説明

硬化性組成物及び光学材料

【課題】高屈折率で透明性に優れ、更に、耐熱性、耐光性も良好であり、光学材料として優れた性能を有する硬化性組成物を提供する。
【解決手段】一般式(1):


(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又はR−CO−で表されるジアリールスルホン化合物、及び該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%と、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を10〜95重量%含有する硬化性組成物、及び該硬化性組成物を共重合して得られる硬化物からなる光学材料。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、眼鏡用プラスチックレンズ、フレネルレンズ、レンチキュアーレンズ、光ディスク基板、プラスチック光ファイバー、LCD用プリズムシート、導光板、拡散シート等の各種光学材料や塗料、接着剤、封止材等の原料として有用な硬化性組成物、及び該組成物を用いて得られる光学材料に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ジエチレングリコールジアリルカーボネート樹脂等は、ガラス等と対比して軽量で取扱い容易であることから、光学材料用樹脂として汎用されている。
【0003】
しかしながら、これらの光学材料用樹脂には、屈折率が低く、複屈折率や分散能が大きく、耐熱性や耐衝撃性に劣るという欠点がある。
【0004】
これらの光学用樹脂における欠点を解消する方法、特に屈折率を向上させる方法について、近年検討されており、芳香環にハロゲンを導入した樹脂が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、この樹脂は、屈折率が1.60と高いものの、比重が1.37と大きいため、プラスチックレンズとして用いた場合には、かかるレンズに要求される軽量性を満足することができない。
【0005】
また下記特許文献2及び3には、高屈折率で透明性に優れた樹脂を与える単量体として、下記化学式(a):
【0006】
【化1】

【0007】
(式中、R及びRは、水素原子又はメチル基である)で表されるジアリールスルフィド化合物が記載されている。
【0008】
また、下記特許文献4にも、同様に、高屈折率で透明性に優れた樹脂を与える単量体として、下記化学式(b):
【0009】
【化2】

【0010】
で表されるジアリールスルフィド化合物が記載されている。
【0011】
これらのジアリールスルフィド化合物は、高屈折率で透明性に優れた樹脂を与える単量体とされているが、その製造には、高価な化合物である下記化学式:
【0012】
【化3】

【0013】
で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルフィド化合物が必要であり、該化合物を原料として得られる上記化学式(a)及び(b)のジアリールスルフィド化合物は高コストで経済性に劣るものとなる。
【0014】
このため、上記したジアリールスルフィド化合物を単量体として含む硬化性組成物によれば、形成される樹脂成形体が高コストになるという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【特許文献1】特公平5−4404号公報
【特許文献2】WO 1990/04587
【特許文献3】特開平3−109368号公報
【特許文献4】特開平9−3058号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は、上記した従来技術の現状に鑑みてなされてものであり、その主な目的は、光学材料用の単量体成分としてこれまで用いられている化合物と比較して安価な化合物を含む硬化性組成物であって、該組成物から形成される樹脂成形体が、高屈折率で透明性に優れ、更に、耐熱性、耐光性も良好であり、光学材料として優れた性能を有するものとなる、新規な硬化性組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明者は、上記した目的を達成すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、特定の一般式で表される新規なジアリールスルホン化合物が、高屈折率及び高硬度を有し、且つ良好な透明性を有する樹脂を形成し得る単量体として優れた性能を有し、しかも、経済的に有利な条件で容易に製造できることを見出した。そして、該ジアリールスルホン化合物を単量体成分として用い、これを特定の共重合成分と組み合わせて配合した硬化性組成物によれば、上記した目的を達成できることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。
【0018】
即ち、本発明は、下記の硬化性組成物及び光学材料を提供するものである。
項1. 一般式(1):
【0019】
【化4】

【0020】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又は式
【0021】
【化5】

【0022】
(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物、及び該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%と、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を10〜95重量%含有する硬化性組成物であって、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物が、ポリチオール化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
項2. 一般式(1):
【0023】
【化6】

【0024】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又は式
【0025】
【化7】

【0026】
(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物、及び該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%と、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を10〜95重量%含有する硬化性組成物であって、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物が、重合性不飽和基を有する化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
項3. 一般式(1):
【0027】
【化8】

【0028】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又は式
【0029】
【化9】

【0030】
(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物、及び該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%と、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を10〜95重量%含有する硬化性組成物であって、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物が、エポキシ化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
項4. 一般式(1)において、Rが、ビニル基又はアリル基である上記項1〜3のいずれかに記載の硬化性組成物。
項5. 一般式(1)において、Rが、式
【0031】
【化10】

【0032】
で表される基であって、Rがビニル基又はイソプロペニル基である上記項1〜3のいずれかに記載の硬化性組成物。
項6. 一般式(1)において、R〜R及びR1’〜R4’が、いずれも水素原子である上記項1〜5のいずれかに記載の硬化性組成物。
項7. 上記項1〜6のいずれかに記載の硬化性組成物を共重合して得られる硬化物からなる光学材料。
【0033】
本発明の硬化性組成物は、下記一般式(1):
【0034】
【化11】

【0035】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又は式
【0036】
【化12】

【0037】
(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物を必須モノマー成分として含み、更に、下記(i)〜(iii)のいずれかに記載した、該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を含有するものである:
(i)ポリチオール化合物、
(ii)重合性不飽和結合を有する化合物、
(iii)エポキシ化合物。
【0038】
上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物は、文献未記載の新規化合物である。以下、該ジアリールスルホン化合物及びその製造方法について説明し、更に、該ジアリールスルホン化合物を単量体成分として含む3種類の硬化性組成物について具体的に説明する。
【0039】
(I)ジアリールスルホン化合物
本発明の硬化性組成物において、必須のモノマー成分として用いるジアリールスルホン化合物は、下記一般式(1):
【0040】
【化13】

【0041】
で表されるものである。該ジアリールスルホン化合物は、上記(i)〜(iii)のいずれかに記載した化合物を共重合成分として含む硬化性組成物とすることによって、高屈折率で透明性に優れた樹脂成形体を形成することができる。該樹脂成形体は、耐熱性、耐光性等も良好であり、光学材料として優れた性能を有するものである。
【0042】
一般式(1)において、R〜R及びR1’〜R4’で示される炭素数1〜4のアルキル基としては、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、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、好ましくはメチル基である。ハロゲン原子の具体例としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、好ましくは塩素原子である。特に、経済的な観点からR〜R及びR1’〜R4’としては、水素原子が好ましい。
【0043】
で表される炭素数2〜6のアルケニル基は、好ましくは、1個又は2個の炭素−炭素二重結合を有する直鎖状又は分枝状の炭素数2〜6のアルケニル基であり、具体例として、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、イソブテニル基等を挙げることができる。特に、ビニル基、イソプロペニル基などが好ましい。
【0044】
で表される式
【0045】
【化14】

【0046】
で表される基において、Rで表される炭素数2〜5のアルケニル基は、Rで表されるアルケニル基の内で、炭素数2〜5のアルケニル基と同様である。
【0047】
上記一般式(1)で表される化合物において、Rが炭素数2〜6のアルケニル基である化合物の内で、好適な化合物の具体例としては、R〜R及びR1’〜R4’が全て水素原子であって、Rがビニル基である化合物;R〜R及びR1’〜R4’が全て水素原子であって、Rがアリル基である化合物等を挙げることができる。このような化合物の具体例としては、4,4’−ジ(ビニルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(アリルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(イソプロペニルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(3−ブテニルチオ)ジフェニルスルホン等が挙げられる。
【0048】
また、上記一般式(1)で表される化合物において、R
【0049】
【化15】

【0050】
で表される基である化合物の内で、好適な化合物の具体例としては、R〜R及びR1’〜R4’が全て水素原子であって、Rがビニル基である化合物;R〜R及びR1’〜R4’が全て水素原子であって、Rがイソプロペニル基である化合物等を挙げることができる。
【0051】
上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物は、その製造方法については特に限定はないが、例えば、下記の製造方法によれば、簡便且つ安価に製造することができる。以下、該化合物の製造方法について具体的に説明する。
【0052】
ジアリールスルホン化合物の製造方法
(I)上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物の製造方法の内で、Rが炭素数2〜6のアルケニル基である化合物の製造方法について説明する。
【0053】
(1)第一方法
一般式(1)において、Rが、炭素数3〜6のアルケニル基であるジアリールスルホン化合物、即ち、一般式(1−1):
【0054】
【化16】

【0055】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、R5’は、炭素数3〜6のアルケニル基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物は、下記一般式(2):
【0056】
【化17】

【0057】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Xはハロゲン原子を示す。)で表される4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物と、一般式(3):MSR5’(式中、Mはアルカリ金属を示し、R5’は炭素数3〜6のアルケニル基を示す。)で表されるチオール塩化合物とを反応させることにより得ることができる。
【0058】
上記一般式(2)の4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物において、Xで表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を例示でき、特に、塩素原子が好ましい。
【0059】
上記一般式(3)のチオール塩化合物において、Mで表されるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウムなどを例示できる。R5’で表される炭素数3〜6のアルケニル基としては、アリル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、イソブテニル基等を例示できる。
【0060】
一般式(3)のチオール塩化合物の具体例としては、ナトリウム−2−プロペンチオラート、カリウム−3−ブテンチオラート、リチウム−2−ブテンチオラート等が挙げられる。経済的な観点からナトリウム−2−プロペンチオラートが好ましい。
【0061】
一般式(3)のチオール塩化合物は、アルカリ金属塩として反応溶媒に直接添加する他、一般式:HSR5’で表されるチオールとアルカリ金属水素化物(MH)を溶媒中に添加して、溶媒中で塩を形成してもよい。
【0062】
一般式(3)のチオール塩化合物の使用量は、一般式(2)の4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物1モルに対して、2〜6モル程度とすることが好ましく、2〜3モル程度とすることがより好ましい。
【0063】
一般式(2)で表される4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物と、一般式(3)で表されるチオール塩化合物との反応は、例えば、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等の極性溶媒中で行うか、或いは、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素類等の有機溶媒と水との二相系溶媒中で行うことが好ましい。特に、経済的な観点から、トルエンと水との二相系溶媒中で行うことが好ましい。
【0064】
反応溶媒の使用量は、極性溶媒を用いる場合には、一般式(2)で表される4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物100重量部に対して10〜5000重量部程度とすることが好ましく、100〜1000重量部程度とすることがより好ましい。
【0065】
二相系溶媒を用いる場合には、一般式(2)で表される4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物100重量部に対して、有機溶媒、水ともに10〜5000重量部程度とすることが好ましく、100〜1000重量部程度とすることがより好ましい。
【0066】
また、二相系溶媒中で反応を行う場合は、相間移動触媒を用いることが好ましい。
【0067】
相間移動触媒としては、例えば、ベンジルトリエチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミドおよびトリオクチルメチルアンモニウムブロミド等の4級アンモニウム塩;ヘキサドデシルトリエチルホスホニウムブロミド、ヘキサドデシルトリブチルホスホニウムクロリドおよびテトラ−n−ブチルホスホニウムクロリド等の4級ホスホニウム塩等を用いることができる。特に、収率向上および経済性の観点から、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミドが好ましい。
【0068】
相間移動触媒の使用量は、一般式(2)の4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物100重量部に対して、0.1〜100重量部程度とすることが好ましく、0.1〜10重量部程度とすることがより好ましい。
【0069】
反応温度は、30〜120℃程度とすることが好ましく、50〜110℃程度とすることがより好ましい。反応時間は、通常、1〜30時間程度である。
【0070】
かくして得られるジアリールスルホン化合物は、必要に応じて水洗、分液して取得できる。また、溶媒留去後、再結晶することにより純度を高めて単離することができる。
【0071】
上記した方法で得られるジアリールスルホン化合物の具体例としては、例えば4,4’−ジ(アリルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(3−ブテニルチオ)ジフェニルスルホン、4,4‘−ジ(イソプロペニルチオ)ジフェニルスルホン等を挙げることができる。
【0072】
(2) 第二方法
上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物の内で、Rが炭素数2〜6のアルケニル基である化合物を製造するためのその他の方法として、上記一般式(2):
【0073】
【化18】

【0074】
(式中、R〜R、R1’〜R4’、及びXは、上記に同じ)で表される4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物と、一般式(4):MSROH(式中、Mはアルカリ金属を示し、Rは炭素数2〜6のアルキレン基を示す)で表されるチオール塩化合物とを反応させて、一般式(5):
【0075】
【化19】

【0076】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’、及びRは、上記に同じ)で表される化合物とした後、ハロゲン化剤と反応させて、一般式(6):
【0077】
【化20】

【0078】
(式中、R〜R、R1’〜R4’、及びRは上記に同じであり、Yはハロゲン原子である)で表される化合物とし、次いで、塩基を作用させて、脱ハロゲン化水素反応(脱HY反応)を行うことによって、目的とする一般式(1):
【0079】
【化21】

【0080】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物を得る方法を挙げることができる。
【0081】
一般式(4):MSROHで表されるチオール塩化合物において、Mで表されるアルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウムなどを例示できる。Rで表される炭素数2〜6のアルキレン基としては、エチレン、トリメチレン、テトラエチレン、ペンタエチレン、ヘキサエチレン等の直鎖のアルキレン基、エチルエチレン、1,2−プロピレン等の分岐鎖を有するアルキレン基等を例示できる。
【0082】
一般式(2)で表される4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物と、一般式(4)で表されるチオール塩化合物との反応は、上記した第一方法における一般式(2)で表される4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物と一般式(3)で表されるチオール塩化合物との反応と同様の条件で行うことができる。一般式(4)で表されるチオール塩化合物の使用量についても、一般式(3)のチオール塩化合物と同様に、一般式(2)の4,4’−ジハロジアリールスルホン化合物1モルに対して、2〜6モル程度とすることが好ましく、2〜3モル程度とすることがより好ましい。
【0083】
一般式(4)のチオール塩化合物は、アルカリ金属塩として反応溶媒に直接添加する他、一般式:HSROHで表されるチオールとアルカリ金属水素化物(MH)を溶媒中に添加して、溶媒中で塩を形成してもよい。
【0084】
上記した方法によって、一般式(5):
【0085】
【化22】

【0086】
(式中、R〜R、R1’〜R4’、及びRは、上記に同じ)で表されるジアリールスルホン化合物を得ることができる。
【0087】
一般式(5)のジアリールスルホン化合物の具体例としては、4,4’−ジ(3−ヒドロキシプロピルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(2−ヒドロキシエチルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(2−ヒドロキシプロピオチオ)ジフェニルスルホン等を挙げることができる。
【0088】
かくして得られるジアリールスルホン化合物は、必要に応じて水洗、分液して取得できる。また、溶媒留去後、再結晶することにより純度を高めて単離することができる。
【0089】
次いで、一般式(5)で表されるジアリールスルホン化合物をハロゲン化剤と反応させる。
【0090】
ハロゲン化剤としては、塩素、塩化チオニル、次亜塩素酸、次亜臭素酸、臭素等を用いることができ、経済的および操作性の観点から塩化チオニルが好ましい。
【0091】
ハロゲン化剤の使用量は、一般式(5)で表されるジアリールスルホン化合物1モルに対して、2〜6モル程度とすることが好ましく、2〜3モル程度とすることがより好ましい。
【0092】
一般式(5)のジアリールスルホン化合物とハロゲン化剤との反応は、通常、有機溶媒中で行うことができる。有機溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)等の極性溶媒;塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素類等を用いることができる。経済的な観点から、DMFまたはトルエンが好ましい。
【0093】
溶媒の使用量は、一般式(5)で表されるジアリールスルホン化合物100重量部に対して10〜5000重量部程度とすることが好ましく、100〜1000重量部程度とすることがより好ましい。
【0094】
反応温度は、30〜120℃程度とすることが好ましく、50〜90℃程度とすることがより好ましい。反応時間は、通常、1〜30時間程度である。
【0095】
上記した方法によって、一般式(6):
【0096】
【化23】

【0097】
(式中、R〜R、R1’〜R4’、及びRは上記に同じであり、Yはハロゲン原子である)で表されるジアリールスルホン化合物を得ることができる。
【0098】
一般式(6)で表されるジアリールスルホン化合物の具体例としては、4,4’−ジ(3−クロロプロピルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(2−クロロエチルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(3−ブロモプロピルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(2−ブロモエチルチオ)ジフェニルスルホン等が挙げられる。
【0099】
かくして得られる一般式(6)のジアリールスルホン化合物は、必要に応じて水洗、分液して取得できる。また、溶媒留去後、再結晶することにより純度を高めて単離することができる。
【0100】
次いで、一般式(6)で表されるジアリールスルホン化合物に塩基を作用させて脱ハロゲン化水素反応(脱HY反応)を行う。
【0101】
この反応で用いる塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸リチウム等を例示できる。特に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等が好ましい。
【0102】
塩基の使用量は、一般式(6)で表されるジアリールスルホン化合物1モルに対して、1〜10モル程度とすることが好ましく、1〜4モル程度とすることがより好ましい。
【0103】
上記した反応は、通常、溶媒中で行われる。溶媒としては、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等の極性溶媒;該極性溶媒と水との二相系溶媒等を用いることができる。特に、経済的な観点から、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)が好ましい。
【0104】
溶媒の使用量は、一般式(6)で表されるジアリールスルホン化合物100重量部に対して、10〜5000重量部程度とすることが好ましく、100〜1000重量部程度とすることがより好ましい。
【0105】
反応温度は、30〜120℃程度とすることが好ましく、60〜100℃程度とすることがより好ましい。反応時間は、通常、1〜30時間程度である。
【0106】
上記した方法によって、一般式(6)で表されるジアリールスルホン化合物の脱ハロゲン化水素反応(脱HY反応)が生じて、目的とする一般式(1):
【0107】
【化24】

【0108】
(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物を得ることができる。
【0109】
かくして得られるジアリールスルホン化合物は、必要に応じて水洗、分液して取得できる。また、溶媒留去後、再結晶することにより純度を高めて単離することができる。
【0110】
上記した方法で得られるジアリールスルホン化合物の具体例としては、例えば4,4’−ジ(ビニルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(アリルチオ)ジフェニルスルホン、4,4’−ジ(イソプロペニルチオ)ジフェニルスルホン等を挙げることができる。
【0111】
(II) 次に、上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物の製造方法の内で、Rが式:
【0112】
【化25】

【0113】
(式中、Rは、炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基である化合物、即ち、下記一般式(1’):
【0114】
【化26】

【0115】
(式中、R〜R、R1’〜R4’及びRは、上記に同じ)で表されるジアリールスルホン化合物に製造方法について記載する。
【0116】
上記一般式(1’)で表される化合物は、例えば、下記一般式(7):
【0117】
【化27】

【0118】
(式中、R〜R、及びR1’〜R、は上記に同じ、Mは塩基のカチオン部位を示す。)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩と、一般式(8):
【0119】
【化28】

【0120】
(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示し、Xはハロゲン原子を示す。)で表されるハロゲン化物とを反応させることによって得ることができる。
【0121】
上記一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトアリールスルホン塩は、下記一般式(7−1):
【0122】
【化29】

【0123】
(式中、R〜R、及びR1’〜R4’は、上記に同じ)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物と塩基とを反応させることによって得ることができる。
【0124】
上記一般式(7−1)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物は、公知化合物であり、式中のR〜R及びR1’〜R4’の具体例は、上記一般式(1)と同様である。該4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物の具体例としては、4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホン、1,1’−ジメチル−4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホン、1,1’−ジメチル−2,2’−ジメチル−4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホン等を挙げることができ、特に、4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホンが好ましい。
【0125】
塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の金属炭酸塩、トリエチルアミン、トリブチルアミン等の第3級アミン、水素化ナトリウム、水素化カリウム等の金属の水素化物が挙げられる。特に、反応性と経済性の面から水酸化ナトリウム又は水素化ナトリウムが好ましい。
【0126】
これらの塩基を用いる場合には、上記一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩において、Mで表されるカチオン部位は、使用する塩基に対応するカチオン部位となる。例えば、M+で表すと、Na、K、NR3H(Rはエチル基、ブチル基などのアルキル基である)等となる。
【0127】
上記した一般式(7−1)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物と塩基との反応は、通常、溶媒中で両者を混合することによって行うことができる。溶媒としては、水又は有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等の非プロトン性極性溶媒が挙げられる。有機溶媒を用いる場合には、塩基としては、上記した第3級アミン、金属の水素化物等の非水系の塩基を用いることが好ましい。
【0128】
塩基の使用量は、4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物1モルに対して1〜10モル程度とすることが好ましく2〜2.4モル程度とすることがより好ましい。
【0129】
溶媒中の4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物の濃度は1〜30重量%程度が好ましく、5〜15重量%程度がより好ましい。
【0130】
4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物と塩基との反応の反応温度は、0〜70℃程度とすることが好ましく、30〜60℃程度とすることがより好ましい。
【0131】
反応時間については、例えば0.5〜20時間程度とすればよい。
【0132】
また、上記した方法によって一般式(7−1)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物と塩基とを反応させて一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩を得ることに代えて、一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩を入手して、そのまま用いてもよい。
【0133】
一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩と一般式(8):
【0134】
【化30】

【0135】
(式中、Rは上記に同じであり、Xはハロゲン原子である)で表されるハロゲン化物との反応は、水、有機溶媒、水と有機溶媒の混合溶媒などの溶媒中で行うことができる。有機溶媒としては、一般式(7−1)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物と塩基との反応に用いる溶媒と同様の溶媒を用いることができる。
【0136】
例えば、上記した方法で水を溶媒として一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩を得た場合には、該4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩を含む水溶液中に一般式(8)で表されるハロゲン化物をそのまま混合してもよく、或いは、一般式(8)で表されるハロゲン化物を有機溶媒に溶解した溶液と、4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩を含む水溶液とを混合してもよい。
【0137】
また、有機溶媒を溶媒として一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩を得た場合には、その溶媒中において、一般式(8)で表されるハロゲン化物をそのまま混合してもよく、或いは、一般式(8)で表されるハロゲン化物を有機溶媒に溶解した溶液を添加して混合してもよい。
【0138】
また、一般式(7−1)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物、塩基、及び一般式(7)で表されるハロゲン化物を有機溶媒中に同時に添加して反応させてもよい。この場合、有機溶媒中で、一般式(7−1)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン化合物と塩基が反応して、一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩が形成され、これが一般式(8)で表されるハロゲン化物と反応するものと考えられる。
【0139】
一般式(8)で表されるハロゲン化物において、Rで表される基の具体例は、上記一般式(1)と同様である。Xで表されるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を例示でき、特に、塩素原子が好ましい。
【0140】
一般式(8)で表されるハロゲン化合物の具体例としては、アクリル酸クロリド、アクリル酸ブロミド、メタクリル酸クロリド、メタクリル酸ブロミドを挙げることができる。特に、アクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリド等が好ましい。
【0141】
一般式(8)で表されるハロゲン化物の使用量は、一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩1モルに対して、2〜10モル程度とすることが好ましく、2〜2.4モル程度とすることがより好ましい。
【0142】
一般式(7)で表される4,4’−ジメルカプトジアリールスルホン塩と一般式(8)で表されるハロゲン化物との反応を水と有機溶媒との混合溶媒中で行う場合には、有機溶媒1重量部に対して水の使用量は0.1〜100重量部程度が好ましい。有機溶媒のみ使用する場合は、N−メチルピロリドンが好ましく、有機溶媒と水との混合溶媒を用いる場合は、トルエン/シクロヘキサン/水の混合溶媒が好ましい。
【0143】
反応溶液中の4,4’−ジメルカプトアリールスルホン塩の濃度としては1〜30重量%程度が好ましく、5〜15重量%程度がより好ましい。
【0144】
反応温度については、特に限定的ではないが、0〜70℃程度とすることが好ましく、30〜60℃程度とすることがより好ましい。
【0145】
反応時間については、例えば0.5〜20時間程度とすればよい。
【0146】
反応後は、混合溶媒を用いた場合には、有機層と水層を分液し、有機層を水洗した後、溶媒を留去することにより、目的とする一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物を得ることができる。また、水を溶媒とした場合には、濾過などの方法で目的とする一般式(1)のジアリールスルホン化合物を容易に分離することができる。
【0147】
(II)硬化性組成物:
ポリチオール系樹脂組成物
上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物を含む硬化性組成物の第一の例として、該ジアリールスルホン化合物と、ポリチオール化合物を含む組成物を挙げることができる(以下、「ポリチオール系樹脂組成物」ということがある)。
【0148】
該ポリチオール系樹脂組成物において、ポリチオール化合物としては特に限定されず、例えば、メタンジチオール、1,2−ジメルカプトエタン、2,2−ジメルカプトプロパン、1,3−ジメルカプトプロパン、1,2,3−トリ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)スルフィド、1,2−ビス(2−メルカプトエチルチオ)エタン、1,5−ジメルカプト−3−オキサペンタン、1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン、2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジチオール、3,4−ジメトキシブタン−1,2−ジチオール、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−ジメルカプトプロパン、2−(2−メルカプトエチルチオ)−1,3−ジメルカプトプロパン、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、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、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)プロパン等の炭化水素系ポリチオール;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)、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(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(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)等のエステル系ポリチオール;1,1−ジメルカプトシクロヘキサン、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−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、2,5−ビス(メルカプトエチル)−1,4−ジチアン等の脂環式ポリチオール;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、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−メルカプトフェニル)エーテル、2,2−ビス(4−メルカプトフェニル)プロパン、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)スルフィド、ビス(4−メルカプトメチルフェニル)エーテル、2,2−ビス(4−メルカプトメチルフェニル)プロパン等の芳香族ポリチオール等を例示できる。これらの内で、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、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)、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、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−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)プロパン等の炭化水素系ポリチオール;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)ベンゼン等の芳香族ポリチオール等が好ましく、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド、2,5−ビス(メルカプトメチル)−1,4−ジチアン、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−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)プロパン等がより好ましい。
【0149】
該ポリチオール系樹脂組成物では、ポリチオール化合物については、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。
【0150】
該ポリチオール系樹脂組成物において、一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物と、ポリチオール化合物の混合割合については、通常、ジアリールスルホン化合物と、ポリチオール化合物の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%程度と、ポリチオール化合物を10〜95重量%程度とすればよく、前者20〜80重量%と後者20〜80重量%とすることが好ましい。
【0151】
該ポリチオール系樹脂組成物には、更に、必要に応じて、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、重合禁止剤、離型剤、消泡剤、ブルーイング剤、蛍光染料などの添加剤を適宜加えてもよい。
【0152】
また、上記したポリチオール化合物に加えて、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物として、後述する重合性不飽和結合を有する化合物、エポキシ化合物等を添加してもよい。
【0153】
また、所望の反応速度に調整するために、ポリチオール系樹脂の製造において用いられる公知の反応触媒を適宜添加することもできる。
【0154】
該ポリチオール系樹脂組成物はラジカル重合によって硬化させることができる。ラジカル重合において用いられるラジカル重合開始剤は、熱、マイクロ波、赤外線、紫外線等によってラジカルを生成し得るものであればいずれのラジカル重合開始剤の使用も可能であり、硬化性組成物の用途、目的、ポリチオール化合物の種類、一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物とポリチオール化合物の配合比、硬化性組成物の硬化方法等によって適宜選択することができる。
【0155】
熱、マイクロ波、赤外線による重合に際して使用できるラジカル重合開始剤としては、例えば2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビスイソバレロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物;メチルンエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、アセチルアセトンパーオキシド等のケトンパーオキシド類;イソブチリルパーオキシド、2,4−ジクロロベゾイルパーオキシド、o−メチルベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、p−クロロベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド類;2,4,4−トリメチルペンチル−2−ヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、t−ブチルパーオキシド等のヒドロパーオキシド類;ジクミルパーオキシド、t−ブチルクミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、トリス(t−ブチルパーオキシド)トリアジン等のジアルキルパーオキシド類;1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ブタン等のパーオキシケタール類;t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート、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、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート等のアルキルパーエステル類;ジイソプロピルパーオキシジカーボナート、ジ−sec−ブチルパーオキシジカーボナート、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボナート等のパーカーボナート類が挙げられる。
【0156】
紫外線による重合に際して使用できるラジカル重合開始剤としては、例えばアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、4′−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンゾフェノン、メチル(o−ベンゾイル)ベンゾエート、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインオクチルエーテル、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ジアセチル等のカルボニル化合物;メチルアントラキノン、クロロアントラキノン、クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン等のアントラキノンまたはチオキサントン誘導体;ジフェニルジスルフィド、ジチオカーバメート等の硫黄化合物等が挙げられる。
【0157】
ラジカル重合開始剤の使用量は、ラジカル重合開始剤の種類、硬化性組成物の用途、ポリチオール化合物の種類、一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物とポリチオール化合物の配合比、硬化性組成物の硬化方法等により変わりうるので一概には決められないが、通常は、一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物とポリチオール化合物の総量100モルに対して0.001〜20モル程度の範囲、好ましくは0.01〜10モル程度の範囲とすればよい。ラジカル重合開始剤の使用量が少なすぎる場合には、重合が実質的に進まず、またラジカル重合開始剤の使用量が多すぎると、経済的でないことに加えて、重合中に発泡することや、重合によって得られる硬化物の分子量が著しく小さくなること等があるので好ましくない。
【0158】
本発明の硬化性組成物は、そのまま重合、硬化してもよいし、目的によっては予備重合した後に重合、硬化することによって粘度の調整や重合時の収縮率の軽減を図ることができる。
【0159】
上記したポリチオール系樹脂組成物を用いて目的とする樹脂成形体を形成する方法については特に限定的ではないが、例えば、注型重合法を適用する場合には、ジアリールスルホン化合物とポリチオール化合物を含む組成物を混合し、この混合液を必要に応じ適当な方法で脱泡を行なった後、モールド中に注入し、徐々に昇温しながら重合させればよい。重合温度及び重合時間は、モノマーの組成、添加剤の種類、量によっても異なるが、一般的には0〜200℃程度、好ましくは20〜150℃程度であり、特に、60〜150℃程度が好ましい。重合時間についても特に限定的ではないが、例えば、0.2〜100時間程度、好ましくは1〜72時間程度とすればよい。
【0160】
紫外線を照射して重合を行う方法では、光源として、例えば、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。具体的な重合方法の一例としては、例えば、アリールスルホン化合物とポリチオール化合物を含む組成物を混合し、この混合液を必要に応じ適当な方法で脱泡を行なった後、所定の形状のモールドに充填し、紫外線を照射して重合反応を進行させればよい。照射時間は使用する光源、重合開始剤の種類および使用量、膜厚により異なるので一概には規定できないが、30秒〜10時間が好ましく、より好ましくは1分〜1時間である。照射温度は、0〜100℃、より好ましくは10〜50℃である。
【0161】
ラジカル重合性樹脂組成物
上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物を含む硬化性組成物の第二の例として、該ジアリールスルホン化合物と、重合性不飽和結合を有する化合物を含む組成物を挙げることができる(以下、「ラジカル重合性樹脂組成物」ということがある)。
【0162】
重合性不飽和結合を有する化合物としては特に限定されず、例えば、芳香族ビニル化合物、脂環式ビニル化合物、(メタ)アクリル酸、単官能(メタ)アクリル酸誘導体、多官能(メタ)アクリル酸誘導体などを用いることができる。ここで、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」の双方を意味する(以下同様)。
【0163】
これらの内で、芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、ブチルチオスチレン、ジビニルベンゼン等を例示でき、スチレン、ジビニルベンゼン等が好ましい。
【0164】
脂環式ビニル化合物としては、シクロヘキセン、4−ビニルシクロヘキセン、1,5−シクロオクタジエン、5−ビニルビシクロ〔2,2,1〕ヘプト−2−エン等を例示できる。
【0165】
単官能(メタ)アクリル酸誘導体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレート、クロロフェニル(メタ)アクリレート、ブロモフェニル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート、メトキシフェニル(メタ)アクリレート、シアノフェニル(メタ)アクリレート、クロロメチル(メタ)アクリレート、ブロモエチル(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、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールエステル、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド等を例示でき、メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等が好ましい。
【0166】
多官能(メタ)アクリル酸誘導体としては、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、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(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、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、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、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(またはテトラ)(メタ)アクリレート等のポリオールポリ(メタ)アクリレート;ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビス(2−メタクリロイルチオエチル)スルフィド等のポリチオールポリ(メタ)アクリレート等を例示でき、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(またはテトラ)(メタ)アクリレート、ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビス(2−メタクリロイルチオエチル)スルフィド等が好ましい。
【0167】
重合性不飽和結合を有する化合物は、単独で用いても良いし、2種以上の任意のモノマーを組み合わせて用いることもできる。
【0168】
ジアリールスルホン化合物と、重合性不飽和結合を有する化合物の混合割合については、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%程度と、重合性不飽和結合を有する化合物を10〜95重量%程度とすればよく、好ましくは、ジアリールスルホン化合物を20〜80重量%程度と、重合性不飽和結合を有する化合物を20〜80重量%程度とすればよい。
【0169】
該ラジカル重合性樹脂組成物には、更に、必要に応じて、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、重合禁止剤、離型剤、消泡剤、ブルーイング剤、蛍光染料などの添加剤を適宜加えてもよい。
【0170】
また、上記した重合性不飽和結合を有する化合物に加えて、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物として、前述したポリチオール化合物、後述するエポキシ化合物等を添加することもできる。
【0171】
該ラジカル重合性樹脂組成物を用いて目的とする樹脂成形体を形成する方法については特に限定的ではないが、例えば、熱重合開始剤を添加して熱重合反応を行う方法、光重合開始剤を添加して光重合反応を行う方法などを例示できる。
【0172】
熱重合反応を行う場合には、熱重合開始剤として、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾフェノン等の熱重合に通常用いられる開始剤を用いることができる。
【0173】
熱重合開始剤の配合割合は、熱重合開始剤の配合量は、ジアリールスルホン化合物と重合性不飽和結合を有する化合物の合計量100重量部に対して、0.01〜10重量部程度、好ましくは0.1〜1重量部程度とすればよい。
【0174】
熱重合開始剤を用いる場合の重合方法の一例としては、例えば、ジアリールスルホン化合物、重合性不飽和結合を有する化合物及び熱重合開始剤を含む組成物を十分に撹拌した後、所定の形状のモールドに充填し、加熱して重合反応を進行させればよい。重合温度及び重合時間については、樹脂組成物の組成、使用する重合開始剤の種類およびその使用量等により異なるため一概には規定できないが、例えば重合温度については0〜200℃程度、好ましくは20〜150℃程度とすればよく、重合時間については0.2〜100時間程度、好ましくは1〜72時間程度とすればよい。
【0175】
光重合反応を行う場合には、光重合開始剤としては 、公知慣用の各種光重合開始剤 、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類;アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン類;2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノアミノプロパノン−1、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1等のアミノアセトフェノン類;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン類;2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール類;ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類;キサントン類などを用いることができる。これらの光重合開始剤は 、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0176】
光重合開始剤の配合量は、ジアリールスルホン化合物と重合性不飽和結合を有する化合物の合計量100重量部に対して、0.01〜10重量部程度、好ましくは0.5〜5重量部程度とすればよい。
【0177】
光重合開始剤を用いる場合の重合方法の一例としては、例えば、ジアリールスルホン化合物、重合性不飽和結合を有する化合物及び光重合開始剤を含む組成物を十分に撹拌した後、所定の形状のモールドに充填し、光を照射して重合反応を進行させればよい。光重合反応に用いる光源としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、水素ランプ、重水素ランプ、ハロゲンランプ、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウム−カドミウムレーザーなどを用いることができる。光照射エネルギー量は、使用する樹脂組成物の種類、成形体の形状などによって異なるが、通常、0.01〜500J/cm2程度、好ましくは0.1〜100J/cm2程度とすればよい。
【0178】
エポキシ樹脂組成物
上記一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物を含む硬化性組成物の第三の例として、該ジアリールスルホン化合物とエポキシ化合物を含む組成物を挙げることができる(以下、「エポキシ樹脂組成物」ということがある)。
【0179】
該エポキシ樹脂組成物では、エポキシ化合物としては、エポキシ基を有するモノマー、エポキシ基を有するオリゴマーなどを用いることができる。
【0180】
これらのエポキシ化合物については特に限定されず、例えば、アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、2−メチルオクチルグリシジルエーテル等の単官能グリシジルエーテル類;
1,6−ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の多官能グリシジルエーテル類;
ビス〔4−(2,3−エポキシプロピルチオ)フェニル〕スルフィド、1,4−ジ(2,3−エポキシプロピルチオ)ベンゼン等の多官能グリシジルチオエーテル類;
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジグリシジルフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート、ジメチルジグリシジルヘキサヒドロフタレート等のグリシジルエステル類;ビスフェノールAグリシジルエーテル、ビスフェノールFグリシジルエーテル、ブロモ化ビスフェノールAグリシジルエーテル、ビフェノールグリシジルエーテル、テトラメチルビフェノールグリシジルエーテル、レゾルシングリシジルエーテル、ハイドロキノングリシジルエーテル、ジヒドロキシナフタレングリシジルエーテル、ビスフェノールノボラック樹脂グリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂グリシジルエーテル、クレゾールノボラック樹脂グリシジルエーテル、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂グリシジルエーテル、テルペンフェノール樹脂グリシジルエーテル、ナフトールノボラック樹脂グリシジルエーテル等のグリシジルエーテル類;
3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビニルシクロヘキセンジオキシド、アリルシクロヘキセンジオキシド、3,4−エポキシ−4−メチルシクロヘキシル−2−プロピレンオキシド、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)シクロヘキサン−m−ジオキサン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)エーテル、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)ジエチルシロキサン等の脂環式エポキシ樹脂化合物;
等を用いることができる。
【0181】
これらの内で、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ビス〔4−(2,3−エポキシプロピルチオ)フェニル〕スルフィド、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ビスフェノールAグリシジルエーテル、ブロモ化ビスフェノールAグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート等が好ましい。
【0182】
上記エポキシ化合物は、単独で用いても良いし、2種以上の任意のエポキシ化合物を組み合わせて用いることもできる。
【0183】
ジアリールスルホン化合物と、エポキシ化合物の混合割合については、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%程度と、エポキシ化合物を10〜95重量%程度とすればよく、好ましくは、ジアリールスルホン化合物を20〜80重量%程度と、エポキシ化合物を20〜80重量%程度とすればよい。
【0184】
該エポキシ樹脂組成物には、更に、必要に応じて、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色防止剤、重合禁止剤、離型剤、消泡剤、ブルーイング剤、蛍光染料などの添加剤を適宜加えてもよい。
【0185】
また、上記したエポキシ化合物に加えて、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物として、前述したポリチオール化合物、重合性不飽和結合を有する化合物等を添加することもできる。
【0186】
該エポキシ樹脂組成物を用いて目的とする樹脂成形体を形成する方法については特に限定的ではないが、例えば、カチオン重合開始剤とラジカル重合開始剤を添加して重合反応を行う方法、硬化促進剤とラジカル重合開始剤を添加して熱重合反応を行う方法等を例示できる。また、カチオン重合開始剤と硬化促進剤を併用することもできる。
【0187】
ラジカル重合開始剤としては、前述したラジカル重合性樹脂組成物に配合する熱重合開始剤等を用いることができる。これらの開始剤の配合量についても、ラジカル重合性樹脂組成物と同様とすればよい。
【0188】
カチオン重合開始剤としては特に限定されず、例えば、熱硬化の場合に使用される重合開始剤として、三フッ化ホウ素・ジエチルエーテル錯体、三フッ化ホウ素・アミン錯体、塩化アルミニウム、四塩化チタン、四塩化スズ、塩化鉄(III)、塩化亜鉛等のルイス酸類;アンモニウム塩、スルホニウム塩、オキソニウム塩、ホスホニウム塩等を挙げることができ、光硬化の場合に使用される重合開始剤として、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩等を挙げることができる。
【0189】
カチオン重合開始剤とラジカル重合開始剤を添加して重合反応を行う方法では、重合温度及び重合時間については、樹脂組成物の組成、使用する重合開始剤の種類およびその使用量等により異なるため一概には規定できないが、例えば、ラジカル重合開始剤として、熱重合開始剤を用いる場合には、重合温度については0〜200℃程度、好ましくは20〜150℃程度とすればよく、重合時間については0.2〜100時間程度、好ましくは1〜72時間程度とすればよい。
【0190】
硬化促進剤を添加して熱重合反応を行う方法では、硬化促進剤としては特に限定されず、例えば、トリエチルアミン、ヘキサメチレンテトラミン、テトラメチルグアニジン等の第三級アミン類;2−エチル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジエチルイミダゾール等のイミダゾール類;ジオクチルすずジラウレート、すずオクチレート等の金属塩類等、公知の硬化促進剤を用いることができる。
【0191】
硬化促進剤の配合量は、ジアリールスルホン化合物とエポキシ化合物の合計量100重量部に対して、0.01〜10重量部程度、好ましくは0.1〜1重量部程度とすればよい。
【0192】
硬化促進剤とラジカル重合開始剤を用いる場合の重合方法の内で、ラジカル重合開始剤として熱重合開始剤を用いる場合には、例えば、ジアリールスルホン化合物、エポキシ化合物、硬化促進剤及び熱重合開始剤を含む組成物を十分に撹拌した後、所定の形状のモールドに充填し、加熱して重合反応を進行させればよい。重合温度及び重合時間については、樹脂組成物の組成、硬化促進剤の種類、その使用量等により異なるため一概には規定できないが、例えば重合温度については0〜200℃程度、好ましくは20〜150℃程度とすればよく、重合時間については0.2〜100時間程度、好ましくは1〜72時間程度とすればよい。
【0193】
(III)成形体
上記したポリチオール系樹脂組成物、ラジカル重合性樹脂組成物及びエポキシ樹脂組成物は、いずれも、必須モノマー成分として、一般式(1)で表されるジアリールスルホン化合物を含むものであり、これらの樹脂組成物から形成される成形体は、屈折率が高く、透明性に優れたものとなり、更に、耐熱性、耐光性なども良好である。例えば、屈折率については、1.6〜1.7程度という高い値となる。
【0194】
上記したポリチオール系樹脂組成物、ラジカル重合性樹脂組成物及びエポキシ樹脂組成物から形成される各成形体は、上記した優れた特性を利用して、眼鏡用プラスチックレンズ、フレネルレンズ、レンチキュアーレンズ、光ディスク基板、プラスチック光ファイバー、LCD用プリズムシート、導光板、拡散シート等の各種光学材料として特に有用性が高いものであるが、その他に、塗料、接着剤、封止材等の原料としても有効に利用できる。
【発明の効果】
【0195】
上記した本発明の硬化性樹脂組成物は、高屈折率を付与するために有効な単量体成分として特定のジアリールスルホン化合物を用いたものであり、形成される樹脂成形体は、高屈折率で透明性に優れ、更に、耐熱性、耐光性等も良好となる。このため、本発明の硬化性樹脂組成物は、特に、プラスチックレンズ等の各種の光学材料として有用性の高いものである。
【0196】
また、本発明の硬化性樹脂組成物に配合するジアリールスルホン化合物は、安価な原料を用いて比較的簡単な製造工程によって収率よく得られるものであることから、該ジアリールスルホン化合物を単量体成分として含む本発明の硬化性樹脂組成物によれば、優れた性能を有する光学材料を低コストで得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0197】
以下、ジアリールスルホン化合物の製造例と、本発明の実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
【0198】
製造例1 4,4’−ジ(アリルチオ)ジフェニルスルホンの製造
攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積500mlのフラスコに、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン14.4g(50mmol)、2−プロペンチオール7.8g(105mmol)およびN−メチルピロリドン100.0gを加え、液温を10℃に保ちながら、水素化ナトリウム4.2g(105mmol)を分割添加し、攪拌しながら液温を50℃に昇温し、1時間反応させた。
【0199】
反応終了後、10℃に冷却し、水275gを滴下し、その後、反応液を濾過することにより、4,4’−ジ(アリルチオ)ジフェニルスルホン10.9gを得た。4,4’−ジクロロジフェニルスルホンに対する収率は60%であった。
H NMR; d 3.62(dd, J=1.2Hz、6.4Hz,4H)、5.17(dd, J=1.2Hz、6.4Hz,2H)、5.27(dd, J=1.2Hz、16.8Hz,2H)、5.80−5.90(m, 2H)、7.32(d,J=8.8Hz,4H)、7.78(d,J=8.4Hz,4H);
元素分析(C1818として);
計算値 C:59.63%、H:5.00%、O:8.83%、S:26.53%
実測値 C:59.65%、H:5.00%、O:8.80%、S:26.54%
屈折率 :1.656。
【0200】
製造例2 4,4’−ジ(ビニルチオ)ジフェニルスルホンの製造
攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積500mlのフラスコに、4,4’−ジクロロジフェニルスルホン14.4g(50mmol)、2−ヒドロキシエタンチオール8.2g(105mmol)およびN−メチルピロリドン100.0gを加え、液温を10℃に保ちながら、水素化ナトリウム4.2g(105mmol)を分割添加し、攪拌しながら液温を50℃に昇温し、2時間反応させた。反応終了後、10℃に冷却し、水200.0gを滴下、その後、ジクロロメタン100.0gで抽出した。抽出した油層を水100.0gで洗浄し、ジクロロメタンを留去し、4,4’−ジ(2−ヒドロキシエチルチオ)ジフェニルスルホン16.7gを得た。4,4’−ジクロロジフェニルスルホンに対する収率は90%であった。
【0201】
次に、攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積300mlのフラスコに、4,4’−ジ(2−ヒドロキシエチルチオ)ジフェニルスルホン7.4g(20mmol)およびN,N−ジメチルホルムアミド15.0gを加え、昇温し、液温を70℃に保ちながら、塩化チオニル4.9g(41mmol)を滴下し、攪拌しながら2時間反応させた。
【0202】
反応終了後、液温を25℃に冷却し、水30.0gを滴下し、次いで、30重量%水酸化ナトリウム水溶液9.8g(74mmol)を滴下した。その後、水100.0gおよびジクロロメタン50.0gを添加し、油層を分離した。その後、ジクロロメタンを留去し、アセトニトリル50.0gを滴下し、次いで、水150.0gを滴下し、濾過することにより、4,4’−ジ(2−クロロエチルチオ)ジフェニルスルホン7.3gを得た。4,4’−ジ(2−ヒドロキシエチルチオ)ジフェニルスルホンに対する収率は90%であった。
【0203】
更に、攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積50mlのフラスコに、4,4’−ジ(2−クロロエチルチオ)ジフェニルスルホン2.0g(5mmol)およびN,N−ジメチルホルムアミド6.0gを加え、昇温し、液温を80℃に保ちながら、30重量%水酸化ナトリウム水溶液2.3g(17mmol)を滴下し、攪拌しながら3時間反応させた。反応終了後、液温を25℃に冷却し、水30.0gを滴下し、濾過することにより、4,4’−ジ(ビニルチオ)ジフェニルスルホン1.2gを得た。4,4’−ジ(2−クロロエチルチオ)ジフェニルスルホンに対する収率は70%であった。
H NMR: d 5.62(dd, J=9.2Hz、16.4Hz,4H)、6.52(dd, J=9.2Hz、16.4Hz,2H)、7.38(d,J=8.8Hz,4H)、7.83(d,J=8.4Hz,4H);
元素分析(C1614として) ;
計算値 C:57.45%、H:4.22%、O:9.57%、S:28.76%
実測値 C:57.40%、H:4.18%、O:9.63%、S:28.79%
屈折率 :1.651。
【0204】
実施例1
製造例1で得られた4,4’−ジ(アリルチオ)フェニルスルホン30g(65重量%)と、ビス(2−メルカプトエチル)スルフィド16g(35重量%)を均一に混合して硬化性組成物を得た。この硬化性組成物100重量部に、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製、商品名:V−65)0.8重量部を添加し、均一に溶解させた。
【0205】
次に、この硬化性組成物を十分に脱気した後、直径5cm、厚さ0.3cmのガラスモールドに注入し、80℃で10時間保った後、脱型した。得られた樹脂成形体は、均一で無色透明であった。以下の方法により、得られた成形体の各物性を評価した。その結果を表1に示す。
【0206】
(1)屈折率およびアッベ数
アッベ屈折計((株)アタゴ製、4T型)を用いて、20℃における屈折率およびアッベ数を測定した。
【0207】
(2)耐光性試験
分光光度計(株式会社日立製作所製、型番:U−4100)を用いて特定波長(λ=420nm)における透過率を測定した。
その後、キセノンウェザーメーター(スガ試験機株式会社製、型番:X25)を用いて、放射強度60W/m(300〜400nm域における積算)の光を500時間照射して、光照射後の透過率を上記方法と同様にして測定した。光照射前の特定波長における透過率を100とし、光照射後の特定波長における透過率から劣化率を算出した。
劣化率(%)=光照射後の特定波長における透過率/光照射前の特定波長における透過率×100。
【0208】
実施例2
製造例2で得られた4,4’−ジ(ビニルチオ)フェニルスルホン20g(50重量%)とスチレン20g(50重量%)を均一に混合して硬化性組成物を得た。この硬化性組成物100重量部に、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製、商品名:V−65)0.8重量部を添加し、均一に溶解させた。
【0209】
次に、この硬化性組成物を十分に脱気した後、直径5cm、厚さ0.3cmのガラスモールドに注入し、80℃で10時間保った後、脱型した。得られた樹脂成形体は均一で無色透明であった。実施例1と同様にして、各物性を評価した。その結果を表1に示す。
【0210】
実施例3
表1に示した硬化性組成物100重量部に、カチオン重合開始剤としてサンエイドSI−H40(三新化学社製)0.8重量部を添加し、均一に混合した。
【0211】
次に、この硬化性組成物を十分に脱気した後、直径5cm、厚さ0.3cmのガラスモールドに注入し、80℃で10時間保った後、脱型した。得られた樹脂成形体は均一で無色透明であった。実施例1と同様にして、各物性を評価した。その結果を表1に示す。
【0212】
比較例1
表1に示した組成の各成分を用いたこと以外は実施例2と同様にして硬化性樹脂を調製し、成形体を作製した。得られた各成形体について、実施例1と同様にして各物性を評価した。結果を下記表1に示す。
【0213】
表1中、MY−790はビスフェノールA型エポキシ樹脂(チバガイギー社製)を示す。
【0214】
【表1】

【0215】
表1に示した結果から明らかなように、実施例1〜3で得られた樹脂成形体は、いずれも、従来の優れた光学材料(比較例1の材料)と比較すると、屈折率及びアッベ数などの光学的性能はほぼ同程度であるが、光照射前後で透過率の減少率が大幅に抑制されており、優れた耐光性を有するものであることが判る。
【0216】
製造例3 ビス(4−アクリロイルチオフェニル)スルホンの製造
攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積10mlのフラスコに、4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホン1.95g(6.9mmol)及び10重量%の水酸化ナトリウム水溶液6.00g(15.0mmol)を加えた後、液温10℃に冷却した(反応液A)。一方で、攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積25mlのフラスコに、アクリル酸クロリド1.31g(14.5mmol)、シクロヘキサン5.00g及びトルエン2.00gを加えた後、液温を10℃に冷却し、反応液Aを30秒で滴下し、攪拌しながら20℃で1時間反応させた。
【0217】
反応終了後、反応液を濾過することにより、白色粉末として、ビス(4−アクリロイルチオフェニル)スルホン1.08gを得た。4,4‘−ジメルカプトジフェニルスルホンに対する収率は、40%であった。
H NMR d 5.70(d,J=9.2Hz,2H)、6.34−6.49(m, 4H)、 7.55(d,J=6.8Hz,4H)、7.88(d,J=6.8Hz,4H);
元素分析(C1814として) ;
計算値 C:55.36%、H:3.61%、O:16.39%、S:24.63%
実測値 C:55.28%、H:3.58%、O:16.43%、S:24.70%
屈折率 ;1.639。
【0218】
製造例4 ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルホンの製造
攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積10mlのフラスコに、4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホン1.95g(6.9mmol)及び10重量%の水酸化ナトリウム水溶液6.00g(15.0mmol)を加えた後、液温10℃に冷却した(反応液A)。一方で、攪拌機、温度計、冷却管およびガス導入管を備えた内容積25mlのフラスコに、メタクリル酸クロリド1.52g(14.5mmol)、シクロヘキサン5.00g及びトルエン3.00gを加えた後、液温を10℃に冷却し、反応液Aを30秒で滴下し、攪拌しながら20℃で1時間反応させた。
【0219】
反応終了後、反応液を濾過することにより、白色粉末として、ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルホン2.58gを得た。4,4’−ジメルカプトジフェニルスルホンに対する収率は、90%であった。
H NMR d 2.00(s, 6H)、5.77(s,2H)、6.21(s,2H)、7.60(d, J=6.8Hz,4H)、7.98(d, J=6.8Hz,4H);
元素分析(C2018として) ;
計算値 C:57.39%、H:4.33%、O:15.29%、S:22.98%
実測値 C:57.30%、H:4.38%、O:15.35%、S:22.96%
屈折率 ;1.631。
【0220】
実施例4
製造例3で得られたビス(4−アクリロイルチオフェニル)スルホン30g(65重量%)と、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)16g(35重量%)を均一に混合して硬化性組成物を得た。この硬化性組成物100重量部に、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製、商品名:V−65)0.8重量部を添加し、均一に溶解させた。
【0221】
次に、この硬化性組成物を十分に脱気した後、直径5cm、厚さ0.3cmのガラスモールドに注入し、80℃で10時間保った後、脱型した。得られ樹脂成形体は均一で無色透明であった。得られた成形体の各物性を、実施例1と同様にして評価した。その結果を下記表2に示す。
【0222】
実施例5
製造例4で得られたビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルホン20g(50重量%)とスチレン20g(50重量%)を均一に混合して硬化性組成物を得た。
【0223】
この硬化性組成物100重量部に、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製、商品名:V−65)0.8重量部を添加し、均一に溶解させた。
【0224】
次に、この硬化性組成物を十分に脱気した後、直径5cm、厚さ0.3cmのガラスモールドに注入し、80℃で10時間保った後、脱型した。得られた樹脂成形体は均一で無色透明であった。実施例1と同様にして各物性を評価した。その結果を表2に示す。
【0225】
実施例6
表2に示した硬化性組成物100重量部に、ラジカル重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業(株)製、商品名:V−65)0.8重量部、及び硬化促進剤として2−エチル−4−メチルイミダゾール0.8重量部を添加し、均一に混合した。
【0226】
次に、この硬化性組成物を十分に脱気した後、直径5cm、厚さ0.3cmのガラスモールドに注入し、80℃で10時間保った後、脱型した。得られた樹脂成形体は均一で無色透明であった。実施例1と同様にして、各物性を評価した。その結果を表2に示す。
【0227】
比較例2
表2に示した組成としたこと以外は実施例5と同様にして硬化性樹脂を調製し、成形体を作製した。得られた各成形体について、実施例1と同様にして各物性を評価した。結果を下記表2に示す。
【0228】
表2中、MY−790はビスフェノールA型エポキシ樹脂(チバガイギー社製)を示す。
【0229】
【表2】

【0230】
表2に示した結果から明らかなように、実施例4〜6で得られた光学材料は、いずれも、従来の優れた光学材料(比較例2の材料)と比較すると、屈折率及びアッベ数などの光学的性能はほぼ同程度であるが、光照射前後で透過率の減少率が大幅に抑制されており、優れた耐光性を有するものであることが判る。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1):
【化1】

(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又は式
【化2】

(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物、及び該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%と、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を10〜95重量%含有する硬化性組成物であって、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物が、ポリチオール化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
【請求項2】
一般式(1):
【化3】

(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又は式
【化4】

(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物、及び該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%と、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を10〜95重量%含有する硬化性組成物であって、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物が、重合性不飽和基を有する化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
【請求項3】
一般式(1):
【化5】

(式中、R〜R及びR1’〜R4’は、同一又は異なって、それぞれ、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はハロゲン原子を示し、Rは、炭素数2〜6のアルケニル基又は式
【化6】

(式中、Rは炭素数2〜5のアルケニル基を示す。)で表される基を示す。)で表されるジアリールスルホン化合物、及び該ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を、両者の合計量を100重量%として、ジアリールスルホン化合物を5〜90重量%と、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物を10〜95重量%含有する硬化性組成物であって、ジアリールスルホン化合物と共重合可能な化合物が、エポキシ化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
【請求項4】
一般式(1)において、Rがビニル基又はアリル基である請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性組成物。
【請求項5】
一般式(1)において、Rが、式
【化7】

で表される基であって、Rがビニル基又はイソプロペニル基である請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性組成物。
【請求項6】
一般式(1)において、R〜R及びR1’〜R4’が、いずれも水素原子である請求項1〜5のいずれかに記載の硬化性組成物。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載の硬化性組成物を共重合して得られる硬化物からなる光学材料。

【公開番号】特開2012−21077(P2012−21077A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−159699(P2010−159699)
【出願日】平成22年7月14日(2010.7.14)
【出願人】(000195661)住友精化株式会社 (352)
【Fターム(参考)】