及びRfは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は、O、N及びSから選択されるヘテロ環原子を含んでいてもよい炭素数6~20のアリール基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、もしくは炭素数7~20のアラルキル基を表し、
Rg及びRhは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
e及びfは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と、配合剤として、設定n数が3以上15未満であるか、または電解脱離質量分析法(FD-MS)による質量分析測定により求められる繰り返し単位数の平均が2~6である芳香族カーボネートオリゴマー(A)と、を含む。熱可塑性樹脂に、上記特定の配合剤を配合することにより、光学用樹脂組成物の特性を損なうことなく、複屈折の低減効果に優れた熱可塑性樹脂組成物を得ることができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物において、上記配合剤は、下記一般式(1)または下記一般式(2)で表されるジオールに由来する構成単位を含む芳香族カーボネートオリゴマー(A)であることが好ましい。上記芳香族カーボネートオリゴマー(A)は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Rc及びRdは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
c及びdは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
Re及びRfは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は、O、N及びSから選択されるヘテロ環原子を含んでいてもよい炭素数6~20のアリール基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、もしくは炭素数7~20のアラルキル基を表し、
Rg及びRhは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
e及びfは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
<一般式(1)で表される構成単位>
本発明の好ましい実施形態において、上記一般式(1)中、RcおよびRdは、各々独立に、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、Rhは炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表す。
一般式(1)中、ヘテロアリール基は、好ましくは炭素数6~18であり、より好ましくは炭素数8~16であり、さらに好ましくは炭素数10~14である。
一般式(1)中、アリールオキシ基は、好ましくは炭素数6~18であり、より好ましくは炭素数6~16であり、さらに好ましくは炭素数6~14である。
一般式(1)中、c及びdは、それぞれ独立して、好ましくは0~5の整数であり、より好ましくは1~5の整数であり、さらに好ましくは1~3の整数であり、特に好ましくは1である。
Rc及びRdは、それぞれ独立して、フェニル基、ナフチル基または下記からなる群より選択されてもよく、
c及びdは、それぞれ独立して0~5の整数を表し、より好ましくは1~5の整数を表し、さらに好ましくは1~3の整数を表し、特に好ましくは1を表す。
本発明の好ましい実施形態において、上記一般式(2)中、
Re及びRfは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~10のアルキル基、又は、O、N及びSから選択されるヘテロ環原子を含んでいてもよい炭素数6~18のアリール基、炭素数2~15のアルケニル基、炭素数1~5のアルコキシ基、もしくは炭素数7~17のアラルキル基を表す。特に、Re及びRfは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基又はフェニル基を表すことが好ましい。
一般式(2)中、アリール基は、好ましくは炭素数6~16、より好ましくは炭素数6~14、さらに好ましくは炭素数6~12、特に好ましくは炭素数6~10のアリール基であってよい。
一般式(2)中、アルケニル基は、好ましくは炭素数2~10のアルケニル基であってよい。
一般式(2)中、アルコキシ基は、好ましくは炭素数1~3のアルコキシ基であってよい。
一般式(2)中、アラルキル基は、好ましくは炭素数7~10のアラルキル基であってよい。
一般式(2)中、e及びfは、それぞれ独立して、好ましくは0~5の整数、より好ましくは0~3の整数、特に好ましくは0又は1であってよい。
本発明の好ましい実施形態において、上記一般式(1)または(2)のいずれかで表される構成単位をジオール構造として含む芳香族カーボネートオリゴマー(A)は、下記一般式(1’)または(2’)のいずれかで表されるものであってよい。下記一般式(1’)における記号は上記一般式(1)における記号と同義であり、下記一般式(2’)における記号は上記一般式(2)における記号と同義である。
設定n数とは、オリゴマー製造上の数値から導く値であり、界面法で製造したオリゴマーにのみ適応できる値である。
具体的には、ジオールの物質量(モル)をa、末端停止剤の物質量(モル)をbとして、次式より設定n数を算出することができる。なお、モノマーの設定n数は、末端停止剤の関与がなく「0」である。
具体的には、後述する実施例に記載された方法を採用することができ、電解脱離質量分析法(FD-MS)による測定によって得られた芳香族カーボネートオリゴマーの質量ピークm/zをモノマー単位分子量で除することによって、芳香族カーボネートオリゴマーの繰り返し単位数の平均を算出することができる。
芳香族カーボネートオリゴマー(A)の、電解脱離質量分析法(FD-MS)による質量分析測定により求められる繰り返し単位数の平均は、好ましくは3~6であり、より好ましくは3~4である。
<界面法>
芳香族カーボネートオリゴマー(A)は、界面法により好ましく製造することができる。界面法の一例を挙げると、例えば、水酸化ナトリウム水溶液に、ジオールと、ハイドロサルファイトとを加えて溶解する。この溶液に、ジクロロメタンを加え、撹拌しながら、溶液温度を10~30℃に設定し、さらにホスゲンを10~60分かけて吹き込む。ホスゲンの吹き込み終了後、ジクロロメタンに溶解したp-tert-ブチルフェノール(PTBP)を加え、所定時間激しく撹拌して乳化させたのち、重合触媒を加え、10~60分程度重合させる。重合液を水層と有機層に分離し、有機層をリン酸で中和し、洗液のpHがpH=7.0になるまで純粋で水洗を繰り返す。この精製された物質から、有機溶媒を蒸発留去することにより、芳香族カーボネートオリゴマー(A)を得ることができる。
芳香族カーボネートオリゴマー(A)は、エステル交換法によっても製造することができ、例えば、ジオールと過剰量のビスアリールカーボネートとを混合し、エステル交換触媒存在下、減圧下で高温において反応させて得られる。ジオールとビスアリールカーボネートとのモル比は、ジオール:ビスアリールカーボネート=1:1.2~1:10が好ましく、1:1.2~1:5がより好ましい。溶融法によって得られる芳香族カーボネートオリゴマー(A)は、繰り返し単位数が一律ではなく、繰り返し単位数が異なる分子鎖の集合体となっており、未反応のビスアリールカーボネートやジオールも含み得る混合体である。
本発明の一実施形態において、上記の配合剤は、前記熱可塑性樹脂組成物の全質量を基準として0.1質量%~20質量%含まれることが好ましく、2.5質量%~20質量%含まれることがより好ましく、5質量%~20質量%含まれることが更に好ましく、10質量%~20質量%含まれることが特に好ましい。また、上限値は15質量%であることもより好ましい。本発明において、配合剤の含有量が上記の範囲にあれば、光学用樹脂組成物の特性を損なうことなく、複屈折の低減効果に優れた熱可塑性樹脂組成物を提供することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられ得る熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、などが好ましく挙げられるが、これらに限定されない。本発明の一実施形態において、熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリエステルカーボネート樹脂からなる群より選択され得る。
(1)屈折率
本発明の熱可塑性樹脂は、高屈折率であることが特徴の一つであり、25℃で測定波長589nmの屈折率(以下、「nd」と略すことがある)は、1.650~1.720であることが好ましく、1.660~1.710であるとさらに好ましく、1.670~1.700であるとよりさらに好ましい。
また、本発明の熱可塑性樹脂は、高耐熱性であることが特徴の一つであり、ガラス転移温度(以下、「Tg」と略することがある)は、120~160℃であることが好ましく、130~155℃であることがより好ましい。
本発明の一実施形態において、熱可塑性樹脂は、その設定n数が、15~1000であることが好ましく、20~500であることがより好ましく、25~55であることが特に好ましい。
なお、熱可塑性樹脂の設定n数の求め方は、上述した配合剤の設定n数の求め方と同じである。
本発明の一実施形態において、熱可塑性樹脂は、下記一般式(3)で表されるモノマー由来の構成単位(B)を含むことが好ましい。本発明において、熱可塑性樹脂は、下記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位のうち1種を単独で含んでもよいし、2種以上を含んでもよい。
R1~R4およびR11~R14は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数1~5のアルコキシ基、もしくは炭素数7~17のアラルキル基を表し、
Xは、
ここでR5とR6は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、もしくは炭素数6~12のアリール基を表すか、R5とR6が結合して、炭素数5~20の炭素環または元素数5~12の複素環を形成する基を表し、
R7とR8は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~9のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、炭素数2~12のアルケニル基、もしくは炭素数6~12のアリール基を表し、
bは、0~20の整数を表す。)
本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリカーボネート樹脂は、上記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位の1種以上をジオール成分として含むものであってよい。本発明において、ポリカーボネート樹脂は、上記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位のうち1種を単独で含んでもよいし、2種以上を含んでもよい。本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリカーボネート樹脂は、その構成単位としてその他のジオール成分を含み得る。
ポリカーボネート樹脂は、常法により製造することができる。
ホスゲン法においては、通常酸結合剤及び溶媒の存在下において、ジオールとホスゲンとを反応させる。酸結合剤としては、例えばピリジンや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物などが用いられ、また溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロホルムなどが用いられる。さらに、縮重合反応を促進するために、トリエチルアミンのような第三級アミン又はベンジルトリエチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩などの触媒を用いることが好ましい。さらに、重合度調節には、フェノール、p-t-ブチルフェノール、p-クミルフェノール、アルキル置換フェノール等の一官能基化合物を分子量調節剤として加えることが好ましい。また、所望に応じ亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイトなどの酸化防止剤や、フロログルシン、イサチンビスフェノールなど分岐化剤を小量添加してもよい。反応温度は通常0~150℃、好ましくは5~40℃の範囲とするのが適当である。反応時間は反応温度によって左右されるが、通常0.5分間~10時間、好ましくは1分間~2時間である。また、反応中は、反応系のpHを10以上に保持することが望ましい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリエステル樹脂において、ジオール成分は、例えば、ビスフェノール類、ビナフトール類、などであってよいが、これらに限定されない。本発明の一実施形態において、本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリエステル樹脂は、上記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位の1種以上をジオール成分として含むものであってよい。本発明において、ポリエステル樹脂は、上記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位のうち1種を単独で含んでもよいし、2種以上を含んでもよい。本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリエステル樹脂は、その構成単位としてその他のジオール成分を更に含み得る。
ポリエステル樹脂は、常法により製造することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリエステル樹脂は、ジカルボン酸及びジオール化合物をエステル化反応もしくはエステル交換反応させ、得られた反応生成物を重縮合反応させ、所望の分子量の高分子量体とすればよい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリエステルカーボネート樹脂は、上記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位の1種以上を含むものであってよい。本発明において、ポリエステルカーボネート樹脂は、上記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位のうち1種を単独で含んでもよいし、2種以上を含んでもよい。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリエステルカーボネート樹脂は、上記一般式(3)で表される化合物に由来する構成単位以外の他のジオール成分を含み得る。
ポリエステルカーボネート樹脂は、常法により製造することができる。
本発明の熱可塑性樹脂組成物に用いられるポリエステルカーボネート樹脂は、ジカルボン酸及びジオール化合物をエステル化反応もしくはエステル交換反応に加えて、ジカルボン酸クロライドやホスゲンを反応させるホスゲン法、又はジオール、ジカルボン酸及びビアリールカーボネートを反応させるエステル交換法を組み合わせることにより、製造することができる。エステル化反応及びエステル交換反応、並びにホスゲン法及びエステル交換法については上記に説明した通りである。
本発明の熱可塑性樹脂には、必要に応じて、熱安定剤、酸化防止剤、離型剤、可塑剤、充填剤、紫外線吸収剤、防錆剤、分散剤、消泡剤、レベリング剤などの添加剤を適宜添加して熱可塑性樹脂組成物として用いることができる。
<酸化防止剤>
熱可塑性樹脂組成物は、上記添加剤として酸化防止剤を含むことが好ましい。
酸化防止剤として、フェノール系酸化防止剤及びホスファイト系酸化防止剤の少なくとも一方を含むことが好ましい。
フェノール系酸化防止剤として、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルメチル)-2,4,6-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-1,3,5-トリアジンe-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオン、4,4’,4’’-(1-メチルプロパニル-3-イリデン)トリス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)、6,6’-ジ-tert-ブチル-4,4’-ブチリデンジ-m-クレゾール、オクラデシル3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキソスピロ[5.5]ウンデカン、ペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等が挙げられ、好ましくは、ペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]である。
ホスファイト系酸化防止剤として、2-エチルヘキシルジフェニルフォスファイト、イソデシルジフェニルフォスファイト、トリイソデシルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、3,9-ビス(オクタデシルオキシ)-2,4,8,10-テトラオキシ-3,9-ジフォスファスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジフォスファスピロ[5.5]ウンデカン、2,2’-メチルエンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)2-エチルヘキシルフォスファイト、トリス(2,4-ジtert-ブチルフェニル)フォスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、テトラ-C12-15-アルキル(プロパン-2,2-ジイルビス(4,1-フェニルエン))ビス(フォスファイト)、3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジフォスファスピロ[5.5]ウンデカン等が挙げられ、好ましくは、3,9-ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノキシ)-2,4,8,10-テトラオキサ-3,9-ジフォスファスピロ[5.5]ウンデカンである。
酸化防止剤として、上述のいずれか1種類のみを用いても、2種類以上の混合物を用いてもよい。
熱可塑性樹脂組成物は、上記添加剤として離型剤を含むことが好ましい。
離型剤として、エステル化合物、例えば、グリセリン脂肪酸のモノ・ジグリセリド等のグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等のグリコール脂肪酸エステル、高級アルコール脂肪酸エステル、脂肪族多価アルコールと脂肪族カルボン酸とのフルエステルあるいはモノ脂肪酸エステル等が挙げられる。離型剤として、脂肪族多価アルコールと脂肪族カルボン酸とのエステルを用いる場合、モノエステル、フルエステル等、いずれも採用できるが、例えばモノエステル等のフルエステル以外であってもよい。
離型剤の具体例として、以下のものが挙げられる。
すなわち、ソルビタン ステアレート、ソルビタン ラウレート、ソルビタン オレート、ソルビタン トリオレート、ソルビタン トリベヘネート、ソルビタン ステアレート、ソルビタン トリステアレート、ソルビタン カプリレート等のソルビタン脂肪酸エステル;
プロピレングリコール モノステアレート、プロピレングリコール モノオレート、プロピレングリコール モノベヘネート、プロピレングリコール モノラウレート、プロピレングリコール モノパルミテート等のプロピレングリコール脂肪酸エステル;
ステアリル ステアレート等の高級アルコール脂肪酸エステル;
グリセリン モノステアレート、グリセリン モノ12-ヒドロキシステアレート等のグリセリン モノヒドロキシステアレート、グリセリン モノオレート、グリセリン モノベヘネート、グリセリン モノカプリレート、グリセリン モノカプレート、グリセリン モノラウレート等のモノグリセライド:グリセリンモノ・ジステアレート、グリセリンモノ・ジステアレート、グリセリンモノ・ジベヘネート、グリセリンモノ・ジオレート等のモノ・ジグリセライド:を含む、グリセリン脂肪酸エステルモノグリセライド;
グリセリン ジアセトモノ ラウレート等のグリセリン脂肪酸エステルアセチル化モノグリセライド;
クエン酸脂肪酸 モノグリセライド、コハク酸脂肪酸 モノグリセライド、ジアセチル酒石酸脂肪酸 モノグリセライド等のグリセリン脂肪酸エステル有機酸モノグリセライド;
ジグリセリン ステアレート、ジグリセリン ラウレート、ジグリセリン オレート、ジグリセリン モノステアレート、ジグリセリン モノラウレート、ジグリセリン モノミリステート、ジグリセリン モノオレート、テトラグリセリン ステアレート、デカグリセリン ラウレート、デカグリセリン オレート、ポリグリセリン ポリリシノレート等のポリグリセリン脂肪酸エステル等が挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物の製造方法は特に制限されず、既知の方法により製造することができる。一実施形態において、熱可塑性樹脂組成物の製造方法は、熱可塑性樹脂と配合剤とを混合する工程を含む。溶媒及び添加剤の少なくとも1つを混合する工程をさらに含んでいてもよい。例えば、熱可塑性樹脂に対して、配合剤及び添加剤を順次又は同時に添加して混合することにより、樹脂組成物を製造することができる。混合する工程は、常法により実施することができ、例えば、押出機により混練する方法や、熱可塑性樹脂及び配合剤をそれぞれ溶媒(例えばメチレンクロライドやTHF等)に溶解して溶液とした後に溶液同士を混合する方法等がある。
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、光学部材に好適に用いることができる。本発明の一実施形態において、光学部材には、光ディスク、透明導電性基板、光カード、シート、フィルム、光ファイバー、レンズ、プリズム、光学膜、基盤、光学フィルター、ハードコート膜等が含まれるが、これらに限定されない。本発明の熱可塑性樹脂組成物は、高流動でキャスト法による成形が可能であるため、特に薄型の光学部材の製造に好適である。本発明の好ましい実施形態において、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いて製造される光学部材は、光学レンズであってよい。本発明の別の好ましい実施形態において、本発明の熱可塑性樹脂組成物を用いて製造される光学部材は、光学フィルムであってよい。
JIS:K 7367-1に基づき測定した。
測定機器:ウベローデ毛管粘度計
溶媒:ジクロロメタン
樹脂溶液濃度:0.5g/dl
測定温度:25℃
上記条件で測定し、ハギンス定数0.45で極限粘度[η]デシリットル/グラムを求め、次式により算出した。
装置: 日本電子株式会社製 JMS-T200GC AccuTOF GCx-plus
エミッター: 日本電子株式会社製エミッター
昇電流レート: 51.2mA/min
最大電流値: 40mA
試料濃度: 1mg/ml
試料量: 1ul
イオン化モード: FD (Positive)
対向電極電圧: -10kV
測定時間: 0~1.2min
測定質量範囲: m/z 50~3200
スペクトル記録間隔: 0.5秒
上記測定によって得られた芳香族カーボネートオリゴマーの質量ピークm/zをモノマー単位分子量で除することによって、芳香族カーボネートオリゴマーの繰り返し単位数の平均を算出した。
熱可塑性樹脂組成物のTgは、以下の装置及び条件にて測定した。
示差熱走査熱量計:DSC、日立ハイテクサイエンス社製「DSC7000X」
測定方法:JIS K7211
測定条件:サンプル量を5mg、雰囲気を窒素ガス雰囲気下、昇温条件を10℃/分
ペレット状の熱可塑性樹脂組成物を120℃で5時間乾燥後、住友重機械工業株式会社製射出成型機 SE50により、射出成形を行い、1mm厚3mm厚の2段プレート35mm×100mmの試験片を得た。射出成形は、熱可塑性樹脂としてビスフェノールA型芳香族ポリカーボネート樹脂(S-3000)を用いた場合は、シリンダー温度280℃、金型温度80℃とし、熱可塑性樹脂としてビスフェノールAP型芳香族ポリカーボート樹脂を用いた場合は、シリンダー温度300℃、金型温度100℃と設定して行った。
得られた試験片の3mm部分を用いて複屈折を測定した(アニール前)。引き続き、アニール処理(各熱可塑性樹脂組成物のTg-20℃の温度で3時間処理した)を行った後、複屈折を測定した(アニール後)。
複屈折の評価は、比較例1(熱可塑性樹脂として「S-3000」を用い、「配合剤」不含有)で得られた3mm試験片のアニール前の値を100%(基準値)として、評価した。
尚、複屈折は、以下の装置及び波長にて測定した。
測定装置:ワイドレンジ2次元複屈折評価システム(Photonic Lattice社製「WPA-200」
測定波長:523nm
ペレット状の熱可塑性樹脂組成物を120℃で5時間乾燥後、住友重機械工業株式会社製射出成型機 SE50により、射出成形を行い、1mm厚3mm厚の2段プレート35mm×100mmの試験片を得た。射出成形は、熱可塑性樹脂としてビスフェノールA型芳香族ポリカーボネート樹脂(S-3000)を用いた場合は、シリンダー温度280℃、金型温度80℃とし、熱可塑性樹脂としてビスフェノールAP型芳香族ポリカーボート樹脂を用いた場合は、シリンダー温度300℃、金型温度100℃と設定して行った。
得られた試験片について、JIS K7375に準拠して、全光線透過率を測定した。
測定装置:分光ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製「SH7000」)
前記全光線透過率の測定で用いた試験片と同様の試験片を用い、JIS K7013に準拠して、YIを測定した。
測定装置:分光ヘイズメーター(日本電色工業株式会社製「SH7000」)
得られた熱可塑性樹脂組成物のペレットを、120℃で4時間乾燥した後、JIS K7210に準拠して、以下の装置及び条件で測定した。
測定装置:フローテスタ 島津製作所社製「CFT-500D」
サンプル量:1~2g
温度:280℃
荷重:160kgf
得られた熱可塑性樹脂組成物のペレットを、120℃で5時間乾燥させた後、東芝機械株式会社製射出成形機「EC75SX」(型締力75トン)を用いて、シリンダー温度280℃~300℃、金型温度80~100℃、成形サイクル48秒の条件で射出成形し、厚み4mmのISO多目的試験片を成形した。この試験片(4mm厚)を用いて、ISO178に準拠して、23℃の温度で曲げ強度を測定した。
得られた熱可塑性樹脂組成物のペレットを、射出成形機(住友重機械工業株式会社製「SE7MII」)を用い、シリンダー温度:280℃、金型形状:しずく型、金型温度:80℃の条件で、500ショット成形した後の金型への付着状況を、以下の基準で、目視により評価した。
A:ほとんど付着物は観測されない
B:付着物が観測される
C:多くの付着物が観測される
S-3000:三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ユーピロン(登録商標)S-3000を用いた。この樹脂は、界面重合法で製造された下記構造式で表されるビスフェノールA型芳香族ポリカーボネート樹脂であり、この樹脂の設定n数は52であり、粘度平均分子量は22,000であった。
(工程1)
9w/w%の水酸化ナトリウム水溶液600mlに、ビスフェノールAP(BPAP:本州化学工業株式会社製)100gと、ハイドロサルファイト0.5gとを加えて溶解した。この溶液に、ジクロロメタン360mlを加え、撹拌しながら、溶液温度を20℃に設定し、さらにホスゲン47.7gを30分かけて吹き込んだ。
(工程2)
ホスゲンの吹き込み終了後、ジクロロメタン50mlに溶解したp-tert-ブチルフェノール(PTBP)4.14gを加え、7分間激しく撹拌して乳化させたのち、重合触媒として0.5mlのトリエチルアミンを加え、約30分間重合させた。
(後工程)
重合液を水層と有機層に分離し、有機層をリン酸で中和し、洗液のpHがpH=7.0になるまで純粋で水洗を繰り返した。この精製されたポリカーボネート樹脂から、有機溶媒を蒸発留去することにより、ポリカーボネート樹脂粉末を得た。このポリカーボネート樹脂粉末を120℃で24時間乾燥させ、溶媒を完全に留去させた。下記構造式で表されるこの樹脂の設定n数は25であった。
得られたポリカーボネート樹脂の極限粘度は0.291dl/g、粘度平均分子量(Mv)は13,000であった。
p-tert-ブチルフェノール(PTBP)を1.99gに変えた以外は、製造例1と同様に合成した。下記構造式で表されるこの樹脂の設定n数は52であった。
得られたポリカーボネート樹脂の極限粘度は0.419dl/g、粘度平均分子量(Mv)は20,000であった。
製造例3:BCFLオリゴマー 設定n数=7
ビスフェノールAP(BPAP)を下記構造式で表されるビスクレゾールフルオレン(BCFL:本州化学工業製)に変え、p-tert-ブチルフェノール(PTBP)量を11.35gに変えた以外は、製造例1と同様に合成した。得られたオリゴマーの設定n数は7であった。
得られたオリゴマーの極限粘度は0.103dl/g、粘度平均分子量(Mv)は5,000であった。
PTBP量を7.94gに変えた以外は、製造例3と同様に合成した。得られたオリゴマーの設定n数は10であった。
得られたオリゴマーの極限粘度は0.127dl/g、粘度平均分子量(Mv)は6,000であった。
PTBP量を26.48gに変えた以外は、製造例3と同様に合成した。得られたオリゴマーの設定n数は3であった。
得られたオリゴマーの極限粘度は0.068dl/g、粘度平均分子量(Mv)は3,700であった。
BPAP量を7.90gとし、さらにBCFLを92.1g加え、PTBP量を8.13gとした以外は、製造例1と同様に合成した。得られたオリゴマーの設定n数は10であった。
得られたオリゴマーの極限粘度は0.156dl/g、粘度平均分子量(Mv)は7,200であった。
原料として、下記構造式で表される2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-1,1’-ビナフタレン(BNE) 84.38g(0.2253モル)、DPC 65.12g(0.3042モル)、及び炭酸水素ナトリウム 2.21×10-4g(2.63×10-6モル)を攪拌機及び留出装置付きの500ミリリットル反応器に入れ、窒素置換を行った後、窒素雰囲気760Torrの下、1時間かけて205℃に加熱し攪拌した。原料の完全溶解後、15分かけて減圧度を150Torrに調整し、205℃、150Torrの条件で20分保持し、エステル交換反応を行った。さらに37.5℃/hrの速度で240℃まで昇温し、240℃、150Torrで10分保持した。その後、10分かけて120Torrに調整し、240℃、120Torrで70分保持した。その後、10分かけて100Torrに調整し、240℃、100Torrで10分間保持した。さらに40分かけて1Torr以下とし反応を終了した。反応器内に窒素を吹き込み加圧し、生成したカーボネートオリゴマーを反応器から取り出した。得られたカーボネートオリゴマーは、電解脱離質量分析法(FD-MS)による質量分析測定から繰り返し単位数が平均3であり、GPC測定から質量平均分子量が1400であった。つまり、得られたカーボネートオリゴマーの質量分析を行い、その質量数をBNEモノマー単位分子量で除することにより、繰り返し単位数が平均3であることを算出した。
PTBP量を5.30gに変えた以外は、製造例3と同様に合成した。得られた樹脂の設定n数は15であった。
得られたオリゴマーはジクロロメタンに溶解せず(白濁した溶液になった)、極限粘度及び粘度平均分子量(Mv)の測定は不可能であった。
熱可塑性樹脂、配合剤および添加剤を下記表1及び2に示す割合で配合し、タンブラーで20分混合後、スクリュー径50mmのベント付き単軸押出機(田辺プラスチックス機械株式会社製「VS50-34V」)により、シリンダー温度280℃~320℃、スクリュー回転数80rpmで混練し、押出されたストランドを切断してペレット状の熱可塑性樹脂組成物を得た。評価結果を下記表1及び2に示す。
尚、製造例8で得られたオリゴマーを10質量%、S-3000を90質量%とした以外は実施例1と同様に混練したところ、安定に物性測定できる成形体は得られなかった。
Claims (13)
- 熱可塑性樹脂、及び配合剤として、設定n数が3以上15未満であるか、または電解脱離質量分析法(FD-MS)による質量分析測定により求められる繰り返し単位数の平均が2~6である芳香族カーボネートオリゴマー(A)を含む、熱可塑性樹脂組成物。
- 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)が、下記一般式(1)または下記一般式(2)で表されるジオールに由来する構成単位を含む、請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。
Rc及びRdは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
c及びdは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
Re及びRfは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は、O、N及びSから選択されるヘテロ環原子を含んでいてもよい炭素数6~20のアリール基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、もしくは炭素数7~20のアラルキル基を表し、
Rg及びRhは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
e及びfは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。) - 前記一般式(2)中、Re、Rf、Rg及びRhは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基又はフェニル基を表し、Xはエチレン基を表し、e及びfは、それぞれ独立して、0又は1を表す、請求項2に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)の設定n数が、3以上10以下である、請求項1から3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)が、前記一般式(1)または前記一般式(2)で表されるジオール:ジフェニルカーボネート=1:1.2~1:10.0のモル比の重合体である、請求項1から3のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂が、下記一般式(3)で表されるモノマー由来の構成単位(B)を含む、請求項1から5のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
R1~R4およびR11~R14は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数1~5のアルコキシ基、もしくは炭素数7~17のアラルキル基を表し、
Xは、
ここでR5とR6は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、もしくは炭素数6~12のアリール基を表すか、R5とR6が結合して、炭素数5~20の炭素環または元素数5~12の複素環を形成する基を表し、
R7とR8は、それぞれ独立に、水素、フッ素、塩素、臭素、もしくはヨウ素、または、それぞれ置換基を有してもよい、炭素数1~9のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、炭素数2~12のアルケニル基、もしくは炭素数6~12のアリール基を表し、
bは、0~20の整数を表す。) - 前記熱可塑性樹脂の設定n数が、15~1000である、請求項1から6のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂およびポリエステルカーボネート樹脂からなる群より選択される、請求項1から7のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記配合剤が、前記熱可塑性樹脂組成物の全質量を基準として0.1質量%~20質量%含まれる、請求項1から8のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
- さらに、酸化防止剤および/または離型剤が、前記熱組成樹脂組成物の全質量を基準として各々0.01質量%~1質量%含まれる、請求項1から9のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 請求項1から10のいずれかに記載の熱可塑性樹脂組成物を含む、成形体。
- 設定n数が3以上15未満であるか、または電解脱離質量分析法(FD-MS)による質量分析測定により求められる繰り返し単位数の平均が2~6である芳香族カーボネートオリゴマー(A)からなる配合剤であって、熱可塑性樹脂組成物の複屈折を低減させるために熱可塑性樹脂に添加される配合剤。
- 前記芳香族カーボネートオリゴマー(A)が、下記一般式(1)または下記一般式(2)で表されるジオールに由来する構成単位を含む、請求項12に記載の配合剤。
Rc及びRdは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
c及びdは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
Re及びRfは、それぞれ独立して、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、炭素数1~20のアルキル基、又は、O、N及びSから選択されるヘテロ環原子を含んでいてもよい炭素数6~20のアリール基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルコキシ基、もしくは炭素数7~20のアラルキル基を表し、
Rg及びRhは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシル基、炭素数5~20のシクロアルキル基、炭素数5~20のシクロアルコキシル基、炭素数6~20のアリール基、O、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基又は炭素数6~20のアリールオキシ基、ならびに-C≡C-Rhから選択され、
Rhは、炭素数6~20のアリール基またはO、NおよびSから選択される1つ以上のヘテロ環原子を含む炭素数6~20のヘテロアリール基を表し、
Xは、炭素数1~5の飽和炭素基を表し、
e及びfは、それぞれ独立して0~10の整数を表す。)
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