JPH1067736A - チオール化合物、含硫o−(メタ)アクリレート化合物およびその用途 - Google Patents

チオール化合物、含硫o−(メタ)アクリレート化合物およびその用途

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JPH1067736A
JPH1067736A JP9125886A JP12588697A JPH1067736A JP H1067736 A JPH1067736 A JP H1067736A JP 9125886 A JP9125886 A JP 9125886A JP 12588697 A JP12588697 A JP 12588697A JP H1067736 A JPH1067736 A JP H1067736A
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誠一 小林
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啓也 川内
Yoriyuki Suzuki
順行 鈴木
Masao Imai
雅夫 今井
Kenichi Fujii
謙一 藤井
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 下記式(1)で表される新規な含硫O−
(メタ)アクリレート化合物、その製造方法、該化合物
を含有する光学樹脂用組成物、該組成物から得られる光
学用樹脂およびレンズ。 【効果】 本発明の含硫O−(メタ)アクリレート化合
物を含有する光学樹脂用組成物は、短時間重合が可能で
あり、良好な光学物性を示し、特に、高い屈折率、優れ
た耐衝撃性をもち、加工時に臭気が少ない光学用樹脂を
与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な含硫O−
(メタ)アクリレート化合物、および新規なチオール化
合物を、ジチオアセタール化、チオエステル化またはチ
オウレタン化した後、脱ハロゲン化水素化する含硫O−
(メタ)アクリレート化合物の製造方法、該化合物を含
有する光学樹脂用組成物、該組成物を重合させて得られ
る光学用樹脂および、に関する。
【0002】
【従来の技術】プラスチックレンズは、無機レンズに比
べ軽量で割れ難く、染色が可能なため近年、眼鏡レン
ズ、カメラレンズ等の光学素子に急速に普及してきてい
る。現在、これらの目的に広く用いられる樹脂として
は、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)
(以下、D.A.C と称す)をラジカル重合させたものがあ
る。この樹脂は、耐衝撃性に優れていること、軽量であ
ること、染色性に優れていること、切削性および研磨性
等の加工性が良好であること等、種々の特徴を有してい
る。しかしながら、この樹脂は、屈折率nd が1.50
前後と低く、レンズの中心厚やコバ厚が厚くなってしま
い、より屈折率の高いレンズ用樹脂が望まれていた。
【0003】D.A.C 樹脂よりも屈折率を高くしたものと
して、樹脂中に硫黄原子を導入した、ポリチオウレタン
樹脂(特開昭63−46213等)や含硫O−(メタ)
アクリレート樹脂(特開平1−128966、特開平3
−217412、特開平4−161410等)やチオ
(メタ)アクリレート樹脂(特開昭63−18866
0、特公平3−59060等)が知られている。ポリチ
オウレタン樹脂は、高屈折率で耐衝撃性が良好である
等、バランスの優れた樹脂であるものの、短時間で重合
させようとすると、重合が不均一になりやすく、光学的
に均質なレンズを得るには重合時間を長くする必要があ
った。さらに、樹脂を切削研磨して加工する際には、作
業時に硫黄臭がすることもあった。
【0004】含硫O−(メタ)アクリレート樹脂やチオ
(メタ)アクリレート樹脂は、紫外線等で短時間で重合
させることも可能であるが、一般に、得られる樹脂の強
度、耐衝撃性が充分なものとはいえず、脆くて割れやす
い樹脂になることがあった。特に近年では、眼鏡レンズ
に広く利用されているツーポイント加工に適した加工強
度を有することがもとめられ、また眼鏡レンズの中心厚
は小さくなる傾向にあり、より大きな強度、耐衝撃性を
有する樹脂が望まれていた。さらに、チオ(メタ)アク
リレート化合物の安定性が低く、ゲル化が起こったり、
また重合が暴走しやすく、制御しにくい等、作業性が煩
雑になることがあった。このため、これらの問題点を解
決すべくさらなる改良が望まれていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、短時
間重合が可能で、良好な光学物性、特に高い屈折率をも
ち、耐衝撃性に非常に優れ、かつ、加工時に臭気の少な
い光学用樹脂を与え、ハンドリング性に優れた光学樹脂
用組成物を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の課
題を解決するために、鋭意検討した結果、ある種の含硫
O−(メタ)アクリレート化合物が有効であることを見
出し、本発明を完成するに至ったものである。即ち、本
発明は、下記式(1)(化11)で表される含硫O−
(メタ)アクリレート化合物に関するものである。
【0007】
【化11】 〔式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、lは1〜
3の整数を示し、Bはメチン基、−C(=O)−基また
は−NHC(=O)−基を表し、Bがメチン基の場合
は、nは2であり、mは1又は2であり、Aは下記式
(化12)で表されるいずれかの基を表し、
【0008】
【化12】 (上式中、mは1又は2を示し、各環は1個以上の炭素
数1又は2のアルキル基、アルキルチオ基またはアルコ
キシ基で置換されていてもよく、p、qは0又は1を表
す。但し、pが1の時、mは1である。) Bが−C(=O)−基の場合、nは1であり、mは2ま
たは3であり、Aは下記式(化13)で表されるいずれ
かの基を表し、
【0009】
【化13】 (式中、r、sは1〜3の整数を表す) Bが−NHC(=O)−基の場合、nは1であり、mは
2であり、Aは下記式(化14)で表されるいずれかの
基
【0010】
【化14】 (式中、r、sは1〜3の整数を表す)を表す。〕 また、本発明は、下記式(2)(化15)で表されるチ
オール化合物を、分子内に少なくとも1つのアルデヒド
基を有する化合物を用いてジチオアセタール化した後、
分子内に少なくとも2つのカルボキシル基を有する化合
物を用いてチオエステル化した後、または、分子内に2
つのイソシアナート基を有する化合物を用いてチオウレ
タン化した後、脱ハロゲン化水素化することを特徴とす
る前記式(1)の含硫O−(メタ)アクリレート化合物
の製造方法に関するものである。
【0011】
【化15】 (式中、Xは塩素原子または臭素原子を表し、Rは水素
原子またはメチル基を表し、lは1〜3の整数を表す) さらにまた、本発明は、前記の含硫O−(メタ)アクリ
レート化合物を含有する光学樹脂用組成物、該組成物を
重合させて得られる含硫樹脂、および、該樹脂からなる
レンズに関するものである。また、前記式(2)の化合
物も新規なものであり、前記式(1)の含硫O−(メ
タ)アクリレート化合物の中間体として本発明に包含さ
れる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の式(1)で表される含硫O−(メタ)アクリレ
ート化合物は、前記式(2)で表されるチオール化合物
を用いて製造することができる。すなわち、メルカプト
基と反応しうる官能基を有する化合物、例えば、アルデ
ヒド類、カルボン酸類、イソシアネート類と、ジチオア
セタール化、チオエステル化またはチオウレタン化した
後、さらに脱ハロゲン化水素化して得ることができる。
【0013】本発明の式(2)で表されるチオール化合
物は、以下の方法によって得ることができる。すなわ
ち、2−メルカプトエタノール、3−メルカプトプロパ
ノール等と、3−クロロプロピオン酸、3−ブロモプロ
ピオン酸、または3−クロロ−2−メチルプロピオン
酸、3−ブロモ−2−メチルプロピオン酸等から、溶媒
中で、p−トルエンスルホン酸、硫酸、塩酸等の触媒の
存在下で、10〜200℃に加熱し、生成する水を除去
しながら脱水エステル化させて得ることができる。ま
た、原料となる2−メルカプトエタノール、3−メルカ
プトプロパノール等の安定性を考慮し、反応系内をあま
り加熱しないで、20〜400mmHgの減圧下で脱水エ
ステル化を行うことによっても得ることができる。
【0014】本発明のチオール化合物を利用することに
より、容易に分子内に硫黄原子を導入することができ、
得られる化合物の屈折率をさらに向上させることが可能
となる。また、本発明のチオール化合物は、有するメル
カプト基を反応させた後には、脱ハロゲン化水素化する
事により、O−(メタ)アクリレート化合物へ誘導で
き、メルカプト基と反応しうる官能基を有する化合物、
例えば、アルデヒド類、カルボン酸類、イソシアネート
類から、容易に、しかも高純度で、所望の含硫O−(メ
タ)アクリレート化合物へと導くことが可能である。
【0015】本発明の式(1)で表される含硫O−(メ
タ)アクリレート化合物の内、Bがメチン基の場合は、
分子内に少なくとも1つのアルデヒド基を有する化合物
と、上記式(2)のチオール化合物とから次の2段階の
方法で製造できる。まず、少なくとも1つのアルデヒド
基を有する化合物と上記のチオール化合物とを、溶媒中
で、p−トルエンスルホン酸、硫酸、塩酸等の触媒の存
在下で、10〜200℃に加熱し、生成する水を除去し
ながら、脱水ジチオアセタール化させる。ついで、塩基
を、−20℃〜60℃で反応させ、脱ハロゲン化水素に
より(メタ)アクリル化する方法によって製造される。
この後段の(メタ)アクリル化反応で用いるハロゲン水
素補足剤としての塩基は特に限定されないが、一般に使
用される塩基として、トリメチルアミン、トリエチルア
ミン等のトリアルキルアミンや、ピリジン、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム等が挙げられる。
【0016】分子内に少なくとも1つのアルデヒド基を
有する化合物は、容易に入手可能なアルデヒド化合物、
以下の構造を有する化合物(化16)が挙げられる。
【0017】
【化16】 (上式中、mは1又は2を示し、各環は1個以上の炭素
数1又は2のアルキル基またはアルコキシ基で置換され
ていてもよく、p、qは0又は1を表す。但し、pが1
の時、mは1である。)
【0018】具体的には、ベンズアルデヒド、2−メチ
ルベンズアルデヒド、3−メチルベンズアルデヒド、4
−エチルベンズアルデヒド、2,4−ジメチルベンズア
ルデヒド、2,5−ジメチルベンズアルデヒド、3,4
−ジメチルベンズアルデヒド、2,4,5−トリメチル
ベンズアルデヒド、2,4,6−トリメチルベンズアル
デヒド、2−メトキシベンズアルデヒド、3−メトキシ
ベンズアルデヒド、4−メトキシベンズアルデヒド、
2,3−ジメトキシベンズアルデヒド、2,4−ジメト
キシベンズアルデヒド、2,5−ジメトキシベンズアル
デヒド、3,4−ジメトキシベンズアルデヒド、3,5
−ジメトキシベンズアルデヒド、2−エトキシベンズア
ルデヒド、3−エトキシベンズアルデヒド、4−エトキ
シベンズアルデヒド、フタルアルデヒド、イソフタルア
ルデヒド、テレフタルアルデヒド、2−メチルチオベン
ズアルデヒド、4−メチルチオベンズアルデヒド、4−
メチルチオメチルベンズアルデヒド、フェニルアセトア
ルデヒド、2−チオフェンアルデヒド、3−チオフェン
アルデヒド、3−メチル−2−チオフェンアルデヒド、
4−メチル−2−チオフェンアルデヒド、5−メチル−
2−チオフェンアルデヒド、5−エチル−2−チオフェ
ンアルデヒド、5−メチルチオチオフェン−2−アルデ
ヒド、2,3−チオフェンジアルデヒド、2,5−チオ
フェンジアルデヒド、1−ナフトアルデヒド、2−ナフ
トアルデヒド、1,2−ナフタレンジアルデヒド、2,
3−ナフタレンジアルデヒド等を使用することができ
る。本発明の式(1)で表される含硫O−(メタ)アク
リレート化合物は、主鎖の構造が同一になるため、分子
内の架橋点間距離がほぼ同じであり、得られる樹脂の熱
物性、機械物性などを余り変化させずに、母骨格となる
アルデヒド化合物を変えることにより、光学物性の異な
る樹脂を選択することが可能となる。
【0019】同様にして、本発明の式(1)で表される
含硫O−(メタ)アクリレート化合物の内、Bが−C
(=O)−基である場合は、分子内に少なくとも2つの
カルボキシル基を有する含硫カルボン酸化合物と、上記
式(2)のチオール化合物とから、チオエステル化、脱
ハロゲン化水素化の2段階の方法で製造できる。さら
に、本発明の式(1)で表される含硫O−(メタ)アク
リレート化合物の内、Bが−NHC(=O)−基である
場合は、分子内に2つのイソシアネート基を有する化合
物と、上記式(2)のチオール化合物とから、チオウレ
タン化、脱ハロゲン化水素化の2段階の方法で製造でき
る。
【0020】Bが−C(=O)−基であるとき、含硫O
−(メタ)アクリレート化合物を得るための、母骨格と
なる含硫カルボン酸は、容易に入手可能な含硫カルボン
酸であり、下記構造式(化17)で表される化合物であ
る。
【0021】
【化17】 (上式中、r、sはそれぞれ1〜3の整数を表す。)
【0022】具体的には、チオジグリコール酸、チオジ
プロピオン酸、4,4−チオジブタン酸、ジチオジグリ
コール酸、ジチオジプロピオン酸、4,4−ジチオジブ
タン酸、メチレンビス(チオグリコール酸)、メチレン
ビス(チオプロピオン酸)、メチレンビス(チオブタン
酸)、エチレンビス(チオグリコール酸)、エチレンビ
ス(チオプロピオン酸)、エチレンビス(チオブタン
酸)、メチントリス(チオグリコール酸)、メチントリ
ス(チオプロピオン酸)、メチントリス(チオブタン
酸)等を使用することができる。これらの含硫O−(メ
タ)アクリレート化合物は、分子内にエステル結合を多
く含んでいるため、親水性が増し、レンズにした場合に
は、染色性の向上が期待できる。
【0023】また、Bが−NHC(=O)−基であると
き、含硫O−(メタ)アクリレート化合物を得るため
の、母骨格となるイソシアネート化合物は、下記式(化
18)で表される化合物である。
【0024】
【化18】 (上式中、r、sはそれぞれ1〜3の整数を表す。)
【0025】具体的には、ジイソシアネートメチルスル
フィド、ジイソシアネートエチルスルフィド、ジイソシ
アネートプロピルスルフィド、ジイソシアネートメチル
ジスルフィド、ジイソシアネートエチルジスルフィド、
ジイソシアネートプロピルジスルフィド、ビス(イソシ
アネートメチルチオ)メタン、ビス(イソシアネートエ
チルチオ)メタン、ビス(イソシアネートプロピルルチ
オ)メタン等が挙げられる。これらの含硫O−(メタ)
アクリレート化合物は、分子内にチオウレタン結合を有
し、屈折率の向上、耐衝撃性などの樹脂強度のさらなる
向上が期待できる。
【0026】これらの反応においては、必要に応じて、
有機溶媒を用いてもよい。使用される有機溶媒は、特に
限定されないが、反応に必要な原料類との反応性を有し
ていないものが使用できる。有機溶媒としては、例え
ば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタ
ン、石油エーテル、クロロホルム、塩化メチレン、塩化
エチレン等の脂肪族または芳香族炭化水素類、あるいは
ハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル、ジオキサ
ン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン類、N,N−ジメチルホル
ムアミド等が挙げられる。使用する有機溶媒の種類は、
使用する原料、反応の種類等により、適宜決められる。
これらのチオール化合物、アルデヒド化合物、含硫カル
ボン酸化合物およびイソシアネート化合物は、必要に応
じて蒸留などの精製処理を行うこともできる。
【0027】これらの方法によって得られる本発明の含
硫O−(メタ)アクリレート化合物は、チオ(メタ)ア
クリレート化合物と比べると、モノマーとしての安定性
が向上しており、ゲル化などが比較的起こりにくく、そ
の取り扱いが容易である。
【0028】本発明の光学樹脂用組成物は、本発明の含
硫O−(メタ)アクリレート化合物を含有するものであ
り、また、本発明の含硫O−(メタ)アクリレート化合
物、および、これと共重合可能な単量体あるいはポリチ
オール化合物の少なくとも1種とを含有するものであ
る。他の単量体あるいはポリチオール化合物を含有する
組成物の場合、本発明の含硫O−(メタ)アクリレート
化合物は、含硫O−(メタ)アクリレート化合物と、他
の単量体あるいはポリチオール化合物の全量に対し、2
0重量%以上、好ましくは40重量%以上、より好まし
くは60重量%以上である。
【0029】本発明の含硫(メタ)アクリレート化合物
と共重合可能な単量体あるいはポリチオール化合物は、
屈折率等の光学物性の調整や、耐衝撃性、比重等の諸物
性を調整するためや、モノマーの粘度、その他の取扱い
を調整するためなど、目的に応じて選択され、特に限定
はされない。また、これらの共重合可能な単量体あるい
はポリチオール化合物は、単独で使用することも、また
は、2種以上を混合して使用する事もできる。
【0030】共重合可能な単量体としては、例えば、ベ
ンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、ブチキ
シエチルアクリレート、ブトキシメチルメタクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタ
クリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−
ヒドロキシメチルメタクリレート、グリシジルアクリレ
ート、グリシジルメタクリレート、フェノキシエチルア
クリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェニ
ルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレン
グリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラ
エチレングリコールジアクリレート、テトラエチレング
リコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジ
アクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジメタクリレート、エチレングリコール
ビスグリシジルアクリレート、エチレングリコールビス
グリシジルメタクリレート、ビスフェノールAジアクリ
レート、ビスフェノールAジメタクリレート、2,2−
ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、
2,2−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)
プロパン、2,2−ビス(4−アクリロキシジエトキシ
フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−メタクリロキ
シジエトキシフェニル)プロパン、ビスフェノールFジ
アクリレート、ビスフェノールFジメタクリレート、
1,1−ビス(4−アクリロキシエトキシフェニル)メ
タン、1,1−ビス(4−メタクリロキシエトキシフェ
ニル)メタン、1,1−ビス(4−アクリロキシジエト
キシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−メタクリロ
キシジエトキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−
アクリロキシエトキシフェニル)スルホン、1,1−ビ
ス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)スルホン、
1,1−ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)
スルホン、1,1−ビス(4−メタクリロキシジエトキ
シフェニル)スルホン、ジメチロールトリシクロデカン
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、グ
リセロールジアクリレート、グリセロールジメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラメタクリレート、メチルチオアクリレート、
メチルチオメタクリレート、フェニルチオアクリレー
ト、ベンジルチオメタクリレート、キシリレンジチオー
ルジアクリレート、キシリレンジチオールジメタクリレ
ート、メルカプトエチルスルフィドジアクリレート、メ
ルカプトエチルスルフィドジメタクリレート等の(メ
タ)アクリレート化合物、アリルグリシジルエーテル、
ジアリルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジアリ
ルイソフタレート、ジアリルカーボネート、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート等のアリル化合物、
スチレン、クロロスチレン、メチルスチレン、ブロモス
チレン、ジブロモスチレン、ジビニルベンゼン、3,9
−ジビニルスピロビ(m−ジオキサン)等のビニル化合
物、ジイソプロペニルベンゼン等が挙げられる。
【0031】ポリチオール化合物としては、1,2−エ
タンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,
2,3−プロパントリチオール、2,3−ジメルカプト
−1−プロパノール、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)、トリメチロールプ
ロパンビス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロ
ールプロパンビス(3−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(2−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(3−メル
カプトプロピオネート)、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、1,2−ビス(メルカプトメチル)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、1,2,
3−トリメルカプトベンゼン、1,2,4−トリメルカ
プトベンゼン、1,3,5−トリメルカプトベンゼン、
1,2,3−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、
1,2,4−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、
1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、
4,4’−チオビスベンゼンチオール、ビス(2−メル
カプトエチル)スルフィド、ビス(2−メルカプトエチ
ルチオ)メタン、1,2−ビス(2−メルカプトエチル
チオ)エタン、1,3−ビス(2−メルカプトエチルチ
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、テトラキス(2−メルカプトエチ
ルチオメチル)メタン、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、4,8−ビス
(メルカプトメチル)−3,6,9−トリチア−1,1
1−ウンデカンジチオール、2,5−ジメルカプト−
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−ジメルカプトメチル−2,5−
ジメチル−1,4−ジチアン等が挙げられる。共重合可
能な単量体として、式(3)(化19)で表される化合
物が好ましく用いられる。
【0032】
【化19】 〔式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、t、uは
0〜4の整数を表し、Eは、−CH2 −、−C(C
H3 )2 −、−S−、−SO2 −を表す。〕
【0033】本発明の光学用樹脂は、本願の光学樹脂用
組成物を重合させて得られるものであり、本発明の含硫
O−(メタ)アクリレート化合物を単独で重合させたも
の、あるいは、含硫O−(メタ)アクリレート化合物を
他の共重合可能な単量体、あるいはポリチオール化合物
と共重合させたものである。本発明の光学用樹脂を得る
ための重合方法としては、特に限定されることはなく、
公知のラジカル重合方法をとることができる。この場合
の重合開始手段としては、種々の過酸化物やアゾ化合物
等のラジカル開始剤の使用、あるいは、紫外線、可視光
線、α線、β線、γ線、電子線等の照射、あるいはこれ
らの併用が挙げられる。
【0034】ラジカル開始剤としては、公知のものが使
用でき、代表的なものとしては、ベンゾイルパーオキサ
イド、ジクミルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサ
イド、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート、t−ブチ
ルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチル
パーオキシラウレート、t−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチル
ヘキサノエート、t−ブチルパーオキシアセテート、ビ
ス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカー
ボネート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ート等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル等のア
ゾ化合物等が挙げられ、これらは単独、または2種以上
混合して使用することもできる。
【0035】紫外線等を照射して重合を開始させる場合
には、公知の光開始剤等を使用することもできる。光開
始剤の代表的なものとしては、ベンゾフェノン、4,4
−ジエチルアミノベンゾフェノン、1−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−
フェニルアセトフェノン、p−ジメチルアミノ安息香酸
イソアミル、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、ベン
ゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブ
チルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、2,
2−ジエトキシアセトフェノン、o−ベンゾイル安息香
酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル
プロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイ
ルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビスアシルフォ
スフィンオキサイド等が挙げられ、これらは単独、また
は2種以上混合して、さらに上述のラジカル開始剤と併
用して使用することもできる。
【0036】本発明の光学用樹脂(例えば、プラスチッ
クレンズ)を得る際の代表的な重合方法としては、注型
重合が挙げられる。即ち、ガスケットまたはテープ等で
保持されたモールド間に、ラジカル開始剤または光開始
剤、あるいはこの両方を含む本発明の光学樹脂用組成物
(モノマー混合物ともいう)を注入する。この時、必要
に応じて、脱泡等の処理を行っても何ら差し支えはな
い。次いで、紫外線等を照射するか、または、オーブン
中で加熱するか、あるいは、これらを併用して硬化さ
せ、重合物を取り出すことができる。
【0037】本発明の光学用樹脂を得るための重合法、
重合条件等は、用いる開始剤等の種類や量、単量体の種
類や割合によって、一概に限定する事はできない。例え
ば、紫外線等を照射する場合、モノマー混合物の過熱を
防ぐために冷却等の処理を行うこともあり、また、重合
に必要な波長域のみを照射させるため、特定波長以下を
カットできる波長カットフィルター等も使用することも
できる。また、オーブン中で加熱する場合には、最適な
温度条件を選択するため、温度制御することもある。オ
ーブン中で加熱する場合、一般的には、低温から徐々に
加熱し、高温で保持して重合を完結させる方法が採用さ
れる。また、重合の時間についても、使用する開始剤等
の種類や量、単量体の種類や割合により影響を受けるた
め、一概には限定することはできない。一般的には、紫
外線等の照射により重合時間の短縮を図ることは可能で
ある。
【0038】本発明の樹脂の成形の際には、目的に応じ
て公知の成形法におけると同様に、鎖延長剤、架橋剤、
光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、染
料、香料、充填剤などの種々の物質を添加してもよい。
また、取り出した樹脂成形体については、必要に応じ
て、アニール等の処理を行ってもよい。
【0039】本発明の含硫O−(メタ)アクリレートを
用いて得られた光学用樹脂は、高屈折率で、低分散であ
り、耐熱性、耐候性に優れ、特に耐衝撃性に非常に優れ
た特徴を有し、また、加工時に発生する臭気が少ないと
いう特徴を有している。さらに、本発明の樹脂は、注型
重合時のモールドを変えることにより種々の形態の成形
体として得ることができ、眼鏡レンズ、カメラレンズ等
の光学素子素材、透明樹脂としての各種の用途に使用す
ることができる。特に、眼鏡レンズ、カメラレンズ等の
光学素子素材として好適である。さらに、本発明の光学
用樹脂を用いたレンズでは、必要に応じ、反射防止、高
硬度付与、耐摩耗性向上、耐薬品性向上、防曇性付与、
あるいは、ファッション性付与等の改良を行うため、表
面研磨、帯電防止処理、ハードコート処理、無反射コー
ト処理、染色処理等の物理的あるいは化学的処理を施す
ことができる。
【0040】
【実施例】以下、本発を実施例により具体的に説明す
る。尚、得られた光学用樹脂の性能試験のうち、屈折
率、アッベ数、比重、耐衝撃性、研磨時の臭気、外観
は、以下の試験法により評価した。 ・屈折率、アッベ数:プルフリッヒ屈折計を用い20℃
で測定した。 ・外 観:目視により観察した。 ・耐衝撃性:作製したレンズの中心部分に、高さ127
cmから種々の重量の鉄球を落下させて耐衝撃性を評価
した。レンズが割れなかった最大の鉄球の重量を表し
た。 ・研磨時の臭気:レンズのコバ部分をエッジャーによっ
て切削、研磨したときに不快な硫黄臭があるか否かを次
のようにして評価した。 ○ : 不快な硫黄臭が全くしなかったもの △ : 硫黄臭が少しするもの × : 不快な硫黄臭がするもの
【0041】実施例1 攪拌棒、温度計、コンデンサーを付けたディーンスター
ク管を備えた反応フラスコに、3−クロロプロピオン酸
65.1g(0.60モル)、2−メルカプトエタノー
ル56.3g(0.72モル)、トルエン400ml、
p−トルエンスルホン酸3.0gを仕込み、40〜70
mmHgの減圧下で、40℃で還流するように圧力を調
整して、9時間、脱水エステル化反応を行った。次に、
5%重炭酸ソーダ水溶液で有機層を洗浄したのち、更に
水で数回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾
燥したのち、トルエンを減圧下に留去して、無色の液体
の下記式(化20)で表される3−クロロプロピオン酸
(2−メルカプトエチルエステル)97.7g(0.5
8モル)を得た。
【0042】
【化20】 このものの元素分析値を次に示した。 組成:C5 H9 ClO2 S C H S Cl 分析値(%) 35.4 5.3 19.3 21.1 計算値(%) 35.6 5.4 19.0 21.0 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図1)に示した。
【0043】実施例2 攪拌棒、温度計、コンデンサーを付けたディーンスター
ク管を備えた反応フラスコに、ベンズアルデヒド21.
2g(0.20モル)、3−クロロプロピオン酸(2−
メルカプトエチルエステル)70.8g(0.42モ
ル)、p−トルエンスルホン酸0.3g、トルエン30
0mlを仕込み、80〜110mmHgの減圧下で、5
0℃で還流するように圧力を調整して、2時間、ジチオ
アセタール化反応を行った。冷却後、水で洗浄し、次い
で5%重炭酸ソーダ水溶液で有機層を洗浄したのち、更
に水で数回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで
乾燥したのち、トルエンを減圧下に留去して、無色の液
体82.1g(0.19モル)を得た。これをアセトン
200mlに溶解して、攪拌棒、温度計、滴下ロートを
付けた反応フラスコに仕込み、10℃以下に冷却して攪
拌しながら、トリエチルアミン43.0g(0.42モ
ル)を徐々に滴下した。滴下終了後、さらに25℃で、
10時間攪拌した。その後、トルエン200mlと水2
00mlを加えて、反応生成物を有機層に抽出して分液
した後、有機層を希塩酸、希重炭酸ソーダ水溶液、水で
洗浄した。無水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、トル
エンを減圧留去して、目的の無色透明の下記式(化2
1)で表される含硫O−アクリレート化合物、ビス(2
−アクリロイルオキシエチル)ジチオアセタールベンゼ
ン66.9g(0.190モル)を得た。
【0044】
【化21】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図2)に示した。
【0045】実施例3 実施例2のベンズアルデヒド21.2g(0.20モ
ル)を4−メチルチオベンズアルデヒド30.4g
(0.20モル)に変えた以外は、実施例2と同様にし
て、ジチオアセタール化反応、アクリル化反応を行い、
下記構造式(化22)で表される無色透明の含硫O−ア
クリレート化合物、4−メチルチオベンズアルデヒドビ
ス(2−アクリロイルオキシエチル)ジチオアセタール
76.4g(0.192モル)を得た。
【0046】
【化22】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図3)に示した。
【0047】実施例4 実施例2のベンズアルデヒド21.2g(0.20モ
ル)を1−ナフトアルデヒド31.2g(0.20モ
ル)に変えた以外は、実施例2と同様にして、ジチオア
セタール化反応、アクリル化反応を行い下記構造式(化
23)で表される無色透明の含硫O−アクリレート化合
物、1−ナフトアルデヒドビス(2−アクリロイルオキ
シエチル)ジチオアセタール78.3g(0.195モ
ル)を得た。
【0048】
【化23】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図4)に示した。
【0049】実施例5 実施例2のベンズアルデヒド21.2g(0.20モ
ル)を2−チオフェンアルデヒド22.4g(0.20
モル)に変えた以外は、実施例2と同様にして、ジチオ
アセタール化反応、アクリル化反応を行い、下記構造式
(化24)で表される無色透明の含硫O−アクリレート
化合物、2−ビス(2−アクリロイルオキシエチル)ジ
チオアセタールチオフェン54.1g(0.151モ
ル)を得た。
【0050】
【化24】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図5)に示した。
【0051】実施例6 実施例2のベンズアルデヒド21.2g(0.20モ
ル)をフェニルアセトアルデヒド24.0g(0.20
モル)に変えた以外は、実施例2と同様にして、ジチオ
アセタール化反応、アクリル化反応を行い下記構造式
(化25)で表される無色透明の含硫O−アクリレート
化合物、フェニルメチレンビス(2−アクリロイルオキ
シエチル)ジチオアセタール65.2g(0.178モ
ル)を得た。
【0052】
【化25】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図6)に示した。
【0053】実施例7 攪拌棒、温度計、滴下ロートを備えた反応フラスコに、
メチレンビス(チオグリコール酸)39.3g(0.2
0モル)、3−クロロプロピオン酸(2−メルカプトエ
チルエステル)81.0g(0.48モル)、ジメチル
アミノピリジン0.1g、クロロホルム400mlを仕
込み、水浴下で攪拌しながら、クロロホルム100ml
に溶解したジシクロヘキシルカルボジイミド90.8g
(0.44モル)をゆっくりと滴下した。滴下終了後、
さらに25℃で、15時間攪拌した。過剰のジシクロヘ
キシルカルボジイミドを酢酸で潰した後に、生成したウ
レアを吸引濾過で除いた。クロロホルムを減圧下に留去
した後に、トルエン300mlに溶解した。5%重炭酸
ソーダ水溶液で有機層を洗浄したのち、更に水で洗浄
し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、ト
ルエンを減圧下に留去して、無色の液体88.6g
(0.18モル)を得た。これをアセトン300mlに
溶解して、攪拌棒、温度計、滴下ロートを付けた反応フ
ラスコに仕込み、10℃以下に冷却して攪拌しながら、
トリエチルアミン37.8g(0.37モル)を徐々に
滴下した。滴下終了後、さらに25℃で、10時間攪拌
した。その後、トルエン400mlと水300mlを加
えて、反応生成物を有機層に抽出して分液した後、有機
層を希塩酸、希重炭酸ソーダ水溶液、水で洗浄した。無
水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、トルエンを減圧留
去して、目的の下記構造式(化26)で表される無色透
明の含硫O−アクリレート化合物、メチレンビス(チオ
グリコール酸アクリロイルオキシエチルチオエステル)
59.2g(0.14モル)を得た。
【0054】
【化26】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図7)に示した。
【0055】実施例8 実施例7のメチレンビス(チオグリコール酸)39.3
g(0.20モル)をチオジグリコール酸30.0g
(0.20モル)に変えた以外は、実施例1と同様にし
て、脱水エステル化反応、アクリル化反応を行い、無色
透明の含硫O−アクリレート化合物、チオジグリコール
酸ビス(アクリロイルオキシエチルチオエステル)(化
27)52.7g(0.14モル)を得た。
【0056】
【化27】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図8)に示した。
【0057】実施例9 実施例6のメチレンビス(チオグリコール酸)39.3
g(0.20モル)をメチントリス(チオグリコール
酸)57.3g(0.20モル)に変え、さらに使用し
た他の原料は、3−クロロプロピオン酸(2−メルカプ
トエチルエステル)を0.72モル、ジシクロヘキシル
カルボジイミドを0.66モル、トリエチルアミンを
0.59モルに変えた以外は、実施例1と同様にして、
脱水エステル化反応、アクリル化反応を行い、無色透明
の含硫O−アクリレート化合物、メチントリス〔チオグ
リコール酸(アクリロイルオキシエチルチオエステ
ル)〕(化28)100.6g(0.16モル)を得
た。
【0058】
【化28】 このものの元素分析値を次に示した。 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図9)に示した。
【0059】実施例10 攪拌棒、温度計、滴下ロートを備えた反応フラスコに、
ビス(イソシアネートメチルチオ)メタン19.0g
(0.10モル)、、ジメチルチンジクロライド15m
g、トルエン100mlを仕込み、水浴下で攪拌しなが
ら、3−クロロプロピオン酸(2−メルカプトエチルエ
ステル)33.7g(0.20モル)をゆっくりと滴下
した。滴下終了後、そのまま2時間攪拌し、さらに50
℃で、2時間攪拌した。冷却した後、生成してきた結晶
物を濾過して洗浄した後に乾燥させた。白色の結晶4
2.5g(0.08モル)を得た。これをアセトン20
0mlに溶解して、攪拌棒、温度計、滴下ロートを付け
た反応フラスコに仕込み、10℃以下に冷却して攪拌し
ながら、トリエチルアミン17.1g(0.17モル)
を徐々に滴下した。滴下終了後、さらに25℃で、10
時間攪拌した。その後、トルエン200mlと水200
mlを加えて、反応生成物を有機層に抽出して分液した
後、有機層を希塩酸、希重炭酸ソーダ水溶液、水で洗浄
した。無水硫酸マグネシウムで乾燥したのち、トルエン
を減圧留去して目的の白色結晶の含硫O−アクリレート
化合物(化29)29.7g(0.065モル)を得
た。
【0060】
【化29】 このものの元素分析値を次に示した。 組成:C15H22N2 O6 S4 C H N S 分析値(%) 39.8 5.1 6.0 28.5 計算値(%) 39.6 4.9 6.2 28.2 また、 1H−NMR(CDCl3 溶媒中、テトラメチル
シラン基準)チャートを(図10)に示した。
【0061】実施例11〜19 実施例2〜10で得られた化合物50gに対して、光開
始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル
プロパン−1−オン50〜100mgを添加してよく混
合した。これらを十分に脱泡した後、ガラスモールドと
ガスケットよりなるモールド型に注入した。紫外線を1
0〜60秒照射した後120℃で一時間加熱して重合を
行った。重合終了後、徐々に冷却し、成型体をモールド
から取り出した。得られた成型体(レンズ)の物性を表
−1(表1)に示した。
【0062】
【表1】
【0063】実施例20 実施例2で得られたベンズアルデヒドビス(2−アクリ
ロイルオキシエチル)ジチオアセタール35gに対し
て、ビス(4−アクロキシジエトキシフェニル)メタン
15gと光開始剤として2−ヒドロキシ−2−メチル−
1−フェニルプロパン−1−オン50mgを添加してよ
く混合した。これを十分に脱泡した後、ガラスモールド
とテープよりなるモールド型に注入した。紫外線を10
秒間照射したのち、120℃で1時間加熱し、重合を行
った。重合終了後、徐々に冷却し、成形体をモールドよ
り取り出した。得られた成形体(レンズ)の評価結果
を、表−2(表2)に示した。
【0064】実施例21〜26 表−2に示したモノマー組成物を使用した以外は、実施
例20と同様の操作を行い、プラスチックレンズを得
た。これらのプラスチックレンズの評価結果を実施例2
0の評価結果とともに表−2に示した。表−2から、本
実施例20〜26のプラスチックレンズは、無色透明で
あり、屈折率、アッベ数、比重のバランスがよく、耐衝
撃性の非常に優れ、また、樹脂を研磨する際に不快な硫
黄臭が全くないものであった。
【0065】比較例1〜3 表−2に示したモノマー組成物を使用した以外は、実施
例20と同様の操作を行い、プラスチックレンズを得
た。これらのプラスチックレンズの評価結果を実施例の
評価結果とともに表−2に示した。表−2から、比較例
のプラスチックレンズは、本実施例20〜26と比較す
ると、耐衝撃性は劣り、また、樹脂を研磨する際に硫黄
臭があるものであった。
【0066】
【表2】 BSFA ;ビス(4−アクロキシジエトキシフェニ
ル)メタン TEGDMA;テトラエチレングリコールジメタクリレ
ート DTAET;2,5−ビス(アクリロキシエチルチオメ
チル)−1,4−ジチアン AETE ;ビス(アクリロキシエチルチオ)エタン XDMET;p−ビス(β−メタクリロキシエチルチ
オ)キシリレン BSAM ;2,2−ビス(4−メタクロキシジエトキ
シフェニル)プロパン DCPA ;ジメチロールトリシクロデカンジアクリレ
ート
【0067】
【発明の効果】本発明の含硫O−(メタ)アクリレート
化合物は新規な化合物であり、モノマーの安定性が向上
し、作業性に優れている。また、本発明の光学樹脂用組
成物は短時間重合が可能であり、良好な光学物性、特に
高い屈折率をもち、耐衝撃性に非常に優れ、かつ、加工
時に臭気の少ない光学用樹脂を与える。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図2】実施例2で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図3】実施例3で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図4】実施例4で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図5】実施例5で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図6】実施例6で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図7】実施例7で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図8】実施例8で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図9】実施例9で得られた含硫O−アクリレート化合
物の 1H−NMRチャート。
【図10】実施例10で得られた含硫O−アクリレート
化合物の 1H−NMRチャート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 20/38 C08F 20/38 290/04 290/04 G02B 1/04 G02B 1/04 (72)発明者 今井 雅夫 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内 (72)発明者 藤井 謙一 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記式(1)(化1)で表される含硫O
    −(メタ)アクリレート化合物。 【化1】 〔式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、lは1〜
    3の整数を示し、Bはメチン基、−C(=O)−基また
    は−NHC(=O)−基を表し、Bがメチン基の場合
    は、nは2であり、mは1又は2であり、Aは下記式
    (化2)で表されるいずれかの基を表し、 【化2】 (上式中、mは1又は2を示し、各環は1個以上の炭素
    数1又は2のアルキル基、アルキルチオ基またはアルコ
    キシ基で置換されていてもよく、p、qは0又は1を表
    す。但し、pが1の時、mは1である。) Bが−C(=O)−基の場合は、nは1であり、mは2
    または3であり、Aは下記式(化3)で表されるいずれ
    かの基を表し、 【化3】 (式中、r、sは1〜3の整数を表す) Bが−NHC(=O)−基の場合は、nは1であり、m
    は2であり、Aは下記式(化4)で表されるいずれかの
    基 【化4】 (式中、r、sは1〜3の整数を表す)を表す。〕
  2. 【請求項2】 下記式(2)(化5)で表されるチオー
    ル化合物を、ジチオアセタール化 、チオエステル化ま
    たはチオウレタン化した後、脱ハロゲン化水素化するこ
    とを特徴とする請求項1記載の含硫O−(メタ)アクリ
    レート化合物の製造方法。 【化5】 (式中、Xは塩素原子または臭素原子を表し、Rは水素
    原子またはメチル基を表し、lは1〜3の整数を表す)
  3. 【請求項3】 下記式(化6)のいずれかで表される分
    子内に少なくとも1つのアルデヒド基を有する化合物を
    用いて、ジアセタール化することを特徴とする請求項2
    記載の含硫O−(メタ)アクリレート化合物の製造方
    法。 【化6】 (上式中、mは1又は2を示し、各環は1個以上の炭素
    数1又は2のアルキル基またはアルコキシ基で置換され
    ていてもよく、p、qは0又は1を表す。但し、pが1
    の時、mは1である。)
  4. 【請求項4】 下記式(化7)のいずれかで表される分
    子内に少なくとも2つのカルボキシル基を有する化合物
    を用いて、チオエステル化することを特徴とする請求項
    2記載の含硫O−(メタ)アクリレート化合物の製造方
    法。 【化7】 (上式中、r、sはそれぞれ1〜3の整数を表す。)
  5. 【請求項5】 下記式(化8)のいずれかで表される分
    子内に2つのイソシアナート基を有する化合物を用い
    て、チオウレタン化することを特徴とする請求項2記載
    の含硫O−(メタ)アクリレート化合物の製造方法。 【化8】 (上式中、r、sはそれぞれ1〜3の整数を表す。)
  6. 【請求項6】 請求項1記載の含硫O−(メタ)アクリ
    レート化合物を含有する光学樹脂用組成物。
  7. 【請求項7】 含硫O−(メタ)アクリレート化合物と
    共重合可能な単量体あるいはポリチオール化合物の少な
    くとも1種を含有する請求項6記載の光学樹脂用組成
    物。
  8. 【請求項8】 共重合可能な単量体が下記式(3)(化
    9)で表される化合物を含有するものである請求項7記
    載の光学樹脂用組成物。 【化9】 (式中、Rは水素原子またはメチル基を表し、t、uは
    0〜4の整数を表し、Eは−CH2 −、−C(CH3 )
    2 −、−S−または−SO2 −を表す。)
  9. 【請求項9】 請求項6〜8のいずれかに記載の組成物
    を重合して得られる光学用樹脂。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の光学用樹脂からなるレ
    ンズ。
  11. 【請求項11】 下記式(2)(化10)で表されるチ
    オール化合物。 【化10】 (式中、Xは塩素原子または臭素原子を表し、Rは水素
    原子またはメチル基を表し、lは1〜3の整数を表す)
JP12588697A 1996-05-29 1997-05-15 含硫o−(メタ)アクリレート化合物、その製造方法および用途 Expired - Lifetime JP3966577B2 (ja)

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