CN116157721A - 多硫醇组合物、聚合性组合物、树脂、成型体、光学材料及透镜 - Google Patents

多硫醇组合物、聚合性组合物、树脂、成型体、光学材料及透镜 Download PDF

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Abstract

多硫醇组合物,其包含多硫醇化合物(A)和通式(1)表示的化合物(通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1)。
Figure DDA0004126447570000011

Description

多硫醇组合物、聚合性组合物、树脂、成型体、光学材料及透镜
技术领域
本公开文本涉及多硫醇组合物、聚合性组合物、树脂、成型体、光学材料及透镜。
背景技术
塑料透镜与无机透镜相比轻质且不易破裂,可进行染色,因此近年来,作为眼镜透镜、照相机透镜等光学元件迅速普及开来。
对于塑料透镜用树脂,要求进一步的高性能化,要求高折射率化、高阿贝数化、低比重化、高耐热性化等。此前也已开发并使用了各种透镜用树脂原材料。
例如,专利文献1中记载了特定的结构式表示的巯基化合物。
例如,专利文献2中记载了多硫醇化合物的制造方法,其包括:使2-巯基乙醇与特定的式(1)表示的表卤醇化合物在10~50℃的温度下反应,得到特定的式(2)表示的多元醇化合物的工序;使得到的式(2)表示的多元醇化合物与硫脲在氯化氢存在下反应,得到异硫脲鎓盐的工序;一边将包含得到的异硫脲鎓盐的反应液维持于15~60℃的温度,一边在80分钟以内向该反应液中加入氨水,将该异硫脲鎓盐水解,得到特定的式(5)表示的多硫醇化合物的工序;和向包含得到的多硫醇化合物的溶液中加入25~36%浓度的盐酸,于10~50℃的温度进行清洗,将多硫醇化合物纯化的工序。
专利文献1:日本特开平2-270859号公报
专利文献2:国际公开第2014-027427号
发明内容
发明所要解决的课题
对于使包含多硫醇化合物的聚合性组合物固化而得到的树脂而言,有时要求染色性良好。
本公开文本的一个实施方式所要解决的课题在于提供可制造染色性优异的树脂的多硫醇组合物。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的手段包括以下的实施方式。
<1>多硫醇组合物,其包含多硫醇化合物(A)和下述通式(1)表示的化合物。
[化学式1]
Figure BDA0004126447550000021
(通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。)
<2>如<1>所述的多硫醇组合物,其中,前述多硫醇化合物(A)包含由作为原料的表氯醇、2-巯基乙醇及硫脲得到的多硫醇化合物。
<3>如<1>或<2>所述的多硫醇组合物,其中,前述多硫醇化合物(A)包含4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷,或者包含5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷及4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物。
<4>如<1>~<3>中任一项所述的多硫醇组合物,其包含:含有4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷的多硫醇化合物(A);和下述通式(1)表示的化合物。
[化学式2]
Figure BDA0004126447550000031
(通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。)
<5>如<1>~<4>中任一项所述的多硫醇组合物,其中,在高效液相色谱测定中,前述通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言为10.0以下。
<6>如<1>~<5>中任一项所述的多硫醇组合物,其中,在高效液相色谱测定中,前述通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言大于0。
<7>如<1>~<6>中任一项所述的多硫醇组合物,其中,前述通式(1)表示的化合物为下述式(1a)表示的化合物。
[化学式3]
Figure BDA0004126447550000032
<8>聚合性组合物,其包含<1>~<7>中任一项所述的多硫醇组合物、和多异(硫)氰酸酯化合物。
<9>如<8>所述的聚合性组合物,其中,前述多异(硫)氰酸酯化合物包含选自五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基甲基)环己烷、双(异氰酸酯基环己基)甲烷、2,5-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、2,6-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯及苯二异氰酸酯中的至少一种。
<10>树脂,其包含<8>或<9>所述的聚合性组合物的固化物。
<11>成型体,其包含<10>所述的树脂。
<12>光学材料,其包含<10>所述的树脂。
<13>透镜,其包含<10>所述的树脂。
发明的效果
根据本公开文本的一个实施方式,能够提供可制造染色性优异的树脂的多硫醇组合物。
附图说明
[图1]为表示制造例1~制造例4的塑料透镜的、通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的比例(area%)、与耐光性(即ΔYI)及染色性(即透光率)的关系的曲线图。
具体实施方式
本公开文本中,使用“~”示出的数值范围表示包含“~”的前后所记载的数值分别作为最小值及最大值的范围。
在本公开文本中阶段性地记载的数值范围中,某数值范围中记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性的记载的数值范围的上限值或下限值。另外,可以替换为实施例中示出的值。
本公开文本中,对于材料中的各成分的量而言,在存在多种属于材料中的各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指材料中存在的多种物质的总量。
本公开文本中,“异(硫)氰酸酯”是指异氰酸酯或异硫氰酸酯。
《多硫醇组合物》
本公开文本的多硫醇组合物包含多硫醇化合物(A)和下述通式(1)表示的化合物。
[化学式4]
Figure BDA0004126447550000051
(通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。)
对于使包含多硫醇化合物的聚合性组合物固化而得到的树脂而言,有时要求染色性良好。
实际上,包含多硫醇化合物的聚合性组合物大多包含除多硫醇化合物以外的其他化合物,作为上述其他化合物,可设想多种化合物。
本申请发明人进行了研究,结果发现,聚合性组合物包含多硫醇化合物(A)和通式(1)表示的化合物的情况下,能够使所得的树脂的染色性提高。
<通式(1)表示的化合物>
本公开文本的多硫醇组合物包含下述通式(1)表示的化合物。
[化学式5]
Figure BDA0004126447550000052
(通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。)
本公开文本的多硫醇组合物通过包含通式(1)表示的化合物,能够使所得的树脂的染色性提高。
作为通式(1)表示的化合物,例如,可举出下述式(1a)表示的化合物、下述式(1b)表示的化合物等。
另外,本公开文本的多硫醇组合物可以包含多种通式(1)表示的化合物。例如,就本公开文本的多硫醇组合物而言,作为通式(1)表示的化合物,可以为下述式(1a)表示的化合物及下述式(1b)表示的化合物的混合物。
通式(1)表示的化合物可以为下述式(1a)表示的化合物、下述式(1b)表示的化合物、或者下述式(1a)表示的化合物及下述式(1b)表示的化合物的混合物。
通式(1)表示的化合物包含式(1a)表示的化合物及式(1b)表示的化合物的情况下,式(1a)表示的化合物的含量相对于式(1a)表示的化合物及式(1b)表示的化合物的总含量而言,优选为80质量%以上,更优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上。
[化学式6]
Figure BDA0004126447550000061
[化学式7]
Figure BDA0004126447550000062
就本公开文本的多硫醇组合物而言,从使所得的树脂的染色性提高的观点考虑,通式(1)表示的化合物优选为式(1a)表示的化合物。
前述多硫醇化合物(A)优选包含由作为原料的表氯醇、2-巯基乙醇及硫脲得到的多硫醇化合物。
关于由作为原料的表氯醇、2-巯基乙醇及硫脲得到的多硫醇化合物,例如,可举出5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷及4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物、4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷等。
前述多硫醇化合物(A)优选包含4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷,或者包含5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷及4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物。
(其他化合物)
本公开文本的多硫醇组合物可以还包含以下的化合物(XB),所述化合物(XB)是将包含3个以上巯基的多硫醇化合物(XA)中的3个以上巯基中的至少一者替换为下述式(N1)表示的基团而得的化合物。
〔化合物(XB)〕
化合物(XB)是将包含3个以上巯基的多硫醇化合物(XA)中的3个以上巯基中的至少一者替换为下述式(N1)表示的基团而得的化合物。
[化学式8]
Figure BDA0004126447550000071
式(N1)中,*表示键合位置。
以下,示出化合物(XB)的例子,但化合物(XB)不限于以下的例子。
[化学式9]
Figure BDA0004126447550000081
后述的第1实施方式的多硫醇组合物还包含化合物(XB)的情况下,从降低所得树脂的黄色指数及失透度的观点、以及良好地保持本公开文本的聚合性组合物的适用期的观点考虑,式(1)表示的化合物与化合物(XB)之比(式(1)表示的化合物/化合物(XB))优选为1~30,更优选为3~24,进一步优选为5~18。
后述的第2实施方式的多硫醇组合物还包含化合物(XB)的情况下,从降低所得树脂的黄色指数及失透度的观点、以及良好地保持本公开文本的聚合性组合物的适用期的观点考虑,式(1)表示的化合物与化合物(XB)之比(式(1)表示的化合物/化合物(XB))优选为0.1~10,更优选为0.5~8,进一步优选为1~6。
本公开文本的多硫醇组合物包括以下的第1实施方式及第2实施方式的多硫醇组合物。
<第1实施方式的多硫醇组合物>
第1实施方式的多硫醇组合物包含:含有4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷的多硫醇化合物(A);和下述通式(1)表示的化合物。
[化学式10]
Figure BDA0004126447550000091
(通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。)
对于使包含多硫醇化合物的聚合性组合物固化而得到的树脂而言,有时要求染色性良好。
实际上,包含多硫醇化合物的聚合性组合物大多包含除多硫醇化合物以外的其他化合物,作为上述其他化合物,可设想多种化合物。
本申请发明人进行了研究,结果发现,聚合性组合物包含含有4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷的多硫醇化合物(A)、和通式(1)表示的化合物的情况下,能够使所得的树脂的染色性提高。
就第1实施方式的多硫醇组合物而言,在高效液相色谱测定中,通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言优选为10.0以下。
通过使上述通式(1)表示的化合物的峰面积为10.0以下,得到的树脂的耐光性更优异。
从上述同样的观点考虑,在高效液相色谱测定中,通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言更优选为9.0以下,进一步优选为8.0以下,尤其优选为7.0以下,更进一步优选为6.0以下。
所谓“相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的通式(1)表示的化合物的峰面积”,是指将多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积设为100时的、通式(1)表示的化合物的峰面积的相对值。
在高效液相色谱测定中,从提高染色性的观点考虑,前述通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言优选大于0,更优选为0.02以上,进一步优选为0.04以上,尤其优选为1.0以上,更进一步优选为2.0以上,进一步更优选为3.0以上,尤其进一步优选为4.0以上。
作为对相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的通式(1)表示的化合物的峰面积进行调整的方法,没有特别限定,例如,可以通过柱纯化、清洗、萃取、晶析等操作来调整
<通式(1)表示的化合物的峰面积的测定>
相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的通式(1)表示的化合物的峰面积可通过基于以下的条件进行高效液相色谱(HPLC)测定而求出。
将在保留时间8.2分钟~10.0分钟处出现的峰面积判断为通式(1)表示的化合物的峰面积,算出相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的比例即可。
需要说明的是,多硫醇组合物包含式(1a)表示的化合物及式(1b)表示的化合物的混合物的情况下,式(1a)表示的化合物的保留时间与式(1b)表示的化合物的保留时间相同。
(HPLC的条件)
柱:YMC-Pack ODS-A A-312(S5Φ6mm×150mm)
流动相:乙腈/0.01mol/L-磷酸二氢钾水溶液=60/40(vol/vol)
柱温:40℃
流量:1.0ml/min
检测器:UV检测器,波长230nm
测定溶液的制备:在乙腈10ml中将试样160mg溶解混合。
注入量:2μL
(多硫醇化合物(A))
第1实施方式的多硫醇组合物包含含有4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷的多硫醇化合物(A)。
4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷为下述式(2)表示的化合物。
[化学式11]
Figure BDA0004126447550000111
多硫醇化合物(A)的制造方法没有特别限定,可以利用已知的方法制造。例如,多硫醇化合物(A)可以利用国际公开第2014/027427号中记载的方法制造。另外,多硫醇化合物(A)优选为下述化合物:在使例如2-巯基乙醇与表卤醇化合物反应时,使用包含选自由氢氧化钠、氢氧化钾等金属氢氧化物、及碳酸钠、碳酸钾等金属碳酸盐组成的组中的至少一种的催化剂而得到的化合物。
第1实施方式的多硫醇组合物也可以包含除多硫醇化合物(A)及通式(1)表示的化合物以外的化合物。
例如,可以包含除多硫醇化合物(A)及通式(1)表示的化合物以外的具有巯基的多硫醇化合物(以下,也称为“其他多硫醇化合物”)等。
作为其他多硫醇化合物,例如,可举出甲二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,2,3-丙三硫醇、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、四(巯基甲基硫基甲基)甲烷、四(2-巯基乙基硫基甲基)甲烷、四(3-巯基丙基硫基甲基)甲烷、双(2-巯基乙基)硫醚、双(2,3-二巯基丙基)硫醚、4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、2,5-二巯基甲基-1,4-二硫杂环己烷、2,5-二巯基-1,4-二硫杂环己烷、2,5-二巯基甲基-2,5-二甲基-1,4-二硫杂环己烷、1,1,3,3-四(巯基甲基硫基)丙烷、1,1,2,2-四(巯基甲基硫基)乙烷、4,6-双(巯基甲基硫基)-1,3-二硫杂环己烷等。
<第2实施方式的多硫醇组合物>
第2实施方式的多硫醇组合物包含:多硫醇化合物(A),其含有5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷及4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物;和下述通式(1)表示的化合物。
[化学式12]
Figure BDA0004126447550000121
(通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。)
第2实施方式的多硫醇组合物通过包含上述构成,能够提供可制造染色性优异的树脂的多硫醇组合物。
就第2实施方式的多硫醇组合物而言,在高效液相色谱测定中,通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言优选为10.0以下。
通过使上述通式(1)表示的化合物的峰面积为10.0以下,得到的树脂的耐光性更优异。
从上述同样的观点考虑,在高效液相色谱测定中,通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言更优选为9.0以下,进一步优选为8.0以下,尤其优选为7.0以下,更进一步优选为6.0以下。
在高效液相色谱测定中,从提高染色性的观点考虑,前述通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言优选大于0,更优选为0.02以上,进一步优选为0.04以上,尤其优选为1.0以上,更进一步优选为2.0以上,进一步更优选为3.0以上,尤其进一步优选为4.0以上。
第2实施方式中的通式(1)表示的化合物的具体方式、优选方式、相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的通式(1)表示的化合物的峰面积的定义及测定方法等的详细内容与上述的通式(1)表示的化合物的具体方式、优选方式、相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的通式(1)表示的化合物的峰面积的定义及测定方法等的详细内容相同。
第2实施方式的多硫醇组合物可以包含除多硫醇化合物(A)及通式(1)表示的化合物以外的化合物。
第2实施方式中的其他多硫醇化合物的具体例、优选具体例等的详细内容与第1实施方式中的其他多硫醇化合物的具体例、优选具体例等的详细内容相同。
《聚合性组合物》
本公开文本的聚合性组合物包含本公开文本的多硫醇组合物、和多异(硫)氰酸酯化合物。
(多异(硫)氰酸酯化合物)
作为多异(硫)氰酸酯化合物,只要能够发挥本发明的效果即可,没有特别限定,可以使用以往已知的化合物。只要是在一分子中具有至少2个以上的异(硫)氰酸酯基的化合物即可,没有特别限定,具体而言,例如,可举出四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、七亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸甲酯二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯化合物;
异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基甲基)环己烷、双(异氰酸酯基环己基)甲烷、二环己基二甲基甲烷二异氰酸酯、2,5-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、2,6-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、3,8-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷、3,9-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷、4,8-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷、4,9-双(异氰酸酯基甲基)三环癸烷等脂环族多异氰酸酯化合物;
甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、二苯基硫醚-4,4’-二异氰酸酯、苯二异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯化合物;
2,5-二异氰酸酯基噻吩、2,5-双(异氰酸酯基甲基)噻吩、2,5-二异氰酸酯基四氢噻吩、2,5-双(异氰酸酯基甲基)四氢噻吩、3,4-双(异氰酸酯基甲基)四氢噻吩、2,5-二异氰酸酯基-1,4-二硫杂环己烷、2,5-双(异氰酸酯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷、4,5-二异氰酸酯基-1,3-二硫杂环戊烷、4,5-双(异氰酸酯基甲基)-1,3-二硫杂环戊烷等杂环多异氰酸酯化合物;
六亚甲基二异硫氰酸酯、赖氨酸甲酯二异硫氰酸酯、赖氨酸三异硫氰酸酯、苯二甲撑二异硫氰酸酯等脂肪族多异硫氰酸酯化合物;
异佛尔酮二异硫氰酸酯、双(异硫氰酸酯基甲基)环己烷、双(异硫氰酸酯基环己基)甲烷、环己烷二异硫氰酸酯、甲基环己烷二异硫氰酸酯、2,5-双(异硫氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、2,6-双(异硫氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、3,8-双(异硫氰酸酯基甲基)三环癸烷、3,9-双(异硫氰酸酯基甲基)三环癸烷、4,8-双(异硫氰酸酯基甲基)三环癸烷、4,9-双(异硫氰酸酯基甲基)三环癸烷等脂环族多异硫氰酸酯化合物;
甲苯二异硫氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异硫氰酸酯、二苯基二硫醚-4,4’-二异硫氰酸酯等芳香族多异硫氰酸酯化合物;
2,5-二异硫氰酸酯基噻吩、2,5-双(异硫氰酸酯基甲基)噻吩、2,5-异硫氰酸酯基四氢噻吩、2,5-双(异硫氰酸酯基甲基)四氢噻吩、3,4-双(异硫氰酸酯基甲基)四氢噻吩、2,5-二异硫氰酸酯基-1,4-二硫杂环己烷、2,5-双(异硫氰酸酯基甲基)-1,4-二硫杂环己烷、4,5-二异硫氰酸酯基-1,3-二硫杂环戊烷、4,5-双(异硫氰酸酯基甲基)-1,3-二硫杂环戊烷等含硫杂环多异硫氰酸酯化合物等。多异(硫)氰酸酯化合物可以包含选自它们中的至少一种。
另外,作为多异(硫)氰酸酯化合物,也可以使用它们的氯取代物、溴取代物等卤素取代物、烷基取代物、烷氧基取代物、硝基取代物、与多元醇的预聚物型改性物、碳二亚胺改性物、脲改性物、缩二脲改性物、二聚体化或三聚体化反应产物等。
作为多异(硫)氰酸酯化合物,优选多异氰酸酯化合物,
优选包含选自五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基甲基)环己烷、双(异氰酸酯基环己基)甲烷、2,5-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、2,6-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯及苯二异氰酸酯中的至少一种。
多硫醇组合物与多异(硫)氰酸酯化合物的混合比例没有特别限定,例如,多硫醇组合物中包含的多硫醇化合物的巯基与多异(硫)氰酸酯化合物的异(硫)氰酸酯基的摩尔比(巯基/异(硫)氰酸酯基)优选为0.5~3.0,更优选为0.6~2.0,进一步优选为0.8~1.3。若混合比例在上述范围内,则存在能够均衡性良好地满足作为塑料透镜等所要求的折射率、耐热性等各种性能的倾向。
本公开文本的聚合性组合物可以出于改良树脂的各种物性、操作性、聚合性组合物的聚合反应性等的目的而包含除多硫醇化合物及多异(硫)氰酸酯化合物以外的其他成分。
作为其他成分,可举出聚合催化剂、内部脱模剂、树脂改性剂、扩链剂、交联剂、自由基捕获剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、油溶染料、填充剂、密合性提高剂、抗菌剂、抗静电剂、染料、荧光增白剂、荧光颜料、无机颜料等上蓝剂等。
作为聚合催化剂,可举出叔胺化合物、其无机酸盐或有机酸盐、金属化合物、季铵盐、有机磺酸等。
作为内部脱模剂,可以使用酸性磷酸酯。作为酸性磷酸酯,可举出磷酸单酯、磷酸二酯,可以各自单独使用或混合使用2种以上。
作为树脂改性剂,例如,可举出环硫化合物、醇化合物、胺化合物、环氧化合物、有机酸及其酐、包括(甲基)丙烯酸酯化合物等的烯烃化合物等。
本公开文本的聚合性组合物可以将上述成分混合而得到。
对于本公开文本的聚合性组合物而言,从耐热性的观点考虑,使其固化而制成成型体时的玻璃化转变温度Tg优选80℃以上,更优选85℃以上。上述玻璃化转变温度Tg可以为105℃以下,也可以为100℃以下。
《成型体》
本公开文本的成型体包含本公开文本的树脂。
本公开文本的树脂包含本公开文本的聚合性组合物的固化物。
制造本公开文本的成型体的方法没有特别限定,作为优选的制造方法,可举出浇铸聚合。首先,在用垫片或胶带等保持的成型模具间注入聚合性组合物。此时,根据对得到的塑料透镜所要求的物性,很多情况下优选根据需要而进行减压下的脱泡处理、加压、减压等的过滤处理等。
关于聚合条件,根据聚合性组合物的组成、催化剂的种类和使用量、模具的形状等的不同,条件大不相同,因此不受限定,例如,可于-50℃~150℃的温度经1小时~50小时来进行。根据情况,优选在10℃~150℃的温度范围内进行保持或缓缓升温,在1小时~48小时内进行固化。
对于成型体,可以根据需要进行退火等处理。退火等处理通常于50℃~150℃之间进行,优选于90℃~140℃进行,更优选于100℃~130℃进行。
[用途]
对于由本公开文本的聚合性组合物得到的树脂而言,可以通过改变浇铸聚合时的模具的种类,从而作为制造各种形状的成型体的材料使用。
《光学材料》
本公开文本的光学材料包含本公开文本的树脂。
由本公开文本的聚合性组合物得到的成型体的染色性优异,耐光性也优异。
因此,能够用于塑料透镜等各种光学材料。
《透镜》
本公开文本的透镜包含本公开文本的树脂。
作为光学材料,透镜尤其合适。
作为透镜,例如可举出塑料眼镜透镜、塑料偏光透镜等。
[塑料眼镜透镜]
对于使用了由本公开文本的成型体形成的透镜基材的塑料眼镜透镜而言,根据需要,可以对一面或两面施以涂覆层。
本公开文本的塑料眼镜透镜具备:包含上述的聚合性组合物的固化物的透镜基材;和涂覆层。
作为涂覆层,具体而言,可举出底涂层、硬涂层、防反射层、防雾涂层、防污染层、防水层等。这些涂覆层可以各自单独使用,也可以将多个涂覆层进行多层化而使用。在对两面施以涂覆层的情况下,可以对各面施以同样的涂覆层,也可以施以不同的涂覆层。
这些涂覆层各自可以并用出于保护眼睛免受红外线损伤的目的的红外线吸收剂,出于提高透镜的耐气候性的目的的光稳定剂、抗氧化剂等,出于提高透镜的时尚性的目的的光致变色化合物、染料、颜料等、以及出于提高透镜性能的目的的抗静电剂等已知的添加剂。
关于通过涂布来进行涂覆的层,也可以使用以改善涂布性为目的的各种流平剂。
另外,在防反射层上,可以根据需要而形成有防雾层、防污染层、防水层。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但这些是本发明的示例,在不损害本发明的效果的范围内,可以采用上述以外的各种构成。
实施例
以下,参照实施例来详细地说明本公开文本。需要说明的是,本公开文本不受这些实施例的记载任何限定。需要说明的是,只要没有特别说明,则“份”以质量为基准。
以下,参照实施例详细地对第1实施方式的多硫醇组合物进行说明。需要说明的是,第1实施方式的多硫醇组合物不受这些实施例的记载任何限定。
<评价方法>
本实施例中,塑料透镜的各物性的评价方法如下所述。结果如表1所示。
·耐光性
使用2mm厚树脂平板,利用Q-Lab制促进耐气候性试验机实施QUV试验(光源:UVA-340,强度:0.50W/m2,试验条件:50℃×150小时),测定照射前后的黄色指数(YI),算出黄色指数变化量(ΔYI)。
·黄色指数(Yellow Index(也称为YI))
将树脂作成厚度2mm的平板,使用Konica Minolta株式会社制分光测色计CM-5求出YI值。
需要说明的是,存在下述相关性:YI值越小,则塑料透镜的色相越良好,YI值越大,则色相越差。
因此,ΔYI越小,耐光性越优异。
·染色性(透光率)
在纯水1985.5g中添加“FSP Red E-A”(双叶产业株式会社制,染料)1.5g、“FSPYellow P-E”(双叶产业株式会社制,染料)1.0g、“FSP Blue AUL-S”(双叶产业株式会社制,染料)4.0g、“Nikkasan Salt#7000”(日华化学株式会社制,染色分散剂)4.0g、“DK-CN”(大和化学工业株式会社制,染色助剂)4.0g,制备染料分散液。于80℃将厚度为9mm的树脂在染料分散液中浸渍20分钟,进行染色。对经染色的树脂的350nm~800nm处的透光率(%)进行测定。
将567nm处的透光率(%)示于表1。
需要说明的是,越被染色,则光越被染料吸收。因此,透光率越低,则染色性越优异。
<多硫醇化合物(A)的合成>
向反应器内装入2-巯基乙醇124.6质量份、及脱气水18.3质量份。于12℃~35℃经40分钟滴加装入32质量%的氢氧化钠水溶液101.5质量份后,于29℃~36℃经4.5小时滴加装入表氯醇73.6质量份,继续进行40分钟搅拌。由NMR数据确认了1,3-双(2-羟基乙基硫基)-2-丙醇的生成。
装入35.5%的盐酸331.5质量份,接着,装入纯度99.90%的硫脲183.8质量份,于110℃在回流下搅拌3小时,进行硫脲鎓盐化反应。冷却至45℃后,加入甲苯320.5质量份,冷却至31℃,于31℃~41℃经44分钟装入25%的氨水溶液243.1质量份,于54℃~62℃通过3小时搅拌来进行水解反应,得到以4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷为主成分的多硫醇的甲苯溶液。向该甲苯溶液中添加35.5%盐酸162.8质量份,于35℃~43℃进行1小时酸清洗。添加脱气水174.1质量份,于35℃~45℃实施30分钟的清洗2次。加入0.1%氨水162.1质量份,清洗30分钟。添加脱气水174.2质量份,于35℃~45℃实施30分钟的清洗2次。在加热减压下将甲苯及微量的水分除去后,利用1.2μm的PTFE型膜滤器进行减压过滤,得到以作为多硫醇化合物(A)的4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷为主成分的多硫醇组合物(A)205.0质量份。
<通式(1)表示的化合物的合成>
向反应器内装入2-巯基乙醇89.4质量份、及脱气水44.8质量份。于10℃装入47质量%的氢氧化钠水溶液0.39质量份后,于10℃~15℃经4.5小时滴加装入2,3-环氧-1-丙醇84.5质量份,于10℃继续进行3小时搅拌。
装入35.0%的盐酸474.9质量份,接着,装入纯度99.90%的硫脲267.17质量份,于110℃在回流下搅拌3小时,进行硫脲鎓盐化反应。冷却至45℃后,加入甲苯506.7质量份,冷却至31℃,于31℃~41℃经44分钟装入25%的氨水溶液349.5质量份,于54℃~62℃,通过3小时搅拌来进行水解反应,得到以通式(1)表示的化合物为主成分的多硫醇的甲苯溶液。向该甲苯溶液中添加35.0%盐酸200.0质量份,于35℃~43℃进行2小时酸清洗。添加脱气水200.0质量份,于35℃~45℃清洗15分钟。加入0.1%氨水200.0质量份,清洗15分钟。添加脱气水200.0质量份,于35℃~45℃实施15分钟的清洗2次。在加热减压下将甲苯及微量的水分除去后,利用1.2μm的PTFE型膜滤器进行减压过滤,得到以通式(1)表示的化合物为主成分的多硫醇组合物210.4质量份。
接下来,向得到的多硫醇组合物30.0质量份中加入甲苯200.0质量份,接着加入30.6质量%氢氧化钠水溶液19.6质量份,于20℃~25℃搅拌15分钟。接下来加入80质量份的脱气水,于20℃~25℃搅拌15分钟,将可溶成分萃取,向生成的水萃取液中加入50质量份的甲苯,于20℃~25℃清洗5分钟。向得到的水萃取液中加入35.0%盐酸20.3质量份和100.0质量份的甲苯,于35℃~45℃清洗15分钟,得到甲苯萃取液。向该甲苯萃取液中加入80.0质量份的脱气水,于35℃~45℃清洗15分钟。接着加入0.1%氨水80.0质量份,于35℃~45℃清洗15分钟。接着加入80.0质量份的脱气水,于35℃~45℃实施15分钟的清洗2次。
在加热减压下将甲苯及微量的水分除去后,利用1.2μm的PTFE型膜滤器进行减压过滤,以80.0area%的纯度得到通式(1)表示的化合物。
需要说明的是,上述中得到的通式(1)表示的化合物中,包含式(1a)表示的化合物。
[实施例1~实施例4]
将以前述方式得到的多硫醇组合物(A)与通式(1)表示的化合物混合而得到多硫醇组合物。
此时,以相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的通式(1)表示的化合物的峰面积成为表1中记载的值的方式变更混合比,各自进行混合。
<通式(1)表示的化合物的比率(area%)的测定>
基于HPLC的通式(1)表示的化合物的比率(area%)利用上述的<通式(1)表示的化合物的峰面积的测定>一项中记载的方法测定。
将结果示于表1。
<塑料透镜的制造>
[制造例1]
于20℃使间苯二甲撑二异氰酸酯52质量份、作为固化催化剂的二丁基二氯化锡0.01质量份、Zelec UN(商品名Stepan公司制品;酸性磷酸酯)0.10质量份、及Biosorb 583(共同药品公司制;紫外线吸收剂)1.5质量份混合溶解。将实施例1的多硫醇组合物48质量份装入并混合,制成混合均匀液。以600Pa对该均匀液进行1小时脱泡后,利用1μm Teflon(注册商标)过滤器进行过滤,然后注入至由玻璃模具和胶带形成的型模。将该型模投入至烘箱中,缓缓地从10℃升温至120℃,进行38小时聚合。聚合结束后,从烘箱中取出型模,进行脱模而得到树脂。进一步于120℃对得到的树脂进行1小时退火,制造了塑料透镜。基于前述的塑料透镜的各物性的评价方法,求出各物性。
[制造例2]
除了在制造例1中,将实施例1的多硫醇组合物48质量份变更为实施例2的多硫醇组合物48质量份以外,利用与制造例1中记载的方法同样的方法制造了塑料透镜。基于前述的塑料透镜的各物性的评价方法,求出各物性。
[制造例3]
除了在制造例1中,将实施例1的多硫醇组合物48质量份变更为实施例3的多硫醇组合物48质量份以外,利用与制造例1中记载的方法同样的方法制造了塑料透镜。基于前述的塑料透镜的各物性的评价方法,求出各物性。
[制造例4]
除了在制造例1中,将实施例1的多硫醇组合物48质量份变更为实施例4的多硫醇组合物48质量份以外,利用与制造例1中记载的方法同样的方法制造了塑料透镜。基于前述的塑料透镜的各物性的评价方法,求出各物性。
将制造例1~制造例4(即实施例1~实施例4)的塑料透镜的各物性示于表1。
另外,图1中示出表示制造例1~制造例4的塑料透镜的、通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的比例(area%)、与耐光性(即ΔYI)及染色性(即透光率)的关系的曲线图。
[表1]
Figure BDA0004126447550000221
/>
如表1所示,使用了下述多硫醇组合物的实施例的染色性优异,所述多硫醇组合物包含:含有4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷的多硫醇化合物(A);和通式(1)表示的化合物。
另外,实施例的耐光性更优异。
尤其是就通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言为10.0以下的实施例1~实施例3而言,如表1及图1所示,耐光性更优异。
以下,参照实施例详细地对第2实施方式的多硫醇组合物进行说明。需要说明的是,第2实施方式的多硫醇组合物并不受这些实施例的记载的任何限定。需要说明的是,只要没有特别说明,则“份”以质量为基准。
<评价方法>
本实施例中,塑料平板的各物性的评价方法如下所述。结果如表1所示。
·染色性(透光率)
向纯水1985.5g中添加“FSP Red E-A”(双叶产业株式会社制,染料)1.5g、“FSPYellow P-E”(双叶产业株式会社制,染料)1.0g、“FSP Blue AUL-S”(双叶产业株式会社制,染料)4.0g、“Nikkasan Salt#7000”(日华化学株式会社制,染色分散剂)4.0g、“DK-CN”(大和化学工业株式会社制,染色助剂)4.0g,制备了染料分散液。于90℃将厚度为9mm的树脂在染料分散液中浸渍30分钟,进行染色。对经染色的树脂的350nm~800nm处的透光率(%)进行测定。
将567nm处的透光率(%)示于表2。
需要说明的是,越被染色,则光越被染料吸收。因此,透光率越低,则染色性越优异。
<多硫醇化合物(A)的合成>
向反应器内装入2-巯基乙醇51.2质量份、脱气水26.5质量份、49质量%的氢氧化钠水溶液0.16质量份。
于9~11℃,经6.5小时滴加装入表氯醇61.99质量份,继续进行60分钟搅拌。由NMR数据确认了1-氯-3-(2-羟基乙基硫基)-2-丙醇的生成。
接着,于7~37℃经5.5小时滴加装入17.3质量%的硫化钠水溶液150.0质量份,进行120分钟搅拌。由NMR数据确认了1,5,9,13-四羟基-3,7,11-三硫杂十三烷的生成。
然后,装入35.5质量%的盐酸279.0质量份,接着,装入纯度99.90%的硫脲125.8质量份,于110℃在回流下搅拌3小时,进行硫脲鎓盐化反应。冷却至45℃后,加入甲苯214.0质量份,冷却至26℃,于26℃~50℃经30分钟装入25质量%的氨水溶液206.2质量份。然后,于50℃~65℃,通过1小时搅拌来进行水解反应,得到以4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、及5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷为主成分的多硫醇的甲苯溶液。向甲苯溶液中添加36质量%盐酸59.4质量份,于34℃~39℃实施30分钟的酸清洗2次。另外,添加脱气水118.7质量份,于35℃~45℃实施30分钟的清洗5次。在加热减压下将甲苯及微量的水分除去后,利用1.2μm的PTFE型膜滤器进行减压过滤,得到以4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、及5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷为主成分的多硫醇组合物(A)115.9质量份。
<通式(1)表示的化合物的合成>
向反应器内装入2-巯基乙醇89.4质量份、及脱气水44.8质量份。于10℃装入47质量%的氢氧化钠水溶液0.39质量份后,于10℃~15℃经4.5小时滴加装入2,3-环氧-1-丙醇84.5质量份,于10℃继续进行3小时搅拌。
装入35.0质量%的盐酸474.9质量份,接着,装入纯度99.90质量%的硫脲267.17质量份,于110℃在回流下搅拌3小时,进行硫脲鎓盐化反应。冷却至45℃后,加入甲苯506.7质量份,冷却至31℃,于31℃~41℃经44分钟装入25%的氨水溶液349.5质量份。然后,于54℃~62℃,通过3小时搅拌来进行水解反应,得到以通式(1)表示的化合物为主成分的多硫醇的甲苯溶液。向该甲苯溶液中添加35.0质量%盐酸200.0质量份,于35℃~43℃进行2小时的酸清洗。
添加脱气水200.0质量份,于35℃~45℃清洗15分钟。加入0.1质量%氨水200.0质量份,清洗15分钟。添加脱气水200.0质量份,于35℃~45℃实施15分钟的清洗2次。在加热减压下将甲苯及微量的水分除去后,利用1.2μm的PTFE型膜滤器进行减压过滤,得到以通式(1)表示的化合物为主成分的多硫醇组合物210.4质量份。
接下来,向得到的多硫醇组合物30.0质量份中加入甲苯200.0质量份,接着加入30.6质量%氢氧化钠水溶液19.6质量份,于20℃~25℃搅拌15分钟。接下来加入80质量份的脱气水,于20℃~25℃搅拌15分钟,将可溶成分萃取,向生成的水萃取液中加入50质量份的甲苯,于20℃~25℃清洗5分钟。向得到的水萃取液中加入35.0质量%盐酸20.3质量份和100.0质量份的甲苯,于35℃~45℃清洗15分钟,得到甲苯萃取液。向该甲苯萃取液中加入80.0质量份的脱气水,于35℃~45℃清洗15分钟。接着加入0.1质量%氨水80.0质量份,于35℃~45℃清洗15分钟。接着加入80.0质量份的脱气水,于35℃~45℃实施15分钟的清洗2次。
在加热减压下将甲苯及微量的水分除去后,利用1.2μm的PTFE型膜滤器进行减压过滤,以80.0area%的纯度得到通式(1)表示的化合物。
需要说明的是,上述中得到的通式(1)表示的化合物中,包含式(1a)表示的化合物。
[实施例5~实施例8]
将以前述方式得到的多硫醇组合物(A)与通式(1)表示的化合物混合而得到多硫醇组合物。
此时,以相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言的通式(1)表示的化合物的峰面积成为表2中记载的值的方式变更混合比,各自进行混合。
<通式(1)表示的化合物的比率(area%)的测定>
基于HPLC的通式(1)表示的化合物的比率(area%)利用上述的<通式(1)表示的化合物的峰面积的测定>一项中记载的方法测定。
将结果示于表2。
<塑料平板的制造>
[制造例5]
于20℃使间苯二甲撑二异氰酸酯50.8质量份、作为固化催化剂的二甲基二氯化锡0.01质量份、Zelec UN(Stepan公司制品;酸性磷酸酯)0.10质量份、及Biosorb 583(共同药品公司制;紫外线吸收剂)0.6质量份、Seesorb 706(Shipro Kasei公司制;紫外线吸收剂)0.6质量份混合溶解。将实施例5的多硫醇组合物49.2质量份装入并混合,制成混合均匀液。
将该均匀液以600Pa进行1小时脱泡后,利用1μm Teflon(注册商标)过滤器进行过滤,然后注入至由玻璃模具和胶带形成的型模中。
将该型模投入至烘箱中,缓缓地从20℃升温至120℃,进行30小时聚合。聚合结束后,从烘箱中取出型模,进行脱模而得到树脂。进一步于120℃对得到的树脂进行1小时退火,制造了塑料平板。基于上述的塑料平板的各物性的评价方法,求出各物性。
[制造例6]
除了在制造例5中,将实施例5的多硫醇组合物49.2质量份变更为实施例6的多硫醇组合物49.2质量份以外,利用与制造例5中记载的方法同样的方法制造了塑料平板。基于前述的塑料平板的各物性的评价方法,求出各物性。
[制造例7]
除了在制造例5中,将实施例5的多硫醇组合物49.2质量份变更为实施例7的多硫醇组合物49.2质量份以外,利用与制造例5中记载的方法同样的方法制造了塑料平板。基于前述的塑料平板的各物性的评价方法,求出各物性。
[制造例8]
除了在制造例5中,将实施例5的多硫醇组合物49.2质量份变更为实施例8的多硫醇组合物49.2质量份以外,利用与制造例5中记载的方法同样的方法制造了塑料平板。基于前述的塑料平板的各物性的评价方法,求出各物性。
将制造例5~制造例8(即实施例5~实施例8)的塑料平板的各物性示于表2。
[表2]
Figure BDA0004126447550000271
如表2所示,使用了下述多硫醇组合物的实施例的染色性优异,所述多硫醇组合物包含:以4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、及5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷为主成分的多硫醇组合物(A);和通式(1)表示的化合物。
于2020年12月25日提出申请的日本专利申请2020-216939号的全部公开内容通过参照被并入本说明书中。
本说明书中记载的所有文献、专利申请及技术标准通过参照被并入本说明书中,各文献、专利申请及技术标准通过参照被并入的程度与具体且分别地记载的情况的程度相同。

Claims (13)

1.多硫醇组合物,其包含:
多硫醇化合物(A);和
下述通式(1)表示的化合物,
[化学式1]
Figure FDA0004126447540000011
通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。
2.如权利要求1所述的多硫醇组合物,其中,所述多硫醇化合物(A)包含由作为原料的表氯醇、2-巯基乙醇及硫脲得到的多硫醇化合物。
3.如权利要求1或2所述的多硫醇组合物,其中,所述多硫醇化合物(A)包含4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷,或者包含5,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷、4,7-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷及4,8-二巯基甲基-1,11-二巯基-3,6,9-三硫杂十一烷的混合物。
4.如权利要求1~3中任一项所述的多硫醇组合物,其包含:
含有4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷的多硫醇化合物(A);和
下述通式(1)表示的化合物,
[化学式2]
Figure FDA0004126447540000021
通式(1)中,m及n各自独立地表示0或1,m+n=1。
5.如权利要求1~4中任一项所述的多硫醇组合物,其中,在高效液相色谱测定中,所述通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言为10.0以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的多硫醇组合物,其中,在高效液相色谱测定中,所述通式(1)表示的化合物的峰面积相对于多硫醇组合物中包含的化合物的合计峰面积100而言大于0。
7.如权利要求1~6中任一项所述的多硫醇组合物,其中,所述通式(1)表示的化合物为下述式(1a)表示的化合物,
[化学式3]
Figure FDA0004126447540000022
8.聚合性组合物,其包含:
权利要求1~7中任一项所述的多硫醇组合物;和
多异(硫)氰酸酯化合物。
9.如权利要求8所述的聚合性组合物,其中,所述多异(硫)氰酸酯化合物包含选自五亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯基甲基)环己烷、双(异氰酸酯基环己基)甲烷、2,5-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、2,6-双(异氰酸酯基甲基)双环-[2.2.1]-庚烷、甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯及苯二异氰酸酯中的至少一种。
10.树脂,其包含权利要求8或9所述的聚合性组合物的固化物。
11.成型体,其包含权利要求10所述的树脂。
12.光学材料,其包含权利要求10所述的树脂。
13.透镜,其包含权利要求10所述的树脂。
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