WO2014038654A1 - 光学材料用組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- composition for optical materials of the present invention is suitably used for optical materials such as plastic lenses, prisms, optical fibers, information recording boards, filters, and especially plastic lenses.
- Plastic lenses are light and tough and easy to dye.
- the performances particularly required for the plastic lens are low specific gravity, high transparency and low yellowness, optical performance such as high refractive index, high Abbe number, high heat resistance, and high strength.
- a high refractive index enables the lens to be thinned, and a high Abbe number reduces the chromatic aberration of the lens.
- organic compounds having a sulfur atom have been reported for the purpose of high refractive index and high Abbe number. Among them, it is known that a polyepisulfide compound having a sulfur atom has a good balance between the refractive index and the Abbe number (Patent Document 1).
- the defect in which peeling marks remain is a defect in which peeling marks from the mold remain on the lens after polymerization and curing, and when this occurs, it cannot be used as a lens.
- the defect in which peeling marks remain is conspicuous, and improvement has been demanded.
- an object of the present invention is to provide a composition for an optical material capable of improving a decrease in yield due to a defect in which peeling marks remain when producing an optical material having a high refractive index, a method for producing the composition for optical material, and an optical material Manufacturing method, optical material, and optical lens.
- the present invention provides the suppression of defects in which peeling marks remain in a minus lens having a high power.
- the polyisocyanate (c) is isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate, p-tetramethylxylylene.
- An onium salt as a polymerization catalyst is added to the composition for optical materials according to any one of the above items ⁇ 1> to ⁇ 3>, the compound (a), the compound (b), the compound (c), and (d ) A method for producing an optical material, wherein 0.0001% by mass to 10% by mass is added with respect to the total amount of polythiol and polymerized and cured.
- a method for producing the composition for optical materials according to ⁇ 1> above A step of reacting an epoxy compound represented by the following formula (3) with thiourea to obtain a mixture of the compound (a) and the compound (b); And a step of mixing the mixture, the (c) polyisocyanate, and the (d) polythiol.
- the optical material composition of the present invention has a sufficiently high refractive index and good Abbe number balance, which has been difficult as long as the compound of the prior art is used as a raw material, and can improve yield reduction due to peeling failure It became possible to provide. In particular, it is possible to provide a suppression of defects in which peeling marks remain in a minus lens having a high frequency.
- This invention is a composition for optical materials containing the said (a) compound, the said (b) compound, (c) polyisocyanate, and (d) polythiol.
- the preferable aspect of this invention is a composition for optical materials containing the said (a) compound, the said (b) compound, (c) polyisocyanate, (d) polythiol, and (e) sulfur.
- raw materials used in the present invention that is, (a) compound, (b) compound, (c) polyisocyanate (hereinafter sometimes referred to as “(c) compound”), (d) polythiol (hereinafter referred to as “(d )) (Sometimes referred to as “compound”) and (e) sulfur (hereinafter also referred to as “(e) compound”).
- the compound (a) used in the present invention is a compound having a structure represented by the formula (1).
- the addition amount of the compound (a) is usually 50 when the total of the compounds (a) to (d) (the compound (a) to (e) in the case of containing (e) sulfur) is 100% by mass. To 95% by mass, preferably 55 to 90% by mass, particularly preferably 60 to 85% by mass.
- the compound (a) include, for example, bis ( ⁇ -epithiopropyl) sulfide, bis ( ⁇ -epithiopropyl) disulfide, bis ( ⁇ -epithiopropylthio) methane, 1,2-bis ( ⁇ Episulfides such as -epithiopropylthio) ethane, 1,3-bis ( ⁇ -epithiopropylthio) propane, 1,4-bis ( ⁇ -epithiopropylthio) butane.
- the compounds may be used alone or in combination of two or more.
- the compound (b) used in the present invention is a compound having a structure represented by the formula (2).
- the amount of the compound (b) added is usually 0 when the total of the compounds (a) to (d) ((e) compound containing (e) sulfur is 100% by mass). 0.05 to 20% by mass, preferably 0.05 to 15% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, particularly preferably 0.5 to 5% by mass, and most preferably 0.5 to 5% by mass. Less than 4% by weight.
- B If the addition amount of the compound is less than 0.05% by mass, peeling may occur, and even if it exceeds 20% by mass, peeling may occur.
- the compound (b) include ⁇ -epoxypropyl ( ⁇ -epithiopropyl) sulfide, ⁇ -epoxypropyl ( ⁇ -epithiopropyl) disulfide, ⁇ -epoxypropylthio ( ⁇ -epithiopropylthio).
- the compounds of formulas (1) and (2) can be obtained by reacting an epoxy compound represented by the following formula (3) with thiourea.
- m represents an integer of 0 to 4
- n represents an integer of 0 to 2.
- the epoxy compound represented by the formula (3) is reacted with thiourea to obtain the compound of the formula (1), it is efficient to interrupt the reaction in the middle of the formulas (1) and (2). This is a technique for obtaining a mixture.
- the reaction is performed below and terminated before the reaction is complete.
- the method for obtaining the composition for optical materials of the present invention by mixing the mixture of (a) compound and (b) compound, (c) polyisocyanate, (d) polythiol and (e) sulfur obtained in this way This is a preferred form of the present invention.
- the thiourea uses the number of moles corresponding to the epoxy of the epoxy compound represented by the formula (3), that is, the theoretical amount. If speed and purity are important, use the theoretical amount to 2.5 times the theoretical amount.
- the molar amount is preferably 1.3 times the theoretical amount to 2.0 times the theoretical amount, more preferably 1.5 times the theoretical amount to 2.0 times the theoretical amount.
- polar organic solvents in which thiourea can be dissolved include alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and dioxane, and hydroxy ethers such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and butyl cellosolve.
- alcohols most preferably methanol.
- Nonpolar organic solvents in which the epoxy compound represented by the formula can be dissolved include aliphatic hydrocarbons such as pentane, hexane, and heptane, aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene, dichloromethane, chloroform, chlorobenzene, and the like
- the halogenated hydrocarbons are preferably aromatic hydrocarbons, and most preferably toluene.
- the reaction temperature is 10 to 30 ° C.
- the temperature is lower than 10 ° C., in addition to the decrease in the reaction rate, thiourea is insufficiently dissolved and the reaction does not proceed sufficiently.
- the temperature exceeds 30 ° C., the formation of the polymer becomes remarkable.
- the acid or acid anhydride used include nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid, hypochlorous acid, chlorine dioxide, hydrofluoric acid, sulfuric acid, fuming sulfuric acid, sulfuryl chloride, boric acid, arsenic acid, arsenous acid, Pyroarsenic acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, phosphorus oxychloride, phosphorus oxybromide, phosphorus sulfide, phosphorus trichloride, phosphorus tribromide, phosphorus pentachloride, hydrocyanic acid, chromic acid, anhydrous nitric acid, anhydrous sulfuric acid, Inorganic acidic compounds such as boron oxide, arsenic pentoxide, phosphorus pentoxide, chromic anhydride, silica gel, silica alumina, aluminum chloride, zinc chloride, formic acid, acetic acid, peracetic acid, thioacetic acid, sulfur
- Phenols methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, butanesulfonic acid, dodecanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, o-toluenesulfonic acid, m-toluenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, butylbenzenesulfonic acid , Dodecylbenzenesulfonic acid, p-phenolsulfonic acid, o-cresolsulfonic acid, metanilic acid, sulfanilic acid, 4B-acid, diaminostilbenesulfonic acid, biphenylsulfonic acid, ⁇ -naphthalenesulfonic acid, ⁇ -naphthalenesulfonic acid, peri acid, Examples thereof include lentic acid, sulfonic acids such as phenyl J acid, and some of
- formic acid acetic acid, peracetic acid, thioacetic acid, succinic acid, tartaric acid, propionic acid, butyric acid, succinic acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, naphthenic acid, methyl mercaptopropionate, malonic acid, glutaric acid, adipine Acid, cyclohexanecarboxylic acid, thiodipropionic acid, dithiodipropionic acid acetic acid, maleic acid, benzoic acid, phenylacetic acid, o-toluic acid, m-toluic acid, p-toluic acid, salicylic acid, 2-methoxybenzoic acid, 3 -Methoxybenzoic acid, benzoylbenzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid, benzylic acid, ⁇ -naphthalenecarboxylic acid, ⁇ -na
- the amount added is usually in the range of 0.001% to 10% by weight, preferably 0.01% to 5% by weight, based on the total amount of the reaction solution.
- the addition amount is less than 0.001% by mass, the production of the polymer becomes remarkable and the reaction yield decreases.
- the addition amount exceeds 10% by mass the yield decreases significantly.
- Specific examples of ammonium salts include ammonium chloride, ammonium bromide, ammonium iodide, ammonium formate, ammonium acetate, ammonium propionate, ammonium benzoate, ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium carbonate, ammonium phosphate, ammonium hydroxide, and the like. Is mentioned.
- the addition amount of (c) polyisocyanate used in the present invention is 100% by mass of the total of compounds (a) to (d) (when (e) sulfur is included, the compounds (a) to (e)). In this case, it is usually 1 to 25% by mass, preferably 2 to 25% by mass, particularly preferably 5 to 20% by mass. (C) If the amount of polyisocyanate added is less than 1% by mass, the strength may decrease, and if it exceeds 25% by mass, the color tone may decrease.
- the polyisocyanate (c) used in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
- Specific examples thereof include, for example, diethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, 1,3-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatemethyl) cyclohexane, isophorone.
- the polyisocyanate (c) used in the present invention is not limited to these, and these may be used alone or in combination of two or more.
- preferred examples are isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate, p-tetramethylxylylene diisocyanate.
- the amount of (d) polythiol used in the present invention is 100% by mass of the total of the compounds (a) to (d) (when (e) sulfur is included, the compounds (a) to (e)) In this case, it is usually 1 to 25% by mass, preferably 2 to 25% by mass, particularly preferably 5 to 20% by mass.
- (D) When the addition amount of polythiol is less than 1% by mass, the oxidation resistance may decrease, and when it exceeds 25% by mass, the heat resistance may decrease.
- the (d) polythiol used in the present invention may be used alone or in combination of two or more.
- Specific examples thereof include, for example, methanedithiol, methanetrithiol, 1,2-dimercaptoethane, 1,2-dimercaptopropane, 1,3-dimercaptopropane, 2,2-dimercaptopropane, 1,4 Dimercaptobutane, 1,6-dimercaptohexane, bis (2-mercaptoethyl) ether, bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 1,2-bis (2-mercaptoethyloxy) ethane, 1,2-bis (2-mercaptoethylthio) ethane, 2,3-dimercapto-1-propanol, 1,3-dimercapto-2-propanol, 1,2,3-trimercaptopropane, 2-mercaptomethyl-1,3-dimercapto Propane, 2-mercaptomethyl-1,4-dimercaptobutane, 2- (2-mercaptoethylthio 1,3
- preferred specific examples are bis (2-mercaptoethyl) sulfide, 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithiane, 1,3-bis (mercaptomethyl) benzene, 1,4-bis (mercapto).
- the ratio of SH groups in (d) polythiol to NCO groups of polyisocyanate is: It is preferably 1.0 to 2.5, more preferably 1.25 to 2.25, and even more preferably 1.5 to 2.0.
- the ratio is less than 1.0, the cured product may be colored yellow, and when it exceeds 2.5, the heat resistance may be reduced.
- the amount of (e) sulfur to be preferably used in the present invention is usually 0.1 to 15% by mass, preferably 0.1 to 15% by mass when the total of the compounds (a) to (e) is 100% by mass. It is 2 to 10% by mass, particularly preferably 0.3 to 5% by mass.
- the shape of sulfur used in the present invention may be any shape. Specifically, the sulfur is finely divided sulfur, colloidal sulfur, precipitated sulfur, crystalline sulfur, sublimated sulfur or the like, but preferably finely divided sulfur with fine particles.
- the production method of sulfur used in the present invention may be any production method. Sulfur production methods include sublimation purification from natural sulfur ore, mining by melting sulfur buried underground, recovery methods using hydrogen sulfide obtained from oil and natural gas desulfurization processes, etc.
- the optical material composition of the present invention is polymerized and cured to obtain an optical material
- a polymerization catalyst to (a) compound, (b) compound, (c) polyisocyanate, and (d) polythiol.
- a polymerization catalyst is used for (a) compound, (b) compound, (c) polyisocyanate, (d) polythiol, and (e) sulfur. Is preferably added.
- the polymerization catalyst is preferably an onium salt, particularly a quaternary ammonium salt, a quaternary phosphonium salt, a tertiary sulfonium salt, or a secondary iodonium salt.
- a fourth compound having good compatibility with the resin composition for optical materials. More preferred are quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts, and even more preferred are quaternary phosphonium salts.
- More preferable polymerization catalysts include tetra-n-butylammonium bromide, triethylbenzylammonium chloride, cetyldimethylbenzylammonium chloride, quaternary ammonium salts such as 1-n-dodecylpyridinium chloride, tetra-n-butylphosphonium bromide, tetra And quaternary phosphonium salts such as phenylphosphonium bromide.
- more preferred polymerization catalysts are tetra-n-butylammonium bromide, triethylbenzylammonium chloride and tetra-n-butylphosphonium bromide, and the most preferred polymerization catalyst is tetra-n-butylphosphonium bromide.
- the addition amount of the polymerization catalyst varies depending on the components of the composition, the mixing ratio, and the polymerization curing method, but cannot be determined unconditionally, but the compounds (a) to (d) ((e) a) to (e) compound)) is usually 0.0001% by mass to 10% by mass, preferably 0.001% by mass to 5% by mass, and more preferably 0.01% by mass with respect to 100% by mass in total.
- % To 1% by mass, most preferably 0.01% to 0.5% by mass.
- addition amount of the polymerization catalyst is more than 10% by mass, polymerization may occur rapidly and coloring may occur.
- addition amount of the polymerization catalyst is less than 0.0001% by mass, the resin composition for an optical material may not be sufficiently cured, resulting in poor heat resistance.
- a known antioxidant is added to the compounds (a) to (d) (the compound (a) to (e) in the case where (e) sulfur is contained),
- additives such as ultraviolet absorbers, yellowing inhibitors, bluing agents and pigments.
- the antioxidant include phenol derivatives.
- preferred compounds are polyhydric phenols and halogen-substituted phenols, more preferred compounds are catechol, pyroganol, and alkyl-substituted catechols, and the most preferred compound is catechol.
- Preferred examples of the ultraviolet absorber are benzotriazole compounds, and particularly preferred compounds are 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) -2H-benzotriazole, 5-chloro-2- (3,5-di -Tert-butyl-2-hydroxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-octylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-methoxyphenyl) -2H-benzo Triazole, 2- (2-hydroxy-4-ethoxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-butoxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-4-octyloxyphenyl) ) -2H-benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-octylpheny) ) Is -2H- benzotriazole.
- These antioxidants and ultraviolet absorbers are usually added in an amount of 100% by mass in total of the
- the addition amount of the polymerization regulator is 0.0001 to 5 with respect to 100% by mass in total of the compounds (a) to (d) (in the case of containing (e) sulfur, the compounds (a) to (e)). 0.0 mass%, preferably 0.0005 to 3.0 mass%, more preferably 0.001 to 2.0 mass%.
- 0.0 mass% preferably 0.0005 to 3.0 mass%, more preferably 0.001 to 2.0 mass%.
- the resin composition for an optical material thus obtained is cast into a mold such as a mold and polymerized to obtain an optical material.
- a filter having a pore diameter of about 0.1 to 5 ⁇ m from the viewpoint of improving the quality of the optical material of the present invention.
- the polymerization of the resin composition for an optical material of the present invention is usually performed as follows. That is, the curing time is usually 1 to 100 hours, and the curing temperature is usually ⁇ 10 ° C. to 140 ° C.
- the polymerization is performed by a step of holding at a predetermined polymerization temperature for a predetermined time, a step of raising the temperature from 0.1 ° C.
- the obtained optical material may be subjected to a surface treatment such as dyeing, hard coating, impact resistant coating, antireflection or imparting antifogging properties as necessary.
- a resin composition for an optical material is injected into a lens mold composed of two glass plates and a tape, heated at 30 ° C. for 30 hours, heated to 100 ° C. at a constant rate over 10 hours, and finally at 100 ° C. For 1 hour to polymerize and cure. After cooling, the mold was released from the mold, annealed at 110 ° C. for 60 minutes, and then the surface condition was visually observed.
- Example 3 Example 1 was repeated except that 1280 g of the compound (a) (a-1) and 40 g of the compound (b) (b-1) were used. Table 1 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 6 Example 1 was repeated except that 1100 g of the compound (a) (a-1) and 220 g of the compound (b) (b-1) were used. Table 1 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 1 was repeated except that (b) (a) (a-1) compound 1320 g, (c) (c-1) compound 340 g, and (d) (d-1) 340 g were added without adding the compound. . Table 1 shows the results of peeling marks of the obtained optical material. (B) Since no compound was used, peeling occurred.
- Example 7 (A) (a-1) compound 1399 g, (b) (b-1) compound 1 g, (c) 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (hereinafter referred to as (c-2) compound) 240 g, (d) 4 -To 360 g of mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (hereinafter referred to as (d-2) compound), 2- (2-hydroxy-5-t-octylphenyl) -2H-benzoate as an ultraviolet absorber 20 g of triazole, 0.2 g of release agent Zelec UN (manufactured by Stepan) and 2 g of tetra-n-butylphosphonium bromide as a polymerization catalyst were added and mixed well at 20 ° C.
- a resin composition for an optical material is injected into a negative lens mold having a thickness of 1 mm and an edge thickness of 10 mm, heated at 30 ° C. for 30 hours, heated to 100 ° C. at a constant rate over 10 hours, and finally at 100 ° C. for 1 hour. Heated to polymerize and cure. After cooling, the mold was released from the mold, annealed at 110 ° C. for 60 minutes, and then the surface condition was visually observed. The results of peeling of the obtained optical material are shown in Table 2.
- Example 8 Example 7 was repeated except that 1390 g of the compound (a) (a-1) and 10 g of the compound (b) (b-1) were used. Table 2 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 9 Example 7 was repeated except that (a) (a-1) compound 1360 g and (b) (b-1) compound 40 g were used. Table 2 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 10 Example 7 was repeated except that (a) (a-1) compound 1320 g and (b) (b-1) compound 80 g. Table 2 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 11 Example 7 was repeated except that 1280 g of the compound (a) (a-1) and 120 g of the compound (b) (b-1) were used. Table 2 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 12 Example 7 was repeated except that 1080 g of (a) (a-1) compound and 320 g of (b) (b-1) compound were used. Table 2 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 2 The same operations as in Example 1 were performed on the obtained 1320 g of the compound (a-1), 340 g of the compound (c) (c-1), and 340 g of (d) (d-1). Table 3 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 17 Example 15 was repeated except that (a) (a-1) compound 1540 g and (b) (b-1) compound 40 g were used. Table 4 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 18 Example 15 was repeated except that (a) (a-1) compound 1500 g and (b) (b-1) compound 80 g. Table 4 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 19 Example 15 was repeated except that 14a g of (a) (a-1) compound and 160 g of (b) (b-1) compound were used. Table 4 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 20 Example 15 was repeated except that (a) (a-1) compound 1360 g and (b) (b-1) compound 220 g were used. Table 4 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 21 (A) (a-1) Compound 1259g, (b) (b-1) Compound 1g, (c) (c-2) Compound 220g, (d) 2,5-dimercaptomethyl-1,4-dithian or less (D-4) Compound) 380 g, (e) (e-1) Compound 140 g, UV absorber, 2- (2-hydroxy-5-t-octylphenyl) -2H-benzotriazole 20 g, mold release agent Zelec UN (manufactured by Stepan Co.) 0.2 g and tetra-n-butylphosphonium bromide 2 g as a polymerization catalyst were added and mixed well at 20 ° C. to make uniform.
- Example 22 Example 21 was repeated except that 1250 g of the compound (a) (a-1) and 10 g of the compound (b) (b-1) were used. Table 5 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 23 Example 21 was repeated except that (a) (a-1) compound 1220 g and (b) (b-1) compound 40 g were used. Table 5 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 24 Example 21 was repeated except that 1180 g of the compound (a) (a-1) and 80 g of the compound (b) (b-1) were used. Table 5 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 25 Example 21 was repeated except that 1140 g of the compound (a) (a-1) and 120 g of the compound (b) (b-1) were used. Table 5 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
- Example 26 Example 21 was repeated except that 940 g of (a) (a-1) compound and 320 g of (b) (b-1) compound were used. Table 5 shows the results of peeling marks of the obtained optical material.
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Abstract
Description
近年、高屈折率と高アッベ数を目的として、硫黄原子を有する有機化合物が数多く報告されている。中でも硫黄原子を有するポリエピスルフィド化合物は屈折率とアッベ数のバランスが良いことが知られている(特許文献1)。
さらに、ポリエピスルフィド化合物に、強度を向上させるためにチオウレタンを導入させた光学材料が報告されている(特許文献2、3)。
しかしながらチオウレタンを導入した場合、耐熱性の低下、切削加工時の臭気の発生、レンズ白濁の発生、及び脈理と呼ばれる重合ムラが発生することから、組成比を限定したり、粘度を限定したりする手法が報告されている(特許文献4~6)。
また、ポリエピスルフィド化合物に、屈折率を維持するために硫黄を導入させ、耐衝撃性を向上させるためにチオウレタンを導入させた光学材料が報告されている(特許文献7)。
しかし、ポリエピスルフィド化合物に、硫黄およびチオウレタンを導入させた光学材料においては、その製造時において、発泡や発熱といった問題がある。このため、これらの問題を抑制するために、エピスルフィド化合物と硫黄原子との予備重合物と、イソシアネート基を有する化合物とメルカプト基を有する化合物との予備重合物とを反応させて光学材料を製造する方法が報告されている(特許文献8)。
また、得られるレンズの白濁や脈理と呼ばれる重合ムラを抑制するために、調合方法を規定する方法が報告されている(特許文献9)。
すなわち、本発明の課題は、高屈折率を有する光学材料を製造する際、ハガレ跡が残る不良による歩留まりの低下を改善できる光学材料用組成物、該光学材料用組成物の製造方法、光学材料の製造方法、光学材料および光学レンズを提供することである。特に度数の高いマイナスレンズにおいてハガレ跡が残る不良の抑制を提供する。
<1> 下記(a)化合物、下記(b)化合物、(c)ポリイソシアネート、及び(d)ポリチオールを含有する光学材料用組成物である。
(a)化合物:下記(1)式で表される構造を有する化合物
(b)化合物:下記(2)式で表される構造を有する化合物
<2> 前記(c)ポリイソシアネートが、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネナートメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、および2,5-ジイソシアナートメチル-1,4-ジチアンからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物であり、前記(d)ポリチオールが、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、2,5-ジメルカプトメチル-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、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-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、1、1、3、3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、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チオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、およびトリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物である上記<1>に記載の光学材料用組成物である。
<3> 前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネート、および(d)ポリチオールの総量を100質量%とした時、(a)化合物が50~95質量%、(b)化合物が0.05~20質量%、(c)ポリイソシアネートが1~25質量%、(d)ポリチオールが1~25質量%であり、かつ(c)ポリイソシアネートのNCO基に対する(d)ポリチオールのSH基の割合、即ち[(d)ポリチオールのSH基数/(c)ポリイソシアネートのNCO基数](SH基/NCO基)が、1.0~2.5である上記<1>または<2>に記載の光学材料用組成物である。
<4> 更に、(e)硫黄を含有する上記<1>または<2>に記載の光学材料用組成物である。
<5> 前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネート、(d)ポリチオール、および(e)硫黄の総量を100質量%とした時、(a)化合物が50~95質量%、(b)化合物が0.05~20質量%、(c)ポリイソシアネートが1~25質量%、(d)ポリチオールが1~25質量%、(e)硫黄が0.1~15質量%であり、かつ(c)ポリイソシアネートのNCO基に対する(d)ポリチオールのSH基の割合、即ち[(d)ポリチオールのSH基数/(c)ポリイソシアネートのNCO基数](SH基/NCO基)が、1.0~2.5である上記<4>に記載の光学材料用組成物である。
<6> 上記<1>~<3>のいずれかに記載の光学材料用組成物に、重合触媒としてオニウム塩を、前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネートおよび(d)ポリチオールの全量に対して0.0001質量%~10質量%添加し、重合硬化することを特徴とする光学材料の製造方法である。
<7> 上記<4>または<5>に記載の光学材料用組成物に、重合触媒としてオニウム塩を、前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネート、(d)ポリチオール、および(e)硫黄の総量に対して0.0001質量%~10質量%添加し、重合硬化することを特徴とする光学材料の製造方法である。
<8> 上記<6>または<7>に記載の製造方法で得られる光学材料である。
<9> 上記<8>に記載の光学材料を含む光学レンズである。
<10> 上記<1>に記載の光学材料用組成物を製造する方法であって、
下記(3)式で表されるエポキシ化合物とチオ尿素を反応させて前記(a)化合物と前記(b)化合物の混合物を得る工程と、
該混合物、前記(c)ポリイソシアネート、及び前記(d)ポリチオールを混合する工程と、を有する光学材料用組成物の製造方法である。
<11> 上記<4>に記載の光学材料用組成物を製造する方法であって、
下記(3)式で表されるエポキシ化合物とチオ尿素を反応させて前記(a)化合物と前記(b)化合物の混合物を得る工程と、
該混合物、前記(c)ポリイソシアネート、前記(d)ポリチオール、および前記(e)硫黄を混合する工程と、を有する光学材料用組成物の製造方法である。
以下、本発明に用いる原料、即ち(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネート(以下、「(c)化合物」と呼ぶことがある)、(d)ポリチオール(以下、「(d)化合物」と呼ぶことがある)、及び(e)硫黄(以下、「(e)化合物」と呼ぶことがある)について詳細に説明する。
(a)化合物の具体例としては、例えば、ビス(β-エピチオプロピル)スルフィド、ビス(β-エピチオプロピル)ジスルフィド、ビス(β-エピチオプロピルチオ)メタン、1,2-ビス(β-エピチオプロピルチオ)エタン、1,3-ビス(β-エピチオプロピルチオ)プロパン、1,4-ビス(β-エピチオプロピルチオ)ブタンなどのエピスルフィド類が挙げられる。(a)化合物は単独でも、2種類以上を混合して用いてもかまわない。
中でも好ましい化合物は、ビス(β-エピチオプロピル)スルフィド((1)式でn=0)、ビス(β-エピチオプロピル)ジスルフィド((1)式でm=0、n=1)であり、最も好ましい化合物は、ビス(β-エピチオプロピル)スルフィド((1)式でn=0)である。
(b)化合物の具体例としては、例えば、β-エポキシプロピル(β-エピチオプロピル)スルフィド、β-エポキシプロピル(β-エピチオプロピル)ジスルフィド、β-エポキシプロピルチオ(β-エピチオプロピルチオ)メタン、1-(β-エポキシプロピルチオ)-2-(β-エピチオプロピルチオ)エタン、1-(β-エポキシプロピルチオ)-3-(β-エピチオプロピルチオ)プロパン、1-(β-エポキシプロピルチオ)-4-(β-エピチオプロピルチオ)ブタンなどが挙げられる。(b)化合物は単独でも、2種類以上を混合して用いてもかまわない。
中でも好ましい化合物は、β-エポキシプロピル(β-エピチオプロピル)スルフィド((2)式でn=0)、β-エポキシプロピル(β-エピチオプロピル)ジスルフィド((2)式でm=0、n=1)であり、最も好ましい化合物は、β-エポキシプロピル(β-エピチオプロピル)スルフィド((2)式でn=0)である。
なお、(3)式で表されるエポキシ化合物をチオ尿素と反応させて(1)式の化合物を得る際に、反応を途中で中断することは効率良く(1)式と(2)式の混合物を得る手法である。具体的には、チオ尿素が溶解可能な極性有機溶媒と、(3)式で表されるエポキシ化合物が溶解可能な非極性有機溶媒の混合溶媒中、酸もしくは酸無水物、あるいはアンモニウム塩の存在下で反応を行い、反応が完結する前に終了させる。このようにして得た(a)化合物と(b)化合物との混合物、(c)ポリイソシアネート、(d)ポリチオールおよび(e)硫黄を混合して本発明の光学材料用組成物を得る方法は本発明の好ましい形態である。
また、アンモニウム塩の具体例としては、塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、ヨウ化アンモニウム、蟻酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、安息香酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、水酸化アンモニウムなどが挙げられる。より好ましくは硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムであり、最も好ましくは硝酸アンモニウムである。
これらの反応はNMRやIR、液体クロマトグラフ、もしくはガスクロマトグラフでモニターし、(2)式で表される構造を有する化合物が残存する状態で反応を停止する。好ましくは(2)式で表される構造を有する化合物が0.05~20質量%、より好ましくは0.1~15質量%、特に好ましくは0.5~10質量%、最も好ましくは0.5~4重量%未満である状態で反応を停止する。
その具体例としては、例えば、ジエ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、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、2,6-ビス(イソシアネートメチル)デカヒドロナフタレン、リジントリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、o-トリジンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、3-(2’-イソシアネートシクロヘキシル)プロピルイソシアネート、イソプロピリデンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、2,2’-ビス(4-イソシアネートフェニル)プロパン、トリフェニルメタントリイソシアネート、ビス(ジイソシアネートトリル)フェニルメタン、4,4’,4’’-トリイソシアネート-2,5-ジメトキシフェニルアミン、3,3’-ジメトキシベンジジン-4,4’-ジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアネートビフェニル、4,4’-ジイソシアネート-3,3’-ジメチルビフェニル、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート、1,1’-メチレンビス(4-イソシアネートベンゼン)、1,1’-メチレンビス(3-メチル-4-イソシアネートベンゼン)、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3-ビス(2-イソシアネート-2-プロピル)ベンゼン、2,6-ビス(イソシアネートメチル)ナフタレン、1,5-ナフタレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)テトラヒドロジシクロペンタジエン、ビス(イソシアネートメチル)ジシクロペンタジエン、ビス(イソシアネートメチル)テトラヒドロチオフェン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、ビス(イソシアネートメチル)アダマンタン、チオジエチルジイソシアネート、チオジプロピルジイソシアネート、チオジヘキシルジイソシアネート、ビス〔(4-イソシアネートメチル)フェニル〕スルフィド、2,5-ジイソシアネート-1,4-ジチアン、2,5-ジイソシアネートメチル-1,4-ジチアン、2,5-ジイソシアネートメチルチオフェン、ジチオジエチルジイソシアネート、ジチオジプロピルジイソシアネートをあげることができる。
これらのなかで好ましい具体例は、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、および2,5-ジイソシアネートメチル-1,4-ジチアンの中から選ばれる少なくとも1種以上の化合物であり、中でも好ましい化合物は、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、m-キシリレンジイソシアネートであり、最も好ましい化合物は、イソホロンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンである。
その具体例としては、例えば、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、1,2-ジメルカプトプロパン、1,3-ジメルカプトプロパン、2,2-ジメルカプトプロパン、1,4-ジメルカプトブタン、1,6-ジメルカプトヘキサン、ビス(2-メルカプトエチル)エーテル、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、1,2-ビス(2-メルカプトエチルオキシ)エタン、1,2-ビス(2-メルカプトエチルチオ)エタン、2,3-ジメルカプト-1-プロパノール、1,3-ジメルカプト-2-プロパノール、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、2-メルカプトメチル-1,4-ジメルカプトブタン、2-(2-メルカプトエチルチオ)-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-ジメルカプトメチル-1,5-ジメルカプト-3-チアペンタン、4,8-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、1,1,1-トリス(メルカプトメチル)プロパン、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、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)、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)、1,4-ブタンジオールビス(2-メルカプトアセテート)、1,4-ブタンジオールビス(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チオグリコレート、トリメチロールプロパントリ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チオグリコレート、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、1,2-ジメルカプトシクロヘキサン、1,3-ジメルカプトシクロヘキサン、1,4-ジメルカプトシクロヘキサン、1,3-ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、2,5-ビス(2-メルカプトエチルチオメチル)-1,4-ジチアン、2,5-ジメルカプトメチル-1-チアン、2,5-ジメルカプトエチル-1-チアン、2,5-ジメルカプトメチルチオフェン、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、1,3-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、2,2’-ジメルカプトビフェニル、4、4’-ジメルカプトビフェニル、ビス(4-メルカプトフェニル)メタン、2,2-ビス(4-メルカプトフェニル)プロパン、ビス(4-メルカプトフェニル)エーテル、ビス(4-メルカプトフェニル)スルフィド、ビス(4-メルカプトフェニル)スルホン、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、2,5-ジメルカプト-1,3,4-チアジアゾール、3,4-チオフェンジチオール、1、1、3、3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパンをあげることができる。
これらのなかで好ましい具体例は、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、2,5-ジメルカプトメチル-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、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-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、1、1、3、3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、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チオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートであり、より好ましくは、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、2,5-ビス(2-メルカプトメチル)-1,4-ジチアン、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、1,3-ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、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チオグリコレートであり、最も好ましい化合物は、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン、4-メルカプトメチル-1,8-ジメルカプト-3,6-ジチアオクタンである。
本発明で用いる硫黄の形状はいかなる形状でもかまわない。具体的には、硫黄は、微粉硫黄、コロイド硫黄、沈降硫黄、結晶硫黄、昇華硫黄等であるが、好ましくは、粒子の細かい微粉硫黄である。
本発明に用いる硫黄の製法はいかなる製法でもかまわない。硫黄の製法は、天然硫黄鉱からの昇華精製法、地下に埋蔵する硫黄の溶融法による採掘、石油や天然ガスの脱硫工程などから得られる硫化水素等を原料とする回収法等があるが、いずれの製法でもかまわない。
本発明に用いる硫黄の粒径は10メッシュより小さいこと、即ち硫黄が10メッシュより細かい微粉であることが好ましい。硫黄の粒径が10メッシュより大きい場合、硫黄が完全に溶解しにくい。このため、第1工程で好ましくない反応等が起き、不具合が生じる場合がある。硫黄の粒径は、30メッシュより小さいことがより好ましく、60メッシュより小さいことが最も好ましい。
本発明に用いる硫黄の純度は好ましくは、98%以上であり、より好ましくは、99.0%以上であり、さらに好ましくは99.5%以上であり、最も好ましくは99.9%以上である。硫黄の純度が98%以上であると、98%未満である場合に比べて、得られる光学材料の色調がより改善する。
重合触媒の添加量は、組成物の成分、混合比および重合硬化方法によって変化するため一概には決められないが、(a)~(d)化合物((e)硫黄を含む場合には、(a)~(e)化合物)の合計100質量%に対して、通常は0.0001質量%~10質量%、好ましくは、0.001質量%~5質量%、より好ましくは、0.01質量%~1質量%、最も好ましくは、0.01質量%~0.5質量%である。重合触媒の添加量が10質量%より多いと急速に重合し着色が生じる場合がある。また、重合触媒の添加量が0.0001質量%より少ないと光学材料用樹脂組成物が十分に硬化せず耐熱性が不良となる場合がある。
酸化防止剤の好ましい例としてはフェノール誘導体が挙げられる。中でも好ましい化合物は多価フェノール類、ハロゲン置換フェノール類であり、より好ましい化合物はカテコール、ピロガノール、アルキル置換カテコール類であり、最も好ましい化合物はカテコールである。
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であり、特に好ましい化合物は、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-(2-ヒドロキシ-4-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-4-エトキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-4-ブトキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチロキシフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾールである。
これら酸化防止剤および紫外線吸収剤の添加量は、通常、(a)~(d)化合物((e)硫黄を含む場合には、(a)~(e)化合物)の合計100質量%に対してそれぞれ0.01~5質量%である。
重合調整剤の添加量は、(a)~(d)化合物((e)硫黄を含む場合には、(a)~(e)化合物)の総計100質量%に対して、0.0001~5.0質量%であり、好ましくは0.0005~3.0質量%であり、より好ましくは0.001~2.0質量%である。重合調整剤の添加量が0.0001質量%よりも少ない場合、得られる光学材料において充分なポットライフが確保できず、重合調整剤の添加量が5.0質量%よりも多い場合は、光学材料用樹脂組成物が充分に硬化せず、得られる光学材料の耐熱性が低下する場合がある。
本発明の光学材料用樹脂組成物の注型に際し、0.1~5μm程度の孔径のフィルター等で不純物を濾過し除去することは、本発明の光学材料の品質を高める上からも好ましい。
本発明の光学材料用樹脂組成物の重合は通常、以下のようにして行われる。即ち、硬化時間は通常1~100時間であり、硬化温度は通常-10℃~140℃である。重合は所定の重合温度で所定時間保持する工程、0.1℃~100℃/hの昇温を行う工程、0.1℃~100℃/hの降温を行う工程によって、又はこれらの工程を組み合わせて行う。
また、硬化終了後、得られた光学材料を50~150℃の温度で10分~5時間程度アニール処理を行うことは、本発明の光学材料の歪を除くために好ましい処理である。さらに得られた光学材料に対して、必要に応じて染色、ハードコート、耐衝撃性コート、反射防止、防曇性付与等の表面処理を行ってもよい。
尚、以下の実施例及び比較例の方法により得られた光学材料におけるハガレ跡が残る不良についてはそれぞれ、以下の方法により評価した。
2枚のガラス板とテープから構成されるレンズモールドに光学材料用樹脂組成物を注入し、30℃で30時間加熱し、100℃まで10時間かけて一定速度で昇温させ、最後に100℃で1時間加熱し、重合硬化させた。放冷後、モールドから離型し、110℃で60分アニール処理したのち、表面状態を目視で観察した。10枚作成し、1枚もハガレ跡のないものを「A」、1枚ハガレ跡のあるものを「B」、2枚ハガレ跡のあるものを「C」、3枚以上ハガレ跡があるものを「D」とした。A、BおよびCが合格であるが、AおよびBが好ましく、Aが特に好ましい。
(a)ビス(β-エピチオプロピル)スルフィド(以下(a-1)化合物)1319g、(b)β-エポキシプロピル(β-エピチオプロピル)スルフィド(以下(b-1)化合物)1g、(c)イソホロンジイソシアネート(以下(c-1)化合物)340g、(d)ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド以下(d-1)化合物)340gに、紫外線吸収剤として、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール20g、離型剤のゼレックUN(Stepan社製)0.2g、重合触媒としてテトラ-n-ブチルホスホニウムブロマイド2gを加え、20℃でよく混合し、均一とした。ついで4kPaの真空度で脱気を行い、2枚のガラス板とテープから構成される、(1)モールド径75mm、中心厚7mm、コバ厚15mmのセミレンズ、及び(2)モールド径75mm、中心厚1mm、コバ厚10mmのマイナスレンズ用モールドに光学材料用樹脂組成物を注入し、30℃で30時間加熱し、100℃まで10時間かけて一定速度で昇温させ、最後に100℃で1時間加熱し、重合硬化させた。放冷後、モールドから離型し、110℃で60分アニール処理したのち、表面状態を目視で観察した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表1に示した。
(a)(a-1)化合物1306g、(b)(b-1)化合物14gとする以外は実施例1を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表1に示した。
(a)(a-1)化合物1280g、(b)(b-1)化合物40gとする以外は実施例1を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表1に示した。
(a)(a-1)化合物1240g、(b)(b-1)化合物80gとする以外は実施例1を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表1に示した。
(a)(a-1)化合物1200g、(b)(b-1)化合物120gとする以外は実施例1を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表1に示した。
(a)(a-1)化合物1100g、(b)(b-1)化合物220gとする以外は実施例1を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表1に示した。
(b)化合物を添加せずに(a)(a-1)化合物1320g、(c)(c-1)化合物340g、(d)(d-1)340gとする以外は実施例1を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表1に示した。(b)化合物を使用しなかったため、ハガレが生じた。
(a)(a-1)化合物1399g、(b)(b-1)化合物1g、(c)1,3-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン(以下(c-2)化合物)240g、(d)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(以下(d-2)化合物)360gに、紫外線吸収剤として、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール20g、離型剤のゼレックUN(Stepan社製)0.2g、重合触媒としてテトラ-n-ブチルホスホニウムブロマイド2gを加え、20℃でよく混合し、均一とした。ついで4kPaの真空度で脱気を行い、2枚のガラス板とテープから構成される、(1)モールド径75mm、中心厚7mm、コバ厚15mmのセミレンズ、及び(2)モールド径75mm、中心厚1mm、コバ厚10mmのマイナスレンズ用モールドに光学材料用樹脂組成物を注入し、30℃で30時間加熱し、100℃まで10時間かけて一定速度で昇温させ、最後に100℃で1時間加熱し、重合硬化させた。放冷後、モールドから離型し、110℃で60分アニール処理したのち、表面状態を目視で観察した。得られた光学材料のハガレの結果を表2に示した。
(a)(a-1)化合物1390g、(b)(b-1)化合物10gとする以外は実施例7を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表2に示した。
(a)(a-1)化合物1360g、(b)(b-1)化合物40gとする以外は実施例7を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表2に示した。
(a)(a-1)化合物1320g、(b)(b-1)化合物80gとする以外は実施例7を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表2に示した。
(a)(a-1)化合物1280g、(b)(b-1)化合物120gとする以外は実施例7を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表2に示した。
(a)(a-1)化合物1080g、(b)(b-1)化合物320gとする以外は実施例7を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表2に示した。
(b)化合物を添加せずに、(a)(a-1)化合物1400g、(c)(c-2)化合物240g、(d)(d-2)360gとする以外は実施例7を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表2に示した。(b)化合物を使用しなかったため、ハガレが生じた。
ビス(β-エポキシプロピル)スルフィド1464g(10mol)、チオ尿素3048g(40mol)、無水酢酸120g(1.2mol)、さらに溶媒としてトルエン10リットル、メタノール10リットルを仕込み、20℃で5時間反応させ、反応が完結する前に10%硫酸水溶液で洗浄、その後水洗を行い、溶媒を留去した。得られた化合物は1520gであり、液体クロマトグラフで分析した結果、(a-1)化合物:(b-1)化合物=93:7の混合物であった。
この混合物1320g、(c)(c-1)化合物340g、(d)(d-1)340gに実施例1と同様の操作を行った。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表3に示した。
ビス(β-エポキシプロピル)スルフィド1464g(10mol)、チオ尿素3048g(40mol)、無水酢酸120g(1.2mol)、さらに溶媒としてトルエン10リットル、メタノール10リットルを仕込み、22℃で7時間反応させ、反応が完結する前に10%硫酸水溶液で洗浄、その後水洗を行い、溶媒を留去した。得られた化合物は1520gであり、液体クロマトグラフで分析した結果、(a-1)化合物:(b-1)化合物=98:2の混合物であった。
この混合物1320g、(c)(c-1)化合物340g、(d)(d-1)340gに実施例1と同様の操作を行った。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表3に示した。
ビス(β-エポキシプロピル)スルフィド1464g(10mol)、チオ尿素3048g(40mol)、無水酢酸120g(1.2mol)、さらに溶媒としてトルエン10リットル、メタノール10リットルを仕込み、30℃で10時間反応させ、反応を完結させたのちに10%硫酸水溶液で洗浄、その後水洗を行い、溶媒を留去した。得られた化合物は1515gであり、液体クロマトグラフで分析した結果、(a-1)化合物であり、(b-1)化合物は検出されなかった。
得られた(a-1)化合物1320g、(c)(c-1)化合物340g、(d)(d-1)340gに実施例1と同様の操作を行った。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表3に示した。
(a)(a-1)化合物1579g、(b)(b-1)化合物1g、(c)m-キシリレンジイソシアネート(以下(c-3)化合物)142g、(d)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(以下(d-3)化合物)132g、および(d-1)化合物136g、(e)硫黄(以下(e-1)化合物)5gに、紫外線吸収剤として、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール20g、離型剤のゼレックUN(Stepan社製)0.2g、重合触媒としてテトラ-n-ブチルホスホニウムブロマイド2g、重合調整剤としてジブチルスズジクロライド0.2gを加え、20℃でよく混合し、均一とした。ついで1.3kPaの真空度で脱気を行い、2枚のガラス板とテープから構成される、(1)モールド径75mm、中心厚7mm、コバ厚15mmのセミレンズ、及び(2)モールド径75mm、中心厚1mm、コバ厚10mmのマイナスレンズ用モールドに光学材料用樹脂組成物を注入し、30℃で30時間加熱し、100℃まで10時間かけて一定速度で昇温させ、最後に100℃で1時間加熱し、重合硬化させた。放冷後、モールドから離型し、110℃で60分アニール処理したのち、表面状態を目視で観察した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表4に示した。
(a)(a-1)化合物1566g、(b)(b-1)化合物14gとする以外は実施例15を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表4に示した。
(a)(a-1)化合物1540g、(b)(b-1)化合物40gとする以外は実施例15を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表4に示した。
(a)(a-1)化合物1500g、(b)(b-1)化合物80gとする以外は実施例15を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表4に示した。
(a)(a-1)化合物1420g、(b)(b-1)化合物160gとする以外は実施例15を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表4に示した。
(a)(a-1)化合物1360g、(b)(b-1)化合物220gとする以外は実施例15を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表4に示した。
(b)化合物を添加せずに、(a)(a-1)化合物1580g、(c)(c-3)化合物142g、(d)(d-3)化合物132g、(d-1)化合物136g、(e)(e-1)化合物10gとする以外は実施例15を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表4に示した。(b)化合物を使用しなかったため、ハガレが生じた。
(a)(a-1)化合物1259g、(b)(b-1)化合物1g、(c)(c-2)化合物220g、(d)2,5-ジメルカプトメチル-1,4-ジチアン以下(d-4)化合物)380g、(e)(e-1)化合物140gに、紫外線吸収剤として、2-(2-ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール20g、離型剤のゼレックUN(Stepan社製)0.2g、重合触媒としてテトラ-n-ブチルホスホニウムブロマイド2gを加え、20℃でよく混合し、均一とした。ついで1.3kPaの真空度で脱気を行い、2枚のガラス板とテープから構成される、(1)モールド径75mm、中心厚7mm、コバ厚15mmのセミレンズ、及び(2)モールド径75mm、中心厚1mm、コバ厚10mmのマイナスレンズ用モールドに光学材料用樹脂組成物を注入し、30℃で30時間加熱し、100℃まで10時間かけて一定速度で昇温させ、最後に100℃で1時間加熱し、重合硬化させた。放冷後、モールドから離型し、110℃で60分アニール処理したのち、表面状態を目視で観察した。得られた光学材料のハガレの結果を表5に示した。
(a)(a-1)化合物1250g、(b)(b-1)化合物10gとする以外は実施例21を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表5に示した。
(a)(a-1)化合物1220g、(b)(b-1)化合物40gとする以外は実施例21を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表5に示した。
(a)(a-1)化合物1180g、(b)(b-1)化合物80gとする以外は実施例21を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表5に示した。
(a)(a-1)化合物1140g、(b)(b-1)化合物120gとする以外は実施例21を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表5に示した。
(a)(a-1)化合物940g、(b)(b-1)化合物320gとする以外は実施例21を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表5に示した。
(b)化合物を添加せずに、(a)(a-1)化合物1400g、(c)(c-2)化合物220g、(d)(d-4)380g、(e)(e-1)化合物140gとする以外は実施例21を繰り返した。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表5に示した。(b)化合物を使用しなかったため、ハガレが生じた。
ビス(β-エポキシプロピル)スルフィド1464g(10mol)、チオ尿素3048g(40mol)、無水酢酸120g(1.2mol)、さらに溶媒としてトルエン10リットル、メタノール10リットルを仕込み、20℃で5時間反応させ、反応が完結する前に10%硫酸水溶液で洗浄、その後水洗を行い、溶媒を留去した。得られた化合物は1520gであり、液体クロマトグラフで分析した結果、(a-1)化合物:(b-1)化合物=93:7の混合物であった。
この混合物1580g、(c)(c-3)化合物142g、(d)(d-3)化合物132g、(d-1)化合物136g、(e)(e-1)化合物10gに実施例15と同様の操作を行った。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表6に示した。
ビス(β-エポキシプロピル)スルフィド1464g(10mol)、チオ尿素3048g(40mol)、無水酢酸120g(1.2mol)、さらに溶媒としてトルエン10リットル、メタノール10リットルを仕込み、22℃で7時間反応させ、反応が完結する前に10%硫酸水溶液で洗浄、その後水洗を行い、溶媒を留去した。得られた化合物は1520gであり、液体クロマトグラフで分析した結果、(a-1)化合物:(b-1)化合物=98:2の混合物であった。
この混合物1580g、(c)(c-3)化合物142g、(d)(d-3)化合物132g、(d-1)化合物136g、(e)(e-1)化合物10gに実施例15と同様の操作を行った。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表6に示した。
ビス(β-エポキシプロピル)スルフィド1464g(10mol)、チオ尿素3048g(40mol)、無水酢酸120g(1.2mol)、さらに溶媒としてトルエン10リットル、メタノール10リットルを仕込み、30℃で10時間反応させ、反応を完結させたのちに10%硫酸水溶液で洗浄、その後水洗を行い、溶媒を留去した。得られた化合物は1515gであり、液体クロマトグラフで分析した結果、(a-1)化合物であり、(b-1)化合物は検出されなかった。
得られた(a)(a-1)化合物1580g、(c)(c-3)化合物142g、(d)(d-3)化合物132g、(d-1)化合物136g、(e)(e-1)化合物10gに実施例15と同様の操作を行った。得られた光学材料のハガレ跡の結果を表6に示した。
Claims (11)
- 前記(c)ポリイソシアネートが、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m-キシリレンジイソシアネート、p-キシリレンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアネナートメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、および2,5-ジイソシアナートメチル-1,4-ジチアンからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物であり、前記(d)ポリチオールが、ビス(2-メルカプトエチル)スルフィド、2,5-ジメルカプトメチル-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、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-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、1、1、3、3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、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チオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、およびトリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物である請求項1に記載の光学材料用組成物。
- 前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネート、および(d)ポリチオールの総量を100質量%とした時、(a)化合物が50~95質量%、(b)化合物が0.05~20質量%、(c)ポリイソシアネートが1~25質量%、(d)ポリチオールが1~25質量%であり、かつ(c)ポリイソシアネートのNCO基に対する(d)ポリチオールのSH基の割合、即ち[(d)ポリチオールのSH基数/(c)ポリイソシアネートのNCO基数](SH基/NCO基)が、1.0~2.5である請求項1または2に記載の光学材料用組成物。
- 更に、(e)硫黄を含有する請求項1または2に記載の光学材料用組成物。
- 前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネート、(d)ポリチオール、および(e)硫黄の総量を100質量%とした時、(a)化合物が50~95質量%、(b)化合物が0.05~20質量%、(c)ポリイソシアネートが1~25質量%、(d)ポリチオールが1~25質量%、(e)硫黄が0.1~15質量%であり、かつ(c)ポリイソシアネートのNCO基に対する(d)ポリチオールのSH基の割合、即ち[(d)ポリチオールのSH基数/(c)ポリイソシアネートのNCO基数](SH基/NCO基)が、1.0~2.5である請求項4に記載の光学材料用組成物。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の光学材料用組成物に、重合触媒としてオニウム塩を、前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネートおよび(d)ポリチオールの全量に対して0.0001質量%~10質量%添加し、重合硬化することを特徴とする光学材料の製造方法。
- 請求項4または5に記載の光学材料用組成物に、重合触媒としてオニウム塩を、前記(a)化合物、(b)化合物、(c)ポリイソシアネート、(d)ポリチオール、および(e)硫黄の総量に対して0.0001質量%~10質量%添加し、重合硬化することを特徴とする光学材料の製造方法。
- 請求項6または7に記載の製造方法で得られる光学材料。
- 請求項8に記載の光学材料を含む光学レンズ。
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