高折射率高強度光學(xué)材料用組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供可以提供同時滿足高折射率(ne為1.73以上)、高強度(3點彎曲試驗的伸長率為10％以上且抗鉆強度良好)和高耐熱性(TMA測定的軟化點為70℃以上)的光學(xué)材料的光學(xué)材料用組合物，使包含(a)具有硫原子和/或硒原子的無機化合物、(b)環(huán)硫化物化合物和(c)苯二甲硫醇化合物的光學(xué)材料樹脂用組合物聚合固化，形成無框眼鏡用透鏡等的光學(xué)材料。
【專利說明】高折射率高強度光學(xué)材料用組合物
[0001]本案是申請日為2010年5月10日、申請?zhí)枮?01080026219.9 (PCT/JP2010/057909)、發(fā)明名稱為高折射率高強度光學(xué)材料用組合物的專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種光學(xué)材料用組合物，還涉及使用該光學(xué)材料用組合物的塑料透鏡、棱鏡、光纖、信息存儲基材、濾色鏡等光學(xué)材料(光學(xué)用樹脂材料)。本發(fā)明的光學(xué)材料適合作為塑料透鏡使用，特別適合作為無框眼鏡(two-point frame spectacles)用透鏡使用。
【背景技術(shù)】
[0003]因為塑料材料輕量且富于韌性，而且染色容易，所以近年來多用于各種光學(xué)材料，特別多用于眼鏡透鏡。光學(xué)材料、其中眼鏡透鏡用光學(xué)材料所特別要求的性能如下:作為物理性質(zhì)的低比重，作為化學(xué)、熱學(xué)性質(zhì)為低黃色度、高耐熱性，作為機械特性為高強度等，作為光學(xué)性質(zhì)為高透明性、高折射率和高阿貝常數(shù)。高折射率可以使透鏡薄壁化，高阿貝常數(shù)會減少透鏡的色像差，但因為折射率越高則阿貝常數(shù)越低，所以實施著使兩者同時提高的研究。在這些研究中，作為代表性的方法，有專利文獻I所示的使用環(huán)硫化物化合物的方法。另外，作為一個例子，提出專利文獻2、3所示的通過由聚環(huán)硫化物化合物構(gòu)成的光學(xué)材料，折射率是1.73以上的光學(xué)材料。
[0004]另一方面，伴隨高折射率化，對薄壁化的透鏡，從安全性等觀點出發(fā)，比以往更希望高強度。例如，為了 安裝被稱為兩點(two-point)的框架，必須用鉆頭開孔，在此時必須具有不產(chǎn)生缺損和破裂的強度。另外，為了耐受無框的使用，必須具有即使框架彎曲，透鏡也不被破壞的強度。同時為了保護塑料透鏡表面，標(biāo)準(zhǔn)做法是賦予硬涂層，但在施加硬涂層時要加熱，所以也必須有耐熱性。
[0005]從這樣的背景出發(fā)，目前為止實施著同時使高折射率、高強度和耐熱性三者滿足的研究。在這些研究中，作為代表性的方法，有專利文獻4所示的使用苯二甲硫醇化合物的方法。在該研究中，對于折射率為1.70的材料，達到了兼顧高強度和高耐熱性，但對于折射率為1.73以上的材料，還沒有達到高強度和高耐熱性的兼顧。
[0006]因此，使用了環(huán)硫化物化合物的折射率為1.73以上的透鏡，具有高折射率、高阿貝常數(shù)，但仍需要開發(fā)賦予了更優(yōu)異強度和耐熱性的透鏡。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特許3491660號公報
[0010]專利文獻2:日本特許3738817號公報
[0011]專利文獻3:日本特許4127169號公報
[0012]專利文獻4:日本特開2008-101190號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的課題
[0014]本發(fā)明要解決的課題在于提供可以提供同時滿足高折射率(ne是1.73以上)、高強度(3點彎曲試驗的伸長率是10%以上且抗鉆強度良好)和高耐熱性(TMA測定的軟化點是70°C以上)以上三點的光學(xué)材料的光學(xué)材料用組合物。
[0015]用于解決課題的方法
[0016]本發(fā)明的
【發(fā)明者】們鑒于這樣的狀況，反復(fù)深入研究的結(jié)果，解決了本課題，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明如下。
[0017][I]含有如下成分的光學(xué)材料用組合物，
[0018](a) I~50重量份的具有硫原子和/或硒原子的無機化合物，
[0019](b) 50~99重量份的選自雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)三硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基硫代)甲烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)乙烷、1,3-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1,2-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1,4-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丁烷和雙(β-環(huán)硫丙基硫代乙基)硫化物中的I種以上的環(huán)硫化物化合物， [0020](c)設(shè)上述(a)和(b)化合物的合計量為100重量份時，I~50重量份的苯二甲硫醇化合物。
[0021][2] [I]記載的光學(xué)材料用組合物，其中，上述(a)無機化合物是硫。
[0022][3] [I]記載的光學(xué)材料用組合物，其中，上述(b)環(huán)硫化物化合物是雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物和/或雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物。
[0023][4] [I]記載的光學(xué)材料用組合物，其中，上述(C)苯二甲硫醇化合物是間苯二甲硫醇和/或?qū)Ρ蕉琢虼肌?br> [0024][5] [I]記載的光學(xué)材料用組合物，其中，上述(a)無機化合物的含有比例相對于光學(xué)材料用組合物總量為10重量％以上。
[0025][6] [I]記載的光學(xué)材料用組合物，其特征在于，其不含有相對于光學(xué)材料用組合物總量I重量％以上的苯二甲基異氰酸酯化合物。
[0026][7] [I]記載的光學(xué)材料用組合物，其特征在于，作為相互預(yù)聚合反應(yīng)而得到的預(yù)聚合反應(yīng)物，包含上述(a)無機化合物和(b)環(huán)硫化物化合物的至少一部分。
[0027][8] 一種光學(xué)材料用組合物的制備方法，其包括將下述(a)、(b)和(C)化合物混合的工序，
[0028](a)l~50重量份(其中，相對于光學(xué)材料用組合物總量為10重量％以上)的具有硫原子和/或硒原子的無機化合物，
[0029](b) 50~99重量份的選自雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)三硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基硫代)甲烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)乙烷、1,3-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1,2-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1,4-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丁烷和雙(β-環(huán)硫丙基硫代乙基)硫化物中的I種以上的環(huán)硫化物化合物，
[0030](c)設(shè)上述(a)和(b)化合物的合計量為100重量份時，I~50重量份的苯二甲硫醇化合物。[0031][9] [8]記載的光學(xué)材料用組合物的制造方法，其特征在于，還包括使上述(a)無機化合物和(b)環(huán)硫化物化合物的至少一部分進行預(yù)聚合反應(yīng)的工序。
[0032][10] 一種光學(xué)材料的制造方法，其包括下述工序(A)和(B)，
[0033](A)混合下述(a)、(b)和(C)化合物，制備光學(xué)材料用組合物的工序，
[0034](a)l~50重量份(其中，相對于光學(xué)材料用組合物總量為10重量％以上)的具有硫原子和/或硒原子的無機化合物，
[0035](b) 50~99重量份的選自雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)三硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基硫代)甲烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)乙烷、1,3-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1,2-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1,4-雙(β-環(huán)硫丙基硫代)丁烷和雙(β-環(huán)硫丙基硫代乙基)硫化物中的I種以上的環(huán)硫化物化合物，
[0036](c)設(shè)上述(a)和(b)化合物的合計量為100重量份時，I~50重量份的苯二甲硫醇化合物；
[0037](B)使上述光學(xué)材料用組合物聚合固化的工序。
[0038][11] [10]記載的光學(xué)材料的制造方法，其特征在于，上述工序(A)還包括使上述 (a)無機化合物和(b)環(huán)硫化物化合物的至少一部分進行預(yù)聚合反應(yīng)的工序。
[0039][12] 一種光學(xué)材料，其為由[10]或[11]記載的制造方法得到的光學(xué)材料，其中，折射率(ne)為1.73以上。
[0040][13] 一種由[12]記載的光學(xué)材料構(gòu)成的無框眼鏡用透鏡。
[0041]發(fā)明的效果
[0042]本發(fā)明能夠提供可以得到高折射率(ne為1.73以上)、高強度(3點彎曲試驗的伸長率為10%以上、且抗鉆強度良好)和對于耐熱性具有優(yōu)異特性的光學(xué)材料用組合物，和將該光學(xué)材料用組合物固化而得到的光學(xué)材料用樹脂及使用該光學(xué)材料用樹脂的無框眼鏡用透鏡。
【具體實施方式】
[0043]1.光學(xué)材料用組合物
[0044]本發(fā)明的光學(xué)材料用組合物含有(a)具有硫原子和/或硒原子的無機化合物(以下為(a)化合物)，(b)環(huán)硫化物化合物(以下為(b)化合物)和(C)苯二甲硫醇化合物(以下為(C)化合物)，及根據(jù)需要含有聚合催化劑、聚合調(diào)節(jié)劑、性能改良劑等任意成分。
[0045](I) (a)化合物
[0046]在本發(fā)明中使用的作為(a)化合物的具有硫原子和/或硒原子的無機化合物，包含具有I個以上硫原子和/或硒原子的全部無機化合物。(a)化合物優(yōu)選化合物中的硫原子和/或硒原子的合計重量比例為30質(zhì)量％以上。在該比例小于30質(zhì)量％時，因為光學(xué)材料用組合物中的硫原子和/或硒原子的重量比例上升分小，所以有樹脂的高折射率化的效果變小的情況。將(a)和(b)化合物的合計量作為100重量份時，(a)化合物的添加量使用I~50重量份，但優(yōu)選為5~50重量份，更優(yōu)選為10~40重量份，特別優(yōu)選為10~30重量份。
[0047]作為具有硫原子的無機化合物的具體例子，可以列舉硫、硫化氫、二氧化硫、硫硒化碳、硫化銨、二氧化硫、三氧化硫等的硫氧化物、硫代碳酸鹽、硫酸及其鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸鹽、次亞硫酸鹽、過硫酸鹽、硫代氰酸鹽、硫代硫酸鹽、二氯化硫、亞硫酰氯、硫羰化二氯等的鹵化物、硫化硼、硫化氮、硫化娃、硫化磷、硫化砷、金屬硫化物、金屬氫硫化物等。其中優(yōu)選是硫、二硫化碳、硫化磷、硫化硒、金屬硫化物和金屬氫硫化物，更優(yōu)選是硫、二硫化碳和硫化硒，特別優(yōu)選是硫。
[0048]具有硒原子的無機化合物，除去作為包含硫原子的無機化合物的具體例子列舉的硒硫化碳、硫化硒，還包括所有滿足該條件的無機化合物。作為具體例子，可以列舉硒、氫化硒、二氧化硒、二硒化碳、硒化銨、二氧化硒等的硒氧化物、硒酸及其鹽、亞硒酸及其鹽、硒酸氫鹽、硒硫酸及其鹽、焦硒硫酸及其鹽、四溴化硒、氧氯化硒等的鹵化物、硒氰酸鹽、硒化硼、硒化磷、硒化砷、金屬的硒化物等。其中優(yōu)選的是硒、二硒化碳、硒化磷、金屬的硒化物，特別優(yōu)選是硒和二硒化碳。
[0049]這些具有硫原子和/或硒原子的無機化合物，既可以單獨使用，也可以混合2種以上使用。
[0050](2) (b)化合物
[0051]作為在本發(fā)明中使用的(b)化合物，可以列舉選自雙環(huán)硫丙基)硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)三硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基硫代)甲烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)乙烷、1，3-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，4-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丁烷和雙(β -環(huán)硫丙基硫代乙基)硫化物中的I種以上的環(huán)硫化物化合物。
[0052]其中，優(yōu)選的具體例子是雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物(式(I))和/或雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物(式(2))，最優(yōu)選的具體例子是雙(β_環(huán)硫丙基)硫化物。
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)材料用組合物，其特征在于，含有: (a)1~50重量份的具有硫原子和/或硒原子的無機化合物， (b)50~99重量份的選自雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)三硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基硫代)甲烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)乙烷、1，3-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，4-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丁烷和雙環(huán)硫丙基硫代乙基)硫化物中的I種以上的環(huán)硫化物化合物， (c)設(shè)所述(a)和(b)化合物的合計量為100重量份時，I~50重量份的苯二甲硫醇化合物， 該光學(xué)材料用組合物不含苯二甲硫醇化合物的低聚物。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)材料用組合物，其特征在于: 所述(a)無機化合物是硫。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)材料用組合物，其特征在于: 所述(b)環(huán)硫化物化合物是雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物和/或雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)材料用組合物，其特征在于: 所述(c)苯二甲硫醇化合物是間苯二甲硫醇和/或?qū)Ρ蕉琢虼肌?br> 5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)材料用組合物，其特征在于: 所述(a)無機化合物的含有比例相對于光學(xué)材料用組合物總量為10重量％以上。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)材料用組合物，其特征在于: 其不含有相對于光學(xué)材料用組合物總量I重量％以上的苯二甲基二異氰酸酯化合物。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)材料用組合物，其特征在于: 作為相互進行預(yù)聚合反應(yīng)得到的預(yù)聚合反應(yīng)物而包含所述(a)無機化合物和(b)環(huán)硫化物化合物的至少一部分。
8.一種光學(xué)材料用組合物的制備方法，該光學(xué)材料用組合物不含苯二甲硫醇化合物的低聚物，該制備方法的特征在于: 其包括將下述(a)、(b)和(C)化合物混合的工序， (a)l~50重量份(其中，相對于光學(xué)材料用組合物總量為10重量％以上)的具有硫原子和/或硒原子的無機化合物， (b)50~99重量份的選自雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)三硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基硫代)甲烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)乙烷、1，3-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，4-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丁烷和雙環(huán)硫丙基硫代乙基)硫化物中的I種以上的環(huán)硫化物化合物， (c)設(shè)所述(a)和(b)化合物的合計量為100重量份時，I~50重量份的苯二甲硫醇化合物(其中，苯二甲硫醇化合物不進行低聚物化而作為單體添加)。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)材料用組合物的制造方法，其特征在于:還包括使所述(a)無機化合物和(b)環(huán)硫化物化合物的至少一部分進行預(yù)聚合反應(yīng)的工序。
10.一種光學(xué)材料的制造方法，其特征在于: 包括下述工序㈧和⑶， (A)混合下述(a)、(b)和(C)化合物，制備光學(xué)材料用組合物的工序，該光學(xué)材料用組合物不含苯二甲硫醇化合物的低聚物， (a)l~50重量份(其中，相對于光學(xué)材料用組合物總量為10重量％以上)的具有硫原子和/或硒原子的無機化合物， (b)50~99重量份的選自雙(β -環(huán)硫丙基)硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)二硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基)三硫化物、雙(β -環(huán)硫丙基硫代)甲烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)乙烷、1，3-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，2-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丙烷、1，4-雙(β -環(huán)硫丙基硫代)丁烷和雙環(huán)硫丙基硫代乙基)硫化物中的I種以上的環(huán)硫化物化合物， (c)設(shè)所述(a)和(b)化合物的合計量為100重量份時，I~50重量份的苯二甲硫醇化合物(其中，苯二甲硫醇化合物不進行低聚物化而作為單體添加)； (B)使所述光學(xué)材料用組合物聚合固化的工序。
11.如權(quán)利要求10所述的光學(xué)材料的制造方法，其特征在于: 所述工序(A)還包含使所述(a)無機化合物和(b)環(huán)硫化物化合物的至少一部分進行預(yù)聚合反應(yīng)的工序。
12.一種光學(xué)材料，其特征在于: 其為由權(quán)利要求10或11所述的制造方法而得到的光學(xué)材料，其折射率(ne)為1.73以上。
13.一種無框眼鏡用透鏡，其特征在于: 其為由權(quán)利要求12所述的光學(xué)材料而構(gòu)成的。
【文檔編號】C08L81/02GK104017216SQ201410164091
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日:2009年5月14日
【發(fā)明者】石塚裕人, 竹內(nèi)基晴, 其他發(fā)明人請求不公開姓名 申請人:三菱瓦斯化學(xué)株式會社