JP7790873B2 - Polyester resin or polyester carbonate resin, and optical member using said resin - Google Patents
Polyester resin or polyester carbonate resin, and optical member using said resinInfo
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Description
本発明は、高屈折率、低複屈折および耐熱性と成形性のバランスに優れ、さらに色相、耐湿熱性に優れるポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂に関する。 The present invention relates to a polyester resin or polyester carbonate resin that has a high refractive index, low birefringence, and an excellent balance between heat resistance and moldability, as well as excellent color and moist heat resistance.
カメラ、ビデオカメラあるいはカメラ付携帯電話、テレビ電話あるいはカメラ付ドアホンなどには、撮像モジュールが用いられている。近年、この撮像モジュールに用いられる光学系では、特に小型化が求められている。光学系を小型化していくと光学系の色収差が大きな問題となる。そこで、光学レンズの屈折率を高く、かつアッベ数を小さくして高分散にした光学レンズ材料と、屈折率を低くかつアッベ数を大きくして低分散にした光学レンズ材料を組み合わせることで、色収差の補正を行うことができることが知られている。 Image capture modules are used in cameras, video cameras, camera-equipped mobile phones, videophones, and camera-equipped door phones. In recent years, there has been a particular demand for miniaturization of the optical systems used in these image capture modules. As optical systems become more compact, chromatic aberration in the optical system becomes a major problem. It is known that chromatic aberration can be corrected by combining an optical lens material with a high refractive index and a small Abbe number for high dispersion with an optical lens material with a low refractive index and a large Abbe number for low dispersion.
光学系の材料として従来用いられていたガラスは要求される様々な光学特性を実現することが可能であると共に、環境耐性に優れているが、加工性が悪いという問題があった。これに対し、ガラス材料に比べて安価であると共に加工性に優れる樹脂が光学部品に用いられてきている。特に、フルオレン骨格やビナフタレン骨格を有する樹脂が、高屈折率である等の理由から使用されている。 Glass, which has traditionally been used as a material for optical systems, is capable of achieving the various optical properties required and has excellent environmental resistance, but suffers from poor processability. In response to this, resins, which are cheaper than glass materials and have excellent processability, are being used for optical components. In particular, resins with fluorene or binaphthalene skeletons are used because of their high refractive index.
高屈折率にするには、ポリカーボネートより、ポリエステル、またはポリエステルカーボネート等、縮合部分の酸素が少ないものほど効果的である。 To achieve a high refractive index, materials with less oxygen in the condensed portions, such as polyester or polyester carbonate, are more effective than polycarbonate.
ポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂を高屈折率にするため、樹脂のジオール部分とカルボン酸部分に使用されるモノマーの両方とも高屈折率が見込める物質が必要になっている。 To give polyester resin or polyester carbonate resin a high refractive index, both the monomers used in the diol and carboxylic acid portions of the resin must be materials that are expected to have a high refractive index.
高屈折率樹脂を構成するジカルボン酸部分として、ビナフタレン骨格を有している物質を使用することにより、高屈折率な樹脂が得られることが報告されている。なかでも、2,2’-ビス(カルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチル、またはそのエステルをジカルボン酸成分とするポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂が高屈折率、高耐熱性、低複屈折率をもつ樹脂として有用である。 It has been reported that high refractive index resins can be obtained by using a substance with a binaphthalene skeleton as the dicarboxylic acid moiety that constitutes the high refractive index resin. In particular, polyester resins or polyester carbonate resins that use 2,2'-bis(carboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl or its ester as the dicarboxylic acid component are useful as resins with high refractive index, high heat resistance, and low birefringence.
たとえば、特許文献1には、2,2’-ビス(エトキシカルボニルメトキシ)-1,1’-ビナフチルと9,9-ビス[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル]フルオレンとを用いたポリエステル樹脂が記載されている。また、特許文献2~4では、特定のジオールとカルボン酸が反応した繰り返し単位を持つ樹脂が記載されている。これらの樹脂では、屈折率は高いものの、複屈折と耐熱性・成形性とのバランスが不十分であり未だ改善の余地がある。 For example, Patent Document 1 describes a polyester resin using 2,2'-bis(ethoxycarbonylmethoxy)-1,1'-binaphthyl and 9,9-bis[4-(2-hydroxyethoxy)-3-phenylphenyl]fluorene. Patent Documents 2 to 4 describe resins with repeating units formed by the reaction of a specific diol with a carboxylic acid. While these resins have a high refractive index, they lack an adequate balance between birefringence, heat resistance, and moldability, leaving room for improvement.
これらの問題を解決するために、特許文献5では、特定のジオールとジカルボン酸として2,2’-ビス(カルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチル(BCMB)の反応物からなる繰り返し単位と、別の特定のジオールと2,2’-ビス(カルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチルの反応物からなる繰り返し単位を一定比率で含む樹脂が記載されており、好ましい高屈折率、高耐熱性、低複屈折率をもつ樹脂が得られている。しかし、原料として、ジカルボン酸を使用しており、樹脂の末端にカルボン酸が残っている。末端カルボン酸は、耐乾熱性、色相に悪い影響を及ぼす。 To solve these problems, Patent Document 5 describes a resin containing a certain ratio of repeating units formed from the reaction product of a specific diol and 2,2'-bis(carboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl (BCMB) as a dicarboxylic acid, and repeating units formed from the reaction product of another specific diol and 2,2'-bis(carboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl, resulting in a resin with desirable high refractive index, high heat resistance, and low birefringence. However, because dicarboxylic acid is used as a raw material, carboxylic acid remains at the resin's terminal. Terminal carboxylic acid has a negative effect on dry heat resistance and color.
そこで本発明の目的は、高屈折率、低複屈折および耐熱性と成形性のバランスに優れ、さらに色相、耐湿熱性に優れたポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a polyester resin or polyester carbonate resin that has a high refractive index, low birefringence, and an excellent balance between heat resistance and moldability, as well as excellent color and moist heat resistance.
本発明者らはこの目的を達成せんとして鋭意研究を重ねた結果、特定の芳香族基を導入したフルオレン骨格とビナフチル骨格を有し、さらに末端のカルボン酸量が非常に少ないポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂が高屈折率かつ低複屈折であり、耐熱性と成形性も高度にバランスさせ、かつ、色相、耐湿熱性に優れることを見出し本発明に到達した。 As a result of extensive research to achieve this goal, the inventors discovered that polyester resins or polyester carbonate resins that have a fluorene skeleton and a binaphthyl skeleton to which specific aromatic groups have been introduced, and that further have an extremely low amount of terminal carboxylic acid, have a high refractive index and low birefringence, provide a high level of balance between heat resistance and moldability, and also exhibit excellent hue and moist heat resistance, leading to the present invention.
すなわち、本発明は、以下の通りである。
1.下記式(1)および(2)で表される繰り返し単位を含み、下記式(1)で表される繰り返し単位と下記式(2)で表される繰り返し単位の比が、15:85~85:15であり、末端カルボン酸量が0.8当量/トン以下であるポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
That is, the present invention is as follows.
1. A polyester resin or polyester carbonate resin containing repeating units represented by the following formulas (1) and (2), in which the ratio of the repeating units represented by the following formula (1) to the repeating units represented by the following formula (2) is 15:85 to 85:15, and the amount of terminal carboxylic acid is 0.8 equivalents/ton or less.
(式中、環Z1、Z2はそれぞれ炭素原子数9~20の多環芳香族炭化水素基を示し、R1、R2、R7およびR8はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R3~R6、R9~R16は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、j、k、rおよびsはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2を示す。) (In the formula, rings Z 1 and Z 2 each represent a polycyclic aromatic hydrocarbon group having 9 to 20 carbon atoms; R 1 , R 2 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 3 to R 6 and R 9 to R 16 each represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; j, k, r and s each independently represent an integer of 0 or greater; and m, n, p and q each independently represent 1 or 2.)
(式中、R7、R8、R17およびR18はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R9~R16、R19~R26は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、r、s、tおよびuはそれぞれ独立に0以上の整数を示す。) (In the formula, R 7 , R 8 , R 17 and R 18 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 9 to R 16 and R 19 to R 26 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; and r, s, t and u each independently represent an integer of 0 or greater.)
2.前記式(1)のZ1およびZ2がナフタレンジイル基である前記1に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
3.前記式(1)が、下記式(3)で表される単位からなる前記1に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
2. The polyester resin or polyester carbonate resin according to 1 above, wherein Z 1 and Z 2 in formula (1) are naphthalenediyl groups.
3. The polyester resin or polyester carbonate resin according to 1 above, wherein the formula (1) comprises a unit represented by the following formula (3):
(式中、R1、R2、R7およびR8はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R3~R6、R9~R16は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、j、k、rおよびsはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2を示す。) (In the formula, R 1 , R 2 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 3 to R 6 and R 9 to R 16 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; j, k, r and s each independently represent an integer of 0 or greater; and m, n, p and q each independently represent 1 or 2.)
4.前記式(3)が下記式(4)である前記3に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。 4. The polyester resin or polyester carbonate resin according to 3 above, wherein formula (3) is the following formula (4):
(式中、R1、R2、R7およびR8はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示す。) (In the formula, R 1 , R 2 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group.)
5.前記式(3)または(4)中のR1、R2がエチレン基、R7およびR8がメチレン基である前記3または4に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
6.前記式(1)で表される繰り返し単位が、全繰り返し単位中20モル%以上である前記1~5のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
7.前記式(2)中のR9~R16、R19~R26が水素原子であり、r、s、tおよびuが1である前記1~6のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
8.前記式(2)中のR7、R8がメチレン基、R17およびR18がエチレン基である前記1~7のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
9.前記式(2)で表される繰り返し単位が、全繰り返し単位中20モル%以上である前記1~8のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
10.前記式(1)で表される繰り返し単位と前記式(2)で表される繰り返し単位の比が、25:75~75:25である前記1~9のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
11.塩化メチレン中に0.53質量%で溶解した溶液について測定した比粘度が0.12~0.40である前記1~10のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
12.屈折率が1.675~1.695である前記1~11のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
13.ガラス転移温度が140~155℃である前記1~12のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
14.ガラス転移温度より10℃高い温度で2倍に延伸したフィルムにおける20℃、波長589nmでの複屈折の絶対値が0.001×10-3~5.0×10-3である前記1~13のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
15.前記樹脂1.0gを分光分析用塩化メチレン5mLに溶解し、その溶液を測定したCIE1976(L* a* b*)表色系のb*値が3.0以下である、前記1~14のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
16.原料として、下記式(a)、(b)および(c)で表される化合物と、任意でカーボネート形成性誘導体を溶融重合により反応させることを特徴とする、前記1~15のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂。
5. The polyester resin or polyester carbonate resin according to 3 or 4 above, wherein R 1 and R 2 in formula (3) or (4) are ethylene groups, and R 7 and R 8 are methylene groups.
6. The polyester resin or polyester carbonate resin according to any one of items 1 to 5 above, wherein the repeating units represented by formula (1) account for 20 mol % or more of all repeating units.
7. The polyester resin or polyester carbonate resin according to any one of items 1 to 6 above, wherein R 9 to R 16 and R 19 to R 26 in formula (2) are hydrogen atoms, and r, s, t, and u are 1.
8. The polyester resin or polyester carbonate resin according to any one of items 1 to 7 above, wherein R 7 and R 8 in formula (2) are methylene groups, and R 17 and R 18 are ethylene groups.
9. The polyester resin or polyester carbonate resin according to any one of items 1 to 8 above, wherein the repeating units represented by formula (2) account for 20 mol % or more of all repeating units.
10. The polyester resin or polyestercarbonate resin according to any one of items 1 to 9 above, wherein the ratio of the repeating unit represented by formula (1) to the repeating unit represented by formula (2) is 25:75 to 75:25.
11. The polyester resin or polyestercarbonate resin according to any one of items 1 to 10 above, which has a specific viscosity of 0.12 to 0.40 as measured on a solution dissolved in methylene chloride at 0.53% by mass.
12. The polyester resin or polyester carbonate resin according to any one of items 1 to 11 above, which has a refractive index of 1.675 to 1.695.
13. The polyester resin or polyester carbonate resin according to any one of 1 to 12 above, which has a glass transition temperature of 140 to 155°C.
14. The polyester resin or polyestercarbonate resin according to any one of items 1 to 13, wherein the absolute value of birefringence at 20°C and a wavelength of 589 nm in a film stretched to 2 times its original size at a temperature 10°C higher than the glass transition temperature is 0.001 x 10 -3 to 5.0 x 10 -3 .
15. The polyester resin or polyestercarbonate resin according to any one of items 1 to 14, wherein 1.0 g of the resin is dissolved in 5 mL of methylene chloride for spectroscopic analysis, and the b * value of the solution measured according to the CIE 1976 ( L* a * b * ) color system is 3.0 or less.
16. The polyester resin or polyestercarbonate resin according to any one of items 1 to 15 above, characterized in that raw materials are compounds represented by the following formulas (a), (b), and (c), and optionally a carbonate-forming derivative, which are reacted by melt polymerization:
(式中、環Z1、Z2はそれぞれ炭素原子数9~20の多環芳香族炭化水素基を示し、R1、R2はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素
基を示し、R3~R6は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、j、kはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2を示す。)
(In the formula, rings Z 1 and Z 2 each represent a polycyclic aromatic hydrocarbon group having 9 to 20 carbon atoms; R 1 and R 2 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 3 to R 6 each represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; j and k each independently represent an integer of 0 or greater; and m, n, p, and q each independently represent 1 or 2.)
(式中、R17、R18はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R19~R26は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、t、uはそれぞれ独立に0以上の整数を示す。) (In the formula, R 17 and R 18 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 19 to R 26 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; and t and u each independently represent an integer of 0 or greater.)
(式中、R7、R8はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R9~R16は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、r、sはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、R27、R28は、メチル基、エチル基またはフェニル基を示す。) (In the formula, R 7 and R 8 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 9 to R 16 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; r and s each independently represent an integer of 0 or greater; and R 27 and R 28 each independently represent a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group.)
17.前記1~16のいずれか一項に記載のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂からなる光学部材。
18.光学レンズである前記17に記載の光学部材。
17. An optical member made of the polyester resin or polyester carbonate resin described in any one of 1 to 16 above.
18. The optical member according to 17 above, which is an optical lens.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、高屈折率、低複屈折および耐熱性と成形性のバランスに優れ、さらに色相、耐湿熱性に優れるため、その奏する産業上の効果は格別である。 The polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention has a high refractive index, low birefringence, and an excellent balance between heat resistance and moldability, and also has excellent hue and moist heat resistance, making it an exceptionally effective industrial product.
本発明をさらに詳しく説明する。 The present invention will now be described in more detail.
<ポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂>
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、下記式(1)およ
び(2)で表される繰り返し単位を含み、下記式(1)で表される繰り返し単位と下記式(2)で表される繰り返し単位の比が、15:85~85:15であり、末端カルボン酸量が0.8当量/トン以下である。
<Polyester Resin or Polyester Carbonate Resin>
The polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention contains repeating units represented by the following formulas (1) and (2), the ratio of the repeating units represented by the following formula (1) to the repeating units represented by the following formula (2) is 15:85 to 85:15, and the amount of terminal carboxylic acid is 0.8 equivalents/ton or less.
(式中、環Z1、Z2はそれぞれ炭素原子数9~20の多環芳香族炭化水素基を示し、R1、R2、R7およびR8はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R3~R6、R9~R16は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、j、k、rおよびsはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2を示す。) (In the formula, rings Z 1 and Z 2 each represent a polycyclic aromatic hydrocarbon group having 9 to 20 carbon atoms; R 1 , R 2 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 3 to R 6 and R 9 to R 16 each represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; j, k, r and s each independently represent an integer of 0 or greater; and m, n, p and q each independently represent 1 or 2.)
(式中、R7、R8、R17およびR18はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R9~R16、R19~R26は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、r、s、tおよびuはそれぞれ独立に0以上の整数を示す。) (In the formula, R 7 , R 8 , R 17 and R 18 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 9 to R 16 and R 19 to R 26 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; and r, s, t and u each independently represent an integer of 0 or greater.)
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、前記式(1)において環Z1、Z2で表される多環芳香族炭化水素基としては、少なくとも炭素原子数が9~20であれば良く、ベンゼン環骨格を有する縮合多環式芳香族炭化水素環が好ましく挙げられ、縮合二環式炭化水素環、縮合三環式炭化水素環などが好ましい。縮合二環式炭化水素環としては、インデン環、ナフタレン環等の炭素原子数9~20の芳香族炭化水素環が好ましく、炭素原子数10~16の縮合二環式炭化水素環がより好ましい。また、縮合三環式炭化水素環としては、アントラセン環、フェナントレン環等が好ましい。これらの多環芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。 In a preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention, the polycyclic aromatic hydrocarbon group represented by rings Z1 and Z2 in formula (1) has at least 9 to 20 carbon atoms, and is preferably a fused polycyclic aromatic hydrocarbon ring having a benzene ring skeleton, with fused bicyclic hydrocarbon rings and fused tricyclic hydrocarbon rings being preferred. As the fused bicyclic hydrocarbon ring, an aromatic hydrocarbon ring having 9 to 20 carbon atoms, such as an indene ring or a naphthalene ring, is preferred, and a fused bicyclic hydrocarbon ring having 10 to 16 carbon atoms is more preferred. Furthermore, as the fused tricyclic hydrocarbon ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, or the like is preferred. These polycyclic aromatic hydrocarbon groups may have a substituent.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、前記式(1)のZ1およびZ2がナフタレンジイル基である。 In a preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention, Z 1 and Z 2 in the formula (1) are naphthalenediyl groups.
上記式(1)において環Z1、Z2で表される多環芳香族炭化水素基としては、ナフタ
レン-1,4-ジイル基またはナフタレン-2,6-ジイル基が好ましく、ナフタレン-2,6-ジイル基がより好ましい。
In the above formula (1), the polycyclic aromatic hydrocarbon group represented by rings Z 1 and Z 2 is preferably a naphthalene-1,4-diyl group or a naphthalene-2,6-diyl group, more preferably a naphthalene-2,6-diyl group.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、前記式(1)が、下記式(3)で表される単位からなる。 In a preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention, the formula (1) comprises units represented by the following formula (3):
(式中、R1、R2、R7およびR8はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R3~R6、R9~R16は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、j、k、rおよびsはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2を示す。) (In the formula, R 1 , R 2 , R 7 and R 8 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 3 to R 6 and R 9 to R 16 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; j, k, r and s each independently represent an integer of 0 or greater; and m, n, p and q each independently represent 1 or 2.)
前記式(3)中のR3~R6、R9~R16は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基などが好ましく挙げられ、水素原子、アリール基がより好ましく、水素原子がさらに好ましく挙げられる。 Preferable examples of R 3 to R 6 and R 9 to R 16 in the formula (3) include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, a cycloalkyloxy group, an aryloxy group, and an aralkyloxy group, more preferably a hydrogen atom or an aryl group, and even more preferably a hydrogen atom.
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などが好ましい。 Preferred halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, and bromine atoms.
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t-ブチル基などが好ましく挙げられ、炭素原子数1~4のアルキル基がより好ましく、メチル基またはエチル基がさらに好ましい。 Specific examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, and t-butyl groups. Alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are more preferred, and methyl or ethyl groups are even more preferred.
シクロアルキル基の具体例としては、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデカニル基、シクロドデカニル基、4-tert-ブチルシクロヘキシル基などが好ましく挙げられ、シクロヘキシル基がより好ましい。 Specific examples of preferred cycloalkyl groups include cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclodecanyl, cyclododecanyl, and 4-tert-butylcyclohexyl groups, with cyclohexyl being more preferred.
アリール基の具体例としては、フェニル基、アルキルフェニル基(トリル基、2-メチルフェニル基、キシリル基などのモノまたはジメチルフェニル基)、ナフチル基などが好ましく挙げられ、フェニル基、ナフチル基がより好ましく、フェニル基がさらに好ましい。 Specific examples of aryl groups preferably include phenyl groups, alkylphenyl groups (mono- or dimethylphenyl groups such as tolyl, 2-methylphenyl, and xylyl), and naphthyl groups, with phenyl and naphthyl groups being more preferred, and phenyl groups being even more preferred.
アラルキル基の具体例としては、ベンジル基、フェネチル基などが好ましく挙げられ、ベンジル基がより好ましい。 Specific examples of aralkyl groups include benzyl and phenethyl groups, with benzyl being more preferred.
アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基などが好ましく挙げられ、炭素原子数1~4のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基またはエトキシ基がさらに好ましい。 Specific examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, and butoxy groups, with alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms being more preferred, and methoxy or ethoxy groups being even more preferred.
シクロアルキルオキシ基の具体例としては、シクロペンチルオキシ基、シクロへキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基、シクロオクチルオキシ基などが好ましく挙げられ、
シクロヘキシルオキシ基がより好ましい。
Preferred specific examples of the cycloalkyloxy group include a cyclopentyloxy group, a cyclohexyloxy group, a cycloheptyloxy group, and a cyclooctyloxy group.
A cyclohexyloxy group is more preferred.
アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、アルキルフェノキシ基(モノまたはジメチルフェノキシ基)、ナフチルオキシ基などが好ましく挙げられ、フェノキシ基、ナフチルオキシ基がより好ましく、フェノキシ基がさらに好ましい。 Specific examples of aryloxy groups include phenoxy groups, alkylphenoxy groups (mono- or dimethylphenoxy groups), and naphthyloxy groups, with phenoxy groups and naphthyloxy groups being more preferred, and phenoxy groups being even more preferred.
アラルキルオキシ基の具体例としては、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基などが好ましく挙げられ、ベンジルオキシ基がより好ましい。 Specific examples of aralkyloxy groups include benzyloxy and phenethyloxy groups, with benzyloxy being more preferred.
前記式(3)中のj、k、rおよびsはそれぞれ独立に0以上の整数であり、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。 In formula (3), j, k, r, and s each independently represent an integer of 0 or greater, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
前記式(3)中のm、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2であり、好ましくは1である。 In formula (3), m, n, p, and q each independently represent 1 or 2, preferably 1.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、前記式(3)が、下記式(4)で表される単位からなる。 In a preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention, the formula (3) comprises units represented by the following formula (4):
前記式(4)中のR1、R2、R7、R8は、それぞれ独立に素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基や、フェニレン基、ナフタレンジイル基等のアリーレン基が好ましく挙げられる。中でも、メチレン基、エチレン基が好ましく、R1、R2はエチレン基がより好ましく、R7、R8はメチレン基がより好ましい。 R 1 , R 2 , R 7 , and R 8 in the formula (4) each independently represent a hydrocarbon group which may contain an aromatic group having 1 to 12 carbon atoms, and preferred examples thereof include alkylene groups such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group, and arylene groups such as a phenylene group and a naphthalenediyl group. Of these, a methylene group and an ethylene group are preferred, and R 1 and R 2 are more preferably ethylene groups, and R 7 and R 8 are more preferably methylene groups.
前記式(2)中のR9~R16、R19~R26は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキリオキシ基などがより好ましく挙げられ、水素原子、アリール基がより好ましく、水素原子がさらに好ましく挙げられる。 More preferred examples of R 9 to R 16 and R 19 to R 26 in the formula (2) include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkoxy group, a cycloalkyloxy group, an aryloxy group, and an aralkyloxy group, more preferred are a hydrogen atom and an aryl group, and even more preferred is a hydrogen atom.
ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、アラルキリオキシ基において、それぞれ好ましい具体例は上述の通りである。 Preferred specific examples of halogen atoms, alkyl groups, cycloalkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, alkoxy groups, cycloalkyloxy groups, aryloxy groups, and aralkyloxy groups are as described above.
前記式(2)中のr、s、tおよびuはそれぞれ独立に0以上の整数であり、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。 In formula (2), r, s, t, and u are each independently an integer of 0 or greater, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
前記式(2)中のR7、R8、R17、R18は、それぞれ独立に炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基や、フェニレン基、ナフタレンジイル基等のアリーレン基が好ましく挙げられる。中でも、メチレン基、エチレン基が好ましく、R7、R8はメチレン基がより好ましく、R17、R18はエチレン基がより好ましい。 R 7 , R 8 , R 17 , and R 18 in the formula (2) each independently represent a hydrocarbon group which may contain an aromatic group having 1 to 12 carbon atoms, and preferred examples thereof include alkylene groups such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and a butylene group, and arylene groups such as a phenylene group and a naphthalenediyl group. Of these, a methylene group and an ethylene group are preferred, and R 7 and R 8 are more preferably methylene groups, and R 17 and R 18 are more preferably ethylene groups.
従来よりLorentz-Lorenz式として知られている分子構造と屈折率の関係式から、分子の電子密度を上げ、分子体積を減らすことによって物質の屈折率が高くなることが知られている。フルオレン骨格やビナフタレン骨格を有する樹脂はこの理論に基づき、分子内に多くの芳香族基を導入することで高屈折率化がなされている。しかしながら、これらの樹脂は屈折率は高いものの、複屈折と耐熱性・成形性とのバランスが不十分である。 The relationship between molecular structure and refractive index, traditionally known as the Lorentz-Lorenz equation, has shown that increasing the electron density of a molecule and decreasing its molecular volume increases the refractive index of the material. Based on this theory, resins with fluorene or binaphthalene skeletons have a high refractive index achieved by introducing many aromatic groups into the molecule. However, although these resins have a high refractive index, they lack an adequate balance between birefringence and heat resistance/formability.
本発明の前記式(1)で示される特定のエステル構造は高屈折率かつ低複屈折率であり、高耐熱性に寄与し、前記式(2)で示される特定のエステル構造は前記式(1)よりは屈折率は下がるものの高屈折率かつ低複屈折で樹脂のガラス転移温度を下げ成形性に寄与する。よって、前記式(1)および前記式(2)で表される繰り返し単位を含むポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、高屈折率であり複屈折と耐熱性・成形性をバランスすることが出来る。 The specific ester structure represented by formula (1) of the present invention has a high refractive index and low birefringence, contributing to high heat resistance, while the specific ester structure represented by formula (2) has a lower refractive index than formula (1), but a high refractive index and low birefringence, lowering the glass transition temperature of the resin and contributing to moldability. Therefore, polyester resins or polyester carbonate resins containing repeating units represented by formulas (1) and (2) have a high refractive index and can balance birefringence with heat resistance and moldability.
本発明における樹脂の組成比とは、全モノマー単位のモル数を基準として、樹脂に導入されたモノマー構造のモル比で示す。なお、全モノマー単位には炭酸成分は含まない。 The resin composition ratio in this invention refers to the molar ratio of the monomer structures introduced into the resin, based on the number of moles of all monomer units. Note that the total number of monomer units does not include carbonic acid components.
本発明における繰り返し単位とは、エステル結合および/またはカーボネート結合で繋がった最小単位を意味する。エステル結合の繰り返し単位はジオール成分とジカルボン酸成分から形成される構造単位を指し、カーボネート結合の繰り返し単位はジオール誘導体と炭酸成分から形成される構造単位を指す。 In this invention, a repeating unit refers to the smallest unit connected by an ester bond and/or a carbonate bond. A repeating unit of an ester bond refers to a structural unit formed from a diol component and a dicarboxylic acid component, and a repeating unit of a carbonate bond refers to a structural unit formed from a diol derivative and a carbonic acid component.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の前記式(1)で表される繰り返し単位と前記式(2)で表される繰り返し単位のモル比は、15:85~85:15である。 The molar ratio of the repeating unit represented by formula (1) to the repeating unit represented by formula (2) in the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is 15:85 to 85:15.
前記式(1)で表される繰り返し単位と前記式(2)で表される繰り返し単位のモル比は、25:75~75:25が好ましく、さらに30:70~70:30が好ましい。上記範囲にあることで、高屈折率と複屈折のバランスに優れる。 The molar ratio of the repeating units represented by formula (1) to the repeating units represented by formula (2) is preferably 25:75 to 75:25, and more preferably 30:70 to 70:30. A ratio within this range provides an excellent balance between high refractive index and birefringence.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、
比粘度が、0.12~0.40であることが好ましく、0.15~0.35であるとより好ましく、0.18~0.30であるとさらに好ましい。比粘度が上記範囲内であると成形性と機械強度のバランスに優れるため好ましい。なお、比粘度は、塩化メチレン中に0.53質量%で溶解した溶液(樹脂0.7gを塩化メチレン100mLに溶解した溶液)を用いて、20℃で測定して得られる比粘度(ηsp)である。
A preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is
The specific viscosity is preferably 0.12 to 0.40, more preferably 0.15 to 0.35, and even more preferably 0.18 to 0.30. A specific viscosity within the above range is preferable because it provides an excellent balance between moldability and mechanical strength. The specific viscosity is the specific viscosity (η sp ) measured at 20°C using a solution in which the resin is dissolved in methylene chloride at 0.53% by mass (a solution in which 0.7 g of resin is dissolved in 100 mL of methylene chloride).
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、
25℃で測定した波長589nmの屈折率(以下nDと略すことがある)が、1.660~1.695であることが好ましく、1.670~1.695であるとより好ましく、1.675~1.695であるとさらに好ましく、1.680~1.695であると特に好ましい。屈折率が下限以上の場合、レンズの球面収差を低減でき、さらにレンズの焦点距離を短くすることができる。
A preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is
The refractive index (hereinafter sometimes abbreviated as nD) at a wavelength of 589 nm measured at 25° C. is preferably 1.660 to 1.695, more preferably 1.670 to 1.695, even more preferably 1.675 to 1.695, and particularly preferably 1.680 to 1.695. If the refractive index is equal to or greater than the lower limit, the spherical aberration of the lens can be reduced, and the focal length of the lens can be shortened.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は高屈折率であるが、さらに低アッベ数であることが好ましい。アッベ数(ν)は、15.0~21.0であることが好ましく、16.0~20.0であるとより好ましく、16.0~19.0であるとさらに好ましく、17.0~19.0であることが特に好ましい。アッベ数は25℃で測定した波長486nm、589nm、656nmの屈折率から下記式を用いて算出する
。
The polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention has a high refractive index, but preferably also has a low Abbe number. The Abbe number (ν) is preferably 15.0 to 21.0, more preferably 16.0 to 20.0, even more preferably 16.0 to 19.0, and particularly preferably 17.0 to 19.0. The Abbe number is calculated using the following formula from the refractive indexes at wavelengths of 486 nm, 589 nm, and 656 nm measured at 25°C.
ν=(nD-1)/(nF-nC)
なお、本発明においては、
nD:波長589nmでの屈折率、
nC:波長656nmでの屈折率、
nF:波長486nmでの屈折率を意味する。
ν=(nD-1)/(nF-nC)
In the present invention,
nD: refractive index at a wavelength of 589 nm,
nC: refractive index at a wavelength of 656 nm,
nF: refers to the refractive index at a wavelength of 486 nm.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、ガラス転移温度(Tg)が140~160℃であることが好ましく、140~155℃であるとより好ましく、140~150℃であるとさらに好ましい。ガラス転移温度が上記範囲内であると、耐熱性と成形性のバランスに優れるため好ましい。 A preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 140 to 160°C, more preferably 140 to 155°C, and even more preferably 140 to 150°C. A glass transition temperature within the above range is preferred because it provides an excellent balance between heat resistance and moldability.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は
配向複屈折の絶対値(|Δn|)が好ましくは、0.001×10-3~10.0×10-3、より好ましくは0.001×10-3~5.0×10-3、さらに好ましくは0.001×10-3~4.0×10-3、特に好ましくは0.001×10-3~3.5×10-3、最も好ましくは0.001×10-3~3.0×10-3の範囲である。
In a preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention, the absolute value of orientation birefringence (|Δn|) is preferably in the range of 0.001×10 −3 to 10.0×10 −3 , more preferably 0.001×10 −3 to 5.0×10 −3 , even more preferably 0.001×10 −3 to 4.0×10 −3 , particularly preferably 0.001×10 −3 to 3.5×10 −3 , and most preferably 0.001×10 −3 to 3.0×10 −3 .
|Δn|は、本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂より得られる厚さ100μmのフィルムをTg+10℃の温度で一方向に2倍延伸し、波長589nmにおける位相差を測定して下記式による求める。|Δn|が上記範囲内であると、レンズの光学歪が小さくなるため好ましい。 |Δn| is calculated using the following formula by stretching a 100 μm thick film obtained from the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention to 2 times its original size in one direction at a temperature of Tg + 10°C, measuring the phase difference at a wavelength of 589 nm, and then using the formula below. It is preferable for |Δn| to be within the above range, as this reduces the optical distortion of the lens.
|Δn|=|Re/d|
Δn:配向複屈折
Re:位相差(nm)
d:厚さ(nm)
|Δn|=|Re/d|
Δn: orientational birefringence
Re: phase difference (nm)
d: thickness (nm)
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、1mm厚の全光線透過率が、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは88%以上である。全光線透過率が上記範囲内であると、光学部材として適している。なお、全光線透過率の測定は、1mm厚の成形片を日本電色工業(株)製NDH-300Aを用いて測定した。 Preferred embodiments of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention have a total light transmittance at a thickness of 1 mm of preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 88% or more. A total light transmittance within the above range is suitable for use as an optical component. Total light transmittance was measured using a 1 mm thick molded piece using an NDH-300A manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、着色の度合い、特に黄色味が薄いことが好ましい。具体的にはCIE1976(L* a*
b*)表色系のb*値が、4.0以下が好ましい。b*値は3.0以下がより好ましく、2.0以下であるとさらに好ましく、1.6以下であると特に好ましく、1.4以下であると最も好ましい。このb*値は、塩化メチレン5mLに1.0gを溶解した溶液(塩化メチレン中に13質量%で溶解した溶液)について分光光度計で測定したCIE1976(L* a* b*)表色系の値である。
A preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is that it has a low degree of coloration, particularly a low yellowish tint.
The b * value of the CIE 1976 (L*a *b* ) color system is preferably 4.0 or less. The b * value is more preferably 3.0 or less, even more preferably 2.0 or less, particularly preferably 1.6 or less, and most preferably 1.4 or less. This b * value is a value of the CIE 1976 (L * a * b *) color system measured with a spectrophotometer for a solution in which 1.0 g of the compound is dissolved in 5 mL of methylene chloride (a solution dissolved in methylene chloride at 13% by mass).
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の好ましい態様は、23℃、24時間浸漬後の吸水率が0.25質量%以下であると好ましく、0.20質量%以下であるとより好ましい。吸水率が上記範囲内であると、吸水による光学特性の変化が小さいため好ましい。 A preferred embodiment of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is one in which the water absorption rate after immersion at 23°C for 24 hours is 0.25% by mass or less, and more preferably 0.20% by mass or less. A water absorption rate within the above range is preferred because changes in optical properties due to water absorption are minimal.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、末端カルボン酸量が0.8当量/トン以下であり、より好ましくは0.5当量/トン以下、さらに好ましく
は0.3当量/トン以下である。末端カルボン酸量が0.8当量/トン以下だと末端カルボン酸がエステル結合の加水分解の触媒として働くのを抑制することが出来、耐湿熱性が改善する。また、カルボン酸が脱炭酸分解や副反応を引き起こして着色成分が生成することを抑制することが出来るため色相が改善される。すなわち、末端カルボン酸量が0.8当量/トン以下であると耐湿熱性、色相に優れる。末端カルボン酸量は窒素雰囲気下、樹脂0.1gを室温で10mLの塩化メチレンに溶解した後、アセトンを3mL加えた混合液を滴定することにより測定することが出来る。
The polyester resin or polyestercarbonate resin of the present invention has a terminal carboxylic acid content of 0.8 equivalents/ton or less, more preferably 0.5 equivalents/ton or less, and even more preferably 0.3 equivalents/ton or less. A terminal carboxylic acid content of 0.8 equivalents/ton or less can prevent the terminal carboxylic acid from acting as a catalyst for the hydrolysis of ester bonds, improving moist heat resistance. Furthermore, the carboxylic acid can be prevented from causing decarboxylation or side reactions that result in the production of colored components, improving the hue. That is, a terminal carboxylic acid content of 0.8 equivalents/ton or less results in excellent moist heat resistance and hue. The terminal carboxylic acid content can be measured by dissolving 0.1 g of resin in 10 mL of methylene chloride at room temperature under a nitrogen atmosphere, adding 3 mL of acetone, and titrating the resulting mixture.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の耐湿熱性は、耐湿熱性が85℃・相対湿度85%環境で所定時間処理し、処理前後での樹脂の比粘度を比較することで評価することが出来る。具体的には下記式で耐湿熱性を算出することが出来る。
耐湿熱性(%)=[処理後の樹脂の比粘度]/[処理前の樹脂の比粘度]×100
耐湿熱性は500時間処理後で95%以上が好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がさらに好ましい。
The moist heat resistance of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention can be evaluated by treating the resin in an environment of 85°C and 85% relative humidity for a predetermined period of time and comparing the specific viscosity of the resin before and after the treatment. Specifically, the moist heat resistance can be calculated using the following formula.
Moisture and heat resistance (%) = [specific viscosity of resin after treatment] / [specific viscosity of resin before treatment] × 100
The wet heat resistance after 500 hours of treatment is preferably 95% or more, more preferably 97% or more, and even more preferably 98% or more.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂に使用する具体的な原料について、以下で説明する。 Specific raw materials used in the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention are described below.
<原料モノマー>
(前記式(1)のジオール成分)
本発明の前記式(1)の原料となるジオール成分は、主として下記式(a)で表されるジオール成分であり、単独で使用してもよく、または二種以上組み合わせて用いてもよい。
<Raw material monomer>
(Diol component of the formula (1))
The diol component used as the raw material of the formula (1) of the present invention is mainly a diol component represented by the following formula (a), and may be used alone or in combination of two or more kinds.
前記式(a)において、環Z1、Z2はそれぞれ炭素原子数9~20の多環芳香族炭化水素基を示し、R1、R2はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R3~R6は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、j、kはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2を示す。 In the formula (a), rings Z 1 and Z 2 each represent a polycyclic aromatic hydrocarbon group having 9 to 20 carbon atoms, R 1 and R 2 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group, R 3 to R 6 each represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent, j and k each independently represent an integer of 0 or greater, and m, n, p, and q each independently represent 1 or 2.
前記式(a)において、Z1、Z2、R1~R6、j、k、m、n、p、qの好ましいものは、前記式(1)における各式と同じである。 In the formula (a), the preferred values of Z 1 , Z 2 , R 1 to R 6 , j, k, m, n, p and q are the same as those in the formula (1).
以下、前記式(a)で表されるジオール成分の代表的具体例を示すが、本発明の前記式(1)に用いられる原料としては、それらによって限定されるものではない。 Representative examples of the diol component represented by formula (a) are shown below, but the raw materials used in formula (1) of the present invention are not limited to these.
具体的には、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-1-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシプロポキシ)-1-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル)フルオレン、9,9-
ビス(6-(2-ヒドロキシプロポキシ)-2-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-1-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)フルオレン等が好ましく挙げられる。なかでも9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-1-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-1-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)フルオレンがより好ましく、特に、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-1-ナフチル)フルオレン、9,9-ビス(6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル)フルオレンがより好ましい。
Specifically, 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)-1-naphthyl)fluorene, 9,9-bis(4-(2-hydroxypropoxy)-1-naphthyl)fluorene, 9,9-bis(6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl)fluorene, 9,9-
Preferred examples include bis(6-(2-hydroxypropoxy)-2-naphthyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-1-naphthyl)fluorene, and 9,9-bis(6-hydroxy-2-naphthyl)fluorene. Among these, 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)-1-naphthyl)fluorene, 9,9-bis(6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-1-naphthyl)fluorene, and 9,9-bis(6-hydroxy-2-naphthyl)fluorene are more preferred, and 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)-1-naphthyl)fluorene and 9,9-bis(6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl)fluorene are particularly preferred.
これらは単独で使用してもよく、または二種以上を組み合わせて用いてもよい。 These may be used alone or in combination of two or more.
(前記式(2)のジオール成分)
本発明の前記式(2)の原料となるジオール成分は、主として下記式(b)で表されるジオール成分であり、単独で使用してもよく、または二種以上組み合わせて用いてもよい。
(Diol component of the formula (2))
The diol component serving as a raw material of the formula (2) of the present invention is mainly a diol component represented by the following formula (b), and may be used alone or in combination of two or more kinds.
前記式(b)において、R17、R18はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R19~R26は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、t、uはそれぞれ独立に0以上の整数を示す。 In the formula (b), R 17 and R 18 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group, R 19 to R 26 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent, and t and u each independently represent an integer of 0 or greater.
前記式(b)において、R17~R26、t、uの好ましいものは、前記式(2)における各式と同じである。 In the formula (b), the preferred values of R 17 to R 26 , t, and u are the same as those in the formula (2).
以下、前記式(b)で表されるジオール成分の代表的具体例を示すが、本発明の前記式(2)に用いられる原料としては、それらによって限定されるものではない。 Representative examples of the diol component represented by formula (b) are shown below, but the raw materials used in formula (2) of the present invention are not limited to these.
具体的には、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-3,3’-ジフェニル-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-6,6’-ジフェニル-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-7,7’-ジフェニル-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-3,3’-ジメチル-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-6,6’-ジメチル-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-7,7’-ジメチル-1,1’-ビナフチル、1,1’-ビ-2-ナフトール、2,2’-ジヒドロキシ-3,3’-ジフェニル-1,1’-ビナフチル、2,2’-ジヒドロキシ-6,6’-ジフェニル-1,1’-ビナフチル、2,2’-ジヒドロキシ-7,7’-ジフェニル-1,1’-ビナフチル等が好ましく挙げられる。なかでも、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-1,1’-ビナフチル、1,1’-ビ-2-ナフトールがより好ましく、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-1,1’-ビナフチルがさらに好ましい。 Specific examples include 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-3,3'-diphenyl-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-6,6'-diphenyl-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-7,7'-diphenyl-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-3,3'-dimethyl-1,1'-binaphthyl, 2 Preferred examples include 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-6,6'-dimethyl-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-7,7'-dimethyl-1,1'-binaphthyl, 1,1'-bi-2-naphthol, 2,2'-dihydroxy-3,3'-diphenyl-1,1'-binaphthyl, 2,2'-dihydroxy-6,6'-diphenyl-1,1'-binaphthyl, and 2,2'-dihydroxy-7,7'-diphenyl-1,1'-binaphthyl. Of these, 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-1,1'-binaphthyl and 1,1'-bi-2-naphthol are more preferred, and 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-1,1'-binaphthyl is even more preferred.
これらは単独で使用してもよく、または二種以上を組み合わせて用いてもよい。 These may be used alone or in combination of two or more.
(前記式(1)および前記式(2)以外のジオール成分)
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、本発明の特性を損なわない程度に他のジオール成分を共重合してもよい。他のジオール成分は、全繰り返し単位中30mol%未満が好ましい。
(Diol components other than those of the formula (1) and the formula (2))
The polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention may be copolymerized with other diol components to the extent that the properties of the present invention are not impaired. The amount of other diol components is preferably less than 30 mol % of all repeating units.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂に使用できるその他のジオール成分としては、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノール、デカリン-2,6-ジメタノール、ノルボルナンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、シクロペンタン-1,3-ジメタノール、スピログリコール、イソソルビド、イソマンニド、イソイジド、ヒドロキノン、レゾルシノール、ジヒドロキシナフタレン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、1,3-ビス(2-(4-ヒドロキシフェニル)-2-プロピル)ベンゼン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)デカン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド、ビフェノール、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-フェニルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-シクロヘキシルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)-3-フェニルフェニル)フルオレン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)スルホン、10,10-ビス(4-ヒドロキシフェニル)アントロン等が例示され、これらは単独または二種類以上組み合わせて用いても良い。 Other diol components that can be used in the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention include ethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, octanediol, nonanediol, tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]Decanedimethanol, cyclohexane-1,4-dimethanol, decalin-2,6-dimethanol, norbornane dimethanol, pentacyclopentadecanedimethanol, cyclopentane-1,3-dimethanol, spiroglycol, isosorbide, isomannide, isoidide, hydroquinone, resorcinol, dihydroxynaphthalene, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane, 1,3-bis(2-(4-hydroxyphenyl)-2-propyl)benzene, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, bis(4-hydroxyphenyl)diphenylmethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)decane, bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, bis(4-hydroxyphenyl) 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, biphenol, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-cyclohexylphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-phenylphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)- Examples include 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)-3-cyclohexylphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(2-hydroxyethoxy)-3-phenylphenyl)fluorene, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4-(2-hydroxyethoxy)phenyl)sulfone, and 10,10-bis(4-hydroxyphenyl)anthrone, and these may be used alone or in combination of two or more.
(前記式(1)および前記式(2)のジカルボン酸成分)
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の前記式(1)および前記式(2)で表される単位を形成するジカルボン酸成分モノマーとして、下記式(c)で表されるジカルボン酸エステルが使用される。
(Dicarboxylic acid components of the formula (1) and the formula (2))
As the dicarboxylic acid component monomer forming the units represented by the formula (1) and the formula (2) of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention, a dicarboxylic acid ester represented by the following formula (c) is used.
前記式(c)において、R7、R8はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R9~R16は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、r、sはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、R27、R28は、メチル基、エチル基またはフェニル基を示す。 In the formula (c), R 7 and R 8 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group, R 9 to R 16 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent, r and s each independently represent an integer of 0 or greater, and R 27 and R 28 each independently represent a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group.
前記式(c)において、R7~R16、r、sの好ましいものは、前記式(1)における各式と同じである。 In the formula (c), the preferred values of R 7 to R 16 , r, and s are the same as those in the formula (1).
以下、前記式(c)で表されるジカルボンエステルの代表的具体例を示すが、本発明の前記式(c)に用いられる原料としては、それらによって限定されるものではない。 Representative examples of dicarboxylic esters represented by formula (c) are shown below, but the raw materials used in formula (c) of the present invention are not limited to these.
具体的には、2,2’-ビフェニルジカルボン酸ジメチル、2,2’-ビフェニルジカルボン酸ジエチル、2,2’-ビフェニルジカルボン酸ジフェニル、2,2’-ビス(エトキシカルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-エトキシカルボキシエトキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(3-エトキシカルボキシプロポキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(3-エトキシカルボキシ-2-メチルプロポキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(4-エトキシカルボキシフェニルメトキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビフェニルジカルボン酸、2,2’-ビス(メトキシカルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(2-メトキシカルボキシエトキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(3-メトキシカルボキシプロポキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(3-メトキシカルボキシ-2-メチルプロポキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(4-メトキシカルボキシフェニルメトキシ)-1,1’-ビナフチル等が好ましく挙げられ、2,2’-ビス(エトキシカルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス(メトキシカルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチルがより好ましい。 Specific examples include dimethyl 2,2'-biphenyldicarboxylate, diethyl 2,2'-biphenyldicarboxylate, diphenyl 2,2'-biphenyldicarboxylate, 2,2'-bis(ethoxycarboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(2-ethoxycarboxyethoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(3-ethoxycarboxypropoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(3-ethoxycarboxy-2-methylpropoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(4-ethoxycarboxyphenylmethoxy)-1,1'-binaphthyl, and 2,2'-biphenyldicarboxylic acid. Preferred examples include 2,2'-bis(methoxycarboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(2-methoxycarboxyethoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(3-methoxycarboxypropoxy)-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis(3-methoxycarboxy-2-methylpropoxy)-1,1'-binaphthyl, and 2,2'-bis(4-methoxycarboxyphenylmethoxy)-1,1'-binaphthyl, with 2,2'-bis(ethoxycarboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl and 2,2'-bis(methoxycarboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl being more preferred.
また、ジカルボン酸エステルが分子内で同一のエステルではなく、混合エステルであっても問題なく使用可能である。具体例としては、2-(エトキシカルボキシメトキシ)-2’-(メトキシカルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチルのような非対称エステルがあげられる。 In addition, mixed dicarboxylic acid esters, rather than the same esters within the molecule, can also be used without any problems. A specific example is an asymmetric ester such as 2-(ethoxycarboxymethoxy)-2'-(methoxycarboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl.
これらは単独で使用してもよく、または二種以上を組み合わせて用いてもよい。 These may be used alone or in combination of two or more.
ジカルボン酸成分の原料モノマーとしてジカルボン酸エステルを使用することにより、ポリマーの末端がエステルとなる。このため末端カルボン酸量の低減が可能であり、末端カルボン酸による色相、耐湿熱性の悪化等の影響を低減することができる。 By using dicarboxylic acid esters as raw monomers for the dicarboxylic acid component, the polymer ends in esters. This makes it possible to reduce the amount of terminal carboxylic acid, thereby reducing the effects of terminal carboxylic acid, such as deterioration of color and moist heat resistance.
(前記式(1)および前記式(2)以外のジカルボン酸成分)
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂に使用するジカルボン酸成分としては、本発明の特性を損なわない程度に他のジカルボン酸成分を共重合しても良い。該他のジカルボン酸成分は、全繰り返し単位中30mol%未満が好ましい。
(Dicarboxylic acid components other than those of the formula (1) and the formula (2))
The dicarboxylic acid component used in the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention may be copolymerized with other dicarboxylic acid components to the extent that the properties of the present invention are not impaired. The amount of the other dicarboxylic acid components is preferably less than 30 mol % of all repeating units.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂に使用するその他のジカルボン酸成分としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の単環式芳香族ジカルボン酸成分、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、9,9-ビス(カルボキシメチル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシエチル)フルオレン、9,9-ビス(1-カルボキシエチル)フルオレン、9,9-ビス(1-カルボキシプロピル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシプロピル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシ-1-メチルエチル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシ-1-メチルプロピル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシブチル)フルオレン、9,9-ビス(2-カルボキシ-1-メチルブチル)フルオレン、9,9-ビス(5-カルボキシペンチル)フルオレン、9,9-ビス(カルボキシシクロヘキシル)フルオレン等の多環式芳香族ジカルボン酸成分、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、2,6-デカリンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸成分が好ましい。これらの原料としてカルボン酸を使用してもよいし、またエステルの状態になっていてもよい。さらに、単独または二種類以上組み合わせて用いても良い。 Other dicarboxylic acid components that can be used in the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention include aliphatic dicarboxylic acids such as malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, methylmalonic acid, and ethylmalonic acid; monocyclic aromatic dicarboxylic acid components such as phthalic acid, isophthalic acid, and terephthalic acid; 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,8-naphthalenedicarboxylic acid, anthracenedicarboxylic acid, phenanthrenedicarboxylic acid, 9,9-bis(carboxymethyl)fluorene, and 9,9-bis(2-carboxyethyl)fluorene. Preferred are polycyclic aromatic dicarboxylic acid components such as 9,9-bis(1-carboxyethyl)fluorene, 9,9-bis(1-carboxypropyl)fluorene, 9,9-bis(2-carboxypropyl)fluorene, 9,9-bis(2-carboxy-1-methylethyl)fluorene, 9,9-bis(2-carboxy-1-methylpropyl)fluorene, 9,9-bis(2-carboxybutyl)fluorene, 9,9-bis(2-carboxy-1-methylbutyl)fluorene, 9,9-bis(5-carboxypentyl)fluorene, and 9,9-bis(carboxycyclohexyl)fluorene, as well as alicyclic dicarboxylic acid components such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and 2,6-decalindicarboxylic acid. These raw materials may be carboxylic acids or may be in the form of esters. Furthermore, they may be used alone or in combination of two or more.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の製造方法について、以下で説明する。 The method for producing the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is described below.
<ポリエステル樹脂の製造方法>
本発明のポリエステル樹脂は、ジオール成分と、ジカルボン酸成分としてジエステルを使用し、エステル交換反応により、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。
<Method of producing polyester resin>
The polyester resin of the present invention may be prepared by using a diol component and a diester as a dicarboxylic acid component, subjecting the resulting reaction product to a transesterification reaction, and then subjecting the resulting reaction product to a polycondensation reaction to produce a polymer having a desired molecular weight.
全ジオール成分に対して、エチレングリコール成分が0~50mol%であると好ましい。上記範囲であると耐熱性と成形性のバランスに優れるため好ましい。 The ethylene glycol component is preferably 0 to 50 mol% of the total diol components. This range is preferred because it provides an excellent balance between heat resistance and moldability.
重合方法として、エステル交換等による公知の溶融重合法を行うことによって、樹脂を製造できる。
本発明におけるポリエステルの重合方法は、ジオール成分と、ジカルボン酸成分のジエステルを混合し、好ましくは120~350℃、より好ましくは150~300℃、さらに好ましくは180~270℃で反応させる。減圧度は段階的に変化させ、最終的には0.13kPa以下にして生成したアルコール、フェノール等のヒドロキシ化合物を系外に留去させることができる。反応時間は通常1~10時間程度が好ましい。
As a polymerization method, a known melt polymerization method such as transesterification can be carried out to produce the resin.
In the polyester polymerization method of the present invention, a diol component and a diester of a dicarboxylic acid component are mixed and reacted at preferably 120 to 350°C, more preferably 150 to 300°C, and even more preferably 180 to 270°C. The degree of reduced pressure is gradually changed, and finally reduced to 0.13 kPa or less, so that the produced alcohol, hydroxy compounds such as phenol, etc. can be distilled out of the system. The reaction time is usually preferably about 1 to 10 hours.
また、溶融重合法において重合速度を速めるために触媒を用いることができる。例えば酢酸リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、二価フェノールのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属化合物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物、アルカリ金属やアルカリ土類金属のアルコキシド類、アルカリ金属やアルカリ土類金属の有機酸塩類、亜鉛化合物類、ホウ素化合物類、アルミニウム化合物類、珪素化合物類、ゲルマニウム化合物類、有機スズ化合物類、鉛化合物類、オスミウム化合物類、アン
チモン化合物類、マンガン化合物類、マグネシウム化合物類、チタン化合物類、コバルト化合物類、ジルコニウム化合物類などの通常エステル化反応、エステル交換反応に使用される触媒を好ましく用いることができる。中でも、樹脂の溶融安定性、色相の観点からアルミニウム、スズ、チタン、ゲルマニウム化合物がより好ましく、アルミニウム化合物がさらに好ましい。
In addition, a catalyst can be used to increase the polymerization rate in the melt polymerization method. For example, alkali metal compounds such as lithium acetate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium and potassium salts of dihydric phenols; alkaline earth metal compounds such as calcium hydroxide, barium hydroxide, and magnesium hydroxide; nitrogen-containing basic compounds such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylamine, and triethylamine; alkoxides of alkali metals and alkaline earth metals; organic acid salts of alkali metals and alkaline earth metals; zinc compounds, boron compounds, aluminum compounds, silicon compounds, germanium compounds, organic tin compounds, lead compounds, osmium compounds, antimony compounds, manganese compounds, magnesium compounds, titanium compounds, cobalt compounds, and zirconium compounds, which are commonly used in esterification and transesterification reactions, can be preferably used. Among these, from the viewpoint of the melt stability and color of the resin, aluminum, tin, titanium, and germanium compounds are more preferred, and aluminum compounds are even more preferred.
重合触媒の使用量は、全モノマー単位の合計1モルに対して、1×10-8~1×10-3モルの範囲が好ましい。 The amount of the polymerization catalyst used is preferably in the range of 1×10 −8 to 1×10 −3 moles per mole of the total of all monomer units.
本発明のポリエステル樹脂は、分子量調整や熱安定性向上のため、末端封止剤を使用しても良い。末端封止剤としては、単官能ヒドロキシ化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、イソシアネート化合物、カルボジイミド化合物、ケテンイミン化合物等が好ましく挙げられる。 The polyester resin of the present invention may contain an end-capping agent to adjust molecular weight and improve thermal stability. Preferred end-capping agents include monofunctional hydroxy compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, isocyanate compounds, carbodiimide compounds, and ketenimine compounds.
本発明のポリエステル樹脂には、ジオール成分とジカルボンエステル以外の共重合成分を含有させてもよい。 The polyester resin of the present invention may contain copolymer components other than the diol component and dicarboxylic ester.
<ポリエステルカーボネート樹脂の製造方法>
本発明のポリエステルカーボネート樹脂は、ジオール成分およびジカルボン酸エステルと炭酸ジエステルなどのカーボネート形成性誘導体とを溶融重合法によって反応させて得ることができ、必要に応じて触媒、末端停止剤、酸化防止剤等を使用してもよい。
<Method for producing polyester carbonate resin>
The polyester carbonate resin of the present invention can be obtained by reacting a diol component and a dicarboxylic acid ester with a carbonate-forming derivative such as a carbonic acid diester by a melt polymerization method, and a catalyst, a terminal terminator, an antioxidant, etc. may be used as necessary.
溶融重合法による反応は、通常、ジオール成分と、ジカルボン酸エステルとカーボネート形成性誘導体とのエステル交換反応であり、不活性ガスの存在下にジオール成分とジカルボン酸エステルとカーボネート形成性誘導体とを加熱しながら混合して、生成するアルコールやフェノール等のヒドロキシ化合物を留出させる方法により行われる。 The reaction using the melt polymerization method is typically a transesterification reaction between a diol component, a dicarboxylic acid ester, and a carbonate-forming derivative. It is carried out by mixing the diol component, dicarboxylic acid ester, and carbonate-forming derivative while heating them in the presence of an inert gas, and then distilling off the resulting alcohols and hydroxy compounds such as phenols.
反応温度は、用いるジオール成分によって異なるが、好ましくは120~350℃、より好ましくは150~300℃、さらに好ましくは180~270℃で反応させる。減圧度は段階的に変化させ、最終的には0.13kPa以下にして生成したアルコールやフェノール等のヒドロキシ化合物を系外に留去させる。
反応時間は通常1~10時間程度が好ましい。
The reaction temperature varies depending on the diol component used, but is preferably 120 to 350° C., more preferably 150 to 300° C., and even more preferably 180 to 270° C. The degree of reduced pressure is changed stepwise, and finally reduced to 0.13 kPa or less to distill off the produced alcohol and hydroxy compounds such as phenol from the system.
The reaction time is usually preferably about 1 to 10 hours.
反応初期は、180~220℃程度の比較的低温で反応を行い、低分子のアルコールを留出させることが好ましい。留出塔に還流装置がある場合は、還流比を上げることにより、選択的に低分子アルコールを留出させることができる。 In the initial stage of the reaction, it is preferable to carry out the reaction at a relatively low temperature of around 180-220°C to distill off low-molecular-weight alcohols. If the distillation column is equipped with a reflux unit, low-molecular-weight alcohols can be selectively distilled off by increasing the reflux ratio.
カーボネート形成性誘導体としては、置換されていてもよい炭素原子数6~10のアリール基、アラルキル基あるいは炭素原子数1~4のアルキル基などのエステルが好ましく挙げられる。具体的にはジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m-クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス(ジフェニル)カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネートなどが好ましく挙げられ、なかでもジフェニルカーボネートがより好ましい。 Preferred carbonate-forming derivatives include esters of optionally substituted aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, aralkyl groups, or alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. Specific examples include diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis(chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, bis(diphenyl) carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and dibutyl carbonate, with diphenyl carbonate being more preferred.
また、溶融重合法において重合速度を速めるために触媒を用いることができる。例えば酢酸リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、二価フェノールのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属化合物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物、アルカリ金属やアルカリ土類金属のアルコキシド類、アルカリ金属やアルカリ土類
金属の有機酸塩類、亜鉛化合物類、ホウ素化合物類、アルミニウム化合物類、珪素化合物類、ゲルマニウム化合物類、有機スズ化合物類、鉛化合物類、オスミウム化合物類、アンチモン化合物類、マンガン化合物類、マグネシウム化合物類、チタン化合物類、コバルト化合物類、ジルコニウム化合物類などの通常エステル化反応、エステル交換反応に使用される触媒を好ましく用いることができる。中でも、樹脂の溶融安定性、色相の観点からアルミニウム、スズ、チタン、ゲルマニウム化合物がより好ましく、アルミニウム化合物がさらに好ましい。
In addition, a catalyst can be used to increase the polymerization rate in the melt polymerization method. For example, alkali metal compounds such as lithium acetate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium and potassium salts of dihydric phenols; alkaline earth metal compounds such as calcium hydroxide, barium hydroxide, and magnesium hydroxide; nitrogen-containing basic compounds such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylamine, and triethylamine; alkoxides of alkali metals and alkaline earth metals; organic acid salts of alkali metals and alkaline earth metals; zinc compounds, boron compounds, aluminum compounds, silicon compounds, germanium compounds, organic tin compounds, lead compounds, osmium compounds, antimony compounds, manganese compounds, magnesium compounds, titanium compounds, cobalt compounds, and zirconium compounds, which are commonly used in esterification and transesterification reactions, can be preferably used. Among these, from the viewpoint of the melt stability and color of the resin, aluminum, tin, titanium, and germanium compounds are more preferred, and aluminum compounds are even more preferred.
触媒は単独で使用してもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよく、助触媒として別の化合物を併用しても良い。これらの重合触媒の使用量は、全モノマー単位の合計1モルに対して、1×10-8~1×10-3モルの範囲が好ましい。 The catalyst may be used alone or in combination of two or more, or may be used in combination with another compound as a co-catalyst. The amount of these polymerization catalysts used is preferably in the range of 1×10 −8 to 1×10 −3 mol per 1 mol of the total of all monomer units.
触媒として好ましく用いられるアルミニウムまたはその化合物は、エステル交換によってポリエステルカーボネート樹脂を重合させるための触媒としての活性を有している。特にジオール成分、ジカルボン酸成分およびカーボネート形成性誘導体を原料モノマーとする重合における、カーボネート形成反応の触媒として作用している。 Aluminum or its compounds, which are preferably used as catalysts, have catalytic activity for polymerizing polyester carbonate resins by transesterification. In particular, they act as catalysts for the carbonate-forming reaction in polymerizations using diol components, dicarboxylic acid components, and carbonate-forming derivatives as raw material monomers.
このようなアルミニウムまたはその化合物としては、例えば、金属アルミニウム、アルミニウム塩、アルミニウムキレート化合物、有機アルミニウム化合物、無機アルミニウム化合物等を好ましく挙げることができる。 Preferred examples of such aluminum or compounds thereof include metallic aluminum, aluminum salts, aluminum chelate compounds, organic aluminum compounds, and inorganic aluminum compounds.
アルミニウム塩としては、アルミニウムの有機酸塩及び無機酸塩を好ましく挙げることができる。アルミニウムの有機酸塩としては、例えば、アルミニウムのカルボン酸塩を挙げることができ、具体的にはギ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、プロピオン酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、アクリル酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、安息香酸アルミニウム、トリクロロ酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、クエン酸アルミニウム、及びサリチル酸アルミニウムを好ましく挙げることができる。アルミニウムの無機酸塩としては、例えば、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、炭酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、及びホスホン酸アルミニウムを好ましく挙げることができる。 Preferred examples of aluminum salts include organic and inorganic aluminum salts. Examples of organic aluminum salts include aluminum carboxylates, and specific examples of preferred aluminum salts include aluminum formate, aluminum acetate, aluminum propionate, aluminum oxalate, aluminum acrylate, aluminum laurate, aluminum stearate, aluminum benzoate, aluminum trichloroacetate, aluminum lactate, aluminum citrate, and aluminum salicylate. Preferred examples of inorganic aluminum salts include aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum carbonate, aluminum phosphate, and aluminum phosphonate.
アルミニウムキレート化合物としては、例えば、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムアセチルアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテート、及びアルミニウムエチルアセトアセテートジiso-プロポキシドを好ましく挙げることができる。 Preferred examples of aluminum chelate compounds include aluminum acetylacetonate, aluminum acetylacetate, aluminum ethylacetoacetate, and aluminum ethylacetoacetate diso-propoxide.
有機アルミニウム化合物としては、アルミニウムアルコキシド、例えばトリアルキルアルミニウム、ジアルキルアルミニウムアルコキシド、アルキルアルミニウムジアルコキシド、アルミニウムトリアルコキシド及びこれらの加水分解物等を好ましく挙げることができ、具体的には、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムn-プロポキシド、アルミニウムiso-プロポキシド、アルミニウムn-ブトキシド、アルミニウムtert-ブトキシドなどアルミニウムアルコキシド、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム及びこれらの加水分解物を好ましく挙げることができる。無機アルミニウム化合物としては、酸化アルミニウム等が好ましく挙げられる。 Preferred examples of organic aluminum compounds include aluminum alkoxides, such as trialkylaluminum, dialkylaluminum alkoxides, alkylaluminum dialkoxides, aluminum trialkoxides, and hydrolyzates thereof. Specific examples include aluminum alkoxides such as aluminum methoxide, aluminum ethoxide, aluminum n-propoxide, aluminum iso-propoxide, aluminum n-butoxide, and aluminum tert-butoxide, as well as trimethylaluminum, triethylaluminum, and hydrolyzates thereof. Preferred examples of inorganic aluminum compounds include aluminum oxide.
特に、アルミニウムのカルボン酸塩、無機酸塩及びキレート化合物が好ましく、これらの中でも特に、酢酸アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化塩化アルミニウム及びアルミニウムアセチルアセトネートがより好ましい。 Aluminum carboxylates, inorganic acid salts, and chelate compounds are particularly preferred, with aluminum acetate, aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum hydroxide chloride, and aluminum acetylacetonate being more preferred.
これらアルミニウム化合物には助触媒として別の化合物を併用しても良く、特にリン化合物は、ポリエステルカーボネート樹脂の重合反応におけるアルミニウムまたはその化合
物の触媒活性を向上させることができる。
These aluminum compounds may be used in combination with other compounds as co-catalysts, and in particular, phosphorus compounds can improve the catalytic activity of aluminum or its compounds in the polymerization reaction of polyester carbonate resins.
このようなリン化合物としては、例えば、ホスホン酸系化合物、ホスフィン酸系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、亜ホスホン酸系化合物、亜ホスフィン酸系化合物、及びホスフィン系化合物を挙げることができる。これらの中でも特に、ホスホン酸系化合物、ホスフィン酸系化合物、及びホスフィンオキサイド系化合物を好ましく挙げることができ、特にホスホン酸系化合物をより好ましく挙げることができる。 Examples of such phosphorus compounds include phosphonic acid compounds, phosphinic acid compounds, phosphine oxide compounds, phosphonous acid compounds, phosphineous acid compounds, and phosphine compounds. Among these, phosphonic acid compounds, phosphinic acid compounds, and phosphine oxide compounds are particularly preferred, with phosphonic acid compounds being even more preferred.
ホスホン酸系化合物としては、例えば、メチルホスホン酸ジメチル、メチルホスホン酸ジエチル、メチルホスホン酸ジへキシル、メチルホスホン酸ジオクチル、メチルホスホン酸ジフェニル、フェニルホスホン酸ジメチル、フェニルホスホン酸ジエチル、フェニルホスホン酸ジヘキシル、フェニルホスホン酸ジオクチル、フェニルホスホン酸ジフェニル、ベンジルホスホン酸ジメチル、ベンジルホスホン酸ジエチル、ベンジルホスホン酸ジヘキシル、ベンジルホスホン酸ジオクチル、ベンジルホスホン酸ジフェニル、p-メチルベンジルホスホン酸ジメチル、p-メチルベンジルホスホン酸ジエチル、p-メチルベンジルホスホン酸ジヘキシル、p-メチルベンジルホスホン酸ジオクチル、p-メチルベンジルホスホン酸ジフェニル、3,5-ジーtert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジメチル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジヘキシル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジオクチル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジフェニルなどが好ましく挙げられ、3,5-ジーtert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジメチル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジヘキシル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジオクチル、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジフェニルがより好ましい。 Examples of phosphonic acid compounds include dimethyl methylphosphonate, diethyl methylphosphonate, dihexyl methylphosphonate, dioctyl methylphosphonate, diphenyl methylphosphonate, dimethyl phenylphosphonate, diethyl phenylphosphonate, dihexyl phenylphosphonate, dioctyl phenylphosphonate, diphenyl phenylphosphonate, dimethyl benzylphosphonate, diethyl benzylphosphonate, dihexyl benzylphosphonate, dioctyl benzylphosphonate, diphenyl benzylphosphonate, dimethyl p-methylbenzylphosphonate, diethyl p-methylbenzylphosphonate, dihexyl p-methylbenzylphosphonate, dioctyl p-methylbenzylphosphonate, diphenyl p-methylbenzylphosphonate, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, Preferred examples include dimethyl sulfonate, diethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, dihexyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, dioctyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, and diphenyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, and more preferred are dimethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, diethyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, dihexyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, dioctyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate, and diphenyl 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate.
アルミニウムまたはその化合物の使用量に対するリン化合物の使用量の比はモル比で、好ましくは0.5~10の範囲であり、より好ましくは1~5の範囲であり、さらに好ましくは1.5~3の範囲である。 The molar ratio of the amount of phosphorus compound used to the amount of aluminum or its compound used is preferably in the range of 0.5 to 10, more preferably in the range of 1 to 5, and even more preferably in the range of 1.5 to 3.
触媒を添加する際の形態は特に限定されず、粉末状等の形態でモノマーに添加してもよく、溶媒中の分散体または溶液の形態でモノマーに添加してもよい。また、アルミニウムまたはその化合物とリン化合物とを予め混合したものを添加してもよいし、アルミニウムまたはその化合物とリン化合物とを別々に添加してもよい。 The form in which the catalyst is added is not particularly limited; it may be added to the monomer in a powder form, or in the form of a dispersion or solution in a solvent. Furthermore, a premix of aluminum or its compound and a phosphorus compound may be added, or aluminum or its compound and the phosphorus compound may be added separately.
本発明のポリエステルカーボネート樹脂には、ジオール成分とジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体以外のジオール成分の共重合成分を含有させてもよい。 The polyester carbonate resin of the present invention may contain a copolymerization component of a diol component and a diol component other than a dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof.
<不純物>
(残存フェノール)
本発明のポリエステルカーボネート樹脂の残存フェノール含有量は、好ましくは1~500ppm、より好ましくは1~400ppm、さらに好ましくは1~300ppmである。
<Impurities>
(residual phenol)
The residual phenol content of the polyester carbonate resin of the present invention is preferably 1 to 500 ppm, more preferably 1 to 400 ppm, and even more preferably 1 to 300 ppm.
フェノールの含有量は、圧力1.3kPa以下での反応時間により調整することが好ましい。1.3kPa以下の真空度での反応を行わない場合は、フェノールの含有量が多くなる。又、反応時間が長すぎると、樹脂中より留去しすぎてしまう。 The phenol content is preferably adjusted by the reaction time at a pressure of 1.3 kPa or less. If the reaction is not carried out at a vacuum of 1.3 kPa or less, the phenol content will be high. Also, if the reaction time is too long, too much phenol will be distilled off from the resin.
又、本発明のポリエステルカーボネート樹脂を得た後にフェノール含有量を調整しても
良い。例えば、本発明のポリエステルカーボネート樹脂を有機溶媒に溶解させ、有機溶媒層を水で洗う方法や、一般に使用されている一軸または二軸の押出機、各種のニーダー等の混練装置を用い、133~13.3Paの圧力、200~320℃の温度で脱揮除去する方法を用いても良い。
Alternatively, the phenol content may be adjusted after the polyester carbonate resin of the present invention is obtained, for example, by dissolving the polyester carbonate resin of the present invention in an organic solvent and washing the organic solvent layer with water, or by removing volatile components using a commonly used kneading device such as a single-screw or twin-screw extruder or various kneaders at a pressure of 133 to 13.3 Pa and a temperature of 200 to 320°C.
本発明のポリエステルカーボネート樹脂における残存フェノールの含有量は、耐熱性を損なうことなく、成形流動性を向上させる事ができる。しかし、500ppmより高くなると加熱溶融した際の熱安定性が乏しく、さらに樹脂射出成形時の金型汚染がひどくなり好ましくない。さらに、フェノールは、酸化されると着色する性質があり、ポリエステルカーボネート樹脂の色相が悪化する。また、1ppm未満では、成形流動性に劣り好ましくない。 The residual phenol content in the polyester carbonate resin of the present invention can improve molding flowability without impairing heat resistance. However, if it exceeds 500 ppm, the resin will have poor thermal stability when heated and melted, and will undesirably cause severe mold contamination during resin injection molding. Furthermore, phenol has the property of becoming discolored when oxidized, which deteriorates the hue of the polyester carbonate resin. If it is less than 1 ppm, molding flowability will be poor, which is also undesirable.
(残存フルオレノン)
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の残存フルオレノン含有量は、好ましくは1~500ppm、より好ましくは1~300ppm、さらに好ましくは1~100ppm、特に好ましくは1~50ppmである。
(Residual fluorenone)
The residual fluorenone content of the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is preferably 1 to 500 ppm, more preferably 1 to 300 ppm, even more preferably 1 to 100 ppm, and particularly preferably 1 to 50 ppm.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂における残存フルオレノンの含有量が500ppmより高くなると樹脂が著しく着色するため好ましくない。 If the residual fluorenone content in the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention exceeds 500 ppm, the resin will become significantly discolored, which is undesirable.
<添加剤>
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂(以下、本発明の樹脂、樹脂と称することがある)には、必要に応じて、離型剤、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、充填剤などの添加剤を適宜添加して用いることができる。
<Additives>
The polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the resin of the present invention) can be used by appropriately adding additives such as a mold release agent, a heat stabilizer, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a bluing agent, an antistatic agent, a flame retardant, a plasticizer, and a filler, as needed.
離型剤としては、その90重量%以上がアルコールと脂肪酸のエステルからなるものが好ましい。アルコールと脂肪酸のエステルとしては、具体的には一価アルコールと脂肪酸のエステルおよび/または多価アルコールと脂肪酸との部分エステルあるいは全エステルが挙げられる。前記一価アルコールと脂肪酸のエステルとは、炭素原子数1~20の一価アルコールと炭素原子数10~30の飽和脂肪酸とのエステルが好ましい。また、多価アルコールと脂肪酸との部分エステルあるいは全エステルとは、炭素原子数1~25の多価アルコールと炭素原子数10~30の飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルが好ましい。具体的に一価アルコールと飽和脂肪酸とエステルとしては、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート等があげられ、ステアリルステアレートが好ましい。 Preferably, the release agent is one that consists of 90% by weight or more of an ester of alcohol and fatty acid. Specific examples of the ester of alcohol and fatty acid include esters of monohydric alcohol and fatty acid and/or partial or full esters of polyhydric alcohol and fatty acid. The ester of monohydric alcohol and fatty acid is preferably an ester of a monohydric alcohol having 1 to 20 carbon atoms and a saturated fatty acid having 10 to 30 carbon atoms. Furthermore, the partial or full ester of a polyhydric alcohol and fatty acid is preferably a partial or full ester of a polyhydric alcohol having 1 to 25 carbon atoms and a saturated fatty acid having 10 to 30 carbon atoms. Specific examples of the ester of a monohydric alcohol and saturated fatty acid include stearyl stearate, palmityl palmitate, butyl stearate, methyl laurate, and isopropyl palmitate, with stearyl stearate being preferred.
具体的に多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ベヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、プロピレングリコールモノステアレート、ビフェニルビフェネ-ト、ソルビタンモノステアレート、2-エチルヘキシルステアレート、ジペンタエリスリトールヘキサステアレート等のジペンタエリスルトールの全エステルまたは部分エステル等が挙げられる。これらのエステルのなかでも、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステアリン酸トリグリセリドとステアリルステアレートの混合物が好ましく用いられる。 Specific examples of partial or full esters of polyhydric alcohols and saturated fatty acids include stearic acid monoglyceride, stearic acid diglyceride, stearic acid triglyceride, stearic acid monosorbitate, behenic acid monoglyceride, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol tetrastearate, pentaerythritol tetrapelargonate, propylene glycol monostearate, biphenyl biphenate, sorbitan monostearate, 2-ethylhexyl stearate, and full or partial esters of dipentaerythritol such as dipentaerythritol hexastearate. Among these esters, stearic acid monoglyceride, stearic acid triglyceride, pentaerythritol tetrastearate, and mixtures of stearic acid triglyceride and stearyl stearate are preferred.
離型剤中の前記エステルの量は、離型剤を100重量%とした時、90重量%以上が好ましく、95重量%以上がより好ましい。 The amount of the ester in the release agent is preferably 90% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more, when the release agent is taken as 100% by weight.
本発明の樹脂に配合させる離型剤としては、樹脂100重量部に対して0.005~2.0重量部の範囲が好ましく、0.01~0.6重量部の範囲がより好ましく、0.02~0.5重量部の範囲がさらに好ましい。 The release agent to be blended into the resin of the present invention is preferably in the range of 0.005 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.6 parts by weight, and even more preferably 0.02 to 0.5 parts by weight, per 100 parts by weight of the resin.
熱安定剤としては、リン系熱安定剤、硫黄系熱安定剤およびヒンダードフェノール系熱安定剤が挙げられる。3価のリン化合物は、熱安定効果の他に、酸化防止剤としての効果もあるので、好ましい。 Heat stabilizers include phosphorus-based heat stabilizers, sulfur-based heat stabilizers, and hindered phenol-based heat stabilizers. Trivalent phosphorus compounds are preferred because they not only have a heat stabilizing effect but also act as antioxidants.
リン系熱安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル等が挙げられる。具体的には、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-3,3’-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-フェニルホスホナイトおよびビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイト等が挙げられる。 Phosphorus-based heat stabilizers include phosphorous acid, phosphoric acid, phosphonous acid, phosphonic acid, and their esters. Specific examples include triphenyl phosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, tris(2,6-di-tert-butylphenyl)phosphite, tridecyl phosphite, trioctyl phosphite, trioctadecyl phosphite, didecyl monophenyl phosphite, dioctyl monophenyl phosphite, diisopropyl monophenyl phosphite, and monobutyl diphenyl phosphite. phosphite, monodecyldiphenyl phosphite, monooctyldiphenyl phosphite, bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, 2,2-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)octyl phosphite, bis(nonylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,4-dicumylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite, Examples of suitable phosphate diphosphates include 2,4-di-tert-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, tributyl phosphate, triethyl phosphate, trimethyl phosphate, triphenyl phosphate, diphenyl monoorthoxenyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, diisopropyl phosphate, dimethyl benzenephosphonate, diethyl benzenephosphonate, dipropyl benzenephosphonate, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphonite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,3'-biphenylene diphosphonite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-3,3'-biphenylene diphosphonite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4-phenyl-phenylphosphonite, and bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-3-phenyl-phenylphosphonite.
なかでも、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-3,3’-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-フェニルホスホナイトおよびビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイトが好ましく使用される。特に好ましくはトリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイトが使用される。 Among these, bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, tris(2,6-di-tert-butylphenyl)phosphite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphonite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-4,3'-biphenylene diphosphonite, tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)-3,3'-biphenylene diphosphonite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4-phenyl-phenylphosphonite, and bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-3-phenyl-phenylphosphonite are preferably used. Particularly preferred are tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, and tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylene diphosphonite.
リン系熱安定剤の含有量としては、樹脂100重量部に対して0.001~0.2重量部が好ましい。 The content of phosphorus-based heat stabilizer is preferably 0.001 to 0.2 parts by weight per 100 parts by weight of resin.
硫黄系熱安定剤としては、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ミリスチルチオプロピオネート
)、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ステアリルチオプロピオネート)、ジラウリル-3、3’-チオジプロピオネート、ジミリスチル-3、3’-チオジプロピオネート、ジステアリル-3、3’-チオジプロピオネート等が挙げられる。なかでもペンタエリスリトール-テトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、ペンタエリスリトール-テトラキス(3-ミリスチルチオプロピオネート)、ジラウリル-3、3’-チオジプロピオネート、ジミリスチル-3、3’-チオジプロピオネートが好ましい。特に好ましくはペンタエリスリトール-テトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)である。
Examples of sulfur-based heat stabilizers include pentaerythritol-tetrakis(3-laurylthiopropionate), pentaerythritol-tetrakis(3-myristylthiopropionate), pentaerythritol-tetrakis(3-stearylthiopropionate), dilauryl-3,3'-thiodipropionate, dimyristyl-3,3'-thiodipropionate, and distearyl-3,3'-thiodipropionate. Of these, pentaerythritol-tetrakis(3-laurylthiopropionate), pentaerythritol-tetrakis(3-myristylthiopropionate), dilauryl-3,3'-thiodipropionate, and dimyristyl-3,3'-thiodipropionate are preferred. Pentaerythritol-tetrakis(3-laurylthiopropionate) is particularly preferred.
硫黄系熱安定剤の含有量は、樹脂100重量部に対して0.001~0.2重量部が好ましい。 The content of sulfur-based heat stabilizer is preferably 0.001 to 0.2 parts by weight per 100 parts by weight of resin.
ヒンダードフェノール系熱安定剤としては、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[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]、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]、オクタデシル-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、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマイド)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジルホスホネート-ジエチルエステル、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレートおよび3,9-ビス{1,1-ジメチル-2-[β-(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]エチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカンなどが挙げられる。なかでも、オクタデシル-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]が特に好ましく用いられる。 Hindered phenol-based heat stabilizers include triethylene glycol bis[3-(3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 1,6-hexanediol bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], pentaerythritol tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-t Examples of suitable hydroxybenzoates include N,N-hexamethylenebis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, N,N-hexamethylenebis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamide), 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate diethyl ester, tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, and 3,9-bis{1,1-dimethyl-2-[β-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]ethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecane. Among these, octadecyl-3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate and pentaerythritol-tetrakis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate] are particularly preferred.
ヒンダードフェノール系熱安定剤の含有量としては、樹脂100重量部に対して0.001~0.3重量部が好ましい。 The content of the hindered phenol-based heat stabilizer is preferably 0.001 to 0.3 parts by weight per 100 parts by weight of resin.
リン系熱安定剤とヒンダードフェノール系熱安定剤は、併用することもできる。 Phosphorus-based heat stabilizers and hindered phenol-based heat stabilizers can also be used in combination.
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、環状イミノエステル系紫外線吸収剤およびシアノアクリレート系からなる群より選ばれた少なくとも1種の紫外線吸収剤が好ましい。 Preferably, the ultraviolet absorber is at least one ultraviolet absorber selected from the group consisting of benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzophenone-based ultraviolet absorbers, triazine-based ultraviolet absorbers, cyclic iminoester-based ultraviolet absorbers, and cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤において、より好ましくは、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2,2’-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール]である。 Of the benzotriazole-based ultraviolet absorbers, 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)benzotriazole and 2,2'-methylenebis[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-6-(2H-benzotriazol-2-yl)phenol] are more preferred.
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2-ヒドロキシ-4-n-ドデシルオキシベンソフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノンが挙げられる。 Examples of benzophenone-based ultraviolet absorbers include 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenone.
トリアジン系紫外線吸収剤としては、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(ヘキシル)オキシ]-フェノール、2-(4,6-ビス(2.4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-[(オクチル)
オキシ]-フェノール等が挙げられる。
Examples of triazine-based ultraviolet absorbers include 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-[(hexyl)oxy]-phenol, 2-(4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin-2-yl)-5-[(octyl)
hydroxy]-phenol and the like.
環状イミノエステル系紫外線吸収剤としては、特に2,2’-p-フェニレンビス(3,1-ベンゾオキサジン-4-オン)が好適である。 2,2'-p-phenylenebis(3,1-benzoxazin-4-one) is particularly suitable as a cyclic imino ester UV absorber.
シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、1,3-ビス-[(2’-シアノ-3’,3’-ジフェニルアクリロイル)オキシ]-2,2-ビス[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]メチル)プロパン、および1,3-ビス-[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]ベンゼン等が挙げられる。 Cyanoacrylate UV absorbers include 1,3-bis-[(2'-cyano-3',3'-diphenylacryloyl)oxy]-2,2-bis[(2-cyano-3,3-diphenylacryloyl)oxy]methyl)propane and 1,3-bis-[(2-cyano-3,3-diphenylacryloyl)oxy]benzene.
紫外線吸収剤の配合量は、樹脂100重量部に対して好ましくは0.01~3.0重量部であり、かかる配合量の範囲であれば、用途に応じ、樹脂成形品に十分な耐候性を付与することが可能である。 The amount of UV absorber to be added is preferably 0.01 to 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of resin. This amount range can provide sufficient weather resistance to the resin molded product depending on the application.
ブルーイング剤としては、バイエル社のマクロレックスバイオレットBおよびマクロレックスブルーRR並びにクラリアント社のポリシンスレンブル-RLS等が挙げられる。ブルーイング剤は、樹脂の黄色味を消すために有効である。特に耐候性を付与した樹脂組成物の場合は、一定量の紫外線吸収剤が配合されているため「紫外線吸収剤の作用や色」によって樹脂組成物が黄色味を帯びやすい現実があり、レンズに自然な透明感を付与するためにはブルーイング剤の配合は非常に有効である。 Examples of bluing agents include Bayer's Macrolex Violet B and Macrolex Blue RR, and Clariant's Polythrem Blue RLS. Bluing agents are effective in eliminating the yellow tinge of resin. In particular, in the case of weather-resistant resin compositions, a certain amount of UV absorber is blended, and the resin composition is prone to taking on a yellow tinge due to the "effect and color of the UV absorber." Therefore, the incorporation of a bluing agent is extremely effective in imparting a natural transparency to lenses.
ブルーイング剤の配合量は、樹脂100重量部に対して好ましくは0.05~1.5ppmであり、より好ましくは0.1~1.2ppmである。 The amount of bluing agent added is preferably 0.05 to 1.5 ppm, and more preferably 0.1 to 1.2 ppm, per 100 parts by weight of resin.
<光学レンズ>
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、光学部材、特に光学レンズに好適である。
<Optical lenses>
The polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is suitable for optical members, particularly optical lenses.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂の光学レンズを射出成型で製造する場合、シリンダー温度230~350℃、金型温度70~180℃の条件にて成形することが好ましい。さらに好ましくは、シリンダー温度250~300℃、金型温度80~170℃の条件にて成形することが好ましい。シリンダー温度が350℃より高い場合では、樹脂が分解着色し、230℃より低い場合では、溶融粘度が高く成形が困難になりやすい。また金型温度が180℃より高い場合では、樹脂から成る成形片が金型から取り出すことが困難になりやすい。他方、金型温度が、70℃未満では、成型時の金型内で樹脂が早く固まり過ぎて成形片の形状が制御しにくくなったり、金型に付された賦型を十分に転写することが困難になりやすい。 When optical lenses made from the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention are manufactured by injection molding, molding is preferably performed under conditions of a cylinder temperature of 230 to 350°C and a mold temperature of 70 to 180°C. More preferably, molding is performed under conditions of a cylinder temperature of 250 to 300°C and a mold temperature of 80 to 170°C. If the cylinder temperature is higher than 350°C, the resin will decompose and discolor, and if it is lower than 230°C, the melt viscosity will be high, making molding difficult. Furthermore, if the mold temperature is higher than 180°C, it will be difficult to remove a molded piece made of the resin from the mold. On the other hand, if the mold temperature is lower than 70°C, the resin will harden too quickly in the mold during molding, making it difficult to control the shape of the molded piece and making it difficult to fully transfer the shape applied to the mold.
本発明の光学レンズは、必要に応じて非球面レンズの形を用いることが好適に実施される。非球面レンズは、1枚のレンズで球面収差を実質的にゼロとすることが可能であるため、複数の球面レンズの組み合わせで球面収差を取り除く必要が無く、軽量化および成形コストの低減化が可能になる。したがって、非球面レンズは、光学レンズの中でも特にカメラレンズとして有用である。 The optical lens of the present invention is preferably implemented in the form of an aspherical lens, if necessary. Because a single aspherical lens can eliminate spherical aberration, there is no need to combine multiple spherical lenses to eliminate spherical aberration, which allows for weight reduction and reduced molding costs. Therefore, aspherical lenses are particularly useful as camera lenses, among other optical lenses.
また、本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、成形流動性が高いため、薄肉小型で複雑な形状である光学レンズの材料として特に有用である。具体的なレンズサイズとして、中心部の厚みが0.05~3.0mm、より好ましくは0.05~2.0mm、さらに好ましくは0.1~2.0mmである。また、直径が1.0mm~20.0mm、より好ましくは1.0~10.0mm、さらに好ましくは、3.0~10.0mmである。また、その形状として片面が凸、片面が凹であるメニスカスレンズで
あることが好ましい。
Furthermore, because the polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention has high molding fluidity, it is particularly useful as a material for optical lenses that are thin, small, and have complex shapes. Specific lens sizes include a central thickness of 0.05 to 3.0 mm, more preferably 0.05 to 2.0 mm, and even more preferably 0.1 to 2.0 mm. Furthermore, the diameter is 1.0 mm to 20.0 mm, more preferably 1.0 to 10.0 mm, and even more preferably 3.0 to 10.0 mm. Furthermore, the lens preferably has a meniscus shape, with one convex surface and one concave surface.
本発明の光学レンズにおけるポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂からなるレンズは、金型成形、切削、研磨、レーザー加工、放電加工、エッチングなど任意の方法により成形される。この中でも、製造コストの面から金型成形がより好ましい。 The optical lens of the present invention, which is made of polyester resin or polyester carbonate resin, can be formed by any method, such as mold molding, cutting, polishing, laser processing, electrical discharge processing, or etching. Of these, mold molding is more preferable in terms of manufacturing costs.
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
(1)共重合比:重合終了後に得られた樹脂を日本電子(株)製JNM-ECZ400S/L1の1H NMRを測定により求めた。
(2)比粘度:重合終了後に得られた樹脂を十分に乾燥し、該樹脂0.7gを塩化メチレン100mLに溶解した溶液から、その溶液の20℃における比粘度(ηsp)を測定した。この測定では、20±0.01℃の恒温槽中でオストワルド粘度管の標線間の通過時間を計測し、下記式からその溶液の20℃における比粘度(ηsp)を求めた。
ηsp=(t1-t0)/t0
t1:樹脂溶液の標線間通過時間
t0:塩化メチレンの標線間通過時間
The present invention will be further described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
(1) Copolymerization ratio: After the polymerization was completed, the resin obtained was subjected to 1 H NMR measurement using JNM-ECZ400S/L1 manufactured by JEOL Ltd. to determine the copolymerization ratio.
(2) Specific viscosity: After the polymerization was completed, the resin obtained was thoroughly dried, and 0.7 g of the resin was dissolved in 100 mL of methylene chloride to measure the specific viscosity (η sp ) of the solution at 20° C. In this measurement, the transit time between the marked lines of an Ostwald viscosity tube was measured in a thermostatic bath at 20±0.01° C., and the specific viscosity (η sp ) of the solution at 20° C. was calculated using the following formula:
η sp = (t 1 - t 0 )/t 0
t 1 : Passage time of resin solution between the gauge lines t 0 : Passage time of methylene chloride between the gauge lines
(3)末端カルボン酸量
窒素雰囲気下、樹脂0.1gを25℃で10mLの塩化メチレンに完全に溶解させ、その後アセトンを3mL加えた混合液を滴定することにより樹脂重量1トン当りの当量数として、カルボン酸末端基数(当量/トン)を測定した。指示薬にはフェノールレッドを用いた。
(4)ガラス転移温度(Tg):溶融混練後に得られた樹脂を(株)島津製作所製DSC-60Aにより、昇温速度20℃/minで測定した。
(5)屈折率(nD):得られた樹脂3gを塩化メチレン50mLに溶解させ、ガラスシャーレ上にキャストし、室温にて十分に乾燥させた後、120℃以下の温度にて8時間乾燥して、厚さ約100μmのフィルムを作成した。このフィルムをATAGO製DR-M2アッベ屈折計を用いて、25℃における屈折率(波長:589nm)およびアッベ数(波長:486nm、589nm、656nmにおける屈折率から下記式を用いて算出)を測定した。
ν=(nD-1)/(nF-nC)
なお、本発明においては、
nD:波長589nmでの屈折率、
nC:波長656nmでの屈折率、
nF:波長486nmでの屈折率を意味する。
(3) Amount of Terminal Carboxylic Acid Under a nitrogen atmosphere, 0.1 g of resin was completely dissolved in 10 mL of methylene chloride at 25°C, and then 3 mL of acetone was added to the resulting mixture, which was then titrated to measure the number of terminal carboxylic acid groups (equivalents/ton) as the number of equivalents per ton of resin. Phenol red was used as an indicator.
(4) Glass transition temperature (Tg): The resin obtained after melt-kneading was measured by a DSC-60A manufactured by Shimadzu Corporation at a temperature rise rate of 20° C./min.
(5) Refractive index (nD): 3 g of the obtained resin was dissolved in 50 mL of methylene chloride, cast onto a glass petri dish, and thoroughly dried at room temperature, followed by drying for 8 hours at a temperature of 120°C or lower to prepare a film with a thickness of approximately 100 μm. The refractive index (wavelength: 589 nm) and Abbe number (calculated using the following formula from the refractive indices at wavelengths of 486 nm, 589 nm, and 656 nm) of this film were measured using an ATAGO DR-M2 Abbe refractometer.
ν=(nD-1)/(nF-nC)
In the present invention,
nD: refractive index at a wavelength of 589 nm,
nC: refractive index at a wavelength of 656 nm,
nF: refers to the refractive index at a wavelength of 486 nm.
(6)配向複屈折の絶対値(|Δn|):(5)で作成した厚さ100μmのフィルムをTg+10℃で一方向に2倍延伸し、日本分光(株)製エリプソメーターM-220を用いて589nmにおける位相差(Re)を測定し、下記式より配向複屈折の絶対値を求めた。
|Δn|=|Re/d|
Δn:配向複屈折
Re:位相差(nm)
d:厚さ(nm)
(7)色相:得られた樹脂1.0gを分光分析用塩化メチレン5mLに溶解し、その溶液のb*値(黄色味)をHITACHI製分光光度計U-3310により測定した。
(8)耐湿熱性:得られた樹脂ペレットを85℃・相対湿度85%環境にて500時間処理し、下記式より耐湿熱性を評価した。
耐湿熱性(%)=[処理後の樹脂の比粘度]/[処理前の樹脂の比粘度]×100
(9)成形性:樹脂ペレットを120℃で8時間真空乾燥した後、成形温度Tg+110℃、金型温度Tg-10℃にて、住友重機械(株)製SE30DU射出成形機を用いて厚さ0.3mm、凸面曲率半径5mm、凹面曲率半径4mm、Φ5mmのレンズを射出成形した。500枚成形した際のレンズの充填不良、成形不良、金型付着物等を目視にて評価し、欠陥品の確率が5%未満の場合:成形性○、5%以上20%未満の場合:成形性△、20%以上の場合:成形性×と評価した。
(6) Absolute value of orientation birefringence (|Δn|): The 100 μm thick film prepared in (5) was stretched twice in one direction at Tg+10° C., and the retardation (Re) at 589 nm was measured using an Ellipsometer M-220 manufactured by JASCO Corporation, and the absolute value of orientation birefringence was calculated by the following formula.
|Δn|=|Re/d|
Δn: orientational birefringence
Re: phase difference (nm)
d: thickness (nm)
(7) Color: 1.0 g of the obtained resin was dissolved in 5 mL of methylene chloride for spectroscopic analysis, and the b * value (yellowness) of the solution was measured using a spectrophotometer U-3310 manufactured by Hitachi.
(8) Moisture and heat resistance: The obtained resin pellets were treated in an environment of 85°C and 85% relative humidity for 500 hours, and the moisture and heat resistance was evaluated according to the following formula.
Moisture and heat resistance (%) = [specific viscosity of resin after treatment] / [specific viscosity of resin before treatment] × 100
(9) Moldability: After vacuum drying the resin pellets at 120°C for 8 hours, lenses with a thickness of 0.3 mm, a convex radius of curvature of 5 mm, a concave radius of curvature of 4 mm, and a diameter of 5 mm were injection molded using an SE30DU injection molding machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd. at a molding temperature of Tg+110°C and a mold temperature of Tg-10°C. 500 lenses were molded and visually evaluated for filling defects, molding defects, mold deposits, etc., and the moldability was evaluated as follows: if the probability of defective products was less than 5%, moldability was evaluated as ◯; if it was 5% or more but less than 20%, moldability was evaluated as △; and if it was 20% or more, moldability was evaluated as ×.
[実施例1]
2,2’-ビス(エトキシカルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチル((以下、BECMBと省略することがある)を53.3質量部、9,9-ビス[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]フルオレン(以下、BNEFと省略することがある)を31.4質量部、2,2’-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)-1,1’-ビナフチル(以下、BHEBと省略することがある)を21.8質量部、及びテトラブトキシチタン(IV)4.0×10-3質量部を攪拌機および留出装置付きの反応器に入れ、窒素置換を3度行った後、ジャケットを200℃に加熱し、原料を溶融させた。完全溶解後、20分かけて40kPaまで減圧した。その後、60℃/hrの速度でジャケットを260℃まで昇温し、エステル交換反応を行った。その後、ジャケットを260℃に保持したまま、50分かけて0.13kPaまで減圧し、260℃、0.13kPa以下の条件下で所定の撹拌トルクに到達するまで重合反応を行った。反応終了後、生成した樹脂をペレタイズしながら抜き出し、ポリエステル樹脂のペレットを得た。得られたポリエステル樹脂を1H NMRにより分析し、全モノマー成分に対して、BECMB成分が50mol%、BNEF成分が25mol%、BHEB成分が25mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステル樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Example 1]
53.3 parts by mass of 2,2'-bis(ethoxycarboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl (hereinafter sometimes abbreviated as BECMB), 31.4 parts by mass of 9,9-bis[6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl]fluorene (hereinafter sometimes abbreviated as BNEF), 21.8 parts by mass of 2,2'-bis(2-hydroxyethoxy)-1,1'-binaphthyl (hereinafter sometimes abbreviated as BHEB), and 4.0 × 10 tetrabutoxytitanium(IV) Three parts by mass of the raw materials were placed in a reactor equipped with a stirrer and a distillation device. After three nitrogen substitutions, the jacket was heated to 200°C to melt the raw materials. After complete dissolution, the pressure was reduced to 40 kPa over 20 minutes. The jacket was then heated to 260°C at a rate of 60°C/hr to carry out a transesterification reaction. Subsequently, while maintaining the jacket at 260°C, the pressure was reduced to 0.13 kPa over 50 minutes, and a polymerization reaction was carried out until a predetermined stirring torque was reached under conditions of 260°C and 0.13 kPa or less. After completion of the reaction, the resulting resin was pelletized and extracted to obtain polyester resin pellets. The resulting polyester resin was analyzed by 1H NMR, and it was confirmed that 50 mol% of the BECMB component, 25 mol% of the BNEF component, and 25 mol% of the BHEB component were incorporated relative to the total monomer components. The evaluation results of the resulting polyester resin are listed in Table 1.
[実施例2]
BECMB57.5質量部、BNEF33.8質量部、BHEB14.1質量部、エチレングリコール(以下、EGと省略することがある)16.0質量部、テトラブトキシチタン(IV)4.3×10-3質量部を攪拌機および留出装置付きの反応器に入れ、その後は実施例1と同様の方法を行いポリエステル樹脂のペレットを得た。得られたポリエステル樹脂にはBECMB成分が50mol%、BNEF成分が25mol%、BHEB成分が15mol%、EG成分が10mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステル樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Example 2]
57.5 parts by mass of BECMB, 33.8 parts by mass of BNEF, 14.1 parts by mass of BHEB, 16.0 parts by mass of ethylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as EG), and 4.3 x 10 -3 parts by mass of tetrabutoxytitanium (IV) were placed in a reactor equipped with a stirrer and a distillation device, and the same procedure as in Example 1 was then carried out to obtain polyester resin pellets. It was confirmed that the obtained polyester resin contained 50 mol% of the BECMB component, 25 mol% of the BNEF component, 15 mol% of the BHEB component, and 10 mol% of the EG component. The evaluation results of the obtained polyester resin are shown in Table 1.
[実施例3]
実施例1のBECMBを51.4質量部、BNEFを42.3質量部、BHEBを12.6質量部、テトラブトキシチタン(IV)を3.8×10-3質量部とする以外は、実施例1と同様の方法でポリエステル樹脂のペレットを得た。得られたポリエステル樹脂にはBECMB成分が50mol%、BNEF成分が35mol%、BHEB成分が15mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステル樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Example 3]
Polyester resin pellets were obtained in the same manner as in Example 1, except that the amounts of BECMB, BNEF, BHEB, and tetrabutoxytitanium (IV) were changed to 51.4 parts by mass, 42.3 parts by mass, 12.6 parts by mass, and 3.8 x 10 parts by mass, respectively. It was confirmed that the resulting polyester resin contained 50 mol% of the BECMB component, 35 mol% of the BNEF component, and 15 mol% of the BHEB component. The evaluation results of the resulting polyester resin are shown in Table 1.
[実施例4]
BECMB44.4質量部、BNEF36.0質量部、BHEB25.0質量部、及びジフェニルカーボネート(以下、DPCと省略することがある)8.7質量部を攪拌機および留出装置付きの反応器に入れ、窒素置換を3度行った後、ジャケットを200℃に加熱し、原料を溶融させた。完全溶解後、20分かけて40kPaまで減圧した。60℃/hrの速度でジャケットを260℃まで昇温した後、ジャケットを260℃に保持したまま、20分かけて26kPaまで減圧した。その後、アルミニウムアセチルアセトネート(以下、Al(acac)3と省略することがある)22.4×10-3質量部、3,5
-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホン酸ジエチル(以下、DEBHBPと省略することがある)49.3×10-3質量部を反応器に添加した。その後、ジャケットを260℃に保持したまま、70分かけて0.13kPaまで減圧し、260℃、0.13kPa以下の条件下で所定の撹拌トルクに到達するまで重合反応を行った。反応終了後、生成した樹脂をペレタイズしながら抜き出し、ポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂にはBECMB成分が42mol%、BNEF成分が29mol%、BHEB成分が29mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステルカーボネート樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Example 4]
44.4 parts by mass of BECMB, 36.0 parts by mass of BNEF, 25.0 parts by mass of BHEB, and 8.7 parts by mass of diphenyl carbonate (hereinafter sometimes abbreviated as DPC) were placed in a reactor equipped with a stirrer and a distillation device, and after nitrogen substitution three times, the jacket was heated to 200°C to melt the raw materials. After complete dissolution, the pressure was reduced to 40 kPa over 20 minutes. The jacket was heated to 260°C at a rate of 60°C/hr, and then, while maintaining the jacket at 260°C, the pressure was reduced to 26 kPa over 20 minutes. Thereafter, 22.4 × 10-3 parts by mass of aluminum acetylacetonate (hereinafter sometimes abbreviated as Al(acac) 3 ), 3.5
49.3 x 10 -3 parts by mass of diethyl 4-di-tert-butyl-hydroxybenzylphosphonate (hereinafter sometimes abbreviated as DEBHBP) was added to the reactor. Thereafter, while maintaining the jacket at 260°C, the pressure was reduced to 0.13 kPa over 70 minutes, and a polymerization reaction was carried out under conditions of 260°C and 0.13 kPa or less until a predetermined stirring torque was reached. After completion of the reaction, the produced resin was pelletized and extracted to obtain polyester carbonate resin pellets. It was confirmed that the resulting polyester carbonate resin contained 42 mol% of the BECMB component, 29 mol% of the BNEF component, and 29 mol% of the BHEB component. The evaluation results of the resulting polyester carbonate resin are shown in Table 1.
[実施例5]
実施例4のBECMBを50.1質量部、BNEFを19.6質量部、BHEBを36.4質量部、DPCを5.7質量部、Al(acac)3を23.6×10-3質量部、DEBHBPを52.0×10-3質量部とする以外は、実施例4と同様の方法でポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂にはBECMB成分が45mol%、BNEF成分が15mol%、BHEB成分が40mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステルカーボネート樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Example 5]
Polyester carbonate resin pellets were obtained in the same manner as in Example 4, except that the amounts of BECMB, BNEF, BHEB, DPC, Al(acac) 3 , and DEBHBP were changed to 50.1 parts by mass, 19.6 parts by mass, 36.4 parts by mass, 5.7 parts by mass, 23.6 x 10-3 parts by mass, and 52.0 x 10-3 parts by mass, respectively. It was confirmed that the resulting polyester carbonate resin contained 45 mol% of the BECMB component, 15 mol% of the BNEF component, and 40 mol% of the BHEB component. The evaluation results of the resulting polyester carbonate resin are shown in Table 1.
[実施例6]
実施例4のBECMBを48.2質量部、BNEFを31.5質量部、BHEBを26.2質量部、DPCを5.5質量部、Al(acac)3を22.7×10-3質量部、DEBHBPを50.0×10-3質量部とする以外は、実施例4と同様の方法でポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂にはBECMB成分が45mol%、BNEF成分が25mol%、BHEB成分が30mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステルカーボネート樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Example 6]
Polyester carbonate resin pellets were obtained in the same manner as in Example 4, except that the amounts of BECMB, BNEF, BHEB, DPC, Al(acac) 3 , and DEBHBP were 48.2 parts by mass, 31.5 parts by mass, 26.2 parts by mass, 5.5 parts by mass, 22.7 x 10-3 parts by mass, and 50.0 x 10-3 parts by mass, respectively. It was confirmed that the resulting polyester carbonate resin contained 45 mol% of the BECMB component, 25 mol% of the BNEF component, and 30 mol% of the BHEB component. The evaluation results of the resulting polyester carbonate resin are shown in Table 1.
[実施例7]
実施例4のBECMBを45.6質量部、BNEFを47.6質量部、BHEBを12.4質量部、DPCを5.2質量部、Al(acac)3を21.5×10-3質量部、DEBHBPを47.2×10-3質量部とする以外は、実施例4と同様の方法でポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂にはBECMB成分が45mol%、BNEF成分が40mol%、BHEB成分が15mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステルカーボネート樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Example 7]
Polyester carbonate resin pellets were obtained in the same manner as in Example 4, except that the amounts of BECMB, BNEF, BHEB, DPC, Al(acac) 3 , and DEBHBP were changed to 45.6 parts by mass, 47.6 parts by mass, 5.2 parts by mass, 21.5 x 10-3 parts by mass, and 47.2 x 10-3 parts by mass, respectively. It was confirmed that the resulting polyester carbonate resin contained 45 mol% of the BECMB component, 40 mol% of the BNEF component, and 15 mol% of the BHEB component. The evaluation results of the resulting polyester carbonate resin are shown in Table 1.
[比較例1]
実施例1のBECMBの代わりに2,2’-ビス(カルボキシメトキシ)-1,1’-ビナフチル(以下、BCMBと省略することがある)を46.8質量部使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、ポリエステル樹脂のペレットを得た。得られたポリエステル樹脂を1H NMRにより分析し、全モノマー成分に対して、BCMB成分が50mol%、BNEF成分が25mol%、BHEB成分が25mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステル樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Comparative Example 1]
Polyester resin pellets were obtained by the same procedure as in Example 1, except that 46.8 parts by mass of 2,2'-bis(carboxymethoxy)-1,1'-binaphthyl (hereinafter sometimes abbreviated as BCMB) was used instead of BECMB in Example 1. The obtained polyester resin was analyzed by 1H NMR, and it was confirmed that the BCMB component, BNEF component, and BHEB component were incorporated in amounts of 50 mol%, 25 mol%, and 25 mol%, respectively, based on the total monomer components. The evaluation results of the obtained polyester resin are shown in Table 1.
[比較例2]
実施例2のBECMBの代わりにBCMB50.5質量部を使用したこと以外は実施例2と同様の操作を行い、ポリエステル樹脂のペレットを得た。得られたポリエステル樹脂にはBCMB成分が50mol%、BNEF成分が25mol%、BHEB成分が15mol%、EG成分が10mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステル樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Comparative Example 2]
Polyester resin pellets were obtained by the same procedure as in Example 2, except that 50.5 parts by mass of BCMB was used instead of the BECMB used in Example 2. It was confirmed that the resulting polyester resin contained 50 mol % of BCMB, 25 mol % of BNEF, 15 mol % of BHEB, and 10 mol % of EG. The evaluation results of the resulting polyester resin are shown in Table 1.
[比較例3]
実施例3のBECMBの代わりにBCMBを45.1質量部使用し、ポリエステル樹脂のペレットを得た。得られたポリエステル樹脂にはBCMB成分が50mol%、BNEF成分が35mol%、BHEB成分が15mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステル樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Comparative Example 3]
Polyester resin pellets were obtained by using 45.1 parts by mass of BCMB instead of BECMB in Example 3. It was confirmed that the resulting polyester resin contained 50 mol % of BCMB, 35 mol % of BNEF, and 15 mol % of BHEB. The evaluation results of the resulting polyester resin are shown in Table 1.
[比較例4]
実施例4のBECMBの代わりにBCMB39.0質量部を使用したこと以外は実施例4と同様の操作を行い、ポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂にはBCMB成分が42mol%、BNEF成分が29mol%、BHEB成分が29mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステルカーボネート樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Comparative Example 4]
Polyester carbonate resin pellets were obtained by the same procedure as in Example 4, except that 39.0 parts by mass of BCMB was used instead of the BECMB used in Example 4. It was confirmed that the resulting polyester carbonate resin contained 42 mol% of BCMB, 29 mol% of BNEF, and 29 mol% of BHEB. The evaluation results of the resulting polyester carbonate resin are shown in Table 1.
[比較例5]
実施例7で、BECMBの代わりにBCMBを40.0質量部使用したこと以外は実施例7と同様の操作を行い、ポリエステルカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリエステルカーボネート樹脂にはBCMB成分が45mol%、BNEF成分が40mol%、BHEB成分が15mol%導入されていることを確認した。得られたポリエステルカーボネート樹脂の評価結果を表1に記載した。
[Comparative Example 5]
Polyester carbonate resin pellets were obtained by the same procedure as in Example 7, except that 40.0 parts by mass of BCMB was used instead of BECMB. It was confirmed that the resulting polyester carbonate resin contained 45 mol % of BCMB, 40 mol % of BNEF, and 15 mol % of BHEB. The evaluation results of the resulting polyester carbonate resin are shown in Table 1.
実施例1~7で得られたポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、比較例1~5と屈折率、アッベ数、耐熱性等の物性は同等である。末端カルボン酸量は0.8当量/トン以下であり、比較例1~5より、色相、耐湿熱性が優れていることが確認できる。 The polyester resins or polyester carbonate resins obtained in Examples 1 to 7 have physical properties such as refractive index, Abbe number, and heat resistance equivalent to those of Comparative Examples 1 to 5. The amount of terminal carboxylic acid is 0.8 equivalents/ton or less, and it can be confirmed that the color and moist heat resistance are superior to those of Comparative Examples 1 to 5.
本発明のポリエステル樹脂またはポリエステルカーボネート樹脂は、光学材料に用いられ、レンズ、プリズム、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、光学膜、光学フィルター、ハードコート膜等の光学部材に用いることができ、特にレンズに極めて有用である。
The polyester resin or polyester carbonate resin of the present invention is used in optical materials and can be used for optical components such as lenses, prisms, optical disks, transparent conductive substrates, optical cards, sheets, films, optical fibers, optical films, optical filters, and hard coat films, and is particularly useful for lenses.
Claims (18)
(式(a)において、環Z 1 、Z 2 はそれぞれ炭素原子数9~20の多環芳香族炭化水素基を示し、R 1 、R 2 はそれぞれ独立に、炭素原子数1~12の芳香族基を含んでいても良い炭化水素基を示し、R 3 ~R 6 は水素原子、脂肪族または芳香族の置換基を示し、j、kはそれぞれ独立に0以上の整数を示し、m、n、pおよびqはそれぞれ独立に1または2を示す。)
(In formula (a), rings Z 1 and Z 2 each represent a polycyclic aromatic hydrocarbon group having 9 to 20 carbon atoms; R 1 and R 2 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may contain an aromatic group; R 3 to R 6 each represent a hydrogen atom or an aliphatic or aromatic substituent; j and k each independently represent an integer of 0 or greater; and m, n, p, and q each independently represent 1 or 2.)
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