(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-10
(45)【発行日】2024-04-18
(54)【発明の名称】トリアジン環含有ポリマーならびにこれを含む熱可塑性成形品および光学部品
(51)【国際特許分類】
C08G 75/02 20160101AFI20240411BHJP
【FI】
C08G75/02
(21)【出願番号】P 2019090993
(22)【出願日】2019-05-13
【審査請求日】2022-04-28
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】129,Samsung-ro,Yeongtong-gu,Suwon-si,Gyeonggi-do,Republic of Korea
(73)【特許権者】
【識別番号】504165591
【氏名又は名称】国立大学法人岩手大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】IBC一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】宮碕 栄吾
(72)【発明者】
【氏名】大石 好行
(72)【発明者】
【氏名】菊地 智幸
(72)【発明者】
【氏名】山田 幸香
【審査官】宮内 弘剛
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-029544(JP,A)
【文献】特開2014-162829(JP,A)
【文献】特開2009-001658(JP,A)
【文献】特開2018-138625(JP,A)
【文献】金載宗,ポリ(6-置換-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオキシレン)の合成とその性質,高分子論文集,日本,1999年,56 No.3,159-165
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08G
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1-3)で表される繰り返し単位および下記式(1-4)で表される繰り返し単位を有する、トリアジン環含有ポリマー;
【化1】
前記式(1-3)および(1-4)中、Aは、それぞれ独立して、下記式(2)で表され、この際、式(1-3)および(1-4)中のAは同じであり、および
B’およびB”は、それぞれ独立して、下記式(3)で表され、この際、B’およびB”は異なり、
*は、結合手を表す;
【化2】
前記式(2)中、Lは、それぞれ独立して、単結合または連結基を表し、および
R
1は、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、窒素原子(N)およびセレン原子(Se)からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有する基を表し、
*は、結合手を表す;
【化3】
前記式(3)中、R
2は、それぞれ独立して、芳香族炭化水素基、または、2以上の芳香族炭化水素基がアルキレン基、酸素原子(O)、硫黄原子(S)もしくはセレン原子(Se)で連結されてなる芳香族炭化水素連結基を表し、および
R
3は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、または芳香族炭化水素基を表し、
*は、結合手を表す;
ただし、前記式(2)中、R
1が窒素原子(N)を有する基を表すとき、前記式(3)中、R
2は、それぞれ独立して、下記群から選択される基を表す;
【化4】
*は、結合手を表す。
【請求項2】
下記式(1-5)で表される繰り返し単位、下記式(1-6)で表される繰り返し単位、下記式(1-7)で表される繰り返し単位および下記式(1-8)で表される繰り返し単位を有する、トリアジン環含有ポリマー;
【化5】
前記式(1-5)、(1-6)、(1-7)および(1-8)中、A'およびA”は、
それぞれ独立して、下記式(2)で表され、この際、A'およびA”は異なり、および
B’およびB”は、それぞれ独立して、下記式(3)で表され、この際、B’およびB”は異なり、
*は、結合手を表す;
【化6】
前記式(2)中、Lは、それぞれ独立して、単結合または連結基を表し、および
R
1は、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、窒素原子(N)およびセレン原子(Se)からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有する基を表し、
*は、結合手を表す;
【化7】
前記式(3)中、R
2は、それぞれ独立して、芳香族炭化水素基、または、2以上の芳香族炭化水素基がアルキレン基、酸素原子(O)、硫黄原子(S)もしくはセレン原子(Se)で連結されてなる芳香族炭化水素連結基を表し、および
R
3は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、または芳香族炭化水素基を表し、
*は、結合手を表す;
ただし、前記式(2)中、R
1が窒素原子(N)を有する基を表すとき、前記式(3)中、R
2は、それぞれ独立して、下記群から選択される基を表す;
【化8】
*は、結合手を表す。
【請求項3】
前記式(3)中、R
2は、それぞれ独立して、下記群から選択される基を表す、請求項1または2に記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化9】
*は、結合手を表す。
【請求項4】
下記式(1)で表される繰り返し単位を有する、トリアジン環含有ポリマー;
【化10】
前記式(1)中、Aは、それぞれ独立して、下記式(2)で表され、および
Bは、それぞれ独立して、下記式(3)で表され、
*は、結合手を表す;
【化11】
前記式(2)中、Lは、それぞれ独立して、単結合または連結基を表し、および
R
1は、窒素原子(N)を有する基を表し、
*は、結合手を表す;
【化12】
前記式(3)中、R
2は、それぞれ独立して、下記群から選択される基を表し、および
R
3は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、または芳香族炭化水素基を表し、
*は、結合手を表す;
【化13】
*は、結合手を表す。
【請求項5】
前記式(2)中、Lは、単結合を表す、請求項1~4のいずれか1項に記載のトリアジン環含有ポリマー。
【請求項6】
前記式(2)中、R
1は、それぞれ独立して、下記式(4-1)、(4-2-1)、(4-2-2)、(4-3)、(4-4)、(4-5)、(4-6)、(4-7)および(4-8)で表される基から選択される、請求項1~3のいずれか1項に記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化14】
前記式(4-1)、(4-5)および(4-7)中、mは、1以上6以下の整数であり、
前記式(4-2-2)、(4-6)および(4-8)中、nは、1以上6以下の整数であり、
前記式(4-4)中、oは、1以上6以下の整数であり、
前記式(4-1)、(4-2-1)、(4-2-2)、(4-3)、(4-4)、(4-5)、(4-6)、(4-7)および(4-8)中、*は、結合手を表す。
【請求項7】
前記式(2)中、R
1は、それぞれ独立して、下記式(4-3)および(4-4)で表される基から選択される、請求項4に記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化15】
前記式(4-4)中、oは、1以上6以下の整数であり、
前記式(4-3)および(4-4)中、*は、結合手を表す。
【請求項8】
ガラス転移温度(Tg)が80℃以上180℃以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載のトリアジン環含有ポリマー。
【請求項9】
2種類以上の溶媒に、それぞれ1質量%以上の濃度で溶解する、請求項1~8のいずれか1項に記載のトリアジン環含有ポリマー。
【請求項10】
請求項1~9のいずれか1項に記載のトリアジン環含有ポリマーを含む、熱可塑性成形品。
【請求項11】
請求項1~
9のいずれか1項に記載のトリアジン環含有ポリマーを含む、光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トリアジン環含有ポリマーならびにこれを含む熱可塑性成形品および光学部品に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、光学材料の研究が盛んに行われている。光学材料として、例えば、カメラ、ビデオカメラ等の各種カメラや、スマートフォン用レンズ等の光学系に使用される光学レンズ用の材料がある。光学レンズ用材料としては、高い屈折率およびアッベ数を有し、かつ耐熱性、光透過性(透明性)、易成形性にも優れた材料が求められている。樹脂製レンズはガラス製レンズに比べて軽量で割れにくく、材料コストが安価であり、レンズ成形に適した射出成形により様々な形状に加工できるという利点を持つ。しかしながら、近年、製品の薄型化やカメラの高画素化へのニーズにこたえるため、素材自体をより高屈折率化することが求められている。
【0003】
樹脂素材であるポリマーを高屈折率化する方法として、芳香族環、ハロゲン原子、硫黄原子を導入する試みがなされている。中でも、硫黄原子を導入したエピスルフィド樹脂およびチオウレタン樹脂は、屈折率1.7以上となるが、可塑性がないため、実用化範囲が限定されている。
【0004】
可塑性を有する高屈折な樹脂としてトリアジン環を有するポリマーが多く検討されている。例えば、特許文献1および2には、トリアジン環を有する繰り返し単位構造を含み、屈折率1.7以上のトリアジン環含有ポリマーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2014-162829号公報
【文献】特開2014-162830号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1および2に記載されるトリアジン環含有ポリマーは、ガラス転移温度(Tg)が高いことから、射出成形等による成形加工が困難であるという問題を有していた。
【0007】
したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、高い屈折率および高い透明性を有し、射出成形等の成形工程に適するトリアジン環含有ポリマーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、特定の繰り返し単位を有するトリアジン環含有ポリマーにより、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】
すなわち、本発明の一形態に係るトリアジン環含有ポリマーは、下記式(1)で表される繰り返し単位を有する。
【0010】
【0011】
式(1)中、Aは、それぞれ独立して、下記式(2)で表され、および
Bは、それぞれ独立して、下記式(3)で表される;
【0012】
【0013】
式(2)中、Lは、それぞれ独立して、単結合または連結基を表し、および
R1は、それぞれ独立して、酸素原子(O)、硫黄原子(S)およびセレン原子(Se)からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有する基もしくはアミノ基を表す;
【0014】
【0015】
式(3)中、R2は、それぞれ独立して、芳香族炭化水素基、または、2以上の芳香族炭化水素基がアルキレン基、酸素原子(O)、硫黄原子(S)もしくはセレン原子(Se)で連結されてなる芳香族炭化水素連結基を表し、および
R3は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基または芳香族炭化水素基を表す。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、高い屈折率および高い透明性を有し、射出成形等の成形工程に適する適度なTgを有するトリアジン環含有ポリマーを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、以下の形態のみに制限されない。本明細書において、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(20℃以上25℃以下)/相対湿度40%RH以上50%RH以下の条件で行う。本明細書では、「トリアジン環含有ポリマー」を単に「ポリマー」とも称し、「熱可塑性成形品」を単に「成形品」とも称する。また、本明細書では、「2価の芳香族炭化水素基または2以上の芳香族炭化水素基がアルキレン基、酸素原子(O)、硫黄原子(S)もしくはセレン原子(Se)で連結されてなる2価の芳香族炭化水素連結基」を単に「2価の芳香族炭化水素基等」とも称する。
【0018】
本発明の一形態に係るトリアジン環含有ポリマーは、下記式(1)で表される繰り返し単位を有する。
【0019】
【0020】
式(1)中、A(以下、「構成単位A」とも称する)は、それぞれ独立して、下記式(2)で表され、および
B(以下、「構成単位B」とも称する)は、それぞれ独立して、下記式(3)で表される。
【0021】
【0022】
式(2)中、Lは、それぞれ独立して、単結合または連結基を表し、および
R1は、それぞれ独立して、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、窒素原子(N)およびセレン原子(Se)からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有する基を表す;
【0023】
【0024】
式(3)中、R2は、それぞれ独立して、芳香族炭化水素基、または、2以上の芳香族炭化水素基がアルキレン基、酸素原子(O)、硫黄原子(S)もしくはセレン原子(Se)で連結されてなる芳香族炭化水素連結基を表し、および
R3は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、または芳香族炭化水素基を表す。
【0025】
本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、トリアジン環を有する構成単位Aと、2価の芳香族炭化水素基等を有する構成単位Bとがチオエーテル結合(-S-)により連結して主鎖を構成する。主鎖にトリアジン環を有するポリマーは高い屈折率を有するが、主鎖にさらに2価の芳香族炭化水素基等を導入することにより、ポリマーに溶解性を付与したり、ポリマーのゲル化等を防ぎヘーズの低減を行うことができると考えられる。また、主鎖に2価の芳香族炭化水素基等を導入したトリアジン環含有ポリマーは、高いガラス転移温度を有するため、環境信頼性が高い。また、構成単位Bは、芳香族炭化水素基等の両端にメチレン基(-C(R3)2-)を有することにより、溶媒への溶解性が向上できると考えられる。これにより、例えば、再沈殿による精製を容易に行うことができる。また、本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、重量平均分子量10万以下では、可塑性が大きく、溶融時の流動性を確保でき、射出成形等の成形工程に適する。
【0026】
本発明の一形態に係るトリアジン環含有ポリマーは、下記式(2)で表される構成単位Aを有する。
【0027】
【0028】
式(2)中、Lは、それぞれ独立して、単結合または連結基を表す。ここで、Lが単結合であるとは、トリアジンと置換基R1が直接連結することを意味する。また、Lが連結基である場合の連結基としては、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されないが、炭素原子数1以上6以下のアルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、2-メチルトリメチレン基、1-メチルトリメチレン基、1-エチルエチレン基、1,2-ジメチルエチレン基、1,1-ジメチルエチレン基等)、アリーレン基(例えば、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基等)などが挙げられる。これらのうち、屈折率、透明性、ガラス転移温度のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、Lは、単結合、メチレン基、エチレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、であることが好ましく、単結合、メチレン基、フェニレン基であることがより好ましく、単結合であることがさらに好ましい。
【0029】
上記式(2)中、R1は、それぞれ独立して、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、窒素原子(N)およびセレン原子(Se)からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有する基を表す。ここで、R1の具体例としては、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されないが、下記式(4-1)~(4-8)で表される基が好ましく挙げられる。
【0030】
【0031】
前記式(4-1)、(4-5)および(4-7)中、mは、それぞれ独立して1以上6以下の整数である。屈折率、透明性、ガラス転移温度のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、mは、好ましくは1以上3以下の整数であり、より好ましくは1または2である。好ましい具体例は、下記の基が挙げられる。
【0032】
【0033】
前記式(4-2-2)、(4-6)および(4-8)中、nは、それぞれ独立して1以上6以下の整数である。屈折率、透明性、ガラス転移温度のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、nは、好ましくは1以上3以下の整数であり、より好ましくは1または2である。好ましい具体例として、下記の基が挙げられる。
【0034】
【0035】
前記式(4-4)中、oは、1以上6以下の整数である。屈折率、透明性、ガラス転移温度のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、oは、好ましくは1以上3以下の整数であり、より好ましくは1または2である。好ましい具体例として、下記の基が挙げられる。
【0036】
【0037】
これらのうち、屈折率、透明性、ガラス転移温度のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、R1は、それぞれ独立して、式(4-1)~(4-4)で表される基であることがより好ましい。すなわち、本発明の好ましい実施形態では、R1は、それぞれ独立して、式(4-1)~(4-4)で表される基から選択される。より好ましくは式(4-1)、(4-2-1)、(4-2-2)および(4-4)で表される基より選択され、さらに好ましくは式(4-1)および(4-2-2)で表される基より選択され、特に好ましくは式(4-1)で表される基より選択される。
【0038】
本発明の一形態に係るトリアジン環含有ポリマーは、下記式(3)で表される構成単位Bを有する。
【0039】
【0040】
式(3)中、R2は、それぞれ独立して、芳香族炭化水素基、または、2以上の芳香族炭化水素基がアルキレン基、酸素原子(O)、硫黄原子(S)もしくはセレン原子(Se)で連結されてなる芳香族炭化水素連結基を表す。ここで、2価の芳香族炭化水素基としては、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されないが、下記群から選択される基が好ましく挙げられる。すなわち、本発明の好ましい実施形態では、R2は、それぞれ独立して、下記群から選択される基を表す。
【0041】
【0042】
より好ましくは、R2は、それぞれ独立して、下記群から選択される。
【0043】
【0044】
さらに好ましくは、R2は、それぞれ独立して、下記群から選択される。
【0045】
【0046】
このような芳香族炭化水素由来の基を有することにより、高い屈折率および透明性と、高いガラス転移温度とを両立することができる。
【0047】
前記式(3)中、R3は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、または芳香族炭化水素基を表す。ここで、アルキル基および芳香族炭化水素基としては、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されない。アルキル基としては、例えば、炭素数1以上8以下の直鎖または分岐状のアルキル基でありうる。具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、ネオペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、イソヘキシル基、1,3-ジメチルブチル基、1-イソプロピルプロピル基、1,2-ジメチルブチル基、n-ヘプチル基、1,4-ジメチルペンチル基、3-エチルペンチル基、2-メチル-1-イソプロピルプロピル基、1-エチル-3-メチルブチル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基、3-メチル-1-イソプロピルブチル基、2-メチル-1-イソプロピル基、1-tert-ブチル-2-メチルプロピル基などが挙げられる。また、芳香族炭化水素基としては、具体的には、ベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、ヘプタレン、アセナフタレン、フェナレン、フルオレン、アントラキノン、フェナントレン、ビフェニル、ターフェニル、クォーターフェニル、キンクフェニル、セキシフェニル、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ピラントレン等由来の1価の基が挙げられる。これらのうち、屈折率、透明性、ガラス転移温度のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、R3は、水素原子、メチル基、フェニル基であることが好ましく、水素原子、メチル基であることがより好ましい。
【0048】
本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、上記の少なくとも1種の構成単位Aと、少なくとも1種の構成単位Bとから構成される繰り返し単位を含むことを必須とする。ただし、2種以上5種以下の構成単位Aおよび/または2種以上5種以下の構成単位Bを含むものであることが好ましい。このような構成とすることにより、ポリマーの溶媒への溶解性が向上する共に、ヘーズを低減できる。これは、ポリマーの溶解性が向上することにより、溶媒精製の際にモノマーやオリゴマー等の不純物が除去されやすくなり、その結果ポリマーのヘーズが低減すると考えられる。より好ましくは、本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、2種の構成単位Aおよび/または2種の構成単位Bを含むものである。すなわち、好ましい実施形態に係るトリアジン環含有ポリマーは、下記式(1-1)で表される繰り返し単位および下記式(1-2)で表される繰り返し単位を有する。
【0049】
【0050】
式(1-1)および(1-2)中、A'(以下、「構成単位A'」とも称する)およびA''(以下、「構成単位A''」とも称する)は、それぞれ独立して、式(2)で表され、この際、A'およびA''は異なり、ならびに
Bは、式(3)で表される。
【0051】
換言すると、式(1-1)および(1-2)中、A'およびA''は、それぞれ独立して、上記式(1)中のAと同様の定義であるが、A'およびA''は異なる(A'の構造がA''の構造とは異なるが、双方とも、構成単位Aに包含される)。また、Bは、上記式(1)中のBと同様の定義であり、この際、式(1-1)および(1-2)中のBは同じである(式(1-1)および(1-2)中のBは同じ構造を有する)。
【0052】
また、好ましい他の実施形態に係るトリアジン環含有ポリマーは、下記式(1-3)で表される繰り返し単位および下記式(1-4)で表される繰り返し単位を有する。
【0053】
【0054】
式(1-3)および(1-4)中、Aは、式(2)で表され、ならびに
B'(以下、「構成単位B'」とも称する)およびB''(以下、「構成単位B''」とも称する)は、それぞれ独立して、式(3)で表され、この際、B'およびB''は異なる。
【0055】
換言すると、式(1-3)および(1-4)中、Aは、上記式(1)中のAと同様の定義であり、この際、式(1-3)および(1-4)中のAは同じである(式(1-3)および(1-4)中のAは同じ構造を有する)。また、B'およびB''は、それぞれ独立して、上記式(1)中のBと同様の定義であるが、B'およびB''は異なる(B'の構造がB''の構造とは異なるが、双方とも、構成単位Bに包含される)。
【0056】
また、さらに他の実施形態に係るトリアジン環含有ポリマーは、下記式(1-5)で表される繰り返し単位、下記式(1-6)で表される繰り返し単位、下記式(1-7)で表される繰り返し単位および下記式(1-8)で表される繰り返し単位を有する。
【0057】
【0058】
式(1-5)、(1-6)、(1-7)および(1-8)中、A'およびA''は、それぞれ独立して、式(2)で表され、この際、A'およびA''は異なり、ならびに
B'およびB''は、それぞれ独立して、式(3)で表され、この際、B'およびB''は異なる。
【0059】
換言すると、式(1-5)、(1-6)、(1-7)および(1-8)中、A'およびA''は、それぞれ独立して、上記式(1)中のAと同様の定義であるが、A'およびA''は異なる(A'の構造がA''の構造とは異なるが、双方とも、構成単位Aに包含される)。また、B'およびB''は、それぞれ独立して、上記式(1)中のBと同様の定義であるが、B'およびB''は異なる(B'の構造がB''の構造とは異なるが、双方とも、構成単位Bに包含される)。
【0060】
上記式(1-1)~(1-8)において、「-A'-」および「-A''-」は、A'とA''とが異なる構造を有する以外は上記式(2)における定義と同様であるため、ここでは説明を省略する。同様にして、上記式(1-1)~(1-8)において、「-B'-」および「-B''-」は、B'とB''とが異なる構造を有する以外は上記式(3)における定義と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【0061】
このように、2種以上5種以下の構成単位Aおよび/または2種以上5種以下の構成単位Bを含むポリマーは、溶媒への溶解性が優れる。そのため、例えば、再沈殿による精製を行う場合に有利である。
【0062】
また、2種以上5種以下の構成単位Aを含む実施形態においては、2種以上の構成単位Aのうちの少なくとも1種は式(4-1)、(4-2-1)、(4-2-2)および(4-4)で表される基より選択されることが好ましい。より好ましくは式(4-1)および(4-2-2)で表される基より選択され、さらに好ましくは式(4-1)で表される基より選択される。2種以上5種以下構成単位Aのうちの少なくとも1種をこれらの基より選択することにより、さらなる屈折率の向上効果を発揮することができる。
【0063】
トリアジン環含有ポリマーが構成単位A'および構成単位A''を有する場合の構成単位A'および構成単位A''の組み合わせは、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されない。屈折率のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、好ましくは、構成単位A'は式(2)中のR1が下記式で表される基である。
【0064】
【0065】
また、好ましくは、構成単位A''は式(2)中のR1が下記式で表される基である。
【0066】
【0067】
より好ましくは、構成単位A'は式(2)中のR1が下記式で表される基である。
【0068】
【0069】
また、より好ましくは、構成単位A''は式(2)中のR1が下記式で表される基である。
【0070】
【0071】
さらに好ましくは、構成単位A'は式(2)中のR1が下記式で表される基である。
【0072】
【0073】
また、さらに好ましくは、構成単位A''は式(2)中のR1が下記式で表される基である。
【0074】
【0075】
上記好ましい形態において、構成単位A'および構成単位A''の存在比は、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されない。屈折率のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、構成単位A'(式(2)中、R1=-N(フェニル基)(水素原子またはアルキル基))および構成単位A''(式(2)中、R1=-S(アルキル基)または-S-アルキレン基-フェニル基)の存在比は、構成単位A'および構成単位A''の総数を100とした場合に、好ましくは5~95:95~5であり、より好ましくは20~50:80~50である。
【0076】
トリアジン環含有ポリマーが構成単位B'および構成単位B''を有する場合の構成単位B'および構成単位B''の組み合わせは、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されない。屈折率のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、好ましくは、構成単位B'は式(3)中のR2が下記式で表される基である。
【0077】
【0078】
また、好ましくは、構成単位B''は式(3)中のR2が下記式で表される基である。
【0079】
【0080】
上記好ましい形態において、構成単位B'および構成単位B''の存在比は、本発明の効果を阻害しないものであれば特に制限されない。屈折率のさらなる向上効果、溶解性などの観点から、構成単位B'(式(3)中、R2=フェニレン基)および構成単位B''(式(3)中、R2=p-ビフェニレン基)の存在比は、構成単位B'および構成単位B''の総数を100とした場合に、好ましくは20~60:80~40であり、より好ましくは30~50:70~50である。
【0081】
本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、式(1)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位(以下、「他の繰り返し単位」とも称する)を含むものであってもよい。しかしながら、本発明の効果を良好に発揮させる観点から、他の繰り返し単位を含まないことが好ましい。他の繰り返し単位を含む場合であっても、繰り返し単位の総数に対する、他の繰り返し単位の数の割合は、10%以下であることが好ましい。より好ましくは、5%以下であり、さらに好ましくは3%以下であり、特に好ましくは1%以下である(下限値0%)。他の繰り返し単位の割合が上記範囲内であれば、屈折率の低下や、射出成形等の成形工程が困難となるのを防ぐことができる。
【0082】
トリアジン環含有ポリマーが2種以上の繰り返し単位を含む場合、すなわち共重合体である場合、繰り返し単位の配列形態は特に制限されない。当該配列形態は、ブロック状(ブロックコポリマー)であっても、ランダム状(ランダムコポリマー)であっても、または交互に配列して(交互コポリマー)もよい。
【0083】
本発明に係るトリアジン環含有ポリマーの屈折率ndは、例えば1.68以上であり、好ましくは1.7以上であり、より好ましくは1.72以上であり、さらに好ましくは1.73以上である。トリアジン環含有ポリマーのアッベ数νdは、例えば15以上であり、好ましくは17以上であり、より好ましくは18以上であり、さらに好ましくは19以上である。トリアジン環含有ポリマーのヘーズは、例えば5以下であり、好ましくは4.5以下であり、より好ましくは4以下である。屈折率nd、アッベ数νdおよびヘーズ上記範囲内であれば、光学部品に好適な高屈折率の成形品が得られうる。なお、本明細書において、屈折率nd、アッベ数νdおよびヘーズは、後述の実施例に記載の方法により測定された値を採用する。
【0084】
本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、ガラス転移温度を有する。すなわち、示差走査熱量測定により得られる示差熱量曲線において変曲点が観察される。このようにガラス転移温度を有する樹脂は、熱可塑性を有し、射出成形により加工することができる。トリアジン環含有ポリマーのガラス転移温度は、好ましくは80℃以上180℃以下であり、より好ましくは90℃以上160℃以下であり、さらに好ましくは100℃以上140℃以下である。ガラス転移温度は、構成単位Aおよび/または構成単位Bの構造を制御することで調整することができる。例えば、式(2)中のR1および/または式(3)中のR2もしくはR3に嵩高い構造や剛直な構造を導入することで、ガラス転移温度を高くすることができる。なお、本明細書において、ガラス転移温度は、後述の実施例に記載された方法により測定された値を採用する。
【0085】
また、トリアジン環含有ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、5,000を超えて1,000,000以下であることが好ましく、より好ましくは7,000以上500,000以下であり、さらに好ましくは10,000以上100,000以下であり、特に好ましくは10,000を超えて100,000以下である。重量平均分子量が上記の数値範囲内であると、成形品の透過率(透明性)や耐熱性が特に優れたものとなり、また、得られた成形品の機械的強度が優れるという利点がある。重量平均分子量を上記数値範囲内に制御する方法は、特に制限されないが、重合反応時間をコントロールする方法が挙げられる。なお、本明細書において、重量平均分子量は、後述の実施例に記載された方法により測定された値を採用する。
【0086】
本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、溶媒への溶解性に優れ、例えば、2種類以上の溶媒に、それぞれ1質量%以上の濃度で溶解する。この際の溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルム、シクロヘキサノン等が挙げられる。中でも、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルム、およびシクロヘキサノンから選択される2種類の溶媒にそれぞれ1質量%以上の濃度で溶解することが好ましく、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)およびテトラヒドロフラン(THF)にそれぞれ1質量%以上の濃度で溶解することがより好ましい。
【0087】
本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、公知の方法を用いて合成することができる。例えば、下記式に示されるように、トリアジンジチオール化合物と、脱離基を有する芳香族化合物とを、相間移動触媒の存在下に反応させることにより、製造することができる。
【0088】
【0089】
式中、R1は式(2)中の定義と同じであり、R2およびR3は式(3)中の定義と同じであり、Yはハロゲン原子等の脱離基を表す。
【0090】
Yの具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、トシル基(p-トルエンスルホニル基)、トリフラート基(トリフルオロメチルスルホニル基)、ニトロ基が挙げられる。
【0091】
トリアジンジチオール化合物としては、例えば、特に制限されないが、例えば2-メチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール、2-エチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール、2-ベンジルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール、2-(2’-フェニルエチルチオ)-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール、2-アニリノ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール、2-(N-メチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール等が例示できる。脱離基を有する芳香族化合物としては、例えば、α,α’-ジブロモ-p-キシレン、α,α’-ジクロロ-p-キシレン、α,α’-ジブロモ-o-キシレン、α,α’-ジクロロ-o-キシレン、α,α’-ジブロモ-m-キシレン、α,α’-ジクロロ-m-キシレン、4,4’-ビス(ブロモメチル)ビフェニル、4,4’-ビス(クロロメチル)ビフェニル、α,α’-ジトシル-p-キシレン等を用いることができる。これらは1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
【0092】
トリアジンジチオール化合物と脱離基を有する芳香族化合物との反応に用いる相間移動触媒としては、界面重縮合に用いることができる長鎖アルキル第四級アンモニウム塩、クラウンエーテル等が好ましく、例えば、臭化テトラブチルアンモニウム、臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム等をより好ましく用いることができる。
【0093】
反応系は、水と有機溶媒との二相系を用いることができ、クロロホルム、ジクロロメタン、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン等の有機溶媒と水との二相系とするのが好ましい。反応に際しては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基を添加して、-10℃以上100℃以下で1時間以上120時間以下反応させることが好ましい。
【0094】
上記によって得られたトリアジン環含有ポリマーは、再沈澱法、透析法、限外濾過法、抽出法等の一般的な精製法により精製してもよい。また、得られたトリアジン環含有ポリマーは、ポリマー中に含まれる残溶媒を完全に除去するために、例えば真空下、温度は室温から120℃の範囲で乾燥させた。このように、残溶媒を完全に取り除いたポリマーを用いて、屈折率等の評価を実施した。
【0095】
<熱可塑性成形品、光学部品>
本発明の他の一形態は、上記のトリアジン環含有ポリマーを含む、熱可塑性成形品に関する。本発明のさらに他の一形態は、上記のトリアジン環含有ポリマーを含む、光学部品に関する。
【0096】
成形品の形状は、特に制限されず、例えば、レンズ状(球面レンズ、非球面レンズ、フレネルレンズ等)、フィルム状、シート状、板状、棒状、繊維状、プリズム状等の任意の形態であってよい。成形品の製造に際しては、例えば、射出成形法、圧縮成形法、押出成形法、トランスファー成形法、ブロー成形法、加圧成形法、塗布法(スピンコーティング法、ロールコーティング法、カーテンコーティング法、ディップコーティング法、キャスティング成形法等)等の公知の成形方法を利用できる。中でも、本発明に係る組成物は、射出成形に特に適している。成形前に、ヘンシェルミキサー、ニーダ、バンバリーミキサー、押出機等の混練機を用いて原料を混合してもよい。射出成形により成形を行う場合は、例えば、シリンダー温度が150℃以上300℃以下、金型温度が50℃以上100℃以下である。
【0097】
上記の光学部品は、ディスプレイ(例えば、スマートフォン用ディスプレイ、液晶ディスプレイおよびプラズマディスプレイ等)、撮影装置(例えば、カメラおよびビデオ等)、光ピックアップ、プロジェクタ、光ファイバー通信装置(例えば、光増幅器等)、自動車用ヘッドランプ等における、光を透過する光学部品(パッシブ光学部品)として好適に利用することができる。かようなパッシブ光学部品としては、例えば、レンズ、フィルム、光導波路、プリズム、プリズムシート、パネル、光ディスク、LEDの封止材等を挙げることができる。かような光学部品は、必要に応じて、反射防止層、光線吸収層、ハードコート層、アンチグレア層等の各種の機能層を有していてもよい。
【実施例】
【0098】
以下、実施例により詳細に本発明を説明するが、これらは何ら本発明を限定するものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」はすべて「質量部」を意味する。
【0099】
<物性値の測定方法>
(数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw))
ポリマーの濃度が0.1質量%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解させ、孔径0.2μmのポリテトラフルオロエチレン製メンブレンフィルターでろ過したものを測定試料とした。数平均分子量および重量平均分子量の測定は、テトラヒドロフランを移動相とし、示差屈折計を検出器とするゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により行った。分子量の標準物質としては、単分散ポリスチレンを使用した。
【0100】
(ガラス転移温度(Tg))
示差走査熱量計(DSC)を用いて昇温速度10℃/分で300℃まで昇温して10分間保持したサンプルを、降温速度10℃/分で25℃まで冷却して10分間保持した後、昇温速度10℃/分で300℃まで昇温して測定を行った。測定終了後は10℃/分で室温(25℃)まで冷却した。
【0101】
(屈折率ndおよびアッベ数νd)
ポリマー2gを、200℃、10MPaの条件で5分間圧縮成形し、縦3cm×横3cm、厚さ0.5mmの成形板を作製した。得られた成形板を用いてプリズムカプラ(Model2010、メトリコン社製)で波長473nm、594nm、657nmでの屈折率を測定した。測定した値からC線(656.3nm)、d線(587.6nm)、F線(486.1nm)での屈折率を計算により算出した。それら3波長での屈折率の値を用いて、アッベ数νdを算出した。
【0102】
(ヘーズ)
ヘーズは、上記の「(屈折率ndおよびアッベ数νd)」で作製した成形板を用いて、スガ試験機株式会社製Haze Meter NDH5000を用いて測定した。
【0103】
(レオロジーの測定)
ポリマーの溶融状態での粘度は、レオメーター(MCR302、アントンパール社製)を用いて、窒素雰囲気下、250℃、せん断速度0.1(1/s)で測定した。
【0104】
(溶解性試験)
20mLスクリューバイアルにポリマーを計量し、溶媒(N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、テトラヒドロフラン(THF)、クロロホルム)を加えて室温(25℃)で3時間攪拌した。その後目視で溶液中に溶け残っているポリマーの有無、および懸濁の有無を確認し、溶解性試験を行った。また、室温(25℃)での溶解度が1mg/mL未満のポリマーについては、80℃で同様の方法により溶解性試験を実施した。
【0105】
<トリアジン環含有ポリマーの合成1>
[実施例1]
20mLビーカーに2-メチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-1)(500mg、2.6mmol)を入れ、純水2mLを添加後、10M NaOH水溶液0.53mLを添加した。α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)(460mg、2.6mmol)をクロロホルム2mLに溶解後、前記水溶液に添加した。臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム50mgを添加し、室温(25℃)で24時間激しく攪拌した。反応液をメタノール中に滴下し、再沈殿させた後に濾取し、濾取物を真空下100℃で48時間乾燥させることで白色のトリアジン環含有ポリマー(P-1)を得た。得られたポリマーは数平均分子量35,000、重量平均分子量80,000であった。また、トリアジン環含有ポリマー(P-1)の溶融状態の粘度は、16,000Pa・s未満であった。
【0106】
【0107】
[実施例2]
重合反応において、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)の代わりに、4,4’-ビス(クロロメチル)ビフェニル(MB-2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(P-2)を得た。得られたポリマーは数平均分子量25,000、重量平均分子量60,000であった。
【0108】
【0109】
[実施例3]
重合反応において、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)の代わりに、α,α’-ジクロロ-m-キシレン(MB-3)と4,4’-ビス(クロロメチル)ビフェニル(MB-2)とを等モルずつ(下記式において、n:m=1:1)用いたこと以外は、実施例1と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(P-3)を得た。得られたポリマー(共重合体)は数平均分子量28,000、重量平均分子量58,000であった。
【0110】
【0111】
[実施例4]
重合反応において、2-メチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-1)の代わりに、2-ベンジルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(P-4)を得た。得られたポリマーは数平均分子量25,000、重量平均分子量60,000であった。
【0112】
【0113】
[比較例1]
特開2014-162829号公報に従って、トリアジン環含有ポリマー(P-5)を合成した。三口フラスコ(100ミリリットル)に、2-アニリノ-4,6-ビス(4-アミノアニリノ)-1,3,5-トリアジン(0.384g、1.00mmol)とNMP(2mL)を入れ、溶解させた。これに、ビス(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)イソフタレート(0.444g、1.00mmol)を加え、室温で6時間反応させた。反応溶液をメタノール(200mL)に注ぎ沈殿したポリマーを濾別し、メタノールで洗浄後、室温で減圧乾燥させてトリアジン環含有ポリマー(P-5)を得た。得られたポリマーは数平均分子量25,000、重量平均分子量51,000であった。
【0114】
【0115】
[比較例2]
重合反応において、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)の代わりに、1,4-ジブロモブタン(MB-5)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、白色のトリアジン環含有ポリマー(P-6)を得た。得られたポリマーは数平均分子量20,000、重量平均分子量52,000であった。
【0116】
【0117】
<評価1>
実施例1~4および比較例1~2で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、屈折率(nd、587.6nm)、アッベ数νd、ガラス転移温度、ヘーズを測定した。結果を表1に示す。
【0118】
【0119】
表1に示されるように、特定の構造を有する構成単位Aおよび構成単位Bからなる繰り返し単位を有することで、ガラス転移温度は80℃以上105℃未満となる。
【0120】
一般的に、光学用樹脂を射出成形する時の好適な温度は、ポリマーのガラス転移温度(Tg)+120℃程度、かつ、200℃~300℃の範囲である。そのため、ポリマーのガラス転移温度(Tg)が80℃~180℃の範囲であれば、射出成形に適したものであると言える。実施例1~4のポリマーは、ガラス転移温度がいずれも80~180℃の範囲内であるため、射出成形に好適である。比較例1ではポリマーのガラス転移温度は183℃と高く、比較例2ではポリマーのガラス転移温度は53℃と低いため、射出成形性が乏しい。
【0121】
<トリアジン環含有ポリマーの合成2>
[実施例5]
50mLフラスコに2-メチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-1)(0.430g、2.25mmol)と、2-アニリノ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-3)(0.059g、0.25mmol)を入れ、純水4.5mLを添加後、10M NaOH水溶液0.51mLを添加した。α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)(438mg、2.5mmol)をニトロベンゼン9mLに溶解後、前記水溶液に添加した。臭化テトラブチルアンモニウム40mgを添加し、50℃で24時間激しく攪拌した。反応液をメタノール中に滴下し、再沈殿させることで白色のトリアジン環含有ポリマー(10)(A-1)を得た。得られたポリマーは数平均分子量46,500、重量平均分子量101,400であった。
【0122】
【0123】
[実施例6~9]
重合反応において、モノマー(MA-1)とモノマー(MA-3)とのモル比を下記表2に示す値に変更したこと以外は実施例9と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(A-2~A-5)を得た。得られたポリマーの数平均分子量および重量平均分子量を表2に示す。
【0124】
<評価2>
実施例5~9で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、ガラス転移温度を測定した。結果を表2に示す。
【0125】
【0126】
[実施例10~14]
重合反応において、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)の代わりに、4,4’-ビス(クロロメチル)ビフェニル(MB-2)を用いたこと以外は、実施例5~9と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(B-1~B-5)を得た。得られたポリマーの数平均分子量および重量平均分子量を表3に示す。
【0127】
【0128】
<評価3>
実施例10~14で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、ガラス転移温度を測定した。結果を表3に示す。
【0129】
【0130】
[実施例15~23]
重合反応において、2-メチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-1)の代わりに2-(N-メチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-4)を用いたこと、および、これらのモノマーのモル比を下記表4に示す値に変更したこと以外は実施例5と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(C-1~C-9)を得た。得られたポリマーの数平均分子量および重量平均分子量を表4に示す。
【0131】
【0132】
<評価4>
実施例15~23で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、ガラス転移温度を測定した。結果を表4に示す。
【0133】
【0134】
[実施例24~26]
重合反応において、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)の代わりに、4,4’-ビス(クロロメチル)ビフェニル(MB-2)を用いたこと以外は、実施例17、21および23と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(D-1~D-3)を得た。得られたポリマーの数平均分子量および重量平均分子量を表5に示す。
【0135】
<評価5>
実施例24~26で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、ガラス転移温度を測定した。結果を表5に示す。
【0136】
【0137】
<評価6>
実施例5~7、9、10、12、14、15、17、21、23および25で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、屈折率(nd、587.6nm)、アッベ数νd、ヘーズを測定した。結果を表6に示す。
【0138】
【0139】
表6に示されるように、特定の構造を有する構成単位Aおよび構成単位Bからなる繰り返し単位を有するポリマーは、構成単位Aを2種類含む場合であっても、高い屈折率(1.70以上)および低いヘーズ(4%以下)を達成することができる。
【0140】
<トリアジン環含有ポリマーの合成3>
[実施例27]
50mLフラスコに2-メチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-1)(11.9g、62.1mmol)と2-(N-メチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-4)(1.7g、6.9mmol)を入れ、純水120mLを添加後、10M NaOH水溶液14mLを添加した。α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)(12.3g、69mmol)をニトロベンゼン120mLに溶解後、前記水溶液に添加した。臭化テトラブチルアンモニウム2gを添加し、50℃で24時間激しく攪拌した。反応液をメタノール中に滴下し、再沈殿させることで白色のトリアジン環含有ポリマー(E-1)を得た。得られたポリマーは数平均分子量19,100、重量平均分子量55,300であった。
【0141】
【0142】
[実施例28~31]
重合反応において、モノマー(MA-4)とモノマー(MA-1)とのモル比を下記表7に示す値に変更したこと以外は実施例27と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(E-2~E-5)を得た。得られたポリマーの数平均分子量および重量平均分子量を表7に示す。
【0143】
<評価7>
実施例27~31で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、ガラス転移温度を測定した。結果を表7に示す。
【0144】
【0145】
[実施例32~36]
重合反応において、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)の代わりに、4,4’-ビス(クロロメチル)ビフェニル(MB-2)を用いたこと以外は、実施例27~31と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(F-1~F-5)を得た。得られたポリマーの数平均分子量および重量平均分子量を表8に示す。
【0146】
【0147】
【0148】
[実施例37~63]
重合反応において、2-(N-メチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-4)と2-メチルチオ-1,3,5-トリアジン-4,6-ジチオール(MA-1)とのモル比を下記表9に示す値に変更したこと、ならびに、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)の代わりに、α,α’-ジクロロ-p-キシレン(MB-1)と4,4’-ビス(クロロメチル)ビフェニル(MB-2)とを下記表9に示すモル比で用いたこと以外は、実施例27と同様にして、目的とする白色のトリアジン環含有ポリマー(G-1~G-27)を得た。得られたポリマーの数平均分子量および重量平均分子量を表9に示す。
【0149】
<評価8>
実施例37~63で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、ガラス転移温度を測定した。結果を表9に示す。
【0150】
【0151】
<評価9>
実施例27~30、33~35、40、44、46、47、54、56および59~62で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて、屈折率(nd、587.6nm)、アッベ数νd、ヘーズを測定した。結果を表10に示す。
【0152】
【0153】
表10に示されるように、特定の構造を有する構成単位Aおよび構成単位Bからなる繰り返し単位を有するポリマーは、構成単位Aを2種類および構成単位Bを2種類含む場合であっても、高い屈折率(1.70以上)および低いヘーズ(4%以下)を達成することができる。
【0154】
<評価10>
実施例2、32~36および44~50で得たトリアジン環含有ポリマーについて、上記測定方法にて溶解性試験を行い、下記指標に基づいて評価を行った。結果を表11に示す。
■:室温(25℃)で溶解度1g/mL未満、
(△):80℃で溶解度1g/mL以上、
△:室温(25℃)で溶解度1g/mL以上、
○:室温(25℃)で溶解度5g/mL以上、
◎:室温(25℃)で溶解度10g/mL以上。
【0155】
【0156】
表11に示されるように、構成単位Aを2種類含むポリマー(実施例32~36および44~50)は、構成単位Aを1種類のみ含むポリマー(実施例2)と比較して、多種類の溶媒への溶解性を示すことが分かる。ポリマーが溶解する溶媒の種類が多くなると、再沈殿等の溶液を用いたポリマーの精製の際の溶媒の選択肢が増える。一般に、ポリマー中に含まれるモノマーやオリゴマー除去を行うと、Tgの上昇や屈折率の向上に効果があり、そのための手段として溶液精製が有効である。そのため、溶液精製が可能となる本発明に係るポリマーの多種類の溶媒への溶解性は、高い屈折率が求められる光学用ポリマーとして有利である。
【0157】
さらに、構成単位Bを2種類含むポリマー(実施例44~50)は、構成単位Bを1種類のみ含むポリマー(実施例32~36)と比較して、多種類の有機溶媒への溶解性が向上していることが分かる。高い溶解性を持つポリマーは、溶液精製を行う際に用いる溶媒量を少なくする効果があり、大量に製造する際に使用する溶媒量が低減できることから、製造コスト低減効果が期待できる。
【0158】
また、表11に示される溶解性試験の結果と、表1および表10に示されるヘーズの結果から、溶媒への溶解性が高いポリマーほどヘーズが低減することが分かる。ポリマーの溶解性が向上することにより、溶媒精製の際にモノマーやオリゴマー等の不純物が除去されやすくなり、その結果ポリマーのヘーズが低減したと考えられる。
【0159】
上記のように、本発明に係るトリアジン環含有ポリマーは、屈折率および透明性が高く、かつ、ガラス転移温度が高いことから成形性に優れるため、スマートフォン用レンズ等の用途に特に適している。
以下に、本発明の態様・形態を要約する。
1. 下記式(1)で表される繰り返し単位を有する、トリアジン環含有ポリマー;
【化39】
前記式(1)中、Aは、それぞれ独立して、下記式(2)で表され、および
Bは、それぞれ独立して、下記式(3)で表される;
【化40】
前記式(2)中、Lは、それぞれ独立して、単結合または連結基を表し、および
R
1
は、酸素原子(O)、硫黄原子(S)、窒素原子(N)およびセレン原子(Se)からなる群より選択される少なくとも1種の原子を有する基を表す;
【化41】
前記式(3)中、R
2
は、それぞれ独立して、芳香族炭化水素基、または、2以上の芳香族炭化水素基がアルキレン基、酸素原子(O)、硫黄原子(S)もしくはセレン原子(Se)で連結されてなる芳香族炭化水素連結基を表し、および
R
3
は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、または芳香族炭化水素基を表す。
2. 前記式(3)中、R
2
は、それぞれ独立して、下記群から選択される基を表す、上記1.に記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化42】
3. 前記式(2)中、Lは、単結合を表す、上記1.または上記2.に記載のトリアジン環含有ポリマー。
4. 前記式(2)中、R
1
は、それぞれ独立して、下記式(4-1)~(4-4)で表される基から選択される、上記1.~3のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化43】
前記式(4-1)中、mは、1以上6以下の整数であり、
前記式(4-2-2)中、nは、1以上6以下の整数であり、および
前記式(4-4)中、oは、1以上6以下の整数である。
5. 下記式(1-1)で表される繰り返し単位および下記式(1-2)で表される繰り返し単位を有する、上記1.~4.のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化44】
前記式(1-1)および(1-2)中、A、A’は、それぞれ独立して、前記式(1)中のAと同様の定義であり、この際、A、A’は異なり、
Bは、前記式(1)中のBと同様の定義であり、この際、式(1-1)および(1-2)中のBは同じである。
6. 下記式(1-3)で表される繰り返し単位および下記式(1-4)で表される繰り返し単位を有する、上記1.~4.のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化45】
前記式(1-3)および(1-4)中、前記式(1)中のAと同様の定義であり、この際、式(1-3)および(1-4)中のAは同じであり、
B、B’は、それぞれ独立して、前記式(1)中のBと同様の定義であり、この際、B、B’は異なる。
7. 下記式(1-5)で表される繰り返し単位、下記式(1-6)で表される繰り返し単位、下記式(1-7)で表される繰り返し単位および下記式(1-8)で表される繰り返し単位を有する、上記1.~4.のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマー;
【化46】
前記式(1-5)、(1-6)、(1-7)および(1-8)中、A'、A''は、それぞれ独立して、前記式(1)中のAと同様の定義であり、この際、A'、A''は異なり、
B'、B''は、それぞれ独立して、前記式(1)中のBと同様の定義であり、この際、B'、B''は、異なる。
8. ガラス転移温度(Tg)が80℃以上180℃以下である、上記1.~7.のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマー。
9. 2種類以上の溶媒に、それぞれ1質量%以上の濃度で溶解する、上記1.~8.のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマー。
10. 上記1.~9.のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマーを含む、熱可塑性成形品。
11. 上記1.~10.のいずれかに記載のトリアジン環含有ポリマーを含む、光学部品。