CN117897433A - 环硫化物组合物、聚合性组合物、固化物及光学材料 - Google Patents
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Abstract
环硫化物组合物,其含有:包含环硫环、和3个以上的‑S‑表示的键连接而成的多硫键的环硫化合物(A);和包含环硫环及(二)硫键而不包含上述多硫键的环硫化合物(B),相对于环硫化物组合物的总量而言,环硫化合物(A)的含量为100质量ppm以上。
Description
技术领域
本公开文本涉及环硫化物组合物、聚合性组合物、固化物及光学材料。
背景技术
塑料透镜与无机透镜相比,质轻且不易破裂,能进行染色,因此,近年来,在眼镜透镜、照相机透镜等的用途中迅速普及起来。
以塑料透镜为代表的树脂制的光学材料之中,已知使环硫化合物聚合而得到的光学材料具有高折射率(例如,参见专利文献1)。
专利文献1:日本特开2002-194083号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,有时要求进一步提高作为单体的环硫化合物(例如,专利文献1中记载的具有二硫键的环硫化合物)的聚合性。
本公开文本的目的是提供聚合性优异的环硫化物组合物、包含上述环硫化物组合物并且聚合性优异的聚合性组合物、上述聚合性组合物的固化物、及包含上述固化物的光学材料。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的手段包括以下方式。
<1>环硫化物组合物,其含有:
包含环硫环、和3个以上的-S-表示的键连接而成的多硫键的环硫化合物(A);和
包含环硫环及(二)硫键而不包含前述多硫键的环硫化合物(B),
相对于环硫化物组合物的总量而言,前述环硫化合物(A)的含量为100质量ppm以上。
<2>如<1>所述的环硫化物组合物,其中,前述环硫化合物(A)包含三硫键。
<3>如<2>所述的环硫化物组合物,其中,相对于环硫化物组合物的总量而言,前述环硫化合物(A)的含量为15000质量ppm以下。
<4>如<2>或<3>所述的环硫化物组合物,其中,相对于环硫化物组合物的总量而言,前述环硫化合物(B)的含量为90质量%以上。
<5>如<2>~<4>中任一项所述的环硫化物组合物,其中,前述环硫化合物(A)为下述式(1)表示的化合物。
[化学式1]
式(1)中,R1A~R10A各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基,nA及mA各自独立地为0~3的整数。
在nA为2或3的情况下,存在多个的R1A可以相同也可以不同,存在多个的R2A可以相同也可以不同。
在mA为2或3的情况下,存在多个的R6A可以相同也可以不同,存在多个的R7A可以相同也可以不同。
<6>如<2>~<5>中任一项所述的环硫化物组合物,其中,前述环硫化合物(B)为下述式(2)表示的化合物。
[化学式2]
式(2)中,R1B~R5B各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基,nB为0~3的整数,kB为2~4的整数。
在kB为2的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价的连接基团、硫键、或二硫键。
在kB为3或4的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价的连接基团。
存在多个的R1B~R5B及nB各自可以相同也可以不同。
<7>聚合性组合物,其含有<1>~<6>中任一项所述的环硫化物组合物、和聚合催化剂。
<8>如<6>所述的聚合性组合物,其还含有硫醇化合物。
<9><7>或<8>所述的聚合性组合物的固化物。
<10>光学材料,其包含<9>所述的固化物。
发明效果
根据本公开文本,可提供聚合性优异的环硫化物组合物、包含上述环硫化物组合物并且聚合性优异的聚合性组合物、上述聚合性组合物的固化物、及包含上述固化物的光学材料。
具体实施方式
本公开文本中,使用“~”表示的数值范围是指包含“~”的前后所记载的数值作为下限值及上限值的范围。
本公开文本中,关于组合物中的各成分的量,在组合物中存在多种属于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指存在于组合物中的该多种物质的合计量。
在本公开文本中阶段性地记载的数值范围中,一个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,在本公开文本中记载的数值范围中,该数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例中示出的值。
〔环硫化物组合物〕
本公开文本的环硫化物组合物为下述环硫化物组合物,其含有:
包含环硫环、和3个以上的-S-表示的键连接而成的多硫键的环硫化合物(A);和
包含环硫环及(二)硫键而不包含三硫键的环硫化合物(B),
相对于环硫化物组合物的总量而言,环硫化合物(A)的含量为100质量ppm以上。
本公开文本的环硫化物组合物的聚合性优异。
认为相对于环硫化物组合物的总量而言以100质量ppm以上的量被含有的环硫化合物(A)有助于这样优异的聚合性。
本公开文本中,术语“(二)硫键”是包括硫键及二硫键的概念。
本公开文本中,术语“硫键”是指将2个碳原子连接的“-S-”表示的键(其中,不包括环硫环中包含的“-S-”表示的键)。
本公开文本中,术语“二硫键”是指将2个碳原子连接的“-S-S-”表示的键。
本公开文本中,术语“3个以上的-S-表示的键连接而成的多硫键”(以下,也简称为“多硫键”)是指将2个碳原子连接的、“-(S)n-”(n表示3以上的整数)表示的键。
作为本公开文本中的多硫键,例如,可举出三硫键、四硫键、五硫键、六硫键等。
此处,
“三硫键”是指将2个碳原子连接的“-S-S-S-”表示的键,
“四硫键”是指将2个碳原子连接的“-S-S-S-S-”表示的键,
“五硫键”是指将2个碳原子连接的“-S-S-S-S-S-”表示的键,
术语“六硫键”是指将2个碳原子连接的“-S-S-S-S-S-S-”表示的键。
以下,对本公开文本的环硫化物组合物中可含有的各成分进行说明。
<环硫化合物(A)>
本公开文本的环硫化物组合物含有环硫化合物(A)。
环硫化合物(A)是包含环硫环、和3个以上的-S-表示的键连接而成的多硫键的化合物。
本公开文本的环硫化物组合物中含有的环硫化合物(A)可以仅为1种,也可以为2种以上。
相对于本公开文本的环硫化物组合物的总量而言的环硫化合物(A)的含量为100质量ppm以上。
由此,环硫化物组合物的聚合性提高。
此处,术语“环硫化物组合物的聚合性”的概念中,不仅包括仅使环硫化物组合物中含有的环硫化合物(A)及环硫化合物(B)聚合时的聚合性,而且还包括使环硫化合物(A)及环硫化合物(B)、与其他单体(例如,后述的硫醇化合物。下同。)共聚时的聚合性。
从进一步提高环硫化物组合物的聚合性的观点考虑,环硫化合物(A)的含量优选为200质量ppm以上,更优选为300质量ppm以上,进一步优选为500质量ppm以上,进一步优选为1000质量p pm以上。
从更良好地维持所得到的树脂的树脂特性的观点考虑,相对于环硫化物组合物的总量而言,环硫化合物(A)的含量优选为15000质量ppm以下。
此处,术语“所得到的树脂”的概念中,不仅包括仅使环硫化物组合物中含有的环硫化合物(A)及环硫化合物(B)聚合而得到的树脂,而且还包括使环硫化合物(A)及环硫化合物(B)、与其他单体(例如,后述的硫醇化合物。下同。)共聚而得到的树脂。
另外,作为树脂特性,例如,可举出耐光性及耐热性。
后述的实施例中,耐热性以玻璃化转变温度(Tg)和退火前后的黄色指数(Y.I.)之差即ΔY.I.作为指标进行评价。
从进一步提高所得到的树脂的树脂特性的观点考虑,环硫化合物(A)的含量优选为12000质量ppm以下,更优选为10000质量p pm以下,进一步优选为8000质量ppm以下,进一步优选为5000质量ppm以下。
环硫化合物(A)优选包含三硫键。
换言之,环硫化合物(A)优选含有包含环硫环及三硫键的环硫化合物(Aa)。
在该情况下,环硫化合物(A)可以包含:
包含环硫环及三硫键的环硫化合物(Aa);和
包含环硫环和除三硫键以外的多硫键(例如,四硫键等)的环硫化合物(Ab)。
另外,环硫化合物(Aa)也可以包含三硫键和除三硫键以外的多硫键(例如,四硫键等)。
环硫化合物(A)包含环硫化合物(Aa)的情况下,环硫化合物(Aa)的优选的含量的范围与前述的环硫化合物(A)的优选的含量的范围同样。
另外,环硫化合物(A)包含环硫化合物(Aa)的情况下,环硫化合物(Aa)在环硫化合物(A)的总量中所占的比例优选为50质量%~100质量%,更优选为60质量%~100质量%,进一步优选为80质量%~100质量%。
环硫化合物(A)更优选包含下述式(1)表示的化合物。
环硫化合物(A)包含下述式(1)表示的化合物的情况下,下述式(1)表示的化合物的优选的含量的范围与前述的环硫化合物(A)的优选的含量的范围同样。
另外,环硫化合物(A)包含下述式(1)表示的化合物的情况下,下述式(1)表示的化合物在环硫化合物(A)的总量中所占的比例优选为50质量%~100质量%,更优选为60质量%~100质量%,进一步优选为80质量%~100质量%,进一步优选为90质量%~100质量%,进一步优选为95质量%~100质量%。
[化学式3]
式(1)中,R1A~R10A各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基,nA及mA各自独立地为0~3的整数。
在nA为2或3的情况下,存在多个的R1A可以相同也可以不同,存在多个的R2A可以相同也可以不同。
在mA为2或3的情况下,存在多个的R6A可以相同也可以不同,存在多个的R7A可以相同也可以不同。
式(1)中,R1A~R10A各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基。
作为可经取代的1价烃基中的取代基,可举出卤素原子、硫醇基(即,巯基)、烷氧基、烷基硫基、羟基等。
关于可经取代的1价烃基的碳数,以在具有取代基的情况下也包含取代基的碳数的总碳数计,优选为1~10,更优选为1~6,进一步优选为1~3,进一步优选为1或2,进一步优选为1。
作为式(1)中的R1A~R10A各自表示的“可经取代的1价烃基”,优选为碳数1~6的烷基(即,未取代的烷基),更优选为碳数1~3的烷基,进一步优选为甲基或乙基,进一步优选为甲基。
式(1)中,R1A~R10A各自特别优选为氢原子。
式(1)中,nA及mA各自独立地为0~3的整数。
nA及mA各自独立地优选为0~2的整数,更优选为0或1,进一步优选为1。
以下,示出包含三硫键的方式的环硫化合物(A)(例如,式(1)表示的化合物)的制造方法的例子(以下,记为“制法A”)。
制法A包括下述工序:
工序(a1),在硫、和碱化合物(A-2)(例如NaSH)及/或碱化合物(A-3)的存在下,使包含卤素原子及巯基的下述化合物(A-1)(例如,1-氯-3-巯基-2-丙醇)的2个分子(它们可以相同也可以不同)以相对于该化合物(A-1)而言的硫的投入摩尔比大于1.00的方式进行反应,由此生成包含卤素原子及三硫键的下述化合物(A-4);
工序(a2),将上述化合物(A-4)在碱性条件下环氧化,由此生成包含环氧基及三硫键的下述化合物(A-5);和
工序(a3),使上述化合物(A-5)与硫化剂反应,生成作为环硫化合物(A)(即,包含环硫环及三硫键的化合物)的前述式(1)表示的化合物。
[化学式4]
化合物(A-1)中,R1~R5各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基,m为0~3的整数,X1及X2中的一者为羟基,另一者为卤素原子。
在m为2或3的情况下,存在多个的R1可以相同也可以不同,存在多个的R2可以相同也可以不同。
化合物(A-1)中,各R1~R5及m的优选方式与式(1)中的各R1A~R10A及mA的优选方式同样。
化合物(A-1)中,作为X1或X2表示的卤素原子,优选为氟原子、氯原子、溴原子、或碘原子,特别优选为氯原子。
化合物(A-2)中,M表示碱金属或碱土金属,n表示M的价数(即1或2)。
化合物(A-2)中,M优选为锂、钠、钾等碱金属,更优选为钠。
作为化合物(A-2),可举出硫氢化钠(NaSH)、硫氢化钾、硫氢化镁、硫氢化钙等。其中,优选使用硫氢化钠(NaSH)。
化合物(A-3)中,Q1、Q2、及Q3各自独立地为氢原子、碳数1~20的直链或支链状脂肪族基团、或者碳数3~20的脂环族基团、取代或未取代芳香族基团,这些基团也可以包含杂原子。
作为碳数1~20的直链或支链状脂肪族基团,可举出甲基、乙基、丁基、异丁基、辛基、2-乙基己基等直链或支链的烷基、乙烯基(次乙基)、丁烯基、辛烯基等直链或支链的烯基。
作为碳数3~20的脂环族基团,可举出环丙基、环戊基、环己基、环己烯基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、四氢噻喃基、四氢噻吩基、3-溴四氢吡喃基、4-甲氧基四氢吡喃基、4-甲氧基四氢噻喃基、3-四氢噻吩-1,1-二氧化物基、2-甲基-2-金刚烷基、2-乙基-2-金刚烷基等。
作为取代或未取代芳香族基团,可举出苯基、甲苯基、二甲苯基等。
Q1、Q2及Q3优选彼此相同,更优选为碳数1~20的直链或支链状脂肪族基团,特别优选为乙基。
作为化合物(A-3),可举出:
氨、甲基胺、乙基胺、正丙基胺、异丙基胺、正丁基胺、仲丁基胺、叔丁基胺,
二甲基胺、二乙基胺、乙基甲基胺,
苯胺、N-甲基苯胺、N-乙基苯胺,
三甲基胺、三乙基胺、三正丙基胺、三异丙基胺、三正丁基胺、三正己基胺、N,N-二异丙基乙基胺、N,N-二甲基-正十八烷基胺、三亚乙基二胺、三苯基胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基环己基胺、N,N-二乙基环己基胺、N,N-二甲基丁基胺、N-甲基二环己基胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、四甲基乙二胺等。
其中,优选为三乙基胺。
化合物(A-4)中的R1A~R10A、nA、及mA分别与式(1)中的R1A~R10A、nA、及mA同义,优选方式也同样。
化合物(A-4)中的X1A及X2A中的一者为羟基,另一者为卤素原子。
化合物(A-4)中的X3A及X4A中的一者为羟基,另一者为卤素原子。
X1A~X4A各自表示的卤素原子的优选方式与化合物(A-1)中X1及X2各自表示的卤素原子的优选方式同样。
化合物(A-5)中的R1A~R10A、nA、及mA分别与式(1)中的R1A~R10A、nA、及mA同义,优选方式也同样。
根据制法A,通过使相对于化合物(A-1)而言的硫的投入摩尔比大于1.0(优选为1.1以上),从而容易制造包含三硫键的方式的环硫化合物(A)(例如,式(1)表示的化合物)。
制法A中,也可以得到环硫化合物(A)与环硫化合物(B)的混合物。
-工序(a1)的优选方式-
工序(a1)为下述工序:在硫、和碱化合物(A-2)及/或碱化合物(A-3)的存在下,使化合物(A-1)的2个分子(它们可以相同也可以不同)以相对于该化合物(A-1)而言的硫的投入摩尔比大于1.00的方式进行反应,由此生成化合物(A-4)。
工序(a1)可以在反应溶剂中进行,作为反应溶剂,可使用甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、硝基苯等芳香族系溶剂类、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等脂肪族系溶剂类、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲氧基乙醇、乙二醇、甘油等醇类、水等。特别优选为水。它们可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
相对于化合物(A-1)而言的硫的投入摩尔比大于1.00,优选为1.02以上,更优选为1.03以上,进一步优选为1.04以上。
相对于化合物(A-1)而言的硫的投入摩尔比优选为1.50以下,更优选为1.20以下,进一步优选为1.10以下。
相对于化合物(A-1)而言,碱化合物(A-2)及/或碱化合物(A-3)的总投入量优选为0.01mol%~1.0mol%,进一步优选为0.05mol%~0.5mol%,为0.10mol%~0.30mol%时特别优选。
反应温度优选为3℃~20℃,更优选为5℃~15℃。
反应时间没有特别限定,例如为3小时~20小时。
pH没有特别限定,优选为7.5~10,更优选为8.0~9.0。
-工序(a2)的优选方式-
工序(a2)为下述工序:将化合物(A-4)在碱性条件下环氧化,由此生成包含环氧基及三硫键的化合物(A-5)。
作为碱性条件下的碱,例如,可举出氨、三乙基胺、三丁基胺、二甲基环己基胺、二乙基苯胺、吡啶、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、甲醇钠、叔丁醇钾、磷酸氢二钠、乙酸钠等。
这些碱可以单独使用,也可以并用2种以上。
关于碱的种类,与有机碱类相比,无机碱类是比较优选的,无机碱类中,优选为氢氧化钠、氢氧化钾。
关于这些碱的使用量,相对于化合物(A-1)而言的碱的投入摩尔比优选为1.00~2.00,更优选为1.10~1.50。
反应温度优选为-10℃~60℃,更优选为5℃~30℃。
本工序(a2)可以在反应溶剂中进行,作为反应溶剂,例如可举出:
甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、硝基苯等芳香族系溶剂类;
二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等脂肪族系溶剂类;
甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲氧基乙醇、乙二醇、甘油等醇类;
水;
等等。
特别优选为甲苯或水。
它们可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
-工序(a3)的优选方式-
工序(a3)为下述工序:使化合物(A-5)与硫化剂反应,生成作为环硫化合物(A)的式(1)表示的化合物。
作为硫化剂,例如可举出:
硫脲;
硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵、硫氰酸钙、硫氰酸铅等硫氰酸盐;
等等。
在使用硫氰酸盐的情况下,优选为硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵,进一步优选为硫氰酸钠。
硫化剂的使用量优选相对于环氧基而言为当量以上,更优选为1当量~5当量,进一步优选为1当量~3当量。
反应温度根据硫化剂的种类而不同,在使用硫脲的情况下,优选为10℃~30℃,在使用硫氰酸盐的情况下,优选为30℃~60℃。
本工序(a3)可以在反应溶剂中进行。
作为反应溶剂,例如可举出:
甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、硝基苯等芳香族系溶剂类;
二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等脂肪族系溶剂类;
甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、甲氧基乙醇、乙二醇、甘油等醇类;
等等。
它们可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
<环硫化合物(B)>
本公开文本的环硫化物组合物含有环硫化合物(B)。
环硫化合物(B)是包含环硫环及(二)硫键而不包含前述的多硫键(即,3个以上的-S-表示的键连接而成的多硫键)的化合物。
本公开文本的环硫化物组合物中含有的环硫化合物(B)可以仅为1种,也可以为2种以上。
环硫化合物(B)有助于确保所得到的树脂的树脂特性。
相对于环硫化物组合物的总量而言,环硫化合物(B)的含量优选为60质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上。
由此,所得到的树脂的树脂特性进一步提高。
环硫化合物(B)的含量的上限也取决于环硫化合物(A)的含量,作为环硫化合物(B)的含量的上限,例如,可举出99质量%、98质量%等。
环硫化合物(B)优选包含下述式(2)表示的化合物。
环硫化合物(B)包含下述式(2)表示的化合物的情况下,下述式(2)表示的化合物的优选的含量的范围与前述的环硫化合物(B)的优选的含量的范围同样。
另外,环硫化合物(B)包含下述式(2)表示的化合物的情况下,下述式(2)表示的化合物在环硫化合物(B)的总量中所占的比例优选为50质量%~100质量%,更优选为60质量%~100质量%,进一步优选为80质量%~100质量%。
[化学式5]
式(2)中,R1B~R5B各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基,nB为0~3的整数,kB为2~4的整数。
在kB为2的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价的连接基团、硫键、或二硫键。
在kB为3或4的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价的连接基团。
存在多个的R1B~R5B及nB各自可以相同也可以不同。
式(2)中,R1B~R5B各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基。
式(2)中的R1B~R5B各自表示的“可经取代的1价烃基”的优选方式与前述的式(1)中的R1A~R10A各自表示的“可经取代的1价烃基”的优选方式同样。
式(2)中,R1B~R5B各自特别优选为氢原子。
式(2)中,nB为0~3的整数。
式(2)中的nB优选为0~2的整数,更优选为0或1,进一步优选为1。
式(2)中,kB为2~4的整数。
式(2)中的kB优选为2。
式(2)中,在kB为2的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价(即,2价)的连接基团、硫键、或二硫键。
式(2)中,在kB为3或4的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价(即,3价或4价)的连接基团。
作为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价的连接基团中的烃基,可以为链状脂肪族基团,也可以为环状脂肪族基团,也可以为芳香族基团,也可以为将它们中的2种以上组合而成的基团。
另外,上述kB价的连接基团可以仅包含1个烃基,也可以包含2个以上的烃基。
另外,上述kB价的连接基团可以仅包含1个硫键及二硫键中的至少一者,也可以包含2个以上的硫键及二硫键中的至少一者。
另外,上述kB价的连接基团也可以包含1个以上的含硫杂环结构。
作为上述kB价的连接基团中的碳数(即,碳原子数),优选为1~30,更优选为1~20,进一步优选为1~10。
作为上述kB价的连接基团中的硫数(即,硫原子数),优选为1~30,更优选为1~20,进一步优选为1~10。
关于上述kB价的连接基团的具体例,例如,可以参照日本特开2021-91757号公报的0034~0041段。
式(2)表示的化合物的分子量优选为1000以下,更优选为800以下,进一步优选为500以下,进一步优选为300以下。
式(2)表示的化合物的分子量的下限例如为60,优选为100,进一步优选为130。
式(2)表示的化合物的优选方式是式(2)中kB为2、L为硫键(-S-)或二硫键(-S-S-)的方式。
作为式(2)表示的化合物中优选的化合物,可举出式(1)中k B为2、L为二硫键(-S-S-)的化合物(以下,也称为“化合物(2a)”)。
作为该方式的具体例,例如,可举出:
双(2,3-环硫丙基)二硫醚,
双(1,2-环硫乙基)二硫醚,
双(3,4-环硫丁基)二硫醚,
双(4,5-环硫戊基)二硫醚,
等等;
特别优选为双(2,3-环硫丙基)二硫醚。
作为式(2)表示的化合物中优选的化合物,还可举出式(2)中kB为2、L为硫键(-S-)的化合物(以下,也称为“化合物(2b)”)。
作为该方式的具体例,例如,可举出:
双(2,3-环硫丙基)硫醚,
双(1,2-环硫乙基)硫醚,
双(3,4-环硫丁基)硫醚,
双(4,5-环硫戊基)硫醚,
等等;
特别优选为双(2,3-环硫丙基)硫醚。
本公开文本的环硫化物组合物中的环硫化合物(B)特别优选包含化合物(2A)及化合物(2B)中的至少一者。
在该情况下,化合物(2a)及化合物(2b)在环硫化合物(B)的总量中所占的合计比例优选为50质量%~100质量%,更优选为60质量%~100质量%,进一步优选为80质量%~100质量%。
作为环硫化合物(B)的具体例,除了上述的化合物(2a)及化合物(2b)以外,还可举出以下的具体例。
作为包含2个以上的环硫环、并且包含链状脂肪族结构的环硫化合物,可举出:
双(2,3-环硫丙基硫基)甲烷,
1,2-双(2,3-环硫丙基硫基)乙烷,
等等。
作为包含2个以上的环硫环、并且包含环状脂肪族结构或含硫杂环结构的环硫化合物,可举出:
1,3-双(2,3-环硫丙基硫基)环己烷,
1,4-双(2,3-环硫丙基硫基)环己烷,
等等。
作为包含2个以上的环硫环、并且包含芳香环结构的环硫化合物,可举出:
1,2-双(2,3-环硫丙基硫基)苯,
1,3-双(2,3-环硫丙基硫基)苯,
等等。
作为环硫化合物(B),还可举出在上述的各具体例中将至少1个硫键(-S-)替换为二硫键(-S-S-)而得到的化合物。
作为环硫化合物(B),还可举出作为仅包含1个环硫环的化合物的环硫乙烷、硫化丙烯(propylene sulfide)、3-巯基硫化丙烯(3-mercaptopropylene sulfide)、4-巯基硫化丁烯(4-mercaptobutene s ulfide)等。
关于环硫化合物(B)及其制造方法,可以适宜地参照日本特开2002-194083号公报、日本特开2021-91757号公报等已知文献。
<其他成分>
本公开文本的环硫化物组合物也可以包含除环硫化合物(A)及环硫化合物(B)以外的其他成分。
作为其他成分,可举出环硫化合物(A)及环硫化合物(B)的合成中使用的反应溶剂、通过合成而产生的反应副产物(杂质)等。
<用途>
本公开文本的环硫化物组合物的用途没有特别限制。
本公开文本的环硫化物组合物可以制造能具有高折射率的环硫化合物的固化物,因此适合用于例如光学材料的制造。
关于光学材料,在后文中说明。
〔聚合性组合物〕
本公开文本的聚合性组合物含有上述的本公开文本的环硫化物组合物、和聚合催化剂。
本公开文本的聚合性组合物由于包含上述的本公开文本的环硫化物组合物,因此聚合性优异。
<聚合催化剂>
本公开文本的聚合性组合物含有聚合催化剂。
聚合性组合物中含有的聚合催化剂可以仅为1种,也可以为2种以上。
作为聚合催化剂,可举出叔胺化合物、膦化合物、路易斯酸、自由基聚合催化剂、阳离子聚合催化剂等。
作为聚合催化剂,例如,可以参照日本特开2002-194083号公报的0029~0033段的记载。
作为聚合催化剂,优选为叔胺化合物或膦化合物。
作为叔胺化合物,可举出:
三乙基胺,
三正丁基胺,
三正己基胺,
N,N-二异丙基乙基胺,
三亚乙基二胺,
三苯基胺,
N,N-二甲基乙醇胺,
N,N-二乙基乙醇胺,
N,N-二丁基乙醇胺,
三乙醇胺,
N-乙基二乙醇胺,
N,N-二甲基苄基胺,
N,N-二乙基苄基胺,
三苄基胺,
N-甲基二苄基胺,
N,N-二甲基环己基胺,
N,N-二环己基甲基胺,
N,N-二乙基环己基胺,
N,N-二环己基乙基胺,
N,N-二甲基丁基胺,
N,N-二环己基丁基胺,
N-甲基吗啉,
N-异丙基吗啉,
吡啶,
喹啉,
N,N-二甲基苯胺,
N,N-二乙基苯胺,
α-甲基吡啶,
β-甲基吡啶,
γ-甲基吡啶,
2,2’-联吡啶,
1,4-二甲基哌嗪,
四甲基乙二胺,
六亚甲基四胺,
1,8-二氮杂双环(5,4,0)-7-十一碳烯,
2,4,6-三(N,N-二甲基氨基甲基)苯酚,等等。
作为膦化合物,可举出:
三甲基膦,
三乙基膦,
三正丙基膦,
三异丙基膦,
三正丁基膦,
三苯基膦,
三苄基膦,
1,2-双(二苯基膦基)乙烷,
1,2-双(二甲基膦基)乙烷,
等等。
相对于聚合性组合物的总量而言,本公开文本的聚合性组合物中的聚合催化剂的含量优选为0.01质量%~5质量%,更优选为0.01质量%~2质量%,进一步优选为0.03质量%~1质量%。
<硫醇化合物>
本公开文本的聚合性组合物优选还含有硫醇化合物。
本公开文本的聚合性组合物包含硫醇化合物的情况下,可以使环硫化物组合物中的环硫化合物(A)及环硫化合物(B)、与硫醇化合物聚合而得到树脂(即,固化物)。有时所得到的树脂的树脂特性更优异。
本公开文本的聚合性组合物含有硫醇化合物的情况下,所含有的硫醇化合物可以仅为1种,也可以为2种以上。
作为硫醇化合物,可举出脂肪族硫醇、芳香族硫醇等。
作为脂肪族硫醇,优选为选自由下述化合物组成的组中的至少1种:
季戊四醇四(2-巯基硫代乙醇酸酯),
季戊四醇四(3-巯基丙酸酯),
三羟甲基丙烷三(2-巯基硫代乙醇酸酯),
三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯),
4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷,
2,5-二巯基甲基-1,4-二硫杂环己烷,
2,5-双[(2-巯基乙基)硫基甲基]-1,4-二硫杂环己烷,
1,3-环己烷二硫醇,
1,4-环己烷二硫醇,
双(巯基甲基)硫醚,
双(巯基甲基)二硫醚,
双(巯基乙基)硫醚,
双(巯基乙基)二硫醚,
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,以及,
四(巯基甲基硫基)丙烷。
但是,脂肪族硫醇不限于这些具体例。
作为芳香族硫醇,优选为选自由下述化合物组成的组中的至少1种:
苄基硫醇,
苯二甲硫醇,
1,3-双(巯基乙基)苯,
1,4-双(巯基乙基)苯,
2,5-甲苯二硫醇,
3,4-甲苯二硫醇,
苯硫酚,
1,2-二巯基苯,
1,3-二巯基苯,
1,4-二巯基苯,以及,
1,2-双(巯基甲基)苯。
但是,芳香族硫醇不限于这些具体例。
作为硫醇化合物,优选为具有2个以上的硫醇基(即巯基)的化合物(以下,也称为“多硫醇化合物”)。
另外,本公开文本的聚合性组合物包含硫醇化合物时的硫醇化合物优选包含脂肪族多硫醇(即,作为多硫醇化合物的脂肪族硫醇)。
在该情况下,脂肪族多硫醇在硫醇化合物的总量中所占的比例优选为50质量%,更优选为60质量%以上,进一步优选为80质量%以上。
上述脂肪族硫醇的比例的上限没有特别限制。上述脂肪族硫醇的比例可以为100质量%,也可以小于100质量%,也可以为99质量%以下,也可以为95质量%以下。
硫醇化合物更优选包含选自由4-巯基甲基-1,8-二巯基-3,6-二硫杂辛烷、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组成的组中的至少1种(以下,也称为“多硫醇A”)。
在该情况下,多硫醇A在硫醇化合物的总量中所占的比例优选为50质量%,更优选为60质量%以上,进一步优选为80质量%以上。
上述多硫醇A的比例的上限没有特别限制。上述多硫醇A的比例可以为100质量%,也可以小于100质量%,也可以为99质量%以下,也可以为95质量%以下。
硫醇化合物更优选包含选自由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组成的组中的至少1种(以下,也称为“多硫醇A1”)。
在该情况下,多硫醇A1在硫醇化合物的总量中所占的比例优选为50质量%,更优选为60质量%以上,进一步优选为80质量%以上。
上述多硫醇A1的比例的上限没有特别限制。上述多硫醇A1的比例可以为100质量%,也可以小于100质量%,也可以为99质量%以下,也可以为95质量%以下。
本公开文本的聚合性组合物包含硫醇化合物的情况下,相对于特定环硫化合物的总量而言,硫醇化合物的含量优选为1质量%~50质量%,更优选为2质量%~30质量%,进一步优选为3质量%~20质量%,进一步优选为5质量%~15质量%。
关于硫醇化合物,也可以参照国际公开2018/079829号的0039段。
<其他成分>
本公开文本的聚合性组合物也可以包含除上述成分以外的其他成分。
作为其他成分,可举出异氰酸酯化合物、环氧化合物、醇化合物(例如多元醇化合物)、巯基有机酸、树脂(例如,丙烯酸树脂、烯烃树脂等)、交联剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、防着色剂、染料、填充剂、内部脱模剂等。
作为其他成分,可以使用已知的成分。
关于其他成分,例如,可以适宜地参照日本特开2002-194083号公报。
<用途>
本公开文本的聚合性组合物的用途没有特别限制。
本公开文本的聚合性组合物可以制造能具有高折射率的固化物,因此适合用于例如光学材料的制造。关于光学材料,在后文中说明。
〔固化物〕
本公开文本的固化物为本公开文本的聚合性组合物的固化物。
对于本公开文本的固化物而言,例如,可使本公开文本的聚合性组合物中的单体(例如,环硫化合物(A)及环硫化合物(B),或者环硫化合物(A)、环硫化合物(B)及硫醇化合物,等等)进行聚合,由此使本公开文本的聚合性组合物固化从而得到。该情况下的本公开文本的固化物包含本公开文本的聚合性组合物中的单体进行聚合而得到的树脂。
所得到的树脂的树脂特性优异。
使本公开文本的聚合性组合物中的单体聚合的方法(即,制造本公开文本的固化物的方法)没有特别限制。
作为使本公开文本的聚合性组合物中的单体聚合的方法,例如,可举出浇铸聚合。
在浇铸聚合中,首先,向由垫片或胶带等保持的成型模具间注入本公开文本的聚合性组合物。此时,可以根据需要进行脱泡处理、过滤处理等。
接下来,使注入至成型模具间的聚合性组合物中的单体聚合,由此在成型模具间使聚合性组合物固化,从而得到固化物。接着,将固化物从成型模具取下,得到固化物。
上述单体的聚合可以通过对本公开文本的聚合性组合物进行加热而进行。该加热可以使用例如具备在烘箱中、水中等将加热对象物加热的机构的加热装置来进行。
用于使本公开文本的聚合性组合物中的单体聚合的聚合条件(例如,聚合温度、聚合时间等)可考虑组合物的组成、组合物中的单体的种类及使用量、组合物中的聚合催化剂的种类及使用量、模具的形状等而适宜地设定。
作为聚合温度,例如,可举出-50℃~150℃、10℃~150℃等。
作为聚合时间,例如,可举出1小时~200小时、1小时~80小时等。
本公开文本的固化物也可以是在单体的聚合后实施退火等处理而得到的固化物。
作为退火的温度,可举出50℃~150℃、90℃~140℃、100℃~130℃等。
本公开文本的固化物为含有环硫化合物的聚合性组合物的固化物,因此能具有高折射率。
本公开文本的固化物的折射率(nd)优选为1.71以上,更优选为1.72以上,进一步优选为1.73以上。
另外,通过改变浇铸聚合时的成型模具,能够得到各种形状的固化物。
因此,本公开文本的固化物可以合适地用作例如:眼镜透镜、照相机透镜、发光二极管(LED)等光学材料的原材料;透明树脂构件的原材料;等等。
〔光学材料〕
本公开文本的光学材料包含本公开文本的固化物。
本公开文本的光学材料可以是由本公开文本的固化物形成的光学材料,也可以包含本公开文本的固化物和其他要素。
作为其他要素,可举出其他构件、针对本公开文本的固化物而设置的涂覆层等。
本公开文本的光学材料包含环硫化物组合物的固化物,因此能具有高折射率。
本公开文本的光学材料的折射率(nd)优选为1.71以上,更优选为1.72以上,进一步优选为1.73以上。
作为本公开文本的光学材料,可举出眼镜透镜、照相机透镜、偏光透镜、发光二极管(LED)等。
-眼镜透镜-
以下,作为本公开文本的光学材料的一个例子,对眼镜透镜进行说明。
眼镜透镜包含按所期望的透镜形状成型而得到的本公开文本的固化物。
眼镜透镜优选还包含设置于固化物的一面或两面的涂覆层。
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。
在固化物的两面施以涂覆层的情况下,可以在各个面施以同样的涂覆层,也可以施以不同的涂覆层。
涂覆层的成分可以根据目的而适宜地选择。
作为涂覆层的成分,例如,可举出树脂(例如,氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、三聚氰胺树脂、聚乙烯醇缩醛树脂等)、红外线吸收剂、光稳定剂、抗氧化剂、光致变色化合物、染料、颜料、抗静电剂等。
关于眼镜透镜及涂覆层,例如,可以适宜地参照日本特开2002-194083号公报、国际公开第2017/047745号等已知文献的记载。
实施例
以下,示出本公开文本的实施例,但本公开文本不限于以下的实施例。
以下的说明中,只要没有特别说明,则“份”及“%”是以质量为基准,“ppm”是指质量ppm,“wt%”是指质量%。
实施例中的纯度的分析法为以下的分析法A~C。
[分析法A]
·HPLC机型:岛津制作所公司制SPD-10A
·测定波长:210nm
·柱:YMC A-312S-5ODS 6mmID×150mm
·温度条件:40℃
·流动相:乙腈/水=4/6(vol/vol)
·流速:1.0mL/min
·试样制备:采集反应液0.2mL并使其溶解于乙腈10mL中。
·注入量:2μL
[分析法B]
采用下述测定条件对纯度进行测定。
·HPLC机型:岛津制作所公司制SPD-10A
·测定波长:258nm
·柱:YMC A-312S-5ODS 6mmID×150mm
·温度条件:40℃
·流动相:乙腈/水=4/6(vol/vol)
·流速:1.0mL/min
·试样制备:采集脱溶剂后的粗体100mg、和内标物质100mg,使其溶解于乙腈10mL中。
·注入量:1μL
[分析法C]
采用下述测定条件对纯度进行测定。
·HPLC机型:岛津制作所公司制SPD-10A
·测定波长:258nm
·柱:YMC A-312S-5ODS 6mmID×150mm
·温度条件:40℃
·流动相:乙腈/水=6/4(vol/vol)
·流速:1.0mL/min
·试样制备:采集脱溶剂后的粗体150mg、和内标物质100mg,使其溶解于乙腈10mL中。
·注入量:5μL
[合成例1]
<环硫化物组合物的合成>
向甲醇500g中加入48%NaSH水溶液0.25g(0.002mol)及硫40.08g(1.25mol),在使氮在反应器内的气相部流通的状态下,一边在将内温保持于5~10℃的状态下搅拌,一边经4小时向其中以滴加方式加入94%的1-氯-3-巯基-2-丙醇161.75g(1.20mol)。此时,适宜地以滴加方式加入48%NaSH水溶液而使得反应液的pH保持为8~9。
在从94%的1-氯-3-巯基-2-丙醇161.75g(1.20mol)的滴加结束起经过4小时的时间点,向反应液中加入甲醇250g及纯水250g,在将内温保持于5~10℃的状态下搅拌16小时从而进行熟化。在熟化期间也适宜地以滴加方式加入48%NaSH水溶液而使得反应液的pH保持为8~9。
按照分析法A对上述熟化结束后的反应液进行分析,结果,分别包含:
9.2area%的1,8-二氯-2,7-二羟基-4,5-二硫杂辛烷,
39.6area%的1,9-二氯-2,8-二羟基-4,5,6-三硫杂壬烷。
需要说明的是,各area%表示将总峰面积设为100area%时的、相对于总峰面积而言的各峰面积之比。
针对上述熟化结束后的反应液,在氮气氛下加入甲苯500g,在将内温保持于10~15℃的状态下,经2小时向其中以滴加方式加入25%NaOH水溶液249.6g(1.56mol)。在将内温保持于10~15℃的状态下使所得到的反应液进行3小时熟化后,向其中加入纯水250g,搅拌10分钟,使反应结束。
将上述反应结束后的反应液分液成有机层和水层,接着将水层排出。一边对残留的有机层进行搅拌,一边向其中加入乙酸0.6g和13%盐水25g,对有机层进行洗涤。接着将水层排出,一边对残留的有机层进行搅拌,一边向其中加入13%盐水25g,对有机层进行洗涤。接着将水层排出,对残留的有机层进行浓缩,得到包含双(2,3-环氧丙基)三硫醚的粗体(以下,记为“粗体B1”)118.0g。
利用分析法B对上述粗体B1进行分析,结果,其包含:
双(2,3-环氧丙基)二硫醚25.5wt%,以及
双(2,3-环氧丙基)三硫醚45.2wt%。
在另一个烧瓶中,将88%甲酸43.3g(0.83mol)及硫脲63.0g(0.83mol)加入至纯水150.0g中,在将内温保持于15℃的状态下,经1.5小时向其中滴加上述粗体B1(118.0g)。
滴加结束后,在将内温保持于15℃的状态下进一步搅拌3小时,制成硫脲鎓盐化反应液。
在另一个其他烧瓶中,装入甲基异丁基酮160.0g及甲醇97.0g,将内温保持于10℃。
在将所得到的混合液的pH保持于7~8、并且将内温保持于10°C的状态下,经1.5小时向其中滴加上述硫脲鎓盐化反应液和25%氨水64.8g(0.95mol)。
将所得到的反应液在内温为10℃的条件下进一步搅拌2小时。在搅拌结束后对反应液进行过滤而除去固态物,将滤液分离成有机层和水层后,将水层排出。向残留的有机层中加入13%NaCl水溶液225.0g及乙酸2.5g,进行洗涤,接着将水层排出。向残留的有机层中加入13%NaCl水溶液225.0g,进行洗涤,接着将水层排出。
对残留的有机层进行减压浓缩,得到包含双(2,3-环硫丙基)三硫醚的粗体(以下,记为“粗体C1”)33.3g。
利用分析法C对上述粗体C1进行分析,结果,其包含:
作为环硫化合物(B)的双(2,3-环硫丙基)二硫醚32.9wt%,以及,
作为环硫化合物(A)的双(2,3-环硫丙基)三硫醚4.5wt%。
向上述粗体C1(33.3g)中加入甲基环己烷665.0g,在将内温保持于25℃的状态下搅拌1小时,接着将不溶成分除去,得到甲基环己烷溶液。
准备了向内径为28mm的柱管中装入已用甲基环己烷润湿的硅胶16.6g的全部量而得到的柱管。
使用所准备的柱管,利用硅胶色谱法对上述甲基环己烷溶液进行分取,对所得到的级分进行减压浓缩,得到合成例1的环硫化物组合物12.6g。
利用分析法C对合成例1的环硫化物组合物进行分析,结果,该组合物中包含:
作为环硫化合物(B)的双(2,3-环硫丙基)二硫醚76.4wt%,和
作为环硫化合物(A)的双(2,3-环硫丙基)三硫醚10.6wt%。
[合成例2]
<环硫化物组合物的合成>
向93%的1-氯-3-巯基-2-丙醇587.7g(4.32mol)中加入纯水465.5g、碳酸氢钠399.0g和甲醇131.3g,在将内温保持于10℃的状态下,一边在氮气氛下搅拌,一边经10小时向其中以滴加方式加入溴372.6g(2.33mol)。
针对所得到的反应液,在将内温保持于10℃的状态下继续搅拌1小时,使其熟化。
接下来,向上述熟化后的反应液中加入甲苯450.0g,在搅拌的同时,一边将内温保持于10℃,一边经3小时向其中以滴加方式加入25%NaOH水溶液898.1g(5.61mol),进一步,一边将内温保持于10℃一边继续搅拌3小时,使其熟化。
接着,向其中加入纯水215.9g,搅拌15分钟,分液成有机层和水层,接着将水层排出。向残留的有机层中加入13%NaCl水溶液30g,一边搅拌一边加入乙酸直至水层的pH显示为5~6。接着将水层排出。
在减压下对残留的有机层进行浓缩,得到包含双(2,3-环氧丙基)二硫醚的粗体(以下,记为“粗体B2”)372.2g。
利用分析法B对上述粗体B2进行分析,结果,
包含95.1wt%的双(2,3-环氧丙基)二硫醚,
但检测不到双(2,3-环氧丙基)三硫醚。
在另一个烧瓶中,将甲酸217.7g(4.16mol)及硫脲319.2g(4.16mol)加入纯水692.2g中,在将内温保持于15℃的状态下,经2.9小时向其中滴加上述粗体B2(372.2g;1.99mol)。
滴加结束后,在将内温保持于15℃的状态下进一步搅拌3小时,制成硫脲鎓盐化反应液。
在另一个其他烧瓶中,装入甲基异丁基酮752.2g、25%氨水297.6g(4.37mol)和甲醇446.3g,在将内温保持于10℃的状态下,向其中滴加上述硫脲鎓盐化反应液,在滴加结束后,也在将内温保持于10℃的状态下进一步搅拌2小时。
接着将水层排出,向残留的有机层中加入13%NaCl水溶液1056.6g及10%氨水12.0g,进行洗涤,接着将水层排出。向残留的有机层中加入13%NaCl水溶液1056.6g、乙酸11.8g和甲醇343.0g,进行洗涤,接着将水层排出。
对残留的有机层进行减压浓缩,得到包含双(2,3-环硫丙基)二硫醚的粗体(以下,记为粗体C2)436.6g。
利用分析法C对上述粗体C2进行分析,结果,
包含81.3wt%(1.69mol)的双(2,3-环硫丙基)二硫醚,
但检测不到双(2,3-环硫丙基)三硫醚。
接着,向上述粗体C2(436.6g)中加入甲基环己烷4147.8g,在将内温保持于25℃的状态下搅拌1小时,接着将不溶成分除去,接着在内温为15℃的条件下搅拌2小时,接着将不溶成分除去,由此得到甲基环己烷溶液。
准备了向内径为28mm的柱管中装入已用甲基环己烷润湿的硅胶78.6g的全部量而得到的柱管。
使用所准备的柱管,利用硅胶色谱法对上述甲基环己烷溶液进行分取,对所得到的级分进行减压浓缩,由此得到合成例2的环硫化物组合物304.4g。
利用分析法C对合成例2的环硫化物组合物进行分析,结果,在该组合物中,
包含97.7wt%的作为环硫化合物(B)的双(2,3-环硫丙基)二硫醚,
但检测不到作为环硫化合物(A)的双(2,3-环硫丙基)三硫醚。
<实施例1~4>
以作为环硫化合物(A)的双(2,3-环硫丙基)三硫醚的含量、和作为环硫化合物(B)的双(2,3-环硫丙基)二硫醚的含量分别成为表1所示的含量的方式,将合成例1的环硫化物组合物与合成例2的环硫化物组合物混合,分别得到实施例1~实施例4的环硫化物组合物。
<比较例1>
使用合成例2的环硫化物组合物作为比较例1的环硫化物组合物。
<聚合性组合物的制作>
向实施例1~4及比较例1的各环硫化物组合物60g中加入:
N,N-二甲基环己基胺(0.012g)〔聚合催化剂〕、
N,N-二环己基甲基胺(0.060g)〔聚合催化剂〕、和
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混合物S1(6.0g)〔多硫醇组合物〕,
于20℃搅拌15分钟,由此分别得到实施例1~4及比较例1的各聚合性组合物。
<聚合性的评价>
将实施例1~4及比较例1的各聚合性组合物(10g)装入玻璃制的容器中,在容器中的聚合性组合物中插入带有记录计的温度计。在该状态下,将上述容器装入烘箱中,在烘箱内温度为30℃的条件下保温15小时,由此进行聚合性组合物中的单体(即,环硫化合物及多硫醇化合物)的聚合。
在上述聚合期间(即,15小时),记录聚合性组合物的内温。
基于内温的记录结果,求出从上述聚合开始起直至内温达到最高到达温度为止的时间(h)。此处,聚合性组合物的内温在开始聚合时上升,最终下降,因此,将聚合时间内的内温的峰顶温度(即,温度开始下降的温度)作为最高到达温度。
基于从聚合开始起直至内温达到最高到达温度为止的时间(h)(以下,将该时间记为“聚合速度”),按照以下的评价基准对聚合性进行评价。
将结果示于表1。
以下的评价基准中,聚合性最优异的等级为A。
-聚合性的评价基准-
A:聚合速度小于8.5小时
B:聚合速度为8.5小时以上且小于8.8小时
C:聚合速度为8.8小时以上
[表1]
如表1所示,与不含环硫化合物(A)的比较例1的环硫化物组合物相比,含有包含环硫环且包含多硫键的环硫化合物(A)和包含环硫环且包含(二)硫键的环硫化合物(B)、并且环硫化合物(A)的含量相对于组合物的总量而言为100质量ppm以上的实施例1~实施例4的环硫化物组合物的聚合性优异。
<平板透镜的制作>
作为实施例1~4的各聚合性组合物的固化物,分别制作实施例1~4的平板透镜。
平板透镜的制作方法的详情如下所述。
向由胶带固定的一对玻璃模具间注入聚合性组合物。接下来,将注入有聚合性组合物的一对玻璃模具装入烘箱中,在烘箱内温度为30℃的条件下保温15小时,接着,以烘箱内温度经10小时达到80℃的方式缓缓地加热。接着,在烘箱内温度为80℃的条件下保温2小时。通过以上的过程,使聚合性组合物中的单体(即,环硫化合物及多硫醇化合物)聚合,在一对玻璃模具间形成树脂成型体(即,聚合性组合物的固化物)。
在上述2小时的保温后,将烘箱内冷却,冷却后,从烘箱中取出一对玻璃模具,接着从一对玻璃模具中取下树脂成型体,得到树脂成型体(即,退火前的平板透镜)。针对所得到的树脂成型体,于120℃实施3小时的退火,由此得到厚度为9mm、直径为75mm的圆形平板透镜(即,退火后的平板透镜)。
<平板透镜的黄色指数值(Y.I.值)的测定>
作为树脂的特性的指标之一,使用Konica Minolta,Inc.制色彩色差计“CR-400”,对实施例1~4各自的平板透镜的退火前后的黄色指数值(Y.I.值)进行测定。
测定后,算出从退火后的黄色指数值(Y.I.值)减去退火前的黄色指数值(Y.I.值)而得到的值(ΔY.I.),根据以下的评价基准,对平板透镜的作为树脂的特性的ΔY.I.进行评价。
将结果示于表2。
下述评价基准中,作为树脂的特性的ΔY.I.最优异的等级为A。
-ΔY.I的评价基准-
A:ΔY.I.为1.6以下
B:ΔY.I.大于1.6且为1.8以下
C:ΔY.I.大于1.8且为2.5以下
D:ΔY.I.大于2.5
<平板透镜的耐光性试验>
利用FUJIFILM Corporation的紫外线吸收滤光器“FUJI FILTE R型号SC42”覆盖实施例1~4各自的退火后的平板透镜的表面,保持于7℃的气氛下。
在该状态下,使来自人造太阳灯的光以45万勒克斯的累积照度经由紫外线吸收滤光器照射至平板透镜的表面。
利用Konica Minolta,Inc.制色彩色差计“CR-400”对光照射前后的平板透镜的a*进行测定,利用下式算出光照射前后的Δa*。
Δa*=照射后的平板透镜的a*-照射前的平板透镜的a*
基于所得到的Δa*,按照以下的评价基准,对平板透镜的作为树脂的特性的耐光性进行评价。
将结果示于表2。
以下的评价基准中,作为树脂的特性的耐光性最优异的等级为A。
-耐光性的评价基准-
A:Δa*小于0.60
B:Δa*为0.60以上且小于0.82
C:Δa*为0.82以上且小于0.87
D:Δa*为0.87以上
<平板透镜的Tg的测定)>
对实施例1~4各自的退火后的平板透镜的玻璃化转变温度(Tg)进行测定。
作为测定装置,使用岛津制作所公司制的热机械分析装置“TM A-60”。
基于所得到的结果,按照下述评价基准,对平板透镜的作为树脂的特性的Tg进行评价。
将结果示于表2。
以下的评价基准中,作为树脂的特性的Tg最优异的等级为A。
-Tg的评价基准-
A:Tg为81.0℃以上
B:Tg为79.0℃以上且低于81.0℃
C:Tg为78.0℃以上且低于79.0℃
D:Tg低于78.0℃
[表2]
如表2所示,使用实施例1~4的聚合性组合物制造的平板透镜具有一定程度地优异(即,等级C或比等级C优异)的树脂特性。
于2021年9月1日提出申请的日本专利申请2021-142430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 (10)
1.环硫化物组合物,其含有:
包含环硫环、和3个以上的-S-表示的键连接而成的多硫键的环硫化合物(A);和
包含环硫环及(二)硫键而不包含所述多硫键的环硫化合物(B),
相对于环硫化物组合物的总量而言,所述环硫化合物(A)的含量为100质量ppm以上。
2.如权利要求1所述的环硫化物组合物,其中,所述环硫化合物(A)包含三硫键。
3.如权利要求1或权利要求2所述的环硫化物组合物,其中,相对于环硫化物组合物的总量而言,所述环硫化合物(A)的含量为15000质量ppm以下。
4.如权利要求1~权利要求3中任一项所述的环硫化物组合物,其中,相对于环硫化物组合物的总量而言,所述环硫化合物(B)的含量为90质量%以上。
5.如权利要求1~权利要求4中任一项所述的环硫化物组合物,其中,所述环硫化合物(A)包含下述式(1)表示的化合物,
[化学式1]
式(1)中,R1A~R10A各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基,nA及mA各自独立地为0~3的整数;
在nA为2或3的情况下,存在多个的R1A可以相同也可以不同,存在多个的R2A可以相同也可以不同;
在mA为2或3的情况下,存在多个的R6A可以相同也可以不同,存在多个的R7A可以相同也可以不同。
6.如权利要求1~权利要求5中任一项所述的环硫化物组合物,其中,所述环硫化合物(B)包含下述式(2)表示的化合物,
[化学式2]
式(2)中,R1B~R5B各自独立地为氢原子、或可经取代的1价烃基,nB为0~3的整数,kB为2~4的整数;
在kB为2的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价的连接基团、硫键、或二硫键;
在kB为3或4的情况下,L为包含硫键及二硫键中的至少一者和烃基的kB价的连接基团;
存在多个的R1B~R5B及nB各自可以相同也可以不同。
7.聚合性组合物,其含有权利要求1~权利要求6中任一项所述的环硫化物组合物、和聚合催化剂。
8.如权利要求7所述的聚合性组合物,其还含有硫醇化合物。
9.权利要求7或权利要求8所述的聚合性组合物的固化物。
10.光学材料,其包含权利要求9所述的固化物。
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