JPH09132563A - 含硫(メタ)アクリレート化合物およびその用途 - Google Patents
含硫(メタ)アクリレート化合物およびその用途Info
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- JPH09132563A JPH09132563A JP7291030A JP29103095A JPH09132563A JP H09132563 A JPH09132563 A JP H09132563A JP 7291030 A JP7291030 A JP 7291030A JP 29103095 A JP29103095 A JP 29103095A JP H09132563 A JPH09132563 A JP H09132563A
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Abstract
アクリレート化合物、この化合物を含有するプラスチッ
クレンズ用組成物、およびその組成物を重合して得られ
る含硫樹脂。 【効果】 良好な光学物性、特に高い屈折率、および、
非常に優れた耐擦傷性をもち、かつ、短時間重合で得ら
れるプラスチックレンズを提供する。
Description
タ)アクリレート化合物、その化合物を含有するプラス
チックレンズ用組成物およびその組成物を重合させて得
られる含硫樹脂に関する。
べ軽量で割れ難く、染色が可能なため近年、眼鏡レン
ズ、カメラレンズ等の光学素子に急速に普及してきてい
る。現在、これらの目的に広く用いられる樹脂として
は、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)
(以下、D.A.C と称す)をラジカル重合させたものがあ
る。この樹脂は、耐衝撃性に優れていること、軽量であ
ること、染色性に優れていること、切削性および研磨性
等の加工性が良好であること等、種々の特徴を有してい
る。しかしながら、この樹脂は、屈折率が無機レンズ
(nD =1.52 )に比べ、nD =1.50と小さく、ガラスレ
ンズと同等の光学特性を得るためには、レンズの中心
厚、コバ厚、および曲率を大きくする必要があり、全体
的に肉厚になることが避けられない。このため、より屈
折率の高いレンズ用樹脂が望まれていた。
て、ポリウレタン系レンズが知られている。本発明者ら
は、このポリウレタン系レンズとして、例えば、特開昭
63-46213号公報において、キシリレンジイソシアネート
化合物とポリチオール化合物との重合物からなるポリウ
レタン系レンズを提案しており、眼鏡用レンズなどの光
学用レンズとして広く普及している。また、特開平2-27
0859号公報には、特定のポリチオール化合物とイソシア
ネート化合物の組合せにより、高屈折率で、軽量、耐衝
撃性に優れたポリウレタン系レンズが提案されている。
しかしながら、これらの樹脂によるレンズは、耐擦傷性
が十分でなくレンズの表面が傷つきやすいという欠点を
有している。また、光学的に均質なレンズを得るために
は重合時間が長くなり、作業性が煩雑になることがあっ
た。このため、これらの問題点を解決すべくさらなる改
良が望まれていた。
間重合で得られ、かつ、良好な光学物性、特に高い屈折
率、および、非常に優れた耐擦傷性をもつ光学材料用の
含硫樹脂を提供することである。
題を解決するために、鋭意検討した結果、新規な含硫
(メタ)アクリレート化合物を見出し、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明は、下記式(1)(化2)で
表される含硫(メタ)アクリレート化合物、式(1)で
表される含硫(メタ)アクリレート化合物を含有するプ
ラスチックレンズ用組成物、および、該組成物を重合さ
せて得られる含硫樹脂に関するものである。
本発明の含硫(メタ)アクリレート化合物は、下記式
(2)(化3)で表される4官能のポリチオール化合物
を出発原料として製造することができる。式(2)で示
されるポリチオール化合物は、特開平7−252207
号公報に記載の方法、即ち、エピクロルヒドリンと2−
メルカプトエタノールを反応させ、得られたジオール体
をさらに硫化ナトリウムと反応させテトラオール体を得
る。次いで、このテトラオール体を塩酸中、チオ尿素と
反応させ、アンモニア水で加水分解する方法により容易
に製造される。
て、4〜6モルの(メタ)アクリル酸クロライド等を、
−20℃〜60℃で反応させる方法、あるいは、 式(2)で示されるポリチオール化合物1モルに対し
て、4〜6モルのβ−クロロプロピオニルクロライドま
たはβ−クロロ−α−メチルプロピオニルクロライド
を、−20℃〜80℃で反応させ、次いで、4〜8モル
の塩基を−20℃〜60℃で反応させることによって製
造される。
水素を除くために、反応系内に塩化水素補足剤として塩
基を共存させておくことも出来る。塩化水素補足剤とし
ての塩基は特に限定されないが、一般に使用される塩基
として、トリメチルアミン、トリエチルアミン等のトリ
アルキルアミンや、ピリジン、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム等が挙げられる。前記の後段の反応で用い
る塩基としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン
等のトリアルキルアミンがより好ましい。また、高収率
で、高純度の含硫(メタ)アクリレート化合物を得るた
めに、前記の前段の反応では、反応系内に塩化水素補
足剤として塩基を共存させずに、発生する塩化水素を系
外に除去しながら直接反応させることが好ましい。
媒を用いてもよい。使用される有機溶媒は、特に限定さ
れないが、反応に必要な原料類との反応性を有していな
いものが使用できる。有機溶媒としては、例えば、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、石油
エーテル、クロロホルム、塩化メチレン、塩化エチレン
等の脂肪族、又は芳香族炭化水素類あるいはハロゲン化
炭化水素類、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、N,N−ジメチルホルムアミド等が
挙げられる。
前記式(1)で表される含硫(メタ)アクリレート化合
物を含有するものであり、また、式(1)で表される含
硫(メタ)アクリレート化合物、および、これと共重合
可能な単量体あるいはポリチオール化合物の少なくとも
1種とを含有するものである。他の単量体あるいはポリ
チオール化合物を含有するプラスチックレンズ用組成物
の場合、式(1)で表される含硫(メタ)アクリレート
化合物は、含硫(メタ)アクリレート化合物と他の単量
体あるいはポリチオール化合物の全量に対し、20重量
%以上、好ましくは40重量%以上、より好ましくは6
0重量%以上である。本発明の含硫(メタ)アクリレー
ト化合物と共重合可能な単量体、あるいはポリチオール
化合物は、屈折率等の光学物性の調整や、耐衝撃性、比
重等の諸物性を調整するためや、モノマーの粘度、その
他の取扱いを調整するためなど、目的に応じて選択さ
れ、特に限定はされない。またこれらの共重合可能な単
量体、あるいはポリチオール化合物は、単独で使用する
ことも、また、2種以上を混合して使用することもでき
る。
ンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、ブチキ
シエチルアクリレート、ブトキシメチルメタクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタ
クリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−
ヒドロキシメチルメタクリレート、グリシジルアクリレ
ート、グリシジルメタクリレート、フェノキシエチルア
クリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェニ
ルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラ
エチレングリコールジアクリレート、テトラエチレング
リコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジ
アクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジメタクリレート、エチレングリコール
ビスグリシジルアクリレート、エチレングリコールビス
グリシジルメタクリレート、ビスフェノールAジアクリ
レート、ビスフェノールAジメタクリレート、2,2−
ビス(4−アクロキシジエトキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−メタクロキシジエトキシフェニル)
プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、
トリメチロールプロパントリメタクリレート、グリセロ
ールジアクリレート、グリセロールジメタクリレート、
ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリス
リトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラメタクリレート、メチルチオアクリレート、メチル
チオメタクリレート、フェニルチオアクリレート、ベン
ジルチオメタクリレート、キシリレンジチオールジアク
リレート、キシリレンジチオールジメタクリレート、メ
ルカプトエチルスルフィドジアクリレート、メルカプト
エチルスルフィドジメタクリレート、ジアリルフタレー
ト、ジアリルテレフタレート、ジアリルイソフタレー
ト、ジアリルカーボネート、ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート、スチレン、クロロスチレン、メチ
ルスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン等が挙
げられる。
2−エタンジチオール、1,3−プロパンジチオール、
1,2,3−プロパントリチオール、2,3−ジメルカ
プト−1−プロパノール、ジエチレングリコールビス
(2−メルカプトアセテート)、ジエチレングリコール
ビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロー
ルプロパンビス(2−メルカプトアセテート)、トリメ
チロールプロパンビス(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)、1,2−ジメルカプト
ベンゼン、1,3−ジメルカプトベンゼン、1,4−ジ
メルカプトベンゼン、1,2−ビス(メルカプトメチ
ル)ベンゼン、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、
1,2,3−トリメルカプトベンゼン、1,2,4−ト
リメルカプトベンゼン、1,3,5−トリメルカプトベ
ンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチル)ベン
ゼン、1,2,4−トリス(メルカプトメチル)ベンゼ
ン、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼ
ン、4,4’−チオビスベンゼンチオール、ビス(2−
メルカプトエチル)スルフィド、ビス(2−メルカプト
エチルチオ)メタン、1,2−ビス(2−メルカプトエ
チルチオ)エタン、1,3−ビス(2−メルカプトエチ
ルチオ)プロパン、1,2,3−トリス(2−メルカプ
トエチルチオ)プロパン、テトラキス(2−メルカプト
エチルチオメチル)メタン、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、4,8−ビ
ス(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチア−1,
11−ウンデカンジチオール、2,5−ジメルカプト−
1,4−ジチアン、2,5−ジメルカプトメチル−1,
4−ジチアン等が挙げられる。
せて得られるものであり、本発明の含硫(メタ)アクリ
レート化合物を単独で重合させたもの、あるいは、含硫
(メタ)アクリレート化合物を他の共重合可能な単量
体、あるいはポリチオール化合物と共重合させたもので
ある。本発明の含硫樹脂を得るための重合方法として
は、特に限定されることはなく、公知のラジカル重合方
法をとることができる。この場合の重合開始手段として
は、種々の過酸化物やアゾ化合物等のラジカル開始剤の
使用、あるいは、紫外線、可視光線、α線、β線、γ
線、電子線等の照射、あるいはこれらの併用が挙げられ
る。
用でき、代表的なものとしては、ベンゾイルパーオキサ
イド、ジクミルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサ
イド、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート、t−ブチ
ルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチル
パーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチル
ヘキサノエート、t−ブチルパーオキシアセテート、ビ
ス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカー
ボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ート等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のア
ゾ化合物等が挙げられる。
には、公知の増感剤等を使用することもできる。増感剤
の代表的なものとしては、ベンゾフェノン、4,4−ジ
エチルアミノベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン、p−ジメチルアミノ安息香酸イ
ソアミル、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、ベンゾ
イン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチ
ルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、2,2
−ジエトキシアセトフェノン、o−ベンゾイル安息香酸
メチル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプ
ロパン−1−オン、アシルフォスフィンオキサイド等が
挙げられる。
レンズ)を得る際の代表的な重合方法としては、注型重
合が挙げられる。即ち、ガスケットまたはテープ等で保
持されたモールド間に、ラジカル開始剤または増感剤、
あるいはこの両方を含む本発明のプラスチックレンズ用
組成物(モノマー混合物ともいう)を注入する。この
時、必要に応じて、脱泡等の処理を行っても何ら差し支
えはない。次いで、紫外線等を照射するか、または、オ
ーブン中で加熱するか、あるいは、これらを併用して硬
化させ、重合物を取り出すことができる。
合条件等は、用いる開始剤等の種類や量、単量体の種類
や割合によって、一概に限定することはできない。例え
ば、紫外線等を照射する場合、モノマー混合物の過熱を
防ぐために冷却等の処理を行うこともあり、また、オー
ブン中で加熱する場合には、最適な温度条件を選択する
ため、温度制御することもある。オーブン中で加熱する
場合、一般的には、低温から徐々に加熱し、高温で保持
して重合を完結させる方法が採用される。また、重合の
時間についても、使用する開始剤等の種類や量、単量体
の種類や割合により影響を受けるため、一概には限定す
ることはできない。一般的には、紫外線等の照射により
重合時間の短縮を図ることは可能である。
応じて、公知の成形法におけると同様に、鎖延長剤、架
橋剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、油溶染
料、充填剤などの種々の物質を添加してもよい。また、
取り出した含硫樹脂については、必要に応じて、アニー
ル等の処理を行ってもよい。
て得られた含硫樹脂は、高屈折率で低分散であり、耐熱
性、耐候性に優れ、特に耐擦傷性に非常に優れた特徴を
有している。本発明の含硫樹脂は、注型重合時のモール
ドを変えることにより、種々の形態の成形体として得る
ことができ、眼鏡レンズ、カメラレンズ等の光学素子素
材、透明樹脂としての各種の用途に使用することができ
る。特に、眼鏡レンズ、カメラレンズ等の光学素子素材
として好適である。さらに、本発明の含硫樹脂を用いた
レンズでは、必要に応じ、反射防止、高硬度付与、耐摩
耗性向上、耐薬品性向上、防曇性付与、あるいは、ファ
ッション性付与等の改良を行うため、表面研磨、帯電防
止処理、ハードコート処理、無反射コート処理、染色処
理、調光処理等の物理的あるいは化学的処理を施すこと
ができる。
的に説明する。尚、得られたレンズ用樹脂の性能試験の
うち、屈折率、アッベ数、耐擦傷性、外観、耐衝撃性は
以下の試験法により評価した。 ・屈折率、アッベ数:プルフリッヒ屈折計を用い20℃で
測定した。 ・耐擦傷性:樹脂の表面を#0000のスチールウール
で摩擦して、表面の傷つき難さを調べ、次のように判定
した。 ○:強く摩擦しても全く傷つかない △:強く摩擦すると少し傷つく ×:弱い摩擦でも傷つく ・外 観:目視により観察した。 ・耐衝撃性:作製したレンズの中心部分に、127cm
の高さから鉄球を落下させて耐衝撃性を評価した。
管を備えた反応フラスコに、β−クロロプロピオニルク
ロライド53.3g(0.42モル)を仕込み、窒素ガ
スを緩やかに流通させながら50℃に加温した。式
(2)で示される4官能のポリチオール化合物36.7
g(0.10モル)を、攪拌しながらゆっくりと滴下し
た。この際に発生する塩化水素ガスは系外の水酸化ナト
リウム水溶液のトラップに吸収した。滴下終了後、50
℃で6時間攪拌して反応を進めた。次に、トルエン30
0mlを加えて、冷却しながら10%NaOH水溶液を
滴下して系内をアルカリ性にして十分に攪拌した。有機
層を分液し、水で洗浄した。有機層を、攪拌機、温度
計、滴下ロートを備えた反応フラスコに仕込み、10℃
以下に冷却して攪拌しながら、トリエチルアミン44.
5g(0.44モル)を徐々に滴下した。滴下終了後、
さらに25℃で、7時間攪拌した。その後、反応混合物
を水にあけ、分液してから、有機層を希塩酸、希重炭酸
ソーダ水溶液、水で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネ
シウムで乾燥したのち、トルエンを減圧下に留去して、
目的の無色透明の含硫アクリレート化合物50.7g
(0.087モル)を得た。 ・ 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチルシラン基準) δ=2.79〜3.35(m、8H、SCH2 CH2 S) (m、8H、SCH2 CHCH2 S) (m、2H、SCH2 CHCH2 S) 5.76(m、4H、CH=CH2 ) 6.35(t、8H、CH=CH2 )
スコに、式(2)で示される4官能のポリチオール化合
物36.7g(0.10モル)とアセトン300mlを
仕込み、10℃以下に冷却して攪拌しながら20%Na
OH水溶液88gを滴下し、十分に攪拌したのち、メタ
クリル酸クロライド46.0g(0.44モル)を徐々
に滴下した。滴下終了後、さらに4時間攪拌した。その
後、トルエン300mlと水200mlを加えて、反応
生成物を有機層に抽出した。分液して水層を除いたの
ち、有機層を希重炭酸ソーダ水溶液、水で洗浄した。有
機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、トルエン
を減圧下に留去して、目的の無色透明の含硫メタクリレ
ート化合物48.3g(0.079モル)を得た。 ・ 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチルシラン基準) δ=1.97(s、12H、CH3 −C) 2.79〜3.35(m、8H、SCH2 CH2 S) (m、8H、SCH2 CHCH2 S) (m、2H、SCH2 CHCH2 S) 5.60(s、4H、C=CH2 ) 6.24(s、4H、C=CH2 )
して、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ
−2−エチルヘキサノエート25mg、増感剤として2
−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1
−オン50mgを添加してよく混合した。これを十分に
脱泡した後、ガラスモールドとガスケットよりなるモー
ルド型に注入した。冷却しながら、紫外線を5分間照射
した後、30℃から130℃まで1時間かけて昇温し、
更に130℃で1時間加熱し、重合を行った。重合終了
後、徐々に冷却し、成形体をモールドより取り出した。
得られた成形体(レンズ)は無色透明であり、屈折率n
d =1.642、アッベ数νd =33であった。また、
耐擦傷性にも非常に優れており、評価は「○」であっ
た。
対して、ラジカル重合開始剤としてt−ブチルパーオキ
シ−2−エチルヘキサノエート50mgを添加してよく
混合した。これを十分に脱泡した後、ガラスモールドと
ガスケットよりなるモールド型に注入した。30℃から
130℃まで2時間かけて昇温し、更に130℃で1時
間加熱し、重合を行った。重合終了後、徐々に冷却し、
成形体をモールドより取り出した。得られた成形体(レ
ンズ)は無色透明であり、屈折率nd =1.622、ア
ッベ数νd =36であった。また、耐擦傷性にも非常に
優れており、評価は「○」であった。
記式(A)〜(C)(化4)で示される4官能のポリチ
オール化合物の混合物を得た。これらの式で示される4
官能のポリチオール化合物の混合物36.7g(0.1
0モル)を使用して、実施例1と同様にして、下記式
(A')〜(C')(化5)で示される無色透明の含硫アク
リレート化合物の混合物49.6g(0.085モル)
を得た。この含硫アクリレート混合物40gに対して、
ラジカル重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−
エチルヘキサノエート20mg、増感剤として2−ヒド
ロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン
40mgを添加してよく混合した。これを十分に脱泡し
た後、ガラスモールドとガスケットよりなるモールド型
に注入した。冷却しながら、紫外線を5分間照射したの
ち、30℃から130℃まで1時間かけて昇温し、更に
130℃で1時間加熱し、重合を行った。重合終了後、
徐々に冷却し、成形体をモールドより取り出した。得ら
れた成形体(レンズ)は無色透明であり、屈折率nd =
1.642、アッベ数νd =33であった。また、耐擦
傷性にも非常に優れており、評価は「○」であった。
して、テトラエチレングリコールジメタクリレート〔新
中村化学工業(株)製、NKエステル4G〕とポリエチ
レングリコールジメタクリレート〔新中村化学工業
(株)製、NKエステル14G〕の1:1の等量混合物
15gとラジカル重合開始剤としてt−ブチルパーオキ
シ−2−エチルヘキサノエート50mg、増感剤として
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−
1−オン100mgを添加してよく混合した。これを十
分に脱泡した後、ガラスモールドとガスケットよりなる
モールド型に注入した。実施例3と比較すると、モノマ
ー混合物の粘度が低いため注入が容易であった。冷却し
ながら、紫外線を5分間照射したのち、30℃から13
0℃まで1時間かけて昇温し、更に130℃で1時間加
熱し、重合を行った。重合終了後、徐々に冷却し、成形
体をモールドより取り出した。得られた成形体(レン
ズ)は無色透明であり、屈折率nd =1.592、アッ
ベ数νd =40、比重は1.31であった。耐擦傷性に
も非常に優れており、評価は「○」であった。実施例3
で得られた樹脂よりも耐衝撃性は向上していた。
して、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10gとラジカル重合開始剤として
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート50
mg、増感剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−
フェニルプロパン−1−オン100mgを添加してよく
混合した。これを十分に脱泡した後、ガラスモールドと
ガスケットよりなるモールド型に注入した。冷却しなが
ら、紫外線を5分間照射したのち、30℃から130℃
まで1時間かけて昇温し、更に130℃で1時間加熱
し、重合を行った。重合終了後、徐々に冷却し、成形体
をモールドより取り出した。得られた成形体(レンズ)
は無色透明であり、屈折率nd =1.652であり、実
施例3で得られた樹脂より屈折率がかなり向上してい
た。また、アッベ数νd =35、比重は1.37であっ
た。耐擦傷性にも非常に優れており、評価は「○」であ
った。実施例3で得られた樹脂よりも耐衝撃性は向上し
ていた。
物は新規な化合物であり、また、本発明の組成物は短時
間での重合が可能であり、良好な光学物性、特に高い屈
折率、および、非常に優れた耐擦傷性をもつ含硫樹脂を
与える。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記式(1)(化1)で表される含硫
(メタ)アクリレート化合物。 【化1】 (式中、Rは水素原子またはメチル基を表す) - 【請求項2】 請求項1記載の含硫(メタ)アクリレー
ト化合物を含有するプラスチックレンズ用組成物。 - 【請求項3】 含硫(メタ)アクリレート化合物と共重
合可能な単量体あるいはポリチオール化合物の少なくと
も1種を含有する請求項2記載のプラスチックレンズ用
組成物。 - 【請求項4】 請求項2または3に記載の組成物を重合
して得られる含硫樹脂。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29103095A JP3556027B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 含硫(メタ)アクリレート化合物およびその用途 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29103095A JP3556027B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 含硫(メタ)アクリレート化合物およびその用途 |
Publications (2)
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