JPH03236386A - ポリチオール化合物を用いて得られた光学材料及び光学製品 - Google Patents
ポリチオール化合物を用いて得られた光学材料及び光学製品Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07D339/00—Heterocyclic compounds containing rings having two sulfur atoms as the only ring hetero atoms
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-
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-
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- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はポリチオール化合物、それを用いて得られた光
学材料及び光学製品に関する。本発明のポリチオール化
合物は例えば光学材料の有用な原料として用いられる。
学材料及び光学製品に関する。本発明のポリチオール化
合物は例えば光学材料の有用な原料として用いられる。
また、上記ポリチオール化合物を用いて得られた本発明
の光学材料は、高屈折率、低分散を示し、光学的特性に
優れており、プラスチックレンズ、プリズム、光フアイ
バー情報記録用基板、着色フィルター、赤外線吸収フィ
ルターなどの光学製品に好ましく用いられる。
の光学材料は、高屈折率、低分散を示し、光学的特性に
優れており、プラスチックレンズ、プリズム、光フアイ
バー情報記録用基板、着色フィルター、赤外線吸収フィ
ルターなどの光学製品に好ましく用いられる。
さらに、高屈折率の特徴を生かしたグラス、花ビン等の
装飾品等にも用いられる。
装飾品等にも用いられる。
[従来の技術]
プラスチックはガラスに比べると軽量で割れにくく、染
色が容易なため近年、各種レンズ等の光学用途に使用さ
れている。このためのプラスチック材料としてはポリエ
チレングリコールビスアリルカーボネート(CR−39
)やポリメチルメタクリレート(PMMA)が一般に用
いられている。
色が容易なため近年、各種レンズ等の光学用途に使用さ
れている。このためのプラスチック材料としてはポリエ
チレングリコールビスアリルカーボネート(CR−39
)やポリメチルメタクリレート(PMMA)が一般に用
いられている。
しかし、これらのプラスチック材料の屈折率は1゜50
以下であり例えばレンズ材料に用いた場合度数が強くな
るとレンズの肉厚を厚くしなければならなくなり、軽量
といったプラスチックの優位性が失われるばかりでなく
、眼鏡用レンズとした場合は審美性が悪くなるので好ま
しくなかった。また特に、凹レンズの場合はレンズの周
囲の厚さが厚くなり複屈折や色収差が生じ、好ましくな
かった。そのため、比重の低いプラスチックの特徴を生
かしつつ、レンズの厚さを薄くでき、かっ色収差の少な
い高屈折率、低分散プラスチック材料が望まれている。
以下であり例えばレンズ材料に用いた場合度数が強くな
るとレンズの肉厚を厚くしなければならなくなり、軽量
といったプラスチックの優位性が失われるばかりでなく
、眼鏡用レンズとした場合は審美性が悪くなるので好ま
しくなかった。また特に、凹レンズの場合はレンズの周
囲の厚さが厚くなり複屈折や色収差が生じ、好ましくな
かった。そのため、比重の低いプラスチックの特徴を生
かしつつ、レンズの厚さを薄くでき、かっ色収差の少な
い高屈折率、低分散プラスチック材料が望まれている。
そのための材料としては、テトラクロロメタキシリレン
ジチオールや1. 3. 5−トリメルカプトベンゼン
と、ジイソシアネート化合物との重合体が特開昭63−
46213号公報に開示されている。また、ペンタエリ
スリトールテトラキスチオプロピオネートとジイソシア
ネートとの重合体が特開昭64−26622号公報に開
示されている。さらには、ペンタエリスリトールテトラ
キスチオプロピオネートとビニル化合物との重合体が特
開昭63−309509号公報に開示されている。
ジチオールや1. 3. 5−トリメルカプトベンゼン
と、ジイソシアネート化合物との重合体が特開昭63−
46213号公報に開示されている。また、ペンタエリ
スリトールテトラキスチオプロピオネートとジイソシア
ネートとの重合体が特開昭64−26622号公報に開
示されている。さらには、ペンタエリスリトールテトラ
キスチオプロピオネートとビニル化合物との重合体が特
開昭63−309509号公報に開示されている。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、前記特開昭63−46213号公報に記
載のチオール化合物は屈折率が高いもののアツベ数が低
く、またこれを原料とした重合体はアツベ数が低く、ま
た耐候性に劣るといった欠点がある。また、特開昭64
−26622号公報や特開昭63−309509号公報
に記載のチオール化合物はアツベ数が大きいものの屈折
率が低く、またこれを原料とした重合体は屈折率が低く
、また耐熱性に劣るといった欠点がある。
載のチオール化合物は屈折率が高いもののアツベ数が低
く、またこれを原料とした重合体はアツベ数が低く、ま
た耐候性に劣るといった欠点がある。また、特開昭64
−26622号公報や特開昭63−309509号公報
に記載のチオール化合物はアツベ数が大きいものの屈折
率が低く、またこれを原料とした重合体は屈折率が低く
、また耐熱性に劣るといった欠点がある。
従って、本発明の目的は上記欠点を解消した新規なチオ
ール化合物、それを原料とした新規な光学材料及び光学
製品を提供することにある。
ール化合物、それを原料とした新規な光学材料及び光学
製品を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
本発明は、上記の目的を達成するためになされたもので
あり、本発明の新規なチオール化合物は一般式[1]で
示されることを特徴とする。
あり、本発明の新規なチオール化合物は一般式[1]で
示されることを特徴とする。
[式中、Xは=(CH2CH25)n2 Hであり、Y
は水素原子または−(CHz)n3 S−Xであり、n
lは1〜5の整数であり、n2はO〜2の整数であり、
n3は1〜5の整数である]また本発明の新規な光学材
料は、上記一般式[1コで示されるポリチオール化合物
(a1)を少なくとも含む成分(A)と、一分子内に二
つ以上のビニル基を有する化合物(b1)、一分子内に
二つ以上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物(
b2)及び一分子内に一つ以上のビニル基と一つ以上の
イソ(チオ)シアネート基を有する化合物(b3)のう
ちの少なくとも一種を少なくとも含む成分(B)とを重
合させることにより得られた重合体からなることを特徴
とする。なお、上記イソ(チオ)シアネート基とはイソ
シアネート基とイソチオシアネート基の両者を意味する
。
は水素原子または−(CHz)n3 S−Xであり、n
lは1〜5の整数であり、n2はO〜2の整数であり、
n3は1〜5の整数である]また本発明の新規な光学材
料は、上記一般式[1コで示されるポリチオール化合物
(a1)を少なくとも含む成分(A)と、一分子内に二
つ以上のビニル基を有する化合物(b1)、一分子内に
二つ以上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物(
b2)及び一分子内に一つ以上のビニル基と一つ以上の
イソ(チオ)シアネート基を有する化合物(b3)のう
ちの少なくとも一種を少なくとも含む成分(B)とを重
合させることにより得られた重合体からなることを特徴
とする。なお、上記イソ(チオ)シアネート基とはイソ
シアネート基とイソチオシアネート基の両者を意味する
。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の新規ポリチオール化合物は、上記の一般式[1
]で示されるように、脂環式スルフィドである1、4−
ジチアン環を有することを特徴としている。この1,4
−ジチアン環は、ポリチオール化合物自体の屈折率及び
アツベ数を高めるので、このポリチオール化合物を用い
て重合体を製造した場合に、その重合体の屈折率及びア
ツベ数をも高める。またこのポリチオール化合物中の1
゜4−ジチアン環は剛直であるため、このポリチオール
化合物を用いて重合体を製造した場合、その重合体に高
耐熱性、優れた機械的物性を与える。
]で示されるように、脂環式スルフィドである1、4−
ジチアン環を有することを特徴としている。この1,4
−ジチアン環は、ポリチオール化合物自体の屈折率及び
アツベ数を高めるので、このポリチオール化合物を用い
て重合体を製造した場合に、その重合体の屈折率及びア
ツベ数をも高める。またこのポリチオール化合物中の1
゜4−ジチアン環は剛直であるため、このポリチオール
化合物を用いて重合体を製造した場合、その重合体に高
耐熱性、優れた機械的物性を与える。
次に一般式[1コにおいてn工およびn3が1から5、
n2が0から2の整数に限定した理由を述べる。n 1
、n 3が0では、ポリチオール化合物を用いて得ら
れる重合体がもろくなり、耐衝撃性が低下し、一方nl
、n3が6以上となると、ポリチオール化合物の屈折
率が低下し、得られる重合体の屈折率が低下し、耐熱性
も低下する傾向にあり好ましくない。また、n2が3以
上になると、ポリチオール化合物を用いて得られる重合
体の耐熱性が低下するので好ましくない。
n2が0から2の整数に限定した理由を述べる。n 1
、n 3が0では、ポリチオール化合物を用いて得ら
れる重合体がもろくなり、耐衝撃性が低下し、一方nl
、n3が6以上となると、ポリチオール化合物の屈折
率が低下し、得られる重合体の屈折率が低下し、耐熱性
も低下する傾向にあり好ましくない。また、n2が3以
上になると、ポリチオール化合物を用いて得られる重合
体の耐熱性が低下するので好ましくない。
本発明のポリチオール化合物は一般式[1]において、
例えばXが水素原子(n2 =0) 、Yが水素原子、
n1=1の場合、次式に示される方法により合成するこ
とができる。
例えばXが水素原子(n2 =0) 、Yが水素原子、
n1=1の場合、次式に示される方法により合成するこ
とができる。
させ、環化三量化した臭素化物にチオ尿素を反応させイ
ソチウロニウム塩を生成させる。このものを水酸化ナト
リウム水溶液で加水分解した後、塩酸酸性にすることに
より目的とするポリチオール化合物を得ることができる
。
ソチウロニウム塩を生成させる。このものを水酸化ナト
リウム水溶液で加水分解した後、塩酸酸性にすることに
より目的とするポリチオール化合物を得ることができる
。
上記でその合成方法を示した、Xが水素原子(n2=0
) 、Yが水素原子、n1=1のチオール化合物以外の
、一般式[1]のポリチオール化合物として以下のもの
が挙げられる。
) 、Yが水素原子、n1=1のチオール化合物以外の
、一般式[1]のポリチオール化合物として以下のもの
が挙げられる。
すなわち、
ジアリルジスルフィ
ドに臭素を反応
次に上記一般式[1]のポリチオール化合物を用いて得
られる本発明の光学材料について述べると、この光学材
料は、上記一般式[1コで示されたポリチオール化合物
(a1)を少なくとも含む成分(A)と、一分子内に二
つ以上のビニル基を有する化合物(b1)、一分子内に
二つ以上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物(
b2)及び一分子内に一つ以上のビニル基と一つ以上の
イソ(チオ)シアネート基を有する化合物(b3)のう
ちの少なくとも一種を少なくとも含む成分(B)とを重
合させることにより得られる重合体を使用する。ここに
成分(A)中の一般式[1]の化合物(a1)について
は、既に詳述したので、その説明を省略する。
られる本発明の光学材料について述べると、この光学材
料は、上記一般式[1コで示されたポリチオール化合物
(a1)を少なくとも含む成分(A)と、一分子内に二
つ以上のビニル基を有する化合物(b1)、一分子内に
二つ以上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物(
b2)及び一分子内に一つ以上のビニル基と一つ以上の
イソ(チオ)シアネート基を有する化合物(b3)のう
ちの少なくとも一種を少なくとも含む成分(B)とを重
合させることにより得られる重合体を使用する。ここに
成分(A)中の一般式[1]の化合物(a1)について
は、既に詳述したので、その説明を省略する。
成分(A)中には、重合体の物性等を適宜改良するため
に、一般式[1]で示される化合物(a1)以外に、一
分子内にメルカプト基および/またはヒドロキシ基を有
し、かつ一分子内のメルカプト基とヒドロキシ基の総数
が2以上の化合物(a2)を一種もしくは二種以上含ん
でいてもよい。この化合物(a2)としては、具体的に
はトリメチロールプロパン、1.2−エタンジチオール
、1,3−プロパンジチオール、テトラキスメルカプト
メチルメタン、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
メルカプトアセテート、2−メルカプトエタノール、2
,3−ジメルカプトプロパノール、1.2−ジヒドロキ
シ−3−メルカプトプロパン、4−メルカプトフェノー
ル、1.2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼンジ
チオール、1,4−ベンゼンジチオール、1゜3.5−
ベンゼントリチオール、1,2−ジメルカプトメチルベ
ンゼン、1,3−ジメルカプトメチルベンゼン、1,4
−ジメルカプトメチルベンゼン、1. 3. 5−トリ
メルカプトメチルベンゼン、トルエン−3,4−ジチオ
ール、4.4′ジヒドロキシフエニルスルフイド等が挙
げられる。
に、一般式[1]で示される化合物(a1)以外に、一
分子内にメルカプト基および/またはヒドロキシ基を有
し、かつ一分子内のメルカプト基とヒドロキシ基の総数
が2以上の化合物(a2)を一種もしくは二種以上含ん
でいてもよい。この化合物(a2)としては、具体的に
はトリメチロールプロパン、1.2−エタンジチオール
、1,3−プロパンジチオール、テトラキスメルカプト
メチルメタン、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
メルカプトアセテート、2−メルカプトエタノール、2
,3−ジメルカプトプロパノール、1.2−ジヒドロキ
シ−3−メルカプトプロパン、4−メルカプトフェノー
ル、1.2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼンジ
チオール、1,4−ベンゼンジチオール、1゜3.5−
ベンゼントリチオール、1,2−ジメルカプトメチルベ
ンゼン、1,3−ジメルカプトメチルベンゼン、1,4
−ジメルカプトメチルベンゼン、1. 3. 5−トリ
メルカプトメチルベンゼン、トルエン−3,4−ジチオ
ール、4.4′ジヒドロキシフエニルスルフイド等が挙
げられる。
なお一般式[1コで示される化合物(a1)の使用量は
、成分(A)の総量に対して、0.1−11−1O0%
であり、好ましくは10−10−1O0%である。
、成分(A)の総量に対して、0.1−11−1O0%
であり、好ましくは10−10−1O0%である。
成分(B)に使用されるビニル基含有化合物(b1)と
しては、具体的にはジビニルベンゼン、エチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン
トリ(メタ)アクリレート、一分子内に少なくとも二つ
以上の(メタ)アクリロキシ基を含むウレタン変性(メ
タ)アクリレート、エポキシ変性(メタ)アクリレート
、ポリエステル変性(メタ)アクリレート等が挙げられ
る。
しては、具体的にはジビニルベンゼン、エチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン
トリ(メタ)アクリレート、一分子内に少なくとも二つ
以上の(メタ)アクリロキシ基を含むウレタン変性(メ
タ)アクリレート、エポキシ変性(メタ)アクリレート
、ポリエステル変性(メタ)アクリレート等が挙げられ
る。
(なお、上記(メタ)アクリレートはアクリレートとメ
タクリレートの両者を意味し、(メタ)アクリロキシ基
は、アクリロキシ基とメタクリロキシ基の両者を意味す
る。) また成分(B)に使用されるイソ(チオ)シアネート基
含有化合物(b2)としてはキシリレンジイソ(チオ)
シアネート、3,3′ −ジクロロジフェニル−4,4
′−ジイソ(チオ)シアネート、4,4′−ジフェニル
メタンジイソ(チオ)シアネート、ヘキサメチレンジイ
ソ(チオ)シアネート、2. 2’ 、 5. 5’
−テトラクロロジフェニル−4,4′−ジイソ(チオ
)シアネート、トリレンジイソ(チオ)シアネート等が
挙げられる。さらに、一つ以上のシクロヘキシル環を有
するものとして、ビス(イソ(チオ)シアネートメチル
)シクロヘキサン、ビス(4−イソ(チオ)シアネート
シクロヘキシル)メタン、ビス(4−イソ(チオ)シア
ネートメチルシクロヘキシル)メタン、シクロヘキサン
ジイソ(チオ)シアネート、イソフォロンジイソ(チオ
)シアネート、2゜5−ビス(イソ(チオ)シアネート
メチル)ビシクロ[2,2,2コオクタン、2.5−ビ
ス(イソ(チオ)シアネートメチル)ビシクロ[2,2
゜1]へブタン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−
3−(3−イソ(チオ)シアネートプロピル)−5−イ
ソ(チオ)シアネートメチル−ビシクロ[2,2,1コ
ーへブタン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−3−
(3−イソ(チオ)シアネートプロピル)−6−イソ(
チオ)シアネートメチル−ビシクロ[2,2,11へブ
タン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−2−[3−
イソ(チオ)シアネートプロピル]−5−イソ(チオ)
シアネートメチル−ビシクロ[2,2,1]−ヘブタン
、2−イソ(チオ)シアネートメチル−2−(3−イソ
(チオ)シアネートプロピル)−6−イソ(チオ)シア
ネートメチル−ビシクロ[2゜2.1コ −へブタン、
2−イソ(チオ)シアネートメチル−3−(3−イソ(
チオ)シアネートプロピル)−6−(2−イソ(チオ)
シアネートエチル)−ビシクロ[2,2,1]−へブタ
ン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−3−(3−イ
ソ(チオ)シアネートプロピル)−6−(2−イソ(チ
オ)シアネートエチル)−ビシクロ[2゜2.1]−へ
ブタン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−2−(3
−イソ(チオ)シアネートプロピル)−5−(2−イソ
(チオ)シアネートエチル)−ビシクロ[2,2,1]
−へブタン、2イソ(チオ)シアネートメチル−2−(
3−イソ(チオ)シアネートプロピル) −6−(2−
イソ(チオ)シアネートエチル)−ビシクロ[2゜2.
1]−へブタン等が挙げられる。
タクリレートの両者を意味し、(メタ)アクリロキシ基
は、アクリロキシ基とメタクリロキシ基の両者を意味す
る。) また成分(B)に使用されるイソ(チオ)シアネート基
含有化合物(b2)としてはキシリレンジイソ(チオ)
シアネート、3,3′ −ジクロロジフェニル−4,4
′−ジイソ(チオ)シアネート、4,4′−ジフェニル
メタンジイソ(チオ)シアネート、ヘキサメチレンジイ
ソ(チオ)シアネート、2. 2’ 、 5. 5’
−テトラクロロジフェニル−4,4′−ジイソ(チオ
)シアネート、トリレンジイソ(チオ)シアネート等が
挙げられる。さらに、一つ以上のシクロヘキシル環を有
するものとして、ビス(イソ(チオ)シアネートメチル
)シクロヘキサン、ビス(4−イソ(チオ)シアネート
シクロヘキシル)メタン、ビス(4−イソ(チオ)シア
ネートメチルシクロヘキシル)メタン、シクロヘキサン
ジイソ(チオ)シアネート、イソフォロンジイソ(チオ
)シアネート、2゜5−ビス(イソ(チオ)シアネート
メチル)ビシクロ[2,2,2コオクタン、2.5−ビ
ス(イソ(チオ)シアネートメチル)ビシクロ[2,2
゜1]へブタン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−
3−(3−イソ(チオ)シアネートプロピル)−5−イ
ソ(チオ)シアネートメチル−ビシクロ[2,2,1コ
ーへブタン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−3−
(3−イソ(チオ)シアネートプロピル)−6−イソ(
チオ)シアネートメチル−ビシクロ[2,2,11へブ
タン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−2−[3−
イソ(チオ)シアネートプロピル]−5−イソ(チオ)
シアネートメチル−ビシクロ[2,2,1]−ヘブタン
、2−イソ(チオ)シアネートメチル−2−(3−イソ
(チオ)シアネートプロピル)−6−イソ(チオ)シア
ネートメチル−ビシクロ[2゜2.1コ −へブタン、
2−イソ(チオ)シアネートメチル−3−(3−イソ(
チオ)シアネートプロピル)−6−(2−イソ(チオ)
シアネートエチル)−ビシクロ[2,2,1]−へブタ
ン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−3−(3−イ
ソ(チオ)シアネートプロピル)−6−(2−イソ(チ
オ)シアネートエチル)−ビシクロ[2゜2.1]−へ
ブタン、2−イソ(チオ)シアネートメチル−2−(3
−イソ(チオ)シアネートプロピル)−5−(2−イソ
(チオ)シアネートエチル)−ビシクロ[2,2,1]
−へブタン、2イソ(チオ)シアネートメチル−2−(
3−イソ(チオ)シアネートプロピル) −6−(2−
イソ(チオ)シアネートエチル)−ビシクロ[2゜2.
1]−へブタン等が挙げられる。
また、成分(B)に使用されるビニル基およびイソ(チ
オ)シアネート基含有化合物(b3)としては、2−(
メタ)アクリロキシエチルイソ(チオ)シアネート、(
メタ)アクリロイルイソ(チオ)シアネート等が挙げら
れる。
オ)シアネート基含有化合物(b3)としては、2−(
メタ)アクリロキシエチルイソ(チオ)シアネート、(
メタ)アクリロイルイソ(チオ)シアネート等が挙げら
れる。
成分(B)中にビニル基が混入している場合は成分(A
)の重合官能基が全てメルカプト基であるのが好ましく
、成分(A)中にヒドロキシ基が混入していると重合度
が上がらず、得られた重合体の機械物性の低下を招く場
合がある。
)の重合官能基が全てメルカプト基であるのが好ましく
、成分(A)中にヒドロキシ基が混入していると重合度
が上がらず、得られた重合体の機械物性の低下を招く場
合がある。
本発明の光学材料を製造するに際して、上記成分(A)
および成分(B)以外に、他のモノマーも適宜使用する
ことができる。
および成分(B)以外に、他のモノマーも適宜使用する
ことができる。
さらに、耐候性改良のため、紫外線吸収剤、酸化防止剤
、着色防止剤、蛍光染料などの添加剤を適宜加えてもよ
い。また、重合反応性向上のための触媒を適宜使用して
もよく、例えばメルカプト基とビニル基との反応性向上
のためには有機過酸化物、アゾ化合物や塩基性触媒が効
果的であり、メルカプト基やヒドロキシ基と、イソ(チ
オ)シアネート基との反応性向上のためには有機スズ化
合物、アミン化合物などが効果的である。
、着色防止剤、蛍光染料などの添加剤を適宜加えてもよ
い。また、重合反応性向上のための触媒を適宜使用して
もよく、例えばメルカプト基とビニル基との反応性向上
のためには有機過酸化物、アゾ化合物や塩基性触媒が効
果的であり、メルカプト基やヒドロキシ基と、イソ(チ
オ)シアネート基との反応性向上のためには有機スズ化
合物、アミン化合物などが効果的である。
−例として本発明のポリチオール化合物を用いた本発明
の光学材料の製造について述べると以下の通りである。
の光学材料の製造について述べると以下の通りである。
上記成分(A)、成分(B)及び添加剤や触媒の均一混
合物を公知の注型重合法、すなわちガラス製または金属
製のモールドと樹脂製のガスケットを組合せた型の中に
注入し、加熱して硬化させる。この時、成形後の樹脂の
取り出しを容易にするためにあらかじめモールドを離型
処理したり、成分(A)及び成分(B)の混合物中に離
型剤を混合してもよい。重合温度は、使用する化合物に
より異なるが、一般には一20〜+150℃で、重合時
間は0.5〜72時間である。本発明の光学材料は通常
の分散染料を用い、水もしくは有機溶媒中で容易に染色
が可能であり、この際さらに染色を容易にするために、
キャリアーを加えたり加熱しても良い。
合物を公知の注型重合法、すなわちガラス製または金属
製のモールドと樹脂製のガスケットを組合せた型の中に
注入し、加熱して硬化させる。この時、成形後の樹脂の
取り出しを容易にするためにあらかじめモールドを離型
処理したり、成分(A)及び成分(B)の混合物中に離
型剤を混合してもよい。重合温度は、使用する化合物に
より異なるが、一般には一20〜+150℃で、重合時
間は0.5〜72時間である。本発明の光学材料は通常
の分散染料を用い、水もしくは有機溶媒中で容易に染色
が可能であり、この際さらに染色を容易にするために、
キャリアーを加えたり加熱しても良い。
このようにして得られた光学材料は、これに限定される
ものではないが、プラスチックレンズ等の光学製品とし
て特に好ましく用いられる。
ものではないが、プラスチックレンズ等の光学製品とし
て特に好ましく用いられる。
[実施例]
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(物性の評価)
実施例において得られたポリチオール化合物およびその
重合体並びに比較例で得られた重合体の物性評価は以下
の様にして行なった。
重合体並びに比較例で得られた重合体の物性評価は以下
の様にして行なった。
屈折率(nD)とアツベ数(νD)
アタゴ社製アツベ屈折率計3Tを用いて20℃にて測定
した。
した。
外観
肉眼により観察した。
耐候性
サンシャインカーボンアークランプを装備したウェザ−
メーターにプラスチックレンズをセットし200時間経
過したところでプラスチックレンズを取り出し、試験前
のプラスチックレンズと色相を比較した。評価基準は変
化なしく○)、わずかに黄変(△)、黄変(×)とした
。
メーターにプラスチックレンズをセットし200時間経
過したところでプラスチックレンズを取り出し、試験前
のプラスチックレンズと色相を比較した。評価基準は変
化なしく○)、わずかに黄変(△)、黄変(×)とした
。
耐熱性
リガク社製TMA装置により0. 5mmφのピンを用
いて10gfの荷重でTMA測定を行ない、10℃/m
inの昇温で得られたチャートのピーク温度により評価
した。
いて10gfの荷重でTMA測定を行ない、10℃/m
inの昇温で得られたチャートのピーク温度により評価
した。
光学歪
シュリーレン法による目視観察を行なった。
歪の無いものを○、歪のあるものを×とした。
(実施例1)
22、 9g (0,157mol ) (7)ジアリ
ルジスルフィドを780m1のジクロロメタンに溶解し
た溶液に25. 0g (0,157mol )の臭素
を一78℃にて1時間かけて滴下した。そして、20℃
まで昇温し、その温度にて8時間攪拌した後、減圧下で
ジクロロメタンを除去した。その残渣に100m1のエ
タノールと23. 9g (0゜314mo1)のチオ
尿素を加え、1.5時間還流した。生成した沈殿を濾別
し、エタノールで数回洗浄した後乾燥させた。水73m
1にこの沈殿を分散させ、窒素雰囲気下で還流させなが
ら64゜2gの15%水酸化ナトリウム水溶液を1時間
かけて滴下し、その後さらに1時間還流させた。冷却後
、反応混合物を6N−塩酸で酸性にしベンゼンで抽出し
た。抽出物からベンゼンを減圧下で除き、残渣を2 X
10−2mmHgで蒸留し沸点が121゜5℃の留分
22.6g (収率68%)を得た。このものの屈折率
は1.646、アツベ数は35゜2であった。以下にこ
の新規ポリチオール化合物の構造決定のための分析結果
を示す。
ルジスルフィドを780m1のジクロロメタンに溶解し
た溶液に25. 0g (0,157mol )の臭素
を一78℃にて1時間かけて滴下した。そして、20℃
まで昇温し、その温度にて8時間攪拌した後、減圧下で
ジクロロメタンを除去した。その残渣に100m1のエ
タノールと23. 9g (0゜314mo1)のチオ
尿素を加え、1.5時間還流した。生成した沈殿を濾別
し、エタノールで数回洗浄した後乾燥させた。水73m
1にこの沈殿を分散させ、窒素雰囲気下で還流させなが
ら64゜2gの15%水酸化ナトリウム水溶液を1時間
かけて滴下し、その後さらに1時間還流させた。冷却後
、反応混合物を6N−塩酸で酸性にしベンゼンで抽出し
た。抽出物からベンゼンを減圧下で除き、残渣を2 X
10−2mmHgで蒸留し沸点が121゜5℃の留分
22.6g (収率68%)を得た。このものの屈折率
は1.646、アツベ数は35゜2であった。以下にこ
の新規ポリチオール化合物の構造決定のための分析結果
を示す。
元素分析値
BS
理論値(%) 3B、 9 5.65 60.4分析
値(%) 33.8 5.80 60.0’H−NM
R(溶媒:CDCl3、内部標準物質:TMS) δ(ppm) −1,62(t、 IH)2.88〜
3.14 (m、5H) R 2545cm”(チオールのνsH) なお、この新規ポリチオール化合物のLH−NMRスペ
クトルを第1図に、IRスペクトルを第2図に示す。
値(%) 33.8 5.80 60.0’H−NM
R(溶媒:CDCl3、内部標準物質:TMS) δ(ppm) −1,62(t、 IH)2.88〜
3.14 (m、5H) R 2545cm”(チオールのνsH) なお、この新規ポリチオール化合物のLH−NMRスペ
クトルを第1図に、IRスペクトルを第2図に示す。
(実施例2)
え、室温にて12時間反応させた。その後O℃にて濃塩
酸を、水相のpHが1になるまで攪拌しながら加え、ベ
ンゼン層を分離、水洗し、減圧下ベンゼンを溜去するこ
とにより目的物である2、5−ビス(2−メルカプトエ
チルチオメチル)−1゜4−ジチアン24. 6g (
収率74%)を得た。
酸を、水相のpHが1になるまで攪拌しながら加え、ベ
ンゼン層を分離、水洗し、減圧下ベンゼンを溜去するこ
とにより目的物である2、5−ビス(2−メルカプトエ
チルチオメチル)−1゜4−ジチアン24. 6g (
収率74%)を得た。
(実施例3)
造例
実施例1で得られた2、5−ジメルカプトメチル−1,
4−ジチア:/21. 2g (0,1mo1)を15
%水酸化ナトリウム水溶液58.7gに溶解しベンジル
トリメチルアンモニウムクロライド100a+gの存在
下、18.0g (0,3+ol ) 0)fイランを
200−のベンゼンに溶解したものを加22、 9g
(0,157mo1)のジアリルジスルフィドを780
−のジクロロメタンに溶解した溶液に25. 0g (
0,157mol )の臭素を一78℃にて1時間かけ
て滴下した。そして−20℃まで昇温し、その温度に8
時間攪拌した後、減圧下でジクロロメタンを除去した。
4−ジチア:/21. 2g (0,1mo1)を15
%水酸化ナトリウム水溶液58.7gに溶解しベンジル
トリメチルアンモニウムクロライド100a+gの存在
下、18.0g (0,3+ol ) 0)fイランを
200−のベンゼンに溶解したものを加22、 9g
(0,157mo1)のジアリルジスルフィドを780
−のジクロロメタンに溶解した溶液に25. 0g (
0,157mol )の臭素を一78℃にて1時間かけ
て滴下した。そして−20℃まで昇温し、その温度に8
時間攪拌した後、減圧下でジクロロメタンを除去した。
残留物に乾燥テトラヒドロフラン300mを加え一10
℃に冷却し、攪拌しながらビニルマグネシウムブロマイ
ドの1.0M−テトラヒドロフラン溶液を329−滴下
し、その後0℃で2時間、室温で12時間攪拌した。反
応混合物を水中に投入し、ベンゼンで抽出し、抽出液か
ら減圧下ベンゼンを溜去した。
℃に冷却し、攪拌しながらビニルマグネシウムブロマイ
ドの1.0M−テトラヒドロフラン溶液を329−滴下
し、その後0℃で2時間、室温で12時間攪拌した。反
応混合物を水中に投入し、ベンゼンで抽出し、抽出液か
ら減圧下ベンゼンを溜去した。
次にこの残留物を200−のベンゼンに溶解し硫化水素
を吹き込みながら室温にて4時間反応させた。その後、
減圧下にベンゼンを溜去し目的物である2、5−ビス(
3−メルカプトプロピル)−1,4−ジチアン25.7
g(収率61%)を得た。
を吹き込みながら室温にて4時間反応させた。その後、
減圧下にベンゼンを溜去し目的物である2、5−ビス(
3−メルカプトプロピル)−1,4−ジチアン25.7
g(収率61%)を得た。
(実施例4)
本発明の光学材料の製造例
実施例1で得られた2、5−ジメルカプトメチル−1,
4−ジチアン(表1中でS−1と表示)0、 1mol
、m−キシリレンジイソシアネート(表1中でXDI
と表示) 0. 1molおよびジブチルスズジラウレ
ート(表1中でDBTDLと表示) I X 10−5
molの混合物を均一に攪拌し、二枚のレンズ成形用ガ
ラス型に注入し、50℃で10時間、その後60℃で5
時間、さらに120℃で3時間加熱重合させレンズ形状
の重合体を得た。
4−ジチアン(表1中でS−1と表示)0、 1mol
、m−キシリレンジイソシアネート(表1中でXDI
と表示) 0. 1molおよびジブチルスズジラウレ
ート(表1中でDBTDLと表示) I X 10−5
molの混合物を均一に攪拌し、二枚のレンズ成形用ガ
ラス型に注入し、50℃で10時間、その後60℃で5
時間、さらに120℃で3時間加熱重合させレンズ形状
の重合体を得た。
得られた重合体の諸物性を表1に示す。表1から、本実
施例4の重合体は無色透明であり、屈折率(no )は
1.66と非常に高く、アツベ数(νD)も32と高い
(低分散)ものであり、耐候性、耐熱性(97℃)に優
れ、光学歪の無いものであった。
施例4の重合体は無色透明であり、屈折率(no )は
1.66と非常に高く、アツベ数(νD)も32と高い
(低分散)ものであり、耐候性、耐熱性(97℃)に優
れ、光学歪の無いものであった。
(実施例5〜25)
本発明の他の光学材料の製造例
表1に示したモノマー組成物を使用し、重合条件を適宜
変更した以外は実施例4と同様の操作を行ない、レンズ
形状の重合体を得た。これらの重合体の諸物性を実施例
4の重合体の諸物性と共に表1に示す。表1から、本実
施例5〜25の重合体も無色透明であり、屈折率(nD
)は1.58〜1.67と非常に高く、アツベ数(νD
)も29〜43と高い(低分散)ものであり、耐候性、
耐熱性(94〜138℃)に優れ、光学歪の無いもので
あった。
変更した以外は実施例4と同様の操作を行ない、レンズ
形状の重合体を得た。これらの重合体の諸物性を実施例
4の重合体の諸物性と共に表1に示す。表1から、本実
施例5〜25の重合体も無色透明であり、屈折率(nD
)は1.58〜1.67と非常に高く、アツベ数(νD
)も29〜43と高い(低分散)ものであり、耐候性、
耐熱性(94〜138℃)に優れ、光学歪の無いもので
あった。
特に、実施例4〜11及び23〜25の重合体は、アツ
ベ数が29〜38であり、この範囲のアツベ数を有する
従来の重合体と比べ、屈折率が1゜62〜1.67と高
いものであった。
ベ数が29〜38であり、この範囲のアツベ数を有する
従来の重合体と比べ、屈折率が1゜62〜1.67と高
いものであった。
また、実施例12〜22の重合体は、屈折率が1.58
〜1.62であり、この範囲の屈折率を有する従来の重
合体と比ベアッペ数が38〜43と高いものであった。
〜1.62であり、この範囲の屈折率を有する従来の重
合体と比ベアッペ数が38〜43と高いものであった。
(比較例1)
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(表1中でPETMPと表示)0゜1mol、m−
キシリレンジイソシアネート(表1中でXDIと表示)
0. 2molおよびジブチルスズジラウレート(表
1中でDBTDLと表示)IX 10−4molの混合
物を均一に攪拌し、二枚のレンズ成形用ガラス型に注入
し、50℃で10時間、その後60℃で5時間、さらに
120℃で3時間加熱重合させレンズ形状の重合体を得
た。得られた重合体の諸物性を表1に示す。表1から、
本比較例の重合体は無色透明で光学歪も観察されなかっ
たが、nD/ν0が1.59/36と低く、耐熱性も8
6℃と劣っていた。
ート(表1中でPETMPと表示)0゜1mol、m−
キシリレンジイソシアネート(表1中でXDIと表示)
0. 2molおよびジブチルスズジラウレート(表
1中でDBTDLと表示)IX 10−4molの混合
物を均一に攪拌し、二枚のレンズ成形用ガラス型に注入
し、50℃で10時間、その後60℃で5時間、さらに
120℃で3時間加熱重合させレンズ形状の重合体を得
た。得られた重合体の諸物性を表1に示す。表1から、
本比較例の重合体は無色透明で光学歪も観察されなかっ
たが、nD/ν0が1.59/36と低く、耐熱性も8
6℃と劣っていた。
(比較例2.3)
表1に示したモノマー組成物を使用した以外は比較例1
と同様の操作を行ない、レンズ形状の重合体を得た。こ
れらの重合体の諸物性を実施例4〜25、比較例1の重
合体の諸物性と共に表1に示した。表1から、本比較例
2の重合体は屈折率が1.67と高く、耐熱性(94℃
)にも優れているが、耐候性に劣り、光学歪が観察され
た。また、本比較例3の重合体は、無色透明で光学歪は
観察されず、耐候性は優れていたが、屈折率が1゜53
と低く、耐熱性が65℃と劣るものであった。
と同様の操作を行ない、レンズ形状の重合体を得た。こ
れらの重合体の諸物性を実施例4〜25、比較例1の重
合体の諸物性と共に表1に示した。表1から、本比較例
2の重合体は屈折率が1.67と高く、耐熱性(94℃
)にも優れているが、耐候性に劣り、光学歪が観察され
た。また、本比較例3の重合体は、無色透明で光学歪は
観察されず、耐候性は優れていたが、屈折率が1゜53
と低く、耐熱性が65℃と劣るものであった。
(以下余白)
表1の略号表
S−1・
S−2ニ
−3
S−4:
XDI:m−キシリレンジイソシアネートEDT:エタ
ンジチオール PETMA: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 EDMA:エチレングリコールジメタクリレートPET
MP: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 DVB ニジビニルベンゼン 4−MP:4−メルカプトフェノール TMPTMA: トリメチロールプロパントリメタクリ
レート TMPニトリメチロールプロパン 1.2−DHB:l、2−ジヒドロキシベンゼンDMB
:1,3−ジメルカプトベンゼンTG:3−メルカプト
−1,2−ジヒドロキシプロパン DPMDIニジフェニルメタンジイソシアネートTMM
M:テトラキスメルカプトメチルメタン1.2−BDT
:1,2−ベンゼンジチオールDHPS :4.4’
−ジヒドロキシフェニルスルフィド IPDI:イソフォロンジイソシアネートH6−XDI
: 1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘ
キサン H6−MDI・ビス(4−イソシアネートシクロヘキシ
ル)メタン MEI:2−メタクリロキシエチルイソシアネート TD■ニトリレンジイソシアネート DBTDL ニジブチルスズジラウレートDMTD(J
ニジメチルスズジクロライドDBTDCiニジブチル
スズジクロライドADVN :アゾビスジメチルバレロ
ニトリル1.3.5−TMB:1,3.5−トリメルカ
プトベンゼン DAPEニジアリリデンペンタエリスリット[発明の効
果] 本発明の新規ポリチオール化合物は、1,4ジチアン環
を有するので、屈折率及びアツベ数が高く、一分子内に
二つ以上のビニル基を有する化合物、一分子内に二つ以
上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物及び一分
子内に一つ以上のビニル基と一つ以上のイソ(チオ)シ
アネート基を有する化合物のうちの少なくとも一種と容
易に重合反応し重合体を与える。また、この重合体を使
用する本発明の光学材料は、1,4−ジチアン環を主鎖
に含むので、屈折率、アツベ数が高く、耐熱性、耐候性
、透明性に優れているので眼鏡レンズ、カメラレンズ等
のレンズ、プリズムや、光ファイバー、光ディスク、磁
気ディスク等に用いられる記録媒体基板、着色フィルタ
ー、赤外線吸収フィルター等の光学製品に好ましく用い
られる。
ンジチオール PETMA: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 EDMA:エチレングリコールジメタクリレートPET
MP: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 DVB ニジビニルベンゼン 4−MP:4−メルカプトフェノール TMPTMA: トリメチロールプロパントリメタクリ
レート TMPニトリメチロールプロパン 1.2−DHB:l、2−ジヒドロキシベンゼンDMB
:1,3−ジメルカプトベンゼンTG:3−メルカプト
−1,2−ジヒドロキシプロパン DPMDIニジフェニルメタンジイソシアネートTMM
M:テトラキスメルカプトメチルメタン1.2−BDT
:1,2−ベンゼンジチオールDHPS :4.4’
−ジヒドロキシフェニルスルフィド IPDI:イソフォロンジイソシアネートH6−XDI
: 1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘ
キサン H6−MDI・ビス(4−イソシアネートシクロヘキシ
ル)メタン MEI:2−メタクリロキシエチルイソシアネート TD■ニトリレンジイソシアネート DBTDL ニジブチルスズジラウレートDMTD(J
ニジメチルスズジクロライドDBTDCiニジブチル
スズジクロライドADVN :アゾビスジメチルバレロ
ニトリル1.3.5−TMB:1,3.5−トリメルカ
プトベンゼン DAPEニジアリリデンペンタエリスリット[発明の効
果] 本発明の新規ポリチオール化合物は、1,4ジチアン環
を有するので、屈折率及びアツベ数が高く、一分子内に
二つ以上のビニル基を有する化合物、一分子内に二つ以
上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物及び一分
子内に一つ以上のビニル基と一つ以上のイソ(チオ)シ
アネート基を有する化合物のうちの少なくとも一種と容
易に重合反応し重合体を与える。また、この重合体を使
用する本発明の光学材料は、1,4−ジチアン環を主鎖
に含むので、屈折率、アツベ数が高く、耐熱性、耐候性
、透明性に優れているので眼鏡レンズ、カメラレンズ等
のレンズ、プリズムや、光ファイバー、光ディスク、磁
気ディスク等に用いられる記録媒体基板、着色フィルタ
ー、赤外線吸収フィルター等の光学製品に好ましく用い
られる。
さらに、高屈折率の特徴を生かしたグラス、化ビン等の
装飾品等にも用いられる。
装飾品等にも用いられる。
第1図および第2図は、実施例1で得られたポリチオー
ル化合物のIH−NMRスペクトルおよびIRスペクト
ルをそれぞれ示す図である。
ル化合物のIH−NMRスペクトルおよびIRスペクト
ルをそれぞれ示す図である。
Claims (6)
- (1)一般式[1] ▲数式、化学式、表等があります▼[1] [式中、Xは−(CH_2CH_2S)n_2−Hであ
り、Yは水素原子または−(CH_2)n_3−S−X
であり、n_1は1〜5の整数であり、n_2は0〜2
の整数であり、n_3は1〜5の整数である] で示されることを特徴とするポリチオール化合物。 - (2)一般式[1] ▲数式、化学式、表等があります▼[1] [式中、Xは−(CH_2CH_2S)n_2−Hであ
り、Yは水素原子または−(CH_2)n_3−S−X
であり、n_1は1〜5の整数であり、n_2は0〜2
の整数であり、n_3は1〜5の整数である] で示されることを特徴とするポリチオール化合物(a_
1)を少なくとも含む成分(A)と、一分子内に二つ以
上のビニル基を有する化合物(b_1)、一分子内に二
つ以上のイソ(チオ)シアネート基を有する化合物(b
_2)及び一分子内に一つ以上のビニル基と一つ以上の
イソ(チオ)シアネート基を有する化合物(b_3)の
うちの少なくとも一種を少なくとも含む 成分(B)とを重合させることにより得られた重合体を
使用することを特徴とする光学 材料。 - (3)成分(A)が、化合物(a_1)とともに、メル
カプト基および/またはヒドロキシ基を有し、一分子内
のメルカプト基とヒドロキシ基の総数が2以上の化合物
(a_2)を含む、請求項(2)に記載の光学材料。 - (4)化合物(b_2)が一つ以上のシクロヘキシル環
を有する、請求項(2)または(3)に記載の光学材料
。 - (5)請求項(2)、(3)および(4)のいずれか一
項に記載の光学材料を使用することを特徴とする光学製
品。 - (6)光学製品がプラスチックレンズであることを特徴
とする請求項(5)に記載の光学製品。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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