JPWO2015159811A1 - 光学材料用組成物及びその製造方法並びに光学材料用組成物から得られる光学材料 - Google Patents
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Abstract
Description
さらに高屈折率を目指した検討も行われており、特許文献2や3に示される硫黄とエピスルフィド化合物とチオールからなる組成物が提案されている。
さらに、ポリエピスルフィド化合物に、強度を向上させるためにチオウレタンを導入させた光学材料が報告されている(特許文献4、5)。
しかしながらチオウレタンを導入した場合、耐熱性の低下、切削加工時の臭気の発生、及び脈理と呼ばれる重合ムラが発生することから、組成比を限定したり、粘度を限定したりする手法が報告されている(特許文献6〜8)。
しかしながら、これらエピスルフィド化合物を含む組成物は、重合硬化した際に白濁する場合があった。光学材料用途であるため、硬化後に白濁が生じるとすべて不良となり膨大な損失が生じることになる。したがって、硬化前の段階において、硬化後の白濁の発生の有無を予測し、良否の判断を可能にする手法が望まれていた。
すなわち、本発明は以下の通りである。
<1> アセトン濁度値が3.0ppm以下のエピスルフィド化合物を含有することを特徴とする光学材料用組成物である。
<2> さらに硫黄を含有する、上記<1>に記載の光学材料用組成物である。
<3> 前記エピスルフィド化合物と前記硫黄とが予備的に重合されている、上記<2>に記載の光学材料用組成物である。
<4> 前記硫黄の10%以上がエピスルフィド化合物と予備的に重合されている、上記<2>または<3>に記載の光学材料用組成物である。
<5> さらにポリチオール化合物を含有する、上記<2>から<4>のいずれかに記載の光学材料用組成物である。
<6> 脱気処理されている、上記<1>から<5>のいずれかに記載の光学材料用組成物である。
<7> 前記エピスルフィド化合物が、下記(1)式で表される構造を有する(a)化合物である、上記<1>に記載の光学材料用組成物である。
<8> 更に、(b)ポリイソシアネート化合物、および(c)ポリチオール化合物を含む、上記<7>に記載の光学材料用組成物である。
<9> 前記(b)化合物が、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネナートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、および2,5−ジイソシアナートメチル−1,4−ジチアンからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物であり、
前記(c)化合物が、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4、8−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、4、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、5、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、1、1、3、3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート)、およびトリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物である、上記<8>に記載の光学材料用組成物である。
<10> (a)化合物、(b)化合物、および(c)化合物の総量を100重量%とした時、(a)化合物が50〜95重量%、(b)化合物が1〜25重量%、(c)化合物が1〜25重量%であり、かつ(b)化合物のNCO基に対する(c)化合物のSH基の割合、即ち[(c)化合物のSH基数/(b)化合物のNCO基数](SH基/NCO基)が、1.0〜2.5である、上記<8>または<9>に記載の光学材料用組成物である。
<11> 上記<1>から<10>のいずれかに記載の光学材料用組成物を重合硬化することを特徴とする光学材料の製造方法である。
<12> 上記<8>から<10>のいずれかに記載の光学材料用組成物に、重合触媒としてオニウム塩を(a)〜(c)化合物の全量に対して0.0001重量%〜10重量%添加し、重合硬化する光学材料の製造方法である。
<13> 光学材料用組成物の重合硬化後にアニール処理を施す、上記<11>または<12>に記載の光学材料の製造方法である。
<14> 上記<11>から<13>のいずれかに記載の光学材料の製造方法により得られる光学材料である。
<15> 上記<14>に記載の光学材料を含む光学レンズである。
<16> エピスルフィド化合物製造品から光学材料用原料を製造する方法であって、アセトン濁度値が3.0ppm以下であるエピスルフィド化合物製造品を選別して光学材料用原料とすることを特徴とする光学材料用原料の製造方法である。
<17> 前記エピスルフィド化合物が、下記(1)式で表される構造を有する(a)化合物である、上記<16>に記載の光学材料用原料の製造方法である。
本発明の第1の態様は、アセトン濁度値が3.0ppm以下のエピスルフィド化合物を含有することを特徴とする光学材料用組成物である。
本発明の第1の態様(及び後述する第2の態様)におけるエピスルフィド化合物は、必ずしも純品を意味するわけではなく公知の方法で製造されたエピスルフィド化合物製造品を包含する。すなわち、本発明におけるエピスルフィド化合物とは、少量の不純物を含むエピスルフィド化合物製造品をも包含する。
鎖状脂肪族骨格を有する化合物としては、下記(1)式で表される化合物が挙げられる。
芳香族骨格を有する化合物としては、下記(4)式で表される化合物が挙げられる。
また、脂肪族環状骨格を有するエピスルフィド化合物としては、1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキサン(上記(2)式でp=0、q=0)、1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)シクロヘキサン(上記(2)式でp=1、q=1)、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕メタン、2,2−ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕プロパン、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)シクロヘキシル〕スルフィド、2,5−ビス(β−エピチオプロピルチオ)−1,4−ジチアン(上記(3)式でp=0、q=0)、2,5−ビス(β−エピチオプロピルチオエチルチオメチル)−1,4−ジチアン等を挙げることができる。
また、芳香族骨格を有するエピスルフィド化合物としては、1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ベンゼン(上記(4)でp=0、q=0)、1,3および1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオメチル)ベンゼン(上記(4)式でp=1、q=1)、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕メタン、2,2−ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕プロパン、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(β−エピチオプロピルチオ)フェニル〕スルフィン、4,4−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ビフェニル等を挙げることができる。
エピスルフィド化合物をアセトンに溶解させた際の溶液濁度(アセトン濁度)はJIS K0101に従い、カオリン標準液を標準とし積分球濁度計を用いて測定する。
具体的にはエピスルフィド化合物10gにアセトン40gを加え、十分攪拌後10分静置し、この溶液の濁度測定を行う。
アセトン:特級アセトン 99.5%以上(関東化学品)
濁度計:東京電色製 T-2600DA
これら測定を行い、アセトン濁度値が3.0ppm以下であるエピスルフィド化合物が用いられる。好ましくは、アセトン濁度値が1.5ppm以下で、より好ましくは0.8ppm以下であり、特に好ましくは0.6ppm以下である。
アセトン濁度値が3.0ppmを超えた場合、重合硬化後のレンズのような光学材料は白濁して使用不可となる。したがって、濁度値を測定することで、重合硬化せずに白濁の発生の有無を予測、判別することができ、エピスルフィド化合物の良否の判断が可能となる。
実際の運用としては、まずアセトン濁度値を測定し、アセトン濁度値が上記の範囲内に収まれば白濁が発生しないので、このエピスルフィド化合物は使用可能と判断される。
さらには、これらの光学材料用組成物および/または混合前の各原料を0.05〜10μm程度の孔径を有するフィルターで不純物等を濾過し精製することは、本発明の光学材料の品質をさらに高める上からも好ましい。
本発明の第1の態様の光学材料用組成物を重合硬化する触媒としては、アミン、オニウム塩やホスフィン化合物が用いられる。具体例としてはアミン、第4級アンモニウム塩、第4級ホスホニウム塩、第3級スルホニウム塩、第2級ヨードニウム塩、ホスフィン化合物が挙げられる。中でも組成物との相溶性の良好な第4級アンモニウム塩および第4級ホスホニウム塩、ホスフィン化合物がより好ましく、さらに好ましくは第4級ホスホニウム塩である。より好ましい化合物の具体例としては、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラフェニルアンモニウムブロマイド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、1−n−ドデシルピリジニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド等の第4級ホスホニウム塩、トリフェニルホスフィン等のホスフィン化合物が挙げられる。これらの中で、さらに好ましい化合物は、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドであり、最も好ましい化合物は、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイドである。重合触媒は単独でも、2種類以上を混合して使用してもかまわない。
重合触媒の添加量は、組成物の成分、混合比および重合硬化方法によって変化するため一概には決められないが、通常は光学材料用組成物全量に対して0.001wt%以上5wt%以下、好ましくは、0.01wt%以上1wt%以下、最も好ましくは、0.01wt%以上0.5wt%以下使用する。重合触媒の添加量が5wt%より多いと硬化物の屈折率、耐熱性が低下し、着色する場合がある。また、0.001wt%より少ないと十分に硬化せず耐熱性が不十分となる場合がある。
重合調整剤の添加量は、通常は光学材料用組成物全量に対して、0.0001〜5.0wt%であり、好ましくは0.0005〜3.0wt%であり、より好ましくは0.001〜2.0wt%である。
酸化防止剤の好ましい例としてはフェノール誘導体が挙げられる。中でも好ましい化合物は多価フェノール類、ハロゲン置換フェノール類であり、より好ましい化合物はカテコール、ピロガロール、アルキル置換カテコール類であり、最も好ましい化合物はカテコール、ピロガロールである。紫外線防止剤の好ましい例としては、ベンゾトリアゾール系化合物が挙げられる。中でも好ましい化合物の具体例は、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、5−クロロ−2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ペンチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールである。ブルーイング剤の好ましい例としてはアントラキノン系化合物が挙げられる。
本発明の光学材料は例えば光学レンズとして使用できる。
本発明の第2の態様は、下記(1)式で表される構造を有し、アセトン濁度値が3.0ppm以下である(a)化合物(エピスルフィド化合物)、(b)ポリイソシアネート化合物、及び(c)ポリチオール化合物を含む光学材料用組成物である。
以下、本発明の第2の態様に用いる原料、即ち(a)化合物、(b)ポリイソシアネート化合物、及び(c)ポリチオール化合物について詳細に説明する。
本発明の第2の態様で使用する(a)化合物は、上記(1)式で表される構造を有する化合物である。(a)化合物の添加量は、(a)〜(c)化合物の合計を100重量%とした場合、通常は50〜95重量%であり、好ましくは55〜90重量%、特に好ましくは60〜85重量%である。(a)化合物の添加量が50重量%を下回ると耐熱性が低下する場合があり、95重量%を超えると強度が低下する場合がある。
(a)化合物の具体例としては、ビス(β−エピチオプロピル)スルフィド、ビス(β−エピチオプロピル)ジスルフィド、ビス(β−エピチオプロピルチオ)メタン、1,2−ビス(β−エピチオプロピルチオ)エタン、1,3−ビス(β−エピチオプロピルチオ)プロパン、1,4−ビス(β−エピチオプロピルチオ)ブタンなどのエピスルフィド類が挙げられる。(a)化合物は単独でも、2種類以上を混合して用いてもかまわない。
中でも好ましい化合物は、ビス(β−エピチオプロピル)スルフィド((1)式でn=0)、ビス(β−エピチオプロピル)ジスルフィド((1)式でm=0、n=1)であり、最も好ましい化合物は、ビス(β−エピチオプロピル)スルフィド((1)式でn=0)である。
(b)化合物の具体例としては、ジエチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、2,6−ビス(イソシアネートメチル)デカヒドロナフタレン、リジントリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、o−トリジンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、3−(2’−イソシアネートシクロヘキシル)プロピルイソシアネート、イソプロピリデンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、2,2’−ビス(4−イソシアネートフェニル)プロパン、トリフェニルメタントリイソシアネート、ビス(ジイソシアネートトリル)フェニルメタン、4,4’,4’’−トリイソシアネート−2,5−ジメトキシフェニルアミン、3,3’−ジメトキシベンジジン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアネートビフェニル、4,4’−ジイソシアネート−3,3’−ジメチルビフェニル、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,1’−メチレンビス(4−イソシアネートベンゼン)、1,1’−メチレンビス(3−メチル−4−イソシアネートベンゼン)、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−ビス(2−イソシアネート−2−プロピル)ベンゼン、2,6−ビス(イソシアネートメチル)ナフタレン、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)テトラヒドロジシクロペンタジエン、ビス(イソシアネートメチル)ジシクロペンタジエン、ビス(イソシアネートメチル)テトラヒドロチオフェン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、ビス(イソシアネートメチル)アダマンタン、チオジエチルジイソシアネート、チオジプロピルジイソシアネート、チオジヘキシルジイソシアネート、ビス〔(4−イソシアネートメチル)フェニル〕スルフィド、2,5−ジイソシアネート−1,4−ジチアン、2,5−ジイソシアネートメチル−1,4−ジチアン、2,5−ジイソシアネートメチルチオフェン、ジチオジエチルジイソシアネート、およびジチオジプロピルジイソシアネートを挙げることができる。
好ましい(b)化合物としては、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、および2,5−ジイソシアナートメチル−1,4−ジチアンが挙げられる。特に好ましい(b)化合物としては、イソホロンジイソシアネートm−キシリレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、2,5−ジイソシアナートメチル−1,4−ジチアンが挙げられる。
(c)化合物の具体例としては、メタンジチオール、メタントリチオール、1,2−ジメルカプトエタン、1,2−ジメルカプトプロパン、1,3−ジメルカプトプロパン、2,2−ジメルカプトプロパン、1,4−ジメルカプトブタン、1,6−ジメルカプトヘキサン、ビス(2−メルカプトエチル)エーテル、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、1,2−ビス(2−メルカプトエチルオキシ)エタン、1,2−ビス(2−メルカプトエチルチオ)エタン、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール、1,3−ジメルカプト−2−プロパノール、1,2,3−トリメルカプトプロパン、2−メルカプトメチル−1,3−ジメルカプトプロパン、2−メルカプトメチル−1,4−ジメルカプトブタン、2−(2−メルカプトエチルチオ)−1,3−ジメルカプトプロパン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、2,4−ジメルカプトメチル−1,5−ジメルカプト−3−チアペンタン、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、1,1,1−トリス(メルカプトメチル)プロパン、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、エチレングリコールビス(2−メルカプトアセテート)、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールビス(2−メルカプトアセテート)、ジエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ブタンジオールビス(2−メルカプトアセテート)、1,4−ブタンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、1,2−ジメルカプトシクロヘキサン、1,3−ジメルカプトシクロヘキサン、1,4−ジメルカプトシクロヘキサン、1,3−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、2,5−ビス(2−メルカプトエチルチオメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ジメルカプトメチル−1−チアン、2,5−ジメルカプトエチル−1−チアン、2,5−ジメルカプトメチルチオフェン、1,2−ジメルカプトベンゼン、1,3−ジメルカプトベンゼン、1,4−ジメルカプトベンゼン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、2,2’−ジメルカプトビフェニル、4、4’−ジメルカプトビフェニル、ビス(4−メルカプトフェニル)メタン、2,2−ビス(4−メルカプトフェニル)プロパン、ビス(4−メルカプトフェニル)エーテル、ビス(4−メルカプトフェニル)スルフィド、ビス(4−メルカプトフェニル)スルホン、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)メタン、2,2−ビス(4−メルカプトメチルフェニル)プロパン、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)エーテル、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)スルフィド、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、3,4−チオフェンジチオール、1、1、3、3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパンを挙げることができる。
これらのなかで好ましい具体例は、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4、8−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、4、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、5、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、1、1、3、3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート)、トリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートであり、より好ましくは、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ビス(2−メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレートであり、最も好ましい化合物は、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタンである。
重合触媒の添加量は、組成物の成分、混合比および重合硬化方法によって変化するため一概には決められないが、(a)化合物、(b)化合物、及び(c)化合物の合計100重量%に対して、通常は0.0001重量%〜10重量%、好ましくは0.001重量%〜5重量%、より好ましくは0.01重量%〜1重量%、最も好ましくは0.01重量%〜0.5重量%である。重合触媒の添加量が10重量%より多いと急速に重合し着色が生じる場合がある。また、重合触媒の添加量が0.0001重量%より少ないと光学材料用樹脂組成物が十分に硬化せず耐熱性が不良となる場合がある。
酸化防止剤の好ましい例としてはフェノール誘導体が挙げられる。中でも好ましい化合物は多価フェノール類、ハロゲン置換フェノール類であり、より好ましい化合物はカテコール、ピロガノール、アルキル置換カテコール類であり、最も好ましい化合物はカテコールである。
紫外線吸収剤の好ましい例としてはベンゾトリアゾール系化合物であり、特に好ましい化合物は、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、5−クロロ−2−(3、5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチロキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールである。
これら酸化防止剤および紫外線吸収剤の添加量は、通常、(a)〜(c)化合物の合計100重量%に対してそれぞれ0.01〜5重量%である。
重合調整剤の添加量は、(a)〜(c)化合物の総計100重量%に対して、0.0001〜5.0重量%であり、好ましくは0.0005〜3.0重量%であり、より好ましくは0.001〜2.0重量%である。重合調整剤の添加量が0.0001重量%よりも少ない場合、得られる光学材料において充分なポットライフが確保できず、重合調整剤の添加量が5.0重量%よりも多い場合は、光学材料用樹脂組成物が充分に硬化せず、得られる光学材料の耐熱性が低下する場合がある。
本発明の第2の態様の光学材料用樹脂組成物の注型に際し、0.1〜5μm程度の孔径のフィルター等で不純物を濾過し除去することは、本発明の光学材料の品質を高める上からも好ましい。
本発明の第2の態様の光学材料用樹脂組成物の重合は通常、以下のようにして行われる。即ち、硬化時間は通常1〜100時間であり、硬化温度は通常−10℃〜140℃である。重合は所定の重合温度で所定時間保持する工程、0.1℃〜100℃/hの昇温を行う工程、0.1℃〜100℃/hの降温を行う工程によって、又はこれらの工程を組み合わせて行う。
また、硬化終了後、得られた光学材料を50〜150℃の温度で10分〜5時間程度アニール処理を行うことは、本発明の光学材料の歪を除くために好ましい処理である。さらに得られた光学材料に対して、必要に応じて染色、ハードコート、耐衝撃性コート、反射防止、防曇性付与等の表面処理を行ってもよい。
本発明の光学材料は例えば光学レンズとして使用できる。
アセトン濁度値:東京電色製 T−2600DA濁度計を用い、エピスルフィド化合物をアセトンに溶解させた際の溶液濁度(アセトン濁度)値を測定した。
透明性:光学材料用組成物の重合により製造された光学材料により、レンズ径が70mm、度数が+5Dのレンズを10枚作製し、暗室内で蛍光灯下、観察した。すべて白濁が観測されないものをE(Excellent)、9枚白濁が観測されないものをG(Good)、7または8枚白濁が観測されないものをF(Fair)、白濁が観測されないものが6枚以下をP(Poor)とした。F以上が合格である。
(a)化合物(エピスルフィド化合物):選別によりアセトン濁度値が0.49ppm、1.1ppm、2.7ppm、5.1ppmであるビス(β−エピチオプロピル)スルフィドを用いた。
アセトン濁度値が0.49ppmであったビス(β−エピチオプロピル)スルフィドを用いて、下記の製法Aに従って、本発明の光学材料用組成物および光学材料を作製した。得られた光学材料の透明性の結果は良好でありEであった。結果を表1にまとめた。
アセトン濁度値が表1に示す値であったビス(β−エピチオプロピル)スルフィドを用いて、表1に示す製法によって本発明の光学材料用組成物および光学材料を作製した。結果を表1に示す。
アセトン濁度値が表1に示す値であったビス(β−エピチオプロピル)スルフィドを用いて、表1に示す製法によって光学材料用組成物および光学材料を作製した。結果を表1に示す。
製法A:ビス(β−エピチオプロピル)スルフィド78重量部、及び硫黄14重量部にメルカプトメチルイミダゾール0.5重量部を加え、60℃で予備的に重合反応させた。この時の硫黄の消費率は、HPLC分析(GPCモード)の結果50%であった。その後20℃に冷却したのち、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド7重量部、ジブチルスズジクロライド0.2重量部、及びテトラメチルホスホニウムブロマイド0.03重量部の混合液を加え、均一に混合したのち脱気処理を行い、光学材料用組成物を調製した。そして、その光学材料用組成物をモールドへ注入し、20℃から100℃まで20時間かけて加熱し重合硬化させた。その後脱型アニール処理を行い、光学材料を得た。
製法B:ビス(β−エピチオプロピル)スルフィド78重量部、及び硫黄14重量部にメルカプトメチルイミダゾール0.5重量部を加え、60℃で予備的に重合反応させた。この時の硫黄の消費率は、HPLC分析(GPCモード)の結果46%であった。その後20℃に冷却したのち、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン7重量部、ジブチルスズジクロライド0.2重量部、及びテトラメチルホスホニウムブロマイド0.03重量部の混合液を加え、均一に混合したのち脱気処理を行い、光学材料用組成物を調製した。そして、その光学材料用組成物をモールドへ注入し、20℃から100℃まで20時間かけて加熱し重合硬化させた。その後脱型アニール処理を行い、光学材料を得た。
アセトン濁度値が0.49ppmの(a)ビス(β−エピチオプロピル)スルフィド 1320g、(b)イソホロンジイソシアネート340g、及び(c)ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド340gに、紫外線吸収剤として、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール20g、離型剤のゼレックUN(Stepan社製)0.2g、重合触媒としてテトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド2gを加え、20℃でよく混合し、均一とした。ついで4kPaの真空度で脱気を行い、2枚のガラス板とテープから構成される、モールド径75mm、中心厚7mm、コバ厚15mmのセミレンズ用モールドに光学材料用樹脂組成物を注入し、30℃で30時間加熱し、100℃まで10時間かけて一定速度で昇温させ、最後に100℃で1時間加熱し、重合硬化させた。放冷後、モールドから離型し、110℃で60分アニール処理したのち、透明性を目視で観察した。得られた光学材料の透明性の評価を表2に示した。なお、(b)化合物のNCO基に対する(c)化合物のSH基の割合、即ち[(c)化合物のSH基数/(b)化合物のNCO基数](SH基/NCO基)は、1.4であった。
アセトン濁度値が表2に示す値であった(a)化合物を用いて実施例1Bを繰り返した。得られた光学材料の透明性の評価を表2に示した。
アセトン濁度値が表2に示す値であった(a)化合物を用いて実施例1Bを繰り返した。得られた光学材料の透明性の評価を表2に示した。
Claims (17)
- アセトン濁度値が3.0ppm以下のエピスルフィド化合物を含有することを特徴とする光学材料用組成物。
- さらに硫黄を含有する、請求項1に記載の光学材料用組成物。
- 前記エピスルフィド化合物と前記硫黄とが予備的に重合されている、請求項2に記載の光学材料用組成物。
- 前記硫黄の10%以上がエピスルフィド化合物と予備的に重合されている、請求項2または3に記載の光学材料用組成物。
- さらにポリチオール化合物を含有する、請求項2から4のいずれかに記載の光学材料用組成物。
- 脱気処理されている、請求項1から5のいずれかに記載の光学材料用組成物。
- 更に、(b)ポリイソシアネート化合物、および(c)ポリチオール化合物を含む、請求項7に記載の光学材料用組成物。
- 前記(b)化合物が、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネナートメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ビス(イソシアネートメチル)ノルボルネン、および2,5−ジイソシアナートメチル−1,4−ジチアンからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物であり、
前記(c)化合物が、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ジメルカプトメチル−1,4−ジチアン、1,3−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、4、8−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、4、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、5、7−ジメルカプトメチル−1、11−ジメルカプト−3、6、9−トリチアウンデカン、1、1、3、3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート)、およびトリメチロールプロパントリスメルカプトプロピオネートからなる群より選ばれる少なくとも1種以上の化合物である、請求項8に記載の光学材料用組成物。 - (a)化合物、(b)化合物、および(c)化合物の総量を100重量%とした時、(a)化合物が50〜95重量%、(b)化合物が1〜25重量%、(c)化合物が1〜25重量%であり、かつ(b)化合物のNCO基に対する(c)化合物のSH基の割合、即ち[(c)化合物のSH基数/(b)化合物のNCO基数](SH基/NCO基)が、1.0〜2.5である、請求項8または9に記載の光学材料用組成物。
- 請求項1から10のいずれかに記載の光学材料用組成物を重合硬化することを特徴とする光学材料の製造方法。
- 請求項8から10のいずれかに記載の光学材料用組成物に、重合触媒としてオニウム塩を(a)〜(c)化合物の全量に対して0.0001重量%〜10重量%添加し、重合硬化する光学材料の製造方法。
- 光学材料用組成物の重合硬化後にアニール処理を施す、請求項11または12に記載の光学材料の製造方法。
- 請求項11から13のいずれかに記載の光学材料の製造方法により得られる光学材料。
- 請求項14に記載の光学材料を含む光学レンズ。
- エピスルフィド化合物製造品から光学材料用原料を製造する方法であって、アセトン濁度値が3.0ppm以下であるエピスルフィド化合物製造品を選別して光学材料用原料とすることを特徴とする光学材料用原料の製造方法。
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