JP5434575B2 - 樹脂用組成物 - Google Patents
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Description
従来より用いられているプラスチックレンズ用の樹脂として、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)がある。しかしながらこの樹脂は屈折率が1.50と低く、レンズが肉厚となることが避けられない。このため、より屈折率の高いレンズ樹脂が望まれている。
これらの問題を解決するために、特許文献1〜3に記載された組成物が提案されている。しかしながらいずれも耐熱性が不十分であり、染色性も悪いことから、高耐熱性でかつ染色性が良好な樹脂用組成物が望まれていた。
1.(1)式表される化合物とイソ(チオ)シアナト基を2個以上有するポリイソ(チオ)シアネート化合物を含む樹脂用組成物。
2.(1)式で表される化合物のSH基とイソ(チオ)シアナト基を2個以上有するポリイソ(チオ)シアネート化合物のNCO基およびNCS基の割合が、SH/(NCO+NCS)=0.5〜2.0である請求項1記載の樹脂用組成物。
3.第1項記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる樹脂。
4.第1項記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる光学材料。
5.(2)式で表される化合物とイソ(チオ)シアナト基を2個以上有するポリイソ(チオ)シアネート化合物を含む樹脂用組成物。
6.(2)式で表される化合物のSH基とイソ(チオ)シアナト基を2個以上有するポリイソ(チオ)シアネート化合物のNCO基およびNCS基の割合が、SH/(NCO+NCS)=0.5〜2.0である第5項記載の樹脂用組成物。
5.第5項記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる樹脂。
8.第5項記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる光学材料。
中でも好ましい化合物はXがS、aが1または2、bが1または2であり、より好ましい化合物は下記式(3)〜式(10)の化合物である。特に好ましい化合物は下記式(3)〜式(6)の化合物であり、最も好ましい化合物は式(3)、式(4)である。
このようにして得られるポリチオール化合物は、トルエン等の有機溶剤によって抽出後、酸洗浄、塩基洗浄、水洗浄、濃縮、ろ過、再結晶等の一般的な手法により精製ができ、必要に応じて蒸留もできる。
以上具体例を示したが、これらに限定されるわけではなく、またこれらは単独でも2種以上を混合して使用しても構わない。以上の中で好ましい化合物はポリイソシアネート化合物であり、より好ましくは1,3−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、m−キシリレンジイソシアネート、ビス(イソシアナートメチル)ノルボルネン、2,5−ジイソシアナートメチル−1,4−ジチアン、1,3−ビス(1−イソシアナート−1−メチルエチル)ベンゼンである。
ポリチオールとイソ(チオ)シアナト基を2個以上有するポリイソ(チオ)シアネート化合物の割合は、通常はSH基/(NCO+NCS)基の割合が0.5〜2.0の範囲であるが、好ましくは0.7〜2.0であり、より好ましくは0.8〜1.5であり、さら好ましくは0.9〜1.2である。
触媒の添加量は樹脂用組成物100重量部に対して0.002から6.0重量部であり、好ましくは0.005から4.0重量部であり、より好ましくは0.01から1.0重量部であり、さらに好ましくは0.02から0.8重量部である。
紫外線吸収剤の好ましい例としてはベンゾトリアゾール系化合物が挙げられる。中でも好ましい化合物はベンゾトリアゾール系化合物であり、特に好ましい化合物の具体例は2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、5−クロロ−2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ペンチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールである。ブルーイング剤の好ましい例としてはアントラキノン系化合物が挙げられる。これらの酸化防止剤、紫外線吸収剤およびブルーイング剤の添加量は、通常、樹脂用組成物100重量部に対してそれぞれ0.000001〜5重量部である。
光学物性:アタゴ社製アッベ屈折計NAR−4Tを用い、d線での屈折率を25℃で測定した。
染色性:水1lにセイコープラックスダイヤコートブラウンD2g、セイコープラックス染色助剤3g、ベンジルアルコール20gを加えた染色浴に90℃で10分浸漬して全光線透過率を測定した。数値が低いほど染色されている。
耐熱性:3mm厚の試料に直径1mmのピンを乗せて10gの荷重を与え、30℃から10℃/分で昇温してTMA測定を行い、熱膨張が変化したピークの値を測定した。
窒素雰囲気下無水ピロメリット酸245gに五塩化リン492gを加え混合攪拌し、185℃で3時間反応を行い、その後155℃で4時間反応させた。反応終了後未反応の五塩化リンをろ過で除去した。その後0.5Torr、150℃で蒸留することにより、330gのピロメリット酸クロライドを得た。
次いで窒素雰囲気下ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド188g、ピリジン20gを混合攪拌して10℃にしたのち、そこへ200mlのジクロロメタンに溶解した20gのピロメリット酸クロライドを30分かけて滴下した。その後10℃で1時間、25℃で1時間反応させた。反応終了後、1N塩酸を用いて分液操作を行った後、有機層を水洗し、5Torr減圧下未反応のビス(2−メルカプトエチル)スルフィドを除去し、続いてトルエンとヘキサンの混合溶媒を用いて再結晶を行い、目的化合物である(3)式の化合物を38g得た。
窒素雰囲気下無水トリメリット酸225gに五塩化リン500gを加え混合攪拌し、70℃で4.5時間反応を行った。反応終了後未反応の五塩化リンをろ過で除去した。その後0.5Torr、147℃で蒸留することにより、234gのトリメリット酸クロライドを得た。
次いで窒素雰囲気下ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド175g、トリエチルアミン20gを混合攪拌して10℃にしたのち、そこへ200mlのジクロロメタンに溶解した20gのトリメリット酸クロライドを30分かけて滴下した。その後10℃で1時間、25℃で1時間反応させた。反応終了後、1N塩酸を用いて分液操作を行った後、有機層を水洗し、5Torr減圧下未反応のビス(2−メルカプトエチル)スルフィドを除去し、続いてトルエンとヘキサンの混合溶媒を用いて再結晶を行い、目的化合物である(4)式の化合物を25g得た。
窒素雰囲気下無水ピロメリット酸245g(1.12モル)に五塩化リン492g(2.36モル)を加え混合攪拌し、185℃で3時間反応を行い、その後155℃で4時間反応させた。反応終了後未反応の五塩化リンをろ過で除去した。その後0.5Torr、150℃で蒸留することにより、ピロメリット酸クロライド330g(1.01モル)を得た。
次いで窒素雰囲気下ビスメルカプトメタン98g(1.21モル、ピロメリット酸クロライドに対して20当量)、ピリジン20gを混合攪拌して10℃にしたのち、そこへ200mlのジクロロメタンに溶解したピロメリット酸クロライド20g(0.06モル)を30分かけて滴下した。その後10℃で1時間、25℃で1時間反応させた。反応終了後、1N塩酸を用いて分液操作を行った後、有機層を水洗し、5Torr減圧下未反応のビスメルカプトメタンを除去し、酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒を用いたシリカゲルクロマトグラフィー(富士シリシア化学(株)製球状シリカ)で精製を行い、目的化合物である(10)式の化合物を21g得た。
窒素雰囲気下無水ピロメリット酸245g(1.12モル)に五塩化リン492g(2.36モル)を加え混合攪拌し、185℃で3時間反応を行い、その後155℃で4時間反応させた。反応終了後未反応の五塩化リンをろ過で除去した。その後0.5Torr、150℃で蒸留することにより、ピロメリット酸クロライド330g(1.01モル)を得た。
次いで窒素雰囲気下2−メルカプトエタノール477g(6.09モル、ピロメリット酸クロライドに対して20当量)、ピリジン100gを混合攪拌して10℃にしたのち、そこへ1500mlのジクロロメタンに溶解したピロメリット酸クロライド100g(0.30モル)を30分かけて滴下した。その後10℃で1時間、25℃で1時間反応させた。反応終了後、1N塩酸を用いて分液操作を行った後、有機層を水洗し、5Torr減圧下未反応の2−メルカプトエタノールを除去し、粗生成物を150g得た。この粗生成物を酢酸エチルとヘキサンの混合溶媒を用いたシリカゲルクロマトグラフィー(富士シリシア化学(株)製球状シリカ)で精製を行い、化合物(11)式の化合物を11g得た。
合成例1で得た(3)式の化合物13.6g(0.017モル)、m−キシリレンジイソシアネート6.4g(0.034モル)に触媒としてジブチルスズジクロライド10mg、内部離型剤としてジブチルリン酸2mgを加え室温で攪拌し均一液とした。次いでこれを10Torrで10分間脱気した後ろ過し、レンズ用モールドに注入し、オーブン中で40℃から120℃まで24時間かけて昇温して重合硬化させた。その後型から外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行った。得られたレンズは透明であり、良好な外観であった。物性を測定し、その結果を表1に示した。
(4)式の化合物13.3g(0.023モル)、m−キシリレンジイソシアネート6.7g(0.035モル)に触媒としてジブチルスズジクロライド10mg、内部離型剤としてジブチルリン酸2mgを加え室温で攪拌し均一液とした。次いでこれを10Torrで10分間脱気した後ろ過し、レンズ用モールドに注入し、オーブン中で40℃から120℃まで24時間かけて昇温して重合硬化させた。その後型から外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行った。得られたレンズは透明であり、良好な外観であった。物性を測定し、その結果を表1に示した。
合成例3で得た(10)式の化合物11.4g(0.023モル)、m−キシリレンジイソシアネート8.6g(0.045モル)に触媒としてジブチルスズジクロライド10mg、内部離型剤としてジブチルリン酸2mgを加え室温で攪拌し均一液とした。次いでこれを10Torrで10分間脱気した後ろ過し、レンズ用モールドに注入し、オーブン中で40℃から120℃まで24時間かけて昇温して重合硬化させた。その後型から外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行った。得られたレンズは透明であり、良好な外観であった。物性を測定し、その結果を表1に示した。
合成例4で得た(11)式の化合物11.4g(0.023モル)、m−キシリレンジイソシアネート8.6g(0.046モル)に触媒としてジブチルスズジクロライド10mg、内部離型剤としてジブチルリン酸2mgを加え室温で攪拌し均一液とした。次いでこれを10Torrで10分間脱気した後ろ過し、レンズ用モールドに注入し、オーブン中で40℃から120℃まで24時間かけて昇温して重合硬化させた。その後型から外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行った。得られたレンズは透明であり、良好な外観であった。物性を測定し、その結果を表1に示した。
1,2−ビス〔(2−メルカプトエチル)チオ〕−3−メルカプトプロパン9.4g(0.038モル)、m−キシリレンジイソシアネート10.6g(0.056モル)に触媒としてジブチルスズジクロライド10mg、内部離型剤としてジブチルリン酸2mgを加え室温で攪拌し均一液とした。次いでこれを10Torrで10分間脱気した後ろ過し、レンズ用モールドに注入し、オーブン中で40℃から120℃まで24時間かけて昇温して重合硬化させた。その後型から外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行った。得られたレンズは透明であり、良好な外観であった。物性を測定し、その結果を表1に示した。
2−(2−メルカプトエチルチオ)−1、3−メルカプトプロパン8.3g(0.041モル)、m−キシリレンジイソシアネート11.7g(0.062モル)に触媒としてジブチルスズジクロライド10mg、内部離型剤としてジブチルリン酸2mgを加え室温で攪拌し均一液とした。次いでこれを10Torrで10分間脱気した後ろ過し、レンズ用モールドに注入し、オーブン中で40℃から120℃まで24時間かけて昇温して重合硬化させた。その後型から外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行った。得られたレンズは透明であり、良好な外観であった。物性を測定し、その結果を表1に示した。
4、8−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、4、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、5、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカンの混合物9.9g(0.027モル)、m−キシリレンジイソシアネート10.1g(0.054モル)に触媒としてジブチルスズジクロライド10mg、内部離型剤としてジブチルリン酸2mgを加え室温で攪拌し均一液とした。次いでこれを10Torrで10分間脱気した後ろ過し、レンズ用モールドに注入し、オーブン中で40℃から120℃まで24時間かけて昇温して重合硬化させた。その後型から外し、120℃で1時間加熱してアニール処理を行った。得られたレンズは透明であり、良好な外観であった。物性を測定し、その結果を表1に示した。
Claims (8)
- (1)式で表される化合物のSH基とイソ(チオ)シアナト基を2個以上有するポリイソ(チオ)シアネート化合物のNCO基およびNCS基の割合が、SH/(NCO+NCS)=0.5〜2.0である請求項1記載の樹脂用組成物。
- 請求項1記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる樹脂。
- 請求項1記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる光学材料。
- (2)式で表される化合物のSH基とイソ(チオ)シアナト基を2個以上有するポリイソ(チオ)シアネート化合物のNCO基およびNCS基の割合が、SH/(NCO+NCS)=0.5〜2.0である請求項5記載の樹脂用組成物。
- 請求項5記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる樹脂。
- 請求項5記載の樹脂用組成物を重合硬化させて得られる光学材料。
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