芳香族聚碳酸酯树脂及其制造方法、光学零件成型材料及光学零件技术

本发明专利技术涉及芳香族聚碳酸酯树脂及其制造方法，所述芳香族聚碳酸酯树脂具有２，２－二（４－羟苯基）金刚烷化合物或芳环上具有取代基的１，３－二（４－羟苯基）金刚烷化合物的残基形成的重复单元，其透明性、耐热性和机械强度优异且成型性良好；所述芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法是使上述金刚烷化合物和碳酸酯形成性化合物反应。此外，本发明专利技术涉及光学特性等优异的芳香族聚碳酸酯树脂材料和将其成型得到的光学零件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术由第一专利技术、第二专利技术和第三专利技术构成，第一专利技术和第二专利技术涉及芳香族聚碳酸酯树脂及其制造方法，更具体地说，涉及透明性和耐热性、机械强度优异且成型性良好的芳香族聚碳酸酯树脂及其有效的制造方法。此外，第三专利技术涉及光学零件成型材料和光学零件，更具体地说，涉及适合数字音响唱片(数字式声频唱片)、数字视盘(DVD)、光存储盘等光盘基板，光接收(pickup)用透镜、眼镜透镜、接触透镜、透镜片等各种透镜，棱镜、镜、光纤、液晶显示器和携带用钥匙卡等光学用片基板，导光体、反射膜、光扩散片、偏振片、相位差片等光学功能元件的成型原材料的光学零件成型材料和将其成型形成的光学零件。
技术介绍
就第一专利技术和第二专利技术而言，由于芳香族聚碳酸酯树脂的透明性和耐热性、机械强度等性质优异，因此作为所谓工程塑料被广泛用于各种产业领域。作为该芳香族聚碳酸酯树脂，通常使用通过使2，2-双(4-羟苯基)丙烷(通称双酚A)与光气或碳酸二苯酯等碳酸酯形成性化合物反应而制造的芳香族聚碳酸酯树脂。以该双酚A为原料的芳香族聚碳酸酯树脂，由于透明性和机械强度与成型性的平衡性良好，因此多用作电气、电子机器或光学机器等的原材料。近年来，对于这些机器类小型化、轻量化的要求在增加，为了应对这样的要求，需要开发出在不降低该芳香族聚碳酸酯树脂所具有的基本特性的情况下进一步使耐热性和机械强度等特性提高的芳香族聚碳酸酯树脂。因此，为了适应该要求，曾尝试通过使用具有各种化学结构的化合物作为芳香族聚碳酸酯树脂的原料-二元酚，制备进一步使耐热性和机械强度提高的芳香族聚碳酸酯树脂。例如，Soobshch.Akad.Nauk Gruz.SSR(1977)，88(3)，597-600中提出了作为二元酚，以金刚烷的双酚衍生物为原料的芳香族聚碳酸酯树脂。在该芳香族聚碳酸酯聚合链的构成单元中引入了金刚烷骨架，因此该芳香族聚碳酸酯树脂具有高耐热性，但由于容易结晶化，因此对溶剂的溶解性不足，成型性差，而且还具有成型品的透明性下降的难点。此外，提出了作为二元酚，单独使用1，1-二(4-羟苯基)环己烷或9，9’-二(4-羟苯基)芴等或与双酚A并用作为原料的芳香族聚碳酸酯树脂。但是，由这些含有二元酚残基的构成单元组成的芳香族聚碳酸酯树脂，具有比以双酚A为原料的芳香族聚碳酸酯树脂高的耐热性，但在电气、电子机器零件等的制造工序中要求更高的耐热性。这样，当作为电气、电子机器或光学机器零件的原材料使用时，要求开发具有更高透明性和耐热性、机械强度且成型性良好的芳香族聚碳酸酯树脂。本第一专利技术和第二专利技术的目的在于提供透明性和耐热性、机械强度优异且成型性良好的芳香族聚碳酸酯树脂及其制造方法。就第三专利技术而言，提出了各种塑料作为光学零件成型材料。作为该光学零件成型材料所要求的特性，包括耐热性、耐冲击性、机械强度、光学性质，作为满足这些要求特性的材料，以往一直使用聚甲基丙烯酸甲酯、以2，2-双(4-羟苯基)丙烷为原料的聚碳酸酯、聚烯丙基化物(polyallylate)、聚醚砜等工程塑料。在这些为数众多的光学零件中，有时要求具有高透明性，并且具有极高的耐热性。例如，在液晶显示基板中，多采用有源矩阵方式，该有源矩阵方式是在玻璃基板上以矩阵状在每个象素上配列作为开关元件的薄膜晶体管并对其驱动。因此，在该液晶显示器的制造工序中，在基板上形成薄膜晶体管时，需要使用辉光放电蒸镀法形成氮化硅等的电绝缘膜。因此，由于该液晶显示器的基板为玻璃，对于落下等来自外部的冲击容易破损，因此希望使用耐冲击性优异的工程塑料基板。但是，在这些工程塑料中，例如，聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性和耐冲击性不充分，聚碳酸酯和聚烯丙基化物在形成电绝缘层时的耐热性不充分。此外，聚醚砜的耐热性高，但具有琥珀色，存在即使是很小的分子取向就容易产生光学各向异性的难点。因此，作为这些光学零件用成型材料，希望开发除了光学特性外，还具有高耐热性、机械强度优异的光学零件成型材料。本第三专利技术的目的在于提供光学特性优异、具有极高耐热性、机械强度优异的光学零件成型材料和将其成型形成的光学零件。
技术实现思路
I.第一专利技术本专利技术人为了解决上述课题而反复进行了锐意研究，其结果发现，通过使具有金刚烷骨架的特定的二元酚类和具有各种各样化学结构的二元酚类与碳酸酯形成性化合物反应而得到的芳香族聚碳酸酯树脂可以实现上述目的，以该见识为基础完成了本第一专利技术。即，本第一专利技术的要旨如下所述。(1)芳香族聚碳酸酯树脂，其由下述通式所示的重复单元(I-1)和下述通式所示的重复单元(I-2)组成，以二氯甲烷为溶剂、浓度0.5g/dL的溶液在20℃下测定的比浓粘度为0.1dL/g以上， 式中，R1表示选自卤素原子、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C6-C12的芳基、C7-C13的芳基取代链烯基和C1-C6的氟代烷基的基团，R2表示选自卤素原子、C1-C12的烷基、C1-C12的烷氧基、C6-C12的芳基、C7-C13的芳基取代链烯基和C1-C12的氟代烷基的基团，m表示0-4的整数，n表示0-14的整数， 式中，R3表示选自卤素原子、C1-C12的烷基、C1-C12的烷氧基、C6-C12的芳基、C7-C13的芳基取代链烯基和C1-C12的氟代烷基的基团，X表示单键、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-C(R4R5)-(式中，R4、R5各自独立地表示氢原子、C1-C6的烷基、苯基或三氟甲基)、C6-C12的取代或未取代的亚环烷基、9，9’-亚芴基、1，8-烷二基、2，8-烷二基、取代或未取代的亚吡嗪基(pyrazylidene)、C6-C12的取代或未取代的亚芳基、或-C(CH3)2-ph-C(CH3)2-(式中，ph表示亚苯基)，p表示0-4的整数。(2)上述(1)所述的芳香族聚碳酸酯树脂，其中重复单元(I-2)用下述通式表示， 式中的R3、X和p分别与通式中的R3、X和p表示相同的意思。(3)上述(1)或(2)所述的芳香族聚碳酸酯树脂，其中通式中的R1为C1-C6的烷基。(4)上述(1)-(3)任一项所述的芳香族聚碳酸酯树脂，其中通式中的X为-C(R4R5)-(式中，R4、R5各自独立地表示氢原子、C1-C6的烷基、苯基或三氟甲基)、C6-C12的取代或未取代的亚环烷基或9，9’-亚芴基。(5)上述(1)所述的芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法，其特征在于使下述通式所示2，2-二(4-羟苯基)金刚烷化合物和下述通式所示二元酚与碳酸酯形成性化合物反应， 式中，R1表示选自卤素原子、C1-C6的烷基、C1-C6的烷氧基、C6-C12的芳基、C7-C13的芳基取代链烯基和C1-C6的氟代烷基的基团，R2表示选自卤素原子、C1-C12的烷基、C1-C12的烷氧基、C6-C12的芳基、C7-C13的芳基取代链烯基和C1-C12的氟代烷基的基团，m表示0-4的整数，n表示0-14的整数， 式中，R3表示选自卤素原子、C1-C12的烷基、C1-C12的烷氧基、C6-C1的芳基、C7-C13的芳基取代链烯基和C1-C12的氟代烷基的基团，X表示单键、-O-、-CO-、-S-、-SO-、-SO2-、-C(R4R5)-(式中，R4、R5各自独立地表示氢原子、C1-C6的烷基、苯基或三氟甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
芳香族聚碳酸酯树脂，其由下述通式［Ⅰ－１］所示的重复单元（Ⅰ－１）和下述通式［Ⅰ－２］所示的重复单元（Ⅰ－２）组成，以二氯甲烷为溶剂的浓度０．５ｇ／ｄＬ的溶液在２０℃下测定的比浓粘度［η↓［ｓｐ］／ｃ］为０．１ｄＬ／ｇ以上，＊＊＊　 　［Ⅰ－１］式［Ⅰ－１］中，Ｒ↑［１］表示选自卤素原子、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］的烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］的烷氧基、Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１２］的芳基、Ｃ↓［７］－Ｃ↓［１３］的芳基取代链烯基和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］的氟代烷基的基团， Ｒ↑［２］表示选自卤素原子、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］的烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］的烷氧基、Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１２］的芳基、Ｃ↓［７］－Ｃ↓［１３］的芳基取代链烯基和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］的氟代烷基的基团，ｍ表示０－４的整数，ｎ表示０－１４的整数，＊＊＊［Ⅰ－２］式［Ⅰ－２］中，Ｒ↑［３］表示选自卤素原子、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］的烷基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］的烷氧基、Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１２］的芳基、Ｃ↓［７］－Ｃ↓［１３］的芳基取代链烯基和Ｃ↓［１ ］－Ｃ↓［１２］的氟代烷基的基团，Ｘ表示单键、－Ｏ－、－ＣＯ－、－Ｓ－、－ＳＯ－、－ＳＯ↓［２］－、－Ｃ（Ｒ↑［４］Ｒ↑［５］）－（式中，Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］各自独立地表示氢原子、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［６］的烷基、苯基或三氟甲基）、Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１２］的取代或未取代的亚环烷基、９，９’－亚芴基、１，８－＊烷二基、２，８－＊烷二基、取代或未取代的亚吡嗪基、Ｃ↓［６］－Ｃ↓［１２］的取代或未取代的亚芳基、或－Ｃ（ＣＨ↓［３］）↓［２］－ｐｈ－Ｃ（ＣＨ↓［３］）↓［２］－（式中，ｐｈ表示亚苯基），ｐ表示０－４的整数。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：森下浩延，田村裕之，滨田安司，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]