JP5177322B2 - 硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、光学素子接着剤、光学素子用コーティング剤、レジスト材料、プリズム、光ファイバー、情報記録基盤、フィルター、プラスチックレンズ等の光学材料の原料として好適な硬化性組成物に関するものである。
プラスチック製光学材料の多くに要求される光学性能の一つとして屈折率が挙げられる。特に屈折率の高い光学材料については、屈折率1.7以上の光学材料の提供を可能とするエピスルフィド化合物が多数見いだされている(特許文献1〜4)。
エピスルフィド化合物を含有する組成物の重合触媒として、アニオン部にハロゲンを有する、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩、第3級スルホニウム塩、および第2級ヨードニウム塩等のオニウム塩が開示されている(特許文献5)。しかし、近年は環境負荷低減の観点からハロゲンフリーの材料が望まれている。
一方、エポキシ樹脂用硬化促進剤としてテトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェート類が開示されている(特許文献6)。しかしながら、これらがエピスルフィド化合物の重合触媒として利用できることは記載されていない。
本発明の目的は、良好な透明性と色調を有し且つハロゲンを含有しない高屈折率樹脂を得られる、エピスルフィド化合物を含有する硬化性組成物を提供することにある。
本発明者らは上記問題を解決すべく検討を行った結果、特定のテトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートが、分子構造上ハロゲン原子を含まず、エピスルフィド化合物に対して適度な触媒活性を有し、且つ熱や光によって黄変劣化しにくいことから、エピスルフィド化合物の重合触媒として好適であることを見出して本発明に至った。
即ち本発明は、(A)エピスルフィド化合物と、(B)下記一般式(1)で表されるテトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートからなる重合触媒を含むことを特徴とする硬化性組成物に関するものである。
本発明によれば、加熱によって容易に重合が可能な、エピスルフィド化合物を含有する硬化性組成物、並びに該硬化性組成物を重合させることによって優れた透明性と色調を有し且つハロゲンを含有しない高屈折率樹脂を提供することができる。
本発明で使用する(A)エピスルフィド化合物とは、1分子中に1個以上のチイラン環を有する化合物であり、チイラン環が開環重合することにより硬化物を生成する。特に、硬化性組成物の架橋性および得られる硬化物の屈折率の向上を追求した場合、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。
一般式(2)で表わされる化合物の具体例としては、ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、ビス(5,6−エピチオ−3−チオヘキサン)スルフィド、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド、ビス(3,4−エピチオブチル)ジスルフィド、ビス(4,5−エピチオペンチル)ジスルフィドまたはビス(5,6−エピチオヘキシル)ジスルフィドが挙げられるが、ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド〔一般式(2)において、nが0、R7およびR8が水素原子、R9およびR10がメチレン基〕およびビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド〔一般式(2)において、mが0、nが1、R7およびR8が水素原子、R9およびR10がメチレン基〕が好ましく、ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィドが特に好ましい。
本発明の(B)一般式(1)で表されるテトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートは、分子構造上ハロゲン原子を含まないため、環境負荷低減の観点から好適である。また、エピスルフィド化合物に対して適度な触媒活性を示すため、適度な加熱によってエピスルフィド化合物を容易に重合させることができる。また、熱や光に対して安定であるため、重合触媒の黄変劣化に起因する硬化物の黄変も抑えられる。
さらに、エピスルフィド化合物に対して適度な触媒活性を示すため、常温において硬化性組成物の重合が進みにくく、即ち硬化性組成物の可使時間(常温保存下で粘度が安定な時間)が長い特徴も有する。仮に重合触媒の触媒活性が強すぎる場合、硬化性組成物の重合は常温においても徐々に進行してしまう。その結果、硬化性組成物の粘度は時々刻々と変化してしまい、安定したハンドリング性を得ることが難しくなる。
一般式(1)で表されるテトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートは、公知の方法によって製造することが可能である。該方法としては、例えば、特開平2−40389号公報に記載されているテトラアルキルホスホニウムハライドとジアルキルリン酸金属塩との反応による製造方法や、米国特許公報US3,050,543Bに記載されているテトラアルキルホスホニウムハライドとジアルキルリン酸との反応による製造方法や、特開2007−284525号公報に記載されている第三級ホスフィンとリン酸エステルの反応による製造方法等が挙げられる。
一般式(1)で表わされるテトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートとしては、以下の化合物が挙げられる。
(ジメチルホスフェート群)
テトラメチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジメチルホスフェート、エチルトリメチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリエチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−プロピルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−ペンチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−へキシルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリシクロペンチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリシクロへキシルホスホニウムジメチルホスフェート、ジエチルジメチルホスホニウムジメチルホスフェート、ジ−n−プロピルエチルメチルホスホニウムジメチルホスフェート、ジ−n−ブチルエチル−n−プロピルホスホニウムジメチルホスフェート
テトラメチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジメチルホスフェート、エチルトリメチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリエチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−プロピルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−ペンチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−へキシルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリシクロペンチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリシクロへキシルホスホニウムジメチルホスフェート、ジエチルジメチルホスホニウムジメチルホスフェート、ジ−n−プロピルエチルメチルホスホニウムジメチルホスフェート、ジ−n−ブチルエチル−n−プロピルホスホニウムジメチルホスフェート
(ジエチルホスフェート群)
テトラメチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジエチルホスフェート
テトラメチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジエチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジエチルホスフェート
(ジ−n−プロピルホスフェート群)
テトラメチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート
テトラメチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジ−n−プロピルホスフェート
(ジ−n−ブチルホスフェート群)
テトラメチルホスホニウムジ−n―ブチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジ−n―ブチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、エチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−プロピルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−ペンチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−へキシルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリエチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−プロピルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−へキシルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリシクロペンチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリシクロへキシルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−ブチルエチルメチル−n−プロピルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート
テトラメチルホスホニウムジ−n―ブチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジ−n―ブチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、エチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−プロピルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−ペンチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−へキシルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリエチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−プロピルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−へキシルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリシクロペンチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリシクロへキシルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、n−ブチルエチルメチル−n−プロピルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート
(ジ−n−オクチルホスフェート群)
テトラメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、エチルトリメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリエチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−プロピルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−へキシルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリシクロペンチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリシクロへキシルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、ジエチルジメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、ジ−n−プロピルエチルメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、ジ−n−ブチルエチル−n−プロピルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート
テトラメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、エチルトリメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリエチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−プロピルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−ペンチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリ−n−へキシルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリシクロペンチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、メチルトリシクロへキシルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、ジエチルジメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、ジ−n−プロピルエチルメチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート、ジ−n−ブチルエチル−n−プロピルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェート
(エチルメチルホスフェート群)
メチルトリ−n−ブチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラメチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムエチルメチルホスフェート
メチルトリ−n−ブチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラメチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラエチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムエチルメチルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムエチルメチルホスフェート
(ジシクロへキシルホスフェート群)
テトラメチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート
テトラメチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラエチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−プロピルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−ペンチルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート、テトラ−n−へキシルホスホニウムジシクロへキシルホスフェート
これらの化合物のうち、可視光領域での吸収が小さく、耐光性が良好となる点で、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェートが好ましく、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェートが特に好ましい。上記化合物は、単独でも2種類以上を混合して使用してもかまわない。
テトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートの添加量は、少なすぎると硬化性組成物が十分に重合しなくなり、また多すぎると硬化性組成物の可使時間(常温保存下で粘度が安定な時間)が短くなる。従って、テトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートの添加量は、(A)エピスルフィド化合物と後述の(C)チオール化合物の合計量100重量部に対して、好ましくは0.001〜5重量部の範囲であり、より好ましくは0.01〜2重量部であり、より一層好ましくは0.05〜0.5重量部である。
本発明の(A)エピスルフィド化合物、および(B)テトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートを含有する硬化性組成物は、さらに(C)チオール化合物を含むことができる。チオール化合物はエピスルフィド化合物と共重合が可能であり、且つ酸化抑制効果を有するため、チオール化合物を配合することによって黄着色が少なく透明性に優れた硬化物を得ることができる。本発明でいうチオール化合物とは、1分子中に1個以上のメルカプト基を有する化合物であるが、硬化物の機械強度を高める上で2個以上のメルカプト基を有する化合物が好ましい。
チオール化合物の好ましい具体例としては、メタンジチオール、メタントリチオール、1,2−ジメルカプトエタン、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、ビス(2,3−ジメルカプトプロピル)スルフィド、1,2,3−トリメルカプトプロパン、2−メルカプトメチル−1,3−ジメルカプトプロパン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、2,4−ビス(メルカプトメチル)−1,5−ジメルカプト−3−チアペンタン、4,8−ビス(メルカプトメチル)−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ビス(メルカプトメチル)−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、5,7−ビス(メルカプトメチル)−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、1,2,7−トリメルカプト−4,6−ジチアヘプタン、1,2,9−トリメルカプト−4,6,8−トリチアノナン、1,2,8,9−テトラメルカプト−4,6−ジチアノナン、1,2,10,11−テトラメルカプト−4,6,8−トリチアウンデカン、1,2,12,13−テトラメルカプト−4,6,8,10−テトラチアトリデカン、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、テトラキス(4−メルカプト−2−チアブチル)メタン、テトラキス(7−メルカプト−2,5−ジチアヘプチル)メタン、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、ビス(4−メルカプトフェニル)スルフィド、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)メタン、2,2−ビス(4−メルカプトメチルフェニル)プロパン、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)エーテル、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)スルフィド等が挙げられる。以上、好ましいチオール化合物を例示したが、これらは単独でも2種類以上を混合して使用してもかまわない。
チオール化合物の含有量は、多いほど無色透明の硬化物を得ることができるが、一方、硬化物の屈折率は低下し、また硬化物が軟質になる傾向がある。従って、チオール化合物の含有量は、エピスルフィド化合物とチオール化合物の合計量100重量部に対して、好ましくは0〜50重量部の範囲であり、より好ましくは5〜30重量部であり、より一層好ましくは10〜25重量部である。
本発明の硬化性組成物には必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤(HALS)、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、離型剤、無機質充填剤、顔料、染料、反応性もしくは非反応性の希釈剤等を添加することも可能である。
本発明の硬化性組成物は、(A)エピスルフィド化合物、(B)テトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェート、(C)チオール化合物、並びに必要に応じて各種添加剤を、常法に準じて、25℃程度の室温下又は加温下で、均一に混合することにより得られる。
本発明の硬化性組成物は、加熱によって重合させることにより、硬化物を得ることができる。加熱の温度および時間は、エピスルフィド化合物の種類や配合量、重合触媒の種類や添加量などに依るので一概には規定できないが、加熱温度は20℃〜120℃の範囲が好ましく、また加熱時間は30分間〜100時間の範囲が好ましい。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中において、(A)エピスルフィド化合物は、特開平9−110979号公報に記載の方法に基づいて合成した。(B)テトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートは、特開2007−284525号公報に記載の方法に基づいて合成、もしくは工業的に市販されているものを使用した。(C)チオール化合物、およびその他の化合物は工業的に市販されているものを使用した。
硬化性組成物の可使時間は、常温における硬化性組成物の粘度変化をもって評価した。硬化性組成物5gを試験管に入れて25℃の水浴で保温し、初期および6時間経過後の粘度を測定した。粘度の測定には、コーン/プレート型粘度計DV−II+(ブルックフィールド社製)を用いて、測定温度は25℃とした。
硬化物の作製は以下の方法で行った。まず、Oリング(G−60、バイトンゴム)を2枚の硬質ガラスで挟んで構成されるモールド内に硬化性組成物を注入した。続いて、プログラム機能付きの電気オーブン内にて、30℃で10時間保温した後、30℃から100℃まで7℃/hrの速度で10時間かけて昇温して、最後に100℃で1時間保温した。その後、重合してできた硬化物をモールドから脱型して平板状の硬化物を得た。
硬化物の屈折率の測定には、精密屈折計KPR−200(カルニュー光学工業社製)を用いた。測定温度は25℃、測定波長はd線(587.56nm)とした。
硬化物のガラス転移温度(以下、Tgと略す)の測定には、粘弾性測定装置DMS6100(セイコーインスツルメンツ社製)を用いた。昇温速度は2℃/分、周波数は10Hzとして、tanδのピーク温度をTgとした。
硬化物の透明性は、暗室にて水銀灯の光を硬化物に当てて目視観察で評価した。硬化物の厚みは2.5mmとした。
硬化物の耐黄変性の評価は、初期、加熱後、および露光後の黄色度(YI値)を測定することで行った。加熱方法は、120℃で100時間とした。露光方法は、耐光性試験機サンテストXLS+(東洋精機社製、Xeランプ、UVフィルター付)を用いて、照度は500W/m2、温度は50℃、露光時間は100時間とした。黄色度(YI値)の測定は、分光色彩計JS555(カラーテクノシステム社製)を用いて、硬化物の厚みは2.5mm、測定温度は25℃とした。
(実施例1)
(A)ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド(100重量部)に重合触媒として(B)メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート(0.05重量部)(製品名PX−4MP、日本化学工業社製)を混合し、室温で撹拌して均一液とした。これを減圧下で撹拌して脱泡した後、メンブレンフィルター(PTFE、0.5μm)で濾過することによって硬化性組成物を作製した。硬化性組成物の可使時間の評価結果、およびこれを重合させて作製した硬化物の屈折率、Tg、透明性、および黄色度の評価結果を表1に示す。
(A)ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド(100重量部)に重合触媒として(B)メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート(0.05重量部)(製品名PX−4MP、日本化学工業社製)を混合し、室温で撹拌して均一液とした。これを減圧下で撹拌して脱泡した後、メンブレンフィルター(PTFE、0.5μm)で濾過することによって硬化性組成物を作製した。硬化性組成物の可使時間の評価結果、およびこれを重合させて作製した硬化物の屈折率、Tg、透明性、および黄色度の評価結果を表1に示す。
(実施例2〜4)
成分(B)の種類と配合量を表1に示す内容に変える以外は実施例1を繰り返した。評価結果を表1に示す。
成分(B)の種類と配合量を表1に示す内容に変える以外は実施例1を繰り返した。評価結果を表1に示す。
(比較例1)
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例1を繰り返した。評価結果を表1に示す。実施例1と比較して、硬化性組成物の可使時間が短く6時間後には固化してしまい、また硬化物の耐黄変性が劣る結果であった。また、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例1を繰り返した。評価結果を表1に示す。実施例1と比較して、硬化性組成物の可使時間が短く6時間後には固化してしまい、また硬化物の耐黄変性が劣る結果であった。また、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
(比較例2)
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムO,O−ジエチルホスホロジチオアート(0.01重量部)に変える以外は実施例1を繰り返したところ、調合中に硬化性組成物が急速な発熱を伴いながら激しく重合してしまった。実施例1を比較して、成分(B)の重合触媒としての触媒活性が強すぎる結果であった。
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムO,O−ジエチルホスホロジチオアート(0.01重量部)に変える以外は実施例1を繰り返したところ、調合中に硬化性組成物が急速な発熱を伴いながら激しく重合してしまった。実施例1を比較して、成分(B)の重合触媒としての触媒活性が強すぎる結果であった。
(実施例5)
(A)ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド(90重量部)、重合触媒として(B)メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート(0.1重量部)(製品名PX−4MP、日本化学工業社製)、およびチオール化合物として(C)ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド(10重量部)を混合し、室温で撹拌して均一液とした。これを減圧下で撹拌して脱泡した後、メンブレンフィルター(PTFE、0.5μm)で濾過することによって硬化性組成物を作製した。評価結果を表2に示す。
(A)ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド(90重量部)、重合触媒として(B)メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート(0.1重量部)(製品名PX−4MP、日本化学工業社製)、およびチオール化合物として(C)ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド(10重量部)を混合し、室温で撹拌して均一液とした。これを減圧下で撹拌して脱泡した後、メンブレンフィルター(PTFE、0.5μm)で濾過することによって硬化性組成物を作製した。評価結果を表2に示す。
(比較例3)
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例5を繰り返した。評価結果を表2に示す。実施例5と比較して、硬化性組成物の可使時間が短い結果であった。また、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例5を繰り返した。評価結果を表2に示す。実施例5と比較して、硬化性組成物の可使時間が短い結果であった。また、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
(比較例4)
成分(B)をテトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例5を繰り返した。評価結果を表2に示す。実施例5と比較して、硬化性組成物の可使時間が短い結果であった。また、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
成分(B)をテトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例5を繰り返した。評価結果を表2に示す。実施例5と比較して、硬化性組成物の可使時間が短い結果であった。また、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
(比較例5)
成分(B)をジエチルシクロヘキシルアミン(0.1重量部)に変える以外は実施例5を繰り返した。評価結果を表2に示す。実施例5と比較して、硬化物のTgが低く、また硬化物の透明性が劣る結果であった。
成分(B)をジエチルシクロヘキシルアミン(0.1重量部)に変える以外は実施例5を繰り返した。評価結果を表2に示す。実施例5と比較して、硬化物のTgが低く、また硬化物の透明性が劣る結果であった。
(実施例6)
(A)ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド(75重量部)、重合触媒として(B)メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート(0.5重量部)(製品名PX−4MP、日本化学工業社製)、およびチオール化合物として(C)ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(25重量部)を混合し、室温で撹拌して均一液とした。これを減圧下で撹拌して脱泡した後、メンブレンフィルター(PTFE、0.5μm)で濾過することによって硬化性組成物を作製した。評価結果を表3に示す。
(A)ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィド(75重量部)、重合触媒として(B)メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート(0.5重量部)(製品名PX−4MP、日本化学工業社製)、およびチオール化合物として(C)ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(25重量部)を混合し、室温で撹拌して均一液とした。これを減圧下で撹拌して脱泡した後、メンブレンフィルター(PTFE、0.5μm)で濾過することによって硬化性組成物を作製した。評価結果を表3に示す。
(比較例6)
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例6を繰り返した。評価結果を表3に示す。実施例6と同等の性能が得られたものの、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
成分(B)をテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド(0.1重量部)に変える以外は実施例6を繰り返した。評価結果を表3に示す。実施例6と同等の性能が得られたものの、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドは分子構造にハロゲン原子(臭素原子)を含むため、環境負荷低減の観点から好ましくない。
(比較例7)
成分(B)をジエチルシクロヘキシルアミン(0.1重量部)に変える以外は実施例6を繰り返した。評価結果を表3に示す。実施例6と比較して、硬化物の透明性、および硬化物の耐黄変性が劣る結果であった。
成分(B)をジエチルシクロヘキシルアミン(0.1重量部)に変える以外は実施例6を繰り返した。評価結果を表3に示す。実施例6と比較して、硬化物の透明性、および硬化物の耐黄変性が劣る結果であった。
(比較例8)
成分(B)をジエチルアミノエタノール(0.5重量部)に変える以外は実施例6を繰り返した。評価結果を表3に示す。実施例6と比較して、硬化性組成物の可使時間が短く、また硬化物の透明性および耐黄変性が劣る結果であった。
成分(B)をジエチルアミノエタノール(0.5重量部)に変える以外は実施例6を繰り返した。評価結果を表3に示す。実施例6と比較して、硬化性組成物の可使時間が短く、また硬化物の透明性および耐黄変性が劣る結果であった。
Claims (7)
- 一般式(2)で表わされる化合物がビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィドである請求項2に記載の硬化性組成物。
- (B)一般式(1)で表されるテトラアルキルホスホニウムジアルキルホスフェートが、テトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−ブチルホスフェート、メチルトリ−n−ブチルホスホニウムジメチルホスフェート又はテトラ−n−ブチルホスホニウムジ−n−オクチルホスフェートである請求項1から3のいずれかに記載の硬化性組成物。
- さらに、(C)チオール化合物を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 請求項1から5のいずれかに記載の硬化性組成物を加熱して重合させることを特徴とする硬化方法。
- 請求項1から5のいずれかに記載の硬化性組成物を加熱して重合させて得られる硬化物。
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