WO2024101258A1 - 化合物、重合性組成物、接着剤、樹脂硬化物、成形品、フィルム、粘着剤、および、化合物の製造方法 - Google Patents
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Classifications
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- C07C327/20—Esters of monothiocarboxylic acids
- C07C327/26—Esters of monothiocarboxylic acids having carbon atoms of esterified thiocarboxyl groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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- C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
- C08F20/10—Esters
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- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
Definitions
- the present invention relates to a compound, a polymerizable composition, an adhesive, a cured resin, a molded product, a film, a pressure-sensitive adhesive, and a method for producing the compound.
- (Meth)acrylic resins are widely used in various industrial fields, for example, as adhesives, molded products, films, and pressure sensitive adhesives.
- (Meth)acrylic resins are formed, for example, by radical polymerization of monomers containing (meth)acrylic groups.
- phenoxybenzyl acrylate (POB-A) is known as a monomer containing a (meth)acrylic group.
- a homopolymer of phenoxybenzyl acrylate (POB-A) has been proposed as a (meth)acrylic resin (see, for example, Patent Document 1 (Example 3)).
- (Meth)acrylic resins are also sometimes used in the optical field. In such cases, (meth)acrylic resins with a relatively high refractive index are required to suppress light reflection. Furthermore, in the optical field, curability is required. However, homopolymers of phenoxybenzyl acrylate (POB-A) do not have sufficient refractive index and curability.
- a thio(meth)acrylate compound as a monomer containing a (meth)acrylic group.
- a trisacrylate of 1,2-bis((2-mercaptoethyl)thio)-3-mercaptopropane has been proposed as a thio(meth)acrylate compound.
- the trisacrylate of 1,2-bis((2-mercaptoethyl)thio)-3-mercaptopropane is produced by reacting 1,2-bis((2-mercaptoethyl)thio)-3-mercaptopropane with ⁇ -chloropropionic acid chloride and treating the reaction product with triethylamine (see, for example, Patent Document 2 (Example 3)).
- a thio(meth)acrylate compound to improve the refractive index and curability is being considered. More specifically, the use of a thio(meth)acrylate compound described in Patent Document 2 in combination with a monomer containing a (meth)acrylic group described in Patent Document 1 is being considered to obtain a cured product with excellent refractive index and curability.
- the present invention relates to a compound capable of producing a cured resin having both excellent refractive index and curability as well as excellent flexibility, an adhesive, a cured resin, a molded product, a film, and a pressure-sensitive adhesive obtained using the compound, and a method for producing the compound.
- the present invention includes a compound represented by the following formula (1).
- Formula (1)
- A represents an m+n valent organic group containing a sulfur atom.
- m represents an integer of 1 or more.
- n represents an integer of 1 or more.
- m+n represents an integer of 3 or more.
- S represents a sulfur atom.
- X represents a single bond or a carbonyl group.
- R represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or an araliphatic hydrocarbon group.
- R' represents a hydrogen atom or a methyl group.
- the present invention [2] includes the compound described in [1] above, in which A represents an organic group containing a sulfur atom and a typical element atom (excluding sulfur and hydrogen atoms), and the ratio of the number of sulfur atoms to the total number of sulfur atoms and the typical element atoms (excluding sulfur and hydrogen atoms) in A exceeds 20%.
- the present invention [3] includes the compound according to the above [1] or [2], in which A in formula (1) is represented by the following formula (2) or the following formula (3).
- the present invention [4] includes a compound according to any one of the above [1] to [3], in which, in formula (A), X represents a carbonyl group and R represents a methyl group, a phenyl group, or a 2-phenylethyl group.
- the present invention [5] includes a polymerizable composition containing the compound described in any one of [1] to [4] above.
- the present invention [7] includes the polymerizable composition according to the above [5] or [6], further comprising another polymerizable compound, the other polymerizable compound including a compound represented by the following formula (7): Formula (7);
- A, S, R', m and n have the same meanings as A, S, R', m and n in formula (1).
- the present invention [8] includes the polymerizable composition described in [7] above, in which the average number of (meth)acryloyl groups in the total amount of the compound represented by the above formula (1) and the compound represented by the above formula (7) is 1.4 or less.
- the present invention [9] further includes the polymerizable composition according to any one of the above [5] to [8], which further includes other polymerizable compounds, and the other polymerizable compounds include a monofunctional (meth)acrylate and/or a polyfunctional (meth)acrylate.
- the present invention includes the polymerizable composition according to any one of the above [5] to [9], which contains a plasticizer, and the plasticizer contains a compound represented by the following formula (4): Formula (4);
- the present invention [11] includes an adhesive containing the polymerizable composition described in any one of [5] to [10] above.
- the present invention [12] includes the adhesive described in [11] above, which is an optical adhesive.
- the present invention [13] includes a resin cured product, which includes a cured product of the polymerizable composition described in any one of [5] to [10] above.
- the present invention [14] includes the resin cured product described in [13] above, which has a refractive index of 1.60 or more and a tensile storage modulus of 10 MPa or less.
- the present invention [15] includes a molded article that contains the resin cured product described in [13] or [14] above.
- the present invention [16] includes the molded article described in [15] above, which is an optical component.
- the present invention [17] includes a film containing the resin cured product described in [13] or [14] above.
- the present invention [18] includes the film described in [17] above, which is an optical film.
- the present invention [19] includes an adhesive containing the resin cured product described in [14] or [15] above.
- the present invention [20] includes the adhesive described in [19] above, which is an optical adhesive.
- the present invention [21] is a method for producing the compound according to any one of the above [1] to [3], and includes a method for producing the compound, comprising a preparation step of preparing a polythiol having a valence of m+n (m+n is an integer of 3 or more) containing a sulfur atom, and a reaction step of reacting the polythiol with a first modifier that caps the molecular ends of the polythiol and does not form (meth)acryloyl groups, and a second modifier that caps the molecular ends of the polythiol and forms (meth)acryloyl groups.
- the present invention includes the method for producing the compound according to the above [21], wherein the polythiol is represented by the following formula (5) or the following formula (6).
- the present invention includes a method for producing the compound described in the above [21] or [22], in which the reaction step includes a first reaction step in which the polythiol is reacted with the first modifying agent, and a second reaction step in which, after the first reaction step, the reaction product of the first reaction step is reacted with the second modifying agent.
- the compound, polymerizable composition, and adhesive of the present invention can produce a cured resin that has excellent refractive index and curability as well as excellent flexibility.
- the resin cured products, molded articles, films and adhesives of the present invention have excellent refractive index and curability as well as excellent flexibility.
- the compound manufacturing method of the present invention makes it possible to efficiently obtain the above-mentioned compound.
- A represents an m+n valent organic group containing a sulfur atom.
- m represents an integer of 1 or more.
- n represents an integer of 1 or more.
- m+n represents an integer of 3 or more.
- S represents a sulfur atom.
- X represents a single bond or a carbonyl group.
- R represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or an araliphatic hydrocarbon group.
- R' represents a hydrogen atom or a methyl group.
- the compound represented by the above formula (1) is a polythiol modification in which some of the mercapto groups of a trifunctional or higher sulfur-containing polythiol (described below) form thio(meth)acryloyl groups and the remaining mercapto groups form SXR groups.
- the compound represented by the above formula (1) may be referred to as a partial thio(meth)acryloyl modification.
- Thio(meth)acryloyl refers to thioacryloyl and/or thiomethacryloyl.
- (meth)acryloyl refers to acryloyl and/or methacryloyl.
- (meth)acryl refers to acryloyl and/or methacryl.
- (meth)acryl refers to acryl and/or methacryl.
- a in the formula in the above formula (1) represents an m+n valent organic group containing a sulfur atom.
- A represents an organic group containing a sulfur atom and a typical element atom (excluding sulfur and hydrogen atoms).
- typical elements refer to elements with atomic numbers 2 to 15, elements with atomic numbers 17 to 20, elements with atomic numbers 31 to 38, elements with atomic numbers 49 to 56, and elements with atomic numbers 81 to 88.
- typical elements preferably elements with atomic numbers 2 to 15 are used, more preferably elements with atomic numbers 6 to 9 are used, and more specifically, carbon, nitrogen, oxygen, and fluorine are used. These may be used alone or in combination of two or more types.
- typical elements include carbon and oxygen, and particularly preferably, carbon.
- typical elements include carbon and oxygen, and particularly preferably, carbon.
- A represents an organic group containing a sulfur atom and a carbon atom, and even more preferably, A represents an organic group consisting of a sulfur atom and a carbon atom.
- n+n is the valence of the organic group A. More specifically, m is an integer of 1 or more. Also, n is an integer of 1 or more. And m+n is an integer of 3 or more.
- m may be 1 or an integer of 2 or more.
- n is an integer of 2 or more.
- m+n is an integer of 3 or more.
- n may be 1 or an integer of 2 or more.
- n is 1, m is an integer of 2 or more.
- m+n is an integer of 3 or more.
- n is preferably 1.
- the valence (m+n) of the organic group A is preferably an integer of 3 or more and 8 or less, more preferably an integer of 3 or more and 6 or less, and even more preferably 3 or 4.
- the organic group A can be, for example, a residue of an m+n functional thiol. More specifically, the organic group A can be a residue obtained by removing a mercapto group from a sulfur-containing polythiol having three or more functional groups (hereinafter, referred to as a sulfur-containing polythiol residue having three or more functional groups).
- a trifunctional or higher sulfur-containing polythiol is an organic compound that contains three or more mercapto groups in one molecule and one or more (preferably two or three) sulfur atoms other than the mercapto groups.
- Examples of trifunctional or higher sulfur-containing polythiols include sulfur-containing trithiol, sulfur-containing tetrathiol, sulfur-containing pentathiol, sulfur-containing hexathiol, and sulfur-containing octathiol.
- Sulfur-containing trithiols are trifunctional thiols that contain a sulfur atom in addition to a mercapto group.
- sulfur-containing trithiols include 1,2,3-tris(mercaptomethylthio)propane, 1,2,3-tris(2-mercaptoethylthio)propane, 1,2,3-tris(3-mercaptopropylthio)propane, 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (GST), 2,2-bis(mercaptomethylthio)ethanethiol, 3-mercaptomethylthio-1,7-dimercapto-2,6-dithiaheptane, 3-mercaptomethylthio-1,6-dimercapto-2,5-dithiahexane, and 4,6-bis[4-(6-mercaptomethylthio)-1,3-dithianylthio].
- Sulfur-containing tetrathiols are tetrafunctional thiols that contain sulfur atoms in addition to mercapto groups.
- sulfur-containing tetrathiols include 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane (FSH), 4,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, 4,8-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane, tetrakis(mercaptomethylthiomethyl)methane, tetrakis(2-mercaptoethylthiomethyl)methane, tetrakis(3-mercaptopropylthiomethyl)methane, bis(2,3-dimercaptopropyl)sulfide, thiodipropionic acid bis(2,3-dimercaptopropy
- Sulfur-containing pentathiols are pentafunctional thiols that contain sulfur atoms in addition to mercapto groups.
- sulfur-containing pentathiols include 1-[4-(6-mercaptomethylthio)-1,3-dithianylthio]-3-[2,2-bis(mercaptomethylthio)ethyl]-7,9-bis(mercaptomethylthio)-2,4,6,10-tetrathiaundecane and bis[4,4-bis(mercaptomethylthio)-1,3-dithiabutyl]-(mercaptomethylthio)methane.
- Sulfur-containing hexathiols are hexafunctional thiols that contain sulfur atoms in addition to mercapto groups.
- sulfur-containing hexathiols include 1,1,9,9-tetrakis(mercaptomethylthio)-5-(3,3-bis(mercaptomethylthio)-1-thiapropyl)-3,7-dithianonane, tris(2,2-bis(mercaptomethylthio)ethyl)methane, tris(4,4-bis(mercaptomethylthio)-2-thiabutyl)methane, 3,5,9,11-tetrakis(mercaptomethylthio)-1,13-dimercapto-2,6,8,12-tetrathiatridecane, and 3,4,8,9-tetrakis(mercaptomethylthio)-1,11-dimercapto-2,5,7,10-tetrathiatridecane.
- Sulfur-containing octathiols are octafunctional thiols that contain sulfur atoms in addition to mercapto groups.
- sulfur-containing octathiols include tetrakis(4,4-bis(mercaptomethylthio)-2-thiabutyl)methane, 3,5,9,11,15,17-hexakis(mercaptomethylthio)-1,19-dimercapto-2,6,8,12,14,18-hexathianonadecane, 9-(2,2-bis(mercaptomethylthio)ethyl)-3,5,13,15-tetrakis(mercaptomethylthio)-1,17-dimercapto-2,6,8,10,12,16-hexathiaheptadecane, tetrakis(2,2 -bis(mercaptomethylthio)ethyl)methane, 3,4,8,9,13,14-hexakis(mercapto
- trifunctional or higher sulfur-containing polythiol residue preferably, trifunctional to hexafunctional sulfur-containing polythiol residues are used, more preferably, trifunctional to tetrafunctional sulfur-containing polythiol residues are used, and even more preferably, trifunctional sulfur-containing polythiol residues are used.
- A is preferably a trifunctional to hexafunctional sulfur-containing polythiol residue, more preferably a trifunctional to tetrafunctional sulfur-containing polythiol residue, and even more preferably a trifunctional sulfur-containing polythiol residue.
- A is preferably a trivalent to hexavalent organic group containing one or more sulfur atoms (preferably two or three).
- A is more preferably a trivalent organic group containing one or more sulfur atoms (preferably two or three), and a tetravalent organic group containing one or more sulfur atoms (preferably two or three), and even more preferably a trivalent organic group containing a sulfur atom.
- A preferably contains sulfur atoms at a predetermined ratio or more. More specifically, in A, the ratio of the number of sulfur atoms to the total number of sulfur atoms and the number of typical element atoms (excluding sulfur atoms and hydrogen atoms) is, for example, more than 20%, preferably 21% or more, and more preferably 22% or more.
- the ratio of the number of sulfur atoms to the total number of sulfur atoms and the number of typical element atoms (excluding sulfur atoms and hydrogen atoms) is, for example, 80% or less, preferably 50% or less, more preferably 30% or less, and even more preferably 25% or less.
- the ratio of the number of sulfur atoms to the total number of sulfur atoms and the number of typical element atoms (excluding sulfur atoms and hydrogen atoms) is calculated by the following formula.
- a preferred example is a residue obtained by removing a mercapto group from the above-mentioned sulfur-containing trithiol
- a more preferred example is a residue obtained by removing a mercapto group from 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (GST) (GST residue).
- the residue (GST residue) obtained by removing the mercapto group from 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (GST) is shown, for example, in the following formula (2).
- a in the above formula (1) is a GST residue, a cured resin product can be obtained that has particularly excellent refractive index and curability, as well as particularly excellent flexibility.
- the GST residue is an organic group consisting of two sulfur atoms and seven carbon atoms.
- the ratio of the number of sulfur atoms to the total number of sulfur atoms and main group atoms (excluding sulfur and hydrogen atoms) is approximately 22% (2/[2+7] x 100).
- a preferred example is a residue obtained by removing a mercapto group from the above-mentioned sulfur-containing tetrathiol
- a more preferred example is a residue obtained by removing a mercapto group from 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane (FSH) (FSH residue).
- the residue (FSH residue) obtained by removing the mercapto group from 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane (FSH) is, for example, represented by the following formula (3).
- a in the above formula (1) is an FSH residue, a cured resin product can be obtained that has particularly excellent refractive index and curability, as well as particularly excellent flexibility.
- the FSH residue is an organic group consisting of three sulfur atoms and ten carbon atoms.
- the ratio of the number of sulfur atoms to the total number of sulfur atoms and main group atoms (excluding sulfur and hydrogen atoms) is approximately 23% (3/[3+10] x 100).
- a in the above formula (1) is preferably a GST residue shown in the above formula (2) and an FSH residue shown in the above formula (3), and more preferably a GST residue.
- S represents a sulfur atom.
- X represents a single bond or a carbonyl group.
- the compound represented by the above formula (1) has one or more SXR groups depending on the values of m and n.
- the above formula (1) may contain one X, or may contain multiple (two or more) Xs.
- each X may be the same as each other, or may be different from each other.
- each X is the same as each other.
- R in the formula In the above formula (1) R represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or an araliphatic hydrocarbon group.
- aliphatic hydrocarbon group examples include aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms. More specific examples of the aliphatic hydrocarbon group include linear aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms and cyclic aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms.
- linear aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms include linear saturated aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms, and linear unsaturated aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms.
- linear saturated aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, 2-butyl, 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1-butyl, isopentyl, tert-pentyl, 3-methyl-2-butyl, neopentyl, n-hexyl, 4-methyl-5-butyl, 5-methyl-6-butyl, 5-methyl-7-butyl, 5-methyl-8-butyl, 5-methyl-9-butyl, 5-methyl-1-butyl, isopentyl, tert-pentyl, 3-
- linear unsaturated aliphatic hydrocarbon groups having 1 to 20 carbon atoms include vinyl and 2-propenyl groups. These groups can be used alone or in combination of two or more.
- Examples of cyclic aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms include cyclic saturated aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms, and cyclic unsaturated aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms.
- Examples of cyclic saturated aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, and cyclodecyl groups.
- Examples of cyclic unsaturated aliphatic hydrocarbon groups having 3 to 20 carbon atoms include cyclopentenyl and cyclohexenyl groups. These can be used alone or in combination of two or more types.
- aromatic hydrocarbon groups include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms.
- aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms include phenyl, 2-tolyl, 3-tolyl, 4-tolyl, 2,3-xylyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2,6-xylyl, 3,4-xylyl, 3,5-xylyl, 2,3,4-trimethylphenyl, 3,4,5-trimethylphenyl, 2,4,6-trimethylphenyl, 2,3,4,5-tetramethylphenyl, 2,3,4,6-tetramethylphenyl, 2-ethylphenyl, 3-ethylphenyl, 4-ethylphenyl, 1-naphthyl, and 2-naphthyl groups. These can be used alone or in combination of two or more types.
- aromatic aliphatic hydrocarbon groups include aromatic aliphatic hydrocarbon groups having 7 to 20 carbon atoms.
- aromatic aliphatic hydrocarbon groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, 1-phenylpropyl, 2-phenylpropyl, 3-phenylpropyl, o-methylbenzyl, m-methylbenzyl, p-methylbenzyl, o-ethylbenzyl, m-ethylbenzyl, p-ethylbenzyl, o-isopropylbenzyl, m-isopropylbenzyl, p-isopropylbenzyl, 2,3,4-trimethylbenzyl, 3,4,5-trimethylbenzyl, and 2,4,6-trimethylbenzyl. These can be used alone or in combination of two or more types.
- the aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and araliphatic hydrocarbon group may have a substituent.
- substituents include a halogeno group, a cyano group, an amino group, a carboxy group, a sulfonyl group, and an alkoxy group. These may be used alone or in combination of two or more types.
- the number of substituents is appropriately set depending on the purpose and application.
- the substitution position is appropriately set depending on the purpose and application.
- the compound represented by the above formula (1) has one or more SXR groups depending on the values of m and n.
- the above formula (1) may contain one R or may contain multiple (two or more) R.
- each R may be the same as each other or may be different from each other.
- each R is the same as each other.
- R represents an aliphatic hydrocarbon group
- it is preferably a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, even more preferably a linear aliphatic hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
- R represents an aromatic hydrocarbon group
- it is preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 10 carbon atoms, more preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 8 carbon atoms, and even more preferably a phenyl group.
- R represents an aromatic aliphatic hydrocarbon group
- it is preferably an aromatic aliphatic hydrocarbon group having 7 to 15 carbon atoms, more preferably an aromatic hydrocarbon group having 7 to 10 carbon atoms, and even more preferably a benzyl group or a 2-phenylethyl group.
- X represents a carboxy group and R represents a methyl group, a phenyl group, or a 2-phenylethyl group.
- R' in formula (6) In the above formula (1), R' represents a hydrogen atom or a methyl group. R' constitutes a thio(meth)acryloyl group in the above formula (1).
- R' represents a methyl group
- the compound represented by the above formula (1) has one or more thio(meth)acryloyl groups depending on the values of m and n.
- the above formula (1) may contain one R' or may contain multiple (two or more) R'.
- each R' may be the same as each other or may be different from each other.
- each R' is the same as each other.
- Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include, preferably, a compound in which the organic group A in formula (1) is a GST residue, and a compound in which A in formula (1) is an FSH residue. More preferably, the compound represented by the above formula (1) includes a compound in which A in formula (1) is a GST residue.
- Examples of compounds in which the organic group A in formula (1) is a GST residue include compounds represented by the following formula (1-1) and compounds represented by the following formula (1-2).
- the compound represented by the above formula (1-1) is a compound in which m in the above formula (1) is 2 and n is 1.
- the compound represented by the above formula (1-1) may be referred to as a monothio(meth)acryloyl modified form of GST (di-SXR modified form).
- the compound represented by the above formula (1-1) (monothio(meth)acryloyl modified GST) has one thio(meth)acryloyl group. Therefore, the compound represented by the above formula (1-1) forms a linear structure by radical polymerization (described later).
- the compound represented by the above formula (1-1) (monothio(meth)acryloyl modified GST) has two SXR groups. Therefore, the compound represented by the above formula (1-1) can provide a cured resin that has both an excellent refractive index and curability, as well as excellent flexibility.
- the compound represented by the above formula (1-2) is a compound in which m in the above formula (1) is 1 and n is 2.
- the compound represented by the above formula (1-2) may be referred to as a dithio(meth)acryloyl modified form of GST (mono-SXR modified form).
- the compound represented by the above formula (1-2) (dithio(meth)acryloyl modified GST) has two thio(meth)acryloyl groups. Therefore, the compound represented by the above formula (1-2) forms a two-dimensional crosslinked structure by radical polymerization (described later).
- the compound represented by the above formula (1-2) (dithio(meth)acryloyl modified GST) has one SXR group. Therefore, the compound represented by the above formula (1-2) can provide a resin cured product that has both an excellent refractive index and curability, as well as excellent flexibility.
- the compound represented by the above formula (1) can be used alone or in combination of two or more types.
- the compound represented by the above formula (1) is a novel compound having a specific structure. With the above compound, a resin cured product (described below) that has both a refractive index and flexibility can be obtained. Therefore, the compound represented by the above formula (1) is preferably used as a polymerizable compound, as described in detail below.
- Polymerizable Composition (1) Polymerizable Compound
- the polymerizable composition is a raw material composition capable of radical polymerization.
- the polymerizable composition contains a compound capable of radical polymerization (hereinafter, polymerizable compound).
- the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) can be mentioned.
- the polymerizable composition contains the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) as the polymerizable compound.
- the polymerizable compound there is a compound represented by the above formula (1) in which the organic group A is a GST residue.
- a preferred polymerizable compound there is also a compound represented by the above formula (1) in which the organic group A is a FSH residue. From the viewpoint of refractive index and flexibility, it is more preferred that the polymerizable compound is a compound represented by the above formula (1) in which the organic group A is a GST residue, which is used alone.
- polymerizable compounds include the compound represented by the above formula (1-1) (monothio(meth)acryloyl modified GST) and the compound represented by the above formula (1-2) (dithio(meth)acryloyl modified GST). These may be used alone or in combination.
- the polymerizable composition preferably contains both a monothio(meth)acryloyl modified GST and a dithio(meth)acryloyl modified GST as polymerizable compounds.
- the content (total amount) of the compound represented by the above formula (1) is appropriately set according to the purpose and application.
- the content ratio (total mass) of the compound represented by the above formula (1) relative to the total amount of the polymerizable composition is, from the viewpoint of flexibility, for example, 1 mass% or more, preferably 10 mass% or more, more preferably 20 mass% or more, even more preferably 40 mass% or more, even more preferably 50 mass% or more, and particularly preferably 60 mass% or more.
- the content ratio (total moles) of the compound represented by the above formula (1) relative to the total amount of the polymerizable composition is, from the viewpoint of flexibility, for example, 100 mass% or less, preferably 99 mass% or less, more preferably 95 mass% or less, even more preferably 90 mass% or less, even more preferably 85 mass% or less, and particularly preferably 80 mass% or less.
- the polymerizable composition contains both a monothio(meth)acryloyl modified GST and a dithio(meth)acryloyl modified GST as the compound represented by the above formula (1), the content ratio of these is appropriately set according to the purpose and application.
- the content ratio of the monothio(meth)acryloyl modified GST relative to the total moles of the polymerizable compounds is, from the viewpoint of flexibility, for example, 0.1 mol % or more, preferably 1 mol % or more.
- the content ratio of the monothio(meth)acryloyl modified GST relative to the total moles of the polymerizable compounds is, from the viewpoint of flexibility, for example, 99 mol % or less, preferably 90 mol % or less.
- the content ratio of the dithio(meth)acryloyl modified GST relative to the total moles of the polymerizable compound is, from the viewpoint of flexibility, for example, 0.1 mol% or more, preferably 1 mol% or more.
- the content ratio of the dithio(meth)acryloyl modified GST relative to the total moles of the polymerizable compound is, from the viewpoint of flexibility, for example, 99 mol% or less, preferably 90 mol% or less.
- the monothio(meth)acryloyl modified GST accounts for, for example, 25 mol% or more, preferably 50 mol% or more, of the total moles of the monothio(meth)acryloyl modified GST and the dithio(meth)acryloyl modified GST, from the viewpoint of flexibility. Furthermore, the monothio(meth)acryloyl modified GST accounts for, for example, less than 100 mol% of the total moles of the monothio(meth)acryloyl modified GST and the dithio(meth)acryloyl modified GST, from the viewpoint of curability.
- the dithio(meth)acryloyl modified GST usually exceeds 0 mol% relative to the total moles of the monothio(meth)acryloyl modified GST and the dithio(meth)acryloyl modified GST.
- the dithio(meth)acryloyl modified GST is, for example, 75 mol% or less, preferably 50 mol% or less, relative to the total moles of the monothio(meth)acryloyl modified GST and the dithio(meth)acryloyl modified GST.
- the molar amount of the dithio(meth)acryloyl modified GST relative to 100 moles of the monothio(meth)acryloyl modified GST is, from the viewpoint of curability, for example, 10 moles or more, preferably 20 moles or more.
- the molar amount of the dithio(meth)acryloyl modified GST relative to 100 moles of the monothio(meth)acryloyl modified GST is, from the viewpoint of flexibility, for example, 50 moles or less, preferably 40 moles or less.
- the average number of (meth)acryloyl groups exceeds, for example, 1.0 from the viewpoint of curability.
- the average number of (meth)acryloyl groups is, for example, less than 1.5, preferably 1.4 or less, and more preferably 1.35 or less, from the viewpoint of flexibility.
- Such a polymerizable composition contains a compound represented by the above formula (1). Therefore, the polymerizable composition can provide a resin cured product that has both an excellent refractive index and curability, as well as excellent flexibility.
- a polymerizable composition containing such a partially thio(meth)acryloyl modified product can be obtained, for example, as a reaction product (reaction product composition) in the production (described later) of the compound represented by the above formula (1).
- the polymerizable composition may contain other polymerizable compounds, as necessary, in addition to the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl-modified compound).
- polymerizable compounds include, for example, compounds in which all of the mercapto groups of a trifunctional or higher sulfur-containing polythiol form thio(meth)acryloyl groups.
- the thio(meth)acryloyl group is bonded (added) to all of the bonds (m+n) of the organic group A in the above formula (1).
- A, S, R', m and n have the same meanings as A, S, R', m and n in formula (1).
- Preferred examples of the compound represented by the above formula (7) include a compound in which the organic group A in formula (7) is a GST residue, and a compound in which the organic group A in formula (7) is an FSH residue.
- the compound represented by the above formula (7) is a compound in which A in formula (7) is a GST residue.
- Examples of such compounds include the compound represented by the following formula (7-1).
- the compound represented by the above formula (7-1) is a compound in which m in the above formula (1) is 0 and n is 3.
- the compound represented by the above formula (7-1) may be referred to as a trithio(meth)acryloyl modified product of GST.
- trithio(meth)acryloyl modified GST is 1,8-bis(meth)acryloylthio-(4-(meth)acryloylthiomethyl-3,6-dithiaoctane) (GST(M)A).
- GST(M)A 1,8-bis(meth)acryloylthio-(4-(meth)acryloylthiomethyl-3,6-dithiaoctane)
- GSTA 1,8-bisacryloylthio-(4-acryloylthiomethyl-3,6-dithiaoctane
- 1,8-bis(meth)acryloylthio-(4-(meth)acryloylthiomethyl-3,6-dithiaoctane) is synthesized, for example, based on the description in JP-A-4-29967.
- Completely thio(meth)acryloyl modified compounds can be used alone or in combination of two or more types.
- a fully thio(meth)acryloyl modified product has three or more (m + n) thio(meth)acryloyl groups. Therefore, a fully thio(meth)acryloyl modified product forms a three-dimensional crosslinked structure by radical polymerization (described below).
- the method for obtaining the complete thio(meth)acryloyl modified product is not particularly limited.
- the complete thio(meth)acryloyl modified product can be obtained as a by-product in the synthesis reaction (described later) of the compound represented by the above formula (1).
- the complete thio(meth)acryloyl modified product can be obtained, for example, in accordance with the method described in JP-A-4-29967.
- the polymerizable composition containing the complete thio(meth)acryloyl modification can be obtained, for example, as a reaction product (reaction product composition) in the production of the compound represented by the above formula (1).
- the content of the completely thio(meth)acryloyl modified product in the polymerizable composition is appropriately set according to the purpose and application.
- the content ratio (total moles) of the completely thio(meth)acryloyl modified compound relative to the total moles of the polymerizable compound is usually 0 mole % or more, preferably 0.1 mole % or more.
- the content ratio (total amount) of the completely thio(meth)acryloyl modified compound relative to the total moles of the polymerizable compound is, for example, 80 mole % or less, preferably 50 mole % or less, more preferably 20 mole % or less.
- the content (total amount) of the compound represented by the above formula (7) (complete thio(meth)acryloyl modified product) relative to a total amount of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partial thio(meth)acryloyl modified product) is usually 0 parts by mass or more, preferably 0.1 parts by mass or more.
- the content (total amount) of the compound represented by the above formula (7) (complete thio(meth)acryloyl modified product) relative to a total amount of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partial thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 500 parts by mass or less, preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and even more preferably 20 parts by mass or less.
- the average number of (meth)acryloyl groups exceeds, for example, 1.0 from the viewpoint of curability.
- the average number of (meth)acryloyl groups is, for example, less than 1.5, preferably 1.3 or less, from the viewpoint of flexibility. If the average number of (meth)acryloyl groups is within the above range, a particularly flexible cured resin product can be obtained. Therefore, the cured resin product can be suitably used, in particular, as an adhesive.
- polymerizable compounds include, for example, monofunctional (meth)acrylates and/or polyfunctional (meth)acrylates.
- the polymerizable composition can contain monofunctional (meth)acrylates and/or polyfunctional (meth)acrylates.
- the polymerizable composition preferably contains a monofunctional (meth)acrylate and/or a polyfunctional (meth)acrylate to obtain the desired physical properties depending on the application.
- Monofunctional (meth)acrylates include aromatic ring-containing mono(meth)acrylates and aromatic ring-free mono(meth)acrylates.
- aromatic ring-containing mono(meth)acrylates examples include benzyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxydiethylene glycol (meth)acrylate, nonylphenoxyethyl (meth)acrylate, (o-, m- or p-)phenoxybenzyl (meth)acrylate (POB-(M)A), 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth)acrylate, nonylphenoxyethyl tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, and 1-naphthylmethyl (meth)acrylate. These can be used alone or in combination of two or more.
- Examples of mono(meth)acrylates not containing an aromatic ring include ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate (2EH(M)A), nonyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, hexadecyl (meth)acrylate, octadecyl (meth)acrylate, isoamyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, and methoxyethyl.
- EH(M)A 2-ethylhexyl (meth)acrylate
- nonyl (meth)acrylate lauryl (meth)acrylate
- tridecyl (meth)acrylate hexadecyl (meth)acryl
- monofunctional (meth)acrylates can be used alone or in combination of two or more.
- monofunctional (meth)acrylate preferred examples include the use of an aromatic ring-containing mono(meth)acrylate alone and the use of a non-aromatic ring-containing mono(meth)acrylate alone.
- an aromatic ring-containing mono(meth)acrylate is used, more preferably, (o, m or p-)phenoxybenzyl (meth)acrylate (POB-(M)A), and even more preferably, (o, m or p-)phenoxybenzyl acrylate (POB-A), and from the viewpoint of flexibility, particularly preferably, o-phenoxybenzyl acrylate is used.
- the monofunctional (meth)acrylate is preferably a mono(meth)acrylate that does not contain an aromatic ring, more preferably 2-ethylhexyl (meth)acrylate (2EH(M)A), and even more preferably 2-ethylhexyl acrylate (2EHA).
- the content of the monofunctional (meth)acrylate in the polymerizable composition is appropriately set depending on the purpose and application.
- the content ratio (total amount) of the monofunctional (meth)acrylate relative to the total moles of the polymerizable compound is, for example, 0 mol% or more, preferably 5 mol% or more. Also, the content ratio (total amount) of the monofunctional (meth)acrylate relative to the total moles of the polymerizable compound is, for example, 80 mol% or less, preferably 50 mol% or less.
- the content ratio (total amount) of the monofunctional (meth)acrylate relative to a total amount of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partial thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 0 parts by mass or more, and preferably 5 parts by mass or more.
- the content ratio (total amount) of the monofunctional (meth)acrylate relative to a total amount of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partial thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 500 parts by mass or less, and preferably 200 parts by mass or less.
- polyfunctional (meth)acrylates examples include bifunctional (meth)acrylates and trifunctional or higher (meth)acrylates.
- bifunctional (meth)acrylates include 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, 2-methyl-1,8-octanediol di(meth)acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di(meth)acrylate, tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, and tris(2-hydroxyethyl
- trifunctional or higher (meth)acrylates examples include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, and dipentaerythritol-poly(meth)acrylate. These can be used alone or in combination of two or more types.
- polyfunctional (meth)acrylates can be used alone or in combination of two or more types.
- the content of the polyfunctional (meth)acrylate in the polymerizable composition is set appropriately depending on the purpose and application.
- the content ratio (total amount) of the polyfunctional (meth)acrylate relative to the total moles of the polymerizable compound is, for example, 0 mol% or more, preferably 3 mol% or more. Also, the content ratio (total amount) of the polyfunctional (meth)acrylate relative to the total moles of the polymerizable compound is, for example, 50 mol% or less, preferably 20 mol% or less.
- the content ratio (total amount) of the polyfunctional (meth)acrylate relative to a total amount of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 0 parts by mass or more, and preferably 3 parts by mass or more.
- the content ratio (total amount) of the polyfunctional (meth)acrylate relative to a total amount of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 100 parts by mass or less, and preferably 50 parts by mass or less.
- polymerizable compounds include, for example, styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyltoluene, vinylbiphenyl, and divinylbenzene. These can be used alone or in combination of two or more. The content ratio of these is set appropriately depending on the purpose and application.
- the other polymerizable compounds can be used alone or in combination of two or more kinds.
- Preferred examples of the other polymerizable compounds include fully thio(meth)acryloyl modified compounds and monofunctional (meth)acrylates.
- the other polymerizable compounds are preferably fully thio(meth)acryloyl modified compounds.
- the other polymerizable compounds are preferably monofunctional (meth)acrylates (excluding methyl methacrylate).
- the content ratio of the other polymerizable compounds is appropriately set depending on the purpose and application.
- the content ratio (total amount) of the other polymerizable compounds relative to the total moles of the polymerizable compounds is, for example, 0 mol% or more, preferably 5 mol% or more.
- the content ratio (total amount) of the other polymerizable compounds relative to the total moles of the polymerizable compounds is, for example, 80 mol% or less, preferably 50 mol% or less.
- the content ratio (total amount) of the other polymerizable compounds relative to a total of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 0 parts by mass or more, and preferably 5 parts by mass or more.
- the content ratio (total amount) of the other polymerizable compounds relative to a total of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 500 parts by mass or less, and preferably 200 parts by mass or less.
- the polymerizable composition may contain additives as components that do not undergo radical polymerization, if necessary.
- additives include plasticizers, radical polymerization initiators, crosslinking agents, silane coupling agents, defoamers, leveling agents, mildew inhibitors, rust inhibitors, matting agents, flame retardants, thixotropic agents, tackifiers, thickeners, lubricants, antistatic agents, surfactants, reaction retarders, antioxidants, UV absorbers, hydrolysis inhibitors, weather stabilizers, heat stabilizers, dyes, inorganic pigments, organic pigments, tack inhibitors, inorganic fillers, and organic fillers. These may be used alone or in combination of two or more. The amount and timing of addition of the additives may be appropriately set according to the purpose and application.
- the additive preferably includes a plasticizer. That is, the polymerizable composition preferably includes a plasticizer.
- plasticizer is a compound in which all of the mercapto groups of a trifunctional or higher sulfur-containing polythiol form SXR groups.
- the thio(meth)acryloyl group is not bonded (added) to any of the bonds of the organic group A in the above formula (1), and the SXR group is bonded (added) to all (m+n) of the bonds of the organic group A in the above formula (1).
- the compound represented by the above formula (4) is a compound in which the organic group A in formula (4) is a GST residue, and a compound in which the organic group A in formula (4) is an FSH residue. More preferably, the compound represented by the above formula (4) is a compound in which the organic group A in formula (4) is a GST residue. Examples of such compounds include the compound represented by the following formula (4-1).
- the compound represented by the above formula (4-1) is a compound in which m is 3 and n is 0 in the above formula (1).
- the compound represented by the above formula (4-1) may be referred to as an unmodified thio(meth)acryloyl form of GST.
- Examples of unmodified thio(meth)acryloyl GST include 4-benzylthiomethyl-1,8-bisbenzylthio-3,6-dithiaoctane (Bn-GST), 4-benzoylthiomethyl-1,8-bisbenzoylthio-3,6-dithiaoctane (Bz-GST), and 4-acetylthiomethyl-1,8-bisacetylthio-3,6-dithiaoctane (Ac-GST).
- Bn-GST 4-benzylthiomethyl-1,8-bisbenzylthio-3,6-dithiaoctane
- Bz-GST 4-benzoylthiomethyl-1,8-bisbenzoylthio-3,6-dithiaoctane
- Ac-GST 4-acetylthiomethyl-1,8-bisacetylthio-3,6-dithiaoctane
- unmodified thio(meth)acryloyl GST examples include 4-(3-phenylpropionyl)thiomethyl-1,8-bis(3-phenylpropionyl)thio-3,6-dithiaoctane (PP-GST), and 4-phenylacetylthiomethyl-1,8-bisphenylacetylthio-3,6-dithiaoctane (PA-GST).
- Thio(meth)acryloyl unmodified compounds can be used alone or in combination of two or more types.
- Thio(meth)acryloyl unmodified has three or more (m+n) SXR groups. Therefore, thio(meth)acryloyl unmodified is used as a plasticizer that does not undergo radical polymerization.
- the method for obtaining the unmodified thio(meth)acryloyl compound is not particularly limited.
- the unmodified thio(meth)acryloyl compound can be obtained as a by-product in the synthesis reaction (described below) of the compound represented by the above formula (1).
- the polymerizable composition containing the unmodified thio(meth)acryloyl compound can be obtained, for example, as a reaction product (reaction product composition) in the production of the compound represented by formula (1) above.
- plasticizers can also be used.
- known plasticizers include benzoate esters, phthalate esters, terephthalate esters, isophthalate esters, adipate esters, sebacate esters, trimellitate esters, pyromellitate esters, phosphate esters, epoxy esters, glycol esters, and waxes. These can be used alone or in combination of two or more types.
- an unmodified thio(meth)acryloyl compound can be used. If the plasticizer contains an unmodified thio(meth)acryloyl compound, the plasticizer can improve the flexibility of the cured resin (described below) and can suppress a decrease in the refractive index of the cured resin (described below) or can improve the refractive index.
- the content of the plasticizer (preferably unmodified thio(meth)acryloyl) in the polymerizable composition is appropriately set according to the purpose and application.
- the content ratio of the plasticizer (preferably, thio(meth)acryloyl unmodified) relative to the total moles of the polymerizable compound is, for example, 0 mol% or more, preferably 5 mol% or more.
- the content ratio of the plasticizer (preferably, thio(meth)acryloyl unmodified) relative to the total moles of the polymerizable compound is, for example, 80 mol% or less, preferably 50 mol% or less.
- the content of the plasticizer (preferably, thio(meth)acryloyl unmodified) relative to a total of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 0 parts by mass or more, preferably 5 parts by mass or more.
- the content of the plasticizer (preferably, thio(meth)acryloyl unmodified product) relative to a total of 100 parts by mass of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) is, for example, 500 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass or less.
- the above polymerizable composition is suitable for use in various industrial fields. Therefore, the above polymerizable composition (uncured resin) is suitable for use as an optical polymerizable composition.
- An example of an application of the polymerizable composition is an adhesive.
- An adhesive is an uncured resin composition that hardens to form a cured adhesive (a cured resin product, described below).
- the cured adhesive adheres to an adherend.
- adherend There are no particular limitations on the adherend to which the adhesive can be applied, but examples include paper, cloth, leather, resin sheets, rubber sheets, foams, metal foils, glass, and wood.
- Such an adhesive contains the above-mentioned polymerizable composition.
- the above-mentioned adhesive produces a resin cured product that has an excellent refractive index and excellent flexibility. Therefore, the above-mentioned adhesive is suitable for use as an optical adhesive.
- the use of the polymerizable composition is not limited to adhesives.
- polymerizable compositions include, for example, coating agents and paints, preferably optical coating agents and optical paints.
- polymerizable compositions include materials for molded products and adhesive materials, preferably materials for optical molded products and adhesive materials for optical products.
- the polythiol may be the above-mentioned sulfur-containing polythiol having three or more functionalities. That is, the polythiol is a polythiol containing a sulfur atom and having a valence of m+n (m+n is an integer of 3 or more).
- examples of polythiols include the above-mentioned sulfur-containing trithiol, sulfur-containing tetrathiol, sulfur-containing pentathiol, sulfur-containing hexathiol, and sulfur-containing octathiol. From the viewpoints of availability and reactivity, the above-mentioned sulfur-containing trithiol and sulfur-containing tetrathiol are preferable as polythiols.
- 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane is more preferred as a sulfur-containing trithiol.
- 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (GST) is, for example, represented by the following formula (5).
- 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane is more preferred as a sulfur-containing tetrathiol.
- 5,7-dimercaptomethyl-1,11-dimercapto-3,6,9-trithiaundecane (FSH) is, for example, represented by the following formula (6).
- the polythiol can be used alone or in combination of two or more kinds.
- the polythiol is preferably used alone.
- the polythiol preferably, the polythiol represented by the above formula (5) is used alone, and the polythiol represented by the above formula (6) is used alone.
- the polythiol is more preferably represented by the above formula (5) or (6).
- the polythiol is preferably a sulfur-containing trithiol, and particularly preferably a polythiol represented by the above formula (5) (4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (GST)).
- the first modifier is a compound that caps the molecular terminals of the polythiol and does not form a (meth)acryloyl group.
- the first modifier is a compound that modifies the mercapto group of the sulfur-containing polythiol having three or more functional groups to an SXR group.
- An example of the first denaturant is a compound represented by the following formula (8).
- X and R have the same meanings as X and R in formula (1).
- Y represents a halogen or a hydroxyl group.
- halogen include fluorine, chlorine, bromine, and iodine.
- Preferred examples of halogen include chlorine and bromine.
- examples of the first modifying agent include halogenated hydrocarbons.
- examples of the first modifying agent include alkyl halides, aryl halides, and aralkyl halides.
- alkyl halides include methyl fluoride, methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide, ethyl fluoride, ethyl chloride, ethyl bromide, and ethyl iodide.
- examples of the aryl halides include phenyl fluoride, phenyl chloride, phenyl bromide, and phenyl iodide.
- aralkyl halides examples include benzyl fluoride, benzyl chloride, benzyl bromide (benzyl bromide), and benzyl iodide. These are used alone or in combination of two or more.
- an aralkyl halide is used, and more preferably, benzyl bromide (benzyl bromide).
- the first modifying agent when Y is a halogen and X is a carbonyl group, the first modifying agent may be an acyl halide.
- acyl halide include acetyl fluoride, acetyl chloride, acetyl bromide, acetyl iodide, benzoyl fluoride, benzoyl chloride, phenylacetyl chloride (phenylacetyl chloride), phenylpropionyl chloride (phenylpropionyl chloride), benzoyl bromide, and benzoyl iodide. These may be used alone or in combination of two or more.
- Preferred examples of the first modifying agent include benzoyl chloride, phenylacetyl chloride (phenylacetyl chloride), and phenylpropionyl chloride (phenylpropionyl chloride).
- the first modifier when Y is a hydroxyl group and X is a carbonyl group, the first modifier may be a carboxylic acid.
- carboxylic acid include monocarboxylic acids and their anhydrides.
- monocarboxylic acid include aliphatic monocarboxylic acids, aromatic monocarboxylic acids, and araliphatic monocarboxylic acids.
- aliphatic monocarboxylic acids examples include acetic acid, propionic acid, butyric acid, caproic acid, octylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, 2-ethylhexanoic acid, cyclohexane carboxylic acid, and cyclopentane carboxylic acid.
- aromatic monocarboxylic acids examples include benzoic acid and toluic acid.
- araliphatic monocarboxylic acids examples include diphenylacetic acid. These may be used alone or in combination of two or more.
- aliphatic monocarboxylic acids and their anhydrides may be used, more preferably, acetic acid and its anhydrides may be used, and even more preferably, acetic anhydride may be used.
- the second modifier is a compound that caps the molecular terminals of the polythiol to form (meth)acryloyl groups.
- the second modifier is a compound that modifies the mercapto groups of the sulfur-containing polythiol having three or more functional groups to thio(meth)acryloyl groups.
- Examples of the second modifying agent include (meth)acrylic acid halides and (meth)acrylic acid anhydrides.
- Examples of the (meth)acrylic acid halides include (meth)acrylic acid chloride, (meth)acrylic acid bromide, and (meth)acrylic acid iodide.
- Examples of the (meth)acrylic acid anhydrides include acrylic acid anhydride and methacrylic acid anhydride. These can be used alone or in combination of two or more types.
- two or more types of compounds can be used in combination as the second modifier in such a way that they can form a (meth)acryloyl group.
- the second modifying agent may contain, for example, (meth)acrylic acid and a dehydrating condensing agent.
- the dehydrating condensing agent include imidazole-based condensing agents, triazine-based condensing agents, phosphonium-based condensing agents, uronium-based condensing agents, and haluronium-based condensing agents. These may be used alone or in combination of two or more types.
- the second denaturant may contain, for example, a propionic acid derivative and a base compound.
- the propionic acid derivative include the propionic acid derivatives described in JP-A-4-29967. More specifically, examples of the propionic acid derivative include ⁇ -chloropropionic acid, ⁇ -bromopropionic acid, ⁇ -hydroxypropionic acid toluenesulfonyl ester, ⁇ -hydroxypropionic acid benzenesulfonyl ester, ⁇ -hydroxypropionic acid methanesulfonyl ester, ⁇ -methyl- ⁇ -chloropropionic acid, ⁇ -methyl- ⁇ -bromopropionic acid, ⁇ -methyl- ⁇ -hydroxypropionic acid toluenesulfonyl ester, ⁇ -methyl- ⁇ -hydroxypropionic acid benzenesulfonyl ester, ⁇ -methyl- ⁇ -hydroxypropionic acid methanesulfonyl ester, and
- examples of acid halides include ⁇ -chloropropionic acid chloride (3-chloropropionic acid chloride), ⁇ -bromopropionic acid chloride, ⁇ -methyl- ⁇ -chloropropionic acid chloride, and ⁇ -methyl- ⁇ -bromopropionic acid chloride. These can be used alone or in combination of two or more.
- bases include sodium hydroxide, potassium hydroxide, triethylamine, and pyridine. These can be used alone or in combination of two or more.
- the above-mentioned tri- or higher functional sulfur-containing polythiol (polythiol containing sulfur atoms and having m+n valences (m+n is an integer of 3 or more)) is prepared (preparation step).
- the order of reaction of the first and second modifiers is not particularly limited.
- a sulfur-containing polythiol having three or more functionalities may be reacted with the first and second modifiers at the same time.
- a sulfur-containing polythiol having three or more functionalities may be reacted with the first modifier first, and then the reaction product of these may be reacted with the second modifier.
- a sulfur-containing polythiol having three or more functionalities may be reacted with the second modifier first, and then the reaction product of these may be reacted with the first modifier.
- a trifunctional or higher sulfur-containing polythiol is first modified with a first modifying agent to add SXR groups. Then, these reaction products are modified with a second modifying agent to add thio(meth)acryloyl groups.
- reaction step the above-mentioned tri- or higher functional sulfur-containing polythiol is first reacted with the above-mentioned first modifier by an appropriate method (first reaction step).
- the compounding formulation, reaction method, and reaction conditions in the first reaction step are appropriately selected depending on, for example, the type of the first modifier.
- Examples of reactions between a trifunctional or higher sulfur-containing polythiol and a first modifier include nucleophilic substitution reactions, nucleophilic acylation reactions, cross-coupling reactions, and dehydration condensation reactions.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier undergo a nucleophilic substitution reaction in the presence of a known basic compound to produce a compound represented by the above formula (1).
- the basic compound eliminates protons from the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities to produce a nucleophile.
- the nucleophile derived from the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the halogenated hydrocarbon undergo a nucleophilic substitution reaction.
- Examples of basic compounds include metal alcoholates and amine compounds.
- the blending ratio of the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier is adjusted based on the equivalent ratio of halogen atoms in the first modifier (halogenated hydrocarbon) to mercapto groups in the sulfur-containing polythiol.
- the equivalent ratio (halogen atom/mercapto group) of the halogen atoms in the first modifier (halogenated hydrocarbon) to the mercapto groups in the sulfur-containing polythiol is, for example, 0.1 or more, preferably 0.3 or more.
- the equivalent ratio (halogen atom/mercapto group) of the halogen atoms in the first modifier (halogenated hydrocarbon) to the mercapto groups in the sulfur-containing polythiol is, for example, 0.9 or less, preferably 0.8 or less.
- the reaction conditions for the nucleophilic substitution reaction are appropriately selected depending on the type of tri- or higher functional sulfur-containing polythiol and the type of the first modifying agent.
- the reaction temperature is, for example, -20°C or higher, preferably -10°C or higher.
- the reaction temperature is, for example, 50°C or lower, preferably 30°C or lower.
- the reaction time is, for example, 3 hours or higher, preferably 6 hours or higher.
- the reaction time is, for example, 48 hours or lower, preferably 24 hours or lower.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functional groups and the first modifying agent may react in the absence of a solvent, or may react in the presence of a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functional groups and the first modifying agent may react in the absence of a catalyst, or may react in the presence of a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol and the first modifying agent undergo a nucleophilic acylation reaction in the presence of the basic compound described above to produce a compound represented by the above formula (1).
- the basic compound causes the proton of the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol to be eliminated to produce a nucleophile.
- the nucleophile derived from the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol and the acyl halide undergo a nucleophilic acylation reaction.
- the blending ratio of the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol and the first modifying agent is adjusted based on the equivalent ratio of the halogen atoms in the first modifying agent (acyl halide) to the mercapto groups in the sulfur-containing polythiol.
- the equivalent ratio (halogen atom/mercapto group) of the halogen atoms in the first modifying agent (acyl halide) to the mercapto groups in the sulfur-containing polythiol is, for example, 0.1 or more, preferably 0.3 or more.
- the equivalent ratio (halogen atom/mercapto group) of the halogen atoms in the first modifying agent (acyl halide) to the mercapto groups in the sulfur-containing polythiol is, for example, 0.9 or less, preferably 0.8 or less.
- the reaction conditions for the nucleophilic acylation reaction are appropriately selected depending on the type of sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the type of the first modifying agent.
- the reaction temperature is, for example, -20°C or higher, preferably -10°C or higher.
- the reaction temperature is, for example, 50°C or lower, preferably 30°C or lower.
- the reaction time is, for example, 3 hours or more, preferably 6 hours or more.
- the reaction time is, for example, 48 hours or less, preferably 24 hours or less.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifying agent may react without a solvent or may react with a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifying agent may react without a catalyst or may react with a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier undergo a dehydration condensation reaction in the presence of the basic compound to produce a compound represented by the above formula (1).
- the blending ratio of the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier is adjusted based on the equivalent ratio of the carboxyl group in the first modifier (carboxylic acid) to the mercapto group in the sulfur-containing polythiol.
- the equivalent ratio (carboxyl group/mercapto group) of the carboxyl group in the first modifier (carboxylic acid) to the mercapto group in the sulfur-containing polythiol is, for example, 0.1 or more, preferably 0.5 or more.
- the equivalent ratio (carboxyl group/mercapto group) of the carboxyl group in the first modifier (carboxylic acid) to the mercapto group in the sulfur-containing polythiol is, for example, 0.9 or less, preferably 0.8 or less.
- the reaction conditions for the dehydration condensation reaction are appropriately selected depending on the type of sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the type of the first modifier.
- the reaction temperature is, for example, -20°C or higher, preferably -10°C or higher.
- the reaction temperature is, for example, 50°C or lower, preferably 30°C or lower.
- the reaction time is, for example, 3 hours or more, preferably 6 hours or more.
- the reaction time is, for example, 48 hours or less, preferably 24 hours or less.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier may react without a solvent or may react with a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier may react without a catalyst or may react with a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the first reaction step at least a portion of the mercapto groups (SH groups) of the polythiol are modified by the first modifying agent to form SXR groups. Furthermore, the remainder of the mercapto groups (SH groups) of the polythiol (hereinafter, the remaining mercapto groups) remain without being modified. This results in a primary reaction product.
- the primary reaction product is the reaction product in the first reaction step.
- reaction product from the first reaction step (primary reaction product) is reacted with the second modifier by an appropriate method (second reaction step).
- the compounding formulation, reaction method, and reaction conditions in the second reaction step are appropriately selected depending on, for example, the type of second modifier.
- the second modifying agent contains a (meth)acrylic acid halide
- the remaining mercapto groups of the primary reaction product undergo a condensation reaction with the halogen atoms of the (meth)acrylic acid halide. This results in the formation of thio(meth)acryloyl groups.
- the blending ratio of the second modifying agent is adjusted based on the equivalent ratio of the halogen atoms in the second modifying agent ((meth)acrylic acid halide) to the remaining mercapto groups of the primary reaction product.
- the equivalent ratio (halogen atom/residual mercapto group) of the halogen atom in the second modifying agent ((meth)acrylic acid halide) to the residual mercapto group in the primary reaction product is, for example, 0.8 or more, preferably 0.9 or more.
- the equivalent ratio (halogen atom/residual mercapto group) of the halogen atom in the second modifying agent ((meth)acrylic acid halide) to the residual mercapto group in the primary reaction product is, for example, 1.5 or less, preferably 1.3 or less.
- the reaction conditions are appropriately selected according to the type of trifunctional or higher sulfur-containing polythiol, the type of first modifier, and the type of second modifier.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a solvent or in the presence of a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a catalyst or in the presence of a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the second modifier contains (meth)acrylic anhydride
- the remaining mercapto groups of the primary reaction product undergo a condensation reaction with the (meth)acrylic anhydride by a known method. This results in the formation of thio(meth)acryloyl groups.
- the blending ratio of the second modifier is adjusted based on the equivalent ratio of the second modifier ((meth)acrylic anhydride) to the remaining mercapto groups of the primary reaction product.
- the equivalent ratio ((meth)acrylic anhydride) of the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product ((meth)acrylic anhydride/residual mercapto groups) is, for example, 0.8 or more, preferably 0.9 or more.
- the equivalent ratio ((meth)acrylic anhydride/residual mercapto groups) of the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product is, for example, 1.5 or less, preferably 1.3 or less.
- the reaction conditions are appropriately selected according to the type of trifunctional or higher sulfur-containing polythiol, the type of first modifier, and the type of second modifier.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a solvent or in the presence of a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a catalyst or in the presence of a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the second modifier contains (meth)acrylic anhydride
- the remaining mercapto groups of the primary reaction product undergo a condensation reaction with the (meth)acrylic anhydride by a known method.
- the blending ratio of the second modifier is adjusted based on the equivalent ratio of the second modifier ((meth)acrylic anhydride) to the remaining mercapto groups of the primary reaction product.
- the equivalent ratio ((meth)acrylic anhydride) of the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product ((meth)acrylic anhydride/residual mercapto groups) is, for example, 0.8 or more, preferably 0.9 or more.
- the equivalent ratio ((meth)acrylic anhydride/residual mercapto groups) of the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product is, for example, 1.5 or less, preferably 1.3 or less.
- the reaction conditions are appropriately selected depending on the type of trifunctional or higher sulfur-containing polythiol, the type of first modifier, and the type of second modifier.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a solvent or in the presence of a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a catalyst or in the presence of a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the second modifier contains (meth)acrylic acid and a dehydrating condensing agent
- the residual mercapto groups of the primary reaction product undergo a condensation reaction with (meth)acrylic acid in the presence of the dehydrating condensing agent. This results in the formation of thio(meth)acryloyl groups.
- the blending ratio of the second modifier is adjusted based on the equivalent ratio of (meth)acrylic acid in the second modifier to the residual mercapto groups of the primary reaction product.
- the equivalent ratio of (meth)acrylic acid in the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product ((meth)acrylic acid/residual mercapto groups) is, for example, 0.8 or more, preferably 0.9 or more.
- the equivalent ratio of (meth)acrylic acid in the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product ((meth)acrylic acid/residual mercapto groups) is, for example, 1.5 or less, preferably 1.3 or less.
- the reaction conditions are appropriately selected according to the type of trifunctional or higher sulfur-containing polythiol, the type of first modifier, and the type of second modifier.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a solvent or in the presence of a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a catalyst or in the presence of a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the second modifier contains a propionic acid derivative and a base compound
- the remaining mercapto groups of the primary reaction product react with the propionic acid derivative and the base compound in accordance with the method described in JP-A-4-29967. More specifically, first, the remaining mercapto groups of the primary reaction product undergo a condensation reaction with the propionic acid derivative. Next, the halogens of these reaction products (condensates) are treated (elimination treatment) with the base compound to form ethylenically unsaturated bonds. This results in the formation of thio(meth)acryloyl groups. In such a reaction, the blending ratio of the second modifier is adjusted based on the equivalent ratio of the propionic acid derivative in the second modifier to the remaining mercapto groups of the primary reaction product.
- the equivalent ratio of the propionic acid derivative in the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product is, for example, 0.8 or more, preferably 0.9 or more.
- the equivalent ratio of the propionic acid derivative in the second modifying agent to the residual mercapto groups of the primary reaction product is, for example, 1.5 or less, preferably 1.3 or less.
- the reaction conditions are appropriately selected according to the type of trifunctional or higher sulfur-containing polythiol, the type of first modifier, and the type of second modifier.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a solvent or in the presence of a known solvent.
- the type and amount of the solvent are appropriately set.
- the primary reaction product and the second modifier may react in the absence of a catalyst or in the presence of a known catalyst.
- the type and amount of the catalyst are appropriately set.
- the remaining mercapto groups in the primary reaction product are modified to form thio(meth)acryloyl groups. This results in a secondary reaction product.
- the secondary reaction product is the reaction product in the second reaction step.
- some of the mercapto groups of the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol are modified by the first modifying agent. This causes the SXR group to bond to the residue (organic group A) of the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol.
- the remainder of a portion of the mercapto groups of the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol is modified with the second modifying agent.
- a thio(meth)acryloyl group is bonded to the residue (organic group A) of the trifunctional or higher sulfur-containing polythiol.
- the compound represented by formula (1) above (partially thio(meth)acryloyl modified product) is formed by the above method.
- reaction product of the tri- or higher functional sulfur-containing polythiol, the first modifier, and the second modifier contains the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product).
- reaction product of the tri- or higher functional sulfur-containing polythiol, the first modifier, and the second modifier is a polymerizable composition.
- the content of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) in the reaction product (polymerizable composition) is, for example, within the above range. If necessary, the reaction product can be purified by an appropriate method to adjust the content of the compound represented by the above formula (1) (partially thio(meth)acryloyl modified product) to within the above range.
- a completely thio(meth)acryloyl modified product may be formed as a by-product.
- the above reaction product polymerizable composition
- the content of the completely thio(meth)acryloyl modified product in the reaction product (polymerizable composition) is, for example, within the above range. If necessary, the reaction product can be purified by an appropriate method to adjust the content of the completely thio(meth)acryloyl modified product to within the above range.
- an unmodified thio(meth)acryloyl compound may be formed as a by-product.
- the above reaction product (polymerizable composition) contains the unmodified thio(meth)acryloyl compound as a plasticizer.
- the content of the unmodified thio(meth)acryloyl in the reaction product (polymerizable composition) is, for example, within the above range. If necessary, the content of the unmodified thio(meth)acryloyl can be adjusted to within the above range by purifying the reaction product using an appropriate method.
- the first and second modifiers and the method of reacting them are not limited to those mentioned above.
- an ene-thiol reaction can be mentioned as a reaction between a sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier.
- an example of the first modifier is a compound capable of undergoing an ene-thiol reaction with the above-mentioned sulfur-containing polythiol having three or more functionalities.
- examples of such compounds include vinyl compounds. Examples of vinyl compounds include styrene, methylstyrene, and butylstyrene. These can be used alone or in combination of two or more types.
- the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities and the first modifier undergo an ene-thiol reaction in the presence of a known radical initiator, modifying the mercapto group of the sulfur-containing polythiol having three or more functionalities to an SXR group, where X is a single bond and R is a hydrocarbon group derived from the vinyl compound.
- the cured resin is formed by curing the above-mentioned polymerizable composition by a known method. That is, the cured resin includes a cured product of the above-mentioned polymerizable composition, and preferably consists of a cured product of the above-mentioned polymerizable composition.
- a polymerizable composition having a desired shape is irradiated with active energy rays and/or a polymerizable composition having a desired shape is heated.
- Examples of active energy rays include ultraviolet rays and electron beams.
- the wavelength of the active energy rays is appropriately set according to the purpose and use.
- the integrated light amount is, for example, 0.1 mJ/ cm2 or more.
- the integrated light amount is, for example, 5000 mJ/ cm2 or less, preferably 3000 mJ/ cm2 or less.
- the illuminance is, for example, 0.01 mW/ cm2 or more.
- the illuminance is, for example, 500 mW/ cm2 or less, preferably 300 mW/ cm2 or less.
- the heating conditions are set appropriately depending on the purpose and application.
- the heating temperature is, for example, 40°C or higher, preferably 50°C or higher.
- the heating temperature is, for example, 200°C or lower, preferably 100°C or lower.
- the heating time is, for example, 1 minute or longer, preferably 5 minutes or longer.
- the heating time is, for example, 10 hours or shorter, preferably 5 hours or shorter.
- the polymerizable composition can undergo radical polymerization (photoradical polymerization and/or thermal radical polymerization).
- the polymerizable composition can be cured by active energy rays and/or heat.
- a resin cured product (a cured product of the polymerizable composition) is obtained.
- the method for obtaining the cured resin is not limited to the above.
- the above polymerizable composition can be used to prepare a two-component curing resin composition. More specifically, the above polymerizable composition is reacted with a hydroxyl group-containing (meth)acrylate to prepare an acrylic polyol. Then, the acrylic polyol (base) is reacted with a known curing agent (e.g., polyisocyanate) and cured. As a result, the above cured resin is obtained.
- a known curing agent e.g., polyisocyanate
- the cured resin contains the cured product of the polymerizable composition.
- the polymerizable composition contains the compound. Therefore, the cured resin has both an excellent refractive index and excellent flexibility.
- the refractive index of the cured resin is relatively high.
- the refractive index of the cured resin is, for example, 1.45 or more, preferably 1.50 or more, more preferably 1.55 or more, even more preferably 1.60 or more, and particularly preferably 1.61 or more.
- the refractive index of the cured resin is, for example, 1.80 or less, preferably 1.70 or less. The refractive index is measured in accordance with the examples described later.
- the tensile storage modulus (E') of the cured resin at 25°C is relatively low.
- the tensile storage modulus (E') of the cured resin at 25°C is, for example, 2000 MPa or less, preferably 1000 MPa or less, more preferably 500 MPa or less, even more preferably 100 MPa or less, even more preferably 50 MPa or less, even more preferably 10 MPa or less, and particularly preferably 5 MPa or less.
- the tensile storage modulus (E') of the cured resin at 25°C is, for example, 1 MPa or more.
- the tensile storage modulus (E') is measured in accordance with the examples described later.
- the above-mentioned resin cured product (cured product of the polymerizable composition) is suitable for use in various industrial fields.
- examples of uses of the resin cured product include molded products (resin molded products) and adhesives.
- a preferred use of the resin cured product is as an adhesive.
- the molded article can be obtained by curing the polymerizable composition into any shape. There are no particular limitations on the shape of the molded article (resin molded article). Examples of molded articles include lenses, films, sheets, and boards, and preferably, lenses and films.
- An adhesive is a hardened polymerizable composition. It has a relatively low glass transition temperature (0°C or less) and is sticky (tacky).
- the substrate to which the adhesive can be applied examples include paper, cloth, leather, resin sheets, rubber sheets, foams, metal foils, glass, and wood.
- the above-mentioned resin cured products, molded articles, films and adhesives have both an excellent refractive index and excellent flexibility.
- the above-mentioned resin cured product, molded product, film, and adhesive are preferably used in the optical field. More specifically, the above-mentioned resin cured product is preferably used as an optical resin cured product. Fields in which the above-mentioned resin cured product is used include, for example, optically transparent adhesives, coating agents for optical elements, adhesives for film-like thin glass, protective films for film-like thin glass, polarizing films for liquid crystal display devices, and polarizing films for organic EL display devices.
- the above-mentioned molded product is preferably used as an optical member (for example, optical lenses and optical fibers).
- the above-mentioned film is preferably used as an optical film.
- the above-mentioned adhesive is preferably used as an optical adhesive.
- the resin compound contains sulfur atoms, and therefore the resin cured product, molded product, film, and adhesive have excellent adhesion to metal substrates. Therefore, the resin cured product, molded product, film, and adhesive are preferably used in, for example, the building materials field, the electronic parts field, the semiconductor field, the component sealing field, the automotive parts field, the aviation parts field, and the sporting goods field.
- building materials include barrier materials, roofing materials, solar panel materials, battery packaging materials, window materials, outdoor flooring materials, lighting protection materials, automotive parts, signs, and stickers.
- Examples of electronic parts include electronic materials and laminates for electrical and electronic circuits, and more specifically, examples of electronic parts include flexible copper-clad laminates, coverlays, bonding sheets, resin-coated copper foils, multilayer printed wiring boards, capacitors, underfill materials, interchip fills for 3D-LSIs, insulating sheets, heat dissipation boards, and metal foil adhesives for heat dissipation films. Note that the above fields are merely examples, and are not limited to the above.
- the crude product was diluted with 100 mL of dichloromethane to obtain a diluted liquid (solution).
- the diluted liquid was passed through 100 mL of silica gel.
- the diluted liquid was then drained using 300 mL of dichloromethane.
- the drained diluted liquid (solution) was then concentrated using an evaporator.
- 83.4 g of the primary reaction product was obtained.
- the primary reaction product was a partially benzoylated GST.
- Second reaction step 30.0 g of the above-mentioned first reaction product was placed in a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet line, and a dropping funnel. Then, 50 mL of dichloromethane was added to the flask to dilute the first reaction product with dichloromethane.
- the reaction product liquid in the flask was then stirred at room temperature for 48 hours. Pure water (100 mL) was then added to the flask. The organic phase was then separated by a separation operation. The organic phase was then washed twice with saturated aqueous sodium bicarbonate solution (100 mL). The solvent in the organic phase was then removed using an evaporator.
- the secondary reaction product was a benzoyl and acrylate derivative of GST.
- the secondary reaction product was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC).
- HPLC high performance liquid chromatography
- Trithio(meth)acryloyl modified GST 1.6 mol% (LC%) Dithio(meth)acryloyl modified GST 15.2 mol% (LC%) Monothio(meth)acryloyl modified GST 41.7 mol% (LC%)
- the dithio(meth)acryloyl modified GST and the monothio(meth)acryloyl modified GST are compounds represented by the above formula (1).
- the trithio(meth)acryloyl modified GST is a compound represented by the above formula (7).
- the thio(meth)acryloyl unmodified GST is a compound represented by the above formula (4).
- the average number of (meth)acryloyl groups in the total of the trithio(meth)acryloyl modified GST, the dithio(meth)acryloyl modified GST, and the monothio(meth)acryloyl modified GST was 1.31.
- Example A2 (1) First Reaction Step A four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet line, and a dropping funnel was charged with 48.0 g (184.3 mmol) of 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (trifunctional sulfur-containing polythiol (GST)). Then, 200 mL of dichloromethane was added to the flask to dissolve the GST in dichloromethane.
- GST trifunctional sulfur-containing polythiol
- the crude product was diluted with 100 mL of dichloromethane to obtain a diluted liquid (solution).
- the diluted liquid was passed through 100 mL of silica gel.
- the diluted liquid was then drained using 300 mL of dichloromethane.
- the drained diluted liquid (solution) was then concentrated using an evaporator.
- 63.2 g of the primary reaction product was obtained.
- the primary reaction product was a partially benzoylated GST.
- Second reaction step 30.0 g of the above-mentioned first reaction product was placed in a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet line, and a dropping funnel. Then, 50 mL of dichloromethane was added to the flask to dilute the first reaction product with dichloromethane.
- the reaction product liquid in the flask was then stirred at room temperature for 48 hours. Pure water (100 mL) was then added to the flask. The organic phase was then separated by a separation operation. The organic phase was then washed twice with saturated aqueous sodium bicarbonate solution (100 mL). The solvent in the organic phase was then removed using an evaporator.
- Bz2.0-GSTA a colorless and transparent secondary reaction product
- the secondary reaction product was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC).
- HPLC high performance liquid chromatography
- Trithio(meth)acryloyl modified GST 40.5 mol% (LC%) Dithio(meth)acryloyl modified GST 41.2 mol% (LC%) Monothio(meth)acryloyl modified GST 11.5 mol% (LC%)
- the dithio(meth)acryloyl modified GST and the monothio(meth)acryloyl modified GST are compounds represented by the above formula (1).
- the trithio(meth)acryloyl modified GST is a compound represented by the above formula (7).
- the thio(meth)acryloyl unmodified GST is a compound represented by the above formula (4).
- the average number of (meth)acryloyl groups in the total of the trithio(meth)acryloyl modified GST, the dithio(meth)acryloyl modified GST, and the monothio(meth)acryloyl modified GST was 2.31.
- Example A3 (1) First Reaction Step Into a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet line, and a dropping funnel, 20.0 g (76.8 mmol) of 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (trifunctional sulfur-containing polythiol (GST)) was charged. Then, 100 mL of toluene was added to the flask to dissolve the GST in toluene.
- GST trifunctional sulfur-containing polythiol
- the crude product was diluted with 100 mL of toluene to obtain a diluted liquid (solution).
- the diluted liquid was passed through 20 mL of silica gel.
- the diluted liquid was then drained using 300 mL of toluene.
- the drained diluted liquid (solution) was then concentrated using an evaporator. As a result, 26.0 g of the primary reaction product was obtained.
- the primary reaction product was a partially acetylated product of GST.
- Second reaction step 20.0 g of the above primary reaction product was placed in a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet line, and a dropping funnel. Then, 100 mL of dichloromethane was added to the flask to dilute the primary reaction product with dichloromethane.
- the reaction product liquid in the flask was then stirred at room temperature for 48 hours. Pure water (100 mL) was then added to the flask. The organic phase was then separated by a separation operation. The organic phase was then washed twice with saturated aqueous sodium bicarbonate solution (100 mL). The solvent in the organic phase was then removed using an evaporator.
- reaction product was placed in a four-neck flask equipped with a thermometer and a dropping funnel. 23 mg of 4-methoxyphenol (polymerization inhibitor) was also added to the flask. The contents of the flask were then stirred at room temperature to dissolve the 4-methoxyphenol.
- the secondary reaction product was an acetylated and acrylated product of GST.
- the secondary reaction product was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC).
- HPLC high performance liquid chromatography
- Trithio(meth)acryloyl modified GST 5.4 mol% (LC%) Dithio(meth)acryloyl modified GST 31.9 mol% (LC%)
- the dithio(meth)acryloyl modified GST and the monothio(meth)acryloyl modified GST are compounds represented by the above formula (1).
- the trithio(meth)acryloyl modified GST is a compound represented by the above formula (7).
- the thio(meth)acryloyl unmodified GST is a compound represented by the above formula (4).
- the average number of (meth)acryloyl groups calculated from the LC% for the total of the trithio(meth)acryloyl modified GST, the dithio(meth)acryloyl modified GST, and the monothio(meth)acryloyl modified GST was 1.28.
- Example A4 (1) First Reaction Step Into a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet line, and a dropping funnel, 19.1 g (73.2 mmol) of 4-mercaptomethyl-1,8-dimercapto-3,6-dithiaoctane (trifunctional sulfur-containing polythiol (GST)) was charged. Then, 100 mL of toluene was added to the flask to dissolve the GST in toluene.
- GST trifunctional sulfur-containing polythiol
- the crude product was diluted with 150 mL of toluene to obtain a diluted liquid (solution).
- the diluted liquid was passed through 30 mL of activated alumina (basic, 300 mesh).
- the diluted liquid was then drained using 100 mL of toluene.
- the drained diluted liquid (solution) was then concentrated using an evaporator. As a result, 37.4 g of the primary reaction product was obtained.
- the primary reaction product was a partial 3-phenylpropionylation product of GST.
- Second reaction step 20.0 g of the above primary reaction product was placed in a four-neck flask equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen inlet line, and a dropping funnel. Then, 100 mL of dichloromethane was added to the flask to dilute the primary reaction product with dichloromethane.
- the reaction product liquid in the flask was then stirred at room temperature for 48 hours. Pure water (100 mL) was then added to the flask. The organic phase was then separated by a separation operation. The organic phase was then washed twice with saturated aqueous sodium bicarbonate solution (100 mL). The solvent in the organic phase was then removed using an evaporator.
- reaction product was placed in a four-neck flask equipped with a thermometer and a dropping funnel. 22 mg of 4-methoxyphenol (polymerization inhibitor) was also added to the flask. The contents of the flask were then stirred at room temperature to dissolve the 4-methoxyphenol.
- PP2.0-GSTA a colorless and transparent secondary reaction product
- the secondary reaction product was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC).
- HPLC high performance liquid chromatography
- the dithio(meth)acryloyl modified GST and the monothio(meth)acryloyl modified GST are compounds represented by the above formula (1).
- the trithio(meth)acryloyl modified GST is a compound represented by the above formula (7).
- the thio(meth)acryloyl unmodified GST is a compound represented by the above formula (4).
- the average number of (meth)acryloyl groups calculated from the LC% for the total of the trithio(meth)acryloyl modified GST, the dithio(meth)acryloyl modified GST, and the monothio(meth)acryloyl modified GST was 1.01.
- the polymerizable composition was irradiated with active energy rays (wavelength 365 nm, illuminance 100 mW/cm 2 , cumulative light quantity 1000 mJ/cm 2 ) using an electrodeless light source (H bulb).
- active energy rays wavelength 365 nm, illuminance 100 mW/cm 2 , cumulative light quantity 1000 mJ/cm 2
- H bulb electrodeless light source
- the polymerizable composition was irradiated with active energy rays (wavelength 365 nm, illuminance 100 mW/cm 2 , cumulative light quantity 1000 mJ/cm 2 ). Furthermore, the polymerizable composition was peeled off from the glass substrate and heated at 80° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. This caused the polymerizable composition to be cured by the active energy rays and heat. As a result, a resin cured product (adhesive film) was obtained.
- active energy rays wavelength 365 nm, illuminance 100 mW/cm 2 , cumulative light quantity 1000 mJ/cm 2 .
- the refractive index (nC) of the cured resin at C-line was also measured at room temperature (20°C) using an Abbe refractometer (Atago Co., Ltd., DR-M4).
- the refractive index (nF) of the cured resin at F line was also measured at room temperature (20°C) using an Abbe refractometer (Atago Co., Ltd., DR-M4).
- the glass transition point (Tg) of the cured resin and the storage modulus at 25°C (E' (25°C)) were determined.
- the temperature at which the tan ⁇ value was maximum was measured as the glass transition temperature (Tg).
- POB-A o-phenoxybenzyl acrylate, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
- 2EHA 2-ethylhexyl acrylate, manufactured by Toagosei Co., Ltd.
- GSTA 1,8-bisacryloylthio-(4-acryloylthiomethyl-3,6-dithiaoctane) produced in accordance with Example 3 of JP-A-4-29967.
- the compound, polymerizable composition, adhesive, cured resin, molded article, film, pressure-sensitive adhesive, and method for producing the compound of the present invention are particularly suitable for use in the optical field.
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Abstract
化合物は、下記式(1)で示される。 (式(1)においてAは硫黄原子を含むm+n価の有機基を示す。mは1以上の整数を示す。nは1以上の整数を示す。m+nは、3以上の整数を示す。Sは硫黄原子を示す。Xは単結合またはカルボニル基を示す。Rは脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。R'は水素原子またはメチル基を示す。式中に複数のXが含まれる場合、各Xは互いに同一または異なっていてもよい。また、式中に複数のRが含まれる場合、各Rは互いに同一または異なっていてもよい。また、式中に複数のR'が含まれる場合、各R'は互いに同一または異なっていてもよい。)
Description
本発明は、化合物、重合性組成物、接着剤、樹脂硬化物、成形品、フィルム、粘着剤、および、化合物の製造方法に関する。
(メタ)アクリル樹脂は、各種産業分野において、例えば、接着剤、成形品、フィルムおよび粘着剤として、広範に使用されている。(メタ)アクリル樹脂は、例えば、(メタ)アクリル基を含有するモノマーをラジカル重合させることによって、形成される。
(メタ)アクリル基を含有するモノマーとしては、例えば、フェノキシベンジルアクリレート(POB-A)が、知られている。また、(メタ)アクリル樹脂として、フェノキシベンジルアクリレート(POB-A)の単独重合体が、提案されている(例えば、特許文献1(実施例3)参照。)。
また、(メタ)アクリル樹脂は、光学分野において使用される場合がある。このような場合、光の反射を抑制するために、比較的高い屈折率を有する(メタ)アクリル樹脂が、要求される。さらに、光学分野では、硬化性が要求される。しかし、フェノキシベンジルアクリレート(POB-A)の単独重合体は、十分な屈折率および硬化性を有していない。
また、(メタ)アクリル基を含有するモノマーとして、チオ(メタ)アクリレート化合物を使用することが、提案されている。チオ(メタ)アクリレート化合物としては、例えば、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のトリスアクリレートが、提案されている。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のトリスアクリレートは、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と、β-クロロプロピオン酸クロライドとを反応させ、これらの反応生成物をトリエチルアミンで処理することにより、製造される(例えば、特許文献2(実施例3)参照。)。
例えば、屈折率および硬化性を向上するために、チオ(メタ)アクリレート化合物を使用することが、検討される。より具体的には、特許文献1に記載される(メタ)アクリル基を含有するモノマーに対して、特許文献2に記載されるチオ(メタ)アクリレート化合物を併用して、優れた屈折率および硬化性を有する硬化物を得ることが、検討される。
一方、このような硬化物には、用途に応じて、優れた屈折率および硬化性に加えて、優れた柔軟性が要求される。
しかし、特許文献1に記載される(メタ)アクリル基を含有するモノマーに対して、特許文献2に記載されるチオ(メタ)アクリレート化合物を併用する場合、得られる硬化物の柔軟性は、十分ではない。
そのため、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備えた(メタ)アクリル樹脂(硬化物)、および、そのような(メタ)アクリル樹脂の原料モノマー(化合物)が、要求されている。
本発明は、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備えた樹脂硬化物を製造できる化合物、上記の化合物を用いて得られる接着剤、樹脂硬化物、成形品、フィルム、粘着剤、および、上記の化合物の製造方法である。
本発明[1]は、下記式(1)で示される、化合物を、含んでいる。
式(1);
式(1);
(式(1)において、Aは、硫黄原子を含むm+n価の有機基を示す。mは、1以上の整数を示す。nは、1以上の整数を示す。m+nは、3以上の整数を示す。Sは、硫黄原子を示す。Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。R’は、水素原子またはメチル基を示す。式中に複数のXが含まれる場合、各Xは、互いに同一または異なっていてもよい。また、式中に複数のRが含まれる場合、各Rは、互いに同一または異なっていてもよい。また、式中に複数のR’が含まれる場合、各R’は、互いに同一または異なっていてもよい。)
本発明[2]は、Aが、硫黄原子と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)とを含む有機基を示し、Aにおいて、硫黄原子の数と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数との合計に対する、硫黄原子の数の割合が、20%を超過する、上記[1]に記載の化合物を、含んでいる。
本発明[3]は、式(1)におけるAが、下記式(2)または下記式(3)で示される、上記[1]または[2]に記載の化合物を、含んでいる。
式(2);
式(2);
(式(2)において、Sは、式(1)のSと同意義を示す。式(1)のAが、式(2)で示される場合、式(1)のm+nは、3を示す。)
式(3);
(式(3)において、Sは、式(1)のSと同意義を示す。式(1)のAが、式(3)で示される場合、式(1)のm+nは、4を示す。)
本発明[4]は、式(A)において、Xが、カルボニル基を示し、かつ、Rが、メチル基、フェニル基、または、2-フェニルエチル基を示す、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の化合物を、含んでいる。
本発明[5]は、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の化合物を含む、重合性組成物を、含んでいる。
本発明[6]は、式(A)においてn=1である前記化合物を含む、上記[5]に記載の重合性組成物を、含んでいる。
本発明[7]は、さらに、その他の重合性化合物を含み、その他の重合性化合物が、下記式(7)で示される化合物を含む、上記[5]または[6]に記載の重合性組成物を、含んでいる。
式(7);
式(7);
(式(7)において、A、S、R’、mおよびnは、式(1)のA、S、R’、mおよびnと同意義を示す。)
本発明[8]は、上記式(1)で示される化合物と、上記式(7)で示される化合物との総量において、平均(メタ)アクリロイル基数が、1.4個以下である、上記[7]に記載の重合性組成物を、含んでいる。
本発明[9]は、さらに、その他の重合性化合物を含み、その他の重合性化合物が、単官能(メタ)アクリレートおよび/または多官能(メタ)アクリレートを含む、上記[5]~[8]のいずれか一項に記載の重合性組成物を、含んでいる。
本発明[10]は、可塑剤を含み、前記可塑剤が、下記式(4)で示される化合物を含む、上記[5]~[9]のいずれか一項に記載の重合性組成物を、含んでいる。
式(4);
式(4);
(式(4)において、A、S、X、R、mおよびnは、それぞれ、式(1)のA、S、X、R、mおよびnと同意義を示す。)
本発明[11]は、上記[5]~[10]のいずれか一項に記載の重合性組成物を含む、接着剤を、含んでいる。
本発明[12]は、光学用接着剤である、上記[11]に記載の接着剤を、含んでいる。
本発明[13]は、上記[5]~[10]のいずれか一項に記載の重合性組成物の硬化物を含む、樹脂硬化物を、含んでいる。
本発明[14]は、屈折率が1.60以上であり、引張貯蔵弾性率が10MPa以下である、上記[13]に記載の樹脂硬化物を、含んでいる。
本発明[15]は、上記[13]または[14]に記載の樹脂硬化物を含む、成形品を、含んでいる。
本発明[16]は、光学部材である、上記[15]に記載の成形品を、含んでいる。
本発明[17]は、上記[13]または[14]に記載の樹脂硬化物を含む、フィルムを、含んでいる。
本発明[18]は、光学フィルムである、上記[17]に記載のフィルムを、含んでいる。
本発明[19]は、上記[14]または[15]に記載の樹脂硬化物を含む、粘着剤を、含んでいる。
本発明[20]は、光学用粘着剤である、上記[19]に記載の粘着剤を、含んでいる。
本発明[21]は、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の化合物を製造する方法であり、硫黄原子を含む、m+n価(m+nは、3以上の整数を示す。)のポリチオールを準備する準備工程と、前記ポリチオールと、前記ポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成しない第1変性剤と、前記ポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成する第2変性剤と反応させる反応工程とを備える、化合物の製造方法を、含んでいる。
本発明[22]は、前記ポリチオールが、下記式(5)または下記式(6)で示される、上記[21]に記載の化合物の製造方法を、含んでいる。
式(5);
式(5);
式(6);
本発明[23]は、前記反応工程が、前記ポリチオールと前記第1変性剤とを反応させる第1反応工程と、前記第1反応工程の後に、前記第1反応工程における反応生成物と、前記第2変性剤とを反応させる第2反応工程とを備える、上記[21]または上記[22]に記載の化合物の製造方法を、含んでいる。
本発明の化合物、重合性組成物および接着剤によれば、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物を得ることができる。
本発明の樹脂硬化物、成形品、フィルムおよび粘着剤は、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備える。
本発明の化合物の製造方法によれば、上記の化合物を、効率よく得ることができる。
1.化合物
(1)化合物の構造
本発明の化合物は、下記式(1)で示される。
(1)化合物の構造
本発明の化合物は、下記式(1)で示される。
(式(1)において、Aは、硫黄原子を含むm+n価の有機基を示す。mは、1以上の整数を示す。nは、1以上の整数を示す。m+nは、3以上の整数を示す。Sは、硫黄原子を示す。Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。R’は、水素原子またはメチル基を示す。式中に複数のXが含まれる場合、各Xは、互いに同一または異なっていてもよい。
また、式中に複数のRが含まれる場合、各Rは、互いに同一または異なっていてもよい。
また、式中に複数のR’が含まれる場合、各R’は、互いに同一または異なっていてもよい。)
上記式(1)で示される化合物は、詳しくは後述するように、3官能以上の硫黄含有ポリチオール(後述)のメルカプト基の一部がチオ(メタ)アクリロイル基を形成し、メルカプト基の残部がSXR基を形成してなるポリチオール変性体である。以下、上記式(1)で示される化合物を、部分チオ(メタ)アクリロイル変性体と称する場合がある。
なお、チオ(メタ)アクリロイルは、チオアクリロイルおよび/またはチオメタクリロイルを示す。また、(メタ)アクリロイルは、アクリロイルおよび/またはメタクリロイルを示す。また、(メタ)アクリルは、アクリルおよび/またはメタクリルを示す。
(2)式中のA
上記式(1)において、Aは、硫黄原子を含むm+n価の有機基を示す。好ましくは、Aは、硫黄原子と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)とを含む有機基を示す。
上記式(1)において、Aは、硫黄原子を含むm+n価の有機基を示す。好ましくは、Aは、硫黄原子と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)とを含む有機基を示す。
典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)において、典型元素(硫黄および水素を除く。)は、原子番号2~15の元素、原子番号17~20の元素、原子番号31~38の元素、原子番号49~56の元素、および、原子番号81~88の元素を示す。典型元素(硫黄および水素を除く。)として、好ましくは、原子番号2~15の元素が挙げられ、より好ましくは、原子番号6~9の元素が挙げられ、より具体的には、炭素、窒素、酸素、および、フッ素が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用される。
典型元素(硫黄および水素を除く。)として、さらに好ましくは、炭素および酸素が挙げられ、とりわけ好ましくは、炭素が挙げられる。屈折率と柔軟性とをバランスよく得る観点から、より好ましくは、Aは、硫黄原子と炭素原子とを含む有機基を示し、さらに好ましくは、Aは、硫黄原子と炭素原子とからなる有機基を示す。
m+nは、有機基Aの価数である。より具体的には、mは、1以上の整数を示す。また、nは、1以上の整数を示す。そして、m+nは、3以上の整数を示す。
すなわち、上記式(1)において、mは、1であってもよく、2以上の整数であってもよい。mが1である場合、nは、2以上の整数を示す。そして、m+nは、3以上の整数を示す。
また、上記式(1)において、nは、1であってもよく、2以上の整数であってもよい。nが1である場合、mは、2以上の整数を示す。そして、m+nは、3以上の整数を示す。nは、好ましくは、1を示す。
有機基Aの価数(m+n)は、好ましくは、3以上8以下の整数を示し、より好ましくは、3以上6以下の整数を示し、さらに好ましくは、3または4を示す。
有機基Aとしては、例えば、m+n官能チオールの残基が挙げられる。より具体的には、有機基Aとしては、3官能以上の硫黄含有ポリチオールからメルカプト基を除いた残基(以下、3官能以上の硫黄含有ポリチオール残基とする。)が、挙げられる。
3官能以上の硫黄含有ポリチオールは、1分子中に3つ以上のメルカプト基を含み、かつ、メルカプト基以外に1つ以上(好ましくは、2つまたは3つ)の硫黄原子を含む有機化合物である。3官能以上の硫黄含有ポリチオールとしては、例えば、硫黄含有トリチオール、硫黄含有テトラチオール、硫黄含有ペンタチオール、硫黄含有ヘキサチオール、および、硫黄含有オクタチオールが挙げられる。
硫黄含有トリチオールは、メルカプト基以外に硫黄原子を含有する3官能チオールである。硫黄含有トリチオールとしては、例えば、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(GST)、2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エタンチオール、3-メルカプトメチルチオ-1,7-ジメルカプト-2,6-ジチアヘプタン、3-メルカプトメチルチオ-1,6-ジメルカプト-2,5-ジチアヘキサン、4,6-ビス[4-(6-メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアニルチオ]-6-[4-(6-メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアニルチオ]-1,3-ジチアン、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、2,4,6-トリス(メルカプトメチルチオ)-1,3,5-トリチアシクロヘキサン、トリス[(4-メルカプトメチル-2,5-ジチアシクロヘキシル-1-イル)メチルチオ]メタン、4-メルカプトメチル-2-(2,3-ジメルカプトプロピルチオ)-1,3-ジチアシクロペンタン、および、4-メルカプトメチル-2-(1,3-ジメルカプト-2-プロピルチオ)-1,3-ジチアシクロペンタンが挙げられる。
硫黄含有テトラチオールは、メルカプト基以外に硫黄原子を含有する4官能チオールである。硫黄含有テトラチオールとしては、例えば、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(FSH)、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、チオジプロピオン酸ビス(2,3-ジメルカプトプロピルエステル)、ジチオジグリコール酸ビス(2,3-ジメルカプトプロピルエステル)、チオジプロピオン酸ビス(2,3-ジメルカプトプロピルエステル)、ジチオジプロピオン酸ビス(2,3-ジメルカプトプロピルエステル)、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、1,1,5,5-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-3-チアペンタン、1,1,6,6-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-3,4-ジチアヘキサン、2,5-ビス(4,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-2-チアブチル)-1,4-ジチアン、2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-プロパンジチオール、3,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,9-ジメルカプト-2,5,8-トリチアノナン、4-[3,5-ビス(メルカプトメチルチオ)-7-メルカプト-2,6-ジチアヘプチルチオ]-6-メルカプトメチルチオ-1,3-ジチアン、1,1-ビス[4-(6-メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアニルチオ]-1,3-ビス(メルカプトメチルチオ)プロパン、3-[2-(1,3-ジチエタニル)]メチル-7,9-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,11-ジメルカプトー2,4,6,10-テトラチアウンデカン、4-[3,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-6-メルカプト-2,5-ジチアヘキシルチオ]-5-メルカプトメチルチオ-1,3-ジチオラン、2-[3,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-6-メルカプト-2,5-ジチアヘキシルチオ]メルカプトメチルチオメチル-1,3-ジチエタン、4-{1-[2-(1,3-ジチエタニル)]-3-メルカプト-2-チアプロピルチオ}-5-[1,2-ビス(メルカプトメチルチオ)-4-メルカプト-3-チアブチルチオ]-1,3-ジチオラン、1,1,5,5-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-2,4-ジチアペンタン、および、1,1,3,3-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-2-チアプロパンが挙げられる。
硫黄含有ペンタチオールは、メルカプト基以外に硫黄原子を含有する5官能チオールである。硫黄含有ペンタチオールとしては、例えば、1-[4-(6-メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアニルチオ]-3-[2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル]-7,9-ビス(メルカプトメチルチオ)-2,4,6,10-テトラチアウンデカン、および、ビス[4,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアブチル]-(メルカプトメチルチオ)メタンが挙げられる。
硫黄含有ヘキサチオールは、メルカプト基以外に硫黄原子を含有する6官能チオールである。硫黄含有ヘキサチオールとしては、例えば、1,1,9,9-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-5-(3,3-ビス(メルカプトメチルチオ)-1-チアプロピル)3,7-ジチアノナン、トリス(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)メタン、トリス(4,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-2-チアブチル)メタン、3,5,9,11-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-1,13-ジメルカプト-2,6,8,12-テトラチアトリデカン、3,4,8,9-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-1,11-ジメルカプト-2,5,7,10-テトラチアウンデカン、4,6-ビス[3,5-ビス(メルカプトメチルチオ)-7-メルカプト-2,6-ジチアヘプチルチオ]-1,3-ジチアン、3-[2-(1,3-ジチエタニル)]メチル-7,9,13,15-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-1,17-ジメルカプト-2,4,6,10,12,16-ヘキサチアヘプタデカン、4-[3,4,8,9-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-11-メルカプト-2,5,7,10-テトラチアウンデシル]-5-メルカプトメチルチオ-1,3-ジチオラン、4,5-ビス[3,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-6-メルカプト-2,5-ジチアヘキシルチオ]-1,3-ジチオラン、4-[3-ビス(メルカプトメチルチオ)メチル-5,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-8-メルカプト-2,4,7-トリチアオクチル]-5-メルカプトメチルチオ-1,3-ジチオラン、2-{ビス[3,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-6-メルカプト-2,5-ジチアヘキシルチオ]メチル}-1,3-ジチエタン、2-[3,4,8,9-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-11-メルカプト-2,5,7,10-テトラチアウンデシルチオ]メルカプトメチルチオメチル-1,3-ジチエタン、2-[3-ビス(メルカプトメチルチオ)メチル-5,6-ビス(メルカプトメチルチオ)-8-メルカプト-2,4,7-トリチアオクチル]メルカプトメチルチオメチル-1,3-ジチエタン、トリス[4,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-1,3-ジチアブチル]メタン、トリス[2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)-2-チアプロピル]メタン、トリス[4,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-3-チアブチル]メタン、および、2,4,6-トリス[3,3-ビス(メルカプトメチルチオ)-2-チアプロピル]-1,3,5-トリチアシクロヘキサンが挙げられる。
硫黄含有オクタチオールは、メルカプト基以外に硫黄原子を含有する8官能チオールである。硫黄含有オクタチオールとしては、例えば、テトラキス(4,4-ビス(メルカプトメチルチオ)-2-チアブチル)メタン、3,5,9,11,15,17-ヘキサキス(メルカプトメチルチオ)-1,19-ジメルカプト-2,6,8,12,14,18-ヘキサチアノナデカン、9-(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)-3,5,13,15-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-1,17-ジメルカプト-2,6,8,10,12,16-ヘキサチアヘプタデカン、テトラキス(2,2-ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)メタン、3,4,8,9,13,14-ヘキサキス(メルカプトメチルチオ)-1,16-ジメルカプト-2,5,7,10,12,15-ヘキサチアヘキサデカン、8-[ビス(メルカプトメチルチオ)メチル]-3,4,12,13-テトラキス(メルカプトメチルチオ)-1,15-ジメルカプト-2,5,7,9,11,14-ヘキサチアペンタデカン、および、テトラキス[3,3-ビス(メルカプトメチルチオ)-2-チアプロピル]メタンが挙げられる。
3官能以上の硫黄含有ポリチオール残基として、好ましくは、3~6官能の硫黄含有ポリチオール残基が挙げられ、より好ましくは、3~4官能の硫黄含有ポリチオール残基が挙げられ、さらに好ましくは、3官能の硫黄含有ポリチオール残基が挙げられる。
すなわち、式(1)において、Aとして、好ましくは、3~6官能の硫黄含有ポリチオール残基が挙げられ、より好ましくは、3~4官能の硫黄含有ポリチオール残基が挙げられ、さらに好ましくは、3官能の硫黄含有ポリチオール残基が挙げられる。
換言すると、Aとして、好ましくは、硫黄原子を1つ以上(好ましくは、2つまたは3つ)含む3~6価の有機基が挙げられる。Aとして、より好ましくは、硫黄原子を1つ以上(好ましくは、2つまたは3つ)含む3価の有機基、および、硫黄原子を1つ以上(好ましくは、2つまたは3つ)含む4価の有機基が挙げられ、さらに好ましくは、硫黄原子を含む3価の有機基が挙げられる。
屈折率と柔軟性とをバランスよく得る観点から、好ましくは、Aは、硫黄原子を、所定以上の割合で含有する。より具体的には、Aにおいて、硫黄原子の数と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数との合計に対する、硫黄原子の数の割合は、例えば、20%を超過、好ましくは、21%以上、より好ましくは、22%以上である。また、屈折率と柔軟性とをバランスよく得る観点から、硫黄原子の数と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数との合計に対する、硫黄原子の数の割合は、例えば、80%以下、好ましくは、50%以下、より好ましくは、30%以下、さらに好ましくは、25%以下である。なお、硫黄原子の数と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数との合計に対する、硫黄原子の数の割合は、下記式によって算出される。
硫黄原子の数の割合(%)=硫黄原子の数/[硫黄原子の数+典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数]×100
硫黄原子を1つ以上(好ましくは、2つまたは3つ、より好ましくは2つ)含む3価の有機基(有機基A(m+n=3))として、好ましくは、上記した硫黄含有トリチオールからメルカプト基を除いた残基が挙げられ、より好ましくは、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(GST)からメルカプト基を除いた残基(GST残基)が挙げられる。
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(GST)からメルカプト基を除いた残基(GST残基)は、例えば、下記式(2)で示される。
(式(2)において、Sは、式(1)のSと同意義を示す。式(1)のAが、式(2)で示される場合、式(1)のm+nは、3を示す。)
上記式(1)のAが、GST残基であれば、とりわけ優れた屈折率および硬化性と、とりわけ優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物が得られる。
GST残基は、2つの硫黄原子と、7つの炭素原子とからなる有機基である。GST残基において、硫黄原子の数と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数との合計に対する、硫黄原子の数の割合は、約22%(2/[2+7]×100)である。
硫黄原子を1つ以上(好ましくは、2つまたは3つ、より好ましくは3つ)含む4価の有機基(有機基A(m+n=4))として、好ましくは、上記した硫黄含有テトラチオールからメルカプト基を除いた残基が挙げられ、より好ましくは、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(FSH)からメルカプト基を除いた残基(FSH残基)が挙げられる。
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(FSH)からメルカプト基を除いた残基(FSH残基)は、例えば、下記式(3)で示される。
(式(3)において、Sは、式(1)のSと同意義を示す。式(1)のAが、式(3)で示される場合、式(1)のm+nは、4を示す。)
上記式(1)のAが、FSH残基であれば、とりわけ優れた屈折率および硬化性と、とりわけ優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物が得られる。
FSH残基は、3つの硫黄原子と、10つの炭素原子とからなる有機基である。FSH残基において、硫黄原子の数と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数との合計に対する、硫黄原子の数の割合は、約23%(3/[3+10]×100)である。
屈折率、硬化性および柔軟性の観点から、上記式(1)のAとして、好ましくは、上記式(2)で示されるGST残基、および、上記式(3)で示されるFSH残基が挙げられ、より好ましくは、GST残基が挙げられる。
(3)式中のS
上記式(1)において、Sは、硫黄原子を示す。
上記式(1)において、Sは、硫黄原子を示す。
(4)式中のX
上記式(1)において、Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。
上記式(1)において、Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。
Xが単結合を示す場合、上記式(1)において、SおよびRは、直接結合する。すなわち、Xが単結合を示す場合、上記式(1)のSXR基は、SR基を示す。
Xがカルボニル基を示す場合、上記式(1)において、SおよびRは、カルボニル基を介して、間接的に結合する。すなわち、Xがカルボニル基を示す場合、上記式(1)のSXR基は、S(C=O)R基を示す。
上記式(1)で示される化合物は、mの値およびnの値に応じて、1つ以上のSXR基を備えている。つまり、上記式(1)には、1つのXが含まれていてもよく、複数(2つ以上)のXが含まれていてもよい。上記式(1)に複数のXが含まれる場合、各Xは、互いに同一であってもよく、また、互いに異なっていてもよい。好ましくは、各Xは、互いに同一である。
(5)式中のR
上記式(1)において、Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。
上記式(1)において、Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。
脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数1~20の脂肪族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基として、より具体的には、例えば、炭素数1~20の直鎖状脂肪族炭化水素基、および、炭素数3~20の環状脂肪族炭化水素基が挙げられる。
炭素数1~20の直鎖状脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数1~20の直鎖状飽和脂肪族炭化水素基、および、炭素数1~20の直鎖状不飽和脂肪族炭化水素基が挙げられる。炭素数1~20の直鎖状飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、2-ブチル基、1-ペンチル基、2-ペンチル基、3-ペンチル基、2-メチル-1-ブチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、3-メチル-2-ブチル基、ネオペンチル基、n-ヘキシル基、4-メチル-2-ペンチル基、1-ヘプチル基、3-ヘプチル基、1-オクチル基、2-オクチル基、2-エチル-1-ヘキシル基、1,1-ジメチル-3,3-ジメチルブチル基、1-ノニル基、1-デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、および、エイコシル基が挙げられる。炭素数1~20の直鎖状不飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、ビニル基、および、2-プロぺニル基が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
炭素数3~20の環状脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数3~20の環状飽和脂肪族炭化水素基、および、炭素数3~20の環状不飽和脂肪族炭化水素基が挙げられる。炭素数3~20の環状飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、および、シクロデシル基が挙げられる。炭素数3~20の環状不飽和脂肪族炭化水素基としては、例えば、シクロペンテニル基、および、シクロヘキセニル基が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
芳香族炭化水素基としては、例えば、炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられる。炭素数6~20の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、2-トリル基、3-トリル基、4-トリル基、2,3-キシリル基、2,4-キシリル基、2,5-キシリル基、2,6-キシリル基、3,4-キシリル基、3,5-キシリル基、2,3,4-トリメチルフェニル基、3,4,5-トリメチルフェニル基、2,4,6-トリメチルフェニル基、2,3,4,5-テトラメチルフェニル基、2,3,4,6-テトラメチルフェニル基、2-エチルフェニル基、3-エチルフェニル基、4-エチルフェニル基、1-ナフチル基、および、2-ナフチル基が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
芳香脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数7~20の芳香脂肪族炭化水素基が挙げられる。炭素数7~20の芳香脂肪族炭化水素基としては、例えば、ベンジル基、1-フェニルエチル基、2-フェニルエチル基、1-フェニルプロピル、2-フェニルプロピル、3-フェニルプロピル、o-メチルベンジル、m-メチルベンジル、p-メチルベンジル、o-エチルベンジル、m-エチルベンジル、p-エチルベンジル、o-イソプロピルベンジル、m-イソプロピルベンジル、p-イソプロピルベンジル、2,3,4-トリメチルベンジル、3,4,5-トリメチルベンジル、および、2,4,6-トリメチルベンジルが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、および、芳香脂肪族炭化水素基は、置換基を備えることができる。置換基としては、例えば、ハロゲノ基、シアノ基、アミノ基、カルボキシ基、スルホニル基、および、アルコキシ基が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用される。置換基の数は、目的および用途に応じて、適宜設定される。置換位置は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
上記式(1)で示される化合物は、mの値およびnの値に応じて、1つ以上のSXR基を備えている。つまり、上記式(1)には、1つのRが含まれていてもよく、複数(2つ以上)のRが含まれていてもよい。上記式(1)に複数のRが含まれる場合、各Rは、互いに同一であってもよく、また、互いに異なっていてもよい。好ましくは、各Rは、互いに同一である。
Rが、脂肪族炭化水素基を示す場合、好ましくは、炭素数1~10の直鎖状脂肪族炭化水素基が挙げられ、より好ましくは、炭素数1~4の直鎖状脂肪族炭化水素基が挙げられ、さらに好ましくは、炭素数1~2の直鎖状脂肪族炭化水素基が挙げられ、とりわけ好ましくは、メチル基が挙げられる。
Rが、芳香族炭化水素基を示す場合、好ましくは、炭素数6~10の芳香族炭化水素基が挙げられ、より好ましくは、炭素数6~8の芳香族炭化水素基が挙げられ、さらに好ましくは、フェニル基が挙げられる。
Rが、芳香脂肪族炭化水素基を示す場合、好ましくは、炭素数7~15の芳香脂肪族炭化水素基が挙げられ、より好ましくは、炭素数7~10の芳香族炭化水素基が挙げられ、さらに好ましくは、ベンジル基、および、2-フェニルエチル基が挙げられる。
バランスよく屈折率および柔軟性を備える硬化物を得る観点から、上記式(1)において、好ましくは、Xは、カルボキシ基を示し、かつ、Rは、メチル基、フェニル基、または、2-フェニルエチル基を示す。
(6)式中のR’
上記式(1)において、R’は、水素原子またはメチル基を示す。R’は、上記式(1)中のチオ(メタ)アクリロイル基を構成する。
上記式(1)において、R’は、水素原子またはメチル基を示す。R’は、上記式(1)中のチオ(メタ)アクリロイル基を構成する。
より具体的には、R’が、水素原子を示す場合、上記式(1)は、チオアクリロイル基(-SC(=O)CH=CH2)を含む。また、R’が、メチル基を示す場合、上記式(1)は、チオメタクリロイル基(-SC(=O)C(CH3)=CH2)を含む。
上記式(1)で示される化合物は、mの値およびnの値に応じて、1つ以上のチオ(メタ)アクリロイル基を備えている。つまり、上記式(1)には、1つのR’が含まれていてもよく、複数(2つ以上)のR’が含まれていてもよい。上記式(1)に複数のR’が含まれる場合、各R’は、互いに同一であってもよく、また、互いに異なっていてもよい。好ましくは、各R’は、互いに同一である。
(7)具体例
上記式(1)で示される化合物として、好ましくは、式(1)中の有機基AがGST残基である化合物、および、式(1)中のAがFSH残基である化合物が、挙げられる。上記式(1)で示される化合物として、より好ましくは、式(1)中のAがGST残基である化合物が、挙げられる。
上記式(1)で示される化合物として、好ましくは、式(1)中の有機基AがGST残基である化合物、および、式(1)中のAがFSH残基である化合物が、挙げられる。上記式(1)で示される化合物として、より好ましくは、式(1)中のAがGST残基である化合物が、挙げられる。
式(1)中の有機基AがGST残基である化合物としては、例えば、下記式(1-1)で示される化合物、および、下記式(1-2)で示される化合物が挙げられる。
(式(1-1)において、S、X、RおよびR’は、式(1)のS、X、RおよびR’と同意義を示す。式(1-1)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(m+n=3)を示す。)
上記式(1-1)では、上記式(1)の有機基A(GST残基)の3つの結合手(m+n)のうち、2つの結合手にSXR基が結合し、1つの結合手にチオ(メタ)アクリロイル基が結合している。すなわち、上記式(1-1)で示される化合物は、上記式(1)のmが2であり、nが1である化合物である。以下、上記式(1-1)で示される化合物を、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体(ジSXR変性体)と称する場合がある。
上記式(1-1)で示される化合物(GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体)は、1つのチオ(メタ)アクリロイル基を有する。そのため、上記式(1-1)で示される化合物は、ラジカル重合(後述)により、直鎖(リニア)構造を形成する。
また、上記式(1-1)で示される化合物(GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体)は、2つのSXR基を有する。そのため、上記式(1-1)で示される化合物によれば、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物を得ることができる。
(式(1-2)において、S、X、RおよびR’は、式(1)のS、X、RおよびR’と同意義を示す。式(1-2)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(m+n=3)を示す。)
上記式(1-2)では、上記式(1)の有機基A(GST残基)の3つの結合手(m+n)のうち、1つの結合手にSXR基が結合し、2つの結合手にチオ(メタ)アクリロイル基が結合している。すなわち、上記式(1-2)で示される化合物は、上記式(1)のmが1であり、nが2である化合物である。以下、上記式(1-2)で示される化合物を、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体(モノSXR変性体)と称する場合がある。
上記式(1-2)で示される化合物(GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体)は、2つのチオ(メタ)アクリロイル基を有する。そのため、上記式(1-2)で示される化合物は、ラジカル重合(後述)により、二次元架橋構造を形成する。
また、上記式(1-2)で示される化合物(GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体)は、1つのSXR基を有する。そのため、上記式(1-2)で示される化合物によれば、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物を得ることができる。
上記式(1)で示される化合物は、単独使用または2種類以上併用できる。
そして、上記式(1)で示される化合物は、特定構造を有する新規な化合物である。上記の化合物によれば、屈折率と柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物(後述)を得ることができる。そのため、上記式(1)で示される化合物は、好ましくは、詳しくは後述するように、重合性化合物として使用される。
なお、上記式(1)で示される化合物の製造方法については、後述する。
2.重合性組成物
(1)重合性化合物
重合性組成物は、ラジカル重合可能な原料組成物である。重合性組成物は、ラジカル重合可能な化合物(以下、重合性化合物)を含んでいる。
(1)重合性化合物
重合性組成物は、ラジカル重合可能な原料組成物である。重合性組成物は、ラジカル重合可能な化合物(以下、重合性化合物)を含んでいる。
(a)上記式(1)で示される化合物
重合性化合物としては、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)が挙げられる。つまり、重合性組成物は、重合性化合物として、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)を含んでいる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
重合性化合物としては、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)が挙げられる。つまり、重合性組成物は、重合性化合物として、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)を含んでいる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
重合性化合物として、好ましくは、上記式(1)で示され、有機基AがGST残基である化合物が、挙げられる。また、重合性化合物として、好ましくは、上記式(1)で示され、有機基AがFSH残基である化合物も挙げられる。屈折率および柔軟性の観点から、重合性化合物として、より好ましくは、上記式(1)で示され、有機基AがGST残基である化合物が、単独使用される。
重合性化合物として、屈折率および柔軟性の観点から、さらに好ましくは、上記式(1-1)で示される化合物(GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体)、および、上記式(1-2)で示される化合物(GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体)が挙げられる。これらは、単独使用または併用される。
重合性化合物として、屈折率および柔軟性の観点から、好ましくは、上記式(A)においてn=1である重合性化合物が、挙げられる。すなわち、重合性組成物は、好ましくは、上記式(A)においてn=1である重合性化合物を、含む。より好ましくは、重合性組成物は、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体を、含む。
重合性化合物として、屈折率および柔軟性の観点から、より好ましくは、上記式(A)においてn=1である重合性化合物と、上記式(A)においてn=2である重合性化合物とが、併用される。さらに好ましくは、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体、および、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体が、併用される。
すなわち、重合性組成物は、屈折率および柔軟性の観点から、好ましくは、重合性化合物として、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体とを、併有する。
重合性組成物において、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の含有割合(総量)は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
より具体的には、上記式(1)で示される化合物の含有割合(総質量)は、重合性組成物の総量に対して、柔軟性の観点から、例えば、1質量%以上、好ましくは、10質量%以上、より好ましくは、20質量%以上、さらに好ましくは、40質量%以上、さらに好ましくは、50質量%以上、とりわけ好ましくは、60質量%以上である。また、上記式(1)で示される化合物の含有割合(総モル)は、重合性組成物の総量に対して、柔軟性の観点から、例えば、100質量%以下、好ましくは、99質量%以下、より好ましくは、95質量%以下、さらに好ましくは、90質量%以下、さらに好ましくは、85質量%以下、とりわけ好ましくは、80質量%以下である。
また、重合性組成物が、上記式(1)で示される化合物として、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体とを併有する場合、これらの含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
例えば、重合性化合物(上記式(1)で示される化合物、および、その他の重合性化合物(後述))の総モルに対して、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合が、柔軟性の観点から、例えば、0.1モル%以上、好ましくは、1モル%以上である。また、重合性化合物の総モルに対して、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合が、柔軟性の観点から、例えば、99モル%以下、好ましくは、90モル%以下である。
また、重合性化合物の総モルに対して、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合が、柔軟性の観点から、例えば、0.1モル%以上、好ましくは、1モル%以上である。また、重合性化合物の総モルに対して、柔軟性の観点から、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合が、例えば、99モル%以下、好ましくは、90モル%以下である。
また、例えば、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体との総モルに対して、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体が、柔軟性の観点から、例えば、25モル%以上、好ましくは、50モル%以上である。また、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体との総モルに対して、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体が、硬化性の観点から、通常、100モル%未満である。
また、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体との総モルに対して、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体が、硬化性の観点から、通常、0モル%を超過する。また、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体との総モルに対して、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体が、柔軟性の観点から、例えば、75モル%以下、好ましくは、50モル%以下である。
また、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体100モルに対して、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体のモル量が、硬化性の観点から、例えば、10モル以上、好ましくは、20モル以上である。また、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体100モルに対して、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体のモル量が、柔軟性の観点から、例えば、50モル以下、好ましくは、40モル以下である。
また、上記式(1)で示される化合物の総量において、平均(メタ)アクリロイル基数は、硬化性の観点から、例えば、1.0個を超過する。
また、上記式(1)で示される化合物の総量において、平均(メタ)アクリロイル基数は、柔軟性の観点から、例えば、1.5個未満、好ましくは、1.4個以下、より好ましくは、1.35個以下である。
そして、このような重合性組成物は、上記式(1)で示される化合物を含んでいる。そのため、重合性組成物によれば、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物を得ることができる。
そして、このような部分チオ(メタ)アクリロイル変性体を含む重合性組成物は、例えば、上記式(1)で示される化合物の製造(後述)において、反応生成物(反応生成組成物)として、得ることができる。
(b)その他の重合性化合物
重合性組成物は、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の他に、必要に応じて、その他の重合性化合物を含むことができる。
重合性組成物は、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の他に、必要に応じて、その他の重合性化合物を含むことができる。
その他の重合性化合物としては、例えば、3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基の全部がチオ(メタ)アクリロイル基を形成してなる化合物が、挙げられる。
以下、このような化合物を、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体と称する場合がある。
完全チオ(メタ)アクリロイル変性体では、チオ(メタ)アクリロイル基が、上記式(1)の有機基Aの結合手の全て(m+n)に対して、結合(付加)している。
完全チオ(メタ)アクリロイル変性体としては、例えば、下記式(7)で示される化合物が挙げられる。
(式(7)において、A、S、R’、mおよびnは、式(1)のA、S、R’、mおよびnと同意義を示す。)
上記式(7)で示される化合物として、好ましくは、式(7)中の有機基AがGST残基である化合物、および、式(7)中の有機基AがFSH残基である化合物が、挙げられる。
上記式(7)で示される化合物として、より好ましくは、式(7)中のAがGST残基である化合物が、挙げられる。このような化合物としては、例えば、下記式(7-1)で示される化合物が挙げられる。
(式(7-1)において、SおよびR’は、式(1)のSおよびR’と同意義を示す。式(7-1)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(m+n=3)を示す。)
上記式(7-1)では、上記式(1)の有機基A(GST残基)の3つの結合手(m+n)の全てに対して、チオ(メタ)アクリロイル基が結合している。
すなわち、上記式(7-1)で示される化合物は、上記式(1)のmが0であり、nが3である化合物である。以下、上記式(7-1)で示される化合物を、GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体と称する場合がある。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体としては、例えば、1,8-ビス(メタ)アクリロイルチオ-(4-(メタ)アクリロイルチオメチル-3,6-ジチアオクタン)(GST(M)A)が挙げられる。屈折率および柔軟性の観点から、GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体として、好ましくは、1,8-ビスアクリロイルチオ-(4-アクリロイルチオメチル-3,6-ジチアオクタン(GSTA)が挙げられる。なお、1,8-ビス(メタ)アクリロイルチオ-(4-(メタ)アクリロイルチオメチル-3,6-ジチアオクタン)は、例えば、特開平4-29967号公報の記載に基づいて、合成される。
完全チオ(メタ)アクリロイル変性体は、単独使用または2種類以上併用できる。
完全チオ(メタ)アクリロイル変性体は、3つ以上(m+nつ)のチオ(メタ)アクリロイル基を有する。そのため、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体は、ラジカル重合(後述)により、三次元架橋構造を形成する。
完全チオ(メタ)アクリロイル変性体を得る方法は、特に制限されない。例えば、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(1)で示される化合物の合成反応(後述)において、副生成物として、得ることができる。また、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体は、例えば、特開平4-29967号公報に記載される方法に準拠して、得ることができる。
そして、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体を含む重合性組成物は、例えば、上記式(1)で示される化合物の製造において、反応生成物(反応生成組成物)として、得ることができる。
重合性組成物において、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
例えば、重合性化合物の総モルに対して、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合(総モル)は、通常、0モル%以上、好ましくは、0.1モル%以上である。また、重合性化合物の総モルに対して、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合(総量)は、例えば、80モル%以下、好ましくは、50モル%以下、より好ましくは、20モル%以下である。
また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、上記式(7)で示される化合物(完全チオ(メタ)アクリロイル変性体)の含有割合(総量)は、通常、0質量部以上、好ましくは、0.1質量部以上である。また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、上記式(7)で示される化合物(完全チオ(メタ)アクリロイル変性体)の含有割合(総量)は、例えば、500質量部以下、好ましくは、100質量部以下、より好ましくは、50質量部以下、さらに好ましくは、20質量部以下である。
また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)と、上記式(7)で示される化合物(完全チオ(メタ)アクリロイル変性体)との総量において、平均(メタ)アクリロイル基数は、硬化性の観点から、例えば、1.0個を超過する。
また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)と、上記式(7)で示される化合物(完全チオ(メタ)アクリロイル変性体)との総量において、平均(メタ)アクリロイル基数は、柔軟性の観点から、例えば、1.5個未満、好ましくは、1.3個以下である。平均(メタ)アクリロイル基数が上記範囲であれば、とりわけ柔軟な樹脂硬化物を得ることができる。そのため、樹脂硬化物を、とりわけ粘着剤として好適に使用できる。
また、その他の重合性化合物としては、例えば、単官能(メタ)アクリレートおよび/または多官能(メタ)アクリレートが挙げられる。つまり、重合性組成物は、単官能(メタ)アクリレートおよび/または多官能(メタ)アクリレートを含むことができる。
重合性組成物は、用途に応じた所望の物性を得るために、好ましくは、単官能(メタ)アクリレートおよび/または多官能(メタ)アクリレートを含む。
単官能(メタ)アクリレートとしては、芳香環含有モノ(メタ)アクリレート、および、芳香環不含有モノ(メタ)アクリレートが挙げられる。
芳香環含有モノ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、(o,mまたはp-)フェノキシベンジル(メタ)アクリレート(POB-(M)A)、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシエチルテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、および、1-ナフチルメチル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
芳香環不含有モノ(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート(2EH(M)A)、ノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、および、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
これら単官能(メタ)アクリレートは、単独使用または2種類以上併用できる。単官能(メタ)アクリレートとして、好ましくは、芳香環含有モノ(メタ)アクリレートの単独使用、および、芳香環不含有モノ(メタ)アクリレートの単独使用が挙げられる。
また、単官能(メタ)アクリレートとして、屈折率および柔軟性の観点から、好ましくは、芳香環含有モノ(メタ)アクリレートが挙げられ、より好ましくは、(o,mまたはp-)フェノキシベンジル(メタ)アクリレート(POB-(M)A)が挙げられ、さらに好ましくは、(o,mまたはp-)フェノキシベンジルアクリレート(POB-A)が挙げられ、柔軟性の観点から、とりわけ好ましくは、o-フェノキシベンジルアクリレートが挙げられる。
また、単官能(メタ)アクリレートとして、粘着性(低Tg)の観点から、好ましくは、芳香環不含有モノ(メタ)アクリレートが挙げられ、より好ましくは、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート(2EH(M)A)が挙げられ、さらに好ましくは、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)が挙げられる。
重合性組成物において、単官能(メタ)アクリレートの含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
例えば、重合性化合物の総モルに対して、単官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、0モル%以上、好ましくは、5モル%以上である。また、重合性化合物の総モルに対して、単官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、80モル%以下、好ましくは、50モル%以下である。
また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、単官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、0質量部以上、好ましくは、5質量部以上である。また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、単官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、500質量部以下、好ましくは、200質量部以下である。
多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、2官能(メタ)アクリレート、および、3官能以上の(メタ)アクリレートが挙げられる。
2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2-メチル-1,8-オクタンジオールジ(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、および、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート-ジ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、および、ジペンタエリスリトール-ポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
これら多官能(メタ)アクリレートは、単独使用または2種類以上併用できる。
重合性組成物において、多官能(メタ)アクリレートの含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
例えば、重合性化合物の総モルに対して、多官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、0モル%以上、好ましくは、3モル%以上である。また、重合性化合物の総モルに対して、多官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、50モル%以下、好ましくは、20モル%以下である。
また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、多官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、0質量部以上、好ましくは、3質量部以上である。また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、多官能(メタ)アクリレートの含有割合(総量)は、例えば、100質量部以下、好ましくは、50質量部以下である。
また、その他の重合性化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルビフェニル、および、ジビニルベンゼンも挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。また、これらの含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
その他の重合性化合物は、単独使用または2種類以上併用できる。その他の重合性化合物として、好ましくは、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体および単官能(メタ)アクリレートが挙げられる。
例えば、後述する成形体の分野では、硬化性および硬化性の観点から、その他の重合性化合物として、好ましくは、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体が挙げられる。
また、例えば、後述する粘着剤の分野では、屈折率および粘着性の観点から、その他の重合性化合物として、好ましくは、単官能(メタ)アクリレート(メチルメタクリレートを除く。)が挙げられる。
重合性組成物において、その他の重合性化合物の含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。例えば、重合性化合物の総モルに対して、その他の重合性化合物の含有割合(総量)は、例えば、0モル%以上、好ましくは、5モル%以上である。また、重合性化合物の総モルに対して、その他の重合性化合物の含有割合(総量)は、例えば、80モル%以下、好ましくは、50モル%以下である。
また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、その他の重合性化合物の含有割合(総量)は、例えば、0質量部以上、好ましくは、5質量部以上である。また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、その他の重合性化合物の含有割合(総量)は、例えば、500質量部以下、好ましくは、200質量部以下である。
(2)添加剤
重合性組成物は、必要に応じて、ラジカル重合しない成分として、添加剤を含むことができる。添加剤としては、例えば、可塑剤、ラジカル重合開始剤、架橋剤、シランカップリング剤、消泡剤、レベリング剤、防カビ剤、防錆剤、艶消し剤、難燃剤、揺変剤、粘着付与剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、染料、無機顔料、有機顔料、タック防止剤、無機フィラーおよび有機フィラーが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用される。添加剤の添加量および添加タイミングは、目的および用途に応じて、適宜設定される。
重合性組成物は、必要に応じて、ラジカル重合しない成分として、添加剤を含むことができる。添加剤としては、例えば、可塑剤、ラジカル重合開始剤、架橋剤、シランカップリング剤、消泡剤、レベリング剤、防カビ剤、防錆剤、艶消し剤、難燃剤、揺変剤、粘着付与剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、染料、無機顔料、有機顔料、タック防止剤、無機フィラーおよび有機フィラーが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用される。添加剤の添加量および添加タイミングは、目的および用途に応じて、適宜設定される。
添加剤として、好ましくは、可塑剤が挙げられる。すなわち、重合性組成物は、好ましくは、可塑剤を含む。
可塑剤としては、例えば、3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基の全部が、SXR基を形成してなる化合物が、挙げられる。
以下、このような化合物を、チオ(メタ)アクリロイル無変性体と称する場合がある。
チオ(メタ)アクリロイル無変性体では、チオ(メタ)アクリロイル基が、上記式(1)の有機基Aの結合手のいずれとも結合(付加)せず、SXR基が、上記式(1)の有機基Aの結合手の全て(m+n)に対して、結合(付加)している。
チオ(メタ)アクリロイル無変性体としては、例えば、下記式(4)で示される化合物が、挙げられる。
(式(4)において、A、S、X、R、mおよびnは、それぞれ、式(1)のA、S、X、R、mおよびnと同意義を示す。)
上記式(4)で示される化合物として、好ましくは、式(4)中の有機基AがGST残基である化合物、および、式(4)中の有機基AがFSH残基である化合物が、挙げられる。上記式(4)で示される化合物として、より好ましくは、式(4)中の有機基AがGST残基である化合物が、挙げられる。このような化合物としては、例えば、下記式(4-1)で示される化合物が挙げられる。
(式(4-1)において、S、XおよびRは、式(1)のS、XおよびRと同意義を示す。式(4-1)において、破線で囲まれた部分は、式(1)の有機基A(m+n=3)を示す。)
上記式(7-1)では、上記式(1)の有機基A(GST残基)の3つの結合手(m+n)の全てに対して、SXR基が結合している。すなわち、上記式(4-1)で示される化合物は、上記式(1)のmが3であり、nが0である化合物である。以下、上記式(4-1)で示される化合物を、GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体と称する場合がある。
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体としては、例えば、4-ベンジルチオメチル-1,8-ビスベンジルチオ-3,6-ジチアオクタン(Bn-GST)、4-ベンゾイルチオメチル-1,8-ビスベンゾイルチオ-3,6-ジチアオクタン(Bz-GST)、および、4-アセチルチオメチル-1,8-ビスアセチルチオ-3,6-ジチアオクタン(Ac-GST)が挙げられる。また、GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体としては、例えば、4-(3-フェニルプロピオニル)チオメチル-1,8-ビス(3-フェニルプロピオニル)チオ-3,6-ジチアオクタン(PP-GST)、および、4-フェニルアセチルチオメチル-1,8-ビスフェニルアセチルチオ-3,6-ジチアオクタン(PA-GST)も挙げられる。
チオ(メタ)アクリロイル無変性体は、単独使用または2種類以上併用できる。
チオ(メタ)アクリロイル無変性体は、3つ以上(m+nつ)のSXR基を有する。そのため、チオ(メタ)アクリロイル無変性体は、ラジカル重合しない可塑剤として、使用される。
チオ(メタ)アクリロイル無変性体を得る方法は、特に制限されない。例えば、チオ(メタ)アクリロイル無変性体は、例えば、上記式(1)で示される化合物の合成反応(後述)において、副生成物として、得ることができる。
そして、チオ(メタ)アクリロイル無変性体を含む重合性組成物は、例えば、上記式(1)で示される化合物の製造において、反応生成物(反応生成組成物)として、得ることができる。
また、可塑剤としては、上記チオ(メタ)アクリロイル無変性体の他、公知の可塑剤も挙げられる。公知の可塑剤としては、例えば、安息香酸エステル、フタル酸エステル、テレフタル酸エステル、イソフタル酸エステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、トリメリット酸エステル、ピロメリット酸エステル、リン酸エステル、エポキシエステル、グリコールエステル、および、ワックスが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
可塑剤として、好ましくは、チオ(メタ)アクリロイル無変性体が挙げられる。可塑剤が、チオ(メタ)アクリロイル無変性体を含んでいれば、可塑剤は、樹脂硬化物(後述)の柔軟性を向上させることができ、かつ、樹脂硬化物(後述)の屈折率の低下を抑制、または、屈折率を向上できる。
重合性組成物において、可塑剤(好ましくは、チオ(メタ)アクリロイル無変性体)の含有割合は、目的および用途に応じて、適宜設定される。
例えば、重合性化合物の総モルに対して、可塑剤(好ましくは、チオ(メタ)アクリロイル無変性体)の含有割合は、例えば、0モル%以上、好ましくは、5モル%以上である。また、重合性化合物の総モルに対して、可塑剤(好ましくは、チオ(メタ)アクリロイル無変性体)の含有割合は、例えば、80モル%以下、好ましくは、50モル%以下である。
また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、可塑剤(好ましくは、チオ(メタ)アクリロイル無変性体)の含有割合は、例えば、0質量部以上、好ましくは、5質量部以上である。また、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の総量100質量部に対して、可塑剤(好ましくは、チオ(メタ)アクリロイル無変性体)の含有割合は、例えば、500質量部以下、好ましくは、50質量部以下である。
(3)用途
上記の重合性組成物(未硬化の樹脂)によれば、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物を得ることができる。
上記の重合性組成物(未硬化の樹脂)によれば、優れた屈折率および硬化性と、優れた柔軟性とを兼ね備える樹脂硬化物を得ることができる。
そのため、上記の重合性組成物は、各種産業分野において、好適に使用される。そのため、上記の重合性組成物(未硬化の樹脂)は、光学用重合性組成物として、好適に使用される。
重合性組成物の用途としては、例えば、接着剤が挙げられる。接着剤は、未硬化の樹脂組成物であり、硬化することによって、接着剤硬化物(後述する樹脂硬化物)を形成する。接着剤硬化物は、被着物を接着させる。接着剤の被着物としては、特に制限されないが、例えば、紙、布および皮革、樹脂シート、ゴムシート、発泡体、金属箔、ガラスおよび木材が挙げられる。
このような接着剤は、上記の重合性組成物を含む。つまり、上記の接着剤によれば、優れた屈折率と優れた柔軟性とを有する樹脂硬化物が、得られる。そのため、上記の接着剤は、光学用接着剤として、好適に使用される。
なお、重合性組成物の用途は、接着剤に限定されない。
重合性組成物のその他の用途としては、例えば、コート剤および塗料が挙げられ、好ましくは、光学用コート剤および光学用塗料が挙げられる。
また、重合性組成物のその他の用途としては、成形品材料、および、粘着剤材料が挙げられ、好ましくは、光学用成形品材料、および、光学用粘着剤材料が挙げられる。
3.化合物の製造方法、および、重合性組成物の製造方法
(1)原料
上記式(1)で示される化合物は、例えば、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、上記式(1)中のSXR基を形成するための第1変性剤と、上記式(1)中のチオ(メタ)アクリロイル基を形成するための第2変性剤との反応によって、合成される。
(1)原料
上記式(1)で示される化合物は、例えば、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、上記式(1)中のSXR基を形成するための第1変性剤と、上記式(1)中のチオ(メタ)アクリロイル基を形成するための第2変性剤との反応によって、合成される。
(a)ポリチオール
ポリチオールとしては、上記の3官能以上の硫黄含有ポリチオールが挙げられる。すなわち、ポリチオールは、硫黄原子を含むm+n価(m+nは、3以上の整数を示す。)のポリチオールである。
ポリチオールとしては、上記の3官能以上の硫黄含有ポリチオールが挙げられる。すなわち、ポリチオールは、硫黄原子を含むm+n価(m+nは、3以上の整数を示す。)のポリチオールである。
より具体的には、ポリチオールとしては、例えば、上記の硫黄含有トリチオール、上記の硫黄含有テトラチオール、上記の硫黄含有ペンタチオール、上記の硫黄含有ヘキサチオール、および、上記の硫黄含有オクタチオールが挙げられる。ポリチオールとして、入手容易性および反応性の観点から、好ましくは、上記の硫黄含有トリチオール、および、上記の硫黄含有テトラチオールが挙げられる。
硫黄含有トリチオールとして、入手容易性および反応性の観点から、より好ましくは、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(GST)が挙げられる。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(GST)は、例えば、下記式(5)で示される。
硫黄含有テトラチオールとして、入手容易性および反応性の観点から、より好ましくは、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(FSH)が挙げられる。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(FSH)は、例えば、下記式(6)で示される。
ポリチオールは、単独使用または2種類以上併用できる。ポリチオールは、好ましくは、単独使用される。ポリチオールとして、好ましくは、上記式(5)で示されるポリチオールの単独使用、および、上記式(6)で示されるポリチオールの単独使用が挙げられる。換言すると、ポリチオールは、より好ましくは、上記式(5)または上記式(6)で示される。
ポリチオールとしては、入手容易性および反応性の観点から、さらに好ましくは、硫黄含有トリチオールが挙げられ、とりわけ好ましくは、上記式(5)で示されるポリチオール(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(GST))が挙げられる。
(b)第1変性剤
第1変性剤は、上記のポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成しない化合物である。換言すると、第1変性剤は、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基を、SXR基に変性させる化合物である。
第1変性剤は、上記のポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成しない化合物である。換言すると、第1変性剤は、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基を、SXR基に変性させる化合物である。
第1変性剤としては、例えば、下記式(8)で示される化合物が挙げられる。
(式(8)において、XおよびRは、式(1)のXおよびRと同意義を示す。Yは、ハロゲンまたは水酸基を示す。)
上記式(8)において、XおよびRは、式(1)のXおよびRと同意義を示す。Yは、ハロゲンまたは水酸基を示す。ハロゲンとしては、例えば、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素が挙げられる。ハロゲンとして、好ましくは、塩素および臭素が挙げられる。
上記式(8)において、Yがハロゲンであり、Xが単結合である場合、第1変性剤として、ハロゲン化炭化水素が挙げられる。ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリールおよびハロゲン化アラルキルが挙げられる。ハロゲン化アルキルとしては、例えば、フッ化メチル、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、フッ化エチル、塩化エチル、臭化エチルおよびヨウ化エチルが挙げられる。ハロゲン化アリールとしては、例えば、フッ化フェニル、塩化フェニル、臭化フェニルおよびヨウ化フェニルが挙げられる。ハロゲン化アラルキルとしては、例えば、フッ化ベンジル、塩化ベンジル、臭化ベンジル(ベンジルブロミド)およびヨウ化ベンジルが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用される。上記の第1変性剤として、好ましくは、ハロゲン化アラルキルが挙げられ、より好ましくは、臭化ベンジル(ベンジルブロミド)が挙げられる。
上記式(8)において、Yがハロゲンであり、Xがカルボニル基である場合、第1変性剤として、ハロゲン化アシルが挙げられる。ハロゲン化アシルとしては、例えば、フッ化アセチル、塩化アセチル、臭化アセチル、ヨウ化アセチル、フッ化ベンゾイル、塩化ベンゾイル、塩化フェニルアセチル(フェニルアセチルクロリド)、塩化フェニルプロピオニル(フェニルプロピオニルクロリド)、臭化ベンゾイル、および、ヨウ化ベンゾイルが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用される。上記の第1変性剤として、好ましくは、塩化ベンゾイル、塩化フェニルアセチル(フェニルアセチルクロリド)、および、塩化フェニルプロピオニル(フェニルプロピオニルクロリド)が挙げられる。
上記式(8)において、Yが水酸基であり、Xがカルボニル基である場合、第1変性剤として、カルボン酸が挙げられる。カルボン酸としては、例えば、モノカルボン酸およびその無水物が挙げられる。モノカルボン酸としては、例えば、脂肪族モノカルボン酸、芳香族モノカルボン酸および芳香脂肪族モノカルボン酸が挙げられる。脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプロン酸、オクチル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、2-エチルヘキサン酸、シクロヘキサンカルボン酸、および、シクロペンタンカルボン酸が挙げられる。芳香族モノカルボン酸としては、例えば、安息香酸、および、トルイル酸が挙げられる。芳香脂肪族モノカルボン酸としては、例えば、ジフェニル酢酸が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用される。上記の第1変性剤として、好ましくは、脂肪族モノカルボン酸およびその無水物が挙げられ、より好ましくは、酢酸およびその無水物が挙げられ、さらに好ましくは、無水酢酸が挙げられる。
(c)第2変性剤
第2変性剤は、上記のポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成する化合物である。換言すると、第2変性剤は、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基を、チオ(メタ)アクリロイル基に変性させる化合物である。
第2変性剤は、上記のポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成する化合物である。換言すると、第2変性剤は、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基を、チオ(メタ)アクリロイル基に変性させる化合物である。
第2変性剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸ハロゲン化物および(メタ)アクリル酸無水物が挙げられる。(メタ)アクリル酸ハロゲン化物としては、例えば、(メタ)アクリル酸クロリド、(メタ)アクリル酸ブロミド、および、(メタ)アクリル酸ヨージドが挙げられる。(メタ)アクリル酸無水物としては、アクリル酸無水物およびメタクリル酸無水物が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
また、第2変性剤として、(メタ)アクリロイル基を形成できる組み合わせで2種類以上の化合物を併用することができる。
より具体的には、第2変性剤は、例えば、(メタ)アクリル酸と脱水縮合剤とを含むことができる。脱水縮合剤としては、例えば、イミダゾール系縮合剤、トリアジン系縮合剤、ホスホニウム系縮合剤、ウロニウム系縮合剤、および、ハロウロニウム系縮合剤が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
また、第2変性剤は、例えば、プロピオン酸誘導体と塩基化合物とを含むことができる。プロピオン酸誘導体としては、例えば、特開平4-29967号公報に記載されるプロピオン酸誘導体が挙げられる。プロピオン酸誘導体として、より具体的には、β-クロロプロピオン酸、β-ブロモプロピオン酸、β-ヒドロキシプロピオン酸トルエンスルホニルエステル、β-ヒドロキシプロピオン酸ベンゼンスルホニルエステル、β-ヒドロキシプロピオン酸メタンスルホニルエステル、α-メチル-β-クロロプロピオン酸、α-メチル-β-ブロモプロピオン酸、α-メチル-β-ヒドロキシプロピオン酸トルエンスルホニルエステル、α-メチル-β-ヒドロキシプロピオン酸ベンゼンスルホニルエステル、α-メチル-β-ヒドロキシプロピオン酸メタンスルホニルエステル、および、これらの酸ハライドが挙げられる。酸ハライドとして、より具体的には、β-クロロプロピオン酸塩化物(3-クロロプロピオン酸塩化物)、β-ブロモプロピオン酸塩化物、α-メチル-β-クロロプロピオン酸塩化物、および、α-メチル-β-ブロモプロピオン酸塩化物が挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエチルアミンおよびピリジンが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
(2)配合割合および反応条件
上記式(1)で示される化合物の合成では、まず、反応原料として、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、第1変性剤と、第2変性剤とを、適宜の割合で配合する。そして、適宜の条件で、これら反応原料を、反応させる。なお、反応方法、反応順序、および、反応条件は、反応原料の種類に応じて、適宜設定される。
上記式(1)で示される化合物の合成では、まず、反応原料として、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、第1変性剤と、第2変性剤とを、適宜の割合で配合する。そして、適宜の条件で、これら反応原料を、反応させる。なお、反応方法、反応順序、および、反応条件は、反応原料の種類に応じて、適宜設定される。
より具体的には、この方法では、まず、上記の3官能以上の硫黄含有ポリチオール(硫黄原子を含むm+n価(m+nは、3以上の整数を示す。)のポリチオール)を準備する(準備工程)。
次いで、この方法では、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、第1変性剤および第2変性剤とを、反応させる(反応工程)。
反応工程において、第1変性剤および第2変性剤の反応順序は、特に制限されない。あ例えば、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、第1変性剤および第2変性剤とを、同時に反応させてもよい。また、先に、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とを反応させ、その後、これらの反応生成物と第2変性剤とを反応させてもよい。また、例えば、先に、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第2変性剤とを反応させ、その後、これらの反応生成物と第1変性剤とを反応させてもよい。
生産性および反応性の観点から、好ましくは、先に、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とを反応させ、その後、これらの反応生成物と第2変性剤とを反応させる。
つまり、好ましくは、先に、3官能以上の硫黄含有ポリチオールを第1変性剤により変性し、SXR基を付加する。その後、これらの反応生成物を、第2変性剤により変性し、チオ(メタ)アクリロイル基を付加する。
より具体的には、反応工程では、まず、上記の3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、上記の第1変性剤とを、適宜の方法で反応させる(第1反応工程)。
第1反応工程における配合処方、反応方法および反応条件は、例えば、第1変性剤の種類に応じて、適宜選択される。
3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤との反応としては、例えば、求核置換反応、求核アシル化反応、クロスカップリング反応および脱水縮合反応が挙げられる。
例えば、第1変性剤がハロゲン化炭化水素を含む場合、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、公知の塩基性化合物の存在下で求核置換反応して、上記式(1)で示される化合物を生じさせる。より具体的には、塩基性化合物が、3官能以上の硫黄含有ポリチオールのプロトンを脱離させ、求核剤を生じさせる。そして、3官能以上の硫黄含有ポリチオールに由来する求核剤と、ハロゲン化炭化水素とが、求核置換反応する。塩基性化合物としては、例えば、金属アルコラートおよびアミン化合物が挙げられる。このような反応において、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤との配合割合は、硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(ハロゲン化炭化水素)中のハロゲン原子の当量比に基づいて、調整される。
硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(ハロゲン化炭化水素)中のハロゲン原子の当量比(ハロゲン原子/メルカプト基)は、例えば、0.1以上、好ましくは、0.3以上である。また、硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(ハロゲン化炭化水素)中のハロゲン原子の当量比(ハロゲン原子/メルカプト基)は、例えば、0.9以下、好ましくは、0.8以下である。
第1変性剤がハロゲン化炭化水素を含む場合、求核置換反応の反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、および、第1変性剤の種類に応じて、適宜選択される。
例えば、反応温度は、例えば、-20℃以上、好ましくは、-10℃以上である。また、反応温度は、例えば、50℃以下、好ましくは、30℃以下である。また、反応時間は、例えば、3時間以上、好ましくは、6時間以上である。また、反応時間は、例えば、48時間以下、好ましくは、24時間以下である。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
例えば、反応温度は、例えば、-20℃以上、好ましくは、-10℃以上である。また、反応温度は、例えば、50℃以下、好ましくは、30℃以下である。また、反応時間は、例えば、3時間以上、好ましくは、6時間以上である。また、反応時間は、例えば、48時間以下、好ましくは、24時間以下である。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
また、例えば、第1変性剤がハロゲン化アシルを含む場合、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、上記した塩基性化合物の存在下で求核アシル化反応して、上記式(1)で示される化合物を生じさせる。より具体的には、塩基性化合物が、3官能以上の硫黄含有ポリチオールのプロトンを脱離させ、求核剤を生じさせる。そして、3官能以上の硫黄含有ポリチオールに由来する求核剤と、ハロゲン化アシルとが、求核アシル化反応する。このような反応において、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤との配合割合は、硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(ハロゲン化アシル)中のハロゲン原子の当量比に基づいて、調整される。
硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(ハロゲン化アシル)中のハロゲン原子の当量比(ハロゲン原子/メルカプト基)は、例えば、0.1以上、好ましくは、0.3以上である。また、硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(ハロゲン化アシル)中のハロゲン原子の当量比(ハロゲン原子/メルカプト基)は、例えば、0.9以下、好ましくは、0.8以下である。
第1変性剤がハロゲン化アシルを含む場合、求核アシル化反応の反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、および、第1変性剤の種類に応じて、適宜選択される。例えば、反応温度は、例えば、-20℃以上、好ましくは、-10℃以上である。また、反応温度は、例えば、50℃以下、好ましくは、30℃以下である。また、反応時間は、例えば、3時間以上、好ましくは、6時間以上である。また、反応時間は、例えば、48時間以下、好ましくは、24時間以下である。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
また、例えば、第1変性剤がカルボン酸を含む場合、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤(カルボン酸)とは、上記塩基性化合物の存在下で脱水縮合反応して、上記式(1)で示される化合物を生じさせる。このような反応において、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤との配合割合は、硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(カルボン酸)中のカルボキシ基の当量比に基づいて、調整される。硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(カルボン酸)中のカルボキシ基の当量比(カルボキシ基/メルカプト基)は、例えば、0.1以上、好ましくは、0.5以上である。また、硫黄含有ポリチオール中のメルカプト基に対する、第1変性剤(カルボン酸)中のカルボキシ基の当量比(カルボキシ基/メルカプト基)は、例えば、0.9以下、好ましくは、0.8以下である。
第1変性剤がカルボン酸を含む場合、脱水縮合反応の反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、および、第1変性剤の種類に応じて、適宜選択される。例えば、反応温度は、例えば、-20℃以上、好ましくは、-10℃以上である。また、反応温度は、例えば、50℃以下、好ましくは、30℃以下である。また、反応時間は、例えば、3時間以上、好ましくは、6時間以上である。また、反応時間は、例えば、48時間以下、好ましくは、24時間以下である。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
以上の通り、第1反応工程では、上記のポリチオールのメルカプト基(SH基)の少なくとも一部が、第1変性剤によって変性され、SXR基が形成する。また、上記のポリチオールのメルカプト基(SH基)の残部(以下、残存メルカプト基)は、変性されることなく、残存する。これにより、一次反応生成物が得られる。一次反応生成物は、第1反応工程における反応生成物である。
そして、この方法では、上記の第1反応工程の後、第1反応工程における反応生成物(一次反応生成物)と、上記の第2変性剤とを、適宜の方法で反応させる(第2反応工程)。
第2反応工程における配合処方、反応方法および反応条件は、例えば、第2変性剤の種類に応じて、適宜選択される。
例えば、第2変性剤が(メタ)アクリル酸ハロゲン化物を含む場合、一次反応生成物の残存メルカプト基と、(メタ)アクリル酸ハロゲン化物のハロゲン原子とが、縮合反応する。これにより、チオ(メタ)アクリロイル基が形成される。このような反応において、第2変性剤の配合割合は、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸ハロゲン化物)中のハロゲン原子の当量比に基づいて、調整される。
一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸ハロゲン化物)中のハロゲン原子の当量比(ハロゲン原子/残存メルカプト基)は、例えば、0.8以上、好ましくは、0.9以上である。また、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸ハロゲン化物)中のハロゲン原子の当量比(ハロゲン原子/残存メルカプト基)は、例えば、1.5以下、好ましくは、1.3以下である。
第2変性剤が(メタ)アクリル酸ハロゲン化物を含む場合、反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、第1変性剤の種類、および、第2変性剤の種類に応じて、適宜選択される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
例えば、第2変性剤が(メタ)アクリル酸無水物を含む場合、一次反応生成物の残存メルカプト基と、(メタ)アクリル酸無水物とが、公知の方法で縮合反応する。これにより、チオ(メタ)アクリロイル基が形成される。このような反応において、第2変性剤の配合割合は、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸無水物)の当量比に基づいて、調整される。
一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸無水物)の当量比((メタ)アクリル酸無水物/残存メルカプト基)は、例えば、0.8以上、好ましくは、0.9以上である。また、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸無水物)の当量比((メタ)アクリル酸無水物/残存メルカプト基)は、例えば、1.5以下、好ましくは、1.3以下である。
第2変性剤が、(メタ)アクリル酸無水物を含む場合、反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、第1変性剤の種類、および、第2変性剤の種類に応じて、適宜選択される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
例えば、第2変性剤が(メタ)アクリル酸無水物を含む場合、一次反応生成物の残存メルカプト基と、(メタ)アクリル酸無水物とが、公知の方法で縮合反応する。このような反応において、第2変性剤の配合割合は、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸無水物)の当量比に基づいて、調整される。
一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸無水物)の当量比((メタ)アクリル酸無水物/残存メルカプト基)は、例えば、0.8以上、好ましくは、0.9以上である。また、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤((メタ)アクリル酸無水物)の当量比((メタ)アクリル酸無水物/残存メルカプト基)は、例えば、1.5以下、好ましくは、1.3以下である。
第2変性剤が(メタ)アクリル酸無水物を含む場合、反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、第1変性剤の種類、および、第2変性剤の種類に応じて、適宜選択される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
また、第2変性剤が、(メタ)アクリル酸と脱水縮合剤とを含む場合、一次反応生成物の残存メルカプト基と、(メタ)アクリル酸とが、脱水縮合剤の存在下で、縮合反応する。これにより、チオ(メタ)アクリロイル基が形成される。このような反応において、第2変性剤の配合割合は、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤中の(メタ)アクリル酸の当量比に基づいて、調整される。
一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤中の(メタ)アクリル酸の当量比((メタ)アクリル酸/残存メルカプト基)は、例えば、0.8以上、好ましくは、0.9以上である。また、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤中の(メタ)アクリル酸の当量比((メタ)アクリル酸/残存メルカプト基)は、例えば、1.5以下、好ましくは、1.3以下である。
第2変性剤が(メタ)アクリル酸と脱水縮合剤とを含む場合、反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、第1変性剤の種類、および、第2変性剤の種類に応じて、適宜選択される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
また、第2変性剤が、プロピオン酸誘導体および塩基化合物を含む場合、一次反応生成物の残存メルカプト基と、プロピオン酸誘導体および塩基化合物とが、特開平4-29967号公報に記載される方法に準拠して、反応する。より具体的には、まず、一次反応生成物の残存メルカプト基と、プロピオン酸誘導体とが縮合反応する。次いで、これらの反応生成物(縮合物)のハロゲンが、塩基化合物により処理(脱離処理)され、エチレン性不飽和結合が形成する。これにより、チオ(メタ)アクリロイル基が形成される。このような反応において、第2変性剤の配合割合は、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤中のプロピオン酸誘導体の当量比に基づいて、調整される。
一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤中のプロピオン酸誘導体の当量比(プロピオン酸誘導体/残存メルカプト基)は、例えば、0.8以上、好ましくは、0.9以上である。また、一次反応生成物の残存メルカプト基に対する、第2変性剤中のプロピオン酸誘導体の当量比(プロピオン酸誘導体/残存メルカプト基)は、例えば、1.5以下、好ましくは、1.3以下である。
第2変性剤がプロピオン酸誘導体と塩基化合物とを含む場合、反応条件は、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの種類、第1変性剤の種類、および、第2変性剤の種類に応じて、適宜選択される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無溶剤下で反応してもよく、公知の溶剤下で反応してもよい。溶剤の種類および添加量は、適宜、設定される。また、一次反応生成物と第2変性剤とは、無触媒下で反応してもよく、公知の触媒下で反応してもよい。なお、触媒の種類および添加量は、適宜、設定される。
以上の通り、第2反応工程では、一次反応生成物の残存メルカプト基が変性され、チオ(メタ)アクリロイル基が形成される。これにより、二次反応生成物が得られる。二次反応生成物は、第2反応工程における反応生成物である。
上記の方法では、3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基の一部が、第1変性剤により変性される。これにより、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの残基(有機基A)に、SXR基が結合する。
また、上記の方法では、3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基の一部に対する残部が、第2変性剤により変性される。これにより、3官能以上の硫黄含有ポリチオールの残基(有機基A)に、チオ(メタ)アクリロイル基が結合する。
その結果、上記の方法により、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)が形成される。
すなわち、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、第1変性剤と、第2変性剤との反応生成物は、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)を含んでいる。つまり、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと、第1変性剤と、第2変性剤との反応生成物は、重合性組成物である。
反応生成物(重合性組成物)における、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の含有割合は、例えば、上記の範囲である。また、必要に応じて、適宜の方法で反応生成物を精製して、上記式(1)で示される化合物(部分チオ(メタ)アクリロイル変性体)の含有割合を、上記の範囲に調整することもできる。
また、上記の反応では、副生成物として、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体が形成される場合がある。このような場合、上記の反応生成物(重合性組成物)が、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体を含有する。
反応生成物(重合性組成物)における、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合は、例えば、上記の範囲である。また、必要に応じて、適宜の方法で反応生成物を精製して、完全チオ(メタ)アクリロイル変性体の含有割合を、上記の範囲に調整することもできる。
また、上記の反応では、副生成物として、チオ(メタ)アクリロイル無変性体が形成される場合がある。このような場合、上記の反応生成物(重合性組成物)は、チオ(メタ)アクリロイル無変性体を、可塑剤として、含有する。
反応生成物(重合性組成物)における、チオ(メタ)アクリロイル無変性体の含有割合は、例えば、上記の範囲である。また、必要に応じて、適宜の方法で反応生成物を精製して、チオ(メタ)アクリロイル無変性体の含有割合を、上記の範囲に調整することもできる。
なお、第1変性剤、第2変性剤、および、これらを反応させる方法は、上記に限定されない。例えば、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤との反応として、エン-チオール反応が挙げられる。また、第1変変性剤として、例えば、上記した3官能以上の硫黄含有ポリチオールとエン-チオール反応可能な化合物があげられる。そのような化合物としては、例えば、ビニル化合物が挙げられる。ビニル化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレンおよびブチルスチレンが挙げられる。これらは、単独使用または2種類以上併用できる。
第1変性剤としてビニル化合物が使用される場合、3官能以上の硫黄含有ポリチオールと第1変性剤(ビニル化合物)とは、公知のラジカル開始剤の存在下において、エン-チオール反応し、3官能以上の硫黄含有ポリチオールのメルカプト基を、Xが単結合、Rがビニル化合物に由来する炭化水素基を示すSXR基に変性させる。
4.樹脂硬化物
樹脂硬化物は、上記した重合性組成物を、公知の方法で硬化させることによって、形成される。つまり、樹脂硬化物は、上記の重合性組成物の硬化物を含み、好ましくは、上記の重合性組成物の硬化物からなる。
樹脂硬化物は、上記した重合性組成物を、公知の方法で硬化させることによって、形成される。つまり、樹脂硬化物は、上記の重合性組成物の硬化物を含み、好ましくは、上記の重合性組成物の硬化物からなる。
より具体的には、樹脂硬化物を得るには、例えば、所望の形状の重合性組成物に、活性エネルギー線を照射する、および/または、所望の形状の重合性組成物を加熱する。
活性エネルギー線としては、例えば、紫外線および電子線が挙げられる。活性エネルギー線の波長は、目的および用途に応じて、適宜設定される。積算光量は、例えば、0.1mJ/cm2以上である。また、積算光量は、例えば、5000mJ/cm2以下、好ましくは、3000mJ/cm2以下である。照度は、例えば、0.01mW/cm2以上である。また、照度は、例えば、500mW/cm2以下、好ましくは、300mW/cm2以下である。
加熱条件は、目的および用途に応じて、適宜設定される。加熱温度が、例えば、40℃以上、好ましくは、50℃以上である。また、加熱温度が、例えば、200℃以下、好ましくは、100℃以下である。加熱時間が、例えば、1分以上、好ましくは、5分以上である。また、加熱時間が、例えば、10時間以下、好ましくは、5時間以下である。
これにより、重合性組成物を、ラジカル重合(光ラジカル重合および/または熱ラジカル重合させることができる。つまり、重合性組成物を、活性エネルギー線および/または熱により、硬化させることができる。その結果、樹脂硬化物(重合性組成物の硬化物)が得られる。
また、樹脂硬化物を得る方法は、上記に限定されない。例えば、上記の重合性組成物を、2液硬化型樹脂組成物の調製に使用できる。より具体的には、上記の重合性組成物を、水酸基含有(メタ)アクリレートと反応させ、アクリルポリオールを調製する。そして、アクリルポリオール(主剤)と、公知の硬化剤(例えば、ポリイソシアネート)とを反応させ、硬化させる。その結果、上記の樹脂硬化物を得られる。
上記の樹脂硬化物は、上記の重合性組成物の硬化物を含んでいる。そして、上記の重合性組成物は、上記の化合物を含んでいる。そのため、上記の樹脂硬化物は、優れた屈折率と、優れた柔軟性とを兼ね備える。
より具体的には、樹脂硬化物の屈折率は、比較的高い。樹脂硬化物の屈折率は、例えば、1.45以上、好ましくは、1.50以上、より好ましくは、1.55以上、さらに好ましくは、1.60以上、とりわけ好ましくは、1.61以上である。また、樹脂硬化物の屈折率は、例えば、1.80以下、好ましくは、1.70以下である。なお、屈折率は、後述する実施例に準拠して測定される。
樹脂硬化物の25℃における引張貯蔵弾性率(E’)は、比較的低い。樹脂硬化物の25℃における引張貯蔵弾性率(E’)は、例えば、2000MPa以下、好ましくは、1000MPa以下、より好ましくは、500MPa以下、さらに好ましくは、100MPa以下、さらに好ましくは、50MPa以下、さらに好ましくは、10MPa以下、とりわけ好ましくは、5MPa以下である。また、樹脂硬化物の25℃における引張貯蔵弾性率(E’)は、例えば、1MPa以上である。なお、引張貯蔵弾性率(E’)は、後述する実施例に準拠して測定される。
上記の樹脂硬化物(重合性組成物の硬化物)は、各種産業分野において、好適に使用される。樹脂硬化物の用途としては、例えば、成形品(樹脂成形物)および粘着剤が挙げられる。樹脂硬化物の用途として、好ましくは、粘着剤が挙げられる。
成形品(樹脂成形品)は、重合性組成物を、任意の形状となるように硬化させることによって、得られる。成形品(樹脂成形品)の形状は、特に制限されない。成形品としては、例えば、レンズ、フィルム、シートおよびボードが挙げられ、好ましくは、レンズおよびフィルムが挙げられる。
粘着剤は、硬化した重合性組成物である。粘着剤は、比較的低いガラス転移温度(0℃以下)を有しており、粘着性(タック性)を有する。粘着剤の被着物としては、特に制限されないが、例えば、紙、布および皮革、樹脂シート、ゴムシート、発泡体、金属箔、ガラスおよび木材が挙げられる。
そして、上記樹脂硬化物、成形品、フィルムおよび粘着剤は、優れた屈折率と、優れた柔軟性とを兼ね備える。
そのため、上記樹脂硬化物、成形品、フィルムおよび粘着剤は、光学分野において、好適に使用される。より具体的には、上記樹脂硬化物は、好ましくは、光学用樹脂硬化物として、好適に使用される。上記の樹脂硬化物が使用される分野としては、例えば、光学透明接着剤、光学素子用コーティング剤、フィルム状薄膜ガラス用粘着剤、フィルム状薄膜ガラス用保護フィルム、液晶表示装置用偏光フィルム、および、有機EL表示装置用偏光フィルムが挙げられる。上記成形品は、好ましくは、光学部材(例えば、光学用レンズおよび光学用ファイバ)として、好適に使用される。また、上記フィルムは、光学フィルムとして、好適に使用される。また、上記粘着剤は、好ましくは、光学用粘着剤として、好適に使用される。
また、上記の樹脂化合物は、硫黄原子を含む、そのため、上記樹脂硬化物、成形品、フィルムおよび粘着剤は、金属基材に対する接着性に優れている。そのため、上記樹脂硬化物、成形品、フィルムおよび粘着剤は、例えば、建材分野、電子部品分野、半導体分野、部材封止分野、車載部品分野、航空部品分野、および、スポーツ用品分野において、好適に使用される。建材としては、例えば、防壁材、屋根材、太陽電池パネル材、電池用包装材、窓材、屋外フローリング材、照明保護材、自動車部材、看板、および、ステッカーが挙げられる。電子部品としては、例えば、電子材料部材および電気・電子回路用積層板が挙げられ、より具体的には、例えば、フレキシブル銅張積層板、カバーレイ、ボンディングシート、樹脂付き銅箔、多層プリント配線基板、キャパシタ、アンダーフィル材料、3D-LSI用インターチップフィル、絶縁シート、放熱基板、および、放熱フィルム用金属箔接着剤が挙げられる。なお、上記各分野は一例であり、上記に限定されない。
以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。また、以下の記載において特に言及がない限り、「部」および「%」は質量基準である。
<A.化合物の合成>
実施例A1
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))48.0g(184.3mmol)を装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン200mLを加えて、GSTをジクロロメタンに溶解させた。
実施例A1
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))48.0g(184.3mmol)を装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン200mLを加えて、GSTをジクロロメタンに溶解させた。
次いで、フラスコに、トリエチルアミン41.0g(塩基触媒、405.4mmol)を、撹拌しながらゆっくりと装入した。
次いで、フラスコ内の溶液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を10℃以下に維持しながら、フラスコに塩化ベンゾイル51.8g(第1変性剤、368.5mmol)を滴下した。
滴下終了後、氷浴を取り外して、フラスコ内の温度を室温に戻した。また、一晩、フラスコ内の反応生成液を、撹拌した。これにより、塩化ベンゾイル由来のベンゾイル基(式(1)のXR)を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、水300mLとジクロロメタン200mLを加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、希塩酸で洗浄した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。これにより、粗生成物を得た。
粗生成物を、ジクロロメタン100mLで希釈し、希釈液(溶液)を得た。希釈液を、100mLのシリカゲルに通液した。また、希釈液を、ジクロロメタン300mLを使用して流出させた。その後、流出した希釈液(溶液)を、エバポレーターで濃縮した。これにより、一次反応生成物83.4gを得た一次反応生成物は、GSTの部分ベンゾイル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、2/3当量分のメルカプト基が、ベンゾイル化された。
(2)第2反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物30.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン50mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物30.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン50mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、3-クロロプロピオニルクロリド9.77g(第2変性剤、77.0mmol)を滴下した。
次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で48時間撹拌した。次いで、フラスコに、純水(100mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mL)で2回洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。
次いで、温度計および滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の反応生成物を装入した。また、フラスコに、4-メトキシフェノール30mg(重合禁止剤)を加えた。そして、フラスコの内容物を室温で撹拌し、4-メトキシフェノールを溶解させた。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、トリエチルアミン(第2変性剤、塩基)8.44g(83.4mmol)を滴下した。次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で1時間撹拌した。これにより、上記の反応生成物を塩基処理し、3-クロロプロピオニルクロリド由来のアクリロイル基を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、1M塩酸(300mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。
次いで、有機相をシリカゲル(30mL)に通液した。また、有機相に、4-メトキシフェノール(重合禁止剤)30mgを添加した。そして、有機相を、減圧濃縮した。
これにより、無色透明な二次反応生成物(以下、Bz2.0-GSTA)32.1gを得た。二次反応生成物は、GSTのベンゾイル化物およびアクリル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、1/3当量分のメルカプト基が、アクリル化された。
二次反応生成物を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により分析した。反応生成物は、以下の各成分を、以下の割合で含む重合性組成物であった。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体 1.6モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 15.2モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 41.7モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 41.5モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 15.2モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 41.7モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 41.5モル%(LC%)
なお、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体、および、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(1)で示される化合物である。また、GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(7)で示される化合物である。また、GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体は、上記式(4)で示される化合物である。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体との合計において、平均(メタ)アクリロイル基数は、1.31個であった。
実施例A2
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))48.0g(184.3mmol)を装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン200mLを加えて、GSTをジクロロメタンに溶解させた。
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))48.0g(184.3mmol)を装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン200mLを加えて、GSTをジクロロメタンに溶解させた。
次いで、フラスコに、トリエチルアミン41.0g(塩基触媒、405.4mmol)を、撹拌しながらゆっくりと装入した。
次いで、フラスコ内の溶液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を10℃以下に維持しながら、フラスコに塩化ベンゾイル25.9g(第1変性剤、184.3mmol)を滴下した。
滴下終了後、氷浴を取り外して、フラスコ内の温度を室温に戻した。また、一晩、フラスコ内の反応生成液を、撹拌した。これにより、塩化ベンゾイル由来のベンゾイル基(式(1)のXR)を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、水300mLとジクロロメタン200mLを加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、希塩酸で洗浄した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。これにより、粗生成物を得た。
粗生成物を、ジクロロメタン100mLで希釈し、希釈液(溶液)を得た。希釈液を、100mLのシリカゲルに通液した。また、希釈液を、ジクロロメタン300mLを使用して流出させた。その後、流出した希釈液(溶液)を、エバポレーターで濃縮した。これにより、一次反応生成物63.2gを得た。一次反応生成物は、GSTの部分ベンゾイル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、1/3当量分のメルカプト基が、ベンゾイル化された。
(2)第2反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物30.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン50mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物30.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン50mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、3-クロロプロピオニルクロリド25.2g(第2変性剤、199mmol)を滴下した。
次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で48時間撹拌した。次いで、フラスコに、純水(100mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mL)で2回洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。
次いで、温度計および滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の反応生成物を装入した。また、フラスコに、4-メトキシフェノール30mg(重合禁止剤)を加えた。そして、フラスコの内容物を室温で撹拌し、4-メトキシフェノールを溶解させた。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、トリエチルアミン(第2変性剤、塩基)21.8g(215mmol)を滴下した。次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で1時間撹拌した。これにより、上記の反応生成物を塩基処理し、3-クロロプロピオニルクロリド由来のアクリロイル基を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、1M塩酸(300mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。
次いで、有機相をシリカゲル(30mL)に通液した。また、有機相に、4-メトキシフェノール(重合禁止剤)30mgを添加した。そして、有機相を、減圧濃縮した。
これにより、無色透明な二次反応生成物(以下、Bz2.0-GSTA)36.8gを得た。二次反応生成物は、GSTのベンゾイル化物およびアクリル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、2/3当量分のメルカプト基が、アクリル化された。
二次反応生成物を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により分析した。反応生成物は、以下の各成分を、以下の割合で含む重合性組成物であった。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体 40.5モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 41.2モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 11.5モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 6.8モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 41.2モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 11.5モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 6.8モル%(LC%)
なお、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体、および、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(1)で示される化合物である。また、GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(7)で示される化合物である。また、GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体は、上記式(4)で示される化合物である。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体との合計において、平均(メタ)アクリロイル基数は、2.31個であった。
実施例A3
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))20.0g(76.8mmol)を装入した。次いで、フラスコにトルエン100mLを加えて、GSTをトルエンに溶解させた。
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))20.0g(76.8mmol)を装入した。次いで、フラスコにトルエン100mLを加えて、GSTをトルエンに溶解させた。
次いで、フラスコに、トリエチルアミン23.3g(塩基触媒、230.3mmol)を、撹拌しながらゆっくりと装入した。
次いで、フラスコ内の溶液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を10℃以下に維持しながら、フラスコに無水酢酸15.7g(第1変性剤、153.5mmol)を滴下した。
滴下終了後、氷浴を取り外して、フラスコ内の温度を室温に戻した。また、一晩、フラスコ内の反応生成液を、撹拌した。これにより、無水酢酸由来のアセチル基(式(1)のXR)を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、水300mLとトルエン200mLを加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、希塩酸で洗浄した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。これにより、粗生成物を得た。
粗生成物を、トルエン100mLで希釈し、希釈液(溶液)を得た。希釈液を、20mLのシリカゲルに通液した。また、希釈液を、トルエン300mLを使用して流出させた。その後、流出した希釈液(溶液)を、エバポレーターで濃縮した。これにより、一次反応生成物26.0gを得た。一次反応生成物は、GSTの部分アセチル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、2/3当量分のメルカプト基が、アセチル化された。
(2)第2反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物20.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン100mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物20.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン100mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、3-クロロプロピオニルクロリド14.7g(第2変性剤、116.0mmol)を滴下した。
次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で48時間撹拌した。次いで、フラスコに、純水(100mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mL)で2回洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。
次いで、温度計および滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の反応生成物を装入した。また、フラスコに、4-メトキシフェノール23mg(重合禁止剤)を加えた。そして、フラスコの内容物を室温で撹拌し、4-メトキシフェノールを溶解させた。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、トリエチルアミン(第2変性剤、塩基)7.63g(75.4mmol)を滴下した。次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で1時間撹拌した。これにより、上記の反応生成物を塩基処理し、3-クロロプロピオニルクロリド由来のアクリロイル基を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、1M塩酸(300mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。
次いで、有機相をシリカゲル(30mL)に通液した。また、有機相に、4-メトキシフェノール(重合禁止剤)23mgを添加した。そして、有機相を、減圧濃縮した。
これにより、無色透明な二次反応生成物(以下、Ac2.0-GSTA)22.5gを得た。二次反応生成物は、GSTのアセチル化物およびアクリル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、1/3当量分のメルカプト基が、アクリル化された。
二次反応生成物を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により分析した。反応生成物は、以下の各成分を、以下の割合で含む重合性組成物であった。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体 5.4モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 31.9モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 48.0モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 14.6モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 31.9モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 48.0モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 14.6モル%(LC%)
なお、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体、および、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(1)で示される化合物である。また、GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(7)で示される化合物である。また、GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体は、上記式(4)で示される化合物である。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体との合計において、LC%から求める平均(メタ)アクリロイル基数は、1.28個であった。
実施例A4
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))19.1g(73.2mmol)を装入した。次いで、フラスコにトルエン100mLを加えて、GSTをトルエンに溶解させた。
(1)第1反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ラインおよび滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、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官能硫黄含有ポリチオール(GST))19.1g(73.2mmol)を装入した。次いで、フラスコにトルエン100mLを加えて、GSTをトルエンに溶解させた。
次いで、フラスコに、トリエチルアミン15.2g(塩基触媒、150.0mmol)を、撹拌しながらゆっくりと装入した。
次いで、フラスコ内の溶液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を10℃以下に維持しながら、フラスコに3-フェニルプロピオニルクロリド24.7g(第1変性剤、146.3mmol)を滴下した。
滴下終了後、氷浴を取り外して、フラスコ内の温度を室温に戻した。また、一晩、フラスコ内の反応生成液を、撹拌した。これにより、3-フェニルプロピオニルクロリド由来の3-フェニルプロピオニル基(式(1)のXR)を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、水300mLとトルエン200mLを加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、希塩酸で洗浄した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。これにより、粗生成物を得た。
粗生成物を、トルエン150mLで希釈し、希釈液(溶液)を得た。希釈液を、30mLの活性アルミナ(塩基性、300mesh)に通液した。また、希釈液を、トルエン100mLを使用して流出させた。その後、流出した希釈液(溶液)を、エバポレーターで濃縮した。これにより、一次反応生成物37.4gを得た。一次反応生成物は、GSTの部分3-フェニルプロピオニル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、2/3当量分のメルカプト基が、3-フェニルプロピオニル化された。
(2)第2反応工程
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物20.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン100mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
撹拌機、温度計、窒素導入ライン及び滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の一次反応生成物20.0gを装入した。次いで、フラスコにジクロロメタン100mLを加えて、一次反応生成物をジクロロメタンで希釈した。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、3-クロロプロピオニルクロリド9.68g(第2変性剤、76.2mmol)を滴下した。
次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で48時間撹拌した。次いで、フラスコに、純水(100mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。次いで、有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mL)で2回洗浄した。その後、有機相中の溶剤を、エバポレーターで留去した。
次いで、温度計および滴下ロートを備え付けた4つ口フラスコに、上記の反応生成物を装入した。また、フラスコに、4-メトキシフェノール22mg(重合禁止剤)を加えた。そして、フラスコの内容物を室温で撹拌し、4-メトキシフェノールを溶解させた。
次いで、フラスコ内の希釈液を、氷浴で冷却した。次いで、フラスコ内の温度を40℃以下に維持しながら、フラスコに、トリエチルアミン(第2変性剤、塩基)5.01g(49.5mmol)を滴下した。次いで、フラスコ内の反応生成液を、室温で1時間撹拌した。これにより、上記の反応生成物を塩基処理し、3-クロロプロピオニルクロリド由来のアクリロイル基を形成させた。
その後、フラスコ内の反応生成液に、1M塩酸(300mL)を加えた。その後、分液操作によって有機相を分離した。
次いで、有機相をシリカゲル(30mL)に通液した。また、有機相に、4-メトキシフェノール(重合禁止剤)22mgを添加した。そして、有機相を、減圧濃縮した。
これにより、無色透明な二次反応生成物(以下、PP2.0-GSTA)21.2gを得た。二次反応生成物は、GSTの3-フェニルプロピオニル化物およびアクリル化物であった。
なお、上記の反応では、GSTのメルカプト基(3官能)のうち、1/3当量分のメルカプト基が、アクリル化された。
二次反応生成物を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により分析した。反応生成物は、以下の各成分を、以下の割合で含む重合性組成物であった。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体 6.1モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 22.6モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 37.0モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 34.3モル%(LC%)
GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体 22.6モル%(LC%)
GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体 37.0モル%(LC%)
GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体 34.3モル%(LC%)
なお、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体、および、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(1)で示される化合物である。また、GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体は、上記式(7)で示される化合物である。また、GSTのチオ(メタ)アクリロイル無変性体は、上記式(4)で示される化合物である。
GSTのトリチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのジチオ(メタ)アクリロイル変性体と、GSTのモノチオ(メタ)アクリロイル変性体との合計において、LC%から求める平均(メタ)アクリロイル基数は、1.01個であった。
<B.成形品(樹脂硬化物)>
実施例B1~B2および比較例B1~B2
(1)重合性組成物
表1に示す配合処方に従い、原料(合計100質量部)を準備した。そして、原料100質量部に対して、ラジカル重合開始剤としてのOmnirad184(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、IGM RESINS社製)3質量部を、配合した。これにより、液状の重合性組成物を調製した。
実施例B1~B2および比較例B1~B2
(1)重合性組成物
表1に示す配合処方に従い、原料(合計100質量部)を準備した。そして、原料100質量部に対して、ラジカル重合開始剤としてのOmnirad184(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、IGM RESINS社製)3質量部を、配合した。これにより、液状の重合性組成物を調製した。
(2)樹脂硬化物
所定サイズ50mm×50mm×0.5mmのシリコーン型に、重合性組成物を封入した。
所定サイズ50mm×50mm×0.5mmのシリコーン型に、重合性組成物を封入した。
無電極光源(Hバルブ)を用いて、重合性組成物に、活性エネルギー線(波長365nm、照度100mW/cm2、積算光量1000mJ/cm2)を照射した。さらに、重合性組成物を、ガラス基板から剥離し、窒素雰囲気下において、80℃で30分間加熱した。これにより、重合性組成物を、活性エネルギー線および熱によって、硬化させた。その結果、樹脂硬化物(成形品)を得た。
<C.粘着剤(樹脂硬化物)>
実施例C1~C12および比較例C1
(1)重合性組成物
表2に示す配合処方に従い、原料(合計100質量部)を準備した。そして、原料100質量部に対して、ラジカル重合開始剤としてのOmnirad184(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、IGM RESINS社製)3質量部を、配合した。これにより、液状の重合性組成物を調製した。
実施例C1~C12および比較例C1
(1)重合性組成物
表2に示す配合処方に従い、原料(合計100質量部)を準備した。そして、原料100質量部に対して、ラジカル重合開始剤としてのOmnirad184(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、IGM RESINS社製)3質量部を、配合した。これにより、液状の重合性組成物を調製した。
(2)樹脂硬化物
一対のガラス基板(Eagle-XG、Corning社製)を、離型剤(Novec1720、3M社製)で表面処理した。厚み250μmのシリコンシートからなる型枠内で、ガラス基板の間に、重合性組成物を挟みこんだ。
一対のガラス基板(Eagle-XG、Corning社製)を、離型剤(Novec1720、3M社製)で表面処理した。厚み250μmのシリコンシートからなる型枠内で、ガラス基板の間に、重合性組成物を挟みこんだ。
無電極光源(Hバルブ)を用いて、重合性組成物に、活性エネルギー線(波長365nm、照度100mW/cm2、積算光量1000mJ/cm2)を照射した。さらに、重合性組成物を、ガラス基板から剥離し、窒素雰囲気下において、80℃で30分間加熱した。これにより、重合性組成物を、活性エネルギー線および熱によって、硬化させた。その結果、樹脂硬化物(粘着剤フィルム)を得た。
<D.評価方法>
(1)屈折率およびアッベ数
樹脂硬化物のd線(波長587.6nm)の屈折率(nd)を、アッベ屈折計(アタゴ社製、DR-M4)により、室温(20℃)下で測定した。
(1)屈折率およびアッベ数
樹脂硬化物のd線(波長587.6nm)の屈折率(nd)を、アッベ屈折計(アタゴ社製、DR-M4)により、室温(20℃)下で測定した。
また、樹脂硬化物のC線(波長656.3nm)の屈折率(nC)を、アッベ屈折計(アタゴ社製、DR-M4)により、室温(20℃)下で測定した。
また、樹脂硬化物のF線(波長486.1nm)の屈折率(nF)を、アッベ屈折計(アタゴ社製、DR-M4)により、室温(20℃)下で測定した。
そして、下記式に従って、樹脂硬化物のアッベ数を算出した。
アッベ数=(nd-1)/(nF-nC)
アッベ数=(nd-1)/(nF-nC)
(2)ガラス転移点(Tg)および貯蔵弾性率(E’)
樹脂硬化物の固体粘弾性を、以下の条件で測定した。
装置 :RSA-G2(ティー・エイ・インスツルメント社製)
変形モード :引張
温度範囲 :-50℃~100℃
昇温温度 :3℃/min
周波数 :1Hz
環境 :N2雰囲気
樹脂硬化物の固体粘弾性を、以下の条件で測定した。
装置 :RSA-G2(ティー・エイ・インスツルメント社製)
変形モード :引張
温度範囲 :-50℃~100℃
昇温温度 :3℃/min
周波数 :1Hz
環境 :N2雰囲気
そして、粘弾性の測定結果から、樹脂硬化物のガラス転移点(Tg)と、25℃における貯蔵弾性率(E’(25℃))とを求めた。tanδの値が極大値を示す温度を、ガラス転移温度(Tg)として測定した。
表中の略号の詳細を下記する。
POB-A;o-フェノキシベンジルアクリレート、共栄社化学社製
2EHA;2-エチルヘキシルアクリレート、東亜合成社製
GSTA;特開平4-29967号公報の実施例3に準拠して製造された1、8-ビスアクリロイルチオ-(4-アクリロイルチオメチル-3,6-ジチアオクタン)
POB-A;o-フェノキシベンジルアクリレート、共栄社化学社製
2EHA;2-エチルヘキシルアクリレート、東亜合成社製
GSTA;特開平4-29967号公報の実施例3に準拠して製造された1、8-ビスアクリロイルチオ-(4-アクリロイルチオメチル-3,6-ジチアオクタン)
なお、上記発明は、本発明の例示の実施形態として提供したが、これは単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記特許請求の範囲に含まれるものである。
本発明の化合物、重合性組成物、接着剤、樹脂硬化物、成形品、フィルム、粘着剤、および、化合物の製造方法は、とりわけ、光学分野において、好適に用いられる。
Claims (23)
- 下記式(1)で示される、化合物
式(1);
(式(1)において、Aは、硫黄原子を含むm+n価の有機基を示す。mは、1以上の整数を示す。nは、1以上の整数を示す。m+nは、3以上の整数を示す。Sは、硫黄原子を示す。Xは、単結合、または、カルボニル基を示す。Rは、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または、芳香脂肪族炭化水素基を示す。R’は、水素原子またはメチル基を示す。式中に複数のXが含まれる場合、各Xは、互いに同一または異なっていてもよい。また、式中に複数のRが含まれる場合、各Rは、互いに同一または異なっていてもよい。また、式中に複数のR’が含まれる場合、各R’は、互いに同一または異なっていてもよい。) - Aが、硫黄原子と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)とを含む有機基を示し、
Aにおいて、硫黄原子の数と、典型元素原子(硫黄原子および水素原子を除く。)の数との合計に対する、硫黄原子の数の割合が、20%を超過する、請求項1に記載の化合物。 - 式(1)におけるAが、
下記式(2)または下記式(3)で示される、請求項1に記載の化合物。
式(2);
(式(2)において、Sは、式(1)のSと同意義を示す。式(1)のAが、式(2)で示される場合、式(1)のm+nは、3を示す。)
式(3);
(式(3)において、Sは、式(1)のSと同意義を示す。式(1)のAが、式(3)で示される場合、式(1)のm+nは、4を示す。) - 式(A)において、Xが、カルボニル基を示し、かつ、
Rが、メチル基、フェニル基、または、2-フェニルエチル基を示す、請求項1に記載の化合物。 - 請求項1に記載の化合物を含む、重合性組成物。
- 式(A)においてn=1である前記化合物を含む、請求項5に記載の重合性組成物。
- さらに、その他の重合性化合物を含み、
その他の重合性化合物が、下記式(7)で示される化合物を含む、請求項5に記載の重合性組成物。
式(7);
(式(7)において、A、S、R’、mおよびnは、式(1)のA、S、R’、mおよびnと同意義を示す。) - 上記式(1)で示される化合物と、上記式(7)で示される化合物との総量において、平均(メタ)アクリロイル基数が、1.4個以下である、請求項7に記載の重合性組成物。
- さらに、その他の重合性化合物を含み、
その他の重合性化合物が、単官能(メタ)アクリレートおよび/または多官能(メタ)アクリレートを含む、請求項5に記載の重合性組成物。 - さらに、可塑剤を含み、
前記可塑剤が、下記式(4)で示される化合物を含む、請求項5に記載の重合性組成物。
式(4);
(式(4)において、A、S、X、R、mおよびnは、それぞれ、式(1)のA、S、X、R、mおよびnと同意義を示す。) - 請求項5に記載の重合性組成物を含む、接着剤。
- 光学用接着剤である、請求項11に記載の接着剤。
- 請求項5に記載の重合性組成物の硬化物を含む、樹脂硬化物。
- 屈折率が1.60以上であり、
引張貯蔵弾性率が10MPa以下である、請求項13に記載の樹脂硬化物。 - 請求項13に記載の樹脂硬化物を含む、成形品。
- 光学部材である、請求項15に記載の成形品。
- 請求項13に記載の樹脂硬化物を含む、フィルム。
- 光学フィルムである、請求項17に記載のフィルム。
- 請求項13に記載の樹脂硬化物を含む、粘着剤。
- 光学用粘着剤である、請求項19に記載の粘着剤。
- 請求項1に記載の化合物を製造する方法であり、
硫黄原子を含むm+n価(m+nは、3以上の整数を示す。)のポリチオールを準備する準備工程と、
前記ポリチオールと、
前記ポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成しない第1変性剤と、
前記ポリチオールの分子末端を封止し、(メタ)アクリロイル基を形成する第2変性剤と反応させる反応工程と
を備える、化合物の製造方法。 - 前記ポリチオールが、下記式(5)または下記式(6)で示される、請求項21に記載の化合物の製造方法。
式(5);
式(6);
- 前記反応工程が、
前記ポリチオールと前記第1変性剤とを反応させる第1反応工程と、
前記第1反応工程の後に、前記第1反応工程における反応生成物と、前記第2変性剤とを反応させる第2反応工程と
を備える、請求項21に記載の化合物の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022178954 | 2022-11-08 | ||
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---|---|
WO2024101258A1 true WO2024101258A1 (ja) | 2024-05-16 |
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---|---|---|---|
PCT/JP2023/039544 WO2024101258A1 (ja) | 2022-11-08 | 2023-11-02 | 化合物、重合性組成物、接着剤、樹脂硬化物、成形品、フィルム、粘着剤、および、化合物の製造方法 |
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---|---|
WO (1) | WO2024101258A1 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61180763A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-13 | イーストマン コダック カンパニー | チオフエニルチオアクリレート及びチオメタクリレート化合物ならびにそれらの製法 |
JPH04321695A (ja) * | 1991-04-22 | 1992-11-11 | Tokuyama Soda Co Ltd | 含リン化合物 |
JPH06148402A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-05-27 | Toray Ind Inc | 紫外線吸収性反射防止膜を有するプラスチック光学物品 |
JP2002128827A (ja) * | 2000-10-30 | 2002-05-09 | Mitsui Chemicals Inc | 含硫(メタ)アクリル酸チオエステル化合物およびその用途 |
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-
2023
- 2023-11-02 WO PCT/JP2023/039544 patent/WO2024101258A1/ja unknown
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