説明

縮合重合体の製造方法

【課題】無色透明で優れた光学特性を有し、更には高い靭性とともに優れた熱安定性および成形性を併せもつ樹脂の製造方法を提供する。
【解決手段】式(I)を満たす含窒素塩基性化合物ならびに2価フェノールおよび/または2価アルコール、ならびにカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸を、2価フェノールおよび/または2価アルコールの反応率が5%以上100%未満になるまで作用せしめた第1の重合後に、塩基性化合物を更に作用させ高分子量化する第2の重合を行うことを特徴とする縮合重合体の製造方法。 2(a)>k(b)>2(c) 式(I)[式中、(a)は2価フェノールおよび2価アルコールのモル数、(b)は含窒素塩基性化合物のモル数、(c)はカーボネート、2価カルボン酸および2価ヘテロ酸のモル数、kは含窒素塩基性化合物の塩基の価数をそれぞれ表す。]

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、含窒素塩基性化合物による副反応を抑制することにより、無色透明で高い靭性を有し、更には優れた熱安定性および成形性を有する縮合重合体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
無色透明材料は、光学レンズ、機能性光学フィルムあるいはディスク基板など、その多様な用途に応じて種々の材料が適用されているが、近年、ヘルスケアやエレクトロニクスなどの急速な発展に伴い、材料自体に要求される機能・性能もますます精密かつ優れたものとなってきている。
【0003】
光学用材料の代表的なヘルスケア用途として眼鏡レンズが挙げられるが、この眼鏡レンズについては薄型化、軽量化あるいはファッション性等の観点から活発な材料開発が行われており、現在では耐衝撃性と軽量性等の利点から、市場の90%は樹脂レンズが占めるようになっている。
【0004】
従来の眼鏡レンズ用樹脂は、CR39(コロンビアレジン39)、アクリルおよびウレタンの3つの樹脂に大別され、低分散と高屈折を目指して多くの樹脂が開発実用化されている。これらの樹脂はすべて熱硬化性であるため、光学レンズへの成形は注型重合方法が用いられるが、この方法は重合時間が長く、その後のアニーリングプロセスなど、製造コストが高いという問題点がある。
【0005】
一方、ポリカーボネートのような熱可塑性樹脂をレンズに適用すれば、成形性がよく、熱硬化性樹脂に比べ格段にレンズ製造コストを安くできるという利点があるが、屈折率が1.58と低いため視力矯正眼鏡用途としての性能は不十分である。また、ポリカーボネート以上の屈折率を有する熱可塑性樹脂も数多く知られているが、高分散性および着色性等の問題があり、光学レンズ用途には適用するには問題があった。
【0006】
本発明者らは、高屈折率でかつ低分散な熱可塑性樹脂を見出すべく鋭意検討した結果、5価のリン原子を有する構造、中でもホスホン酸構造をポリマーの主鎖に導入することによって、無色透明で高屈折であり、しかも低分散な熱可塑性樹脂が得られることを見いだしている(特許文献1参照)。
【0007】
ポリホスホネート系ポリマーの一般的な製造方法としては、例えば、酸ハライドと2価のフェノールを有機溶剤中で反応させる溶液重合法(A. Conix, Ind. Eng. Chem., 51, 147 (1959)、特公昭37−5599号公報)、酸ハライドと2価のフェノールを塩化マグネシウム等の触媒存在下で加熱する溶融重合法、2価の酸と2価のフェノールをジアリルカーボネートの存在下で加熱する溶融重合法(特公昭38−26299号公報)、水と相溶しない有機溶剤に溶解せしめた2価の酸ハライドとアルカリ水溶液に溶解せしめた2価のフェノールとを混合する界面重合法(W. M. Eareckson, J. Poly. Sci., XL 399 (1959)、および特公昭40−1959号公報)等が挙げられる。
【0008】
また、ポリホスホネート−カーボネート共重合体については、界面重縮合を用いた重合体が知られている(特許文献2と特許文献3参照)。これらは、いずれもホスホネートオリゴマーを生成させた後、ホスゲンなどでポリマー主鎖延長をはかったものである。しかしながら、本発明者らは、界面重縮合ではホスホネートの結合が切れやすく、それがためにカーボネートとホスホネートの比が正確に制御しにくかったり、分子量が向上しにくいという問題があることを確認している。実際、特許文献2記載の方法によれば、ホスホネートの含有量がカーボネートよりも多くなると、力学特性が不十分となることが示されている。
【0009】
また、得られたホスホネート−カーボネートランダム共重合体やその他の縮合重合体は、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物による副反応により、縮合重合中に着色したり、縮合体を長時間加熱溶融あるいは繰り返し加熱することによって分子量低下したり、それにともない力学特性や光学特性が低下するというような熱安定性や樹脂の着色の問題がしばしば生じ、より優れた製造法の開発が望まれていた。
【特許文献1】特開2002−167440号公報
【特許文献2】特開昭61−285225号公報
【特許文献3】特開昭61−238826号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物による副反応を抑制し、無色透明で高い靭性を有し、更には優れた熱安定性および成形性を有する縮合重合体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の縮合重合体の製造方法は、2価フェノールおよび/または2価アルコール、ならびにカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸を含窒素塩基性化合物存在下で重合させる縮合重合体の製造方法であって、式(I)を満たす含窒素塩基性化合物ならびに2価フェノールおよび/または2価アルコール、ならびにカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸を、2価フェノールおよび/または2価アルコールの反応率が5%以上100%未満になるまで作用せしめた第1の重合後に、塩基性化合物を更に作用させ高分子量化する第2の重合を行うことを特徴とする縮合重合体の製造方法。
【0012】
2(a)>k(b)>2(c) 式(I)
[式中、(a)は2価フェノールおよび2価アルコールのモル数、(b)は含窒素塩基性化合物のモル数、(c)はカーボネート、2価カルボン酸および2価ヘテロ酸のモル数、kは含窒素塩基性化合物の塩基の価数をそれぞれ表す。]
また、本発明は、かかる樹脂を含む光学レンズ、フィルム等の成形体の製造方法を含む。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物による副反応を抑制し、無色透明で高い靭性を有し、更には優れた熱安定性および成形性を有する縮合重合体が得られる。汎用的な成形体あるいはフィルムの用途など各種分野に用いることができるほか、特にレンズあるいは光学用のフィルムなどにおいて、この製造方法を用いることにより優れた効果をより一層発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
鋭意検討して反応中の溶液の着色の原因を追及した結果、次のような知見を得るに至った。すなわち、
(1)2価フェノールおよび/または2価アルコールにトリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物存在下でカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/またはホスホン酸等のヘテロ酸類を作用せしめる際、2価フェノールおよび/または2価アルコールのモル数の2倍の含窒素塩基存在下では反応末期の反応速度が遅くなるため重合度が上がりにくく、2価フェノールおよび/または2価アルコールのモル数の2.4倍以上の含窒素塩基存在下では環状オリゴマーの生成量が多くなるため重合度が上がりにくい。よって、2価フェノールおよび/または2価アルコールのモル数の2.1〜2.2倍の塩基存在下で2価フェノールおよび/または2価アルコールにカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/またはヘテロ酸類を作用せしめる製造方法が最も重合度が上がりやすい。
(2)重合反応中に反応溶液が着色する原因は、(1)で示した2価フェノールおよび/または2価アルコールのモル数の2倍(当量)より過剰に添加しているトリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物の副反応によるものである。
【0015】
そこで、検討の結果、第1の重合で2価フェノールおよび/または2価アルコールに、2価フェノールおよび/または2価アルコールのモル数の2倍(当量)より少ないトリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物存在下で、溶液重合法にて、含窒素塩基性化合物の当量より少ない、カーボネートおよび/または2価カルボン酸および/またはヘテロ酸類を作用せしめた後、第2の重合で界面重合法にきりかえ、2価フェノールおよび2価アルコールのモル数の2.1倍以上になるように過剰のトリエチルアミン等の塩基を添加し、カーボネートおよび/または2価カルボン酸および/またはヘテロ酸を作用せしめ重合度を上げることにより、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物の副反応を抑制し無色透明で高い靭性を有し、更には優れた熱安定性および成形性を有する縮合重合体を得ることができた。
【0016】
以下、本発明の樹脂の製造方法について具体的に述べる。
【0017】
本発明の縮合重合体の製造方法において、第1の重合においては含窒素塩基性化合物が必要である。含窒素塩基性化合物の具体例は後述する。式(I)は2価フェノールまたは2価アルコールの反応率が100%未満のときのトリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物のモル比を表す式であり、すなわち、(a)は2価フェノールおよび2価アルコールのモル数、(b)は含窒素塩基性化合物のモル数、(c)はカーボネート、2価カルボン酸および2価ヘテロ酸のモル数を示す。2価フェノールおよび/または2価アルコールの反応率が100%未満のときの含窒素塩基性化合物が2価フェノールおよび/または2価アルコールのモル数の1.8倍以下の場合、2価フェノールおよび/または2価アルコールの溶解性が悪くなりカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸類が十分に反応しなくなるため、式(I)で示す含窒素塩基性化合物は2価フェノールおよび/または2価アルコールのモル数の1.8倍以上2倍未満が好ましく、より好ましくは1.9倍以上2倍未満、更に好ましくは1.95倍以上2倍未満である。
【0018】
また、第2の重合でカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸を作用せしめる際、各種の重合方法を用いることができるが、含窒素塩基性化合物の副反応を抑制するため、界面重合法で作用せしめることが好ましい。
【0019】
また、第2の重合で用いる塩基性化合物は、特に限定されるものではなく、上記含窒素塩基性化合物や、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属等があげられるが、アルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属であることがより好ましい。ここで、アルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属に微量の含窒素塩基性化合物を添加すると容易に重合度を向上させることができる。アルカリ金属化合物やアルカリ土類金属の具体例は後述する。
【0020】
また、カーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸類を作用せしめた後、第2の重合(界面重合法が好ましい)に切り替えるタイミングは遅いほうがカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸類の過剰分が抑制させるため、反応率50%以上100%未満が好ましく、より好ましくは60%以上100%未満、更に好ましくは70%以上100%未満である。
【0021】
ここで、加水分解を防ぐために均一重合法にてカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸類を作用せしめた後に界面重合法に切り替えるのが好ましい。
【0022】
また、第1および第2の重合の重合温度は、生成するポリマーの溶媒に対する溶解度にもよるが、分子量分布や着色などを考慮すると、より低温の方が好ましく、好ましくは35℃以下、より好ましくは20℃以下である。
【0023】
また得られる樹脂の分子量は、力学特性的に20,000以上が好ましく、より好ましくは30,000以上、更に好ましくは40,000以上であり、樹脂に含まれる分子量5,000以下の鎖状オリゴマー成分の含有量としては0重量%以上5重量%以下が好ましく、より好ましくは0重量%以上4重量%以下であり、更に好ましくは0重量%以上1重量%以下である。
【0024】
また、第1の重合の開始時の2価フェノールおよび/または2価アルコールの濃度については、高濃度であることが環状オリゴマーの開環反応を促進する上で有利であり、1.0mol/L以上であることが好ましい。濃度は、より好ましくは1.5mol/L以上であり、更に好ましくは2.0mol/L以上である。
【0025】
また、本発明中、共重合成分としてカーボネート基を導入する場合、ホスゲンやトリホスゲンなどのホスゲン誘導体を用いるのが一般的であるが、ホスゲンやホスゲン誘導体は、大気中で不安定であるため、取扱いが容易ではない。また、これらの化合物は不安定な化合物であるため、分解して不純物が生成することもあり、この不純物が該樹脂の着色原因であったり、該樹脂の高分子量化を妨げることもある。
【0026】
そこで、本発明者らは、さらに鋭意検討を重ねた結果、2価フェノール類のカーボネートポリマーあるいはオリゴマーをカーボネート残基の原料とし、それがトリエチルアミンなどの塩基存在下2価フェノールモノマーにより容易に結合のクラッキングが進行することを見出し、カーボネート基の導入にホスゲンやホスゲン誘導体を用いることなく、2価フェノール類のカーボネートポリマーあるいはオリゴマーを用いることによって、より安定して、高分子量体を得ることが可能となった。また、ホスゲン誘導体の不純物が存在しないため、全光線透過率が高く、黄色度の低い該樹脂を得ることに成功した。
【0027】
本発明の製造方法で得られる樹脂は、その板状成形体(幅10mm、長さ25mm、厚さ3mm)として成形したときの靱性値が、好ましくは3N/mm以上であり、より好ましくは5N/mm以上である。
【0028】
ここで、靱性値は以下のように定義される。試料を、オリエンテック(株)社製テンシロンを用い、支点間距離22mm、曲げ速度1.5mm/分にて曲げ試験を行い、曲げ応力と破談変位を求めた。評価パラメーターは脆さの指標である靱性値で算出した。
【0029】
靱性値(N/mm)=曲げ応力×破断変位
また、本発明で得られる樹脂を光学用樹脂として用いる場合には、その樹脂から得られる幅10mm、長さ25mm、厚さ3mmの板状の成形体の全光線透過率が、好ましくは70%以上、かつ黄色度30位以下であり、より好ましくは全光線透過率が80%以上、かつ黄色度30以下、さらに好ましくは10以下である。
【0030】
なお、全光線透過率と黄色度は以下に定義される。試料をデジタルカラーコンピューター(スガ試験機(株)社製:SM−7CH)を用いて透過法により3刺激値(X、Y、Z)を求めた。なお、全光線透過率はYの値として定義される。黄色度(△YI)は、試料を装着して(X、Y、Z)を求め、下記式(II)によりYI値(YI)を求めた後、試料を外した状態で同様にX、Y、Zを求め、同様にリファレンス値YIを求め、下記式(III)より算出した。
【0031】
YI=100×(1.28X−1.06Z)/Y 式(II)
X、Y、Z:標準光Cにおける試料の三刺激値
△YI=YI2−YI1 式(III)
△YI:黄色度、YI1:リファレンス値、YI2:試料の測定値
なお、全光線透過率は、ランベルト・ベールの法則を適用することで、幅10mm、長さ25mm、厚さ3mmの板状の成型体の全光線透過率に換算可能である。
【0032】
本発明の縮合重合体には、2価ヘテロ酸残基が含まれていることが好ましい。中でも下記構造式(1)で表されるホスホン酸残基が含まれていることが好ましい。
【0033】
【化1】

【0034】
本発明で用いられる上記構造式(1)で表される化合物のリン原子上の置換基Rの具体例としては、フェニル、ハロ置換フェニル、メトキシフェニル、エトキシフェニル、エチル、イソプロピル、シクロアルキル、ビニル、アリル、ベンジル、アミノアルキル、ヒドロキシアルキル、ハロ置換アルキルおよびアルキルサルファイド基等が挙げられる。このようなホスホン酸残基を構成するホスホン酸を具体的に例示すると、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、n−プロピルホスホン酸、イソプロピルホスホン酸、n−ブチルホスホン酸、イソブチルホスホン酸、t−ブチルホスホン酸、n−ペンチルホスホン酸、ネオペンチルホスホン酸、シクロヘキシルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、クロロメチルホスホン酸、ジクロロメチルホスホン酸、ブロモメチルホスホン酸、ジブロモメチルホスホン酸、2−クロロエチルホスホン酸、1,2−ジクロロエチルホスホン酸、2−ブロモエチルホスホン酸、1,2−ジブロモエチルホスホン酸、3−クロロプロピルホスホン酸、2,3−ジクロロプロピルホスホン酸3−ブロモプロピルホスホン酸、2,3−ジブロモプロピルホスホン酸、2−クロロー1−メチルエチルホスホン酸、1,2−ジクロロー1−メチルエチルホスホン酸、2−ブロモー1−メチルエチルホスホン酸、1,2−ジブロモー1−メチルエチルホスホン酸、4−クロロブチルホスホン酸、3,4−ジクロロブチルホスホン酸、4−ブロモブチルホスホン酸、3,4−ジブロモブチルホスホン酸、3−クロロー1−メチルプロピルホスホン酸、2,3−ジクロロ−1−メチルプロピルホスホン酸、3−ブロモ−1メチルプロピルホスホン酸、2,3−ジブロモ−1−メチルホスホン酸、1−クロロメチルプロピルホスホン酸、1−クロロー1−クロロメチルプロピルホスホン酸、1−ブロモメチルプロピルホスホン酸、1−ブロモ−1−ブロモメチルプロピルホスホン酸、5−クロロペンチルホスホン酸、4,5−ジクロロペンチルホスホン酸、5−ブロモペンチルホスホン酸、4,5−ジブロモペンチルホスホン酸、1−ヒドロキシメチルホスホン酸、2−ヒドロキシエチルホスホン酸、3−ヒドロキシプロピルホスホン酸、4−ヒドロキシブチルホスホン酸、5−ヒドロキシペンチルホスホン酸、1−アミノメチルホスホン酸、2−アミノエチルホスホン酸、3−アミノプロピルホスホン酸、4−アミノブチルホスホン酸、5−アミノペンチルホスホン酸、メチルチオメチルホスホン酸、メチルチオエチルホスホン酸、メチルチオプロピルホスホン酸、メチルチオブチルホスホン酸、エチルチオメチルホスホン酸、エチルチオエチルホスホン酸、エチルチオプロピルホスホン酸、プロピルチオメチルホスホン酸、プロピルチオエチルホスホン酸、ブチルチオメチルホスホン酸、フェニルホスホン酸、4−クロロフェニルホスホン酸、3,4−ジクロロフェニルホスホン酸、3,5−ジクロロフェニルホスホン酸、4−ブロモフェニルホスホン酸、3,4−ブロモフェニルホスホン酸、3,5−ブロモフェニルホスホン酸、4−メトキシフェニルホスホン酸、3,4−ジメトキシフェニルホスホン酸、1−ナフチルホスホン酸、2−ナフチルホスホン酸、5,6,7,8−テトラヒドロ−2−ナフチルホスホン酸、5,6,7,8−テトラヒドロ−1−ナフチルホスホン酸、ベンジルホスホン酸、4−ブロモフェニルメチルホスホン酸、3,4−ジブロモフェニルメチルホスホン酸、3,5−ジブロモフェニルメチルホスホン酸、2−フェニルエチルホスホン酸、2−(4−ブロモフェニル)エチルホスホン酸、2−(3,4−ジブロモフェニル)エチルホスホン酸、2−(3,5−ジブロモフェニル)エチルホスホン酸、3−フェニルプロピルホスホン酸、3−(4−ブロモフェニル)プロピルホスホン酸、3−(3,4−ジブロモフェニル)プロピルホスホン酸、3−(3,5−ジブロモフェニル)プロピルホスホン酸、4−フェニルブチルホスホン酸、4−(4−ブロモフェニル)ブチルホスホン酸、4−(3,4−ジブロモフェニル)ブチルホスホン酸、4−(3,5−ジブロモフェニル)ブチルホスホン酸、2−ピリジルホスホン酸、3−ピリジルホスホン酸、4−ピリジルホスホン酸、1−ピロリジノメチルホスホン酸、1−ピロリジノエチルホスホン酸、1−ピロリジノプロピルホスホン酸、1−ピロリジノブチルホスホン酸、ピロール−1−ホスホン酸、ピロール−2−ホスホン酸、ピロール−3−ホスホン酸、チオフェン−2−ホスホン酸、チオフェン−3−ホスホン酸、ジチアン−2−ホスホン酸、トリチアン−2−ホスホン酸、フラン−2−ホスホン酸、フラン−3−ホスホン酸、ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、2−ノルボルニルホスホン酸およびビシクロ[2,2,2]オクチルホスホン酸などが挙げられ、また、これらのリン原子に2重結合で結合している酸素原子が硫黄原子に置換されたチオホスホン酸も同様に挙げられる。これらは1種類でも、複数種含まれていてもよい。また、これらホスホン酸は、その酸塩化物、エステルおよびアミドなどのホスホン酸誘導体であってもよい。
【0035】
また、これらホスホン酸残基については、それぞれ対応する3価のリン官能基であるホスホナイト残基に一部置き換えてもよい(X=非共有電子対)。これにより樹脂の耐酸化性を付与することができる。
【0036】
また、2価フェノールを具体的に例示すると、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、1,1−ビス(4−メチル−2−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、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)シクロヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロオクタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロデカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロドデカン、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、2,2−ビス(3,5−ジメチル−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、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、4,4’−ビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)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−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−secブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビスフェノールフローレン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパン、4,4’−〔1,4−フェニレン−ビス(2−プロピリデン)〕−ビス(2−メチルフェノール)、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシフェニルエーテル、1,1−ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、2,4’−メチレンビスフェノール、1,1−ビス(3−メチル−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)プロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3−メチル−ブタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)メタン、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−メチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、3,3−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、3,3−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ノナン、1,1−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、テルペンジフェノール、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2−メチルプロパン、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、1,1−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(3,5−ジsecブチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、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(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチルフェニル)エタン、1,1−ビス(3−ノニル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチル−6−メチルフェニル)メタン、1,1−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン酸、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ブチルエステル、1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−5−フルオロフェニル)メタン、2,2−ビス(4ー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)プロパン、1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、1,1−ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−1−(p−フルオロフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−(p−フルオロフェニル)メタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ニトロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、3,3’,5,5’−テトラtert−ブチル−4,4’−ビフェノール、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、3,3’−ジフルオロ−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、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)チオエーテル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)チオエーテル、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)チオエーテル、1,1−ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ドデカン、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチルフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸メチルエステル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸エチルエステル、イサチンビスフェノール、イサチンビスクレゾール、2,2’,3,3’,5,5’−ヘキサメチル−4,4’−ビフェノール、ビス(2−ヒドロキシフェニル)メタン、2,4’−メチレンビスフェノール、1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(2−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(2−ヒドロキシ−3−アリルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−2−メチルプロパン、1,1−ビス(2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−5−フェニルフェニル)メタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタデカン、1,2−ビス(3,5−ジtert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、ビス(2−ヒドロキシ−3,5−ジtert−ブチルフェニル)メタン、2,2−ビス(3−スチリル−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−(p−ニトロフェニル)エタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルメタン、ビス(3,5−ジフルオロ−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、ビス(3−フルオロ−4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、3,3’,5,5’−テトラtert−ブチル−2,2’−ビフェノール、2,2’−ジアリル−4,4’−ビフェノール、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)−3,3,5,5−テトラメチル−シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,4−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)−3,3−ジメチル−5−エチル−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−シクロペンタン、1,1−ビス(3,5−ジメチル−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(3,5−ジフェニル−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(3−メチル−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(3−フェニル−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(3,5−ジクロロ−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、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、1,1−ビス(3,5−ジブロモ−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、α、α−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン等が挙げられ、これらは1種類でも、複数種併用することもできる。これら2価フェノールは得られるポリマーの性能に応じて用いることができる。
【0037】
これら2価フェノールの中でも光学特性および力学特性的には、下記構造式(3)
【0038】
【化2】

【0039】
[構造式(3)において、R31、R32は各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、炭素数1〜20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子およびニトロ基からなる群から選ばれる。p、qはp+q=0〜8の整数。Yは分岐鎖含有アルキリデン基、シクロアルキリデン基および分岐鎖含有シクロアルキリデン基からなる群から選ばれる。樹脂中にRあるいはYの異なる2価フェノール残基を2種以上含んでもよい。]で示されるYが、分岐鎖含有アルキリデン基、シクロアルキリデン基および分岐鎖含有シクロアルキリデン基であることが特に好適であり、特に好ましくは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)−4−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、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタンおよび1,1−ビス(4−ヒドロキシル)シクロドデカンである。
【0040】
また、ジヒドロキシベンゼンを本発明の効果が損なわれない範囲で用いることができる。これらジヒドロキシベンゼンとしては、レゾルシノール、ハイドロキノンおよび1,2−ジヒドロキシベンゼン等が挙げられ、これらは1種類でも、複数種併用することもできる。
【0041】
また、下記構造式(2)で表される3価フェノール残基を構成する3価フェノールを具体的に例示すると、次のものが挙げられる。
【0042】
【化3】

【0043】
[構造式(2)において、R21、R22、R23は各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素、炭素数1〜20の芳香族炭化水素、ハロゲン原子、ニトロ基からなる群から選ばれ、r、s、t、は各々独立に0〜4の整数。Zはフェニル基、アルキリジン基、分岐鎖含有アルキリジン基、シクロアルキリジン基、分岐鎖含有シクロアルキリジン基群、フェニルアルキルジン基、脂肪族ホスフィンオキシド基、芳香族ホスフィンオキシド基、アルキルシラン基、フルオレン基から選ばれる。構造式(2)はさらに置換されても良い。]
4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチル)−フェニル)−メチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル)−フェニル)−メチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−メチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルプロピル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチルプロピル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−プロピルプロピル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルブチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルペンチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルヘキシル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルヘプチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−プロピリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−ブチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−ペンチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−ヘキシリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−へプチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−ジフェニルメチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−ナフチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−ジナフチルメチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−トリフロロメチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1,1−ジトリフロロメチルメチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−メチルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジメチルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−(1−メチルエチル)ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジ(1−メチルエチル)ビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−シクロヘキシルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジシクロヘキシルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−フェニルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジフェニルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−ナフチルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジナフチルビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−フロロビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジフロロビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−ブロモビスフェノール、4,4′−[(1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジブロモビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3−クロロビスフェノール、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]−3,5−ジクロロビスフェノール等が挙げられる。上記の3価フェノール誘導体の中でも、特に4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノールは、その製造が容易であって良好な水溶性を有し、ホスホネートカーボネート共重合体のインタラクションを容易に制御できるからより好ましい。
【0044】
また、本発明のポリマーは必ずしも直鎖状である必要はなく、得られるポリマーの性能に応じて多価フェノールを共重合することができる。このような多価フェノールを具体的に例示すると、トリス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、4,4’−〔1−〔4−〔1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル〕フェニル〕エチリデン〕ビスフェノール、2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、4−〔ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−2−メトキシフェノール、トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、4−〔ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−2−メトキシフェノール、4−〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−2−メトキシフェノール、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、トリス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,6−ビス〔(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)メチル〕−4−メチルフェノール、4−〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,2−ジヒドロキシベンゼン、2−〔ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル〕−フェノール、4−〔ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル〕−1,2−ジヒドロキシベンゼン、4−メチルフェニル−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、4−〔(4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、4−〔1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチル−エチル〕−1,3−ジヒドロキシベンゼン、4−〔(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、1,4−ビス〔1−ビス(3,4−ジヒドロキシフェニル)−1−メチル−エチル〕ベンゼン、1,4−ビス〔1−ビス(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)−1−メチル−エチル〕ベンゼン、2,4−ビス〔(4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,3−ジヒドロキシベンゼン、2−〔ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェイル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェイル)メチル〕フェノール、2−〔ビス(2−メチル−4−ヒドロキシフェイル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,2−ジヒドロキシベンゼン、4−〔ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−2−エトキシフェノール、2−〔ビス(2,3−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、3−〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、2−〔ビス(2−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(2−ヒドロキシ−3,6−ジメチルフェニル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−2−メトキシフェノール、3,6−〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,2−ジヒドロキシベンゼン、4,6−〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,2,3−トリヒドロキシベンゼン、2−〔ビス(2,3,6−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、2−〔ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、3−〔ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕−1,2−ジヒドロキシベンゼン、3−〔ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル〕フェノール、4−〔ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)メチル〕−2−メトキシフェノール、2,4,6−〔トリス(4−ヒドロキシフェニルメチル)−1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,1,2,2−テトラ(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2,2−テトラ(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,4−〔〔ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル〕〕ベンゼン、1,4−ジ〔ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕ベンゼン、1,4−ジ〔ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル〕ベンゼン、4−〔1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル〕アニリン、(2,4−ジヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、2−〔ビス(4−ヒドロキシフェニル)メチル〕フェノール、1,3,3−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ブタン等が挙げられ、これらは1種類でも、複数種併用することもできる。
【0045】
本発明のポリマーの一般的な製造方法としては、酸ハライドと2価のフェノールを有機溶剤中で反応させる溶液重合法(A. Conix, Ind. Eng. Chem., 51, 147 (1959)、特公昭37−5599号公報)、水と相溶しない有機溶剤に溶解せしめた2価の酸ハライドとアルカリ水溶液に溶解せしめた2価のフェノールとを混合する界面重合法(W. M. Eareckson, J. Poly. Sci., XL 399 (1959)、特公昭40−1959号公報)等が挙げられるが、特に反応初期が溶液重合法、反応後期は界面重合法が好適に採用される。ホスホン酸誘導体あるいはカーボネート誘導体としてはそれらのハロゲン化物、酸無水物、エステル等が用いられるが特に限定されない。
【0046】
本発明のポリマーの分子量を調節する方法としては、重合時に一官能の物質を添加して行うことができる。ここで言う分子量調節剤として用いられる一官能物質としては、フェノール、クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、p−メトキシフェノール等の一価フェノール類、安息香酸クロライド、メタンスルホニルクロライド、フェニルクロロホルメート等の一価酸クロライド類が挙げられる。
【0047】
本発明のポリマーには、その特性を損なわない範囲で、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系、チオエーテル系、燐系の各種抗酸化剤を添加することができる。
【0048】
また、含窒素塩基性化合物は、電子供与性を有している限りその種類は限定されない。含窒素塩基性化合物の具体的な例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(Me4 NOH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(Et4 NOH)、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(Bu4 NOH)、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド(フェニル―CH2 (Me)3 NOH)などのアルキル、アリール、アルキルアリール基などを有するアンモニウムヒドロキシド類、トリメチルアミン、トリエチルアミン 、ジメチルベンジルアミン、トリフェニルアミンなどの三級アミン類、R2 NH(式中Rはメチル、エチルなどのアルキル、フェニル、トルイルなどのアリール基などである)で示される二級アミン類、RNH2 (式中Rは上記と同じである)で示される一級アミン類、2―メチルイミダゾール、2―フェニルイミダゾールなどのイミダゾール類、テトラメチルアンモニウムアセテート(Me4 NOCOCH3 )などのアンモニウムカルボキシレート類、あるいはテトラメチルアンモニウムボロハイドライド(Me4 NBH4 )、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート(Bu4 NBPh4 )、テトラメチルアンモニウムテトラフェニルボレート(Me4 NBPh4 )などの塩基性塩を挙げることができる。これらの含窒素塩基性化合物は単独で又は2種類以上混合して使用できる。
【0049】
また、アルカリ金属化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、フェニル化ホウ素リチウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二リチウム、ビスフェノールAの二等がナトリウム塩、二カリウム塩、二リチウム塩、フェノールのナトリウム塩、二カリウム塩、二リチウム塩等が挙げられる。
【0050】
また、アルカリ土類金属化合物としては、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム、ホウ酸マグネシウム等が挙げられる。これらのアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属は単独で又は2種類以上混合して使用できる。
【0051】
また、本発明の製造方法は、用いるモノマーの溶解性に応じて、有機溶媒を用いることができる。溶媒としては、塩化メチレン、クロロホルム、1,1,2,2−テトラクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、トルエン、キシレン、γ−ブチロラクトン、ベンジルアルコール、イソホロン、クロロベンゼンおよびジクロロベンゼン等が挙げられる。
【0052】
本発明樹脂の製造方法により得られる樹脂を用いて、例えば、レンズなどの成形体を得る方法については、公知の方法が採用することができ、特に限定されないが、例えば、射出成形法、プレス成形法、圧縮成形法、トランスファ成成形、積層成形法および押し出し成形法などが挙げられる。
【0053】
また、本発明で得られる樹脂をフィルム状に成形する方法としては、溶液製膜法や溶融押し出し製膜法などが挙げられ、特に溶液製膜が好適に採用される。溶液製膜法においては前記有機溶媒を適宜用いることができるが、好ましくはハロゲン含有溶媒であり、特に好ましくは塩化メチレンである。
【実施例】
【0054】
本発明の具体的実施態様を以下に実施例をもって述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。樹脂の評価は、以下の方法により行った。
【0055】
〔分子量、オリゴマー含有量および熱安定性の測定〕
樹脂1gを試験管に封入し、1mmHg以下の減圧下、300℃の温度で20分加熱し、加熱前後の平均分子量およびオリゴマーの含有量を測定した。測定は、樹脂の0.2重量%クロロホルム溶液を、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)〔東ソー(株)製、GPC8020〕により行い、数平均分子量(Mn)を求めた。なお、測定値は、標準ポリスチレン換算の値である。
【0056】
〔力学特性〕
樹脂を幅10mm、長さ25mm、厚さ3mmの板状に加熱プレス成形し、オリエンテック(株)社製テンシロン(型式RTM−100)を用いて、支点間距離22mm、曲げ速度1.5mm/分にて曲げ試験を行った。評価パラメーターは、脆さの指標である靭性値(曲げ応力×破断変位)とした。
【0057】
〔衝撃強度の測定〕
射出成形した成形品を切削加工して12.7×63.5×3.2mm(ISO180/4A)の試験片を調整し、室温23℃、湿度50%の状態で50時間放置後にISO180の方法に従ってアイゾット衝撃強度を測定した。
【0058】
〔耐クラック性〕
射出成形した13mm×128mm、厚さ1.5mmの短冊状試験片の両端を試験用治具によって弦の長さが110mmとなるように弓状にたわませた後、その試験片の中央表面にサラダ油(豊年キャノーラ油)を塗布し、23℃において試験片が破断するまでの時間を測定する定歪み法により評価した。
【0059】
〔核磁気共鳴スペクトル(NMR)の測定〕
カーボネートオリゴマーの重合度は、重水素化クロロホルムにて核磁気共鳴装置(日本電子株式会社:EX270型)を用い、末端を示すスペクトルとポリマーユニットを示すスペクトルの積分比からその平均値を算出した。また、鎖状オリゴマーの割合については、末端を示すNMRピークの強度と、すべてが鎖状オリゴマーと仮定した場合に推定されるピーク強度の比とした。
【0060】
〔光学特性の測定〕
上記樹脂成型品をサンドペーパー、バフにて互いに直行する2面を鏡面仕上げになるように研磨し、屈折計(カルニュー光学工業(株)製:KPR−2)にて評価を行い、d線(波長:587.6nm)屈折率(nd)、式(4)より求められるアッベ数(νd)を測定した。
【0061】
〔リタデーションの測定〕
本発明の樹脂を製膜ならびに一軸延伸したもののリタデーションは大塚電子製RETS-1100(セルギャップ測定装置)を用いて測定した。
【0062】
〔ガラス転移温度(Tg)の測定〕
セイコー電子工業製DSC(SSC5200)システムを使用した。Tgは10℃/minで250℃まで昇温しそのまま3分ホールドし、次いで−50℃/minで0℃まで冷却し3分ホールドした後、再び10℃/minで昇温した際に観察されるTgのピークトップから算出した値である。なお、測定には、真空下、80℃で8時間乾燥したサンプルを用いて行った。
【0063】
〔溶融粘度の測定〕
東洋精機製キャピログラフ1Cを使用した。オリフィス径が1.000mm、オリフィス厚が10.000mm、シリンダー径が9.55mm。なお、測定には、真空下、80℃で8時間乾燥したサンプルを用いて行った。
成形体の全光線透過率に換算可能である。
【0064】
実施例1
〔カーボネートオリゴマー原料の調製:溶融法〕
ガラス製ナスフラスコ(1L)に1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(0.67mol:180g)と炭酸ジフェニル(120g)、ナトリウムフェノラート(1g)を秤りとった。窒素パージ後、220℃まで加熱し、内容物の融解させ、220℃のまま1時間かけて減圧し約60mmHgとした。さらに約0.4mmHgまで減圧し、そのまま2時間加熱した。冷却後、窒素パージしオリゴマーをDPC転化率で93%で得た。得られたカーボネートオリゴマーはNMRにより、平均でビスフェノール/カーボネート=4/3のオリゴマーであった。
【0065】
〔ポリマー重合〕
第1の重合として、窒素雰囲気下、塩化メチレン(30ml)中に、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(16.9g:63mmol)、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール(0.04g:0.09mmol)および価数が1の含窒素塩基性化合物であるトリエチルアミン(17.3ml:124.9mmol)を混合し、20℃で攪拌した。この溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(9ml)を10分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。
【0066】
この溶液に氷冷下ノルボルニルホスホン酸ジクロライド(1ml:6.3mmol)の塩化メチレン2ml溶液を5分間かけて滴下し20℃で3時間攪拌し、この溶液にフェニルホスホン酸ジクロライド(2.2ml:15.8mmol)の塩化メチレン4ml溶液を10分間かけて滴下し20℃で1時間攪拌し、続いてこの溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(12.7ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。2価フェノールおよび/または2価アルコールの反応率は95%であった。この時点での数平均分子量は約6000であった。
【0067】
その後反応溶液に0.1NHCl水溶液および蒸留水を注ぎ、水溶液層のpHを6.5付近にして有機層を脱塩洗浄し分離した。
【0068】
第2の重合として、この溶液にハイドロサルファイトが溶解しているアルカリ金属化合物である苛性ソーダ水溶液を添加し、続いてこの溶液に濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(3.0ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。
【0069】
その後反応溶液に塩化メチレン50mlを注入し、0.1NHCl水溶液および蒸留水を注ぎ、水溶液層のpHを6.5付近にして有機層を脱塩洗浄し分離した。その後分離した有機層を0.5μmのメンブレンフィルターで濾過し、エタノール2000mlに投入して再沈しポリマーを濾取した後、100℃で20時間乾燥して目的の樹脂粉末を合計収率90%で得た。得られた樹脂粉末の分子量、衝撃強度、耐クラック性、ガラス転移温度および光学特性を前記のごとく評価した。
【0070】
実施例2
第1の重合として窒素雰囲気下、塩化メチレン(30ml)中に1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(16.9g:63mmol)、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール(0.04g:0.09mmol)および価数が1の含窒素塩基性化合物であるトリエチルアミン(17.3ml:124.9mmol)を混合し、20℃で攪拌した。この溶液に氷冷下ノルボルニルホスホン酸ジクロライド(1ml:6.3mmol)の塩化メチレン2ml溶液を5分間かけて滴下し20℃で3時間攪拌し、この溶液にフェニルホスホン酸ジクロライド(2.2ml:15.8mmol)の塩化メチレン4ml溶液を10分間かけて滴下し20℃で1時間攪拌し、続いてこの溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(12.7ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。2価フェノールおよび/または2価アルコールの反応率は95%であった。この時点での数平均分子量は約6000であった。
【0071】
第2の重合として、この溶液に氷冷下トリエチルアミン(1ml:7.6mol)を加え、続いてこの溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(1.8ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。その後、実施例1と同様の方法で後処理し、ポリマーを収率92%で得、成形して評価した。
【0072】
実施例3
第1の重合として窒素雰囲気下、塩化メチレン(30ml)中に1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(16.9g:63mmol)、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール(0.04g:0.09mmol)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンカーボネートオリゴマー(4量体)(9g)および価数が1の含窒素塩基性化合物であるトリエチルアミン(18.9ml:136.3mmol)を混合し、20℃で攪拌した。この溶液に氷冷下ノルボルニルホスホン酸ジクロライド(3ml:18.9mmol)の塩化メチレン6ml溶液を5分間かけて滴下し20℃で3時間攪拌し、この溶液にフェニルホスホン酸ジクロライド(6.6ml:47.3mmol)の塩化メチレン13ml溶液を10分間かけて滴下し20℃で60分間攪拌した。2価フェノールおよび/または2価アルコールの反応率は95%であった。この時点での数平均分子量は約6000であった。
【0073】
第2の重合として、この溶液に氷冷下トリエチルアミン(1.2ml:8.7mmol)を加え、続いてこの溶液に20℃でフェニルホスホン酸ジクロライド(0.6ml:4.6mmol)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。その後、実施例1と同様の方法で後処理し、ポリマーを収率92%で得、成形して評価した。
【0074】
実施例4
フェニルホスホン酸ジクロライドの代わりにフェニルチオホスホン酸ジクロライドを用いた以外は実施例1と同様に重合しポリマーが合計収率94%で得られた。得られた樹脂を実施例1と同様に評価した。
【0075】
実施例5
ノルボルニルホスホン酸ジクロライドの代わりにノルボルニルチオホスホン酸ジクロライドを用いた以外は実施例1と同様に重合しポリマーが合計収率93%で得られた。得られた樹脂を実施例1と同様に評価した。
【0076】
実施例6
実施例1記載の樹脂をさらに250℃に加熱溶融押し出しによりペレット化し、それを溶液キャスティング法(塩化メチレン溶液)によって幅200mm、厚さ25μmのフィルムを作成した。該フィルムを延伸温度165℃、延伸速度100mm/minにて1.3倍に延伸した。延伸後のフィルム厚みは18μmであった。
【0077】
上記条件によって得られたフィルムは、波長550nmにおけるリタデーションが143.6nm、波長450nmのそれは157.3nm、波長650nmのそれは135.7nmを示した。
【0078】
比較例1
窒素雰囲気下、塩化メチレン(30ml)中に1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(16.9g:63mmol)、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール(0.04g:0.09mmol)および価数が1の含窒素塩基性化合物であるトリエチルアミン(18.4ml:132.5mmol)を混合し、20℃で攪拌した。この溶液に氷冷下ノルボルニルホスホン酸ジクロライド(1ml:6.3mmol)の塩化メチレン2ml溶液を5分間かけて滴下し20℃で3時間攪拌し、この溶液にフェニルホスホン酸ジクロライド(2.2ml:15.8mmol)の塩化メチレン4ml溶液を10分間かけて滴下し20℃で1時間攪拌し、続いてこの溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(12.7ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。この溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(1.8ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。その後、実施例1と同様の方法で後処理し、ポリマーを収率92%で得、成形して評価した。
【0079】
比較例2
窒素雰囲気下、塩化メチレン(30ml)中に1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(16.9g:63mmol)、4,4′−[1−(4−(1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル)−フェニル)−エチリデン]ビスフェノール(0.04g:0.09mmol)および価数が1の含窒素塩基性化合物であるトリエチルアミン(17.5ml:126.2mmol) を混合し、20℃で攪拌した。この溶液に氷冷下ノルボルニルホスホン酸ジクロライド(1ml:6.3mmol)の塩化メチレン2ml溶液を5分間かけて滴下し20℃で3時間攪拌し、この溶液にフェニルホスホン酸ジクロライド(2.2ml:15.8mmol)の塩化メチレン4ml溶液を10分間かけて滴下し20℃で1時間攪拌し、続いてこの溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(12.7ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。この溶液に氷浴下で濃度0.581mol/lであるトリホスゲンの塩化メチレン溶液(1.8ml)を20分かけて滴下し、滴下終了後20℃で60分間攪拌した。その後、実施例1と同様の方法で後処理し、ポリマーを収率92%で得、成形して評価した。
【0080】
比較例3
比較例1記載の樹脂を、溶液キャスティング法(塩化メチレン溶液)によって幅200mm、厚さ25μmのフィルムを作成した。該フィルムを延伸温度150℃、延伸速度180mm/minにて1.3倍に延伸した。延伸後のフィルム厚みは18μmであった。
【0081】
上記条件によって得られたフィルムは、波長550nmにおけるリタデーションが47.6nm、波長450nmのそれは51.9nm、波長650nmのそれは44.9nmを示した。
【0082】
実施例1〜5と比較例1〜2で作成した樹脂の評価結果を表1に示す。
【0083】
【表1】

【0084】
比較例から従来の方法で製造した樹脂は、過剰に添加しているトリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物の副反応により黄色度が大きいため、光学特性が不十分で実用に耐える成形体を得ることはできないことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明で得られる樹脂は無色透明材料で、光学レンズ、機能性光学フィルムあるいはディスク基板など、多様な用途に応じて種々の材料として適用される。また、眼鏡レンズ等のヘルスケア用途やエレクトロニクスなど分野にも適用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2価フェノールおよび/または2価アルコール、ならびにカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸を含窒素塩基性化合物存在下で重合させる縮合重合体の製造方法であって、式(I)を満たす含窒素塩基性化合物ならびに2価フェノールおよび/または2価アルコール、ならびにカーボネートおよび/または2価カルボン酸および/または2価ヘテロ酸を、2価フェノールおよび/または2価アルコールの反応率が5%以上100%未満になるまで作用せしめた第1の重合後に、塩基性化合物を更に作用させ高分子量化する第2の重合を行うことを特徴とする縮合重合体の製造方法。
2(a)>k(b)>2(c) 式(I)
[式中、(a)は2価フェノールおよび2価アルコールのモル数、(b)は含窒素塩基性化合物のモル数、(c)はカーボネート、2価カルボン酸および2価ヘテロ酸のモル数、kは含窒素塩基性化合物の塩基の価数をそれぞれ表す。]
【請求項2】
第2の重合を界面重合法にて行う請求項1記載の縮合重合体の製造方法。
【請求項3】
塩基性化合物がアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属である請求項1あるいは2に記載の製造方法
【請求項4】
縮合重合体に2価ヘテロ酸残基が含まれている請求項1〜3のいずれかに記載の縮合重合体の製造方法。
【請求項5】
2価ヘテロ酸残基が下記構造式(1)で示されるホスホン酸残基である請求項4に記載の縮合重合体の製造方法。
【化1】

[構造式(1)において、Rは有機基、Yは酸素、硫黄、セレンあるいは非共有電子対を表す。構造式(1)はさらに置換されても良い。]
【請求項6】
縮合重合体に下記構造式(2)で示される3価のフェノール残基が含まれている請求項1〜5のいずれかに記載の縮合重合体の製造方法。
【化2】

[構造式(2)において、R21、R22、R23は各々独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素、炭素数1〜20の芳香族炭化水素、ハロゲン原子、ニトロ基からなる群から選ばれ、r、s、t、は各々独立に0〜4の整数。Zはフェニル基、アルキリジン基、分岐鎖含有アルキリジン基、シクロアルキリジン基、分岐鎖含有シクロアルキリジン基群、フェニルアルキルジン基、脂肪族ホスフィンオキシド基、芳香族ホスフィンオキシド基、アルキルシラン基、フルオレン基から選ばれる。構造式(2)はさらに置換されても良い。]
【請求項7】
第1および第2の重合の重合温度が、35℃以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の縮合重合体の製造方法。
【請求項8】
第1の重合の開始時における2価フェノールおよび/または2価アルコールの濃度が、1.0mol/L以上である請求項1〜7のいずれかに記載の縮合重合体の製造方法。
【請求項9】
請求項1〜8のいずれかに記載の縮合重合体の製造方法で得られる縮合重合体を含有してなることを特徴とする成形体。
【請求項10】
請求項9記載の成形体からなることを特徴とする光学レンズ。
【請求項11】
請求項9記載の成型体からなることを特徴とする位相差フィルム。


【公開番号】特開2007−277385(P2007−277385A)
【公開日】平成19年10月25日(2007.10.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−104948(P2006−104948)
【出願日】平成18年4月6日(2006.4.6)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】