JP2017155187A - ポリカーボネート樹脂、該ポリカーボネート樹脂の製造方法、該ポリカーボネート樹脂からなる透明フィルムの製造方法、及び位相差フィルム - Google Patents
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Abstract
Description
(ジヒドロキシ化合物A)
本発明のポリカーボネート樹脂において、ポリカーボネート樹脂を構成する全ての構造単位、及び連結基の重量の合計量を100重量%とした際に、前記式(1)〜(3)のいずれかで表される構造単位の含有量は1重量%以上、70重量%以下が好ましい。この割合は、3重量%以上、60重量%以下がより好ましく、5重量%以上、50重量%以下がさらに好ましく、8重量%以上、40重量%以下が特に好ましい。尚、前記式(1)〜(3)で表される構造単位をそれぞれ構造(1)、構造(2)、構造(3)と称することがある。
本発明のポリカーボネート樹脂は下記式(5)で表される構造単位を含有していることが好ましい。
本発明のポリカーボネート樹脂は、下記式(6)〜(8)で表される構造単位から選ばれる構造単位を含有してもよい。尚、下記式(6)〜(8)で表される構造単位を含有する二官能性モノマーを「フルオレン系モノマー」と称することがある。また、下記式(7)及び(8)で表される構造単位を「オリゴフルオレン構造単位」と称することがある。
メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等の直鎖状のアルキレン基;メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチルメチレン基、プロピルメチレン基、(1−メチルエチル)メチレン基、1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基、1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基、1−メチルプロピレン基、2−メチルプロピレン基、1,1−ジメチルエチレン基、2,2−ジメチルプロピレン基、3−メチルプロピレン基等の、分岐鎖を有するアルキレン基。ここで、R9及びR10における分岐鎖の位置は、フルオレン環側の炭素が1位となるように付与した番号により示した。
メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等の直鎖状のアルキレン基;メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチルメチレン基、プロピルメチレン基、(1−メチルエチル)メチレン基、1−メチルエチレン基、2−メチルエチレン基、1−エチルエチレン基、2−エチルエチレン基、1−メチルプロピレン基、2−メチルプロピレン基、1,1−ジメチルエチレン基、2,2−ジメチルプロピレン基、3−メチルプロピレン基等の分岐鎖を有するアルキレン基。
本発明のポリカーボネート樹脂においては、前述した構造単位以外の構造単位を含んでいてもよく(以下、「その他の構造単位」と称することがある。)、その他の構造単位を含有するモノマーとしては、例えば、脂肪族ジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物、アセタール環を含有するジヒドロキシ化合物、オキシアルキレングリコール類、芳香族成分を含有するジヒドロキシ化合物、ジエステル化合物等が挙げられる。これらのなかでも、反応効率を高める観点から、脂肪族ジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物、アセタール環を含有するジヒドロキシ化合物、オキシアルキレングリコール類、芳香族成分を含有するジヒドロキシ化合物が好ましい。
エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,5−ヘプタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール等の直鎖脂肪族炭化水素のジヒドロキシ化合物;ネオペンチルグリコール、ヘキシレングリコール等の分岐脂肪族炭化水素のジヒドロキシ化合物。
1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、2,6−デカリンジメタノール、1,5−デカリンジメタノール、2,3−デカリンジメタノール、2,3−ノルボルナンジメタノール、2,5−ノルボルナンジメタノール、1,3−アダマンタンジメタノール、リモネン等の、テルペン化合物から誘導されるジヒドロキシ化合物等に例示される、脂環式炭化水素の1級アルコールであるジヒドロキシ化合物;1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,3−アダマンタンジオール、水添ビスフェノールA、2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール等に例示される、脂環式炭化水素の2級アルコール及び3級アルコールであるジヒドロキシ化合物。
ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール。
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(4−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−3,5−ジエチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−(3−フェニル)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−(3,5−ジフェニル)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、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)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、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)−2−エチルヘキサン、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−3−ニトロフェニル)メタン、3,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル)ベンゼン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、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)スルホン、2,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、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、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジクロロジフェニルエーテル等の芳香族ビスフェノール化合物;2,2−ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル)プロパン、1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ビフェニル、ビス(4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル)スルホン等の芳香族基に結合したエーテル基を有するジヒドロキシ化合物。
テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸;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、デカリン−2,6−ジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;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、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸。尚、これらのジカルボン酸成分はジカルボン酸そのものとしてポリエステルカーボネートの原料とすることができるが、製造法に応じて、メチルエステル体、フェニルエステル体等のジカルボン酸エステルや、ジカルボン酸ハライド等のジカルボン酸誘導体を原料とすることもできる。
本発明のポリカーボネート樹脂に含有される上記の構造単位の連結基は、下記式(11)で表される炭酸ジエステルを重合することで導入される。
本発明のポリカーボネート樹脂は、一般に用いられる重合方法で製造することができる。例えば、ホスゲンやカルボン酸ハロゲン化物を用いた溶液重合法又は界面重合法や、溶媒を用いずに反応を行う溶融重合法を用いて製造することができる。これらの製造方法のうち、溶媒や毒性の高い化合物を使用しないことから環境負荷を低減することができ、また、生産性にも優れる溶融重合法によって製造することが好ましい。
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、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、炭酸水素セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸セシウム、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、ステアリン酸セシウム、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、水素化ホウ素セシウム、テトラフェニルホウ酸ナトリウム、テトラフェニルホウ酸カリウム、テトラフェニルホウ酸リチウム、テトラフェニルホウ酸セシウム、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、安息香酸セシウム、リン酸水素2ナトリウム、リン酸水素2カリウム、リン酸水素2リチウム、リン酸水素2セシウム、フェニルリン酸2ナトリウム、フェニルリン酸2カリウム、フェニルリン酸2リチウム、フェニルリン酸2セシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムのアルコレート、フェノレート、ビスフェノールAの2ナトリウム塩、2カリウム塩、2リチウム塩、2セシウム塩。
これらのうち、重合活性と得られる樹脂の色相の観点から、リチウム化合物を用いることが好ましい。
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。
これらのうち、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、バリウム化合物を用いることが好ましく、重合活性と得られる樹脂の色相の観点から、マグネシウム化合物及び/又はカルシウム化合物を用いることが更に好ましく、カルシウム化合物を用いることが最も好ましい。
このようにして得られた本発明のポリカーボネート樹脂の分子量は還元粘度で表すことができる。樹脂の還元粘度が低すぎると得られる成形品の機械強度が小さくなる可能性がある。そのため、還元粘度は通常0.20dL/g以上であり、0.25dL/g以上であることが好ましい。一方、樹脂の還元粘度が大きすぎると、成形する際の流動性が低下し、生産性や成形性が低下する傾向がある。そのため、還元粘度は、通常0.80dL/g以下であり、0.70dL/g以下であることが好ましく、0.60dL/g以下であることがより好ましい。尚、還元粘度は、溶媒として塩化メチレンを用い、試料濃度を0.6g/dLに精密に調製し、温度20.0℃±0.1℃でウベローデ粘度計を用いて測定する。
本発明のポリカーボネート樹脂には本発明の目的を損なわない範囲で、通常用いられる熱安定剤、酸化防止剤、触媒失活剤、紫外線吸収剤、光安定剤、離型剤、染顔料、衝撃改良剤、帯電防止剤、滑剤、潤滑剤、可塑剤、相溶化剤、核剤、難燃剤、無機充填剤、発泡剤等が含まれても差し支えない。
本発明のポリカーボネート樹脂には、必要に応じて、溶融加工時等における分子量の低下や色相の悪化を防止するために熱安定剤を配合することができる。かかる熱安定剤としては、通常知られるヒンダードフェノール系熱安定剤および/又はリン系熱安定剤が挙げられる。
2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,4−ジ−tert−ブチルフェノール、2−tert−ブチル−4−メトキシフェノール、2−tert−ブチル−4,6−ジメチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、n−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、2−tert−ブチル−6−(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(6−シクロヘキシル−4−メチルフェノール)、2,2’−エチリデン−ビス−(2,4−ジ−tert−ブチルフェノール)、テトラキス−[メチレン−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]−メタン、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)ベンゼン等。中でも、テトラキス−[メチレン−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]−メタン、n−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)ベンゼンを用いることが好ましい。
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−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、4,4’−ビフェニレンジホスフィン酸テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、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。
本発明のポリカーボネート樹脂に、重合反応で用いた触媒を中和し、失活させるために酸性化合物を添加することで、色調や熱安定性を向上することができる。触媒失活剤として用いられる酸性化合物としては、カルボン酸基やリン酸基、スルホン酸基を有する化合物、又はそれらのエステル体などを用いることができるが、特に下記式(12)又は(13)で表される部分構造を含有するリン系化合物を用いることが好ましい。
本発明のポリカーボネート樹脂は、機械特性や耐溶剤性等の特性を改質する目的で、芳香族ポリカーボネート、芳香族ポリエステル、脂肪族ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン、ポリオレフィン、アクリル、アモルファスポリオレフィン、ABS、AS、ポリ乳酸、ポリブチレンスクシネート等の合成樹脂やゴム等の1種又は2種以上と混練してなるポリマーアロイとしてもよい。
本発明の透明フィルムは、本発明のポリカーボネート樹脂を成形してなるものである。
また、本発明の位相差フィルムは、本発明の透明フィルムを少なくとも一方向に延伸してなるものである。
以下、本発明の透明フィルムを「未延伸フィルム」と称す場合がある。
本発明のポリカーボネート樹脂を用いて、未延伸フィルムを製膜する方法としては、樹脂を溶媒に溶解させてキャストした後、溶媒を除去する流延法や、溶媒を用いずに樹脂を溶融させて製膜する溶融製膜法を採用することができる。溶融製膜法としては、具体的にはTダイを用いた溶融押出法、カレンダー成形法、熱プレス法、共押出法、共溶融法、多層押出法、インフレーション成形法等がある。未延伸フィルムの製膜方法は特に限定されないが、流延法では残存溶媒による問題が生じるおそれがあるため、好ましくは溶融製膜法、中でも後の延伸処理のし易さから、Tダイを用いた溶融押出法が好ましい。
未延伸フィルムの全光線透過率の具体的な測定方法は、後述の実施例の項に記載される通りである。
前記未延伸フィルムを少なくとも一方向に延伸配向させることにより、位相差フィルムを得ることができる。延伸方法としては縦一軸延伸、テンター等を用いる横一軸延伸、あるいはそれらを組み合わせた同時二軸延伸、逐次二軸延伸等、公知の方法を用いることができる。延伸はバッチ式で行ってもよいが、連続で行うことが生産性において好ましい。さらにバッチ式に比べて、連続の方がフィルム面内の位相差のばらつきの少ない位相差フィルムが得られる。
歪み速度(%/分)={延伸速度(mm/分)/
原反フィルムの長さ(mm)}×100
本発明の透明フィルムの用途には特に制限はないが、耐熱性、光学特性、溶融加工性等の物性に優れるという特長を生かして、各種の液晶用ディスプレイ機器やモバイル機器等に用いられる位相差フィルム等の光学フィルムに好適である。
樹脂試料を塩化メチレンに溶解させ、精密に0.6g/dLの濃度の樹脂溶液を調製した。森友理化工業社製ウベローデ型粘度管を用いて、温度20.0℃±0.1℃で測定を行い、溶媒の通過時間t0、及び溶液の通過時間tを測定した。得られたt0及びtの値を用いて次式(i)により相対粘度ηrelを求め、さらに、得られた相対粘度ηrelを用いて次式(ii)により比粘度ηspを求めた。
ηrel=t/t0 (i)
ηsp=(η−η0)/η0=ηrel−1 (ii)
その後、得られた比粘度ηspを濃度c[g/dL]で割って、還元粘度ηsp/cを求めた。
ペレット状の樹脂試料を90℃で5時間以上、真空乾燥させた。乾燥したペレットを用いて、(株)東洋精機製作所製キャピラリーレオメーターで測定を行った。測定温度は240℃とし、剪断速度9.12〜1824sec−1間で溶融粘度を測定し、91.2sec−1における溶融粘度の値を用いた。尚、オリフィスには、ダイス径がφ1mm×10mmLのものを用いた。
エスアイアイ・ナノテクノロジー社製示差走査熱量計DSC6220を用いて測定した。約10mgの樹脂試料を同社製アルミパンに入れて密封し、50mL/分の窒素気流下、昇温速度20℃/分で30℃から250℃まで昇温した。3分間温度を保持した後、30℃まで20℃/分の速度で冷却した。30℃で3分保持し、再び200℃まで20℃/分の速度で昇温した。2回目の昇温で得られたDSCデータより、低温側のベースラインを高温側に延長した直線と、ガラス転移の階段状変化部分の曲線の勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度である、補外ガラス転移開始温度を求め、それをガラス転移温度とした。高いガラス転移温度を有する樹脂は、耐熱性の観点で優れている。
樹脂試料約1gを精秤し、塩化メチレン5mLに溶解して溶液とした後、総量が25mLになるようにアセトンを添加して再沈殿処理を行った。次いで、該処理液について液体クロマトグラフィーにより測定した。
用いた装置や条件は、次のとおりである。
・装置:(株)島津製作所製
システムコントローラ:CBM−20A
ポンプ:LC−10AD
カラムオーブン:CTO−10ASvp
検出器:SPD−M20A
分析カラム:Cadenza CD−18 4.6mmφ×250mm
オーブン温度:60℃
・検出波長:220nm
・溶離液:A液:0.1%リン酸水溶液、B液:アセトニトリル
A/B=50/50(vol%)からA/B=0/100(vol%)まで10分間でグラジエント、A/B=0/100(vol%)で5分間保持
・流量:1mL/min
・試料注入量:10μL
樹脂中の各化合物の含有量は、各化合物について、それぞれ濃度を変更した溶液を調製し、上記の液体クロマトグラフィーと同じ条件で測定を行って検量線を作成し、絶対検量線法により算出した。
90℃で5時間以上、真空乾燥をした樹脂ペレットを、いすず化工機(株)製単軸押出機(スクリュー径25mm、シリンダー設定温度:220℃〜260℃)を用い、Tダイ(幅200mm、設定温度:200〜260℃)から押し出した。押し出したフィルムを、チルロール(設定温度:120〜170℃)により冷却しつつ巻取機でロール状にし、100μmの膜厚の未延伸フィルムを作製した。設定温度は成形する樹脂のガラス転移温度や溶融粘度に応じて、前記設定温度の範囲内で調節した。
前述の方法で作製した未延伸フィルムから、長さ40mm、幅8mmの長方形の試験片を切り出して測定試料とした。波長589nm(ナトリウムd線)の干渉フィルターを用いて、(株)アタゴ製多波長アッベ屈折率計DR−M4/1550により屈折率(nD)を測定した。測定は界面液としてモノブロモナフタレンを用い、20℃で行った。
前述の方法で作製した未延伸フィルムについて、日本電色工業(株)製濁度計COH400を用いて全光線透過率を測定した。全光線透過率が高いフィルムは、透明性の観点で優れている。
He−Neレーザー、偏光子、補償板、検光子、光検出器からなる複屈折測定装置と振動型粘弾性測定装置(レオロジー社製DVE−3)を組み合わせた装置を用いて、以下の通り測定した(詳細は、日本レオロジー学会誌Vol.19,p93−97(1991)を参照。)。光弾性係数の低い樹脂は、温度変化や湿度変化などによるフィルムの形状変化の、光学特性への影響が小さく、環境に対する性能安定性の観点で優れている。
C=O’/E’
前述の方法で作製した未延伸フィルムから幅50mm、長さ125mmのフィルム片を切り出した。バッチ式二軸延伸装置(アイランド工業社製二軸延伸装置BIX−277−AL)を用いて、樹脂のガラス転移温度+15℃の延伸温度、300%/分の延伸速度、及び1.5倍の延伸倍率で前記フィルム片の自由端一軸延伸を行い、位相差フィルムを得た。上記の方法で得られた延伸フィルムの中央部を幅4cm、長さ4cmに切り出し、王子計測機器(株)製位相差測定装置KOBRA−WPRを用いて、測定波長450、500、550、590、630nmで位相差を測定し、波長分散性を測定した。波長分散性は450nmと550nmで測定した位相差R450とR550の比(R450/R550)で示した。R450/R550が1より大きいと波長分散は正であり、1未満では逆波長分散となる。1/4波長板として用いる場合、R450/R550の理想値は0.818である(450/550=0.818)。
複屈折=R550[nm]/(フィルム厚み[mm]×106)
今回の測定では、Δnが正の値を有していれば、位相差フィルムとして使用可能である。
<合成例1>
DL−2,3:5,6−ジ−O−シクロヘキシリデン−myo−イノシトール(以下「DCMI」と略記する。)
ジムロートを備えた500mLの反応容器を窒素置換した後、myo−イノシトール30g(167mmol)、DMF200mL、p−トルエンスルホン酸一水和物863mg、ジメトキシシクロヘキサン75mLを投入し、100℃で3時間攪拌した。40℃まで冷却した後、トリエチルアミン2.5mLを加え、反応溶媒であるDMFを減圧留去した。その後酢酸エチル250mLを加え、5%炭酸ナトリウム水溶液300mLで分液を実施した後、イオン交換水300mLで1回洗浄した。得られた有機相を減圧留去し、酢酸エチル50mL/n−ヘキサン70mLで晶析を実施し、得られた白色沈殿を濾過した。その後再び酢酸エチル50mL/n−ヘキサン70mLで晶析を実施した。得られた固体を60℃で真空乾燥5時間実施することで、目的化合物であるDCMIを9.8g(収率17.2%)得た。
ビス[9−(2−フェノキシカルボニルエチル)フルオレン−9−イル]メタン(以下「BPFM」と略記する。)
WO2014−061677に記載の方法で、BPFMを合成した。
以下の実施例、及び比較例で用いた化合物の略号等は以下の通りである。
・DCMI:DL−2,3:5,6−ジ−O−シクロヘキシリデン−myo−イノシトール
・ISB:イソソルビド(ロケットフルーレ社製、商品名:POLYSORB)
・CHDM:1,4−シクロヘキサンジメタノール(シス、トランス混合物、SKケミカル社製)
・BPA:2,2−ビス[4−ヒドロキシフェニル]プロパン(三菱化学(株)製)
・BHEPF:9,9−ビス[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−フルオレン(大阪ガスケミカル(株)製)
・BisZ:1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(本州化学工業(株)製)
・BPFM:ビス[9−(2−フェノキシカルボニルエチル)フルオレン−9−イル]メタン
・DPC:ジフェニルカーボネート(三菱化学(株)製)
DCMI 18.58重量部(0.055mol)、ISB 42.45重量部(0.2908mol)、CHDM 25.42重量部(0.176mol)、DPC 112.79重量部(0.527mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物4.59×10−4重量部(2.61×10−6mol)を反応器に投入し、反応装置内を減圧窒素置換した。窒素雰囲気下、150℃で約10分間、攪拌しながら原料を溶解させた。反応1段目の工程として220℃まで30分かけて昇温し、60分間常圧にて反応した。次いで圧力を常圧から13.3kPaまで90分かけて減圧し、13.3kPaで30分間保持し、発生するフェノールを反応系外へ抜き出した。次いで反応2段目の工程として熱媒温度を15分かけて240℃まで昇温しながら、圧力を0.10kPa以下まで15分かけて減圧し、発生するフェノールを反応系外へ抜き出した。所定の撹拌トルクに到達後、窒素で常圧まで復圧して反応を停止し、生成したポリカーボネート樹脂を水中に押し出し、ストランドをカッティングしてペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表1に示す。
最終重合温度を270℃に変更した以外、実施例1と同様に重合反応を行ったところ、反応の終盤で樹脂が撹拌軸に巻き付き、溶融樹脂を抜き出すことができなかった。少量採取した樹脂に塩化メチレンを加えると、不溶成分が生成しており、ポリマーがゲル化していることが分かった。本発明の構造(1)〜(3)は過度に高温で反応を行うと、分解し、架橋成分が生成することが考えられる。
ISB 42.45重量部(0.290mol)、BPA 17.96重量部(0.079mol)、CHDM 25.42重量部(0.176mol)、DPC 119.17重量部(0.556mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物9.61×10−4重量部(5.45×10−6mol)を用いた以外は実施例1と同様に重合反応を行い、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表1に示す。
DCMI 10.06重量部(0.030mol)、ISB 60.17重量部(0.412mol)、BPFM 27.49重量部(0.043mol)、DPC 85.34重量部(0.398mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物1.55×10−3重量部(8.83×10−6mol)を用い、最終重合温度を250℃とした以外は実施例1と同様に重合反応を行い、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
ISB 64.27重量部(0.440mol)、BPFM 36.51重量部(0.057mol)、DPC 81.52重量部(0.381mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物7.75×10−4重量部(4.40×10−6mol)を用いた以外は実施例2と同様に重合反応を行い、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のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
ISB 45.42重量部(0.311mol)、BPFM 36.65重量部(0.057mol)、BisZ 20.15重量部(0.075mol)、DPC 70.41重量部(0.329mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物6.80×10−4重量部(3.86×10−6mol)を用いた以外は実施例2と同様に重合反応を行い、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のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
DCMI 9.29重量部(0.027mol)、ISB 22.92重量部(0.157mol)、BHEPF 59.47重量部(0.136mol)、DPC 68.50重量部(0.320mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物1.69×10−3重量部(9.59×10−6mol)を用いた以外は実施例2と同様に重合反応を行い、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
ISB 31.41重量部(0.215mol)、BHEPF 59.47重量部(0.136mol)、DPC 75.85(0.354mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物1.24×10−3重量部(7.01×10−6mol)を用いた以外は実施例2と同様に重合反応を行い、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
BHEPF 80.49質量部(0.184mol)、BPA 13.23質量部(0.058mol)、DPC 53.29質量部(0.249mol)、及び触媒として酢酸カルシウム1水和物2.13×10−3質量部(1.21×10−5mol)を用い、最終重合温度を260℃とした以外は実施例2と同様に重合反応を行い、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、前述の各種評価を行った。評価結果を表2に示す。
Claims (16)
- 前記式(1)〜(3)中のR1とR2、R3とR4がそれぞれ相互にアセタール結合で環を形成している請求項1に記載のポリカーボネート樹脂。
- 前記式(1)〜(3)中のシクロヘキサン環が、myo−イノシトールから誘導されるイノシトール残基である請求項1又2に記載のポリカーボネート樹脂。
- ガラス転移温度が100℃以上、180℃以下である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
- 樹脂を構成する全ての構造単位、及び連結基の重量の合計量を100重量%とした際に、前記式(1)〜(3)のいずれかで表される構造単位を1重量%以上、70重量%以下含有する請求項1乃至5のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
- 樹脂を構成する全ての構造単位、及び連結基の重量の合計量を100重量%とした際に、下記式(6)〜(8)から選ばれる少なくとも1つの構造単位を1重量%以上、70重量%以下含有する請求項1乃至7のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
- 樹脂を構成する全ての構造単位、及び連結基の重量の合計量を100重量%とした際に、脂肪族ジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物、アセタール環を含有するジヒドロキシ化合物、及びオキシアルキレングリコールから選ばれる少なくとも1つの化合物に由来する構造単位を0.1重量%以上、50重量%以下含む請求項1乃至8のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
- 樹脂を構成する全ての構造単位、及び連結基の重量の合計量を100重量%とした際に、前記式(6)〜(8)で表される構造単位以外の芳香族構造単位を5重量%以下含有する請求項1乃至9のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
- 測定温度240℃、剪断速度91.2sec−1における溶融粘度が1000Pa・s以上、7000Pa・s以下である請求項1乃至10のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
- 樹脂中の、炭酸ジエステルの残存量が1重量ppm以上、300重量ppm以下、かつ、炭酸ジエステルに由来するモノヒドロキシ化合物の含有量が1重量ppm以上、1000重量ppm以下である請求項1乃至11のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂。
- 請求項1乃至12のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂を溶融重合反応により製造する方法であって、該溶融重合反応の最高温度が200℃以上、260℃以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂の製造方法。
- 請求項1乃至12のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂を成形してなる透明フィルム。
- 請求項14に記載の透明フィルムを製造する方法であって、請求項1乃至12のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂を成形温度280℃以下で溶融製膜法により成形する透明フィルムの製造方法。
- 請求項14に記載の透明フィルムの一方向又は二方向延伸フィルムである位相差フィルム。
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