WO2018003058A1 - 硬化物の製造方法、硬化物および眼鏡レンズ基材 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a cured product, a cured product, and a spectacle lens substrate, and more specifically, a method for producing a cured product obtained by curing a curable composition containing a polythiol compound and a polyiso (thio) cyanate compound, and a cured product. And a spectacle lens substrate.
- a polythiourethane resin obtained by curing a polythiol compound and a polyiso (thio) cyanate compound is widely used as a material for various optical members such as spectacle lenses (see, for example, Patent Document 1).
- Japanese Patent No. 5026432 Japanese Patent No. 5026432
- the functional film formed on the lens base material may not follow the deformation of the lens base material and may crack in the functional film.
- the film forming conditions are restricted, and usable film forming materials are also limited.
- the present inventors are intensively studying to find a means for improving the heat resistance of a cured product (polythiourethane resin) obtained by curing a polythiol compound and a polyiso (thio) cyanate compound.
- a cured product polythiourethane resin
- a polyiso (thio) cyanate compound a polyiso (thio) cyanate compound.
- the water content of the polythiol compound used in the method for producing a cured product is less than 20 ppm, and from the viewpoint of further improving the heat resistance of the polythiourethane resin, it is preferably 19 ppm or less, and 18 ppm or less. Is more preferably 15 ppm or less, still more preferably 12 ppm or less, and even more preferably 10 ppm or less.
- the water content of the polythiol compound can be, for example, 5 ppm or more or 7 ppm or more. However, since it is preferable that it is low for improving the heat resistance of the polythiourethane resin, the lower limit exemplified above may be used.
- the water content of the polythiol compound in the present invention and in the present specification is a measurement performed by a Karl Fischer method using a water vaporizer in an environment of a temperature of 20 to 25 ° C. and an absolute humidity of 0.8 to 1.2 g / m 3. Is a value obtained by.
- the moisture content measurement by the Karl Fischer method may be performed by a coulometric titration method or a volumetric titration method.
- polythiol compound various polythiol compounds such as an aliphatic polythiol compound and an aromatic polythiol compound can be used.
- the number of thiol groups contained in one molecule of the polythiol compound is 2 or more, preferably 2 to 6, and more preferably 2 to 4.
- Specific examples of the polythiol compound include various polythiol compounds exemplified in paragraphs 0035 to 0044 of WO2008 / 047626A1.
- Example 1 (Curable composition preparation process) 50.6 parts of xylylene diisocyanate, 0.01 part of dimethyltin dichloride as a curing catalyst, 0.20 part of acidic phosphate ester (JP-506H, manufactured by Johoku Chemical Industry Co., Ltd.), UV absorber (Cipro Kasei) SEASORB 701) 0.50 part was mixed and dissolved. Further, 49.4 parts of bis (mercaptomethyl) -3,6,9-trithia-undecanedithiol having a water content shown in Table 1 was added and mixed to obtain a mixed solution. The mixture was degassed at 200 Pa for 1 hour, and then filtered through a PTFE (polytetrafluoroethylene) filter having a pore size of 5.0 ⁇ m.
- PTFE polytetrafluoroethylene
- Example 4 A cured product was obtained in the same manner as in Example 3 except that the curable composition preparation step and the injection step were performed in an atmosphere in which the absolute humidity was controlled to the value shown in Table 1.
- Comparative Example 3 A cured product was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that the curable composition preparation step and the injection step were performed in an atmosphere in which the absolute humidity was controlled to the value shown in Table 1.
- Example 8 Using a mixture of 24.2 parts of bismercaptoethylthiomercaptopropane and 25.5 parts of pentaerythritol tetrakismercaptopropionate (water content: see Table 1), the curable composition preparation step and the injection step must be A cured product was obtained in the same manner as in Example 7 except that the humidity was controlled in an atmosphere controlled to the value shown in Table 1.
- Example 5 A cured product was obtained in the same manner as in Example 7, except that a mixture (water content: see Table 1) of 24.2 parts of bismercaptoethylthiomercaptopropane and 25.5 parts of pentaerythritol tetrakismercaptopropionate was used. .
- cured material (polythiourethane type
- a cured product obtained by curing a curable composition containing a polyiso (thio) cyanate compound and a polythiol compound having a mass-based moisture content of less than 20 ppm.
- the cured product can exhibit high heat resistance.
- the cured product has a glass transition temperature (Tg) of 98 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher (eg, in the range of 100 to 150 ° C.).
- the mass-based moisture content of the polythiol compound is 5 ppm or more and less than 20 ppm.
- One embodiment of the present invention is useful in the field of manufacturing various optical members such as eyeglass lenses.
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Abstract
ポリイソ（チオ）シアネート化合物を質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物と混合することにより硬化性組成物を調製する硬化性組成物調製工程と、上記硬化性組成物を硬化して硬化物を得る硬化工程とを含む硬化物の製造方法、ポリイソ（チオ）シアネート化合物および質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を含む硬化性組成物を硬化した硬化物、ならびに上記硬化物からなる眼鏡レンズ基材が提供される。
Description
本発明は、硬化物の製造方法、硬化物および眼鏡レンズ基材に関するものであり、詳しくはポリチオール化合物およびポリイソ（チオ）シアネート化合物を含む硬化性組成物を硬化した硬化物の製造方法、硬化物および眼鏡レンズ基材に関する。
ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物とを硬化反応させて得られるポリチオウレタン系樹脂は、眼鏡レンズ等の各種光学部材の材料として広く用いられている（例えば特許文献１参照）。
特許第５０２６４３２号明細書
上記ポリチオウレタン系樹脂に求められる物性の１つとしては、耐熱性が高いことが挙げられる。これは、以下の理由による。例えば眼鏡レンズは、通常、レンズ基材上に一層以上の機能性膜（例えば、ハードコート、反射防止膜、等）を形成した後に製品レンズとして出荷される。上記機能性膜は、真空蒸着、硬化性化合物を含む塗布液を塗布した後に加熱による硬化処理を施すコーティング法等の各種製膜法により形成されるが、多くの製膜法は加熱処理を伴う。レンズ基材が耐熱性に劣るものであると、加熱処理によってレンズ基材が変形および／または変質することにより製品レンズの品質が低下してしまう場合がある。例えば、レンズ基材が変形すると、レンズ基材上に形成された機能性膜がレンズ基材の変形に追従できずに機能性膜にクラックが発生してしまう場合がある。一方、そのような製品レンズの品質低下を防ぐためにレンズ基材が耐え得る加熱温度で加熱処理をしようとすると、製膜条件が制約を受けることとなり使用可能な製膜材料も制限されてしまう。また、眼鏡レンズに限らず各種光学部材の製造工程では、樹脂製の基材を機能性膜の製膜処理等の加熱を伴う処理に付すことが広く行われているため、かかる基材として有用なポリチオウレタン系樹脂を提供するためにポリチオウレタン系樹脂の耐熱性を向上することが望まれる。
本発明の一態様は、ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物とを硬化反応させて得られるポリチオウレタン系樹脂の耐熱性を向上するための手段を提供する。
本発明の一態様は、
ポリイソ（チオ）シアネート化合物を、質量基準の含水率（以下、単に「含水率」と記載する。）が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物と混合することにより硬化性組成物を調製する硬化性組成物調製工程と、
上記硬化性組成物を硬化して硬化物を得る硬化工程と、
を含む硬化物の製造方法、
に関する。
ポリイソ（チオ）シアネート化合物を、質量基準の含水率（以下、単に「含水率」と記載する。）が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物と混合することにより硬化性組成物を調製する硬化性組成物調製工程と、
上記硬化性組成物を硬化して硬化物を得る硬化工程と、
を含む硬化物の製造方法、
に関する。
本発明者らは、ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物とを硬化反応させて得られる硬化物（ポリチオウレタン系樹脂）の耐熱性を向上するための手段を見出すために鋭意検討を重ねる中で、ポリチオール化合物に含まれる水分が、ポリイソ（チオ）シアネート化合物をポリチオール化合物と硬化反応させて得られる硬化物の耐熱性に影響を及ぼすという、従来知られていなかった新たな知見を得た。そしてかかる知見に基づき更に鋭意検討を重ねた結果、上記の本発明の一態様にかかる硬化物の製造方法を完成させた。
本発明の一態様によれば、ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物とを硬化反応させて得られる硬化物の耐熱性を向上することができる。
本発明の一態様は、上記の硬化物の製造方法に関する。
更に本発明の一態様によれば、ポリイソ（チオ）シアネート化合物および質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を含む硬化性組成物を硬化した硬化物、ならびに上記硬化物からなる眼鏡レンズ基材も提供される。
以下に、上記硬化物の製造方法、硬化物および眼鏡レンズ基材について、更に詳細に説明する。
更に本発明の一態様によれば、ポリイソ（チオ）シアネート化合物および質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を含む硬化性組成物を硬化した硬化物、ならびに上記硬化物からなる眼鏡レンズ基材も提供される。
以下に、上記硬化物の製造方法、硬化物および眼鏡レンズ基材について、更に詳細に説明する。
＜硬化性組成物調製工程＞
上記硬化性組成物は、ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物を少なくとも含む。「ポリチオール化合物」とは、チオール基（－ＳＨ）を１分子中に２個以上有する多官能化合物である。また、本発明および本明細書において、「ポリイソ（チオ）シアネート化合物」とは、ポリイソシアネート化合物とポリイソチオシアネート化合物とを包含する意味で用いるものとする。なお、イソシアネートはイソシアナートと呼ばれることもあり、イソチオシアネートはイソチオシアナートと呼ばれることもある。「イソ（チオ）シアネート基」とは、イソシアネート基（－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）とイソチオシアネート基（－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）とを包含する意味で用いるものとする。「ポリイソ（チオ）シアネート化合物」とは、イソ（チオ）シアネート基を１分子中に２個以上有する多官能化合物である。ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物とを硬化反応させることにより、ポリチオール化合物が有するチオール基と、ポリイソ（チオ）シアネート化合物が有するイソ（チオ）シアネート基とが反応し、分子内に以下の結合：
を有する反応生成物を得ることができる。上記において、Ｚは酸素原子または硫黄原子である。チオール基がイソシアネート基と反応することによりＺが酸素原子の上記結合が形成され、イソチオシアネート基と反応することによりＺが硫黄原子の上記結合が形成される。本発明および本明細書では、上記結合を１分子中に複数含む反応生成物（樹脂）を、「ポリチオウレタン系樹脂」と記載する。
上記硬化性組成物は、ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物を少なくとも含む。「ポリチオール化合物」とは、チオール基（－ＳＨ）を１分子中に２個以上有する多官能化合物である。また、本発明および本明細書において、「ポリイソ（チオ）シアネート化合物」とは、ポリイソシアネート化合物とポリイソチオシアネート化合物とを包含する意味で用いるものとする。なお、イソシアネートはイソシアナートと呼ばれることもあり、イソチオシアネートはイソチオシアナートと呼ばれることもある。「イソ（チオ）シアネート基」とは、イソシアネート基（－Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）とイソチオシアネート基（－Ｎ＝Ｃ＝Ｓ）とを包含する意味で用いるものとする。「ポリイソ（チオ）シアネート化合物」とは、イソ（チオ）シアネート基を１分子中に２個以上有する多官能化合物である。ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物とを硬化反応させることにより、ポリチオール化合物が有するチオール基と、ポリイソ（チオ）シアネート化合物が有するイソ（チオ）シアネート基とが反応し、分子内に以下の結合：
例えば特許文献１（特許第５０２６４３２号明細書）では、ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物（特許文献１には「ポリイソ（チオ）シアナート化合物」と記載されている。）からなる重合性組成物を重合する光学材料用樹脂の製造方法において、重合前のポリチオール化合物の水分の含有量が２０～６００ｐｐｍであることが必須とされている（特許文献１の請求項１参照）。また、特許文献１には、ポリチオール化合物の含水とポリチオウレタン系樹脂の耐熱性との関連については何ら記載がない。
これに対し本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ポリチオール化合物の含水がポリチオウレタン系樹脂の耐熱性に影響を及ぼすという従来知られていなかった新たな知見を得た。そしてかかる知見に基づき更に鋭意検討を重ねた結果、含水率が２０ｐｐｍ未満という特許文献１で必須とされている範囲とは含水率が異なるポリチオール化合物を合成原料として用いることにより、含水率が２０ｐｐｍ以上のポリチオ―ル化合物を合成原料として得られたポリチオウレタン系樹脂と比べて、耐熱性が向上したポリチオウレタン系樹脂が得られることを新たに見出したのである。上記硬化物の製造方法において用いられるポリチオール化合物の含水率は２０ｐｐｍ未満であって、ポリチオウレタン系樹脂の耐熱性を更に向上する観点からは、１９ｐｐｍ以下であることが好ましく、１８ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１５ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、１２ｐｐｍ以下であることが一層好ましく、１０ｐｐｍ以下であることがより一層好ましい。また、ポリチオール化合物の含水率は、例えば５ｐｐｍ以上または７ｐｐｍ以上であることができる。ただし、ポリチオウレタン系樹脂の耐熱性向上のためには低いほど好ましいため、上記で例示した下限を下回ってもよい。
これに対し本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、ポリチオール化合物の含水がポリチオウレタン系樹脂の耐熱性に影響を及ぼすという従来知られていなかった新たな知見を得た。そしてかかる知見に基づき更に鋭意検討を重ねた結果、含水率が２０ｐｐｍ未満という特許文献１で必須とされている範囲とは含水率が異なるポリチオール化合物を合成原料として用いることにより、含水率が２０ｐｐｍ以上のポリチオ―ル化合物を合成原料として得られたポリチオウレタン系樹脂と比べて、耐熱性が向上したポリチオウレタン系樹脂が得られることを新たに見出したのである。上記硬化物の製造方法において用いられるポリチオール化合物の含水率は２０ｐｐｍ未満であって、ポリチオウレタン系樹脂の耐熱性を更に向上する観点からは、１９ｐｐｍ以下であることが好ましく、１８ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１５ｐｐｍ以下であることが更に好ましく、１２ｐｐｍ以下であることが一層好ましく、１０ｐｐｍ以下であることがより一層好ましい。また、ポリチオール化合物の含水率は、例えば５ｐｐｍ以上または７ｐｐｍ以上であることができる。ただし、ポリチオウレタン系樹脂の耐熱性向上のためには低いほど好ましいため、上記で例示した下限を下回ってもよい。
本発明および本明細書におけるポリチオール化合物の含水率とは、カールフィッシャー法により、温度２０～２５℃および絶対湿度０．８～１．２ｇ／ｍ3の環境下で水分気化装置を用いて行う測定によって求められる値である。カールフィッシャー法による含水率測定は、電量滴定方式で行ってもよく、容量滴定方式で行ってもよい。
ポリチオール化合物の含水率低減方法としては、窒素バブリング法、減圧脱気法、無水硫酸ナトリウムまたはモレキュラーシーブ等を浸漬させる吸着法等の方法の１つまたは２つ以上を組み合わせて用いることができる。これにより、含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を得ることができる。
ポリチオール化合物としては、脂肪族ポリチオール化合物、芳香族ポリチオール化合物等の各種ポリチオール化合物を用いることができる。ポリチオール化合物の１分子中に含まれるチオール基の数は、２個以上であり、好ましくは２～６個であり、より好ましくは２～４個である。ポリチオール化合物の具体例としては、ＷＯ２００８／０４７６２６Ａ１の段落００３５～００４４に例示されている各種ポリチオール化合物を挙げることができる。好ましいポリチオール化合物としては、ビス（メルカプトメチル）－３，６，９，－トリチア－ウンデカンジチオール、２，３－ビスメルカプトエチルチオ－１－メルカプトプロパン、ビスメルカプトメチルジチアン、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート、ペンタエリスリトールテトラキスメルカプトプロピオネート、トリメチロールプロパントリスメルカプトアセテート、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を挙げることができる。これらの化合物は単独で使用してもよく、二種以上を混合して使用してもよい。
硬化性組成物を調製するために上記ポリチオール化合物と混合されるポリイソ（チオ）シアネート化合物としては、脂肪族ポリイソ（チオ）シアネート化合物、脂環族ポリイソ（チオ）シアネート化合物、芳香族ポリイソ（チオ）シアネート化合物等の各種ポリイソ（チオ）シアネート化合物を用いることができる。ポリイソ（チオ）シアネート化合物の１分子中に含まれるイソ（チオ）シアネート基の数は、２個以上であり、好ましくは２～４個であり、より好ましくは２個または３個である。ポリイソ（チオ）シアネート化合物の具体例としては、例えば特許第５３１９０３７号公報段落００５２にポリイソ（チオ）シアナート化合物として例示されている各種化合物を挙げることができる。好ましいポリイソ（チオ）シアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，５－ペンタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、２，５－ビス（イソシアナトメチル）－ビシクロ[２．２．１]ヘプタン、２，６－ビス（イソシアナトメチル）－ビシクロ[２．２．１]ヘプタン、ビス（４－イソシアナトシクロへキシル）メタン、１，３－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，４－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン等の脂肪族ポリイソシアネート化合物；ビス（イソシアナトメチル）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、１，３－ジイソシアナトベンゼン、トリレンジイソシアネート、２，４－ジイソシアナトトルエン、２，６－ジイソシアナトトルエン、４，４'－メチレンビス（フェニルイソシアネート）等の芳香族ポリイソシアネート化合物を挙げることができる。更に、上記ポリイソ（チオ）シアネート化合物の塩素置換体、臭素置換体等のハロゲン置換体、アルキル置換体、アルコキシ置換体、ニトロ置換体や多価アルコールとのプレポリマー型変性体、カルボジイミド変性体、ウレア変性体、ビュレット変性体、ダイマー化またはトリマー化反応生成物等も使用できる。これらの化合物は単独で使用してもよく、二種以上を混合して使用してもよい。
上記硬化性組成物は、ポリイソ（チオ）シアネート化合物を、含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物と混合することにより調製することができる。上記硬化性組成物におけるポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物との混合割合は、特に限定されないが、例えば、モル比として、ポリチオール化合物に含まれるチオール基／ポリイソ（チオ）シアネート化合物に含まれるイソ（チオ）シアネート基＝０．５～３．０の範囲、好ましくは０．８～１．４、更に好ましくは０．９～１．１の範囲とすることができる。混合割合を上記範囲とすることは、高屈折率、高耐熱性等の各種優れた物性を有する硬化物を提供可能な硬化性組成物を得るうえで好ましい。
上記硬化性組成物の調製時に、ポリイソ（チオ）シアネート化合物および含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物以外の一種以上の他の成分を混合してもよい。そのような他の成分の具体例としては、例えば、ポリチオール化合物とポリイソ（チオ）シアネート化合物との硬化反応の反応触媒等を例示できる。混合してもよい他の成分については、例えば特許第５３１９０３７号公報段落００５５、００５７、００５８～００６４を参照できる。また、一般にポリチオウレタン系樹脂等の各種樹脂の添加剤として市販されている添加剤の一種以上を用いることもできる。上記硬化性組成物の調製は、以上説明した各種成分を同時に、または任意の順序で順次、混合して行うことができる。調製方法は特に限定されるものではなく、硬化性組成物の調製方法として公知の方法を、何ら制限なく採用することができる。
＜硬化工程＞
以上説明した硬化性組成物調製工程において調製された硬化性組成物を硬化することにより、硬化物として、眼鏡レンズ等の光学部材の材料として有用なポリチオウレタン系樹脂を得ることができる。ポリチオール化合物として含水率２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を用いることにより、含水率が２０ｐｐｍ以上のポリチオール化合物を用いた場合と比べて高い耐熱性を有する硬化物（ポリチオウレタン系樹脂）を得ることが可能となる。耐熱性の指標としては、ガラス転移温度（Ｔｇ）を挙げることができる。本発明および本明細書におけるガラス転移温度（Ｔｇ）とは、ＪＩＳ Ｋ７１９６－２０１２に準拠した熱機械分析（ＴＭＡ）ペネトレーション法により測定されるガラス転移温度をいう。具体的な測定方法については、後述の実施例を参照できる。ガラス転移温度（Ｔｇ）を指標とする耐熱性については、例えばＴｇとして２℃以上の向上、例えば２～１０℃程度の向上は、眼鏡レンズの製造分野をはじめとする各種光学部材の製造分野におけるポリチオウレタン系樹脂の有用性を高めるうえで好ましい。ポリチオール化合物として含水率２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を用いることによるポリチオウレタン系樹脂の耐熱性の向上は、ガラス転移温度（Ｔｇ）として、より好ましくは３℃以上であり、更に好ましくは４℃以上であり、一層好ましくは５℃以上である。
以上説明した硬化性組成物調製工程において調製された硬化性組成物を硬化することにより、硬化物として、眼鏡レンズ等の光学部材の材料として有用なポリチオウレタン系樹脂を得ることができる。ポリチオール化合物として含水率２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を用いることにより、含水率が２０ｐｐｍ以上のポリチオール化合物を用いた場合と比べて高い耐熱性を有する硬化物（ポリチオウレタン系樹脂）を得ることが可能となる。耐熱性の指標としては、ガラス転移温度（Ｔｇ）を挙げることができる。本発明および本明細書におけるガラス転移温度（Ｔｇ）とは、ＪＩＳ Ｋ７１９６－２０１２に準拠した熱機械分析（ＴＭＡ）ペネトレーション法により測定されるガラス転移温度をいう。具体的な測定方法については、後述の実施例を参照できる。ガラス転移温度（Ｔｇ）を指標とする耐熱性については、例えばＴｇとして２℃以上の向上、例えば２～１０℃程度の向上は、眼鏡レンズの製造分野をはじめとする各種光学部材の製造分野におけるポリチオウレタン系樹脂の有用性を高めるうえで好ましい。ポリチオール化合物として含水率２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を用いることによるポリチオウレタン系樹脂の耐熱性の向上は、ガラス転移温度（Ｔｇ）として、より好ましくは３℃以上であり、更に好ましくは４℃以上であり、一層好ましくは５℃以上である。
ポリイソ（チオ）シアネート化合物と含水率２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物との硬化反応は、硬化性組成物を硬化可能な各種硬化処理により行うことができる。例えば、レンズ形状を有する硬化物（「プラスチックレンズ」とも呼ばれる。）を製造するためには、注型重合が好ましい。注型重合では、所定の間隔をもって対向する２つのモールドと、上記間隔を閉塞することにより形成されたキャビティを有する成形型のキャビティへ硬化性組成物を注入し、このキャビティ内で硬化性組成物の重合（硬化反応）を行い硬化物を得ることができる。注型重合に使用可能な成形型の詳細については、例えば特開２００９－２６２４８０号公報段落００１２～００１４および同公報の図１を参照できる。なお上記公報では、２つのモールドの間隔を、封止部材としてガスケットにより閉塞した成形型が示されているが、封止部材としてはテープを用いることもできる。
一態様では、注型重合は、次のように行うことができる。硬化性組成物を、成形型側面に設けた注入口から成形型キャビティに注入する（注入工程）。注入後、硬化性組成物を、好ましくは加熱により重合（硬化反応）させることで、硬化性組成物が硬化し、キャビティの内部形状が転写された硬化物を得ることができる（硬化工程）。重合条件は、特に限定されるものではなく、硬化性組成物の組成等に応じて適宜設定することができる。一例として、硬化性組成物をキャビティに注入した成形型を、加熱温度２０～１５０℃で１～７２時間程度加熱することができるが、この条件に限定されるものではない。なお本発明および本明細書において、注型重合に関する加熱温度等の温度とは、成形型が配置される雰囲気温度をいう。また、加熱中に、任意の昇温速度で昇温することができ、任意の降温速度で降温（冷却）することができる。重合（硬化反応）終了後、キャビティ内部の硬化物を成形型から離型する。注型重合において通常行われているように、キャビティを形成している上下モールドとガスケットまたはテープを任意の順序で取り外すことにより、硬化物を成形型から離型することができる。成形型から離型された硬化物は、好ましくは、眼鏡レンズのレンズ基材として用いることができる。なお眼鏡レンズのレンズ基材として用いられる硬化物は、通常、離型後に、アニーリング、丸め工程等の研削工程、研磨工程、耐衝撃性を向上させるためのプライマーコート層、表面硬度を上げるためのハードコート層等のコート層形成工程等の後工程に付すことができる。更に、反射防止層、撥水層等の各種機能性層を、レンズ基材上に形成することができる。これらの工程については、いずれも公知技術を何ら制限なく適用することができる。こうして、レンズ基材が上記硬化物である眼鏡レンズを得ることができる。更に、この眼鏡レンズをフレームに取り付けることにより、眼鏡を得ることができる。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は実施例に示す態様に限定されるものではない。以下に記載の操作および評価は、特記しない限り、大気中室温下（２０～２５℃程度）で行った。また、以下に記載の％、部は、特記しない限り質量基準である。
［ポリチオール化合物の含水率測定］
実施例、比較例において硬化性組成物を調製するために用いるポリチオール化合物の含水率を、温度２０～２５℃および絶対湿度０．８～１．２ｇ／ｍ3の環境下で、カールフィッシャー水分測定装置（京都電子工業株式会社製自動水分測定装置ＭＫＣ－６１０型）および水分気化装置（京都電子工業株式会社製水分気化装置ＡＤＰ－６１１型）を用いて測定した。
実施例で用いたポリチオール化合物は、市販のチオール化合物を減圧脱気（６０℃、１００Ｐａ）し含水率を低減させたポリチオール化合物である。含水率は、減圧脱気を行う時間によって調整した。例えば実施例１では２時間減圧脱気した。
上記の含水率測定後、１時間以内に硬化性組成物を調製した。含水率の測定から硬化性組成物の調製までの間にポリチオール化合物の含水率は変化しないか変化するとしても変化量は検出限界以下である。また、通常の作業環境または保管環境であれば、ポリチオール化合物の含水率は変化しないか変化するとしても変化量は検出限界以下である。
実施例、比較例において硬化性組成物を調製するために用いるポリチオール化合物の含水率を、温度２０～２５℃および絶対湿度０．８～１．２ｇ／ｍ3の環境下で、カールフィッシャー水分測定装置（京都電子工業株式会社製自動水分測定装置ＭＫＣ－６１０型）および水分気化装置（京都電子工業株式会社製水分気化装置ＡＤＰ－６１１型）を用いて測定した。
実施例で用いたポリチオール化合物は、市販のチオール化合物を減圧脱気（６０℃、１００Ｐａ）し含水率を低減させたポリチオール化合物である。含水率は、減圧脱気を行う時間によって調整した。例えば実施例１では２時間減圧脱気した。
上記の含水率測定後、１時間以内に硬化性組成物を調製した。含水率の測定から硬化性組成物の調製までの間にポリチオール化合物の含水率は変化しないか変化するとしても変化量は検出限界以下である。また、通常の作業環境または保管環境であれば、ポリチオール化合物の含水率は変化しないか変化するとしても変化量は検出限界以下である。
［硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）のガラス転移温度（Ｔｇ）測定］
実施例、比較例で得られた硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）を、株式会社リガク製熱器械分析装置ＴＭＡ８３１０を用いてペネトレーション法により測定した。測定時の昇温速度は１０Ｋ／分とし、ペネトレーション法用圧子として直径０．５ｍｍの圧子を用いた。
実施例、比較例で得られた硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）を、株式会社リガク製熱器械分析装置ＴＭＡ８３１０を用いてペネトレーション法により測定した。測定時の昇温速度は１０Ｋ／分とし、ペネトレーション法用圧子として直径０．５ｍｍの圧子を用いた。
［実施例１］
（硬化性組成物調製工程）
キシリレンジイソシアナート５０．６部、硬化触媒としてジメチル錫ジクロライド０．０１部、離型剤として酸性リン酸エステル（城北化学工業株式会社製ＪＰ－５０６Ｈ）０．２０部、紫外線吸収剤（シプロ化成株式会社製シーソーブ７０１）０．５０部を混合、溶解させた。更に、表１に示す含水率のビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオール４９．４部を添加混合し、混合液とした。この混合液を２００Ｐａにて１時間脱泡を行った後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルターにて濾過を行った。
（硬化性組成物調製工程）
キシリレンジイソシアナート５０．６部、硬化触媒としてジメチル錫ジクロライド０．０１部、離型剤として酸性リン酸エステル（城北化学工業株式会社製ＪＰ－５０６Ｈ）０．２０部、紫外線吸収剤（シプロ化成株式会社製シーソーブ７０１）０．５０部を混合、溶解させた。更に、表１に示す含水率のビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオール４９．４部を添加混合し、混合液とした。この混合液を２００Ｐａにて１時間脱泡を行った後、孔径５．０μｍのＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルターにて濾過を行った。
（注入工程）
濾過後の混合液（硬化性組成物）を、直径７５ｍｍ、－４．００Ｄのガラスモールドとテープからなるレンズ用成形型へ注入した。
濾過後の混合液（硬化性組成物）を、直径７５ｍｍ、－４．００Ｄのガラスモールドとテープからなるレンズ用成形型へ注入した。
（硬化工程、アニーリング）
上記成形型を電気炉へ投入し、１５℃から１２０℃まで２０時間かけて徐々に昇温し、２時間保持して重合（硬化反応）させた。重合終了後、電気炉から成形型を取り出し、離型して硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）を得た。得られたプラスチックレンズを更に炉内温度１２０℃のアニール炉において３時間アニールを行った。
上記成形型を電気炉へ投入し、１５℃から１２０℃まで２０時間かけて徐々に昇温し、２時間保持して重合（硬化反応）させた。重合終了後、電気炉から成形型を取り出し、離型して硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）を得た。得られたプラスチックレンズを更に炉内温度１２０℃のアニール炉において３時間アニールを行った。
上記の硬化性組成物調製工程および注入工程は、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った。
［実施例２］
硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例１と同様に硬化物を得た。
硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例１と同様に硬化物を得た。
［実施例３］
表１に示す含水率のビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールを用いた点以外、実施例１と同様に硬化物を得た。
表１に示す含水率のビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールを用いた点以外、実施例１と同様に硬化物を得た。
［実施例４］
硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例３と同様に硬化物を得た。
硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例３と同様に硬化物を得た。
［比較例１、比較例２］
表１に示す含水率のビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールを用いた点以外、実施例１と同様に硬化物を得た。
表１に示す含水率のビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールを用いた点以外、実施例１と同様に硬化物を得た。
［比較例３］
硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、比較例２と同様に硬化物を得た。
硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、比較例２と同様に硬化物を得た。
［実施例５］
キシリレンジイソシアナート５０．６部をビスイソシアナトメチルシクロヘキサン４７．６部へ変更し、硬化触媒（ジメチル錫ジクロライド）の量を０．４０部に変更し、ポリチオール化合物として、ビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールをビスメルカプトメチルジチアン２６．２部とペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート２６．２部との混合物（含水率：表１参照）に変更した以外は実施例１と同様に硬化物を得た。
キシリレンジイソシアナート５０．６部をビスイソシアナトメチルシクロヘキサン４７．６部へ変更し、硬化触媒（ジメチル錫ジクロライド）の量を０．４０部に変更し、ポリチオール化合物として、ビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールをビスメルカプトメチルジチアン２６．２部とペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート２６．２部との混合物（含水率：表１参照）に変更した以外は実施例１と同様に硬化物を得た。
［実施例６］
ビスメルカプトメチルジチアン２６．２部とペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート２６．２部との混合物（含水率：表１参照）を使用し、かつ硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例５と同様に硬化物を得た。
ビスメルカプトメチルジチアン２６．２部とペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート２６．２部との混合物（含水率：表１参照）を使用し、かつ硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例５と同様に硬化物を得た。
［比較例４］
ビスメルカプトメチルジチアン２６．２部とペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート２６．２部との混合物（含水率：表１参照）を使用した点以外、実施例５と同様に硬化物を得た。
ビスメルカプトメチルジチアン２６．２部とペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテート２６．２部との混合物（含水率：表１参照）を使用した点以外、実施例５と同様に硬化物を得た。
［実施例７］
キシリレンジイソシアナート５０．６部をビスイソシアナトメチルビシクロヘプタン５０．３部へ変更し、硬化触媒（ジメチル錫ジクロライド）の量を０．０５部に変更し、ビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールをビスメルカプトエチルチオメルカプトプロパン２４．２部と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２５．５部との混合物（含水率：表１参照）に変更した以外は実施例１と同様に硬化物を得た。
キシリレンジイソシアナート５０．６部をビスイソシアナトメチルビシクロヘプタン５０．３部へ変更し、硬化触媒（ジメチル錫ジクロライド）の量を０．０５部に変更し、ビス（メルカプトメチル）－３，６，９－トリチア－ウンデカンジチオールをビスメルカプトエチルチオメルカプトプロパン２４．２部と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２５．５部との混合物（含水率：表１参照）に変更した以外は実施例１と同様に硬化物を得た。
［実施例８］
ビスメルカプトエチルチオメルカプトプロパン２４．２部と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２５．５部との混合物（含水率：表１参照）を使用し、かつ硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例７と同様に硬化物を得た。
ビスメルカプトエチルチオメルカプトプロパン２４．２部と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２５．５部との混合物（含水率：表１参照）を使用し、かつ硬化性組成物調製工程および注入工程を、絶対湿度を表１に示す値に制御した雰囲気中で行った点以外、実施例７と同様に硬化物を得た。
［比較例５］
ビスメルカプトエチルチオメルカプトプロパン２４．２部と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２５．５部との混合物（含水率：表１参照）を使用した点以外、実施例７と同様に硬化物を得た。
ビスメルカプトエチルチオメルカプトプロパン２４．２部と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２５．５部との混合物（含水率：表１参照）を使用した点以外、実施例７と同様に硬化物を得た。
上記実施例、比較例で得られた硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）のガラス転移温度を、先に記載した方法により測定した。
以上の結果を、表１に示す。実施例１～４と比較例１～３との対比、実施例５、６と比較例４との対比、および実施例７、８と比較例５との対比から、含水率２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を用いることにより、硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）の耐熱性の向上（具体的にはガラス転移温度として３℃以上の向上）が達成されたことが確認できる。なお同じ含水率のポリチオール化合物を使用して硬化性組成物調製工程および注入工程を異なる絶対湿度の雰囲気中で行った実施例１と実施例２との間で耐熱性の違いはほぼ見られなかったのに対し、含水率の異なるポリチオール化合物を使用して同じ絶対湿度の雰囲気中で硬化性組成物調製工程および注入工程を行った実施例１、３と比較例１、２とを対比すると、実施例１、３では比較例１、２に対して耐熱性の向上（具体的にはガラス転移温度として３℃以上の向上）が達成された。この結果から、ポリチオウレタン系樹脂の耐熱性には、ポリチオール化合物に由来する水分が大きく影響することが確認できる。
［脈理、白濁の評価］
上記実施例、比較例で得られた硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）について、以下の評価を実施した。脈理および白濁の評価結果がいずれもＢ以上であれば、きわめて均質で透明性に優れ眼鏡レンズ基材として好適な硬化物と判断することができる。
上記実施例、比較例で得られた硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）について、以下の評価を実施した。脈理および白濁の評価結果がいずれもＢ以上であれば、きわめて均質で透明性に優れ眼鏡レンズ基材として好適な硬化物と判断することができる。
（脈理の評価）
上記プラスチックレンズについて、ウシオ電機株式会社製外観検査装置オプティカルモデュレックスＳＸ－ＵＩ２５１ＨＱを用いて投影検査を行った。光源の高圧紫外線（ＵＶ）ランプとしては同じくウシオ電機株式会社製ＵＳＨ－１０２Ｄを用いて光源から１ｍの距離の位置に白色のスクリーンを設置した。評価対象のプラスチックレンズを光源とスクリーン間に挿入し、スクリーン上の投影像を目視観察し下記の基準により判定を行った。
Ａ+：投影像に線状の欠陥が確認されない。
Ａ：投影像に線状のごく薄い欠陥が確認される。
Ｂ：投影像に線状の薄い欠陥が確認される。
Ｃ：投影像に線状の濃い欠陥が確認される。
Ｄ：投影像に線状の著しい欠陥が確認される。
上記プラスチックレンズについて、ウシオ電機株式会社製外観検査装置オプティカルモデュレックスＳＸ－ＵＩ２５１ＨＱを用いて投影検査を行った。光源の高圧紫外線（ＵＶ）ランプとしては同じくウシオ電機株式会社製ＵＳＨ－１０２Ｄを用いて光源から１ｍの距離の位置に白色のスクリーンを設置した。評価対象のプラスチックレンズを光源とスクリーン間に挿入し、スクリーン上の投影像を目視観察し下記の基準により判定を行った。
Ａ+：投影像に線状の欠陥が確認されない。
Ａ：投影像に線状のごく薄い欠陥が確認される。
Ｂ：投影像に線状の薄い欠陥が確認される。
Ｃ：投影像に線状の濃い欠陥が確認される。
Ｄ：投影像に線状の著しい欠陥が確認される。
（白濁の評価）
上記プラスチックレンズを暗箱内で蛍光灯下で目視観察し、下記の基準により判定を行った。
Ａ+：プラスチックレンズに白濁が確認されない。
Ａ：プラスチックレンズにごく薄い白濁が確認される。
Ｂ：プラスチックレンズに薄い白濁が確認される。
Ｃ：プラスチックレンズに濃い白濁が確認される。
Ｄ：プラスチックレンズに著しい白濁が確認される。
上記プラスチックレンズを暗箱内で蛍光灯下で目視観察し、下記の基準により判定を行った。
Ａ+：プラスチックレンズに白濁が確認されない。
Ａ：プラスチックレンズにごく薄い白濁が確認される。
Ｂ：プラスチックレンズに薄い白濁が確認される。
Ｃ：プラスチックレンズに濃い白濁が確認される。
Ｄ：プラスチックレンズに著しい白濁が確認される。
以上の結果を、表２に示す。表２に示す結果から、含水率２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を用いることにより、硬化物（ポリチオウレタン系樹脂製プラスチックレンズ）の脈理の低減および白濁の抑制も達成されたことが確認できる。
最後に、前述の各態様を総括する。
一態様によれば、ポリイソ（チオ）シアネート化合物を、質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物と混合することにより硬化性組成物を調製する硬化性組成物調製工程と、上記硬化性組成物を硬化して硬化物を得る硬化工程とを含む硬化物の製造方法を提供することができる。
上記の硬化物の製造方法によれば、質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を用いることにより、ポリイソ（チオ）シアネート化合物とポリチオール化合物との硬化反応により得られる硬化物（ポリチオウレタン系樹脂）の耐熱性を向上することができる。
一態様では、上記ポリチオール化合物の質量基準の含水率は、５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ未満である。
一態様では、上記硬化性組成物調製工程は、絶対湿度１８ｇ／ｍ3以下、好ましくは１５ｇ／ｍ3以下、より好ましくは１２ｇ／ｍ3以下、更に好ましくは１２ｇ／ｍ3未満、一層好ましくは１０ｇ／ｍ3以下、より一層好ましくは１０ｇ／ｍ3未満の雰囲気中で行われる。
一態様では、上記硬化工程は、上記硬化性組成物を注型重合に付すことにより行われる。
一態様では、上記硬化性組成物を注型重合のために成形型へ注入する工程（注入工程）は、絶対湿度１８ｇ／ｍ3以下、好ましくは１５ｇ／ｍ3以下、より好ましくは１２ｇ／ｍ3以下、更に好ましくは１２ｇ／ｍ3未満、一層好ましくは１０ｇ／ｍ3以下、より一層好ましくは１０ｇ／ｍ3未満の雰囲気中で行われる。
一態様では、上記硬化物は眼鏡レンズ基材である。
他の一態様によれば、ポリイソ（チオ）シアネート化合物および質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を含む硬化性組成物を硬化した硬化物が提供される。
上記硬化物は、高い耐熱性を示すことができる。一態様では、上記硬化物のガラス転移温度（Ｔｇ）は、９８℃以上、好ましくは１００℃以上（例えば１００～１５０℃の範囲）である。
一態様では、上記ポリチオール化合物の質量基準の含水率は、５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ未満である。
他の一態様によれば、上記硬化物からなる眼鏡レンズ基材も提供される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明の一態様は、眼鏡レンズ等の各種光学部材の製造分野において有用である。
Claims (7)
- ポリイソ（チオ）シアネート化合物を、質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物と混合することにより硬化性組成物を調製する硬化性組成物調製工程と、
前記硬化性組成物を硬化して硬化物を得る硬化工程と、
を含む硬化物の製造方法。 - 前記ポリチオール化合物の質量基準の含水率が５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ未満である、請求項１に記載の硬化物の製造方法。
- 前記硬化工程を前記硬化性組成物を注型重合に付すことにより行う、請求項１または２に記載の硬化物の製造方法。
- 前記硬化物は眼鏡レンズ基材である、請求項１～３のいずれか１項に記載の硬化物の製造方法。
- ポリイソ（チオ）シアネート化合物および質量基準の含水率が２０ｐｐｍ未満のポリチオール化合物を含む硬化性組成物を硬化した硬化物。
- 前記ポリチオール化合物の質量基準の含水率が５ｐｐｍ以上２０ｐｐｍ未満である、請求項５に記載の硬化物。
- 請求項５または６に記載の硬化物からなる眼鏡レンズ基材。
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