JPWO2015137401A1 - 光学材料用重合性組成物および光学材料 - Google Patents

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Abstract

本発明の光学材料用重合性組成物は、脂肪族ポリイソシアネート(a1)および脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を含むポリイソシアネート(a)と、エピスルフィド(b)と、ポリチオール(c)とを含む。

Description

本発明は、光学材料用重合性組成物、それを用いて得られる光学材料、およびプラスチックレンズに関する。
プラスチックレンズは、無機レンズに比べ軽量で割れ難く、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。
プラスチックレンズ用樹脂には、さらなる高性能化が要求されてきており、高屈折率化、高アッベ数化、低比重化、高耐熱性化等が求められてきた。これまでにも様々なレンズ用樹脂素材が開発され使用されている。
その中でも、スルフィド系樹脂からなる光学材料は、高屈折率、高アッベ数であり、屈折率1.60以上の超高屈折率材料として検討が行われている。スルフィド系樹脂は、エピスルフィド化合物を含む重合性組成物を重合させて得られる(特許文献1から4)。近年、エピスルフィド化合物およびそれから得られる光学材料用樹脂の品質の向上を目的に種々の検討も行われている(特許文献5,6)。
一方、化石資源を使用するプラスチック材料は、資源枯渇や炭酸ガス排出といった地球環境への影響が懸念されるようになり、材料の開発にも植物由来原料のようなバイオマス資源の活用が検討されるようになってきた。
エピスルフィド化合物の原料であるエピクロルヒドリンについても、従来の化石原料(プロピレン、アリルアルコール等)から合成する製造ルートに代わって、天然物起源のグリセリンを塩素化、エポキシ化して合成する製造ルートが開発され、エポキシ樹脂などへの応用が検討されている(特許文献7)。しかし光学材料用途については検討されていない。
植物由来原料を用いて得られるプラスチックレンズ材料としては、イソソルビドから誘導される構成単位を含むポリカーボネート樹脂を主成分とし、射出成形により得られるメガネレンズが提案されている(特許文献8)。これによって植物由来原料から製造され、高耐熱、高強度、低歪の光学レンズを得ることができているが、屈折率などの光学物性には改善の余地があった。
さらに、特許文献9では、植物由来の原料を用いた樹脂を提案しているが、屈折率1.60以上の超高屈折率材料としての用途ではなく、得られた樹脂の光学物性などは示されていない。
特開2002−194083号公報 特開2000−256435号公報 特開2001−163874号公報 国際公開第2013/115212号パンフレット 国際公開第2013/157490号パンフレット 特開2013−142073号公報 特表2013−541531号公報 特開2010−190919号公報 特開2011−225863号公報
本発明が解決しようとする課題は、透明性、耐熱性などのバランスに優れ、屈折率1.60以上の超高屈折率プラスチックレンズ材料を得ることができる光学材料用重合性組成物、およびこれから得られる光学材料を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討の結果、エピスルフィド化合物を用いた所定の組成物により、透明性、屈折率、耐熱性などのバランスに優れ、屈折率1.60を超える超高屈折率プラスチックレンズ等の光学材料を提供できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下に示すことができる。
[1] 脂肪族ポリイソシアネート(a1)および脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を含むポリイソシアネート(a)と、
エピスルフィド(b)と、
ポリチオール(c)と、を含む、光学材料用重合性組成物。
[2] 変性体(a2)は、前記脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレートである、[1]に記載の光学材料用重合性組成物。
[3] 脂肪族ポリイソシアネート(a1)および/または変性体(a2)における前記脂肪族ポリイソシアネートは植物由来原料から得られたものである、[1]または[2]に記載の光学材料用重合性組成物。
[4] エピスルフィド(b)は、下記一般式(1)
Figure 2015137401
(式中、nは0または1を示す。)
で表されるエピスルフィドを含む、[1]〜[3]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
[5] エピスルフィド(b)は、植物由来原料から得られたエピスルフィドを含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
[6] 脂肪族ポリイソシアネート(a1)および/または変性体(a2)における前記脂肪族ポリイソシアネートは、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,7−ヘプタメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート,ダイマー酸ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、およびデカメチレンジイソシアネートから選択される少なくとも1種である、[1]〜[5]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
[7] ポリチオール(c)は、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、4,8または4,7または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、ペンタエリスリトールテトラキス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メルカプトプロピオネート、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6−ビス(メルカプトメチルチオ)−1,3−ジチアン、2−(2,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)−1,3−ジチエタン、1,1,2,2−テトラキス(メルカプトメチルチオ)エタン、3−メルカプトメチル−1,5−ジメルカプト−2,4−ジチアペンタンおよびトリス(メルカプトメチルチオ)メタン、およびエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)から選択される少なくとも1種である、[1]〜[6]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
[8] ポリチオール(c)は、植物由来原料から得られたポリチオールであって、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、4,8または4,7または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から選択される、[1]〜[7]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
[9] [1]〜[8]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を重合硬化して得られた樹脂からなる成形体。
[10] バイオマス度が25%以上である前記樹脂からなる、[9]に記載の成形体。
[11] 屈折率が1.60以上である、[9]または[10]に記載の成形体。
[12] ガラス転移温度(Tg)が60℃以上である、[9]〜[11]のいずれかに記載の成形体。
[13] [9]〜[12]のいずれかに記載の成形体からなる光学材料。
[14] [9]〜[12]のいずれかに記載の成形体からなるプラスチック眼鏡レンズ。
[15] 偏光フィルムの少なくとも一方の面に、[9]〜[12]のいずれかに記載の成形体からなる層が積層している、プラスチック偏光レンズ。
[16] レンズ注型用鋳型内に、[1]〜[8]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を注入する工程と、
前記光学材料用重合性組成物を重合硬化する工程と、
を含む、プラスチック眼鏡レンズの製造方法。
[17] レンズ注型用鋳型内に、偏光フィルムの少なくとも一方の面がモールドから離隔した状態で、該偏光フィルムを固定する工程と、
前記偏光フィルムと前記モールドとの間の空隙に、[1]〜[8]のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を注入する工程と、
前記光学材料用重合性組成物を重合硬化して、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面にポリチオウレタン樹脂からなる層を積層する工程と、
を含む、プラスチック偏光レンズの製造方法。
本発明の光学材料用重合性組成物によれば、透明性、屈折率、耐熱性、染色性などのバランスに優れ、屈折率1.60以上の超高屈折率プラスチックレンズ等の光学材料を得ることができる。
さらに、植物由来原料から得られた化合物を用いることにより、バイオマス度が25%以上を有するプラスチックレンズ等の光学材料を提供することができる。
本発明を実施の形態に基づいて説明する。
本実施形態の光学材料用重合性組成物は、脂肪族ポリイソシアネート(a1)および脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を含むポリイソシアネート(a)と、エピスルフィド(b)と、ポリチオール(c)とを含む。
まず、各成分について説明する。
(ポリイソシアネート(a))
ポリイソシアネート(a)は、脂肪族ポリイソシアネート(a1)および脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を含む。
脂肪族ポリイソシアネート(a1)および変性体(a2)における前記脂肪族ポリイソシアネートとしては、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,7−ヘプタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、リジントリイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)ナフタリン、メシチリレントリイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)スルフィド、ビス(イソシアネートエチル)スルフィド、ビス(イソシアネートメチル)ジスルフィド、ビス(イソシアネートエチル)ジスルフィド、ビス(イソシアネートメチルチオ)メタン、ビス(イソシアネートエチルチオ)メタン、ビス(イソシアネートエチルチオ)エタン、ビス(イソシアネートメチルチオ)エタン、ダイマー酸ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート等が挙げられ、透明性の向上、屈折率の調整および得られる組成物のハンドリング性(粘度)の観点から、好ましくは1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,7−ヘプタメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート等が挙げられ、これら脂肪族ポリイソシアネートは、単独使用または2種以上併用することができる。
脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)としては、例えば、前記脂肪族ポリイソシアネートの多量体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、オキサジアジントリオン変性体、ポリオール変性体などが挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートの多量体としては、例えば、ウレットジオン、ウレトイミン、カルボジイミド等の二量体、イソシアヌレート、イミノオキサジアンジオン等の三量体以上の多量体が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレートは、脂肪族ポリイソシアネートを公知のイソシアヌレート化触媒の存在下において反応させることにより得ることができる。
脂肪族ポリイソシアネートのビウレット変性体は、脂肪族ポリイソシアネートと、例えば、水、第三級アルコール(例えば、t−ブチルアルコールなど)、第二級アミン(例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミンなど)などとを反応させた後、公知のビウレット化触媒の存在下でさらに反応させることにより得ることができる。
脂肪族ポリイソシアネートのアロファネート変性体は、脂肪族ポリイソシアネートとモノアルコール(1価アルコール、例えば、C1〜C10アルコール)とを反応させた後、公知のアロファネート化触媒の存在下でさらに反応させることにより得ることができる。
脂肪族ポリイソシアネートのオキサジアジントリオン変性体は、脂肪族ポリイソシアネートと二酸化炭素との反応により得ることができる。
脂肪族ポリイソシアネートのイミノオキサジアンジオン変性体は、脂肪族ポリイソシアネートを公知のイミノオキサジアンジオン化触媒の存在下でさらに反応させることにより得ることができる。
脂肪族ポリイソシアネートのポリオール変性体は、脂肪族ポリイソシアネートと、アルコールとの反応により得ることができる。脂肪族ポリイソシアネートの変性体を得るために用いられるアルコールとしては、第三級アルコール、モノアルコールおよび多価アルコール、好ましくは、グリセリン、トリメチロールプロパンなどの3価のアルコールを挙げることができ、これらは植物由来の化合物がより好ましい。
これら脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)は、単独または2種以上併用することができる。
脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)のうち、好ましくは、脂肪族ポリイソシアネートの多量体が挙げられ、さらに好ましくは、脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレート、特に好ましくは、脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレート1核体(三量体)である。
本実施形態において、ポリイソシアネート(a)に含まれる脂肪族ポリイソシアネート(a1)は、脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を得る際に用いられた脂肪族ポリイソシアネートと同一であっても異なっていてもよく、少なくとも1種含むことができる。
ポリイソシアネート(a)としては、脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を調製する際に得られた反応液を用いることができる。この場合、反応液は、前記脂肪族ポリイソシアネート(a1)と、この脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)とを含む。つまり、本実施形態において、ポリイソシアネート(a)は、ポリイソシアネート組成物(a)と表すこともできる。また、ポリイソシアネート(a)は、調製した脂肪族ポリイソシアネートの変性体に、当該変性体を調製する際に用いられたものと同一または異なる脂肪族ポリイソシアネート(a1)を少なくとも1種添加して得ることもできる。
ポリイソシアネート(a)は、脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を、当該ポリイソシアネート(a)中に、脂肪族ポリイソシアヌレート1核体(三量体)として、0〜80重量%、好ましくは5〜75重量%、より好ましくは10〜70重量%、の範囲で含むことで、透明性、屈折率、耐熱性などの物性により優れた光学材料樹脂からなる成形体を提供することができる。
本実施形態において、脂肪族ポリイソシアネート(a1)または変性体(a2)における前記脂肪族ポリイソシアネートは、高いバイオマス度の光学樹脂を得る観点から、植物由来原料から得られる脂肪族ポリイソシアネートであることが好ましく、いずれも植物由来原料から得られる脂肪族ポリイソシアネートであることがより好ましい。
植物由来の脂肪族ポリイソシアネートとしては、炭素数5〜18の脂肪族ポリイソシアネートを用いることができ、具体的には、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,7−ヘプタメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート,ダイマー酸ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネートなどが挙げられ、単独または2種以上併用することができる。
本実施形態においては、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートを用いることが好ましい。
植物由来の脂肪族ポリイソシアネートは、例えば、植物由来の二価カルボン酸を酸アミド化、還元することで末端アミノ基に変換し、さらに、ホスゲンと反応させ、該アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。
また、植物由来の脂肪族ポリイソシアネートは、植物由来原料であるアミノ酸を原料として、そのアミノ基をイソシアネート基に変換することによっても得ることができる。
例えば、ペンタメチレンジイソシアネートは、リシンのカルボキシル基を脱炭酸した後、アミノ基をイソシアネート基に変換することにより得られる。ペンタメチレンジイソシアネートとしては、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートを挙げることができる。
脂肪族ポリイソシアネート(a1)および/または変性体(a2)における前記脂肪族ポリイソシアネートとして、植物由来原料から得られる脂肪族ポリイソシアネートを用いることにより、25%以上の高いバイオマス度を有し、透明性、屈折率、耐熱性などの物性に優れた光学材料用樹脂からなる成形体を提供することができる。
本実施形態の光学材料用重合性組成物には、ポリイソシアネート(a)とともに、さらに脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、および複素環ポリイソシアネートから選択される少なくとも1種を併用することもできる。
脂環族ポリイソシアネートとしては、例えば、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−、2,4′−または2,2′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートもしくはその混合物、1,4−または1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンもしくはその混合物、1,4−または1,3−ビス(イソシアナトエチル)シクロヘキサンもしくはその混合物、ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、1,3−シクロペンタンジイソシアネート、1,4−または1,3−シクロヘキサンジイソシアネートもしくはその混合物、メチル−2,4−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−2,6−シクロヘキサンジイソシアネート、3,8−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、3,9−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、4,8−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカン、4,9−ビス(イソシアナトメチル)トリシクロデカンなどを挙げることができる。
なお、ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンは、2,5−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン、および2,6−ビス(イソシアナトメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタンの異性体の混合物である。本実施形態において、この異性体の混合物からなる当該化合物は、1種の化合物として用いられる。これら脂環族ポリイソシアネートは、単独使用または2種以上併用することができる。
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート等を挙げることができる。これら芳香族ポリイソシアネートは、単独使用または2種以上併用することができる。
トリレンジイソシアネートとしては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、または2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートとの混合物が挙げられ、本実施形態においては、2,4−トリレンジイソシアネートを含むことが好ましい。具体的には2,4−トリレンジイソシアネート単独、または2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合物として用いることができ、当該混合物を用いる場合、2,4−トリレンジイソシアネートと2,6−トリレンジイソシアネートの混合比が、75:25〜85:15であることがより好ましい。
複素環ポリイソシアネートとしては、例えば、2,5−ジイソシアナトチオフェン、2,5−ビス(イソシアナトメチル)チオフェン、2,5−ジイソシアナトテトラヒドロチオフェン、2,5−ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、3,4−ビス(イソシアナトメチル)テトラヒドロチオフェン、2,5−ジイソシアナト−1,4−ジチアン、2,5−ビス(イソシアナトメチル)−1,4−ジチアン、4,5−ジイソシアナト−1,3−ジチオラン、4,5−ビス(イソシアナトメチル)−1,3−ジチオラン等を挙げることができる。これら複素環ポリイソシアネートは、単独使用または2種以上併用することができる。
併用できる脂環族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、または複素環ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートは植物由来原料から得られたものが好ましいが、植物由来原料から得られたものではない化合物も使用することができる。その際、光学材料用樹脂のバイオマス度が所定の範囲(25%以上)となるように用いることができる。
[エピスルフィド(b)]
本実施形態において、エピスルフィド(b)としては、ビス(1,2−エピチオエチル)スルフィド、ビス(1,2−エピチオエチル)ジスルフィド、ビス(エピチオエチルチオ)メタン、ビス(エピチオエチルチオ)ベンゼン、ビス[4−(エピチオエチルチオ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(エピチオエチルチオ)フェニル]メタン等のエピチオエチルチオ化合物;
下記一般式(1)
Figure 2015137401
(式中、nは0または1を示す)
で表される分子内に2つのエピスルフィド基を有する化合物、ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)メタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルプロパン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルブタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−3−チアペンタン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ヘキサン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−メチルヘキサン、3,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−3,6−ジチアオクタン、1,2,3−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)プロパン、2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)プロパン、2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−1−(2,3−エピチオプロピルチオ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアペンタン、1−(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4−(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−2,4,5−トリス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,1,1−トリス[[2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル]チオメチル]−2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エタン、1,1,2,2−テトラキス[[2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル]チオメチル]エタン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,8−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−4,7−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)−5,7−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン等の鎖状脂肪族の2,3−エピチオプロピルチオ化合物;
1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス[[2−(2,3−エピチオプロピルチオ)エチル]チオメチル]−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)−2,5−ジメチル−1,4−ジチアン等の環状脂肪族の2,3−エピチオプロピルチオ化合物;
1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ベンゼン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルチオ)フェニル]スルホン、4,4'−ビス(2,3−エピチオプロピルチオ)ビフェニル等の芳香族2,3−エピチオプロピルチオ化合物;
エチレンスルフィド、プロピレンスルフィド、メルカプトプロピレンスルフィド、メルカプトブテンスルフィド、エピチオクロルヒドリン等のエピチオ基を1つ有する化合物;
ビス(2,3−エピチオプロピル)エーテル、ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)メタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)エタン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)プロパン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−メチルプロパン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ブタン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−メチルブタン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−メチルペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−3−チアペンタン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ヘキサン、1,6−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−メチルヘキサン、3,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−3,6−ジチアオクタン、1,2,3−トリス(2,3−エピチオプロピルオキシ)プロパン、2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)プロパン、2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)ブタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3−チアペンタン、1,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3−チアペンタン、1−(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−4−チアヘキサン、1,5,6−トリス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3−チアヘキサン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4−(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−2,4,5−トリス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6−ジチアオクタン、1,1,1−トリス[[2−(2,3−エピチオプロピルオキシ)エチル]チオメチル]−2−(2,3−エピチオプロピルオキシ)エタン、1,1,2,2−テトラキス[[2−(2,3−エピチオプロピルオキシ)エチル]チオメチル]エタン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,8−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−4,7−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン、1,11−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)−5,7−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−3,6,9−トリチアウンデカン等の鎖状脂肪族の2,3−エピチオプロピルオキシ化合物;
1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)シクロヘキサン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)シクロヘキサン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス[[2−(2,3−エピチオプロピルオキシ)エチル]チオメチル]−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)−2,5−ジメチル−1,4−ジチアン等の環状脂肪族の2,3−エピチオプロピルオキシ化合物;および、
1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ベンゼン、1,3−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ベンゼン、1,4−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシメチル)ベンゼン、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル]メタン、2,2−ビス[4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル]スルフィド、ビス[4−(2,3−エピチオプロピルオキシ)フェニル]スルホン、4,4'−ビス(2,3−エピチオプロピルオキシ)ビフェニル等の芳香族2,3−エピチオプロピルオキシ化合物等を挙げることができる。これらエピスルフィドは、単独使用または2種以上併用することができる。
エピスルフィド(b)は、分子内に2つのエピスルフィド基を有する化合物を含むことが好ましく、上記一般式(1)で表される化合物を含むことがより好ましい。
一般式(1)で表される化合物は、具体的には、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)ジスルフィドである。これらの化合物を単独で用いることができ、2種以上を混合して用いることもできる。
一般式(1)で表される、これらのエピスルフィドは公知の方法で合成し得ることができる。具体的には、以下の合成ルートI(反応式(2))または合成ルートII(反応式(3))により合成することができる。
(合成ルートI)
合成ルートIは以下の工程からなる。なお各工程において、使用原料や反応条件等は公知のものを採用することができ、特に限定されない。
(i)エピクロルヒドリンを硫化剤と反応させ、ビスクロロヒドリンを経てビス(クロロヒドリン)スルフィド化合物を得る工程(下記反応式(2)のa))
(ii)前記ビス(クロロヒドリン)スルフィド化合物を塩基条件下でエポキシ化し、エポキシ化合物を得る工程(下記反応式(2)のb))
(iii)前記エポキシ化合物を硫化剤と反応させて、ビス(2,3−エピチオプロピル)スルフィドを得る工程(下記反応式(2)のc))
Figure 2015137401
(合成ルートII)
合成ルートIIは以下の工程からなる。なお各工程において、使用原料や反応条件等は公知のものを採用することができ、特に限定されない。
(i)エピクロルヒドリンを硫化剤と反応させ、次いで酸化することによりビス(クロロヒドリン)ジスルフィド化合物を得る工程(下記反応式(3)のa))
(ii)前記ビス(クロロヒドリン)ジスルフィド化合物を塩基条件でエポキシ化し、エポキシ化合物を得る工程(下記反応式(3)のb))
(iii)前記エポキシ化合物を硫化剤と反応させて、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィドを得る工程(下記反応式(3)のc))
Figure 2015137401
上記反応において、原料のエピクロルヒドリンを、植物由来原料であるグリセリンから得られたものに変更することにより、バイオマス度の高いエピスルフィド(b)を得ることができる。
グリセリンからエピクロルヒドリンを得る製法としては、グリセリンを塩素化し、ジクロロプロパノールを得て、前記ジクロロプロパノールをエポキシ化し、エピクロルヒドリンを得る製法などが挙げられる。
植物由来のグリセリンから製造されたエピクロルヒドリンとしては、EPICHLOROHYDRIN(ECH)(日本ソルベイ社製)等を挙げることができる。
[ポリチオール(c)]
本実施形態において、二官能以上のチオール基を有するポリチオール(c)(以下、単にポリチオール(c))としては、メタンジチオール、1,2−エタンジチオール、1,2,3−プロパントリチオール、1,2−シクロヘキサンジチオール、ビス(2−メルカプトエチル)チオエーテル、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、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)、エチレングリコールビス(2−メルカプトアセテート)、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)、トリメチロールエタントリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールエタントリス(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(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−メルカプトプロピオネート)、ビス(メルカプトメチル)スルフィド、ビス(メルカプトメチル)ジスルフィド、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、ビス(メルカプトエチル)ジスルフィド、ビス(メルカプトプロピル)スルフィド、ビス(メルカプトメチルチオ)メタン、ビス(2−メルカプトエチルチオ)メタン、ビス(3−メルカプトプロピルチオ)メタン、1,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エタン、1,2−ビス(2−メルカプトエチルチオ)エタン、1,2−ビス(3−メルカプトプロピルチオ)エタン、1,2,3−トリス(メルカプトメチルチオ)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、1,2,3−トリス(3−メルカプトプロピルチオ)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、3−メルカプトメチル−1,5−ジメルカプト−2,4−ジチアペンタン、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、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、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、テトラキス(メルカプトメチルチオメチル)メタン、テトラキス(2−メルカプトエチルチオメチル)メタン、テトラキス(3−メルカプトプロピルチオメチル)メタン、ビス(2,3−ジメルカプトプロピル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、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−2,5−ジメチル−1,4−ジチアン、及びこれらのチオグリコール酸およびメルカプトプロピオン酸のエステル、ヒドロキシメチルスルフィドビス(2−メルカプトアセテート)、ヒドロキシメチルスルフィドビス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシエチルスルフィドビス(2−メルカプトアセテート)、ヒドロキシエチルスルフィドビス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシメチルジスルフィドビス(2−メルカプトアセテート)、ヒドロキシメチルジスルフィドビス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシエチルジスルフィドビス(2―メルカプトアセテート)、ヒドロキシエチルジスルフィドビス(3―メルカプトプロピネート)、2−メルカプトエチルエーテルビス(2−メルカプトアセテート)、2−メルカプトエチルエーテルビス(3−メルカプトプロピオネート)、チオジグリコール酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)、チオジプロピオン酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)、ジチオジグリコール酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)、ジチオジプロピオン酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,1,2,2−テトラキス(メルカプトメチルチオ)エタン、トリス(メルカプトメチルチオ)メタン、トリス(メルカプトエチルチオ)メタン等の脂肪族ポリチオール化合物;
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−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5−トリメルカプトベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチレンオキシ)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトエチレンオキシ)ベンゼン、2,5−トルエンジチオール、3,4−トルエンジチオール、1,5−ナフタレンジチオール、2,6−ナフタレンジチオール等の芳香族ポリチオール化合物;
2−メチルアミノ−4,6−ジチオール−sym−トリアジン、3,4−チオフェンジチオール、ビスムチオール、4,6−ビス(メルカプトメチルチオ)−1,3−ジチアン、2−(2,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)−1,3−ジチエタン等の複素環ポリチオール化合物等を挙げることができ、少なくとも一種を用いることができる。
さらにこれらポリチオール化合物のオリゴマーや塩素置換体、臭素置換体等のハロゲン置換体を使用することもできる。
ポリチオール(c)として、好ましくは、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、4,8または4,7または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、ペンタエリスリトールテトラキス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(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−メルカプトプロピオネート)、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6−ビス(メルカプトメチルチオ)−1,3−ジチアン、2−(2,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)−1,3−ジチエタン、1,1,2,2−テトラキス(メルカプトメチルチオ)エタン、3−メルカプトメチル−1,5−ジメルカプト−2,4−ジチアペンタンおよびトリス(メルカプトメチルチオ)メタン、およびエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)から選択される少なくとも1種を用いることができる。
さらに、これらのうちでも、植物由来原料から得られたポリチオールを用いることがさらに好ましい。
植物由来原料から得られるポリチオールとしては、植物由来原料から得られたグリセリンから塩素化、エポキシ化を経て製造されたエピクロルヒドリンを原料として合成された、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、4,8または4,7または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が挙げられ、これらから1種以上のポリチオールを使用することができる。なお、前記のグリセリンは、菜種油、パーム油、ひまし油、オリーブ油などの植物油脂に含まれるグリセリンの脂肪酸エステルから加水分解やエステル交換を施し、グリセリンとして取り出して得ることができる。
例えば4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタンの場合、a)天然起源好ましくは植物由来のグリセリンから塩素化、エポキシ化を経て製造されたエピクロルヒドリンに2−メルカプトエタノールを2分子付加させる工程、b)チオ尿素などの硫化剤と反応後、続く塩基による分解工程を経て4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタンを合成する工程を経て製造することができる。
植物由来原料から得られたポリチオールを重合性組成物に用いることにより、25%以上の高いバイオマス度を有し、透明性、屈折率、耐熱性などの物性に優れた光学材料用樹脂からなる成形体を提供することができる。
用いられるポリチオール(c)は植物由来原料から得られたものが好ましいが、植物由来原料から得られたものではない化合物も使用することができる。その際、光学材料用樹脂のバイオマス度が所定の範囲(25%以上)となるように用いることができる。
(重合触媒)
本実施形態の重合性組成物は、硬化触媒の存在下あるいは不存在下に、加熱あるいは常温放置により重合がなされ、樹脂を製造することができる。
本重合触媒の種類としてはアミン類、ホスフィン類、有機酸およびその塩、エステル、無水物類、無機酸、4級アンモニウム塩類、4級ホスホニウム塩類、3級スルホニウム塩類、2級ヨードニウム塩類、ルイス酸類、ラジカル重合触媒類、カチオン重合触媒類等が通常用いられる。
上記重合触媒は単独でも2種以上を混合して用いてもよく、これら重合触媒のうち、反応性の異なる2種以上のものを併用すると、モノマーのハンドリング性、得られる樹脂の光学物性、色相、透明性、光学ひずみ(脈理)が向上する場合があるため、好ましい場合がある。
硬化触媒の好ましいものの具体例として、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラプロピルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラヘキシルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の4級アンモニウム塩類、例えば、イミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、ベンジルメチルイミダゾール、2−エチル−4−イミダゾール等のイミダゾール類、例えば、ピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール等のピラゾール類、例えば、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノール、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ヒドロキシエチル−4−ピペリジノール、メチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケート、メチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルセバケートとビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートとの混合物、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタン−1,2,3,4−テトラカルボキシレート等のヒンダードアミン類が挙げられる。その他、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリn−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリn−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(ジメチルホスフィノ)エタン等のホスフィン類、ジメチル錫ジクロライド、ジブチル錫ジクロライド、ジブチル錫ジラウレート、テトラクロロ錫、ジブチル錫オキサイド、塩化亜鉛、アセチルアセトン亜鉛、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、トリフェニルアルミニウム、テトラクロロチタン、酢酸カルシウム等のルイス酸、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ燐酸、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ砒酸、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモン、トリフェニルスルフォニウムテトラフルオロ硼酸、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロ燐酸、トリフェニルスルフォニウムヘキサフルオロ砒酸等のカチオン重合触媒が挙げられるが、これら例示化合物のみに限定されるものではない。
これら硬化触媒は単独でも2種以上を混合して用いても良い。
硬化触媒の添加量は、重合性化合物の総重量に対して0.001〜10wt%の範囲で用いられ、好ましくは0.01〜1wt%の範囲で使用される。
(硫黄)
本実施形態の重合性組成物、得られる成形体の屈折率向上を目的として硫黄を添加することができる。光学樹脂に使用するものとしては、その純度は好ましくは98%以上であり、より好ましくは99%以上、さらに好ましくは99.5%以上のものである。純度を高める為に、揮発成分を除去する方法も好ましい場合がある。
性状としては、重合性組成物に溶解可能な形状であれば問題ないが、好ましくは粉末状、さらに好ましくは微粉末状である。
添加する量は、エピスルフィド化合物と硫黄の合計重量を100重量部とした場合、10から50重量部、好ましくは10から40重量部、より好ましくは10から30重量部使用する。添加の際は、イミダゾール類、アミン類などの公知の加硫触媒を併用することができる。
(樹脂改質剤)
樹脂改質剤としては、エポキシ化合物類、(メタ)アクリレート類を含むオレフィン類、アミン化合物類、チオール化合物類、ポリフェノール類、アミノ酸及びメルカプトアミン類、有機酸類及び無水物、メルカプト有機酸類、が挙げられる。
(その他添加剤)
樹脂改質剤の他に、目的に応じ問題のない範囲で、内部離型剤、光安定剤、ブルーイング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、染料、充填剤等の公知の各種添加剤などを加えてもよい。内部離型剤は式(4)に示される酸性リン酸エステルを使用することができる。
Figure 2015137401
式中、mは1または2の整数を示し、nは0〜18の整数を示し、R1は炭素数1〜20のアルキル基を示し、R2、R3はそれぞれ独立に水素原子または、メチル基、エチル基を示す。[ ]m内の炭素数は4から20であることが好ましい。
一般式(4)中のR1としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、へプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、テトラデカン、へキサデカン等の直鎖の脂肪族化合物から誘導される有機残基;
2−メチルプロパン、2−メチルブタン、2−メチルペンタン、3−メチルペンタン、3−エチルペンタン、2−メチルヘキサン、3−メチルヘキサン、3−エチルヘキサン、2−メチルへプタン、3−メチルへプタン、4−メチルへプタン、3−エチルへプタン、4−エチルへプタン、4−プロピルへプタン、2−メチルオクタン、3−メチルオクタン、4−メチルオクタン、3−エチルオクタン、4−エチルオクタン、4−プロピルオクタン等の分岐鎖の脂肪族化合物から誘導される有機残基;
シクロペンタン、シクロへキサン、1,2−ジメチルシクロヘキサン、1,3−ジメチルシクロヘキサン、1,4−ジメチルシクロヘキサン等の脂環族化合物から誘導される有機残基;
等を挙げることができるが、これら例示化合物のみに限定されるものではない。
酸性リン酸エステルの市販品として、STEPAN社製のZelecUN、城北化学工業社製のJPシリーズ、東邦化学工業社製のフォスファノールシリーズ、大八化学工業社製のAP、DPシリーズ等を挙げることができる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系化合物を用いることができる。
ヒンダードアミン系化合物は、Chemtura社製のLowilite76、Lowilite92、BASF社製のTinuvin123、Tinuvin144、Tinuvin292、Tinuvin765、Tinuvin770DF、ADEKA社製のアデカスタブLA−52、LA−72、城北化学工業社製のJF−90、JF−95等を挙げることができる。
ブルーイング剤としては、可視光領域のうち橙色から黄色の波長域に吸収帯を有し、樹脂からなる光学材料の色相を調整する機能を有するものが挙げられる。ブルーイング剤は、さらに具体的には、青色から紫色を示す物質を含む。
紫外線吸収剤としては、2,2'−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−アクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−アクリロイルオキシ−5−tert−ブチルベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−アクリロイルオキシ−2',4'−ジクロロベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、
2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2'−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブチルオキシフェニル)−6−(2,4−ビス−ブチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン等のトリアジン系紫外線吸収剤、
2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−オクチルフェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール、2−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−tert−ブチルフェノール、2−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−2,4−tert−ブチルフェノール、2,2'−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール]等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤などが挙げられるが、好ましくは2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−tert−オクチルフェノールや2−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−tert−ブチルフェノールのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は単独でも2種以上を併用することもできる。
これら添加剤の添加量は構成成分(a)〜(c)の合計100重量部に対して、0.05重量部から2.0重量部が好ましく、0.05重量部から1.5重量部がより好ましい。
本実施形態の光学材料用重合性組成物は、前述の成分を混合することにより得ることができる。混合方法は、従来公知の方法により行うことができる。
本実施形態の光学材料用重合性組成物は、ポリイソシアネート(a)の総イソシアナト基に対するポリチオール(c)の総メルカプト基のモル比は0.7〜1.5の範囲内であり、好ましくは0.80〜1.3の範囲内であり、さらに好ましくは0.85〜1.2の範囲内である。
前記範囲内で、光学材料、特に眼鏡レンズとして好適に使用される光学材料用重合性組成物を得ることができる。
本発明の好ましい形態における効果を以下に説明する。
前述したように、近年では、地球環境への影響を考慮した、バイオマス製品の開発が求められてきている。バイオマス度の向上のためには植物由来原料から製造可能な脂肪族ポリイソシアネートを活用したいとのニーズがある。しかしながら、植物由来原料から得られた脂肪族ポリイソシアネートは鎖状部分の炭素数が5〜18と長く、このような脂肪族ポリイソシアネートを用いて得られる樹脂成形体は、耐熱性に改善の余地があった。
本発明において、植物由来原料から得られた炭素数5〜18の脂肪族ポリイソシアネート(a1)脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を含むポリイソシアネート(a)と、エピスルフィド(b)と、ポリチオール(c)とを含むことにより、バイオマス度を高い水準に維持しつつ、耐熱性を改善することができ、さらに、透明性、屈折率、染色性など等の他の物性にも優れた成形体を提供可能な、光学材料用重合性組成物を得ることができる。
[成形体]
本実施形態の光学材料用重合性組成物を重合硬化することにより、透明性、屈折率、耐熱性などの物性に優れた成形体を得ることができる。
さらに、植物由来原料を用いることで、地球環境に調和する光学材料用樹脂を含んでなる成形体を得ることができる。光学材料用樹脂のバイオマス度を25%以上、好ましくは30%以上、さらに好ましくは50%以上とすることができる。
非化石資源の活用の観点からは、植物由来原料を用い、高いバイオマス度を有する材料を用いることが好ましい。しかしながら、樹脂のバイオマス度を向上させていくと、物性等が低下する場合があった。
本発明者らが鋭意検討したところ、植物由来原料から得られた、ポリイソシアネート(a)、エピスルフィド(b)、およびポリチオール(c)から選択される少なくとも一種の植物由来原料から得られた化合物を用い、バイオマス度が25%以上の光学材料用樹脂および当該樹脂を含んでなる成形体が得られ、透明性、耐熱性に優れ、かつ、屈折率、アッベ数、離型性等の物性のバランスにも優れる光学材料用樹脂および当該樹脂を含んでなる成形体が得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
成形体のガラス転移温度(Tg)は、60℃以上、好ましくは70℃以上、さらに好ましくは80℃以上である。屈折率は、1.60以上、好ましくは1.63以上、より好ましくは1.67以上である。
[用途]
本実施形態の成形体からなる光学材料は、注型重合時のモールドを変えることにより種々の形状として得ることができる。具体的には、プラスチックレンズ、カメラレンズ、発光ダイオード(LED)、プリズム、光ファイバー、情報記録基板、フィルター、発光ダイオード、自動車用光学レンズ、ロボット用光学レンズ等の各種用途に使用することが可能である。特に、プラスチックレンズ、カメラレンズ、発光ダイオード等の光学材料、光学素子として好適である。
プラスチックレンズとしては、光学材料用樹脂成形体からなるプラスチック眼鏡レンズ、偏光フィルムの少なくとも一方の面に、当該樹脂成形体からなる層が積層しているプラスチック偏光レンズを挙げることができる。
[プラスチック眼鏡レンズの製造方法]
本実施形態のプラスチック眼鏡レンズの製造方法は、以下の工程を備える。
工程(1):レンズ注型用鋳型内に、本実施形態の光学材料用重合性組成物を注入する。
工程(2):レンズ注型用鋳型内の光学材料用重合性組成物を重合硬化する。
以下、各工程に沿って順に説明する。
工程(1)
本工程においては、ガスケットまたはテープ等で保持された成型モールド(レンズ注型用鋳型)内に、本実施形態の重合性組成物を注入する。この時、得られる成形体に要求される物性によっては、必要に応じて、減圧下での脱泡処理や加圧、減圧等の濾過処理等を行うことが好ましい。
工程(2)
本工程においては、所定の温度で成型モールド内に注型された重合性組成物の重合を開始し、該組成物を重合する。重合条件については、使用するポリイソシアネート、エピスルフィドおよびポリチオールの種類、モールドの形状等によって大きく条件が異なるため限定されるものではないが、およそ0〜140℃の温度で1〜48時間かけて行われる。
得られたプラスチック眼鏡レンズは必要に応じて、片面又は両面にコーティング層を施して用いてもよい。コーティング層としては、プライマー層、ハードコート層、反射防止層、防曇コート層、防汚染層、撥水層等が挙げられる。これらのコーティング層はそれぞれ単独で用いることも複数のコーティング層を多層化して使用してもよい。両面にコーティング層を施す場合、それぞれの面に同様なコーティング層を施しても、異なるコーティング層を施してもよい。
これらのコーティング層はそれぞれ、紫外線からレンズや目を守る目的で紫外線吸収剤、赤外線から目を守る目的で赤外線吸収剤、レンズの耐候性を向上する目的で光安定剤や酸化防止剤、レンズのファッション性を高める目的で染料や顔料、さらにフォトクロミック染料やフォトクロミック顔料、帯電防止剤、その他、レンズの性能を高めるための公知の添加剤を併用してもよい。塗布によるコーティングを行う層に関しては塗布性の改善を目的とした各種レベリング剤を使用してもよい。
プライマー層は通常、後述するハードコート層と光学レンズとの間に形成される。プライマー層は、その上に形成するハードコート層とレンズとの密着性を向上させることを目的とするコーティング層であり、場合により耐衝撃性を向上させることも可能である。プライマー層には得られた光学レンズに対する密着性の高いものであればいかなる素材でも使用できるが、通常、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラニン系樹脂、ポリビニルアセタールを主成分とするプライマー組成物などが使用される。プライマー組成物は組成物の粘度を調整する目的でレンズに影響を及ぼさない適当な溶剤を用いてもよい。無論、無溶剤で使用してもよい。
プライマー組成物は塗布法、乾式法のいずれの方法によっても形成させることができる。塗布法を用いる場合、レンズへスピンコート、ディップコートなど公知の塗布方法で塗布された後、固化させることによりプライマー層が形成される。乾式法で行う場合は、CVD法や真空蒸着法などの公知の乾式法で形成される。プライマー層を形成するに際し、密着性の向上を目的として、必要に応じてレンズの表面は、アルカリ処理、プラズマ処理、紫外線処理などの前処理を行っておいてもよい。
ハードコート層は、レンズ表面に耐擦傷性、耐摩耗性、耐湿性、耐温水性、耐熱性、耐候性等の機能を与えることを目的としたコーティング層である。
ハードコート層は、一般的には硬化性を有する有機ケイ素化合物とSi,Al,Sn,Sb,Ta,Ce,La,Fe,Zn,W,Zr,InおよびTiの元素群から選ばれる元素の酸化物微粒子の1種以上および/またはこれら元素群から選ばれる2種以上の元素の複合酸化物から構成される微粒子の1種以上を含むハードコート組成物が使用される。
ハードコート組成物には前記成分以外にアミン類、アミノ酸類、金属アセチルアセトネート錯体、有機酸金属塩、過塩素酸類、過塩素酸類の塩、酸類、金属塩化物および多官能性エポキシ化合物の少なくともいずれかを含むことが好ましい。ハードコート組成物にはレンズに影響を及ぼさない適当な溶剤を用いてもよい。無論、無溶剤で使用してもよい。
ハードコート層は、通常、ハードコート組成物をスピンコート、ディップコートなど公知の塗布方法で塗布した後、硬化して形成される。硬化方法としては、熱硬化、紫外線や可視光線などのエネルギー線照射による硬化方法等が挙げられる。干渉縞の発生を抑制するため、ハードコート層の屈折率は、レンズとの屈折率の差が±0.1の範囲にあるのが好ましい。
反射防止層は、通常、必要に応じて前記ハードコート層の上に形成される。反射防止層には無機系および有機系があり、無機系の場合、SiO、TiO等の無機酸化物を用い、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビ−ムアシスト法、CVD法などの乾式法により形成される。有機系の場合、有機ケイ素化合物と、内部空洞を有するシリカ系微粒子とを含む組成物を用い、湿式により形成される。
反射防止層は単層および多層があり、単層で用いる場合はハードコート層の屈折率よりも屈折率が少なくとも0.1以上低くなることが好ましい。効果的に反射防止機能を発現するには多層膜反射防止膜とすることが好ましく、その場合、低屈折率膜と高屈折率膜とを交互に積層する。この場合も低屈折率膜と高屈折率膜との屈折率差は0.1以上であることが好ましい。高屈折率膜としては、ZnO、TiO、CeO、Sb、SnO、ZrO、Ta等の膜があり、低屈折率膜としては、SiO膜等が挙げられる。
反射防止層の上には、必要に応じて防曇コート層、防汚染層、撥水層を形成させてもよい。防曇コート層、防汚染層、撥水層を形成する方法としては、反射防止機能に悪影響をもたらすものでなければ、その処理方法、処理材料等については特に限定されずに、公知の防曇コート処理方法、防汚染処理方法、撥水処理方法、材料を使用することができる。例えば、防曇コート、防汚染処理方法では、表面を界面活性剤で覆う方法、表面に親水性の膜を付加して吸水性にする方法、表面を微細な凹凸で覆い吸水性を高める方法、光触媒活性を利用して吸水性にする方法、超撥水性処理を施して水滴の付着を防ぐ方法などが挙げられる。また、撥水処理方法では、フッ素含有シラン化合物等を蒸着やスパッタによって撥水処理層を形成する方法や、フッ素含有シラン化合物を溶媒に溶解したあと、コーティングして撥水処理層を形成する方法等が挙げられる。
本実施形態のプラスチック眼鏡レンズはファッション性やフォトクロミック性の付与などを目的として、目的に応じた色素を用い、染色して使用してもよい。レンズの染色は公知の染色方法で実施可能であるが、例えば、以下に示す方法で実施される。
一般的には、使用する色素を溶解または均一に分散させた染色液中に所定の光学面に仕上げられたレンズ生地を浸漬(染色工程)した後、必要に応じてレンズを加熱して色素を固定化(染色後アニール工程)する方法である。染色工程に用いられる色素は公知の色素であれば特に限定されないが、通常は油溶染料もしくは分散染料が使用される。染色工程で使用される溶剤は用いる色素が溶解可能もしくは均一に分散可能なものであれば特に限定されない。この染色工程では、必要に応じて染色液に色素を分散させるための界面活性剤や、染着を促進するキャリアを添加してもよい。染色工程は、色素及び必要に応じて添加される界面活性剤を水又は水と有機溶媒との混合物中に分散させて染色浴を調製し、この染色浴中に光学レンズを浸漬し、所定温度で所定時間染色を行う。染色温度及び時間は、所望の着色濃度により変動するが、通常、120℃以下で数分から数十時間程度でよく、染色浴の染料濃度は0.01〜10重量%で実施される。また、染色が困難な場合は加圧下で行ってもよい。必要に応じて実施される染色後アニール工程は、染色されたレンズ生地に加熱処理を行う工程である。加熱処理は、染色工程で染色されたレンズ生地の表面に残る水を溶剤等で除去したり、溶媒を風乾したりした後に、例えば大気雰囲気の赤外線加熱炉、あるいは抵抗加熱炉等の炉中に所定時間滞留させる。染色後アニール工程は、染色されたレンズ生地の色抜けを防止する(色抜け防止処理)と共に、染色時にレンズ生地の内部に浸透した水分の除去が行われる。
[プラスチック偏光レンズの製造方法]
本実施形態のプラスチック偏光レンズの製造方法は、以下の工程を備える。
工程(a):レンズ注型用鋳型内に、偏光フィルムの少なくとも一方の面がモールドから離隔した状態で、該偏光フィルムを固定する。
工程(b):前記偏光フィルムと前記モールドとの間の空隙に、本実施形態の光学材料用重合性組成物を注入する。
工程(c):前記光学材料用重合性組成物を重合硬化して、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面にポリチオウレタン樹脂からなる層を積層する。
以下、各工程に沿って順に説明する。
工程(a)
レンズ注型用鋳型の空間内に、熱可塑性ポリエステル等からなる偏光フィルムを、フィルム面の少なくとも一方が対向するモールド内面と並行となるように設置する。偏光フィルムとモールドとの間には、空隙部が形成される。偏光フィルムは予め附形されていてもよい。
偏光フィルムには、ポリビニルアルコール偏光フィルム、熱可塑性ポリエステル偏光フィルムなど種々のものを用いることができる。熱可塑性ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、及びポリブチレンテレフタレート等を挙げることができる。
偏光フィルムとして、具体的には、二色性染料含有熱可塑性ポリエステル偏光フィルム、ヨウ素含有ポリビニルアルコール偏光フィルム、二色性染料含有ポリビニルアルコール偏光フィルム等が挙げられる。
工程(b)
次いで、レンズ注型用鋳型の空間内において、モールドと偏光フィルムとの間の空隙部に、所定の注入手段により本実施形態の光学材料用重合性組成物を注入する。
工程(c)
次いで、光学材料用重合性組成物が注入された偏光フィルムが固定されたレンズ注型用鋳型をオーブン中または水中等の加熱可能装置内で所定の温度プログラムにて数時間から数十時間かけて加熱して硬化成型する。
重合硬化の温度は、重合性組成物の組成、触媒の種類、モールドの形状等によって条件が異なるため限定できないが、0〜140℃の温度で1〜48時間かけて行われる。
硬化成形終了後、レンズ注型用鋳型から取り出すことで、偏光フィルムの少なくとも一方の面にポリチオウレタン樹脂からなる層が積層された、本実施形態のプラスチック偏光レンズを得ることができる。
本実施形態のプラスチック偏光レンズは、重合による歪みを緩和することを目的として、離型したレンズを加熱してアニール処理を施すことが望ましい。
本実施形態のプラスチック偏光レンズは、必要に応じ、片面又は両面にコーティング層を施して用いられる。コーティング層としては、プラスチック眼鏡レンズと同様の、プライマー層、ハードコート層、反射防止層、防曇コート層、防汚染層、撥水層等を挙げることができる。
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の様々な構成を採用することができる。
以下に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下説明中、特に言及が無い限り「部」、%は重量基準である。
(1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの変性体を含む組成物であるポリイソシアネート(1)中の、未反応1,5−ペンタメチレンジイソシアネート濃度(%)の測定方法)
以下の装置を用い、後述する調製例4で得られた1,5−ペンタメチレンジイソシアネートを標品として作成した検量線から変性体を含むポリイソシアネート(1)中の未反応1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの濃度を求めた。
装置:Prominence(島津製作所社製)
カラム:SHISEIDO SILICA SG−120
カラム温度:40℃
溶離液:n−ヘキサン/メタノール/1,2−ジクロロエタン=90/5/5(体積比)
流量:0.2ml/min
検出器:UV 225nm
R.Time:16.9min
測定溶液調整:50mlのメスフラスコに試料0.1gおよび試料の約20倍モルのジベンジルアミンを加え、1,2−ジクロロエタンでメスアップし測定溶液とした。
測定:測定溶液1μLを注入して測定を行った。
(ポリイソシアネート(1)のイソシアネート基濃度(%)の測定方法)
電位差滴定装置を用いて、JIS K−1556に準拠したn−ジブチルアミン法により測定し、求めた。
(ポリイソシアネート(1)中のイソシアヌレート1核体濃度(%)の測定方法)
以下の装置を用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより求められたクロマトグラムより、全ピーク面積に対する1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの3倍の分子量に相当するピークの面積比率をポリイソシアネート(1)中のイソシアヌレート1核体濃度(%)とした。
装置:HLC−8020(東ソー社製)
カラム:G1000HXL、G2000HXL、G3000HXL(東ソー社製)の直列連結
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:0.8ml/min
検出器:示差屈折系
R.Time:イソシアヌレート1核体 27.2min
標準物質:ポリエチレンオキシド(東ソー社製 TSK標準ポリエチレンオキシド)
測定:試料30mgをテトラヒドロフラン10mlに溶解し、得られた溶液100μLを注入して測定を行った。
(ポリイソシアネート(1)の平均官能基数の算出方法)
ポリイソシアネート(1)の平均官能基数は、ポリイソシアネート(1)中のイソシアヌレート1核体濃度と同様の測定にて得られた数平均分子量およびポリイソシアネート(1)のイソシアネート基濃度を用い、以下の式より算出した。
(ポリイソシアネート(1)の平均官能基数)=(ポリイソシアネート(1)の数平均分子量)×(ポリイソシアネート(1)のイソシアネート基濃度(%))/4202
(バイオマス度(%))
バイオマス度は炭素基準の算定方法で求められ、すなわち以下の定義による。
バイオマス度(%)={(植物由来炭素数)/(植物由来炭素数+石油由来炭素数)}×100
(ポリイソシアネート(1)のバイオマス度(%)の算出方法)
ポリイソシアネート(1)のバイオマス度を、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度に基づき、炭素基準で算出した。
(ポリイソシアネート(1)のバイオマス度(%))={(1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの炭素数)×(1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度(%))}/{(1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの炭素数)+(反応の際、加えられた化合物の炭素数)}
(エピスルフィド化合物(2)のバイオマス度(%)の算出方法)
植物由来原料のエピクロルヒドリンを炭素基準のバイオマス度100%として、これに基づき、合成されたエピスルフィド化合物のバイオマス度を炭素基準で算出した。
エピスルフィド化合物のバイオマス度(%)={(エピスルフィド化合物分子中のエピクロルヒドリン由来の炭素数)×(エピクロルヒドリンのバイオマス度(%))}/{(エピスルフィド化合物分子中の炭素数)}
(ポリチオール化合物(3)のバイオマス度(%)の算出方法)
植物由来原料から得られたエピクロルヒドリンが、炭素基準のバイオマス度100%として、これに基づき、合成されたポリチオールのバイオマス度を炭素基準で算出した。
ポリチオールのバイオマス度={(ポリチオール分子中のエピクロルヒドリン由来の炭素数)×(エピクロルヒドリンのバイオマス度(%))}/{(ポリチオール分子中の炭素数)}
(光学材料用樹脂のバイオマス度(%)の算出方法)
ポリイソシアネート(1)およびエピスルフィド化合物(2)、ポリチオール化合物(3)のバイオマス度に基づき、炭素基準で算出した。
(光学材料用樹脂のバイオマス度(%))={(用いたポリイソシアネート(1)の炭素数)×(ポリイソシアネート(1)のバイオマス度(%))+(用いたエピスルフィド化合物(2)の炭素数)×(エピスルフィド化合物(2)のバイオマス度(%))+(用いたポリチオール化合物(3)の炭素数)×(ポリチオール化合物(3)のバイオマス度(%))}/{(用いたポリイソシアネート(1)の炭素数)+(その他のポリイソシアネートの総炭素数)+(用いたエピスルフィド化合物(2)の炭素数)+(用いたポリチオール化合物(3)の炭素数)}
(レンズの性能試験法)
重合により得られたレンズは性能試験を行い評価した。性能試験は、屈折率・アッベ数、耐熱性、染色性とし、以下の試験法により評価した。
・ 屈折率(ne)アッベ数(νe): 島津製作所製プルフリッヒ屈折計KPR−30を用いて、20℃で測定した。
・ 耐熱性: 島津製作所製TMA−60を使用し、TMAペネトレーション法(50g荷重、ピン先0.5mmφ)でのガラス転移温度(Tg)を耐熱性とした。
・ 染色性:純水2986gに、「FSP Red E−A」(双葉産業社製)1.0g、「FSP Yellow P−E」(双葉産業社製)1.0g、「FSP Blue AUL−S」(双葉産業社製)2.0g、「ニッカサンソルト#7000」(日華化学社製)4.0g、「DK−CN」(大和化学工業社製)4.0gを添加し、染料分散液を調製した。これを90℃に加熱した後に、厚さ9mmの成形体片を90℃にて5分間浸漬し、染色した。染色した後の成形体片の波長565nmにおける透過率(%T)を測定した。染色後の透過率が40%以下のものを「染色性が良好」、60%以上のものを「染色性が低い」とした。
[参考調製例]
(植物由来原料を用いた1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの合成)
調製例1(菌体破砕液の調製)
(リジン脱炭酸酵素遺伝子(cadA)のクローニング)
Escherichia coli W3110株(ATCC27325)から常法に従い調製したゲノムDNAをPCRの鋳型に用いた。
PCR用のプライマーには、リジン脱炭酸酵素遺伝子(cadA)(GenBank Accession No.AP009048)の塩基配列に基づいて設計した配列番号1および2に示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(インビトロジェン社に委託して合成した)を用いた。これらのプライマーは、5'末端付近にそれぞれKpnIおよびXbaIの制限酵素認識配列を有する。
上記のゲノムDNA1ng/μLおよび各プライマー0.5pmol/μLを含む25μLのPCR反応液を用いて、変性:94℃、30秒間、アニーリング:55℃、30秒間、伸長反応:68℃、2分間からなる反応サイクルを30サイクルの条件で、PCRを行った。
PCR反応産物およびプラスミドpUC18(宝酒造社製)をKpnIおよびXbaIで消化し、ライゲーション・ハイ(東洋紡社製)を用いて連結した後、得られた組換えプラスミドを用いて、Eschrichia coli DH5α(東洋紡社製)を形質転換した。形質転換体を、アンピシリン(Am)100μg/mLおよびX−Gal(5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−D−ガラクトシド)を含むLB寒天培地で培養し、Am耐性でかつ白色コロニーとなった形質転換体を得た。このようにして得られた形質転換体よりプラスミドを抽出した。
通常の塩基配列の決定法に従い、プラスミドに導入されたDNA断片の塩基配列が配列番号3に示す塩基配列であることを確認した。
得られたリシン脱炭酸酵素をコードするDNAを持つプラスミドをpCADAと命名した。pCADAを用いて形質転換した大腸菌を培養することで、配列番号4に記載のアミノ酸配列を有するリシン脱炭酸酵素を生産することができた。
(形質転換体の作製)
pCADAを用いてEscherichia coli W3110株を通常の方法で形質転換し、得られた形質転換体をW/pCADAと命名した。
この形質転換体をバッフル付き三角フラスコ中のAm100μg/mLを含むLB培地500mlに接種し、30℃にてOD(660nm)が0.5になるまで振盪培養した後、IPTG(イソプロピル−β−チオガラクトピラノシド)が0.1mmol/Lとなるように添加し、さらに14時間振盪培養した。培養液を8000rpmで20分間遠心分離し、菌体を得た。この菌体を20mmol/L リン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)に懸濁した後、超音波破砕を行い、菌体破砕液を調製した。
調製例2(1,5−ペンタメチレンジアミン水溶液の製造)
フラスコに、L−リシン一塩酸塩(和光純薬製)を、終濃度が45重量%となるように、および、ピリドキサールリン酸(和光純薬製)を、終濃度が0.15mmol/Lとなるように調製した基質溶液120重量部を加えた。次に、上記のW/pCADA菌体破砕液(仕込み乾燥菌体換算重量0.3g)を添加し反応を開始した。反応条件は37℃、200rpmとした。反応液のpHは6mol/Lの塩酸にてpH6に調整した。24時間後の1,5−ペンタメチレンジアミンの反応収率は99%に達していた。上記の反応24時間後の反応液を、6mol/Lの塩酸にてpH2に調整し、0.6重量部の活性炭(三倉化成社製 粉末活性炭PM−SX)を添加し、25℃で1時間攪拌を行った後、濾紙(ADVANTEC社製 5C)にて濾過を行った。次に、この濾液を水酸化ナトリウムにてpH12に調整し、1,5−ペンタメチレンジアミン水溶液(17.0重量%水溶液)を得た。
調製例3(1,5−ペンタメチレンジアミンの調製)
23℃にて、分液ロートに1,5−ペンタメチレンジアミン水溶液100重量部とn−ブタノール100重量部とを仕込み、10分間混合し、その後30分間静置した。水層である下層を抜き出し、次いで有機層(1,5−ペンタメチレンジアミンを含むn−ブタノール)である上層を抜き出した。抽出率を測定した結果、91.6%であった。次いで、温度計、蒸留塔、冷却管および窒素導入管を備えた4つ口フラスコに有機層の抽出液80重量部を仕込み、オイルバス温度を120℃とし、10kPaの減圧下でn−ブタノールを留去させた。次いで、オイルバス温度を140℃とし、10kPaの減圧下で1,5−ペンタメチレンジアミンを留去させ、純度99.9重量%の1,5−ペンタメチレンジアミンを得た。
調製例4(1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの製造)
電磁誘導撹拌機、自動圧力調整弁、温度計、窒素導入ライン、ホスゲン導入ライン、凝縮器、原料フィードポンプを備え付けたジャケット付き加圧反応器に、o−ジクロロベンゼン2000重量部を仕込んだ。次いで、ホスゲン2300重量部をホスゲン導入ラインから加え、撹拌を開始した。反応器のジャケットには冷水を通し、内温を約10℃に保った。そこへ、製造例1で得た1,5−ペンタメチレンジアミン400重量部をo−ジクロロベンゼン2600重量部に溶解した溶液を、フィードポンプにて60分かけてフィードし、30℃以下、常圧下で冷ホスゲン化を開始した。フィード終了後、加圧反応器内は淡褐白色スラリー状液となった。
次いで、反応器の内液を徐々に160℃まで昇温しながら、0.25MPaに加圧し、さらに圧力0.25MPa、反応温度160℃で90分間熱ホスゲン化した。なお、熱ホスゲン化の途中で、ホスゲン1100重量部を、さらに添加した。熱ホスゲン化の過程で、加圧反応器内液は、淡褐色澄明溶液となった。熱ホスゲン化終了後、100〜140℃において、窒素ガスを100L/時で通気し、脱ガスした。
次いで、減圧下でo−ジクロルベンゼンを留去した後、同じく減圧下で1,5−ペンタメチレンジイソシアネートを留去させ、純度98.7%の1,5−ペンタメチレンジイソシアネートを558重量部得た。
次いで、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート558重量部、およびトリス(トリデシル)ホスファイト(城北化学社製、商品名:JP−333E)を1,5−ペンタメチレンジイソシアネート100重量部に対し0.02重量部を、攪拌機、温度計、還流管、および、窒素導入管を備えた4つ口フラスコに装入し、窒素を導入しながら、常圧下で、210℃、2時間加熱処理を行い、純度98.3%の1,5−ペンタメチンジイソシアネートを553重量部得た。熱処理における1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの収率は、99.6%であった。
次いで、加熱処理後の1,5−ペンタメチレンジイソシアネートを、ガラス製フラスコに装入し、充填物(住友重機械工業社製、商品名:住友/スルザーラボパッキングEX型)を4エレメント充填した蒸留管、還流比調節タイマーを装着した蒸留塔(柴田科学社製、商品名:蒸留頭K型)、および、冷却器を装備する精留装置を用いて、127〜132℃、2.7KPaの条件下、さらに還流しながら精留し、純度99.9重量%の1,5−ペンタメチレンジイソシアネートを得た。この1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度は次の方法で測定した。
(1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度(%)の測定方法)
1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度(%)は、ASTM(米国標準検査法) D6866(Standard Test Method for Determining the Biobased Content of Natural Range Materials Using Radiocarbon and Isotope Ratio Mass Spectrometry Analysis)の試験方法に準拠し、サンプルを燃焼させて生成するCOから加速器質量分析(AMS)により放射性炭素(C14)含有量の基準値差を測定して算出した。
1,5−ペンタメチレンジイソシアートをメタノールでメチルカーバメート化(ウレタン化)し、メチルカーバメート体のバイオマス度をASTM D6866 の試験方法に準拠した測定により求めた。その結果、メチルカーバメート体のバイオマス度は55.5%であった。この値から、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度を次式により求め、71%であった。
1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度(%) = (メチルカーバメート体のバイオマス度(%))×(メチルカーバメート体分子の炭素数)/(1,5−ペンタメチレンジイソシアネート分子の炭素数)
[合成例1]
(1,5−ペンタメチレンジイソシアネート変性体の合成(ポリイソシアネート(1)の調製))
攪拌器、温度計、還流管、および窒素導入管を備えた四つ口フラスコに調製例4で得られた1,5−ペンタメチレンジイソシアネート(以下、PDIと略記する場合がある)500部、イソブチルアルコール(以下、IBAと略記する場合がある)を1部、2,6−ジ(tert−ブチル)−4−メチルフェノール(以下、BHTと略記する場合がある)を0.3部、トリス(トリデシル)ホスファイト(城北化学(株)製、商品名:JP−333E)を0.3部装入し、80℃で2時間反応させた。次に、トリマー化触媒としてN−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエート(エアープロダクツジャパン(株)製、商品名:DABCO(R)TMR)を0.05部添加した。50分反応後o−トルエンスルホンアミド(以下、OTSと略記する場合がある)を0.12部添加した。得られた反応液を薄膜蒸留装置に通液して真空度0.09KPa、温度150℃で蒸留し、未反応のペンタメチレンジイソシアネートを401部得た。さらに得られた組成物100部に対してo−トルエンスルホンアミドを0.02部添加し、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートの変性体を含む組成物であるポリイソシアネート(1)を100部得た。この変性体を構成する1,5−ペンタメチレンジイソシアネート由来の量は、98重量%であった。
ポリイソシアネート(1)は、未反応1,5−ペンタメチレンジイソシアネート濃度が1%重量未満、イソシアヌレート1核体濃度が65重量%、数平均分子量が554.7、イソシアネート基濃度が25%、平均官能基数が3.3、バイオマス度71%であった。
このポリイソシアネート(1)のバイオマス度は、1,5−ペンタメチレンジイソシアネートのバイオマス度71%に基づき、炭素基準で以下の式より算出される。用いたイソシアヌレート化触媒のDABCO(R)TMRは、N−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエートが33.8重量%、2−エチルヘキサン酸が41.2重量%、エチレングリコールが25重量%の混合物であった。
ポリイソシアネート(1)のバイオマス度={500(PDIの重量部)/154.2(PDIの分子量)×7(PDI 1分子中の全炭素数)×71(PDI バイオマス度%)}/{500(PDIの重量部)/154.2(PDIの分子量)×7(PDI 1分子中の全炭素数)+1(IBAの重量部)/74.1(IBAの分子量)×4(IBA 1分子中の炭素数)+0.3(BHTの重量部)/220.4(BHTの分子量)×15(BHT 1分子中の炭素数)+0.3(JP−333Eの重量部)/628(JP−333Eの分子量)×39(JP−333E一分子中の炭素数)+0.02(N−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエートの重量部)/118.2(N−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエートの分子量)×6(N−(2−ヒドロキシプロピル)−N,N,N−トリメチルアンモニウム−2−エチルヘキサノエート1分子中の炭素数)+0.02(2−エチルヘキサン酸の重量部)/144.2(2−エチルヘキサン酸の分子量)×8(2−エチルヘキサン酸1分子中の炭素数)+0.01(エチレングリコールの重量部)/62.1(エチレングリコールの分子量)×2(エチレングリコール1分子中の炭素数)+0.12(OTSの重量部)/171.2(OTSの分子量)×7(OTS1分子中の炭素数)}=71%
[合成例2] (エピスルフィド化合物(2)の合成)
撹拌棒、温度計,ガス封入管、コンデンサーを備えた反応フラスコに、植物由来のグリセリンから製造されたエピクロルヒドリン(日本ソルベイ社製、EPICHLOROHYDRIN(ECH))190g(2mol)、メタノール500ml、水酸化カルシウム1.0gを仕込み、撹拌しながら内温を0〜5℃に保ち、そこへ、硫化水素ガス75g(2.2mol)をガス封入管を通して反応系内に2時間で吹き込み、5℃で3時間熟成した。
反応液をろ過しメタノールを脱溶媒後、残存物の蒸留を行い、クロロメルカプトプロパノールを得た。得られたクロロメルカプトプロパノールと純水1000ml、炭酸水素ナトリウム168g(2mol)を仕込み、内温を5〜10℃に保ちながら、ヨウ素固体254g(1mol)を1時間かけて分割装入し、10℃のまま12時間熟成した。熟成の終えた反応液をろ過し、得られた白色結晶を減圧下、乾燥させた。
乾燥した白色結晶とメタノール250ml、トルエン500mlを再び反応器内に仕込み、内温を3〜5℃に保ちながら、47wt%苛性ソ−ダ240g(2.8mol)を1時間で滴下し、30分熟成した。反応終了後、トルエン100mlを追加し、純水で3回有機層を水洗した。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水し、ろ過して得られたろ液を脱溶媒した。脱溶媒後の残存物をろ過して、ビス(2,3−エポキシプロピル)ジスルフィドを得た(収率92%)。
撹拌棒、温度計、コンデンサーを備えた反応フラスコに、ビス(2,3−エポキシプロピル))ジスルフィド100g(0.54mol)、チオ尿素100g(1.3mol)、酢酸2g、トルエン250ml、メタノール200mlを仕込み、内温を15℃に保ち16時間撹拌した。反応終了後、トルエンを150ml追加し、食塩水、1%硫酸水、再び食塩水で洗浄を行った。
得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで脱水後ろ過を行い、得られたろ液を脱溶媒した。脱溶媒後の残存物にアセトニトリル600mlを加えて溶解し、上澄み液をろ過した。
得られたろ液の脱溶媒後の残存物をろ過して、ビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィドを85wt%含有するチオエポキシ化合物の組成物を77.5g(純度換算収率58%)を得た。この純度85wt%のチオエポキシ化合物の組成物50gをシリカゲルカラムクロマト法により分取を行い、エピスルフィド化合物(2)を38g得た。
このエピスルフィド化合物(2)のバイオマス度は、エピクロルヒドリンのバイオマス度100%に基づき、炭素基準で以下の式より算出される。
エピスルフィド化合物(2)のバイオマス度={(エピスルフィド化合物(2)分子中のエピクロルヒドリン由来の炭素数)×(エピクロルヒドリンのバイオマス度(%))}/{(エピスルフィド化合物(2)分子中の炭素数)}=100%
[合成例3](ポリチオール化合物(3)の合成)
(4,8および4,7および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を主成分とするポリチオールの合成)
反応器内に、2−メルカプトエタノール51.2重量部、脱気水(溶存酸素濃度2ppm)26.5重量部、49重量%の水酸化ナトリウム水溶液0.16重量部を装入した。植物由来のグリセリンから製造されたエピクロルヒドリン(日本ソルベイ社製、EPICHLOROHYDRIN(ECH))61.99重量部を9〜11℃にて6.5時間かけて滴下装入し、引き続き60分撹拌を行った。
次いで、17.3%の硫化ソーダ水溶液150.0重量部を7〜37℃にて5.5時間かけて滴下装入し、120分撹拌を行った。
そして、35.5%の塩酸279.0重量部を装入し、次に、純度99.90%のチオ尿素125.8重量部を装入し、110℃還流下にて3時間撹拌して、チウロニウム塩化反応を行った。45℃に冷却した後、トルエン214.0重量部を加え、26℃まで冷却し、25重量%のアンモニア水溶液206.2重量部を26〜50℃で30分掛けて装入し、50〜65℃で1時間撹拌により加水分解反応を行い、目的とするポリチオール化合物のトルエン溶液を得た。該トルエン溶液を、36%塩酸59.4重量部添加し、34〜39℃で30分酸洗浄を2回実施した。脱気水(溶存酸素濃度2ppm)118.7重量部を添加し35〜45℃で30分洗浄を5回実施した。加熱減圧下でトルエン及び微量の水分を除去後、1.2μmのPTFEタイプメンブランフィルターで減圧濾過して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(化合物A)、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(化合物B)、および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(化合物C)を主成分とするポリチオール化合物115.9重量部を得た(化合物A/B/C=85/5/10(モル比)の異性体混合物)。
このポリチオール化合物(3)のバイオマス度は、エピクロルヒドリンのバイオマス度100%に基づき、炭素基準で以下の式より算出される。
ポリチオール化合物(3)のバイオマス度={(ポリチオール化合物(3)分子中のエピクロルヒドリン由来の炭素数)×(エピクロルヒドリンのバイオマス度(%))}/{(ポリチオール化合物(3)分子中の炭素数)}=60%
[実施例1]
テトラブチルアンモニウムブロミド(17.4mg)、酸性リン酸エステル(ZelecUN;8.7mg)の混合物にビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド(エピスルフィド化合物(2);6.0g)、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、および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を主成分とする(ポリチオール化合物(3);4.4g)を順次加え、15分室温で撹拌した。固形物が溶解したのを確認後、ポリイソシアネート(1)(7g)を順次加え、減圧下30分間攪拌および脱気を行って混合液を調製した。この混合液を、1μmPTFEフィルターにて濾過を行った後、中心厚2mm、直径80mmの2Cのプラノー用ガラスモールドに注入した。このガラスモールドを30〜120℃まで15時間かけて昇温し、その後、1時間かけて25℃まで降温し、ガラスモールドから外し、レンズを得た。得られたレンズを更に120℃で3時間アニールを行った。得られたレンズは屈折率(ne)1.64、アッベ数37、ガラス転移温度(Tg)78℃、バイオマス度78%であった。染色性も良好であった。
樹脂のバイオマス度(%)=[{6(エピスルフィド化合物(2)の重量部)/210.4 (エピスルフィド化合物(2)の分子量)×6(エピスルフィド化合物(2) 1分子中の炭素数)×100(エピスルフィド化合物(2)のバイオマス度%)}+{7(ポリイソシアネート(1)の重量部)/554.7(ポリイソシアネート(1)の数平均分子量)×23(ポリイソシアネート(1)平均分子中の炭素数)×71(ポリイソシアネート(1)のバイオマス度%)}+{4.4(ポリチオール化合物(3)の重量部)/366.7(ポリチオール化合物(3)の分子量)×10(ポリチオール化合物(3) 1分子中の炭素数)×60(ポリチオール化合物(3)のバイオマス度%)}]/[{6(エピスルフィド化合物(2)の重量部)/210.4(エピスルフィド化合物(2)の分子量)×6(エピスルフィド化合物(2) 1分子中の炭素数)}+{7(ポリイソシアネート(1)の重量部)/554.7(ポリイソシアネート(1)の数平均分子量)×23(ポリイソシアネート(1)平均分子中の炭素数)}+{4.4(ポリチオール化合物(3)の重量部)/366.7(ポリチオール化合物(3)の分子量)×10(ポリチオール化合物(3) 1分子中の炭素数)}]=78%
[実施例2]
テトラブチルアンモニウムブロミド(16.0mg)、酸性リン酸エステル(ZelecUN;8.1mg)の混合物にビス(2,3−エピチオプロピル)ジスルフィド(エピスルフィド化合物(2);6.0g)、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、および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を主成分とする(ポリチオール化合物(3);4.4g)を順次加え、15分室温で撹拌した。固形物が溶解したのを確認後、ポリイソシアネート(1)(2.70g)、m−キシリレンジイソシアネート(3.0g)を順次加え、減圧下30分間攪拌および脱気を行って混合液を調製した。この混合液を、1μmPTFEフィルターにて濾過を行った後、中心厚2mm、直径80mmの2Cのプラノー用ガラスモールドに注入した。このガラスモールドを30〜120℃まで15時間かけて昇温し、その後、1時間かけて25℃まで降温し、ガラスモールドから外し、レンズを得た。得られたレンズを更に120℃で3時間アニールを行った。得られたレンズは屈折率(ne)1.67、アッベ数32、バイオマス度57%であった。染色性も良好であった。
樹脂のバイオマス度(%)=[{6(エピスルフィド化合物(2)の重量部)/210.4(エピスルフィド化合物(2)の分子量)×6(エピスルフィド化合物(2) 1分子中の炭素数)×100(エピスルフィド化合物(2)のバイオマス度%)}+{2.7(ポリイソシアネート(1)の重量部)/554.7(ポリイソシアネート(1)の数平均分子量)×23(ポリイソシアネート(1)平均分子中の炭素数)×71(ポリイソシアネート(1)のバイオマス度%)}+{4.4(ポリチオール化合物(3)の重量部)/366.7(ポリチオール化合物(3)の分子量)×10(ポリチオール化合物(3) 1分子中の炭素数)×60(ポリチオール化合物(3)のバイオマス度%)}]/[{6(エピスルフィド化合物(2)の重量部)/210.4(エピスルフィド化合物(2)の分子量)×6(エピスルフィド化合物(2) 1分子中の炭素数)}+{2.7(ポリイソシアネート(1)の重量部)/554.7(ポリイソシアネート(1)の数平均分子量)×23(ポリイソシアネート(1)平均分子中の炭素数)}+{4.4(ポリチオール化合物(3)の重量部)/366.7(ポリチオール化合物(3)の分子量)×10(ポリチオール化合物(3) 1分子中の炭素数)}+{3(m−キシリレンジイソシアネートの重量部)/188.2(m−キシリレンジイソシアネートの分子量)×10(m−キシリレンジイソシアネート 1分子中の炭素数)}]=57%
上記のように、実施例1と実施例2において、植物由来原料を用いて得られたエピスルフィド化合物を含む重合性組成物から、バイオマス度25%以上の透明性、屈折率、耐熱性などの物性を満足する光学材料用スルフィド系樹脂を得ることができた。また、実施例1では、ポリチオール化合物、脂肪族ポリイソシアネート化合物ともに植物由来原料から製造した化合物のみを組み合わせて用いており、バイオマス度70%以上の高いバイオマス度を有し、透明性、屈折率、耐熱性などの物性を満足する光学材料用樹脂を得ることができた。実施例2では、m−キシリレンジイソシアネートを含むことにより、バイオマス度25%以上の透明性、屈折率などを満足すると同時に、染色性にも優れた光学材料用スルフィド系樹脂を得ることができた。
この出願は、2014年3月11日に出願された日本出願特願2014−047890号を基礎とする優先権および2014年9月12日に出願された日本出願特願2014−185995号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (17)

  1. 脂肪族ポリイソシアネート(a1)および脂肪族ポリイソシアネートの変性体(a2)を含むポリイソシアネート(a)と、
    エピスルフィド(b)と、
    ポリチオール(c)と、
    を含む、光学材料用重合性組成物。
  2. 変性体(a2)は、前記脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレートである、請求項1に記載の光学材料用重合性組成物。
  3. 脂肪族ポリイソシアネート(a1)および/または変性体(a2)における前記脂肪族ポリイソシアネートは植物由来原料から得られたものである、請求項1または2に記載の光学材料用重合性組成物。
  4. エピスルフィド(b)は、下記一般式(1)
    Figure 2015137401
    (式中、nは0または1を示す。)
    で表されるエピスルフィドを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
  5. エピスルフィド(b)は、植物由来原料から得られたエピスルフィドを含む、請求項1〜4のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
  6. 脂肪族ポリイソシアネート(a1)および/または変性体(a2)における前記脂肪族ポリイソシアネートは、1,5−ペンタメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,7−ヘプタメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート,ダイマー酸ジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、およびデカメチレンジイソシアネートから選択される少なくとも1種である、請求項1〜5のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
  7. ポリチオール(c)は、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、4,8または4,7または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、ペンタエリスリトールテトラキス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メルカプトプロピオネート、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6−ビス(メルカプトメチルチオ)−1,3−ジチアン、2−(2,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)−1,3−ジチエタン、1,1,2,2−テトラキス(メルカプトメチルチオ)エタン、3−メルカプトメチル−1,5−ジメルカプト−2,4−ジチアペンタンおよびトリス(メルカプトメチルチオ)メタン、およびエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)から選択される少なくとも1種である、請求項1〜6のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
  8. ポリチオール(c)は、植物由来原料から得られたポリチオールであって、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、4,8または4,7または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から選択される、請求項1〜7のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を重合硬化して得られた樹脂からなる成形体。
  10. バイオマス度が25%以上である前記樹脂からなる、請求項9に記載の成形体。
  11. 屈折率が1.60以上である、請求項9または10に記載の成形体。
  12. ガラス転移温度(Tg)が60℃以上である、請求項9〜11のいずれかに記載の成形体。
  13. 請求項9〜12のいずれかに記載の成形体からなる光学材料。
  14. 請求項9〜12のいずれかに記載の成形体からなるプラスチック眼鏡レンズ。
  15. 偏光フィルムの少なくとも一方の面に、請求項9〜12のいずれかに記載の成形体からなる層が積層している、プラスチック偏光レンズ。
  16. レンズ注型用鋳型内に、請求項1〜8のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を注入する工程と、
    前記光学材料用重合性組成物を重合硬化する工程と、
    を含む、プラスチック眼鏡レンズの製造方法。
  17. レンズ注型用鋳型内に、偏光フィルムの少なくとも一方の面がモールドから離隔した状態で、該偏光フィルムを固定する工程と、
    前記偏光フィルムと前記モールドとの間の空隙に、請求項1〜8のいずれかに記載の光学材料用重合性組成物を注入する工程と、
    前記光学材料用重合性組成物を重合硬化して、前記偏光フィルムの少なくとも一方の面にポリチオウレタン樹脂からなる層を積層する工程と、
    を含む、プラスチック偏光レンズの製造方法。
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