【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を行った結果、下記式(a)で表されるエーテルジオールとビスフェノール類との共重合またはブレンド物において、得られるポリカーボネート樹脂が、屈折率とアッベ数とのバランスを良好に有し、成形加工性と物理特性との両方に優れ、かつ光弾性定数が低いという関係を満足することを見出し、本発明に至った。
【0010】
【化1】
【0011】
すなわち、本発明によれば、
1.下記式(1)で表されるカーボネート構成単位[A]および下記式(2)で表されるカーボネート構成単位[B]を含み、カーボネート構成単位[A]のモル分率の割合がカーボネート構成単位[A]および[B]の合計に対して50〜
85モル%であり、光弾性定数が0×10
−12〜70×10
−12Pa
−1の範囲であり、屈折率が1.45〜1.65の範囲であり、且つアッベ数が31〜75の範囲である共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物より成形されたプラスチックレンズ。
【化2】
【化3】
(上記式(2)において、R
1およびR
2はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、炭素原子数7〜20のアラルキル基、炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、aおよびbはそれぞれ1〜4の整数であり、Wは単結合および下記式(3)で表される結合基からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合基である。
【化4】
(上記式(3)においてR
3,R
4,R
5,R
6,R
7,R
8,R
9およびR
10はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、R
13,R
14,R
15およびR
16はそれぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、cは1〜10の整数、dは4〜7の整数、eは1〜3の整数、fは1〜100の整数である。))
2.上記式(2)において、R
1およびR
2はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、炭素原子数7〜20のアラルキル基および炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い基である前項1記載のプラスチックレンズ。
3.上記式(2)において、Wは単結合もしくは下記式(4)で表される結合基からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合基である前項1記載のプラスチックレンズ。
【化5】
(上記式(4)においてR
17およびR
18は同一または異なり、水素原子または炭素原子数1〜10の炭化水素基を表し、R
19およびR
20はそれぞれ独立して水素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、dは4〜7の整数である。)
4.上記式(2)において、Wは下記式(5)で表される結合基からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合基である前項1記載のプラスチックレンズ。
【化6】
(上記式(5)において、R
17,R
18,R
19,R
20およびdは、式(4)の定義と同じである。)
5.カーボネート構成単位[A]のモル分率の割合がカーボネート構成単位[A]および[B]の合計に対して75〜
85モル%の割合である前項1記載のプラスチックレンズ。
6.共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、樹脂0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液の20℃における比粘度が0.14〜0.65であり、ガラス転移温度(Tg)が100〜200℃であり、且つ5%重量減少温度(Td)が330〜450℃である前項1記載のプラスチックレンズ。
7.プラスチックレンズが眼鏡レンズである前項1記載のプラスチックレンズ。
8.下記式(1)で表されるカーボネート構成単位[A]および下記式(2)で表されるカーボネート構成単位[B]を含み、カーボネート構成単位[A]のモル分率の割合がカーボネート構成単位[A]および[B]の合計に対して50〜
85モル%であり、光弾性定数が0×10
−12〜70×10
−12Pa
−1の範囲であり、屈折率が1.45〜1.65の範囲であり、且つアッベ数が31〜75の範囲である共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物を、シリンダー温度200〜300℃、金型温度40〜120℃で射出成形、圧縮成形または射出圧縮成形することを特徴とするプラスチックレンズの製造方法。
【化17】
【化18】
(上記式(2)において、R
1およびR
2はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、炭素原子数7〜20のアラルキル基、炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、aおよびbはそれぞれ1〜4の整数であり、Wは単結合および下記式(3)で表される結合基からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合基である。
【化19】
(上記式(3)においてR
3,R
4,R
5,R
6,R
7,R
8,R
9およびR
10はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、R
13,R
14,R
15およびR
16はそれぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、cは1〜10の整数、dは4〜7の整数、eは1〜3の整数、fは1〜100の整数である。))
が提供される。
【0012】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発
明は、前記式(1)で表されるカーボネート構成単位[A]および前記式(2)で表されるカーボネート構成単位[B]
を含む共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物から形成された
プラスチックレンズである。
【0013】
本発明で用いるの共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、樹脂0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液の20℃における比粘度が0.14〜0.65であることが好ましく、より好ましくは0.14〜0.55であり、さらに好ましくは0.14〜0.45である。比粘度が0.14より低くなると得られた成形品に充分な機械強度を持たせることが困難となる。また比粘度が0.65より高くなると溶融流動性が高くなりすぎて、成形に必要な融解温度が分解温度より高くなってしまい好ましくない。また、本発明のポリカーボネート樹脂は、230℃におけるキャピラリーレオメータで測定した溶融粘度が、シェアレート1216sec
-1の条件下で0.05×10
2〜2.4×10
3Pa・sの範囲にあることが好ましく、0.15×10
2〜1.8×10
3Pa・sの範囲にあることがより好ましい。溶融粘度がこの範囲であると機械的強度に優れ、成形性も成形時のシルバーの発生等が無く良好である。
【0014】
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、そのガラス転移温度(Tg)が好ましくは100〜200℃であり、より好ましくは110〜190℃であり、さらに好ましくは120〜180℃であり、特に好ましいのは145〜165℃である。Tgが100℃未満だと耐熱性に劣り、200℃を超えると成形時の溶融流動性に劣る。TgはTA Instruments社製 DSC (型式 DSC2910)により測定される。
【0015】
また、本発明の共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、その5%重量減少温度が好ましくは330〜450℃であり、より好ましくは340〜400℃であり、さらに好ましくは350〜380℃である。5%重量減少温度が上記範囲内であると、溶融成形時の樹脂の分解がほとんど無く好ましい。5%重量減少温度はTA Instruments社製 TGA (型式 TGA2950)により測定される。
【0016】
本発明の共重合ポリカーボネート樹脂は、上記式(a)で表されるエーテルジオールとビスフェノール類とを反応させて製造することができる。
エーテルジオールとしては、具体的には下記式(b)、(c)および(d)で表されるイソソルビド、イソマンニド、イソイディッドなどが挙げられる。
【0017】
【化7】
【化8】
【化9】
【0018】
これら糖質由来のエーテルジオールは、自然界のバイオマスからも得られる物質で、再生可能資源と呼ばれるものの1つである。イソソルビドは、でんぷんから得られるD−グルコースに水添した後、脱水を受けさせることにより得られる。その他のエーテルジオールについても、出発物質を除いて同様の反応により得られる。
【0019】
特に、カーボネート構成単位がイソソルビド(1,4:3,6−ジアンヒドロ−D−ソルビトール)由来のカーボネート構成単位を含んでなるポリカーボネート樹脂が好ましい。イソソルビドはでんぷんなどから簡単に作ることができるエーテルジオールであり資源として豊富に入手することができる上、イソマンニドやイソイディッドと比べても製造の容易さ、性質、用途の幅広さの全てにおいて優れている。
【0020】
ビスフェノール類としては、具体的には下記式(2)で表されるカーボネート構成単位[B]を形成するビスフェノール類である。
【化10】
【0021】
上記式(2)において、R
1およびR
2はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、炭素原子数7〜20のアラルキル基、炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い基である。
【0022】
なかでも、R
1およびR
2はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、炭素原子数7〜20のアラルキル基および炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い基であることが好ましい。
【0023】
aおよびbはそれぞれ1〜4の整数である。
Wは単結合および下記式(3)で表される結合基からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合基である。
【0024】
【化11】
(上記式(3)においてR
3,R
4,R
5,R
6,R
7,R
8,R
9およびR
10はそれぞれ独立して水素原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、R
11及びR
12は夫々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数1〜10のアルコキシ基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基、炭素原子数6〜10のアリールオキシ基、炭素原子数7〜20のアラルキル基、炭素原子数7〜20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基及びカルボキシル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、R
13,R
14,R
15およびR
16はそれぞれ独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基および炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、cは1〜10の整数、dは4〜7の整数、eは1〜3の整数、fは1〜100の整数である。)
【0025】
なかでも、Wは単結合もしくは下記式(4)で表される結合基からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合基であることが好ましい。
【0026】
【化12】
(上記式(4)においてR
17およびR
18は同一または異なり、水素原子または炭素原子数1〜10の炭化水素基を表し、R
19およびR
20はそれぞれ独立して水素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、R
21及びR
22はそれぞれ独立して水素原子または炭素原子数1〜3のアルキル基を表し複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、dは4〜7の整数である。)
【0027】
特に、Wは下記式(5)で表される結合基からなる群より選ばれる少なくとも一つの結合基であることが好ましい。
【0028】
【化13】
(上記式(5)において、R
17,R
18,R
19,R
20,R
21,R
22およびdは、式(4)の定義と同じである。)
【0029】
ビスフェノール類として、具体的には4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラフルオロ−4,4’−ビフェノール、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−o−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼン(通常“ビスフェノールM”と称される)、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ビス(1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル)ベンゼン、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(3−フルオロ−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−トリフルオロメチルフェニル)フルオレン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、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)−4−イソプロピルシクロヘキサン、1,1−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)パーフルオロシクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエ−テル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルエ−テル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、3,3’−ジメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジフェニルスルホン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通常“ビスフェノールA”と称される)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン(通常“ビスフェノールC”と称される)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシー3−フェニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−イソプロピル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)デカン、1,1−ビス(2,3−ジメチルー4−ヒドロキシフェニル)デカン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、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)−4−イソプロピルシクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(通常“ビスフェノールAF”と称される)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、および2,2−ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(3,5−ジブロモー4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロー4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチルー4−ヒドロキシフェニル)プロパン、および2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンが挙げられる。
【0030】
上記の中でも、ビスフェノールM、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、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、3,3’−ジメチル−4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、ビスフェノールA、ビスフェノールC、ビスフェノールAF、および1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカンが好ましい。
これらのビスフェノール類は単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。
【0031】
本発明で用いる共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、前記式(1)で表されるカーボネート構成単位[A]および前記式(2)で表されるカーボネート構成単位[B]
を含み、カーボネート構成単位[A]/[B]のモル分率の割合が99/1〜50/50であり、好ましくは97/3〜50/50であり、より好ましくは97/3〜60/40であり、さらに好ましくは97/3〜75/25であり、特に好ましくは95/5〜75/25である。エーテルジオール由来の構成単位の割合が99より大きくなると、ビスフェノール類の配合による共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物の熱安定性の向上および溶融粘度の低下の効果が発現し難く好ましくない。エーテルジオール由来の構成単位の割合が50より小さくなると、熱安定性は向上するが、アッベ数の低下および光弾性定数の悪化が著しくなり好ましくない。
【0032】
本発明で用いる脂肪族−芳香族共重合ポリカーボネート樹脂を製造する方法としては、酸結合剤の存在下に、ビスフェノール類およびエーテルジオールとホスゲンとの反応を行う方法(溶液法)、またはビスフェノール類およびエーテルジオールと炭酸ジエステルとを加熱溶融下、エステル交換反応させる方法(溶融法)が好ましく採用される。
【0033】
該溶液法では、酸結合剤としてピリジン、キノリン、イソキノリン、ジメチルアニリン等の芳香族第三級アミンが挙げられ、特に、ピリジンが好適なものとして用いられる。これらは単独または有機溶剤を用いて希釈して反応が行われる。
【0034】
該有機溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素、ジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられ、特にジクロロメタン、クロロホルム、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が好ましく、殊にジクロロメタンが最も好ましい。
【0035】
該酸結合剤の使用量は、通常ホスゲンに対して2〜100モル当量用いられ、好ましくは、2〜50モル当量用いられる。反応温度は通常0〜100℃で、好ましくは0〜40℃で行われる。反応時間は通常数分〜数日間、好ましくは10分間〜5時間行われる。
【0036】
また、末端停止剤として単官能フェノール類を使用することができる。単官能フェノール類は末端停止剤として分子量調節のために一般的に使用され、また得られたポリカーボネート樹脂は、末端が単官能フェノール類に基づく基によって封鎖されているので、そうでないものと比べて熱安定性に優れている。かかる単官能フェノール類の具体例としては、例えばフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−クミルフェノールおよびイソオクチルフェノールが挙げられる。これらの末端停止剤は、得られたポリカーボネート樹脂の全末端に対して少なくとも5モル%、好ましくは少なくとも10モル%末端に導入されることが望ましく、また、末端停止剤は単独でまたは2種以上混合して使用してもよい。
【0037】
また、本発明に用いるポリカーボネート樹脂は重合触媒の存在下、エーテルジオールおよびビスフェノール類と炭酸ジエステルとを混合し、エステル交換反応によって生成するアルコールまたはフェノールを高温減圧下にて留出させる溶融重合を行うことによって得ることができる(溶融法)。
【0038】
反応温度は、エーテルジオールの分解を抑え、着色が少なく高粘度の樹脂を得るために、できるだけ低温の条件を用いることが好ましいが、重合反応を適切に進める為には重合温度は180℃〜300℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは180℃〜280℃の範囲である。
【0039】
また、反応初期にはエーテルジオールおよびビスフェノール類と炭酸ジエステルとを常圧で加熱し、予備反応させた後、徐々に減圧にして反応後期には系を1.3×10
−3〜1.3×10
−5MPa程度に減圧して生成するアルコールまたはフェノールの留出を容易にさせる方法が好ましい。反応時間は通常1〜4時間程度である。
【0040】
炭酸ジエステルとしては、水素原子が置換されていてもよい炭素数6〜12のアリール基またはアラルキル基、もしくは炭素数1〜4のアルキル基などのエステルが挙げられる。具体的にはジフェニルカーボネート、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挙げられ、なかでも反応性、コスト面からジフェニルカーボネートが好ましい。
【0041】
炭酸ジエステルはエーテルジオールおよびビスフェノール類の総モル量に対してモル比で1.03〜0.98となるように混合することが好ましく、より好ましくは1.02〜0.98であり、さらに好ましくは1.01〜0.99である。炭酸ジエステルのモル比が1.03より多くなると、炭酸エステル残基が末端封止として働いてしまい充分な重合度が得られなくなってしまい好ましくない。また炭酸ジエステルのモル比が0.98より少ない場合でも、充分な重合度が得られず好ましくない。
【0042】
重合触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、二価フェノールのナトリウム塩または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、テトラブ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、などが挙げられる。これら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い。なかでも、含窒素塩基性化合物とアルカリ金属化合物とを併用して使用することが好ましい。
【0043】
これらの重合触媒の使用量は、それぞれ炭酸ジエステル成分1モルに対し、好ましくは1×10
−9〜1×10
−3当量、より好ましくは1×10
−8〜5×10
−4当量の範囲で選ばれる。また反応系は窒素などの原料、反応混合物、反応生成物に対し不活性なガスの雰囲気に保つことが好ましい。窒素以外の不活性ガスとしては、アルゴンなどを挙げることができる。更に、必要に応じて酸化防止剤等の添加剤を加えてもよい。
【0044】
また、本発明で用いる共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物はその光学特性を損なわない範囲でポリカーボネート重合鎖末端に下記式(6)および/または(7)で表される機能性を有する末端基を導入したものを用いることもできる。
【0045】
【化14】
【化15】
(式(6)、(7)において、R
23は炭素原子数4〜30のアルキル基、炭素原子数7〜30のアラルキル基、炭素原子数4〜30のパーフルオロアルキル基、または下記式(8)であり、Xは単結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、アミノ結合及びアミド結合からなる群より選ばれる少なくとも1種の結合を表わし、gは1〜5の整数である。)
【0046】
【化16】
(式(8)中、R
24、R
25、R
26、R
27及びR
28は夫々独立して炭素原子数1〜10のアルキル基、炭素原子数6〜20のシクロアルキル基、炭素原子数2〜10のアルケニル基、炭素原子数6〜10のアリール基及び炭素原子数7〜20のアラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の基を表し、hは0〜3の整数、jは4〜100の整数である)
【0047】
これらの末端基を導入することにより、該共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物から形成された
プラスチックレンズの流動性、離型性、耐吸湿性または表面エネルギー性(防汚性や摩耗耐性)等を向上させる効果が得られる。これらの末端基はポリマー主鎖構造に対して好ましくは0.3〜9.0重量%含まれており、より好ましくは0.3〜7.5重量%含まれており、特に好ましくは0.5〜6.0重量%含まれている。
【0048】
また、本発明で用いるポリカーボネート樹脂ブレンド物は、上述の共重合ポリカーボネートとカーボネート構成単位[A]のみからなるホモポリカーボネートとのブレンド、上述の共重合ポリカーボネートとカーボネート構成単位[B]のみからなる芳香族ポリカーボネートとのブレンド、カーボネート構成単位のモル分率の異なる共重合ポリカーボネート同士のブレンド、またはカーボネート構成単位「A」のみからなるポリカーボネートとカーボネート構成単位「B」のみからなる芳香族ポリカーボネートとのブレンドのいずれの形態であっても良い。また、分子量の異なるポリカーボネート樹脂をブレンドしたものも含まれる。
【0049】
この場合得られたポリカーボネート樹脂ブレンド物のモル分率の割合が99/1〜50/50であり、好ましくは97/3〜50/50であり、より好ましくは97/3〜60/40であり、さらに好ましくは97/3〜75/25であり、特に好ましくは95/5〜75/25である。
【0050】
ポリカーボネート樹脂ブレンド物の製造に当たっては、その製造法は特に限定されるものではない。しかし本発明に用いるポリカーボネート樹脂ブレンド物の好ましい製造方法は押出機を用いて各ポリカーボネート樹脂成分を溶融混練する方法である。
【0051】
押出機としては特に二軸押出機が好適であり、原料中の水分や溶融混練樹脂から発生する揮発ガスを脱気できるベントを有するものが好ましく使用できる。ベントからは発生した水分や揮発ガスを効率よく押出機外部へ排出するための真空ポンプが好ましく設置される。
【0052】
本発明で用いる共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物には、用途に応じて各種の機能付与剤を添加してもよく、例えば熱安定剤、安定化助剤、可塑剤、酸化防止剤、光安定剤、造核剤、重金属不活性化剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、ブルーイング剤などが挙げられる。
【0053】
また、本発明で用いる共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物には、本発明の目的を損なわない範囲でポリ乳酸、脂肪族ポリエステル、脂肪族ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアクリル、ABS、ポリウレタンなど、各種のポリマーならびに合成樹脂、ゴムなどを混合しアロイ化して用いることもできる。
【0054】
本発明で用いる共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物から形成された
プラスチックレンズは
、殊に屈折率とアッベ数とのバランスが良好で、光弾性定数が低く、透明性、耐衝撃性及び耐熱性にも優れることから、プラスチックレンズとして好適である。
【0055】
該プラスチックレンズとしては、眼鏡レンズ、カメラレンズ、双眼鏡レンズ、顕微鏡レンズ、プロジェクターレンズ、フレネルレンズ、レンチキュラレンズ、fθレンズ、ヘッドランプレンズまたはピックアップレンズ等の各種レンズが挙げられる。
【0056】
本発明で用いる共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物からなるペレット、パウダー、フレーク等の成形材料から
プラスチックレンズを成形する方法としては、それ自体公知の方法を採用することができる。具体的には、射出成形、圧縮成形、押出成形または射出圧縮成形等各種の成形方法により成形される。プラスチックレンズの成形方法としては、射出圧縮成形が光学歪みの少ないレンズを成形できるため最も好ましい方法である。
【0057】
射出圧縮成形において、シリンダー温度は200〜300℃、金型温度は40〜120℃が好ましい。成形に当たって、必要に応じて離型剤を配合する事ができる。
離型剤としては脂肪酸エステルが好適に用いられ、例えばステアリン酸モノグリセライド等のモノグリセライド類、ステアリン酸ステアレート等の低級脂肪酸エステル類、セバシン酸べへネート等の高級脂肪酸エステル類、ペンタエリスリトールテトラステアレート等のエリスリトールエステル類が使用される。
【0058】
本発明の
プラスチックレンズを構成する共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、光弾性定数が70×10
−12Pa
−1以下であることが好ましく、より好ましくは60×10
−12Pa
−1以下、さらに好ましくは50×10
−12Pa
−1以下である。光弾性定数が70×10
−12Pa
−1より高い場合には、該
プラスチックレンズの複屈折が顕著に発生しやすく好ましくない。下限は0×10
−12Pa
−1が好ましい。
【0059】
また、本発明の
プラスチックレンズを構成する共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、屈折率が1.45〜1.65の範囲であることが好ましく、より好ましくは屈折率が1.48〜1.60の範囲であり、さらに好ましくは屈折率が1.48〜1.55の範囲である。
【0060】
更に、本発明の
プラスチックレンズを構成する共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物は、アッベ数が31〜75の範囲であることが好ましく、より好ましくはアッベ数が35〜70の範囲であり、さらに好ましくはアッベ数が40〜70の範囲である。
【0061】
前述した比粘度、ガラス転移温度、5%重量減少温度、光弾性定数、屈折率、およびアッベ数を満足する特性を持つ共重合ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネート樹脂ブレンド物よりなる成形材料は、光学特性及び物理特性に優れているので
、プラスチックレンズの成形材料として利用でき、また成形性にも優れているので得られた
プラスチックレンズを容易に成形・加工するのに適しており、工業的にも好適である。
【0062】
本発明のプラスチックレンズは必要に応じてその表面にハードコート(硬化)層、反射防止コート層または防曇コート層などの後加工処理をして用いることができる。
本発明のレンズ基材表面に形成されるハードコート層としては、熱硬化性または活性エネルギー硬化性のいずれも好ましく用いられる。
【0063】
熱硬化性ハードコート材料としては、オルガノポリシロキサンなどのシリコーン系樹脂およびメラミン系樹脂等が挙げられる。
かかるシリコーン系樹脂については、特開昭48−056230号、特開昭49−014535号、特開平08−054501号および特開平08−198985号公報等に記載されている樹脂を用いることができる。
【0064】
メラミン系樹脂としては、メチル化メチロールメラミン、プロピル化メチロールメラミン、ブチル化メチロールメラミンまたはイソブチル化メチロールメラミン等のメラミン樹脂に架橋剤、硬化剤等からなるコーティング組成物を乾燥および/または加熱硬化させて得られるハードコート層である。
【0065】
コーティング組成物には、上記成分以外に得られる硬化膜の物性を損なわない限り、他の成分を添加できる。例えば、反応を促進させるため硬化剤を、種々の基材との屈折率を合わせるために微粒子状無機物を、また塗布時における濡れ性や硬化膜の平滑性を向上させる目的で各種界面活性剤を含有させることができる。
【0066】
また、着色剤(染料および顔料)や充填剤を分散させたり、有機ポリマーを溶解させて塗膜を着色させることが可能である。さらに紫外線吸収剤、酸化防止剤の添加も可能である。
【0067】
コーティング組成物の基材(プラスチックレンズ)への塗布手段としては、特に制限されず、例えばディップ法、スプレー法、スピンコート法、バーコート法、フローコート法、ロールコート法等の公知の方法が採用できる。面精度の点からディップ法、スピンコート法が好ましく用いられる。
【0068】
必要に応じて前記硬化層上に単層または多層の反射防止層を形成させても良い。反射防止層の構成成分としては、無機酸化物、フッ化物、窒化物などの従来から公知のものが用いられる。具体的には、二酸化ケイ素、一酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、フッ化マグネシウム、窒化ケイ素等が挙げられる。その形成方法として、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法等が挙げられる。この反射防止層を設けることにより、反射防止性能が向上する。さらに前記硬化層または反射防止層の上にさらに防曇層を形成させてもよい。