專利名稱：聚合性組合物、使用該聚合性組合物的樹脂、光學部件及化合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為具有高折射率的透明樹脂用原料單體有用的、分 子內(nèi)具有含S (硫)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、且含有P (磷)原子的聚合性化合物。
到的樹脂、含有該樹脂的光學部件及該化合物。
背景技術(shù)：
無機玻璃由于透明性優(yōu)異、光學各向異性小等各種物性優(yōu)異，在 眾多領(lǐng)域中用作透明性材料。但是，無機玻璃有重量大、易破損、成 型加工得到制品時的生產(chǎn)率差等缺點，作為代替無機玻璃的原料，使 用透明性有機高分子材料(光學用樹脂)。作為由上述光學用樹脂得 到的光學部件，例如有視力矯正用眼鏡透鏡或數(shù)碼相機等攝影設(shè)備用 透鏡等塑料透鏡等，已被實際應(yīng)用，并嘗試普及。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，發(fā)揮輕質(zhì)、難以破裂、 能染色、富有時尚性等優(yōu)點而被廣泛使用。
目前，作為用于眼鏡透鏡的光學用樹脂，在加熱下注塑聚合二甘
醇雙(烯丙基碳酸酯)得到的交聯(lián)型樹脂(通稱為DAC樹脂)被實際 應(yīng)用。交聯(lián)型樹脂由于具有透明性、耐熱性良好、色差低的特點，在 廣泛使用的視力矯正用塑料眼鏡透鏡用途中被使用得最多。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)增大。因此，具有戴用感、時尚性差等問題。所以，人們要求 能解決上述問題的高折射率的塑料透鏡用樹脂，并進行了開發(fā)。
在該潮流中，注塑聚合二異氰酸酯化合物和多硫醇化合物得到的 含有硫原子的聚硫氨酯，實現(xiàn)了透明性、耐沖擊性優(yōu)異，高折射率(nd=1.6~1.7)且色差也較低等極其優(yōu)異的特征。上述聚硫氨酯開始被 用于厚度薄、輕質(zhì)的高品質(zhì)的視力矯正用塑料眼鏡透鏡的用途。
另一方面，在追求具有更高折射率的光學用樹脂的潮流中，提出 了聚合具有環(huán)硫基的化合物(專利文獻l、專利文獻2)或具有硫雜環(huán)
丁基的化合物(專利文獻3)得到的透明性樹脂或聚合含有Se等金屬 的化合物得到的樹脂(專利文獻4)等幾個方案。但是，聚合具有環(huán) 硫基的化合物得到的透明性樹脂在機械物性方面存在問題。具有硫雜 環(huán)丁基的化合物在聚合性方面存在問題。另外，聚合含有Se等金屬的 化合物得到的樹脂在安全性方面存在問題。因此期待上述樹脂進一步 改良。另外，最近需要具有作為塑料透鏡所需的諸特性(透明性、熱 特性、機械特性等)、且折射率(nd)超過1.7的更高折射率的光學用 樹脂，并進行了開發(fā)。在這樣的環(huán)境下，新發(fā)現(xiàn)了含有金屬的硫雜環(huán) 丁烷化合物，并提出了折射率(nd)超過1.7的高折射率的光學用樹脂 (專利文獻5)。
專利文獻l:特開平9_ 110979號公報
專利文獻2:特開平ll - 322930號公報
專利文獻3:特開2003 _ 327583號公報
專利文獻4:特開平ll - 140046號公報
專利文獻5:國際公開第2005 - 095490號說明書

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有塑料透鏡等光學部件所需的諸特性(透明性、熱 特性、機械特性等)、且賦予折射率(nd)超過1.7的非常高的折射率 的聚合性組合物。本發(fā)明還提供聚合該組合物得到的樹脂、該樹脂的 制造方法及含有該樹脂的光學部件、透鏡及化合物。
本發(fā)明人等為了解決上述課題，進行潛心研究，結(jié)果完成了本發(fā) 明。即，本發(fā)明涉及一種分子內(nèi)具有含S (硫)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、且含有P (磷)原子的化合物。
即，本發(fā)明如下1 ] 一種聚合性組合物，含有下述通式(1 )表示的化合物<formula>formula see original document page 6</formula>;如[1 ]所述的聚合性組合物，其中，通式(l)如下述通 式(2)所示。
<formula>formula see original document page 6</formula>(2 );如[2 ]所述的聚合性組合物，其中 的化合物中，m=0;如[2]所述的聚合性組合物，其中 的化合物中，npO及Xi為硫原子；如[2 ]所述的聚合性組合物，其中 的化合物中，n = 3、 m=0、及Xi為硫原子；如[1 ]所述的聚合性組合物，其中 述通式(3)所示。
所述通式(2)表示 所述通式(2)表示 所述通式(2)表示 所述通式(1 )如下
<formula>formula see original document page 6</formula>(3);[7 ]如[6 ]所述的聚合性組合物，其中，所述通式(3)表示
的化合物中，m = 0;如[6 ]所述的聚合性組合物，其中，所述通式(3)表示 的化合物中，m:0及Xi為^L原子；如[6 ]所述的聚合性組合物，其中，所述通式(3)表示 的化合物中，n = 3、 m=0、及Xi為石克原子；如[1]所述的聚合性組合物，還含有下述通式(7)所示 的化合物。 一種樹脂的制造方法，包括注塑聚合[1 ]至[10]中任 一項所述的聚合性組合物的工序； —種樹脂，是聚合[1 ]至[10]中任一項所述的聚合性 組合物得到的； —種光學部件，含有[12 ]所述的樹脂； 一種透鏡，含有[12]所述的樹脂； —種化合物，在[1 ]所述的通式(1 )表示的化合物中， n為2或3。
聚合本發(fā)明的聚合性化合物得到的樹脂具有高透明性、良好的耐 熱性和機械強度、且具有折射率(nd)超過1.7的高折射率。所以，作 為用于塑料透鏡等光學部件的樹脂是有用的。
具體實施例方式
以下，詳細說明本發(fā)明。以下，使用具體例說明各成分，但本發(fā) 明并不限于以下列舉的化合物。另外，本發(fā)明中，各成分可以單獨使 用列舉的化合物，也可以組合多種進行使用。
本發(fā)明涉及一種分子內(nèi)具有含S (硫)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、且含有P (磷) 原子的化合物。具體而言，本發(fā)明涉及下述通式(1)表示的、且含 有P (磷)原子的化合物及含有該化合物的聚合性組合物。[式中，M表示P、 P = 0、或P-S, Xi及X2分別獨立地表示硫原 子或氧原子，Ri表示二價有機基團，m表示0或l以上的整數(shù)，n表示l 以上3以下的整數(shù)，p及q表示(1、 0)或(0、 1) ， Y表示無機或有機
殘基。]
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，上述通式(1)表示的化合物為分 子內(nèi)具有1個或2個以上環(huán)硫基、且含有P (磷)原子的化合物。作為 上述化合物的優(yōu)選方案，為M是選自P、 P = 0、或P-S中的1個或2個 以上的化合物。
具體而言，例如為通式(2)表示的化合物。
另外，作為本發(fā)明的其他優(yōu)選方案，上述通式(l)表示的化合 物為分子內(nèi)具有1個或2個以上硫雜環(huán)丁基、且含有P (磷)原子的化 合物。作為上述化合物的優(yōu)選方案，為M是選自P、 P = 0、或P:S中 的1個或2個以上的化合物。
具體而言，例如為通式(3)表示的化合物。
通式(1 )至(3 )中，M表示P、 P = O、及P = S。 通式(1)至(3)中，Xi及X2分別獨立地表示硫原子或氧原子。 從獲得作為本發(fā)明所希望效果的高折射率的觀點考慮，X！及X2優(yōu)選為
硫原子。
通式(1)至(3)中，Ri表示二價有機基團。作為上述二價有機 基團，例如為鏈狀或環(huán)狀脂肪族基團、芳香族基團或芳香族-脂肪族 基團。考慮高折射率時，R4優(yōu)選為碳原子數(shù)l以上20以下的鏈狀脂肪
8族基團、碳原子數(shù)3以上20以下的環(huán)狀脂肪族基團、碳原子數(shù)5以上20 以下的芳香族基團、碳原子數(shù)6以上20以下的芳香族-脂肪族基團。
更具體而言，Ri優(yōu)選為亞甲基、亞乙基、1， 2-二氯亞乙基、1, 3-亞丙基、1, 4-亞丁基、1， 5-亞戊基、亞環(huán)戊基、1, 6-亞己 基、亞環(huán)己基、1, 7-亞庚基、1， 8-亞辛基、1, 9-亞壬基、1, 10-亞癸基、1, 11-亞十一烷基、1, 12-亞十二烷基、1, 13-亞 十三烷基、1, 14-亞十四烷基、1, 15-亞十五烷基等碳原子數(shù)l以 上20以下的取代或無取代的鏈狀或環(huán)狀脂肪族基團；
亞苯基、氯亞苯基、亞萘基、亞茚基、亞蒽基、亞芴基等取代或
-C6H4-CH2-基、-CH2-C6H4-CH2-基、-CH2 - C6H3 ( CI) -CH2 _基、-C10H6 - CH2 -基、-CH2 - C10H6 - CH2 -基、-CH2CH2
香族-脂肪族基團。
Ri較優(yōu)選為亞曱基、亞乙基、1， 2-二氯亞乙基、1, 3-亞丙基、
環(huán)狀脂肪族基團；
亞苯基、氯亞苯基、亞萘基、亞茚基、亞蒽基、亞藥基等取代或 無取代的碳原子數(shù)5以上15以下的芳香族基團；或
-C6H4-CH2-基、-CH2-C6H4-CH2-基、-CH2 - C6H3 ( CI) -CH2 -基、-C10H6 - CH2 -基、-CH2 - C10H6 _ CH2 -基、-CH2CH2
香族-脂肪族基團。
上述二價有機基團可以在基團中含有除碳原子、氫原子以外的雜
原子。作為上述雜原子，可以舉出氧原子或硫原子，考慮到作為本發(fā) 明所希望效果的高折射率，雜原子優(yōu)選為硫原子。
通式(1)至(3)中，m表示O或l以上的整數(shù)。從高折射率的觀 點考慮，上述m優(yōu)選為0以上4以下的整數(shù)，較優(yōu)選為0以上2以下的整 數(shù)，更優(yōu)選為整數(shù)0或1。通式(1)至(3)中，n表示l以上3以下的整數(shù)。由于交聯(lián)密度 高的化合物機械強度高，故上述n優(yōu)選為整數(shù)2或3，較優(yōu)選為整數(shù)3。
通式(1)至(3)中，Y表示無機或有機殘基。作為該殘基，例 如可以舉出卣原子、羥基、烷氧基、烷硫基、苯氧基、苯硫基、烷基
或苯基等。
進而，通式(1 )中，p及q表示(1 、 0 )或(0、 1 )。即，p及q 中任一個為l,另一個為0。此處，p為0時，q為l,通式(l)表示的 化合物為具有環(huán)硫基的上述通式(2)表示的化合物。另一方面，p為 l時q為0，通式(1)表示的化合物為具有硫雜環(huán)丁基的上述通式(3) 表示的化合物。
作為通式(2)表示的化合物，具體而言，例如可以舉出
三(卩-環(huán)硫丙基)膦、
三((3-環(huán)石克丙基)氧代磷(V)、
三(卩 環(huán)硫丙基)硫代磷(V )、
三((3-環(huán)^L丙基)亞磷酸酯、
三(卩-環(huán)石克丙基)磷酸酯、
三(卩-環(huán)硫丙基)硫代磷酸酯等。但本發(fā)明并不限定于上述化合物。
作為通式(3)表示的化合物，具體而言，例如可以舉出
三(3-硫雜環(huán)丁基硫代)膦、
三(3-硫雜環(huán)丁基硫代)氧代磷(V)、
三(3-硫雜環(huán)丁基硫代)硫代磷(V)、
三(3-硫雜環(huán)丁基)亞磷酸酯、
三(3-硫雜環(huán)丁基)磷酸酯、
三(3-硫雜環(huán)丁基)硫代磷酸酯等。但本發(fā)明并不限定于上述 化合物。
本發(fā)明的通式(2)表示的化合物，代表性地通過通式(4)表示 的P、 P:O或P:S的自化物、和通式(5)表示的具有環(huán)碌u基的羥基 化合物或硫醇化合物的反應(yīng)進行制造。<formula>formula see original document page 11</formula>
(式中，M及Y與上述相同，Z表示卣原子，p表示l以上3以下的
整數(shù))
<formula>formula see original document page 11</formula>
(式中，Rp X!、 X2及m與上述相同)
另外，本發(fā)明的通式(3)表示的化合物，代表性地通過上述通 式(4)表示的P、 P:0或P^S的卣化物、和通式(6)表示的具有硫 雜環(huán)丁基的羥基化合物或硫醇化合物的反應(yīng)進行制造。
<formula>formula see original document page 11</formula>
(式中，&、 X!、 X2及m與上述相同)
通式(4)表示的化合物能作為工業(yè)用原料或研究用試劑購得。 通式(5)表示的化合物為公知化合物，例如根據(jù)SYNTHETIC COMMUNICATION雜志2003年595 ~ 600頁中記載的方法制造。通式 (6)表示的化合物為公知化合物，例如根據(jù)特開2003 - 327583號公 報中記載的方法制造。
上述反應(yīng)可以在無溶劑下進行，或者也可以在對反應(yīng)為惰性的有 機溶劑的存在下進行。
作為上述有機溶劑，只要是對反應(yīng)為惰性的有機溶劑即可，沒有 特殊的限制，可以舉出石油醚、己烷、苯、甲苯、二曱苯、均三甲基 苯等烴類溶劑，二乙基醚、四氬呋喃、二甘醇二甲基醚等醚類溶劑， 丙酮、曱基乙基酮、曱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 —二甲基曱酰胺、N, N —二甲基乙酰胺、N, N —二曱基。米哇啉 酮、二曱基亞砜等非質(zhì)子性極性溶劑等。
反應(yīng)溫度沒有特殊的限制，但通常為-78°C ~ 20(TC的范圍，優(yōu) 選為-78°C ~ IOO"C。反應(yīng)時間受反應(yīng)溫度的影響，但通常為數(shù)分鐘至100小時。 上述反應(yīng)中，通式(4)表示的化合物和通式(5)表示的化合物
的使用量沒有特殊的限制，但通常情況下相對于l摩爾通式(4)表示 的化合物，通式(5 )表示的化合物的使用量為0.01以上100摩爾以下。 另夕卜，優(yōu)選為0.1摩爾以上50摩爾以下，較優(yōu)選為0.5摩爾以上20摩爾以下。
另外，上述反應(yīng)中，通式(4)表示的化合物和通式(6)表示的 化合物的使用量沒有特殊的限制，但通常情況下相對于1摩爾通式(4) 表示的化合物，通式(6)表示的化合物的使用量為0.01以上100摩爾 以下。另外，優(yōu)選為0.1摩爾以上50摩爾以下，較優(yōu)選為0.5摩爾以上 20摩爾以下。
反應(yīng)可以在無催化劑的條件下進行，或者也可以在催化劑存在下 進行。為了高效地進行反應(yīng)，優(yōu)選使用i威。作為上述石咸，例如可以舉 出p比咬、三乙基胺、二曱基苯胺、二乙基苯胺、1, 8-二氮雜雙環(huán)[5, 4， 0] - 7-十一碳烯等。
本發(fā)明的聚合性組合物含有包含通式(1)所示化合物的化合物 作為聚合性化合物，還可以含有聚合催化劑。
此時，可以單獨使用上述通式(1 )表示的化合物，或者也可以 并用多種不同的通式(1)表示的化合物。例如也可以混合使用通式 (2)表示的化合物及通式(3)表示的化合物。
(1 )表示的化合物的含量沒有特殊的限制，但通常為10重量％以上， 優(yōu)選為30重量％以上，較優(yōu)選為50重量％以上，更優(yōu)選為70重量％以上。
作為本發(fā)明聚合性組合物中使用的聚合催化劑，沒有特殊的限 制，例如可以使用特開2003 _ 327583號公報等中記載的公知的聚合催 化劑等。作為上述聚合催化劑，例如可以使用胺化合物、膦化合物、 有機酸及其衍生物(鹽、酯或酸酐等)、無機酸、季銨鹽化合物、季 鱗鹽化合物、叔锍鹽化合物、仲碘鐵鹽等鐵鹽化合物、路易斯酸化合物、自由基聚合催化劑、陽離子聚合催化劑等。
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 的影響，故沒有特殊的限制，但相對于聚合性組合物中所含的全部聚
合性化合物IOO重量^^為0.0001重量^^以上10重量^^V、下，優(yōu)選為 0.001重量份以上5重量份以下，較優(yōu)選為0.005重量份以上3重量份以下。
本發(fā)明的聚合性組合物在不損害本發(fā)明所期望的效果的范圍內(nèi)， 還可以進一步含有通式(1 )表示的化合物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 性寡聚物，例如可以舉出(曱基)丙烯酸酯化合物、乙烯類化合物、 環(huán)氧化合物、環(huán)硫化合物、氧雜環(huán)丁烷化合物、硫雜環(huán)丁烷化合物等。
例如，本發(fā)明的聚合性組合物還可以進一步含有下述通式(7) 表示的化合物作為其他聚合性化合物。
包含上述其他聚合性化合物的情況下，其含量只要不損害本發(fā)明所期 望的效果即可，沒有特殊的限制，但通常為90重量％以下，優(yōu)選為80 重量％以下，較優(yōu)選為70重量％以下，更優(yōu)選為50重量％以下。
作為本發(fā)明的聚合性組合物的制造方法，代表性地可以舉出使 用本發(fā)明的通式(1)表示的化合物，根據(jù)期望并用上述公知的各種 聚合性化合物，進而添加上述聚合催化劑后，混合、使其溶解的方法 等。進而，該聚合性組合物優(yōu)選根據(jù)需要在減壓下充分地進行脫氣處 理(脫泡)，在聚合前通過過濾將不溶物或雜質(zhì)等除去后，用于聚合。
另外，制造聚合性組合物時，可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍 內(nèi)，根據(jù)期望添加內(nèi)部脫模劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、 著色顏沖牛(例如,酞菁綠(cyanine green )、 酞菁藍(cyanine blue ) 等)、染料、流動調(diào)節(jié)劑、填充劑等公知的各種添加劑。
本發(fā)明的樹脂及由該樹脂構(gòu)成的光學部件，是聚合上述聚合性組
勺總重量，在合物得到的。作為上述方法，優(yōu)選通過制造塑料透鏡時使用的、目 前公知的各種方法實施。作為代表性的方法，可以舉出注塑聚合。
進行脫泡處理或用過濾器過濾后，將該聚合性組合物注入成型用模 具，根據(jù)需要加熱進行聚合。此時，優(yōu)選從低溫慢慢地加熱到高溫 進行聚合。
該成型用模具例如可以由通過由聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯基酯共
聚物、聚氯乙烯等形成的墊圏(gasket)進行鏡面研磨得到的二張鑄
模構(gòu)成。作為鑄模，代表性地為玻璃和玻璃的組合，除此之外，可以 舉出玻璃和塑料板、玻璃和金屬板等的組合的鑄模，但是并不限定于
此。另外，成型用模具可以為用聚酯膠布帶等膠帶等固定2個鑄模得
到的模具。根據(jù)需要，可以對鑄模進行脫模處理等公知的處理方法。 進行注塑聚合時，聚合溫度受到聚合引發(fā)劑的種類等聚合條件的
影響，所以沒有限定，但通常為-50°C ~200°C，優(yōu)選為-20°C~170 °C,較優(yōu)選為(TC ~ 150°C。
聚合時間受聚合溫度的影響，但通常為O.Ol ~ 100小時，優(yōu)選為 0.05~50小時。另外，也可以根據(jù)需要在低溫下、或進行升溫、降溫 等，組合幾種溫度進行聚合。
另外，本發(fā)明的聚合性組合物也能通過照射電子射線、紫外線或 可見光線等活性能量射線進行聚合。此時，根據(jù)需要，使用通過活性 能量射線引發(fā)聚合的自由基聚合催化劑或陽離子聚合催化劑。
所得的樹脂及由該樹脂形成的透鏡可以根據(jù)需要在單面或兩面 上實施涂層進行使用。作為涂層，可以舉出底涂層、硬涂層、防反射 膜層、防霧涂膜層、防污染層、防水層等。上述涂層可以分別單獨使 用，也可以將多層涂層進行多層化來使用。在兩面設(shè)置涂層時，可以 在各面設(shè)置相同的涂層，也可以設(shè)置不同的涂層。
上述涂層可以并用用于提高透鏡性能的公知的添加劑。作為添加 劑，具體而言，可以使用以保護透鏡和眼睛免受紫外線傷害為目的的 紫外線吸收劑；以保護眼睛免受紅外線傷害為目的的紅外線吸收劑；
以提高透鏡的耐氣候性為目的的光穩(wěn)定劑或抗氧化劑；
以提高透鏡的時尚性為目的的染料或顏料等，還可以使用光敏染 料或光敏顏料、防帶電劑、其他各種添加劑。另外，對通過涂布進行 被覆的層可以使用用于改善涂布性的各種勻涂劑。
底涂層通常形成在下述的硬涂層和透鏡之間。底涂層是用于提高 在其上形成的硬涂層和透鏡之間的密合性的涂層，根據(jù)情況，還能提 高耐沖擊性。
底涂層中可以使用對得到的透鏡的密合性高的任意原料，通常使 用以聚氨酯類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚酯類樹脂、三聚氰胺類樹脂、聚 乙烯醇縮乙醛為主成分的底涂層組合物等。為了調(diào)整組合物的粘度， 底涂層組合物可以使用不給透鏡帶來影響的適當?shù)娜軇?。當然也可?不使用溶劑。
可以利用涂布法、干式法中的任一種方法形成底涂層組合物。使 用涂布法時，用旋涂、浸漬等公知的涂布方法在透鏡上涂布后，使其
固化，由此形成底涂層。用干式法進行時，用CVD法或真空蒸鍍法等
公知的干式法形成。形成底涂層時，為了提高密合性，可以根據(jù)需要 對透鏡的表面進行堿處理、等離子體處理、紫外線處理等前處理。
硬涂層是用于賦予透鏡表面耐擦傷性、耐磨性、耐濕性、耐溫水 性、耐熱性、耐氣候性等功能的涂層。
硬涂層通常使用硬涂層組合物，該組合物含有具有固化性的有機
硅化合物、和含有選自Si、 Al、 Sn、 Sb、 Ta、 Ce、 La、 Fe、 Zn、 W、 Zr 、 In及Ti元素組中的1種元素的氧化物微粒及/或由選自上述元素組 中的二種以上元素的復合氧化物構(gòu)成的微粒。可以在硬涂層組合物中 使用l種氧化物微粒及/或由復合氧化物構(gòu)成的微粒，也可以組合使用2 種以上。除上述成分以外，還優(yōu)選在硬涂層組合物中含有胺類、氨基 酸類、金屬乙酰丙酮配位化合物、有機酸金屬鹽、高氯酸類、高氯酸 類的鹽、酸類、金屬氯化物及多官能性環(huán)氧化合物中的至少任一種。 硬涂層組合物中可以使用不給透鏡帶來影響的適當?shù)娜軇?。當然也可以不使用溶劑?br> 硬涂層通常采用旋涂、浸漬等公知的涂布方法涂布硬涂層組合物 后固化而形成。作為固化方法，可以舉出熱固化、利用紫外線或可見 光等能量射線照射的固化方法等。為了抑制千涉條紋的產(chǎn)生，硬涂層 的折射率和透鏡的折射率之差優(yōu)選在士 (正負)O.l的范圍內(nèi)。
根據(jù)需要，通常在上述硬涂層上形成防反射層。防反射層包括無 機類和有機類，為無機類時，使用Si02、 Ti02等無機氧化物，通過真
空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、離子束輔助法、CVD法等干式法形成。
防反射層為有機類時，使用含有有機硅化合物和具有內(nèi)部空腔的二氧 化硅類微粒的組合物，通過濕法形成。
防反射層有單層及多層。以單層使用時，折射率優(yōu)選比硬涂層的
折射率低至少0.1以上。為了更有效地呈現(xiàn)防反射功能，優(yōu)選為多層膜
防反射膜，此時，交替層疊低折射率膜和高折射率膜。此時也優(yōu)選低
折射率膜和高折射率膜的折射率差為0.1以上。作為高折射率膜，有 ZnO、 Ti02、 Ce02、 Sb205、 Sn02、 Zr02、 丁&205等的膜，作為低4斤射 率膜，可以舉出SiCM莫等。
根據(jù)需要，可以在防反射膜層上形成防霧涂膜層、防污染層、防 水層。作為形成防霧涂膜層、防污染層、防水層的方法，只要不給防 反射功能帶來不良影響即可，對其處理方法、處理材料等沒有特別限 定，可以使用公知的防霧涂布處理方法、防污染處理方法、防水處理 方法、材料。
例如，防霧涂布、防污染處理方法中，可以舉出用表面活性劑覆 蓋表面的方法、在表面上附加親水性膜使其為吸水性的方法、以微細 的凹凸覆蓋表面來提高吸水性的方法、利用光催化活性使其為吸水性 的方法、實施超防水性處理以防止水滴附著的方法等。
另外，防水處理方法中，可以舉出通過蒸鍍或濺射含氟硅烷化合 物等來形成防水處理層的方法、或?qū)⒑柰榛衔锶芙庠谌軇┲?后，進行涂布，形成防水處理層的方法等。
另外，為了賦予時尚性或光敏性等，所得的樹脂及由該樹脂形成的透鏡可以使用根據(jù)目的的色素染色進行使用。以下，以光學透鏡的 染色為例進行說明。
可以通過公知的染色方法實施光學透鏡的染色，通常利用以下所 示的任一方法實施染色。
(a) 將透鏡浸漬在染色液中的方法、
(b) 使用含有色素的涂布劑進行涂布的方法，或設(shè)置能夠染色 的涂層，將該涂層染色的方法、
(C)使原料單體含有能染色的材料進行聚合的方法，及 (d)加熱升華性色素使其升華的方法。
方法(a)通常是將精加工成規(guī)定的光學面的透鏡材料浸漬在溶
解或均勻分散有所用的色素的染色液中(染色工序)后，根據(jù)需要， 加熱透鏡固定色素(染色后退火工序)的方法。
用于染色工序的色素例如為公知的色素，沒有特別限定，但通常 使用油溶染料或分散染料。用于染色工序的溶劑只要能溶解或能均勻 分散所使用的色素即可，沒有特別限定。
在該染色工序中，可以根據(jù)需要添加用于使色素分散在染色液中 的表面活性劑、促進染色的載體。
染色工序如下進行，使色素及根據(jù)需要被添加的表面活性劑分散 在水或水和有機溶劑的混合物中，調(diào)制染色浴，在該染色浴中浸漬光
學透鏡，在規(guī)定的溫度下進行規(guī)定時間的染色。染色溫度及時間根據(jù)
所希望的著色濃度而變化，通常在120 。C以下進行數(shù)分鐘~數(shù)十小時 左右即可，染色浴的染料濃度為0.01~10重量％。另外，難以染色時 可以在加壓下進行。根據(jù)需要實施的染色后退火工序是對染色后的透 鏡材料進行加熱處理的工序。加熱處理如下進行用溶劑等除去在染 色工序中被染色的透鏡材料的表面上殘留的水，或風干溶劑后，例如 在大氣氣氛的紅外線加熱爐、或電阻加熱爐等爐中滯留規(guī)定時間。染 色后退火工序在防止被染色的透鏡材料脫色(防脫色處理)的同時除 去染色時浸透在透鏡材料內(nèi)部的水分。
方法(b)不是對塑料透鏡材料直接進行染色的方法，而是在塑料透鏡上涂布分散或溶解了色素的有機涂布液后，通過進行固化處 理，在透鏡表面形成被染色的涂層的方法；或在塑料透鏡表面形成能
染色的涂層后，采用方法(a),即將塑料透鏡浸漬在染色液中通過
加熱進行染色的方法。
方法(c )是預(yù)先在塑料透鏡的原料單體中溶解染料后進行聚合的
方法。使用的色素只要能均勻地溶解或以不破壞光學性質(zhì)的程度分散 于原料單體中即可，沒有特別限定。
作為方法(d)的例子，可以舉出以下的(dl) ~ (d3): (dl)使固體升華性色素升華，對塑料透鏡進行染色的方法； (d2 )使涂布含有升華性色素的溶液形成的基體與塑料透鏡以非 接觸狀態(tài)對置，通過加熱基體及透鏡進行染色的方法；及
(d3 )將由含有升華性色素的著色層和粘合層構(gòu)成的轉(zhuǎn)印層轉(zhuǎn)印 至塑料透鏡上后，通過加熱進行染色的方法。
本發(fā)明的樹脂及由該樹脂形成的光學透鏡可以利用任意 一種方 法進行染色。使用的色素只要是具有升華性的色素即可，沒有特別限 定。
另外，聚合本發(fā)明的聚合性組合物得到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且具有折射率(nd)超過1.7 的高折射率。
作為本發(fā)明的光學部件，例如可以舉出視力矯正用眼鏡透鏡、攝 影設(shè)備用透鏡、液晶投影儀(projector)用菲涅耳透鏡、雙凸透鏡、 隱形眼鏡等各種塑料透鏡；發(fā)光二極管(LED)用密封材料；光導波 路；用于接合光學透鏡或光導波路的光學用粘合劑；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、膜、薄片等) 的透明性涂膜或透明性基板等。
本發(fā)明還涉及上述通式(1)表示的化合物中n為2或3的化合物。 上述化合物中作為聚合性化合物例如可以含有本發(fā)明的聚合性組合
18實施例
以下根據(jù)制造例及實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限 定于這些實施例。
〈本發(fā)明的通式(2)表示的化合物的制造〉 [參考制造例l ]
根據(jù)SYNTHETIC COMMUNICATION雜志2003年595 ~ 600頁所 述的方法，合成2, 3-環(huán)硫-1-丙醇。即，向配備攪拌裝置和溫度 計的反應(yīng)器中裝入152g硫脲、74g縮水甘油、18.7g四氟硼酸鋰及500g 乙腈。在回流條件下攪拌0.5小時進行反應(yīng)。然后，加入300g水，用500g 氯仿萃取2次。將所得有機層用無水硫酸鈉干燥后，用蒸發(fā)器蒸餾除 去溶劑。用硅膠柱精制，得到72g2， 3 -環(huán)硫-1 -丙醇(分離收率80 % )。
將42.6g ( 0.473摩爾)2, 3 -環(huán)硫-1 -丙醇加入500g千燥的四氫 呋喃中，冷卻至-30。C,在相同溫度下加入50.1g ( 0.495摩爾)干燥 的三乙基胺，攪拌5分鐘。接下來，在-30。C下經(jīng)2小時滴加加入硫代
石粦醜氣(thiophosphoryl chloride )的四氛吹喊溶液90ml (相當于0.150 摩爾硫代磷酰氯)。滴加結(jié)束后，升溫至-20°C,在此溫度下進一步 攪拌4小時。過濾此反應(yīng)混合物，除去鹽后，加入600ml甲苯及600ml 水，分液成有機層和水層。將有機層用500ml—的l。/。NaHC03水溶液、 及500ml的純水分別洗滌2次后，用無水硫酸4美干燥。從此萃取物中蒸 餾除去二氯曱烷及曱苯，以己烷/甲苯混合液作為展開液通過硅膠柱 色譜法精制所得粗生成物，得到21.5g (收率43% )下述式(2 - 1 )的 三((3 -環(huán)硫丙基)硫代磷酸酯。以下給出1H - NMR數(shù)據(jù)(溶劑DMSO 一d6、內(nèi)標物TMS) : 52.50 ( 6H ) 、 53.10 ( 3H ) 、 53.50 ( 6H )。
<formula>formula see original document page 19</formula>[實施例A2]
實施例A1中除使用2,3-環(huán)硫-1 -丙石危醇代替2， 3 -環(huán)好』1
-丙醇之外，進行相同的操作，得到30.8g(收率54% )下述式(2-2) 的三(卩-環(huán)硫丙基)硫代磷(V)。以下給出1H - NMR數(shù)據(jù)(溶劑 CDC13、內(nèi)標物TMS) ; 52.35 ( 3H ) 、 52.65 ( 3H ) 、 S3.10 ( 3H )、 53.25 (3H) 、 53.45 ( 3H )。
實施例A1中除使用2, 3 -環(huán)硫-1 -丙石危醇代替2， 3-環(huán)石克-l -丙醇、使用三氯氧磷代替硫代磷酰氯之外，進行相同的操作，得到 16.3g (收率30% )下述式(2-3)的三((3-環(huán)硫丙基)氧代磷(V)。 以下給出1H - NMR數(shù)據(jù)(溶劑CDC13、內(nèi)標物:TMS ); 52.52 ( 6H )、 53.12 (3H) 、 53.37 ( 6H )。
實施例A1中:除使用2， 3 -環(huán)硫-1 -丙石克醇代替2， 3 -環(huán);琉-1 -丙醇、使用三氯化磷代替硫代磷酰氯之外，進行相同的操作，得到32.2g
(收率62% )下述式(2-4)的三(f3-環(huán)硫丙基)膦。以下給出1H —NMR凄史據(jù)(溶劑CDC13、內(nèi)標物TMS) ; S2,46 ( 6H) 、 53s00
(3H) 、 53.33 ( 6H)。
<聚合性組合物的調(diào)制和通過其聚合進行的樹脂固化物的制造〉通過下述方法進行下述實施例中制造的樹脂或光學部件(透鏡) 的物性評價。
外觀通過肉眼觀察及顯微鏡觀察確認色調(diào)、透明性、有無光 學變形
-折射率使用普耳里奇折射計，在2(TC下測定。
- 落球試驗進行使鐵球從高127cm處自由落下、中心厚lmm的
透鏡是否破裂的試驗。
實施例A5中，除使用實施例A2制造的式(2-2)表示的化合物代 替式(2 - 1 )表示的化合物之外，與實施例A5所述的方法相同地進行。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型 片。測定所得樹脂的折射率時，折射率nd: 1.760,落球試驗中即使用 12g鐵球，透鏡也未破裂。
實施例A5中除使用實施例A3制造的式(2 - 3 )表示的化合物代替 式(2-1)表示的化合物之外，與實施例A5所述的方法相同地進4亍。所得樹脂的成型片是透明性良好、無變形的外觀良好的成型片。
測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.728,落球試驗中即使用12g
鐵球，透鏡也未-皮裂。
實施例A5中，除使用實施例A4制造的式(2-4)表示的化合物代 替式(2- 1 )表示的化合物之外，與實施例A5所述的方法相同地進行。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型片。 測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.737,落球試驗中即使用12g 鐵球，透鏡也未s皮裂。
〈本發(fā)明的通式(3)表示的化合物的制造〉 [參考制造例2]
根據(jù)特開2003 - 327583號所述的方法，合成3-硫雜環(huán)丁醇。即、 向配備攪拌裝置和溫度計的反應(yīng)器中裝入190g硫脲、253g35。/。鹽酸水 溶液及250g水，攪拌，向上述反應(yīng)液中經(jīng)l小時滴加156g 3 -發(fā)u雜環(huán)丁 醇。在30。C下攪拌24小時進行反應(yīng)后，經(jīng)l小時滴加24。/。氨水177g。 進而在30。C下進行反應(yīng)15小時，然后，靜置，取出有機層(下層)， 得到134g粗生成物。在減壓下蒸餾所得粗生成物，收集沸點4(TC/ 106Pa的餾分，得到為無色透明液體的目標物3 -巰基碌u雜環(huán)丁烷。
將42.6g( 0.473摩爾)3 -硫雜環(huán)丁醇裝入500g干燥的四氫呋喃中, 冷卻至-30°C,在相同溫度下加入50.1g ( 0.495摩爾)干燥的三乙基 胺，攪拌5分鐘。接下來，在-30。C下經(jīng)2小時滴加加入硫代磷酰氯的 四氫呋喃溶液90ml (相當于0.150摩爾硫代磷酰氯)。滴加結(jié)束后， 升溫至-20°C,在此溫度下進一步攪拌4小時。過濾此反應(yīng)混合物， 除去鹽后，加入600ml甲苯及600ml水，分液成有機層和水層。將有機層用500ml的l。/。NaHCO3水溶液、及500ml純水分別洗滌2次后，用無 水硫酸鎂干燥。從此萃取物中蒸餾除去二氯曱烷及曱苯，以己烷/甲 苯混合液作為展開液，通過硅膠柱色語法精制所得粗生成物，得到 21.5g (收率43 % )下述式(3 - 1 )的三(3 -硫雜環(huán)丁基)硫代磷酸 酯。以下給出1H-NMR數(shù)據(jù)(溶劑DMSO-d6、內(nèi)標物TMS); 53.30 ( 12H) 、 55.12 ( 3H )。
實施例B1中除使用3 -巰基硫雜環(huán)丁烷代替3 -硫雜環(huán)丁醇之外， 進行相同的操作，得到30.8g (收率54% )下述式(3-2)的三(3-硫雜環(huán)丁基硫代)硫代磷(V)。以下給出1H-NMR數(shù)據(jù)(溶劑 CDC13、內(nèi)標物TMS) ; 53.35 (6H) 、 53.61 ( 6H) 、 54.92 (3H)。
實施例B1中除使用3 -巰基硫雜環(huán)丁烷代替3 -硫雜環(huán)丁醇、使用 三氯氧磷代替硫代磷酰氯之外，進行相同的操作，得到16.3g (收率30 % )下述式(3 - 3 )的三(3 -硫雜環(huán)丁基硫代)氧代磷(V)。以下 給出1H-NMR數(shù)據(jù)(溶劑CDC13、.內(nèi)標物TMS) ; 53.35 ( 6H)、 53.65 ( 6H) 、 54.92 ( 3H )。[實施例B4 ]
實施例B1中，除使用3-巰基硫雜環(huán)丁烷代替3-硫雜環(huán)丁醇，使 用三氯化磷代替硫代磷酰氯之外，進行相同的操作，得到32.2g(收率 62% )下述式(3-4)的三(3-硫雜環(huán)丁基碌u代)膦。以下給出1H -NMR數(shù)據(jù)(溶劑CDC13、內(nèi)標物TMS) ; 53.25 (6H) 、 53.62
(6H) 、 S4.70 ( 3H)。
(3-4 )
<聚合性組合物的調(diào)制和通過其聚合進行的樹脂固化物的制造〉
根據(jù)與上述相同的方法進行下述實施例中制造的樹脂或光學部 件(透鏡)的物性評價(外觀、折射率、落球試驗)。
在室溫(25°C)下，在玻璃燒杯中種取30g實施例Bl制造的式(3 -l)表示的化合物，作為聚合催化劑加入0.15g三氟曱磺酸后，攪拌、 充分混合。將所得混合液用特氟隆(注冊商標)制過濾器過濾后，在 1.3kPa以下的減壓下，充分脫氣直至確認沒有發(fā)泡。在由玻璃才莫具和 膠帶形成的模具中注入該聚合性組合物后，放入加熱烘箱中，從3(TC 緩緩升溫至120。C,聚合20小時。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型片。 測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.737,比重1.49,落球試驗中 即使用12g鐵球，透鏡也未破裂。
實施例B5中除使用實施例B2制造的式(3 - 2)表示的化合物代替 式(3-1)表示的化合物之外，與實施例B5所述方法相同地進行。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型片。 測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.767,比重1.51,落球試驗中即使用12g鐵球，透鏡也未破裂。 [實施例B7]
實施例B5中除使用實施例B3制造的式(3 - 3 )表示的化合物^替 式(3-1)表示的化合物之外，與實施例B5所述方法相同地進行。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型 片。測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.733,比重1.50,落球試 驗中即使用12g鐵球，透鏡也未破裂。
使5g千胺溶解于100g雙(2, 3 -環(huán)硫丙基)二碌d匕物中。然后， 作為固化催化劑添加0.2g N, N-二環(huán)己基曱基胺，混合。將此單體 混合物在真空度1330Pa下脫泡0.5小時后，注入由玻璃模具和墊圈形成 的模具中。將其放入加熱烘箱中，從30。C緩緩升溫至120。C,聚合20小時。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型片。 測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.730,落球試驗中用8g鐵球時
透鏡破裂。
使5g節(jié)胺溶解于100g雙(2, 3-環(huán)硫丙基)硫化物中。然后，作 為固化催化劑添加0.2g N, N-二環(huán)己基甲基胺，混合。將此單體混 合物在真空度1330Pa下脫泡0.5小時后，注入由玻璃模具和墊圏形成的模具中。將其放入加熱烘箱中，從3(TC緩緩升溫至120。C,聚合20小時。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型片。
測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.706,落球試驗中用8g鐵球時
透鏡破裂。
向50g純水中裝入3-巰基硫雜環(huán)丁烷11.15g(0.105摩爾)，然后， 在室溫下、經(jīng)40分鐘滴下裝入10。/。NaOH水溶液41.2g (0.103摩爾)。 然后，將反應(yīng)液升溫至30。C,在相同溫度下經(jīng)4小時滴加加入10%四 氯化錫的水溶液65.2g (相當于0.025摩爾四氯化錫)。滴加結(jié)束后， 在相同溫度下進一步攪拌2小時。向此反應(yīng)混合物中加入100ml氯仿， 分液成有機層和水層。將有機層用100ml純水洗滌2次后，用無水硫酸 鈉干燥。從此萃取物中蒸餾除去溶劑，得到13.40g(收率99M )式(7) 表示的化合物。
在40。C下，在玻璃燒杯中種取27g實施例B2制造的式(3-2)表 示的化合物及3g上述式(7)表示的化合物，不加聚合催化劑，進行 攪拌、充分混合。將所得混合液用特氟隆(注冊商標)制過濾器過濾 后，在1.3kPa以下的減壓下，充分脫氣直至確認沒有發(fā)泡。在由玻璃 模具和膠帶形成的模具中注入該聚合性組合物后，放入加熱烘箱中， 從60。C緩緩升溫至120。C ,聚合20小時。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型片。 測定所得樹脂的折射率時，折射率nd^ 1.771,比重為1.60,落球 試驗中即使用12g鐵球，透鏡也未破裂。
26[比較例3 ]
在室溫(25°C )下、在玻璃燒杯中于20。C下將36.4g間苯二亞曱基 二異氰酸酯、0.0105g二正丁基二氯化錫、0.070g內(nèi)部脫^^劑(STEP AN 社、商品名、ZELEC UN) 、 0.035g紫外線吸收劑(共同藥品林式會 社、商品名、BioSorb 583 )混合溶解，形成均勻溶液。向此均勻溶液 中添加33.6g4-巰基曱基-1, 8-二巰基-3, 6-二硫雜辛烷，混合 使其溶解。將此混合溶液在400Pa下脫泡l小時后，用特氟隆(注冊商 標)制過濾器過濾，注入由玻璃模具和膠帶形成的模具中。然后，經(jīng) 21小時從25。C緩緩升溫至120。C,進行聚合。
所得樹脂的成型片是透明性良好、沒有變形的外觀良好的成型片。 測定所得樹脂的折射率時，折射率nd- 1.660。另外，落球試驗中即使 用12g鐵球，透鏡也未破裂。
權(quán)利要求
1、一種聚合性組合物，含有下述通式(1)表示的化合物，式中，M表示P、P＝O、或P＝S，X1及X2分別獨立地表示硫原子或氧原子，R1表示二價有機基團，m表示0或1以上的整數(shù)，n表示1以上3以下的整數(shù)，p及q表示(1、0)或(0、1)，Y表示無機或有機殘基。
2、如權(quán)利要求l所述的聚合性組合物，其中，所述通式(1)如 下述通式(2)所示，<formula>formula see original document page 2</formula>(2)式中，M表示P、 P = 0、或P-S， X!及X2分別獨立地表示硫原子 或氧原子，Ri表示二價有機基團，m表示0或l以上的整數(shù)，n表示l以 上3以下的整數(shù)，Y表示無機或有機殘基。
3、 如權(quán)利要求2所述的聚合性組合物，其中，所述通式(2)表 示的化合物中，m = 0。
4、 如權(quán)利要求2所述的聚合性組合物，其中，所述通式(2)表 示的化合物中，m-O及Xi為硫原子。
5、 如權(quán)利要求2所述的聚合性組合物，其中，所述通式(2)表 示的化合物中，n = 3、 m=0、及X!為碌u原子。
6、 如權(quán)利要求l所述的聚合性組合物，其中，所述通式(1)如 下述通式(3)所示，式中，M表示P、 P = 0、或P:S, X!及X2分別獨立地表示硫原子或氧原子，Ri表示二價有機基團，m表示0或l以上的整數(shù)，n表示l以上 3以下的整數(shù)，Y表示無機或有機殘基。
7、 如權(quán)利要求6所述的聚合性組合物，其中，所述通式(3)表 示的化合物中，m = 0。
8、 如權(quán)利要求6所述的聚合性組合物，其中，所述通式(3)表 示的化合物中，m^0及Xi為硫原子。
9、 如權(quán)利要求6所述的聚合性組合物，其中，所述通式(3)表 示的化合物中，n = 3、 m = 0、及X!為硫原子。
10、 如權(quán)利要求l所述的聚合性組合物，其中，還含有下述通式 (7)表示的化合物，
11、 一種樹脂的制造方法，包括注塑聚合權(quán)利要求1至10中任一 項所述的聚合性組合物的工序。
12、 一種樹脂，是聚合權(quán)利要求1至10中任一項所述的聚合性組 合物得到的。
13、 一種光學部件，含有權(quán)利要求12所述的樹脂。
14、 一種透鏡，含有權(quán)利要求12所述的樹脂。
15、 一種化合物，在權(quán)利要求l所述的通式(1 )表示的化合物中 n為2或3。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含有下述通式(1)表示的化合物的聚合性組合物。[式中，M表示P、P＝O、或P＝S，X₁及X₂分別獨立地表示硫原子或氧原子，R₁表示二價有機基團，m表示0或1以上的整數(shù)，n表示1以上3以下的整數(shù)，p及q表示(1、0)或(0，1)，Y表示無機或有機殘基。]。
文檔編號C08G75/06GK101472976SQ20078002276
公開日2009年7月1日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者中村光雄, 大辻淳夫, 宇杉真一, 成瀨洋 申請人:三井化學株式會社