特許 7566048 熱可塑性樹脂およびそれからなる光学部材

(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】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】熱可塑性樹脂およびそれからなる光学部材

(51)【国際特許分類】

   C08G 63/199 20060101AFI20241004BHJP

   C08G 64/02 20060101ALI20241004BHJP

   G02B 1/04 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

C08G63/199

C08G64/02

G02B1/04

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022577010

(86)(22)【出願日】2021-11-30

(86)【国際出願番号】 JP2021043914

(87)【国際公開番号】W WO2022158123

(87)【国際公開日】2022-07-28

【審査請求日】2023-04-06

(31)【優先権主張番号】P 2021006309

(32)【優先日】2021-01-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003001

【氏名又は名称】帝人株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100141977

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 勝

(74)【代理人】

【識別番号】100117019

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 陽一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(72)【発明者】

【氏名】石原 義弘

(72)【発明者】

【氏名】柳田 高恒

(72)【発明者】

【氏名】友成 安彦

【審査官】赤澤 高之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０４８９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０７３５６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｇ ６３／１９９

Ｇ０２Ｂ １／０４

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記式（１）で表される繰り返し単位を含む、数平均分子量が５，０００から３０，０００であり、ガラス転移温度が、１１０℃～１９０℃である熱可塑性樹脂。

【化1】

（式中、Ｒ^１～Ｒ^４はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～１２の炭化水素基を示し、ｋは０または１を示し、Ｌは２価の連結基を示し、Ｘは不飽和結合を含まず脂環式骨格を有する２価の連結基であり、Ｗは下記式（６）または（７）で表される群より選ばれる少なくとも１つであり、ただしＷが式（６）で表される基である場合、Ｘはデカリン基である。）

【化2】

【化3】

【請求項2】

前記式（１）において、Ｘがシクロヘキシル基、デカリン基、トリシクロデカン基、または下記式（５）で表される基より選ばれる少なくとも１つである、請求項１に記載の熱可塑性樹脂。

【化4】

【請求項3】

アッベ数が、４６．０以上である請求項１または２に記載の熱可塑性樹脂。

【請求項4】

前記熱可塑性樹脂は、ポリエステルまたはポリエステルカーボネート樹脂である請求項１～３のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂からなる光学部材。

【請求項6】

光学レンズである請求項５に記載の光学部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、高いアッベ数と高い耐熱性を有する熱可塑性樹脂、それにより形成される光学部材および光学レンズに関するものである。

【背景技術】

【0002】

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材に用いられてきている。

【0003】

光学ユニットの光学設計においては、互いにアッベ数が異なる複数のレンズを組み合わせて使用することにより色収差を補正することが知られている。例えば、低屈折率で高アッベ数の脂環式ポリオレフィン樹脂製のレンズと、高屈折率で低アッベ数のビスフェノールＡからなるポリカーボネート（ｎｄ＝１．５９、νｄ＝３１）樹脂製のレンズとを組み合わせて色収差を補正することが行われている。高屈折率で低アッベ数の樹脂の開発が盛んに行われており、これに伴い、高アッベ数の樹脂の需要は高まっている。

【0004】

特許文献１～３には、ビスフェノールＡを水素化した化合物を含むポリエステル樹脂組成物が記載されている。

【0005】

また、特許文献４には、脂環式骨格を有するジカルボン酸とフルオレン骨格の化合物を含むポリエステル樹脂がおよそ２７～４５程度のアッベ数を有することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００２－２８４８６５号公報

【文献】特開２００４－２１０８１４号公報

【文献】特許第５８６７６６４号公報

【文献】特開２０２０－１１７７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１～３に記載のポリエステル樹脂は、分子量が低く、強度が充分でないため成形材料、特に光学レンズとして用いることは難しい。

【0008】

また、特許文献４に記載のポリエステル樹脂はフルオレン骨格を有する化合物を原料に使用するため、アッベ数は中程度にとどまり、改善の余地がある。

【0009】

そこで本発明の目的は、高いアッベ数と高い耐熱性を有する熱可塑性樹脂、それにより形成される光学部材および光学レンズに関するものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

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、脂環式骨格を有するジヒドロキシ化合物と脂環式骨格を有するジカルボン酸および／またはそのエステル形成性誘導体を構成原料として使用する熱可塑性樹脂が、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に到達した。

【0011】

上記目的は、以下の態様の本発明の熱可塑性樹脂により達成される。

【0012】

≪態様１≫
下記式（１）で表される繰り返し単位を含む、数平均分子量が５，０００から３０，０００である熱可塑性樹脂。

【化1】

（式中、Ｒ^１～Ｒ^４はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～１２の炭化水素基を示し、ｋは０または１を示し、Ｌは２価の連結基を示し、Ｘは不飽和結合を含まず脂環式骨格を有する２価の連結基であり、Ｗは単結合または下記式（２）、（３）または（４）で表される群より選ばれる少なくとも１つである。）

【化2】

（式中、Ｒ^５とＲ^６はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～９のアルキル基を示すか、Ｒ^５とＲ^６が結合して炭素環を形成する基を示す。）

【化3】

（式中、ｊは２～１０の整数を示す。）

【化4】

（式中、Ｒ^７とＲ^８はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～１２の炭化水素基を示す。）

【0013】

≪態様２≫
前記式（１）において、Ｘがシクロヘキシル基、デカリン基、トリシクロデカン基、または下記式（５）で表される基より選ばれる少なくとも１つである、態様１に記載の熱可塑性樹脂。

【化5】

【0014】

≪態様３≫
前記式（１）において、Ｗが下記式（６）、（７）または（８）で表される群より選ばれる少なくとも１つである、態様１または２に記載の熱可塑性樹脂。

【化6】

【化7】

【化8】

【0015】

≪態様４≫
アッベ数が、４６．０以上である態様１～３のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。

【0016】

≪態様５≫
ガラス転移温度が、１１０℃～１９０℃である態様１～４のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。

【0017】

≪態様６≫
前記熱可塑性樹脂は、ポリエステルまたはポリエステルカーボネート樹脂である態様１～５のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂。

【0018】

≪態様７≫
態様１～６のいずれか一項に記載の熱可塑性樹脂からなる光学部材。

【0019】

≪態様８≫
光学レンズである態様７に記載の光学部材。

【発明の効果】

【0020】

本発明により、高アッベ数で耐熱性に優れる熱可塑性樹脂が得られるため、光学レンズ、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、特に携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、車載カメラ、または監視カメラのいずれかに用いるための光学レンズに極めて有用であり、そのため、その奏する産業上の効果は格別である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明をさらに詳しく説明する。

【0022】

＜熱可塑性樹脂＞
本発明の熱可塑性樹脂は、下記式（１）で表される繰り返し単位を含み、かつ数平均分子量が５，０００から３０，０００であることを特徴とする熱可塑性樹脂である。

【化9】

（式中、Ｒ^１～Ｒ^４はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～１２の炭化水素基を示し、ｋは０または１を示し、Ｌは２価の連結基を示し、Ｘは不飽和結合を含まず脂環式骨格を有する２価の連結基であり、Ｗは単結合または下記式（２）、（３）または（４）で表される群より選ばれる少なくとも１つである。）

【化10】

（式中、Ｒ^５とＲ^６はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～９のアルキル基を示すか、Ｒ^５とＲ^６が結合して炭素環を形成する基を示す。）

【化11】

（式中、ｊは２～１０の整数を示す。）

【化12】

（式中、Ｒ^７とＲ^８はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～１２の炭化水素基を示す。）

【0023】

本発明者らは、前記式（１）で表される繰り返し単位を含む熱可塑性樹脂において、数平均分子量が５，０００から３０，０００である場合に、樹脂の強度が十分保証され、成形材料として有効に利用可能であることを見出した。このような樹脂を用いて光学レンズを成形した場合には、高アッベ数であり、かつ耐熱性に優れた材料が得られる。

【0024】

前期式（１）において、Ｒ^１～Ｒ^４はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～１２の炭化水素基を示し、水素原子、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、シクロヘキシル基であるとより好ましく、水素原子であるとさらに好ましい。

【0025】

前記式（１）において、Ｘは不飽和結合を含まず脂環式骨格を有する２価の連結基を示し、シクロヘキシル基、デカリン基、ビシクロヘキシル基、トリシクロデカン基、ビデカリン基、下記式（５）、（９）～（１５）で表される基等が挙げられる。なかでも、１，２－シクロヘキシル基、１，３－シクロヘキシル基、１，４－シクロヘキシル基、１，５－デカリン基、１，６－デカリン基、１，７－デカリン基、１，８－デカリン基、２，６－デカリン基、２，７－デカリン基、３，７－デカリン基、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカン基、ビシクロヘキシル基、ビデカリン基、下記式（５）、（９）～（１５）で表される基であることが好ましく、１，４－シクロヘキシル基、２，６－デカリン基、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカン基、下記式（５）で表される基、下記式（９）で表される基、下記式（１０）で表される基、下記式（１１）で表される基であるとより好ましく、１，４－シクロヘキシル基、２，６－デカリン基、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカン基、下記式（５）で表される基であるとさらに好ましい。

【0026】

【化13】

【化14】

【化15】

【化16】

【化17】

【化18】

【化19】

【化20】

【0027】

前記式（２）において、Ｒ^５とＲ^６はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～９のアルキル基を示すか、Ｒ^５とＲ^６が結合して炭素環を形成する基を示し、この炭素環は炭素数１～３のアルキル基を有していてもよい。前記炭素環を形成する基としては、例えば下記式（７）で表される基、（１６）で表される基が挙げられる。Ｒ^５とＲ^６はそれぞれ独立に水素原子、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、下記式（７）で表される基、下記式（１６）で表される基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、下記式（７）で表される基、下記式（１６）で表される基であるとより好ましく、メチル基、下記式（７）で表される基であると樹脂の耐熱性に優れるため、さらに好ましい。

【0028】

【化21】

【化22】

【0029】

前記式（３）において、ｊは２～１０の整数を示し、２～６であることが好ましく、２～４であるとより好ましく、２または３であるとさらに好ましい。ｊの数が上記範囲の場合、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）の低下が抑えられ、成形材料として好適に利用できる。

【0030】

前記式（４）において、Ｒ^７とＲ^８はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭素数１～１２の炭化水素基を示し、水素原子、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、シクロペンチル基、シクロヘキシル基であることが好ましく、水素原子、メチル基であるとより好ましく、水素原子であるとさらに好ましい。

【0031】

前記式（１）において、Ｗは下記式（６）～（８）、下記式（１６）～（２３）で表される基であることが好ましく、下記式（６）～（８）、下記式（１６）、下記式（１７）、下記式（１９）で表される基であるとより好ましく、下記式（６）～（８）で表される基であるとさらに好ましい。

【0032】

【化23】

【化24】

【化25】

【化26】

【化27】

【化28】

【化29】

【化30】

【化31】

【化32】

【化33】

【0033】

前記式（１）において、Ｌは２価の連結基を示し、炭素数１～１２のアルキレン基であることが好ましく、炭素数１～４のアルキレン基であるとより好ましく、エチレン基であるとさらに好ましい。Ｌの連結基の長さが上記範囲の場合、樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）の低下が抑えられ、成形材料として好適に利用できる。

【0034】

前記式（１）において、ｋは０または１である。

【0035】

本発明の前記式（１）で表される繰り返し単位を含む熱可塑性樹脂は、ジヒドロキシ化合物とジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とから得ることができる。

【0036】

本発明の熱可塑性樹脂は、前記式（１）で表される繰り返し単位を、５ｍоｌ％以上、１０ｍｏｌ％以上、１５ｍｏｌ％以上、２０ｍｏｌ％以上、２５ｍｏｌ％以上、３０ｍｏｌ％以上で含んでいてもよく、１００ｍｏｌ％以下、９０ｍｏｌ％以下、８０ｍｏｌ％以下、７０ｍｏｌ％以下、６０ｍｏｌ％以下または５０ｍｏｌ％以下で含んでいてもよい。

【0037】

本発明の熱可塑性樹脂は、前記式（１）で表される繰返し単位を、好ましくは１０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下、より好ましくは２０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは３０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下、特に好ましくは４０ｍｏｌ％以上１００ｍｏｌ％以下で含むことができる。前記式（１）で表される繰り返し単位が前記範囲であると、高アッベ数であることに加え、耐熱性と成形性のバランスにも優れるため好ましい。

【0038】

本発明の熱可塑性樹脂において、下記式（２４）で表される繰り返し単位を含むことができる。

【化34】

（式中、Ｙは２価の連結基を示す。）

【0039】

前記式（１）で表される繰り返し単位と前記式（２４）で表される繰り返し単位のｍｏｌ比が９５：５～５：９５であることが好ましく、９０：１０～１０：９０であるとより好ましく、８５：１５～１５：８５であるとさらに好ましい。前記式（１）で表される繰り返し単位と前記式（１４）で表される繰り返し単位とのｍｏｌ比が、前記範囲内であると、高アッベ数であることに加え、耐熱性と成形性のバランスにも優れるため好ましい。

【0040】

＜熱可塑性樹脂の物性＞
本発明の熱可塑性樹脂の数平均分子量は、５，０００～３０，０００であり、８，０００～２８，０００であることが好ましく、１０，０００～２５，００であるとより好ましい。数平均分子量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。

【0041】

本発明の熱可塑性樹脂のアッベ数は、４６．０以上であり、４８．０以上であることが好ましく、５０．０以上であることがより好ましく、５２．０以上であるとさらに好ましく、５４．０以上であると特に好ましく、５６．０以上であると最も好ましい。

【0042】

ここで、アッベ数は、温度：２０℃、波長：４８６．１３ｎｍ、５８７．５６ｎｍ、６５６．２７ｎｍの屈折率から、下記式を用いて算出する：
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
ｎｄ：波長５８７．５６ｎｍにおける屈折率、
ｎＦ：波長４８６．１３ｎｍにおける屈折率、
ｎＣ：波長６５６．２７ｎｍにおける屈折率を意味する。

【0043】

本発明の熱可塑性樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は１１０～１９０℃であることが好ましく、１１０℃～１７５℃であるとより好ましく、１１５℃～１７０℃であるとさらに好ましく、１１５℃～１６５℃であると特に好ましい。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。

【0044】

本発明の熱可塑性樹脂の屈折率は、温度：２０℃、波長：５８７．５６ｎｍで測定した場合に、１．４５０以上であり、１．４６０以上、１．４７０以上、１．４８０以上、１．４９０以上、又は１．５００以上であってもよく、１．５５０以下であり、１．５４
０以下、１．５３０以下、１．５２０以下、１．５１０以下であってもよい。１．４５０～１．５５０であることが好ましく、１．４６０～１．５４０であるとより好ましく、１．４８０～１．５３０であるとさらに好ましい。

【0045】

＜熱可塑性樹脂の原料＞
（前記式（１）のジヒドロキシ化合物成分）
前記式（１）の原料となるジヒドロキシ化合物は、主として下記式（ａ）で表されるジヒドロキシ化合物であり、単独で使用してもよく、または二種類以上組み合わせて用いてもよい。

【化35】

前記式（ａ）において、Ｒ^１～Ｒ^４、Ｗ、Ｌ、およびｋは前記式（１）における各式と同じである。

【0046】

以下、前記式（ａ）で表されるジヒドロキシ化合物の代表的具体例を示すが、前記式（１）に用いられる原料としては、それらに限定されるものではない。

【0047】

式（ａ）で表されるジヒドロキシ化合物において、具体例として、４，４’－メチレンビス（ヒドロキシシクロヘキサン）、２，２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、３，３－（４－ヒドロキシシクロヘキシル）ブタン、２，２－ビス（３－メチル－４ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、１，１－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）シクロヘキサン、１，１－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）トリシクロ［７．４．０．０^３，８］ドデカン、２，２－ビス（３－メチル－４ヒドロキシシクロヘキシル）トリシクロ［７．４．０．０^３，８］ドデカン、４，４’－メチレンビス［（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキサン］、２，２－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］プロパン、３，３－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］ブタン、２，２－ビス［３－メチル－４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］プロパン、１，１－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］シクロヘキサン、１，１－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，２－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］トリシクロ［７．４．０．０^３，８］ドデカン、２，２－ビス［３－メチル－４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］トリシクロ［７．４．０．０^３，８］ドデカン等が例示され、２，２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、１，１－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，２－ビス（４ヒドロキシシクロヘキシル）トリシクロ［７．４．０．０^３，８］ドデカン、２，２－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］プロパン、１，１－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，２－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］トリシクロ［７．４．０．０^３，８］ドデカンが好ましく挙げられる。

【0048】

なかでも、下記式（ａ－１）～（ａ－３）で表される、下記式（ａ－１）：２，２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、下記式（ａ－２）：１，１－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、下記式（ａ－３）：２，２－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）シクロヘキシル］トリシクロ［７．４．０．０^３，８］ドデカンが得られる樹脂の耐熱性に優れることから好ましい。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。

【0049】

【化36】

【化37】

【化38】

【0050】

（前記式（１）のジカルボン酸成分）
前記式（１）の原料となるジカルボン酸は、主として下記式（ｂ）で表されるジカルボン酸、またはそのエステル形成性誘導体が好ましく用いられる。

【化39】

前記式（ｂ）において、Ｘは前記式（１）における各式と同じである。

【0051】

以下、前記式（ｂ）で表されるジカルボン酸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、そのエステル形成性誘導体であっても、本発明における効果に何ら支障はなく、また例示される具体例によって限定されるものではない。

【0052】

本発明の熱可塑性樹脂に使用するジカルボン酸としては、１，２－シクロヘキサンジカルボン酸、１，３－シクロヘキサンジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、１，５－デカリンジカルボン酸、１，６－デカリンジカルボン酸、１，７－デカリンジカルボン酸、１，８－デカリンジカルボン酸、２，６－デカリンジカルボン酸、２，７－デカリンジカルボン酸、３，７－デカリンジカルボン酸、２，２－ビス［（４－カルボキシメトキシ）シクロヘキシル］プロパン、２，２’－ジカルボキシ－１，１’－ビシクロヘキサン、３，３’－ジカルボキシ－１，１’－ビシクロヘキサン、４，４’－ジカルボキシ－１，１’－ビシクロヘキサン、２，２’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１’－ビシクロヘキサン、３，３’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１’－ビシクロヘキサン、４，４’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１’－ビシクロヘキサン、
２，２’－ジカルボキシ－１，１－ビデカリン、３，３’－ジカルボキシ－１，１－ビデカリン、４，４’－ジカルボキシ－１，１－ビデカリン、５，５’－ジカルボキシ－１，１－ビデカリン、６，６’－ジカルボキシ－１，１－ビデカリン、７，７’－ジカルボキシ－１，１－ビデカリン、８，８’－ジカルボキシ－１，１－ビデカリン、２，２’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１－ビデカリン、３，３’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１－ビデカリン、４，４’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１－ビデカリン、５，５’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１－ビデカリン、６，６’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１－ビデカリン、７，７’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１－ビデカリン、８，８’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１－ビデカリン、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジカルボン酸等が例示され、１，２－シクロヘキサンジカルボン酸、１，３－シクロヘキサンジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、１，５－デカリンジカルボン酸、１，６－デカリンジカルボン酸、１，７－デカリンジカルボン酸、１，８－デカリンジカルボン酸、２，６－デカリンジカルボン酸、２，７－デカリンジカルボン酸、３，７－デカリンジカルボン酸、２，２－ビス［（４－カルボキシメトキシ）シクロヘキシル］プロパン、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジカルボン酸が好ましく挙げられる。

【0053】

なかでも、下記式（ｂ－１）～（ｂ－４）で表される、下記式（ｂ－１）：１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、下記式（ｂ－２）：２，６－デカリンジカルボン酸、下記式（ｂ－３）：２，２－ビス［（４－カルボキシメトキシ）シクロヘキシル］プロパン、下記式（ｂ－４）：トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジカルボン酸が反応性に優れるため、特に好ましい。

【0054】

【化40】

【化41】

【化42】

【化43】

【0055】

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。また、エステル形成性誘導体としては酸クロライドや、メチルエステル、エチルエステル、フェニルエステル等のエステル類を用いてもよい。

【0056】

（前記式（１）以外の共重合成分）
本発明の熱可塑性樹脂は、前記式（１）で表される繰り返し単位を有するが、それとは別に共重合成分を含んでいても良い。そのような共重合成分としては前記式（ａ）で示される以外のジヒドロキシ化合物、カーボネート結合を有する繰り返し単位などが例示される。

【0057】

具体的な、本発明の熱可塑性樹脂に使用するその他のジヒドロキシ化合物としては、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［５．２．１．０^２，６］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、２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール、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く、これらは全繰り返し単位中３０ｍｏｌ％未満が好ましい。

【0058】

また、具体的な、本発明の熱可塑性樹脂に含有されるカーボネート結合を生成する成分として、ホスゲン、カーボネートエステルがあげられる。カーボネートエステルは、置換されていてもよい炭素数６～１０のアリール基、アラルキル基、あるいは炭素数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、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、ビス（ｍ－クレジル）カーボネート、ジナフチルカーボネートなどの炭酸ジアリール、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、ジシクロヘキシルカーボネートなどの炭酸ジアルキル、エチルフェニルカーボネート、シクロヘキシルフェニルカーボネートなどの炭酸アルキルアリール、または、ジビニルカーボネート、ジイソプロぺニルカーボネート、ジプロペニルカーボネートなどの炭酸ジアルケニルなどが挙げられ、なかでも炭酸ジアリールが好ましく、ジフェニルカーボネートがより好ましい。

【0059】

本発明の熱可塑性樹脂は、例えばジヒドロキシ化合物にジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を反応させる方法や、ジヒドロキシ化合物にホスゲンや炭酸ジエステルなどのカーボネート前駆物質を反応させる方法等により製造される。以下にその具体例を示す。

【0060】

＜製造方法＞
（ポリエステル樹脂の製造方法）
本発明の熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂である場合はそれ自体公知の反応手段、例えばジヒドロキシ化合物とジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とをエステル化反応もしくはエステル交換反応させ、得られた反応生成物を重縮合反応させ、所望の分子量の高分子量体とすればよい。

【0061】

（ポリエステルカーボネート樹脂の製造方法）
本発明の熱可塑性樹脂がポリエステルカーボネート樹脂である場合は、ジヒドロキシ化合物およびジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ホスゲンやカーボネートエステルなどのカーボネート前駆物質とを反応させることにより製造することができる。重合方法は前記ポリエステル樹脂と同様の方法を用いることができる。

【0062】

＜光学部材＞
本発明の光学部材は、上記の熱可塑性樹脂を含む。そのような光学部材としては、上記の熱可塑性樹脂が有用となる光学用途であれば、特に限定されないが、光学レンズ、光ディスク、透明導電性基板、光カード、シート、フィルム、光ファイバー、レンズ、プリズム、光学膜、基板、光学フィルター、ハードコート膜等を挙げることができる。

【0063】

また、本発明の光学部材は、上記の熱可塑性樹脂を含む樹脂組成物から構成されていてもよく、その樹脂組成物には、必要に応じて熱安定剤、可塑剤、光安定剤、重合金属不活性化剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、離型剤、酸化防止剤等の添加剤を配合することができる。

【0064】

＜光学レンズ＞
本発明の光学部材として、特に光学レンズを挙げることができる。このような光学レンズとしては、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パソコン、デジタルカメラ、ビデオカメラ、車載カメラ、監視カメラ等のための光学レンズを挙げることができる。

【0065】

本発明の光学部材および光学レンズは、射出成形、圧縮成形、射出圧縮成形、溶融押出成形、キャスティング等の任意の方法により成形、加工することができるが、射出成形が特に好適である。

【0066】

射出成形の成形条件は特に限定されないが、成形機のシリンダー温度は１８０～３２０℃が好ましく、２２０～３００℃がより好ましく、２４０～２８０℃が特に好ましい。また、金型温度は７０～１３０℃が好ましく、８０～１２５℃がより好ましく、９０～１２０℃がさらに好ましい。射出圧力は５～１７０ＭＰａが好ましく、５０～１６０ＭＰａがより好ましく、１００～１５０ＭＰａがさらに好ましい。

【0067】

本発明を以下の実施例でさらに具体的に説明をするが、本発明はこれによって限定されるものではない。

【実施例】

【0068】

下記の方法で評価を行った。
＜共重合比＞
日本電子（株）製ＪＮＭ－ＥＣＺ４００Ｓを用いて、^１Ｈ ＮＭＲ測定によって、各樹脂の組成比を算出した。溶媒はＣＤＣｌ_３を用いた。

【0069】

＜光学特性＞
（屈折率）
各樹脂の３ｍｍ厚試験片を作製し研磨した後、島津製作所製のカルニュー精密屈折計ＫＰＲ－２０００を使用して、２０℃における屈折率ｎｄ（５８７．５６ｎｍ）を測定した。
（アッベ数）
アッベ数の測定波長は、４８６．１３ｎｍ、５８７．５６ｎｍ、６５６．２７ｎｍの屈折率から下記の式を用いて算出した。
νｄ＝（ｎｄ－１）／（ｎＦ－ｎＣ）
ｎｄ：波長５８７．５６ｎｍでの屈折率、
ｎＦ：波長４８６．１３ｎｍでの屈折率、
ｎＣ：波長６５６．２７ｎｍでの屈折率を意味する。

【0070】

＜ガラス転移温度（Ｔｇ）＞
得られた樹脂をティー・エイ・インスツルメント・ジャパン（株）製Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ＤＳＣ ２５Ａｕｔｏ型により、昇温速度２０℃／ｍｉｎで測定した。試料は５～１０ｍｇで測定した。

【0071】

＜数平均分子量（Ｍｎ）＞
数平均分子量はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、下記の方法により測定した。
得られた樹脂１．０ｍｇをクロロホルム５ｍＬに溶解して溶液を調整した。各試料において、ＧＰＣを用いてポリスチレン換算の分子量を算出した。分析は下記の測定条件で行った。
（測定条件）
装置：東ソー株式会社製 ＨＬＣ―８２２０ＧＰＣ
カラム：東ソー株式会社製 ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ３０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ２０００
液量：０．３５０ｍＬ／ｍｉｎ
検出器：東ソー株式会社 ＵＶ-８４２０
検出方法：ＲＩ
カラム温度：４０．０℃
溶離液：クロロホルム

【0072】

≪製造例≫
［実施例１］
２，２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン（以下、ＨＢＰＡと省略することがある）を３２．１３質量部（５０ｍｏｌ部）、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸ジフェニル（以下、ＤＰＣＤと省略することがある）を４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え窒素雰囲気下２００℃に加熱し溶融させた。その後、１０分間かけて減圧度を２０ｋＰａに調整した。３０℃／ｈｒの昇温速度で２６０℃まで昇温を行い、フェノールの流出量が７０％になった後で６０ｋＰa／ｈｒで減圧し、所定の電力に到達するまで重合反応を行い、反応終了後フラスコから樹脂を取り出した。得られたポリエステル樹脂を、¹Ｈ ＮＭＲにより分析し、ＨＢＰＡ成分が全モノマーに対して、５０ｍоｌ％導入されていることを確認した。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0073】

［実施例２］
ＨＢＰＡを２１．４２質量部（５０ｍｏｌ部）、２，６－デカリンジカルボン酸ジメチル（以下、ＤＤＭＣと省略することがある）を２３．４７質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを９．９０×１０^－２質量部（１．００×１０^－３ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエスエル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0074】

［実施例３］
ＨＢＰＡを２４．６９質量部（４０ｍｏｌ部）、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジメタノール（以下、ＴＣＤＤＭと省略することがある）を５．２４質量部（１０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た該ポリエスエル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0075】

［実施例４］
ＨＢＰＡを２４．６９質量部（４０ｍｏｌ部）、２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール（以下、ＴＭＣＢＤと省略することがある）を３．８５質量部（１０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0076】

［実施例５］
ＨＢＰＡを２４．６９質量部（４０ｍｏｌ部）、イソソルビド（以下、ＩＳＳと省略することがある）を３．９０質量部（１０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0077】

［実施例６］
ＨＢＰＡを３２．１３質量部（５０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを３６．５９質量部（４２ｍｏｌ部）、ジフェニルカーボネート（以下、ＤＰＣと省略することがある）を４．５２質量部（８ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．５５×１０^－２質量部（５．００×１０^－４ｍоｌ部）を加え窒素雰囲気下２００℃に加熱し溶融させた。その後、１０分間かけて減圧度を２０ｋＰａに調整した。３０℃／ｈｒの昇温速度で２５０℃まで昇温を行い、フェノールの流出量が７０％になった後で６０ｋＰa／ｈｒで減圧し、所定の電力に到達するまで重合反応を行い、反応終了後フラスコから樹脂を取り出した。得られたポリエステルカーボネート樹脂を、¹Ｈ ＮＭＲにより分析し、ＨＢＰＡ成分が全モノマーに対して、５０ｍоｌ％導入されていることを確認した。該ポリエステルカーボネート樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0078】

［実施例７］
１，１－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）３，３，５－トリメチルシクロヘキサン（以下、ＨＴＭＣと省略することがある）を４３．１質量部（５０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0079】

［実施例８］
ＨＴＭＣを２８．７質量部（５０ｍｏｌ部）、ＤＤＭＣを２３．４７質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを９．９０×１０－２質量部（１．００×１０－３ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエスエル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0080】

［実施例９］
ＨＴＭＣを３３．１質量部（４０ｍｏｌ部）、ＴＣＤＤＭを５．２４質量部（１０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０－２質量部（４．００×１０－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た該ポリエスエル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0081】

［比較例１］
９，９－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン（以下、ＢＰＥＦと省略することがある）を５８．５７質量部（５０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0082】

［比較例２］
ＨＢＰＡを３２．１２質量部（５０ｍｏｌ部）、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５５．５３質量部（５２mol部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0083】

［比較例３］
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（以下、ＴＭＣと省略することがある）を４１．５質量部（５０ｍｏｌ部）、ＤＰＣＤを４４．９１質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0084】

［比較例４］
ＨＴＭＣを４３．１０質量部（５０ｍｏｌ部）、ＢＣＭＢを５５．５３質量部（５２ｍｏｌ部）、および触媒としてチタンテトラブトキシドを４．４５×１０^－２質量部（４．００×１０^－４ｍоｌ部）加え、実施例１と同様にして、ポリエステル樹脂を得た。該ポリエステル樹脂の共重合比、屈折率、アッベ数、Ｔｇ、Ｍｎを評価した。

【0085】

≪結果≫
熱可塑性樹脂に関する例の評価の結果を表１に示す。

【0086】

【表1】

【0087】

ＨＢＰＡ：２，２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン
ＨＴＭＣ：１，１－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）３，３，５－トリメチルシクロヘキサン
ＴＣＤＤＭ：トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジメタノール
ＴＭＣＢＤ：２，２，４，４－テトラメチル－１，３－シクロブタンジオール
ＩＳＳ：イソソルビド
ＢＰＥＦ：９，９－ビス［４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレン
ＴＭＣ：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
ＤＰＣＤ：１，４－シクロヘキサンジカルボン酸フェニル
ＤＤＭＣ：２，６－デカリンジカルボン酸ジメチル
ＢＣＭＢ：２，２’－ビス（カルボキシメトキシ）－１，１’－ビナフチル

【0088】

ＨＢＰＡを用いた実施例１～６では、高いアッベ数を有する熱可塑性樹脂が得られた。また、ＨＴＭＣを用いた実施例７～９においても、高いアッベ数を有する熱可塑性樹脂が得られた。

【0089】

実施例１と比較例１ではどちらも、脂環式骨格を有するジカルボン酸成分を用いているが、実施例１のアッベ数は５５．４であるのに対し、比較例１のアッベ数は２９．０であり、フルオレン骨格を含むジヒドロキシ化合物を含まない実施例１の方が高いアッベ数を達成している。

【0090】

実施例７と比較例１ではどちらも、脂環式骨格を有するジカルボン酸成分を用いているが、実施例７のアッベ数は５３．４であるのに対し、比較例１のアッベ数は２９．０であり、フルオレン骨格を含むジヒドロキシ化合物を含まない実施例７の方が高いアッベ数を達成している。

【0091】

実施例１と比較例２ではどちらも、脂環式骨格を有するジヒドロキシ化合物を用いているが、実施例１のアッベ数は５５．４であるのに対し、比較例２のアッベ数は３６．５であり、不飽和結合を含むジカルボン酸成分を含まない実施例１の方が高いアッベ数を達成している。

【0092】

実施例８と比較例４ではどちらも、脂環式骨格を有するジヒドロキシ化合物を用いているが、実施例８のアッベ数は５４．３であるのに対し、比較例４のアッベ数は３４．２であり、不飽和結合を含むジカルボン酸成分を含まない実施例８の方が高いアッベ数を達成している。

【0093】

また、実施例で得られた熱可塑性樹脂を用いて射出成形により光学レンズを作成したところ、成形材料として用いるのに十分な強度を有していた。

【産業上の利用可能性】

【0094】

本発明の熱可塑性樹脂は、光学材料に用いられ、光学レンズ、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、特に光学レンズに極めて有用である。