專利名稱:含有金屬的化合物及其用途的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種化合物,該化合物作為用于具有高折射率的透明樹脂的原料單體有用,分子內具有2個以上巰基,并且分子內含有選自金屬原子中的一種。本發明還涉及含有該化合物的多硫醇組合物、使含有該化合物或該多硫醇組合物的聚合性組合物反應、固化得到的樹脂、及由該樹脂構成的光學部件。
背景技術:
由于無機玻璃透明性優異、光學各向異性小等各物性優異,因此作為透明性材料被用于眾多領域。但是,由于其存在沉重、易破碎、成型加工得到制品時的生產率差等缺點,所以使用透明性有機高分子材料(光學用樹脂)代替無機玻璃作為原材料。作為由光學用樹脂制成的光學部件,例如有視力矯正用眼鏡透鏡或數碼相機等攝影機械用透鏡等塑料透鏡等,目前已實用化并得到普及。特別是在視力矯正用眼鏡透鏡的用途中,與無機玻璃制透鏡相比,具有重量輕、不易破碎、可以染色、富有時尚性等特點而被廣泛使用。
已經開始將在加熱下澆鑄聚合二乙二醇二烯丙基碳酸酯得到的交聯型樹脂(通稱DAC樹脂)用作眼鏡透鏡中使用的光學用樹脂,由于其具有透明性、耐熱性良好且色像差(chromatic aberration)低的特點,因此被大量用在廣泛使用的視力矯正用塑料眼鏡透鏡用途中。但是,由于折射率低(nd=1.50),所以塑料透鏡的中心厚度或周邊厚度(邊緣厚度)變大,存在使用感、時尚性變差等問題,因此希望開發出能夠解決上述問題的高折射率的塑料透鏡用樹脂。
為適應這種潮流而開發出來的樹脂中,使二異氰酸酯化合物和多硫醇化合物澆鑄聚合得到的含有硫原子的聚硫氨酯,具有透明性、耐沖擊性優異,折射率高(nd=1.6~1.7)且色像差較低等極其優異的特征,逐漸地用于薄壁、輕量的高品質視力矯正用塑料眼鏡透鏡的用途中。
另一方面,在追求具有高折射率的光學用樹脂的潮流中,還公開了使具有環硫基的化合物聚合得到的透明性樹脂(專利文獻1、專利文獻2)或使含有Se等金屬的化合物聚合得到的樹脂(專利文獻3、專利文獻4)等若干技術方案。另外,最近正在開發一種具有作為塑料透鏡必要的各特性(透明性、熱特性、機械特性等)且折射率(nd)高于1.7的高折射率光學用樹脂。
專利文獻1特開平9-110979號公報專利文獻2特開平11-322930號公報專利文獻3特開平11-140046號公報專利文獻4特開2001-296402號公報發明內容本發明的目的在于提供一種具有塑料透鏡等光學部件所必需的各特征(透明性、熱特性、機械特性等)且具有折射率(nd)超過1.7的非常高的折射率的聚合性化合物、聚合該化合物得到的樹脂及由該樹脂構成的光學部件。
本發明人等為了解決上述課題,進行潛心研究,結果完成了本發明。
即,本發明涉及一種分子內具有2個以上巰基且分子內含有選自金屬原子中的一種的化合物。
作為具體方案,本發明提供一種如上所述的化合物,其中,金屬原子為Sn原子、Si原子、Zr原子、Ge原子、Ti原子、Zn原子、Al原子、Fe原子、Cu原子、Pt原子、Pb原子、Au原子或Ag原子,更優選為Sn原子、Si原子、Zr原子、Ti原子或Ge原子。作為更具體的方案,本發明提供通式(1)表示的化合物。
[式中,M表示Sn原子、Si原子、Zr原子、Ti原子或Ge原子,Rp分別獨立地表示2價有機基團,也可以相互鍵合形成環狀結構的基團,Xp分別獨立地表示硫原子或氧原子,Yq分別獨立地表示一價無機或有機基團,m表示2~n的整數,n表示金屬原子M的價數,p表示1~m的整數,q表示1~n-m的整數,另外,m在2以上時,-(-Xp-Rp-SH)之間可以相互鍵合形成環狀結構的基團。]本發明還涉及含有上述化合物的多硫醇組合物、含有該化合物或該多硫醇組合物的聚合性組合物、聚合上述聚合性組合物得到的樹脂、及由該樹脂構成的光學部件。
本發明的化合物聚合得到的樹脂具有高透明性、良好的耐熱性和機械強度,并且具有折射率(nd)超過1.7的高折射率,作為塑料透鏡等光學部件中使用的樹脂是有用的。
具體實施例方式
下面,詳細地說明本發明。
本發明的化合物是化學結構特征為分子內具有2個以上巰基、并且分子內含有從金屬原子中選出的一種的化合物。
只要是滿足上述條件的化合物即可,沒有特殊的限制,具體而言可以舉出以下的化合物,例如下述通式(1)表示的化合物。
由于本發明的化合物在分子內具有可與異氰酸酯基、乙烯基等具有碳-碳不飽和雙鍵的基團反應的巰基,因此可用作聚合性化合物。如后面詳細所述,使用該化合物聚合得到的樹脂的特征為具有透明性且折射率高。
在本發明的化合物中,作為金屬原子,只要是能夠呈現所期望的效果的原子即可,沒有特殊限制,可以優選舉出Sn原子、Si原子、Zr原子、Ge原子、Ti原子、Zn原子、Al原子、Fe原子、Cu原子、Pt原子、Pb原子、Au原子或Ag原子,更優選為Sn原子、Si原子、Zr原子、Ti原子或Ge原子。
本發明化合物的優選方案為通式(1)表示的化合物。
[式中,M表示Sn原子、Si原子、Zr原子、Ti原子或Ge原子,Rp分別獨立地表示2價有機基團,也可以相互鍵合形成環狀結構的基團,Xp分別獨立地表示硫原子或氧原子,Yq分別獨立地表示一價無機或有機基團,m表示2~n的整數,n表示金屬原子M的價數,p表示1~m的整數,q表示1~n-m的整數,另外,m在2以上時,-(-Xp-Rp-SH)之間可以相互鍵合形成環狀結構的基團。]在通式(1)中,M表示Sn原子、Si原子、Zr原子、Ti原子或Ge原子。
在通式(1)中,Rp分別獨立地表示二價有機基團,可以相互鍵合形成環狀結構的基團。
作為上述二價有機基團,具體而言,例如可以舉出二價的鏈狀或環狀的脂肪族基團、芳香族基團或芳香族-脂肪族基團,優選二價的碳原子數為1~20的鏈狀脂肪族基團、碳原子數為3~20的環狀脂肪族基團、碳原子數為5~20的芳香族基團、碳原子數為6~20的芳香族-脂肪族基團。
更具體而言,優選亞甲基、亞乙基、1,2-二氯亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞環戊基、亞己基、亞環己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基、亞癸基、亞十一烷基、亞十二烷基、亞十三烷基、亞十四烷基、亞十五烷基等碳原子數為1~20的取代或無取代的鏈狀或環狀脂肪族基團,亞苯基、氯代亞苯基、亞萘基、亞茚基、亞蒽基、亞芴基等取代或無取代的碳原子數為5~20的芳香族基團,-C6H4-CH2-基、-CH2-C6H4-CH2-基、-CH2-C6H3(Cl)-CH2-基、-C10H6-CH2-基、-CH2-C10H6-CH2-基、-CH2CH2-C6H4-CH2CH2-基等取代或無取代的碳原子數為6~20的芳香族-脂肪族基團;更優選亞甲基、亞乙基、1,2-二氯亞乙基、亞丙基、亞環戊基、亞環己基等碳原子數為1~6的取代或無取代的鏈狀或環狀的脂肪族基團,亞苯基、氯代亞苯基、亞萘基、亞茚基、亞蒽基、亞芴基等取代或無取代的碳原子數為5~15的芳香族基團,-C6H4-CH2-基、-CH2-C6H4-CH2-基、-CH2-C6H3(Cl)-CH2-基、-C10H6-CH2-基、-CH2-C10H6-CH2-基、-CH2CH2-C6H4-CH2CH2-基等取代或無取代的碳原子數為6~15的芳香族-脂肪族基團。
上述二價有機基團也可以在基團中含有除碳原子、氫原子之外的雜原子。作為上述雜原子,可以舉出氧原子或硫原子。考慮到本發明所期望的效果,優選在該基團中含有硫原子。
在通式(1)中,Xp分別獨立地表示硫原子或氧原子。鑒于本發明所期望的高折射率的效果,作為Xp更優選硫原子。
在通式(1)中,Yq分別獨立地表示一價無機或有機基團。
作為上述基團,例如可以舉出鹵原子、羥基、烷基、芳基、烷氧基、烷硫基、芳氧基、芳硫基,更具體而言,可以舉出鹵原子、羥基、取代或無取代的烷基、取代或無取代的芳基、取代或無取代的烷氧基、取代或無取代的烷硫基、取代或無取代的芳氧基、取代或無取代的芳硫基。
具體而言,作為鹵原子,可以舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子;作為取代或無取代的烷基,可以舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基等總碳原子數為1~10的直鏈烷基,異丙基、異丁基、仲丁基、異戊基、仲戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1-乙基戊基、2-乙基戊基、3-乙基戊基、1-正丙基丁基、1-異丙基丁基、1-異丙基-2-甲基丙基、1-甲基庚基、2-甲基庚基、3-甲基庚基、4-甲基庚基、5-甲基庚基、6-甲基庚基、1-乙基己基、2-乙基己基、3-乙基己基、4-乙基己基、1-正丙基戊基、2-正丙基戊基、1-異丙基戊基、2-異丙基戊基、1-正丁基丁基、1-異丁基丁基、1-仲丁基丁基、1-叔丁基丁基、2-叔丁基丁基、叔丁基、叔戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1-乙基-2-甲基丙基、1,1-二甲基戊基、1,2-二甲基戊基、1,3-二甲基戊基、1,4-二甲基戊基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3,4-二甲基戊基、1-乙基-1-甲基丁基、1-乙基-2-甲基丁基、1-乙基-3-甲基丁基、2-乙基-1-甲基丁基、2-乙基-3-甲基丁基、1,1-二甲基己基、1,2-二甲基己基、1,3-二甲基己基、1,4-二甲基己基,1,5-二甲基己基、2,2-二甲基己基、2,3-二甲基己基、2,4-二甲基己基、2,5-二甲基己基、3,3-二甲基己基、3,4-二甲基己基、3,5-二甲基己基、4,4-二甲基己基、4,5-二甲基己基、1-乙基-2-甲基戊基、1-乙基-3-甲基戊基、1-乙基-4-甲基戊基、2-乙基-1-甲基戊基、2-乙基-2-甲基戊基、2-乙基-3-甲基戊基、2-乙基-4-甲基戊基、3-乙基-1-甲基戊基、3-乙基-2-甲基戊基、3-乙基-3-甲基戊基、3-乙基-4-甲基戊基、1-正丙基-1-甲基丁基、1-正丙基-2-甲基丁基、1-正丙基-3-甲基丁基、1-異丙基-1-甲基丁基、1-異丙基-2-甲基丁基、1-異丙基-3-甲基丁基、1,1-二乙基丁基、1,2-二乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1,1,2-三甲基丁基、1,1,3-三甲基丁基、1,2,3-三甲基丁基、1,2,2-三甲基丁基、1,3,3-三甲基丁基、2,3,3-三甲基丁基、1,1,2-三甲基戊基、1,1,3-三甲基戊基、1,1,4-三甲基戊基、1,2,2-三甲基戊基、1,2,3-三甲基戊基、1,2,4-三甲基戊基、1,3,4-三甲基戊基、2,2,3-三甲基戊基、2,2,4-三甲基戊基、2,3,4-三甲基戊基、1,3,3-三甲基戊基、2,3,3-三甲基戊基、3,3,4-三甲基戊基、1,4,4-三甲基戊基、2,4,4-三甲基戊基、3,4,4-三甲基戊基、1-乙基-1,2-二甲基丁基、1-乙基-1,3-二甲基丁基、1-乙基-2,3-二甲基丁基、2-乙基-1,1-二甲基丁基、2-乙基-1,2-二甲基丁基、2-乙基-1,3-二甲基丁基、2-乙基-2,3-二甲基丁基等總碳原子數為3~10的支鏈烷基,環戊基、環己基、甲基環戊基、甲氧基環戊基、甲氧基環己基、甲基環己基、1,2-二甲基環己基、1,3-二甲基環己基、1,4-二甲基環己基、乙基環己基等總碳原子數為5~10的飽和環狀烷基;作為取代或無取代的芳基,可以舉出苯基、萘基、蒽基、環戊二烯基等總碳原子數在20以下的芳烴基,2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、己基苯基、環己基苯基、辛基苯基、2-甲基-1-萘基、3-甲基-1-萘基、4-甲基-1-萘基、5-甲基-1-萘基、6-甲基-1-萘基、7-甲基-1-萘基、8-甲基-1-萘基、1-甲基-2-萘基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-2-萘基、5-甲基-2-萘基、6-甲基-2-萘基、7-甲基-2-萘基、8-甲基-2-萘基、2-乙基-1-萘基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、3,6-二甲基苯基、2,3,4-三甲基苯基、2,3,5-三甲基苯基、2,3,6-三甲基苯基、2,4,5-三甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、3,4,5-三甲基苯基等總碳原子數在20以下的被烷基取代的芳基,2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、己氧基苯基、環己氧基苯基、辛氧基苯基、2-甲氧基-1-萘基、3-甲氧基-1-萘基、4-甲氧基-1-萘基、5-甲氧基-1-萘基、6-甲氧基-1-萘基、7-甲氧基-1-萘基、8-甲氧基-1-萘基、1-甲氧基-2-萘基、3-甲氧基-2-萘基、4-甲氧基-2-萘基、5-甲氧基-2-萘基、6-甲氧基-2-萘基、7-甲氧基-2-萘基、8-甲氧基-2-萘基、2-乙氧基-1-萘基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的單烷氧基芳基,2,3-二甲氧基苯基、2,4-二甲氧基苯基、2,5-二甲氧基苯基、2,6-二甲氧基苯基、3,4-二甲氧基苯基、3,5-二甲氧基苯基、3,6-二甲氧基苯基、4,5-二甲氧基-1-萘基、4,7-二甲氧基-1-萘基、4,8-二甲氧基-1-萘基、5,8-二甲氧基-1-萘基、5,8-二甲氧基-2-萘基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的二烷氧基芳基,2,3,4-三甲氧基苯基、2,3,5-三甲氧基苯基、2,3,6-三甲氧基苯基、2,4,5-三甲氧基苯基、2,4,6-三甲氧基苯基、3,4,5-三甲氧基苯基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的三烷氧基芳基,氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、溴苯基、二溴苯基、碘苯基、氟苯基、氯萘基、溴萘基、二氟苯基、三氟苯基、四氟苯基、五氟苯基等被鹵原子取代的總碳原子數在20以下的芳基;作為取代或無取代的烷氧基,可以舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、正己氧基、異己氧基、2-乙基己氧基、3,5,5-三甲基己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基等總碳原子數在1~10以下的直鏈或支鏈烷氧基,環戊氧基、環己氧基等總碳原子數在5~10以下的環烷氧基,甲氧基甲氧基、乙氧基甲氧基、乙氧基乙氧基、正丙氧基甲氧基、異丙氧基甲氧基、正丙氧基乙氧基、異丙氧基乙氧基、正丁氧基乙氧基、異丁氧基乙氧基、叔丁氧基乙氧基、正戊氧基乙氧基、異戊氧基乙氧基、正己氧基乙氧基、異己氧基乙氧基、正庚氧基乙氧基等總碳原子數在1~10以下的烷氧基烷氧基,芐氧基等芳烷氧基;作為取代或無取代的烷硫基,可以舉出甲硫基、乙硫基、正丙硫基、異丙硫基、正丁硫基、異丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、正戊硫基、異戊硫基、正己硫基、異己硫基、2-乙基己硫基、3,5,5-三甲基己硫基、正庚硫基、正辛硫基、正壬硫基等總碳原子數在1~10以下的直鏈或支鏈的烷硫基,環戊硫基、環己硫基等總碳原子數在5~10以下的環烷硫基,甲氧基乙硫基、乙氧基乙硫基、正丙氧基乙硫基、異丙氧基乙硫基、正丁氧基乙硫基、異丁氧基乙硫基、叔丁氧基乙硫基、正戊氧基乙硫基、異戊氧基乙硫基、正己氧基乙硫基、異己氧基乙硫基、正庚氧基乙硫基等總碳原子數在1~10以下的烷氧基烷硫基,芐硫基等芳烷硫基,甲硫基乙硫基、乙硫基乙硫基、正丙硫基乙硫基、異丙硫基乙硫基、正丁硫基乙硫基、異丁硫基乙硫基、叔丁硫基乙硫基、正戊硫基乙硫基、異戊硫基乙硫基、正己硫基乙硫基、異己硫基乙硫基、正庚硫基乙硫基等總碳原子數在1~10以下的烷硫基烷硫基;作為取代或無取代的芳氧基,可以舉出苯氧基、萘氧基、蒽氧基、2-甲基苯氧基、3-甲基苯氧基、4-甲基苯氧基、2-乙基苯氧基、丙基苯氧基、丁基苯氧基、己基苯氧基、環己基苯氧基、辛基苯氧基、2-甲基-1-萘氧基、3-甲基-1-萘氧基、4-甲基-1-萘氧基、5-甲基-1-萘氧基、6-甲基-1-萘氧基、7-甲基-1-萘氧基、8-甲基-1-萘氧基、1-甲基-2-萘氧基、3-甲基-2-萘氧基、4-甲基-2-萘氧基、5-甲基-2-萘氧基、6-甲基-2-萘氧基、7-甲基-2-萘氧基、8-甲基-2-萘氧基、2-乙基-1-萘氧基、2,3-二甲基苯氧基、2,4-二甲基苯氧基、2,5-二甲基苯氧基、2,6-二甲基苯氧基、3,4-二甲基苯氧基、3,5-二甲基苯氧基、3,6-二甲基苯氧基、2,3,4-三甲基苯氧基、2,3,5-三甲基苯氧基、2,3,6-三甲基苯氧基、2,4,5-三甲基苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基、3,4,5-三甲基苯氧基等總碳原子數在20以下的無取代或烷基取代的芳氧基,2-甲氧基苯氧基、3-甲氧基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、2-乙氧基苯氧基、丙氧基苯氧基、丁氧基苯氧基、己氧基苯氧基、環己氧基苯氧基、辛氧基苯氧基、2-甲氧基-1-萘氧基、3-甲氧基-1-萘氧基、4-甲氧基-1-萘氧基、5-甲氧基-1-萘氧基、6-甲氧基-1-萘氧基、7-甲氧基-1-萘氧基、8-甲氧基-1-萘氧基、1-甲氧基-2-萘氧基、3-甲氧基-2-萘氧基、4-甲氧基-2-萘氧基、5-甲氧基-2-萘氧基、6-甲氧基-2-萘氧基、7-甲氧基-2-萘氧基、8-甲氧基-2-萘氧基、2-乙氧基-1-萘氧基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的單烷氧基芳氧基,2,3-二甲氧基苯氧基、2,4-二甲氧基苯氧基、2,5-二甲氧基苯氧基、2,6-二甲氧基苯氧基、3,4-二甲氧基苯氧基、3,5-二甲氧基苯氧基、3,6-二甲氧基苯氧基、4,5-二甲氧基-1-萘氧基、4,7-二甲氧基-1-萘氧基、4,8-二甲氧基-1-萘氧基、5,8-二甲氧基-1-萘氧基、5,8-二甲氧基-2-萘氧基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的二烷氧基芳氧基,2,3,4-三甲氧基苯氧基、2,3,5-三甲氧基苯氧基、2,3,6-三甲氧基苯氧基、2,4,5-三甲氧基苯氧基、2,4,6-三甲氧基苯氧基、3,4,5-三甲氧基苯氧基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的三烷氧基芳氧基,氯苯氧基、二氯苯氧基、三氯苯氧基、溴苯氧基、二溴苯氧基、碘苯氧基、氟苯氧基、氯萘氧基、溴萘氧基、二氟苯氧基、三氟苯氧基、四氟苯氧基、五氟苯氧基等被鹵原子取代的總碳原子數在20以下的芳氧基;作為取代或無取代的芳硫基,可以舉出苯硫基、萘硫基、蒽硫基、2-甲基苯硫基、3-甲基苯硫基、4-甲基苯硫基、2-乙基苯硫基、丙基苯硫基、丁基苯硫基、己基苯硫基、環己基苯硫基、辛基苯硫基、2-甲基-1-萘硫基、3-甲基-1-萘硫基、4-甲基-1-萘硫基、5-甲基-1-萘硫基、6-甲基-1-萘硫基、7-甲基-1-萘硫基、8-甲基-1-萘硫基、1-甲基-2-萘硫基、3-甲基-2-萘硫基、4-甲基-2-萘硫基、5-甲基-2-萘硫基、6-甲基-2-萘硫基、7-甲基-2-萘硫基、8-甲基-2-萘硫基、2-乙基-1-萘硫基、2,3-二甲基苯硫基、2,4-二甲基苯硫基、2,5-二甲基苯硫基、2,6-二甲基苯硫基、3,4-二甲基苯硫基、3,5-二甲基苯硫基、3,6-二甲基苯硫基、2,3,4-三甲基苯硫基、2,3,5-三甲基苯硫基、2,3,6-三甲基苯硫基、2,4,5-三甲基苯硫基、2,4,6-三甲基苯硫基、3,4,5-三甲基苯硫基等總碳原子數在20以下的無取代或烷基取代的芳硫基,2-甲氧基苯硫基、3-甲氧基苯硫基、4-甲氧基苯硫基、2-乙氧基苯硫基、丙氧基苯硫基、丁氧基苯硫基、己氧基苯硫基、環己氧基苯硫基、辛氧基苯硫基、2-甲氧基-1-萘硫基、3-甲氧基-1-萘硫基、4-甲氧基-1-萘硫基、5-甲氧基-1-萘硫基、6-甲氧基-1-萘硫基、7-甲氧基-1-萘硫基、8-甲氧基-1-萘硫基、1-甲氧基-2-萘硫基、3-甲氧基-2-萘硫基、4-甲氧基-2-萘硫基、5-甲氧基-2-萘硫基、6-甲氧基-2-萘硫基、7-甲氧基-2-萘硫基、8-甲氧基-2-萘硫基、2-乙氧基-1-萘硫基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的單烷氧基芳硫基,2,3-二甲氧基苯硫基、2,4-二甲氧基苯硫基、2,5-二甲氧基苯硫基、2,6-二甲氧基苯硫基、3,4-二甲氧基苯硫基、3,5-二甲氧基苯硫基、3,6-二甲氧基苯硫基、4,5-二甲氧基-1-萘硫基、4,7-二甲氧基-1-萘硫基、4,8-二甲氧基-1-萘硫基、5,8-二甲氧基-1-萘硫基、5,8-二甲氧基-2-萘硫基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的二烷氧基芳硫基,2,3,4-三甲氧基苯硫基、2,3,5-三甲氧基苯硫基、2,3,6-三甲氧基苯硫基、2,4,5-三甲氧基苯硫基、2,4,6-三甲氧基苯硫基、3,4,5-三甲氧基苯硫基等被碳原子數在10以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在20以下的三烷氧基芳硫基,氯苯硫基、二氯苯硫基、三氯苯硫基、溴苯硫基、二溴苯硫基、碘苯硫基、氟苯硫基、氯萘硫基、溴萘硫基、二氟苯硫基、三氟苯硫基、四氟苯硫基、五氟苯硫基等被鹵原子取代的總碳原子數在20以下的芳硫基等;但并不限于上述基團。
Yq中,優選氫原子,作為鹵原子,可以為氯原子、溴原子、碘原子;作為取代或無取代的烷基,可以舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基等總碳原子數為1~6的直鏈烷基,異丙基、異丁基、仲丁基、異戊基、仲戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、叔丁基、叔戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基等總碳原子數為3~6的支鏈烷基,環戊基、環己基等總碳原子數為5~6的飽和環狀烷基;作為取代或無取代的芳基,可以舉出苯基、萘基、環戊二烯基等總碳原子數在12以下的芳烴基,2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、丙基苯基、丁基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、3,6-二甲基苯基、2,3,4-三甲基苯基、2,3,5-三甲基苯基、2,3,6-三甲基苯基、2,4,5-三甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、3,4,5-三甲基苯基等總碳原子數在12以下的烷基取代的芳基,2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基等被碳原子數在6以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在12以下的單烷氧基芳基,
2,3-二甲氧基苯基、2,4-二甲氧基苯基、2,5-二甲氧基苯基、2,6-二甲氧基苯基、3,4-二甲氧基苯基、3,5-二甲氧基苯基、3,6-二甲氧基苯基等被碳原子數在6以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在12以下的二烷氧基芳基,氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、溴苯基、二溴苯基、碘苯基、氟苯基、氯萘基、溴萘基、二氟苯基、三氟苯基、四氟苯基、五氟苯基等被鹵原子取代的總碳原子數在12以下的芳基;作為取代或無取代的烷氧基,可以舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、正己氧基、異己氧基等總碳原子數在1~6以下的直鏈或支鏈烷氧基,環戊氧基、環己氧基等總碳原子數在5~6以下的環烷氧基,甲氧基甲氧基、乙氧基甲氧基、乙氧基乙氧基、正丙氧基甲氧基、異丙氧基甲氧基、正丙氧基乙氧基、異丙氧基乙氧基、正丁氧基乙氧基、異丁氧基乙氧基、叔丁氧基乙氧基等總碳原子數在1~6以下的烷氧基烷氧基;作為取代或無取代的烷硫基,可以舉出甲硫基、乙硫基、正丙硫基、異丙硫基、正丁硫基、異丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基、正戊硫基、異戊硫基、正己硫基、異己硫基等總碳原子數在1~6以下的直鏈或支鏈的烷硫基,環戊硫基、環己硫基等總碳原子數在5~6以下的環烷硫基,甲氧基乙硫基、乙氧基乙硫基、正丙氧基乙硫基、異丙氧基乙硫基、正丁氧基乙硫基、異丁氧基乙硫基、叔丁氧基乙硫基等總碳原子數在1~6以下的烷氧基烷硫基,甲硫基乙硫基、乙硫基乙硫基、正丙硫基乙硫基、異丙硫基乙硫基、正丁硫基乙硫基、異丁硫基乙硫基、叔丁硫基乙硫基等總碳原子數在1~6以下的烷硫基烷硫基;作為取代或無取代的芳氧基,可以舉出苯氧基、萘氧基、2-甲基苯氧基、3-甲基苯氧基、4-甲基苯氧基、2-乙基苯氧基、丙基苯氧基、丁基苯氧基、己基苯氧基、環己基苯氧基、2,4-二甲基苯氧基、2,5-二甲基苯氧基、2,6-二甲基苯氧基、3,4-二甲基苯氧基、3,5-二甲基苯氧基、3,6-二甲基苯氧基、2,3,4-三甲基苯氧基、2,3,5-三甲基苯氧基、2,3,6-三甲基苯氧基、2,4,5-三甲基苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基、3,4,5-三甲基苯氧基等總碳原子數在12以下的無取代或烷基取代的芳氧基,2-甲氧基苯氧基、3-甲氧基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、2-乙氧基苯氧基、丙氧基苯氧基、丁氧基苯氧基、己氧基苯氧基、環己氧基苯氧基等被碳原子數在6以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在12以下的單烷氧基芳氧基,2,3-二甲氧基苯氧基、2,4-二甲氧基苯氧基、2,5-二甲氧基苯氧基、2,6-二甲氧基苯氧基、3,4-二甲氧基苯氧基、3,5-二甲氧基苯氧基、3,6-二甲氧基苯氧基等被碳原子數在6以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在12以下的二烷氧基芳氧基,氯苯氧基、二氯苯氧基、三氯苯氧基、溴苯氧基、二溴苯氧基、碘苯氧基、氟苯氧基、氯萘氧基、溴萘氧基、二氟苯氧基、三氟苯氧基、四氟苯氧基、五氟苯氧基等被鹵原子取代的總碳原子數在12以下的芳氧基;作為取代或無取代的芳硫基,可以舉出苯硫基、萘硫基、2-甲基苯硫基、3-甲基苯硫基、4-甲基苯硫基、2-乙基苯硫基、丙基苯硫基、丁基苯硫基、己基苯硫基、環己基苯硫基、2,4-二甲基苯硫基、2,5-二甲基苯硫基、2,6-二甲基苯硫基、3,4-二甲基苯硫基、3,5-二甲基苯硫基、3,6-二甲基苯硫基、2,3,4-三甲基苯硫基、2,3,5-三甲基苯硫基、2,3,6-三甲基苯硫基、2,4,5-三甲基苯硫基、2,4,6-三甲基苯硫基、3,4,5-三甲基苯硫基等總碳原子數在12以下的無取代或烷基取代的芳硫基,2-甲氧基苯硫基、3-甲氧基苯硫基、4-甲氧基苯硫基、2-乙氧基苯硫基、丙氧基苯硫基、丁氧基苯硫基、己氧基苯硫基、環己氧基苯硫基等被碳原子數在6以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在12以下的單烷氧基芳硫基,2,3-二甲氧基苯硫基、2,4-二甲氧基苯硫基、2,5-二甲氧基苯硫基、2,6-二甲氧基苯硫基、3,4-二甲氧基苯硫基、3,5-二甲氧基苯硫基、3,6-二甲氧基苯硫基、4,5-二甲氧基-1-萘硫基、4,7-二甲氧基-1-萘硫基、4,8-二甲氧基-1-萘硫基、5,8-二甲氧基-1-萘硫基、5,8-二甲氧基-2-萘硫基等被碳原子數在6以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在12以下的二烷氧基芳硫基,氯苯硫基、二氯苯硫基、三氯苯硫基、溴苯硫基、二溴苯硫基、碘苯硫基、氟苯硫基、氯萘硫基、溴萘硫基、二氟苯硫基、三氟苯硫基、四氟苯硫基、五氟苯硫基等被鹵原子取代的總碳原子數在12以下的芳硫基;更優選為氫原子,鹵原子為氯原子、溴原子;取代或無取代的烷基為甲基、乙基、異丙基等總碳原子數為1~3的直鏈或支鏈烷基;取代或無取代的芳基為苯基、萘基、環戊二烯基等總碳原子數在12以下的芳烴基,2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-乙基苯基、丙基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、2,6-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、3,6-二甲基苯基等總碳原子數在9以下的烷基取代的芳基,2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-乙氧基苯基、丙氧基苯基等被碳原子數在3以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在9以下的單烷氧基芳基,氯苯基、二氯苯基、三氯苯基、溴苯基、二溴苯基、氯萘基、溴萘基等被鹵原子取代的總碳原子數在12以下的芳基;
取代或無取代的烷氧基為甲氧基、乙氧基、異丙氧基等總碳原子數在1~3以下的直鏈或支鏈的烷氧基,環戊氧基、環己氧基等總碳原子數在5~6以下的環烷氧基;取代或無取代的烷硫基為甲硫基、乙硫基、正丙硫基、異丙硫基等總碳原子數在1~3以下的直鏈或支鏈的烷硫基,環戊硫基、環己硫基等總碳原子數在5~6以下的環烷硫基,甲硫基乙硫基、乙硫基乙硫基、正丙硫基乙硫基、異丙硫基乙硫基、正丁硫基乙硫基、異丁硫基乙硫基、叔丁硫基乙硫基等總碳原子數在1~6以下的烷硫基烷硫基;取代或無取代的芳氧基為苯氧基、萘氧基、2-甲基苯氧基、3-甲基苯氧基、4-甲基苯氧基、2-乙基苯氧基、丙基苯氧基、2,4-二甲基苯氧基、2,5-二甲基苯氧基、2,6-二甲基苯氧基、3,4-二甲基苯氧基、3,5-二甲基苯氧基、3,6-二甲基苯氧基等總碳原子數在9以下的無取代或烷基取代的芳氧基,2-甲氧基苯氧基、3-甲氧基苯氧基、4-甲氧基苯氧基、2-乙氧基苯氧基、丙氧基苯氧基等被碳原子數在3以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在9以下的單烷氧基芳氧基,氯苯氧基、二氯苯氧基、三氯苯氧基、溴苯氧基、二溴苯氧基、氯萘氧基、溴萘氧基等被鹵原子取代的總碳原子數在12以下的芳氧基;取代或無取代的芳硫基為苯硫基、2-甲基苯硫基、3-甲基苯硫基、4-甲基苯硫基、2-乙基苯硫基、丙基苯硫基、2,4-二甲基苯硫基、2,5-二甲基苯硫基、2,6-二甲基苯硫基、3,4-二甲基苯硫基、3,5-二甲基苯硫基、3,6-二甲基苯硫基等總碳原子數在9以下的無取代或烷基取代的芳硫基,
2-甲氧基苯硫基、3-甲氧基苯硫基、4-甲氧基苯硫基、2-乙氧基苯硫基、丙氧基苯硫基等被碳原子數在3以下的取代或無取代烷氧基取代的總碳原子數在9以下的單烷氧基芳硫基,氯苯硫基、二氯苯硫基、三氯苯硫基、溴苯硫基、二溴苯硫基、氯萘硫基、溴萘硫基等被鹵原子取代的總碳原子數在12以下的芳硫基。
在通式(1)中,m表示2~n的整數。作為m,優選整數n或n-1,更優選整數n。
本申請中,通式(1)中的m,根據金屬原子M的價數n,通常為2~4的整數。
在通式(1)中,n表示金屬原子M的價數。
即,例如,M為Sn原子或Ti原子時,n=2或4,優選為整數4。另外,M為Zr原子、Si原子、Ge原子時,n=4。
作為通式(1)中的n,優選為2~4的整數,更優選為2或4的整數。
在通式(1)中,p表示1~m的整數。另外,在通式(1)中,q表示1~n-m的整數。
即,例如,M為4價的Sn原子(n=4),并且m=4時,p在每個基團中表示整數1~4的各數字,具有R1、R2、R3、R4四種基團。如上所述,上述R1~R4基團可以為相同的基團,也可以為相互獨立的不同的基團。另外,例如R1和R2、或/及、R3和R4也可以相互鍵合形成環狀結構的基團。
另外,例如,M為4價的Sn原子(n=4),并且m=2時,p在每個基團中表示整數1~2的各數字,具有R1及R2兩種基團,與上述相同,上述R1和R2可以為相同的基團,也可以為相互獨立的不同的基團。另外,例如R1和R2也可以相互鍵合形成環狀結構的基團。
此時,q表示1~2的數字,具有Y1及Y2兩種基團。如上所述,上述Y1及Y2可以為相同的基團,也可以為相互獨立的不同的基團。
另外,在通式(1)中,m在2以上時,-(-Xp-Rp-SH)之間可以相互鍵合形成環狀結構的基團。
此時,末端的SH基團之間可以直接鍵合(單鍵)、或通過由碳原子、氧原子、硫原子等原子或有機基團等構成的連接基團鍵合。
另外,中間的Rp基團之間、或一個末端的SH基團與另一個中間的Rp基團,可以直接鍵合(單鍵)、或通過與上述相同的連接基團鍵合。
作為上述連接基團,具體而言,例如可以舉出上述作為2價有機基團列舉的基團。
作為通式(1)表示的化合物的代表例,例如可以給出下述化合物,但本發明并不限定于此。
化合物序號
[表1-2]化合物序號 以通式(1)表示的化合物為代表的、分子內有2個以上巰基并且分子內含有從金屬原子中選出的一種的本發明化合物的代表性制備方法,例如可以通過使通式(2)表示的金屬鹵化物和分子內含有2個以上巰基的多硫醇化合物反應來進行制備。
(Yq)n-m-M-(Z)m (2)(式中,M、Y、m、n及q與上述相同,Z表示鹵原子)通式(2)表示的金屬化合物可以作為工業原料或試劑得到。
作為多硫醇化合物,優選使用公知的化合物,該化合物例如可代表性地根據特開2001-342252號公報、特開2001-342172號公報、特開平9-52391號公報、特開平1-215984號公報等記載的方法進行制備。當然,上述多硫醇化合物中的部分化合物可以作為工業原料或試劑得到。
通過使通式(2)表示的金屬鹵化物和該多硫醇化合物反應來制備通式(1)表示的本發明化合物的方法如下所述。
反應可以在無溶劑的條件下進行,或者在對反應無活性的有機溶劑中進行。作為有機溶劑,只要為對反應無活性的有機溶劑即可,沒有特殊的限制,可以舉出石油醚、己烷、苯、甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯等烴類溶劑,二乙基醚、四氫呋喃、二乙二醇二甲基醚等醚類溶劑,丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類溶劑,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等酯類溶劑,二氯甲烷、氯仿、氯苯、二氯苯等含氯類溶劑,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基咪唑啉酮、二甲基亞砜等非質子性極性溶劑等。
對反應溫度沒有特殊的限制,通常在-78℃~200℃的范圍內,優選為-78℃~100℃。
反應時間受反應溫度的影響,通常為數分鐘~100小時。
反應中通式(2)表示的化合物和原料多硫醇化合物的使用量沒有特殊的限制,通常相對于1摩爾通式(2)表示的化合物,該多硫醇化合物的使用量為0.01~100摩爾。
優選0.1摩爾~50摩爾,更優選0.5摩爾~20摩爾。
進行反應時,為了效率更高地進行反應,優選使用堿性化合物作為生成的鹵化氫的捕集劑。作為上述堿性化合物,例如可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鋰、氫氧化鎂、氫氧化鈣等無機堿,吡啶、三乙基胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]-7-十一碳烯等有機堿。
本發明的通式(1)表示的化合物可以根據需要精制成單一化合物后進行使用,或者也可以直接使用含有原料多硫醇化合物、通式(1)表示的具有其它不同結構的化合物或寡聚物狀多硫醇化合物等副反應產物等的組合物。
本發明的多硫醇組合物是含有硫醇化合物作為必須成分的組合物,該硫醇化合物是上述反應所得的分子內含有2個以上巰基并且分子內含有從金屬原子中選出的一種的化合物,本發明的多硫醇組合物也可以含有必須成分以外的其他硫醇化合物。
作為其他硫醇化合物,例如可以舉出甲二硫醇、乙二硫醇、1,1-丙二硫醇、1,2-丙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,6-己二硫醇、1,2,3-丙三硫醇、1,1-環己二硫醇、1,2-環己二硫醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二硫醇、3,4-二甲氧基丁烷-1,2-二硫醇、2-甲基環己烷-2,3-二硫醇、1,1-二(巰基甲基)環己烷、硫羥蘋果酸二(2-巰基乙酯)、2,3-二巰基-1-丙醇(2-巰基乙酸酯)、2,3-二巰基-1-丙醇(3-巰基丙酸酯)、二乙二醇二(2-巰基乙酸酯)、二乙二醇二(3-巰基丙酸酯)、1,2-二巰基丙基甲醚、2,3-二巰基丙基甲醚、2,2-二(巰基甲基)-1,3-丙二硫醇、二(2-巰基乙基)醚、乙二醇二(2-巰基乙酸酯)、乙二醇二(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷二(2-巰基乙酸酯)、三羥甲基丙烷二(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(2-巰基乙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、四(巰基甲基)甲烷等脂肪族多硫醇化合物,1,2-二巰基苯、1,3-二巰基苯、1,4-二巰基苯、1,2-二(巰基甲基)苯、1,3-二(巰基甲基)苯、1,4-二(巰基甲基)苯、1,2-二(巰基乙基)苯、1,3-二(巰基乙基)苯、1,4-二(巰基乙基)苯、1,2,3-三巰基苯、1,2,4-三巰基苯、1,3,5-三巰基苯、1,2,3-三(巰基甲基)苯、1,2,4-三(巰基甲基)苯、1,3,5-三(巰基甲基)苯、1,2,3-三(巰基乙基)苯、1,2,4-三(巰基乙基)苯、1,3,5-三(巰基乙基)苯、2,5-甲苯二硫酚、3,4-甲苯二硫酚、1,3-二(對甲氧基苯基)丙烷-2,2-二硫醇、1,3-二苯基丙烷-2,2-二硫醇、苯基甲烷-1,1-二硫醇、2,4-二(對巰基苯基)戊烷等芳香族多硫醇,1,2-二(巰基乙硫基)苯、1,3-二(巰基乙硫基)苯、1,4-二(巰基乙硫基)苯、1,2,3-三(巰基甲硫基)苯、1,2,4-三(巰基甲硫基)苯、1,3,5-三(巰基甲硫基)苯、1,2,3-三(巰基乙硫基)苯、1,2,4-三(巰基乙硫基)苯、1,3,5-三(巰基乙硫基)苯等,及上述化合物的核烷基化物等除巰基以外還含有硫原子的芳香族多硫醇化合物,二(巰基甲基)硫醚、二(巰基乙基)硫醚、二(巰基丙基)硫醚、二(2-巰基乙硫基)甲烷、二(3-巰基丙硫基)甲烷、1,2-二(2-巰基乙硫基)乙烷、1,2-二(3-巰基丙基)乙烷、1,3-二(2-巰基乙硫基)丙烷、1,3-二(3-巰基丙硫基)丙烷、1,2,3-三(2-巰基乙硫基)丙烷、1,2,3-三(3-巰基丙硫基)丙烷、1,2-二[(2-巰基乙基)硫代]-3-巰基丙烷、4,8-二巰基甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、4,7-二巰基甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、5,7-二巰基甲基-1,11-二巰基-3,6,9-三硫代十一烷、四(2-巰基乙硫基甲基)甲烷、四(3-巰基丙硫基甲基)甲烷、二(2,3-二巰基丙基)硫醚、二(1,3-二巰基丙基)硫醚、2,5-二巰基-1,4-二噻烷、2,5-二巰基甲基-1,4-二噻烷、2,5-二巰基甲基-2,5-二甲基-1,4-二噻烷、二(巰基乙基)二硫醚、二(巰基丙基)二硫醚等及上述化合物的硫甘醇酸酯及巰基丙酸酯,二羥甲基硫二(2-巰基乙酸酯)、二羥甲基硫二(3-巰基丙酸酯)、二羥乙基硫二(2-巰基乙酸酯)、二羥乙基硫二(3-巰基丙酸酯)、二羥丙基硫二(2-巰基乙酸酯)、二羥丙基硫二(3-巰基丙酸酯)、二羥甲基二硫二(2-巰基乙酸酯)、二羥甲基二硫二(3-巰基丙酸酯)、二羥乙基二硫二(2-巰基乙酸酯)、二羥乙基二硫二(3-巰基丙酸酯)、二羥丙基二硫二(2-巰基乙酸酯)、二羥丙基二硫二(3-巰基丙酸酯)、2-巰基乙醚二(2-巰基乙酸酯)、2-巰基乙醚二(3-巰基丙酸酯)、1,4-二噻烷-2,5-二醇二(2-巰基乙酸酯)、1,4-二噻烷-2,5-二醇二(3-巰基丙酸酯)、亞硫基二乙酸二(2-巰基乙酯)、硫代二丙酸二(2-巰基乙酯)、4,4-硫代二丁酸二(2-巰基乙酯)、亞二硫基二乙酸二(2-巰基乙酯)、二硫代二丙酸二(2-巰基乙酯)、4,4-二硫代二丁酸二(2-巰基乙酯)、亞硫基二乙酸二(2,3-二巰基丙酯)、硫代二丙酸二(2,3-二巰基丙酯)、亞二硫基二乙酸二(2,3-二巰基丙酯)、二硫代二丙酸二(2,3-二巰基丙酯)等除巰基以外還含有硫原子的脂肪族多硫醇化合物,3,4-噻吩二硫醇、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑等除巰基以外還含有硫原子的雜環化合物,2-巰基乙醇、3-巰基-1,2-丙二醇、甘油二(巰基乙酸酯)、1-羥基-4-巰基環己烷、2,4-二巰基苯酚、2-巰基對苯二酚、4-巰基苯酚、3,4-二巰基-2-丙醇、1,3-二巰基-2-丙醇、2,3-二巰基-1-丙醇、1,2-二巰基-1,3-丁二醇、季戊四醇三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇單(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇二(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇三(巰基乙酸酯)、二季戊四醇五(3-巰基丙酸酯)、羥甲基-三(巰基乙硫基甲基)甲烷、1-羥基乙硫基-3-巰基乙硫基苯等除巰基以外還含有羥基的化合物。另外也可以使用上述這些物質的氯取代物、溴取代物等鹵素取代物。
在本發明的多硫醇組合物中,構成該組合物的各成分的比例沒有特殊的限制,但優選如下的比例。
即,在本發明的多硫醇組合物的總重量中,本發明權利要求1的硫醇化合物的含量沒有特殊的限制,但通常在10重量%以上,優選在20重量%以上,較優選在30重量%以上,更優選在50重量%以上。
在本發明的多硫醇組合物的總重量中,其他硫醇化合物的含量沒有特殊的限制,通常在80重量%以下,優選在70重量%以下,較優選在60重量%以下,更優選在40重量%以下。
本發明的聚合組合物只要是包含分子內具有2個以上巰基并且分子內具有從金屬原子中選出的一種的化合物的組合物即可,對于其他成分沒有特殊的限制。本發明的多硫醇化合物可以是其自身可以聚合的化合物,優選只要是與本發明的多硫醇化合物反應發生聚合的成分即可,沒有特殊的限制。另外,此時可以單獨使用以通式(1)所示化合物為代表的本發明化合物,或者也可以并用不同的多種化合物。
另外,在本發明的聚合組合物中,優選含有通式(1)表示的化合物。
作為本發明的聚合性組合物,更優選含有(A)分子內具有2個以上巰基并且分子內含有從金屬原子中選出的一種的硫醇化合物、或含有該硫醇化合物作為必須成分的多硫醇組合物、和(B)具有與巰基反應的官能團的化合物。
此處,作為(B)具有與巰基反應的官能團的化合物,可以舉出異(硫)氰酸酯化合物、(硫)環氧化合物、或含有(甲基)丙烯酰基、乙烯基等的碳-碳不飽和雙鍵的化合物(以下稱為烯化合物)等。
對上述化合物沒有特殊的限制,例如可以使用特開2001-342252號公報等中公開的異(硫)氰酸酯化合物、聚異(硫)氰酸酯化合物、(硫)環氧化合物、 (甲基)丙烯酸酯化合物、乙烯基類化合物等。
具體而言,作為異(硫)氰酸酯化合物、聚異(硫)氰酸酯化合物,例如可以舉出1,6-己二異氰酸酯、2,2-二甲基戊烷二異氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷二異氰酸酯、丁烯二異氰酸酯、1,3-丁二烯-1,4-二異氰酸酯、2,4,4-三甲基亞己基二異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯、1,3,6-亞己基三異氰酸酯、1,8-二異氰酸酯基-4-異氰酸甲酯基辛烷、二(異氰酸乙酯基)碳酸酯、二(異氰酸乙酯基)醚、賴氨酸二異氰酸甲基酯、賴氨酸三異氰酸酯、苯二甲撐二異氰酸酯、二(異氰酸乙酯基)苯、二(異氰酸丙酯基)苯、α,α,α’,α’-四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯、二(異氰酸丁酯基)苯、二(異氰酸甲酯基)萘、二(異氰酸甲酯基苯基)醚、二(異氰酸乙酯基)鄰苯二甲酸酯、2,6-二(異氰酸甲酯基)呋喃等脂肪族多異氰酸酯化合物,異佛爾酮二異氰酸酯、二(異氰酸甲酯基)環己烷、環己烷二異氰酸酯、甲基環己烷二異氰酸酯、4,4’-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、4,4’-亞甲基雙(2-甲基環己基異氰酸酯)、2,5-二(異氰酸甲酯基)雙環-〔2,2,1〕-庚烷、2,6-二(異氰酸甲酯基)雙環-〔2,2,1〕-庚烷、3,8-二(異氰酸甲酯基)三環癸烷、3,9-二(異氰酸甲酯基)三環癸烷、4,8-二(異氰酸甲酯基)三環癸烷、4,9-二(異氰酸甲酯基)三環癸烷等脂環族多異氰酸酯化合物,1,2-苯二異氰酸酯、1,3-苯二異氰酸酯、1,4-苯二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、乙基苯二異氰酸酯、異丙基苯二異氰酸酯、二甲基苯二異氰酸酯、二乙基苯二異氰酸酯、二異丙基苯二異氰酸酯、三甲基苯三異氰酸酯、苯三異氰酸酯、二異氰酸聯苯酯、二異氰酸甲苯胺、4,4’-亞甲基雙(異氰酸苯酯)、4,4’-亞甲基雙(2-甲基苯基異氰酸酯)、聯芐基-4,4’-二異氰酸酯、二(異氰酸苯酯基)乙烯等芳香族多異氰酸酯化合物,二(異氰酸甲酯基)硫醚、二(異氰酸乙酯基)硫醚、二(異氰酸丙酯基)硫醚、二(異氰酸己酯基)硫醚、二(異氰酸甲酯基)砜、二(異氰酸甲酯基)二硫醚、二(異氰酸乙酯基)二硫醚、二(異氰酸丙酯基)二硫醚、二(異氰酸酯基甲硫基)甲烷、二(異氰酸酯基乙硫基)甲烷、二(異氰酸酯基乙硫基)乙烷、二(異氰酸酯基甲硫基)乙烷、1,5-二異氰酸酯基-2-異氰酸甲酯基-3-硫雜戊烷、1,2,3-三(異氰酸酯基甲硫基)丙烷、1,2,3-三(異氰酸酯基乙硫基)丙烷、3,5-二硫雜-1,2,6,7-庚烷四異氰酸酯、2,6-二異氰酸甲酯基-3,5-二硫雜-1,7-庚烷二異氰酸酯、2,5-二異氰酸酯甲基噻吩、4-異氰酸酯基乙硫基-2,6-二硫雜-1,8-辛烷二異氰酸酯等含硫脂肪族多異氰酸酯化合物,2-異氰酸苯酯基-4-異氰酸苯酯基硫醚、二(4-異氰酸苯酯基)硫醚、二(4-異氰酸甲酯基苯基)硫醚等芳香族硫醚類多異氰酸酯化合物,二(4-異氰酸苯酯基)二硫醚、二(2-甲基-5-異氰酸苯酯基)二硫醚、二(3-甲基-5-異氰酸苯酯基)二硫醚、二(3-甲基-6-異氰酸苯酯基)二硫醚、二(4-甲基-5-異氰酸苯酯基)二硫醚、二(3-甲氧基-4-異氰酸苯酯基)二硫醚、二(4-甲氧基-3-異氰酸苯酯基)二硫醚等芳香族二硫醚類多異氰酸酯化合物,2,5-二異氰酸酯基四氫噻吩、2,5-二異氰酸甲酯基四氫噻吩、3,4-二異氰酸甲酯基四氫噻吩、2,5-二異氰酸酯基-1,4-二噻烷、2,5-二異氰酸甲酯基-1,4-二噻烷、4,5-二異氰酸酯基-1,3-二硫戊環、4,5-二(異氰酸甲酯基)-1,3-二硫戊環、4,5-二異氰酸甲酯基-2-甲基-1,3-二硫戊環等含硫脂環族多異氰酸酯化合物,1,2-二異硫氰酸酯基乙烷、1,6-二異硫氰酸酯基己烷等脂肪族聚異硫氰酸酯化合物,環己烷二異硫氰酸酯等脂環族聚異硫氰酸酯化合物,1,2-二異硫氰酸酯基苯、1,3-二異硫氰酸酯基苯、1,4-二異硫氰酸酯基苯、2,4-二異硫氰酸酯基甲苯、2,5-二異硫氰酸酯基間二甲苯、4,4’-二異硫氰酸酯基聯苯、4,4’-亞甲基雙(異硫氰酸苯酯)、4,4’-亞甲基雙(2-甲基苯基異硫氰酸酯)、4,4’-亞甲基雙(3-甲基苯基異硫氰酸酯)、4,4’-異亞丙基雙(異硫氰酸苯酯)、4,4’-二異硫氰酸酯基二苯甲酮、4,4’-二異硫氰酸酯基-3,3’-二甲基二苯甲酮、二(4-異硫氰酸苯酯基)醚等芳香族聚異硫氰酸酯化合物,以及1,3-苯二羰基二異硫氰酸酯、1,4-苯二羰基二異硫氰酸酯、(2,2-吡啶)-4,4-二羰基二異硫氰酸酯等羰基聚異硫氰酸酯化合物,硫代雙(3-異硫氰酸酯基丙烷)、硫代雙(2-異硫氰酸酯基乙烷)、二硫代雙(2-異硫氰酸酯基乙烷)等含硫脂肪族聚異硫氰酸酯化合物,1-異硫氰酸酯基-4-[(2-異硫氰酸酯基)磺酰]苯、硫代雙(4-異硫氰酸酯基苯)、磺酰二(4-異硫氰酸酯基苯)、二硫代雙(4-異硫氰酸酯基苯)等含硫芳香族聚異硫氰酸酯化合物,2,5-二異硫氰酸酯基噻吩、2,5-二異硫氰酸酯基-1,4-二噻烷等含硫脂環族聚異硫氰酸酯化合物,1-異氰酸酯基-6-異硫氰酸酯基己烷、1-異氰酸酯基-4-異硫氰酸酯基環己烷、1-異氰酸酯基-4-異硫氰酸酯基苯、4-甲基-3-異氰酸酯基-1-異硫氰酸酯基苯、2-異氰酸酯基-4,6-二異硫氰酸酯基-1,3,5-三嗪、4-異氰酸酯基苯基-4-異硫氰酸酯基苯基硫醚、2-異氰酸乙酯基-2-異硫氰酸酯基乙基二硫醚等含有異氰酸酯基和異硫氰酸酯基的化合物等。
并且,也可以使用上述化合物的氯取代物、溴取代物等鹵素取代物、烷基取代物、烷氧基取代物、硝基取代物或與多元醇的預聚物型改性體、碳二亞胺改性體、脲改性體、縮二脲改性體、二聚化或三聚化反應生成物等。
作為(硫)環氧化合物,例如可以舉出,二(2,3-環硫丙基)二硫醚、二(2,3-環硫丙基)硫醚、二(2,3-環硫丙硫基)甲烷、1,2-二(2,3-環硫丙硫基)乙烷、1,2-二(2,3-環硫丙硫基)丙烷、1,3-二(2,3-環硫丙硫基)丙烷、1,3-二(2,3-環硫丙硫基)-2-甲基丙烷、1,4-二(2,3-環硫丙硫基)丁烷、1,4-二(2,3-環硫丙硫基)-2-甲基丁烷、1,3-二(2,3-環硫丙硫基)丁烷、1,5-二(2,3-環硫丙硫基)戊烷、1,5-二(2,3-環硫丙硫基)-2-甲基戊烷、1,5-二(2,3-環硫丙硫基)-3-硫雜戊烷、1,6-二(2,3-環硫丙硫基)己烷、1,6-二(2,3-環硫丙硫基)-2-甲基己烷、3,8-二(2,3-環硫丙硫基)-3,6-二硫辛烷、1,2,3-三(2,3-環硫丙硫基)丙烷、2,2-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-1,3-二(2,3-環硫丙硫基)丙烷、2,2-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-1-(2,3-環硫丙硫基)丁烷、1,5-二(2,3-環硫丙硫基)-2-(2,3-環硫丙硫基甲基)-3-硫雜戊烷、1,5-二(2,3-環硫丙硫基)-2,4-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-3-硫雜戊烷、1-(2,3-環硫丙硫基)-2,2-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-4-硫雜己烷、1,5,6-三(2,3-環硫丙硫基)-4-(2,3-環硫丙硫基甲基)-3-硫雜己烷、1,8-二(2,3-環硫丙硫基)-4-(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6-二硫雜辛烷、1,8-二(2,3-環硫丙硫基)-4,5-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6-二硫雜辛烷、1,8-二(2,3-環硫丙硫基)-4,4-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6-二硫雜辛烷、1,8-二(2,3-環硫丙硫基)-2,5-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6-二硫雜辛烷、1,8-二(2,3-環硫丙硫基)-2,4,5-三(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6-二硫雜辛烷、1,1,1-三{[2-(2,3-環硫丙硫基)乙基]硫甲基}-2-(2,3-環硫丙硫基)乙烷、1,1,2,2-四{[2-(2,3-環硫丙硫基)乙基]硫甲基}乙烷、1,11-二(2,3-環硫丙硫基)-4,8-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6,9-三硫雜十一烷、1,11-二(2,3-環硫丙硫基)-4,7-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6,9-三硫雜十一烷、1,11-二(2,3-環硫丙硫基)-5,7-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-3,6,9-三硫雜十一烷等鏈狀脂肪族2,3-環硫丙硫基化合物、及、1,3-二(2,3-環硫丙硫基)環己烷、1,4-二(2,3-環硫丙硫基)環己烷、1,3-二(2,3-環硫丙硫基甲基)環己烷、1,4-二(2,3-環硫丙硫基甲基)環己烷、2,5-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-1,4-二噻烷、2,5-二{[2-(2,3-環硫丙硫基)乙基]硫甲基}-1,4-二噻烷、2,5-二(2,3-環硫丙硫基甲基)-2,5-二甲基-1,4-二噻烷等環狀脂肪族2,3-環硫丙硫基化合物、及、1,2-二(2,3-環硫丙硫基)苯、1,3-二(2,3-環硫丙硫基)苯、1,4-二(2,3-環硫丙硫基)苯、1,2-二(2,3-環硫丙硫基甲基)苯、1,3-二(2,3-環硫丙硫基甲基)苯、1,4-二(2,3-環硫丙硫基甲基)苯、二[4-(2,3-環硫丙硫基)苯基]甲烷、2,2-二[4-(2,3-環硫丙硫基)苯基]丙烷、二[4-(2,3-環硫丙硫基)苯基]硫醚、二[4-(2,3-環硫丙硫基)苯基]砜、4,4’-二(2,3-環硫丙硫基)聯苯等芳香族2,3-環硫丙硫基化合物等,以及3-巰基硫丁環、4-巰基硫戊環等含有巰基的環硫化合物等。
作為(甲基)丙烯酸酯化合物、乙烯基類化合物,例如可以舉出(甲基)丙烯酸芐基酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯、(甲基)丙烯酸環己基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸硫代縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、2,2-二(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2-二(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基乙氧基苯基)丙烷、雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、二(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基苯基)甲烷、1,1-二(4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基乙氧基苯基)甲烷、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯化合物,(甲基)丙烯酰硫基乙烷、(甲基)丙烯酰硫基甲基苯、1,2-二[(甲基)丙烯酰硫基]乙烷、1,3-二[(甲基)丙烯酰硫基]丙烷、1,4-二[(甲基)丙烯酰硫基]丁烷、1,6-二[(甲基)丙烯酰硫基]己烷、二[2-(甲基)丙烯酰硫基乙基]醚、二[2-(甲基)丙烯酰硫基乙基]硫醚、二[2-(甲基)丙烯酰硫基乙硫基]甲烷、1,2-二[2-(甲基)丙烯酰硫基乙硫基]-3-(甲基)丙烯酰硫基丙烷、硫代(甲基)丙烯酸硫代縮水甘油酯、硫代(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、1,2-二[(甲基)丙烯酰硫基]苯、1,3-二[(甲基)丙烯酰硫基]苯、1,4-二[(甲基)丙烯酰硫基]苯、1,2-二[(甲基)丙烯酰硫基甲基]苯、1,3-二[(甲基)丙烯酰硫基甲基]苯、1,4-二[(甲基)丙烯酰硫基甲基]苯、1,2-二[2-(甲基)丙烯酰硫基乙硫基甲基]苯、1,3-二[2-(甲基)丙烯酰硫基乙硫基甲基]苯、1,4-二[2-(甲基)丙烯酰硫基乙硫基甲基]苯等硫代(甲基)丙烯酸酯化合物,烯丙基縮水甘油醚、鄰苯二甲酸二烯丙酯、對苯二甲酸二烯丙酯、間苯二甲酸二烯丙酯、異氰脲酸三烯丙酯、碳酸二烯丙酯、二乙二醇二烯丙基碳酸酯、二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚等烯丙基化合物,苯乙烯、氯苯乙烯、甲基苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、二乙烯基苯、3,9-二乙烯基螺二(間二氧雜環己烷)等乙烯基類化合物,二異丙烯基苯等。
考慮到本發明希望的目的,即折射率等光學特性、耐沖擊性等機械特性,在該化合物中,優選異氰酸酯化合物、聚異(硫)氰酸酯化合物、(硫)環氧化合物。
具有與巰基反應的上述官能團的化合物可以單獨使用,或者也可以與不同的多種化合物合用。
在本發明中,作為優選方案可以舉出含有(A)分子內含有2個以上巰基并且分子內含有從金屬原子中選出的一種的硫醇化合物或含有該硫醇化合物作為必須成分的多硫醇組合物、和(B)聚異氰酸酯化合物的聚合性組合物,或者含有(A)分子內含有2個以上巰基并且分子內含有從金屬原子中選出的一種原子的硫醇化合物或含有該硫醇化合物作為必須成分的多硫醇組合物、和(B)分子內含有2個以上碳-碳不飽和雙鍵的多烯化合物的聚合性組合物。
在本發明的聚合性組合物中,對構成該組合物的各成分的比例沒有特殊的限制,優選方案如下所示。即,對該組合物總重量中(A)成分的含量沒有特殊的限制,通常在10重量%以上,優選在20重量%以上,較優選在30重量%以上,更優選在40重量%以上。
另外,對該組合物總重量中(B)成分的含量沒有特殊的限制,通常在10重量%以上,優選在20重量%以上,較優選在30重量%以上,更優選在40重量%以上。
本發明的聚合性組合物可以在不損害本發明期望的效果的范圍內含有除上述(A)成分及(B)成分以外的其他聚合性化合物。
作為上述聚合性化合物,可以舉出公知的各種聚合性單體或聚合性低聚物,例如可以舉出(甲基)丙烯酸酯化合物、乙烯基類化合物等含有碳-碳不飽和雙鍵的化合物、環氧化合物、環硫化合物、氧雜環丁烷化合物、硫雜環丁烷化合物等。
更詳細而言,本發明的聚合性組合物為含有(A)分子內含有2個以上巰基并且分子內含有從金屬原子中選出的一種的硫醇化合物或含有該硫醇化合物作為必須成分的多硫醇組合物、和(B)聚異氰酸酯化合物的聚合性組合物時,作為其他的聚合性化合物,可以舉出(甲基)丙烯酸酯化合物、乙烯基類化合物等含有碳-碳不飽和雙鍵的化合物、環氧化合物、環硫化合物、氧雜環丁烷化合物、硫雜環丁烷化合物等。
另外,本發明的聚合性組合物為含有(A)分子內含有2個以上巰基并且分子內含有從金屬原子中選出的一種原子的硫醇化合物或含有該硫醇化合物作為必須成分的多硫醇組合物、和(B)分子內含有2個以上碳-碳不飽和雙鍵的多烯化合物的聚合性組合物時,作為其他的聚合性組合物,可以優選舉出環氧化合物、環硫化合物、氧雜環丁烷化合物、硫雜環丁烷化合物等。
相對于本發明聚合性組合物中含有的聚合性化合物的總重量,其他聚合性化合物的含量沒有特殊的限制,通常在90重量%以下,優選在80重量%以下,較優選在70重量%以下,更優選在50重量%以下。
為了調節所得樹脂的光學特性、耐沖擊性或比重等各物性,或者為了調節聚合性組合物的粘度或處理性等,可以在本發明的聚合性組合物中加入多種樹脂改性劑。
另外,在制備本發明的聚合性組合物時,可以在不損害本發明的效果的范圍內,根據需要加入鏈延長劑、交聯劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防著色劑、上藍劑、染料、流動調節劑、填充劑、內部脫模劑等各種物質。
在使本發明的聚合性組合物聚合時,為了調節聚合反應的速度,也可以根據需要加入公知的反應催化劑。作為上述反應催化劑,例如,在進行使用聚(硫)異氰酸酯化合物的(硫代)氨基甲酸乙酯化反應時,可以舉出二月桂酸二丁基錫、二丁基錫二氯化物、二甲基錫二氯化物等錫化合物、叔胺等胺化合物。在與硫代(環氧)化合物發生聚合反應時,可以舉出胺化合物、膦化合物、路易斯酸化合物、自由基聚合催化劑、陽離子聚合催化劑等。在與烯化合物發生聚合反應時,可以舉出自由基聚合催化劑、光敏化劑等。
由于上述聚合催化劑的使用量受聚合性組合物的組成、聚合條件等影響,所以沒有特殊的限定,相對于100重量份聚合性組合物中含有的全部聚合性化合物,為0.0001~10重量份,優選為0.001~5重量份,更優選為0.005~3重量份。
另外,也可以并用多種上述聚合催化劑。
作為本發明的聚合性組合物的制備方法,可以舉出下述具有代表性的方法,即,將本發明的硫醇化合物或多硫醇組合物和具有與巰基反應的官能團的化合物混合,再根據需要并用多種聚合性化合物制成混合液,向制成的混合液中加入聚合催化劑,根據需要加入多種添加劑后,使其混合、溶解的方法。優選通過減壓等適當的方法使該聚合性組合物充分脫氣。并且優選在聚合前通過過濾除去不溶物或雜質等,之后用于聚合。
本發明的樹脂及由該樹脂構成的光學部件的代表性制備方法為通過澆鑄聚合上述聚合性組合物而獲得。
即,向成型用模具中注入本發明的聚合性組合物,根據需要進行加熱,實施聚合。該成型用模具通常由2片玻璃板等構成,該玻璃板由帶或墊圈等保持。
聚合條件受所用聚合性單體的種類、聚合催化劑的種類或量、成型用模具的形狀等的影響,因此沒有特殊的限制,通常聚合溫度為-20~200℃,優選-20~170℃,較優選0~150℃。聚合時間受到聚合溫度的影響,通常為1~100小時。
另外,也可以根據需要進行升溫或降溫等,組合幾種溫度進行聚合。
另外,本發明的聚合性組合物也可以通過照射電子射線、紫外線或可見光等活性能量射線進行聚合。聚合時,根據需要可以使用通過活性能量射線開始聚合的自由基聚合催化劑或陽離子聚合催化劑。作為光聚合時的光源,例如可以使用高壓汞燈、鹵素燈、氙燈、鎢燈、熒光燈或日光等。聚合得到的透鏡等光學部件也可以根據需要進行退火處理。
所得的光學透鏡,固化后,為了根據需要進行防反射、賦予高硬度、提高耐磨性、賦予耐化學試劑性、賦予防霧性或賦予時尚性等改良,可以進行表面研磨、防帶電處理、硬膜(hardcoat)處理、無反射涂層處理、染色處理、調光處理(例如光色敏透鏡化處理等)等公知的各種物理或化學處理。
另外,本發明的聚合性組合物聚合所得的樹脂固化物及光學部件,具有高透明性、良好的耐熱性和機械強度,并且具有折射率(nd)高于1.7的高折射率。
作為本發明的光學部件,例如可以舉出視力矯正用眼鏡透鏡、攝影器材用透鏡、液晶投影儀用菲涅耳透鏡、雙凸透鏡、隱形鏡片等各種塑料透鏡、衍射光學元件、發光二極管(LED)用密封材料、光導波路、用于光學透鏡或光導波路連接的光學用粘合劑、用于光學透鏡等的防反射膜、用于液晶顯示裝置部件(基板、導光板、薄膜、片材等)的透明涂層或透明性基板等。
下面,通過制備例及實施例更加具體地說明本發明,但本發明并不限定于這些實施例。
需要說明的是,SH值(meq/g)通過如下方法求得。
<SH值(meq/g)的測定方法>
準確稱取約0.2g試樣,加入甲醇/氯仿=50/50(容量/容量)的混合溶劑50ml,形成均勻溶液。用0.1N碘溶液滴定全部量的此溶液,將液體顏色微微發黃時的點設為終點,通過下式進行計算。
SH值(meq/g)={(A-B)×f×0.1}/SA試樣滴定所需要的0.1N碘溶液的滴定量(mL)B空白試驗滴定所需要的0.1N碘溶液的滴定量(mL)f0.1N碘溶液的影響因子S試樣采集量(g)實施例1[制備本發明的含有式(1-2)表示的化合物的多硫醇組合物]在2升裝有攪拌機、溫度計及滴液漏斗的反應容器中加入125.2g(0.48mol)式(2-1)表示的多硫醇化合物及600g純水,在攪拌的條件下于25℃用1小時滴加10%NaOH水溶液320g(0.80mol)。然后,升溫至40,用4小時滴加10%四氯化錫水溶液520.8g(0.20mol)。滴加結束后,直接在該溫度下繼續攪拌4小時后,冷卻至室溫。向該反應混合物中加入1000ml氯仿,分液成有機層和水層。再用800ml純水清洗有機層2次。所得的有機層用80g無水硫酸鈉干燥后,蒸餾除去溶劑,得到149.2g含有式(1-2)的組合物。
·SH值4.90meq/g。
實施例2啃備本發明的式(1-2)表示的化合物]使用80g實施例1所得的組合物,用甲苯作為展開液通過硅膠柱色譜法進行精制,得到60.0g式(1-2)所示的化合物。
<本發明的聚合性組合物的制備和通過其聚合制備樹脂固化物>
按照下述方法,評價實施例中制備的樹脂或光學部件(透鏡)的物性。
·外觀通過目測及顯微鏡觀察,確認有無色味、透明性、光學變形。
·折射率在20℃下使用普爾弗里奇(Pulfrich)折射計進行測定。
實施例3在室溫(25℃)下,稱取24.0g實施例1制備的含有式(1-2)表示的化合物的多硫醇組合物及11.0g間苯二甲撐二異氰酸酯加入到玻璃燒杯中,加入0.035g二月桂酸二丁基錫作為聚合催化劑、0.035gZelecUN(Du Pont社制)作為內部脫模劑后,進行攪拌使其充分混合。用Teflon(注冊商標)制過濾器過濾所得混合液后,在1.3kPa以下的減壓下使其充分地脫氣,直到確認無發泡。將該聚合性組合物注入到由玻璃模具和帶構成的模中之后,放入加熱烘箱中緩慢升溫至30~120℃,聚合20小時。
所得的樹脂成型片透明性良好,外觀良好無變形。
測定所得樹脂的折射率時,折射率nd=1.702。
實施例4在室溫(25℃)下,稱取27.0g實施例2制備的式(1-2)表示的化合物及8.0g間苯二甲撐二異氰酸酯加入到玻璃燒杯中,加入0.035g二月桂酸二丁基錫作為聚合催化劑、0.035g Zelec UN(Du Pont社制)作為內部脫模劑后,攪拌使其充分混合。用Teflon(注冊商標)制過濾器過濾所得混合液后,在1.3kPa以下的減壓下使其充分地脫氣直到確認無發泡。將該聚合性組合物注入到由玻璃模具和帶構成的模中之后,放入加熱烘箱中緩慢升溫至30~120℃,聚合20小時。
所得的樹脂成型片透明性良好,外觀良好無變形。
測定所得樹脂的折射率時,折射率nd=1.724。
實施例5在室溫(25℃)下,稱取24.9g實施例1制備的含有式(1-2)表示的化合物的多硫醇組合物及10.1g式(2-2)表示的異氰脲酸三烯丙基酯加入到玻璃燒杯中,加入0.035g叔丁基過氧-2-乙基己酸酯(商品名PERBUTYL O,日本油脂社制)作為聚合催化劑后,攪拌使其充分混合。用Teflon(注冊商標)制過濾器過濾所得混合液后,在1.3kPa以下的減壓下使其充分脫氣直到確認無發泡。將該聚合性組合物注入到由玻璃模具和帶構成的模中之后,放入加熱烘箱中緩慢升溫至30~120℃,聚合20小時。
所得的樹脂成型片透明性良好,外觀良好無變形。
測定所得樹脂的折射率時,折射率nd=1.701。
實施例6在室溫(25℃)下,稱取27.7g實施例2制備的式(1-2)表示的化合物及7.3g式(2-2)表示的異氰脲酸三烯丙基酯加入到玻璃燒杯中,加入0.035g叔丁基過氧-2-乙基己酸酯(商品名PERBUTYL O,日本油脂社制)作為聚合催化劑后,攪拌使其充分混合。用Teflon(注冊商標)制過濾器過濾所得混合液后,在1.3kPa以下的減壓下使其充分脫氣直到確認無發泡。將該聚合性組合物注入到由玻璃模具和帶構成的模具中后,放入加熱烘箱中緩慢升溫至30~120℃,聚合20小時。
所得的樹脂成型片透明性良好,外觀良好無變形。
測定所得樹脂的折射率時,折射率nd=1.717。
在室溫(25℃)下,稱取16.8g式(2-1)表示的化合物及18.2g間苯二甲撐二異氰酸酯加入到玻璃燒杯中,加入0.035g二月桂酸二丁錫作為聚合催化劑、0.035g Zelec UN(Du Pont社制)作為內部脫模劑,之后攪拌使其充分混合。用Teflon(注冊商標)制過濾器過濾所得混合液后,在1.3kPa以下的減壓下使其充分脫氣直到確認無發泡。將該聚合性組合物注入到由玻璃模具和帶構成的模中之后,放入加熱烘箱中緩慢升溫至30~120℃,聚合20小時。
所得的樹脂成型片透明性良好,外觀良好無變形。
測定所得樹脂的拆射率時,折射率nd=1.660。
在室溫(25℃)下,稱取17.9g式(2-1)表示的化合物及17.1g式(2-2)表示的異氰脲酸三烯丙基酯加入到玻璃燒杯中,加入0.035g叔丁基過氧-2-乙基己酸酯(商品名PERBUTYL O,日本油脂社制)作為聚合催化劑后,攪拌使其充分混合。用Teflon(注冊商標)制過濾器過濾所得混合液后,在1.3kPa以下的減壓下使其充分脫氣直到確認無發泡。將該聚合性組合物注入到由玻璃模具和帶構成的模中之后,放入加熱烘箱中緩慢升溫至30~120℃,聚合20小時。
所得的樹脂成型片透明性良好,外觀良好無變形。
測定所得樹脂的折射率時,折射率nd=1.626。
產業上的可利用性本發明的聚合性化合物聚合所得的樹脂具有高透明性、良好的耐熱性和機械強度,并且具有折射率(nd)超過1.7的高折射率,可以用作在塑料透鏡等光學部件中使用的樹脂。
權利要求
1.一種化合物,所述化合物在分子內具有2個以上巰基,并且分子內含有從金屬原子中選出的一種。
2.如權利要求1所述的化合物,其中,所述金屬原子為Sn原子、Si原子、Zr原子、Ge原子、Ti原子、Zn原子、Al原子、Fe原子、Cu原子、Pt原子、Pb原子、Au原子或Ag原子。
3.如權利要求1所述的化合物,其中,所述金屬原子為Sn原子、Si原子、Zr原子、Ti原子或Ge原子。
4.如權利要求1所述的化合物,所述化合物由通式(1)表示, 式中,M表示Sn原子、Si原子、Zr原子、Ti原子或Ge原子,Rp分別獨立地表示2價有機基團,也可相互鍵合形成環狀結構的基團,Xp分別獨立地表示硫原子或氧原子,Yq分別獨立地表示一價無機或有機基團,m表示2~n的整數,n表示金屬原子M的價數,p表示1~m的整數,q表示1~n-m的整數,另外,m為2以上時,-(-Xp-Rp-SH)之間可以相互鍵合形成環狀結構的基團。
5.一種多硫醇組合物,含有權利要求1~4中任一項所述的化合物。
6.一種聚合性組合物,含有權利要求1~4中任一項所述的化合物。
7.一種聚合性組合物,含有權利要求5所述的多硫醇組合物。
8.一種樹脂,是由權利要求6或7所述的聚合性組合物聚合而得到的。
9.一種樹脂,所述樹脂是使權利要求1~4中任一項所述的化合物或權利要求5所述的多硫醇組合物與聚異氰酸酯化合物反應、固化而得到的。
10.一種樹脂,所述樹脂是使權利要求1~4中任一項所述的化合物或權利要求5所述的多硫醇組合物與分子內含有2個以上碳-碳不飽和雙鍵的多烯化合物反應、固化而得到的。
11.一種光學部件,是由權利要求8~10中任一項所述的樹脂構成的。
全文摘要
本發明提供一種作為樹脂原料的聚合性化合物及由該樹脂構成的光學部件,所述聚合性化合物具有塑料透鏡等光學部件所要求的高透明性、良好的耐熱性、機械強度,并且具有折射率(nd)高于1.7的高折射率。具體而言,本發明涉及分子內具有2個以上巰基且分子內含有從金屬原子中選出的一種原子的化合物、含有該化合物的多硫醇組合物、含有該多硫醇組合物的聚合性組合物、聚合該聚合組合物得到的樹脂、及由該樹脂構成的光學部件。
文檔編號C08G18/38GK101061160SQ200580039240
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月16日 優先權日2004年11月16日
發明者成瀨洋, 大辻淳夫, 中村光雄 申請人:三井化學株式會社