(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーからなる単独重合体、又は、前記モノマー及び前記モノマーと共重合可能であるコモノマーからなる共重合体からなることを特徴とする硬化性樹脂。
【化２】
0003604754.tif 000007
式中、Ｒ1b、Ｒ2bは、独立して、次の一般式（ＩＩ）で表される官能基、又は、次の一般式（ＩＩＩ）で表される官能基である。
【化３】
0003604754.tif 000008
式中、Ａ1 、Ａ2 は、独立して、炭素数１〜９のアルキレン基を表す。ａ、ｂは、独立して、０〜１０の整数を表す。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学用材料、高屈折率コーティング等に適した硬化性樹脂に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽量性、耐衝撃性、成形加工性等の利点から、無機ガラスに代わり透明樹脂材料が広く使われるようになっている。このような透明樹脂としては、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（以下「ＤＡＣ」という）や、ポリメチルメタクリレート（以下「ＰＭＭＡ」という）等が挙げられる。
【０００３】
しかし、ＤＡＣやＰＭＭＡは、軽量性、耐衝撃性等に優れているものの、屈折率が１．４９程度と低いので、光学レンズとして用いる場合には、中心厚やコバ厚が大きくなり、軽量化できない等の問題がある。
【０００４】
特開平１−１１８８０２号公報、特開平３−６７２０１号公報には、最高屈折率が、それぞれ、１．６６３、１．６４０である芳香族基を有するビニルポリマーに関する技術が開示されている。しかしながら、例えば、反射防止多層膜等への利用が可能となる高い屈折率を得るには至っておらず、透明樹脂材料には、より高い屈折率と更なる軽量化が求められているのが現状である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑み、透明性、耐熱性、耐溶剤性、耐吸水性、低複屈折性、成形性、柔軟性等に優れ、光学用材料、高屈折率コーティング等に適した硬化性樹脂を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、硬化性樹脂を、次の一般式（Ｉ）で表されるモノマー、及び、分子内にラジカル重合可能である官能基を少なくとも２個有し前記モノマーと共重合可能であるコモノマーからなる共重合体により構成するか、又は、次の一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーからなる単独重合体、又は、前記モノマー及び前記モノマーと共重合可能であるコモノマーからなる共重合体により構成するところに存する。
【０００７】
【化４】
0003604754.tif 000002
0003604754.tif 000003
【０００８】
式中、Ｒ１  は、水素、置換若しくは無置換のアルキル基、又は、置換若しくは無置換のアリール基を表す。Ｒ２  は、炭素−炭素二重結合を有するラジカル重合可能である官能基を表す。Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂは、独立して、炭素−炭素二重結合を有するラジカル重合可能である官能基を表す。
【０００９】
上記Ｒ１  として挙げられるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、アリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、ナフチル基、ビフェニル基等が挙げられ、置換アルキル基、置換アリール基としては、例えば、これらの基の１ヵ所以上が、塩素原子、臭素原子、よう素原子の中から選ばれた原子で置換されたもの等が挙げられる。
【００１０】
上記Ｒ２  、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂとして挙げられる炭素−炭素二重結合を有するラジカル重合可能である官能基としては、次の一般式（ＩＩ）で表される官能基、次の一般式（ＩＩＩ）で表される官能基、次の一般式（ＩＶ）で表される官能基、次の一般式（Ｖ）で表される官能基、次の一般式（ＶＩ）で表される官能基、次の一般式（ＶＩＩ）で表される官能基等が挙げられる。
【００１１】
【化５】
0003604754.tif 000004
【００１２】
式中、Ａ１  、Ａ２  、Ａ３  、Ａ５  、Ａ８  は、独立して、炭素数１〜９のアルキレン基、又は、炭素数１〜９のアルキレンカルボニル基を表す。Ａ４  は、炭素数１〜９のアルキレン基を表す。Ａ６  は、共有結合又は炭素数１〜６のアルキレン基を表す。Ａ７  は、炭素数１〜６のアルキレン基を表す。Ａｒは、炭素数１〜１５の置換又は無置換の芳香族基を表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは、独立して、０〜１０の整数を表す。ｇ、ｈ、ｊは、独立して、０又は１を表す。
【００１３】
上記一般式（Ｉ）又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーのうち、好ましくは、次の一般式（ＶＩＩＩ）で表されるモノマー、次の一般式（ＩＸ）で表されるモノマー、次の一般式（Ｘ）で表されるモノマー、次の一般式（ＸＩ）で表されるモノマー、次の一般式（ＸＩＩ）で表されるモノマー等が挙げられる。
【００１４】
【化６】
0003604754.tif 000005
【００１５】
式中、ｋ、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、ｒ、ｗ、ｘは、独立して、０〜１０の整数を表す。ｓ、ｔは、独立して、１〜１０の整数を表す。Ｒ３  、Ｒ４  、Ｒ５  、Ｒ６  、Ｒ７  、Ｒ８  、Ｒ９  、Ｒ１０は、独立して、水素原子又はメチル基を表す。
【００１６】
更に、上記一般式（Ｉ）又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーとして、より好ましくは以下のものが挙げられる。
３，３′−ジフェニルビフェニル−４，４′−ビスアクリレート
３，３′−ジフェニルビフェニル−４，４′−ビスメタクリレート
４，４′−ジ（２−アクリロイルオキシエトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−アクリロイルオキシプロピルオキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−メタクリロイルオキシエトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−メタクリロイルオキシプロピルオキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
【００１７】
４，４′−ジ（２−（２−アクリロイルオキシエトキシ）エトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−（２−メタクリロイルオキシエトキシ）エトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−（２−（２−アクリロイルオキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−（２−（２−メタクリロイルオキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
【００１８】
４，４′−ジ（アリルオキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−アリルオキシエトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−（２−アリルオキシエトキシ）エトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
４，４′−ジ（２−（２−（２−アリルオキシエトキシ）エトキシ）エトキシ）−３，３′−ジフェニルビフェニル
【００１９】
上記一般式（Ｉ）又は上記一般式（Ｉｂ）で表される化合物の製造方法としては、例えば、次のような方法が挙げられる。
例えば、上記一般式（Ｉ）で表される化合物又は上記一般式（Ｉｂ）で表される化合物として、ジアクリル酸エステル又はジメタクリル酸エステルを得る場合には、まず、２−フェニル−４−ブロモフェノールを、メタノール中でアルカリ及びパラジウム触媒の存在下、脱ブロム化二量化反応をさせ、３，３′−ジフェニル−４，４′−ジヒドロキシビフェニル（以下「ＤＨＱ−Ｏ」という）を得る。次に、上記ＤＨＱ−Ｏを直接、又は、上記ＤＨＱ−Ｏを３，３′−ジフェニル−４，４′−ジヒドロキシアルキルオキシビフェニル（以下「ＤＨＱ−Ｏ−ＡＯ」という）に変換してから、これらが有する水酸基と、アクリル酸又はメタクリル酸とを縮合させればよい。
【００２０】
上記ＤＨＱ−Ｏ−ＡＯは、例えば、上記ＤＨＱ−Ｏと、例えば、エチレンカーボネート、エチレンオキシド、プロピレンカーボネート、プロピレンオキシド等とを適当な触媒の存在下で反応させる方法；上記ＤＨＱ−Ｏと、例えば、２−クロロエタノール、３−クロロ−２−プロパノール、２−（２−クロロエトキシ）エタノール、２−（２−（２−クロロエトキシ）エトキシ）エタノール等のハロゲノアルカノールとを、例えば、トリエチルアミンやピリジン等の酸補足剤の存在下で反応させる方法等により得ることができる。
【００２１】
好ましくは、エチレンカーボネート又はプロピレンカーボネートを用いる方法である。この場合には、反応が速く、副反応が制御しやすく、付加モル数の制御が容易になる。
【００２２】
上記ＤＨＱ−Ｏが有する水酸基又は上記ＤＨＱ−Ｏ−ＡＯが有する水酸基と、アクリル酸又はメタクリル酸とを縮合させる方法としては、例えば、硫酸、塩酸、ｐ−トルエンスルホン酸、強酸性イオン交換樹脂等の存在下で行う直接エステル化反応；酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム等の金属塩、酸化アンチモン等の金属酸化物、チタンテトラブトキシド等の金属アルコキシド等の触媒の存在下又は非存在下で行うＤＨＱ−Ｏ又はＤＨＱ−Ｏ−ＡＯと、アクリル酸のメチルエステル又はメタクリル酸のメチルエステルとのエステル交換反応；トリエチルアミン、ピリジン等の酸補足剤の存在下で行うＤＨＱ−Ｏ又はＤＨＱ−Ｏ−ＡＯと、アクリル酸クロリド又はメタクリル酸クロリドとの反応；ＤＨＱ−Ｏのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩と、アクリル酸、メタクリル酸、又は、これらの酸クロリドとの反応等が挙げられる。
【００２３】
上記エステル化反応では、例えば、ヒドロキノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコール等の重合禁止剤を用いてもよい。上記重合禁止剤の添加量は、アクリル酸、メタクリル酸、又は、これらの誘導体に対し１〜２０重量％が好ましい。
【００２４】
上記一般式（Ｉ）又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーと共重合可能であるコモノマーとしては、スチレン誘導体、ビニルエステル、（メタ）アクリル酸誘導体、アリル化合物、ジメルカプト化合物等が挙げられる。
【００２５】
上記スチレン誘導体としては、例えば、スチレン、ｐ−メチル−α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｐ−ブロモスチレン、ｏ−ブロモスチレン、ｐ−ヨードスチレン、ｐ−シアノスチレン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
上記ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等が挙げられる。
【００２６】
上記（メタ）アクリル酸誘導体としては、例えば、以下のものが挙げられる。
メチルアクリレート
メチルメタクリレート
エチルアクリレート
エチルメタクリレート
ブチルアクリレート
ブチルメタクリレート
フェニルアクリレート
フェニルメタクリレート
クロロフェニルアクリレート
クロロフェニルメタクリレート
ブロモフェニルアクリレート
ブロモフェニルメタクリレート
【００２７】
アクリロニトリル
メタクリロニトリル
ベンジルアクリレート
ベンジルメタクリレート
ビフェニルアクリレート
ビフェニルメタクリレート
ナフチルアクリレート
ナフチルメタクリレート
２−ヒドロキシエチルアクリレート
２−ヒドロキシエチルメタクリレート
【００２８】
グリシジルアクリレート
グリシジルメタクリレート
エポキシアクリレート
エポキシメタクリレート
エチレングリコールビスアクリレート
エチレングリコールビスメタクリレート
ジエチレングリコールビスアクリレート
ジエチレングリコールビスメタクリレート
トリエチレングリコールビスアクリレート
トリエチレングリコールビスメタクリレート
【００２９】
１，６−ヘキサンジオールビスアクリレート
１，６−ヘキサンジオールビスメタクリレート
ビスフェノールＡのビスアクリレート
ビスフェノールＡのビスメタクリレート
ビスフェノールＡエチレンオキシド付加物のビスアクリレート
ビスフェノールＡエチレンオキシド付加物のビスメタクリレート
ビスフェノールＡプロピレンオキシド付加物のビスアクリレート
ビスフェノールＡプロピレンオキシド付加物のビスメタクリレート
テトラブロモビスフェノールＡエチレンオキシド付加物のビスアクリレート
テトラブロモビスフェノールＡエチレンオキシド付加物のビスメタクリレート
テトラブロモビスフェノールＡプロピレンオキシド付加物のビスアクリレート
テトラブロモビスフェノールＡプロピレンオキシド付加物のビスメタクリレート
ｐ−キシリレンビス（２−アクリロイルオキシエチルスルフィド）
ｐ−キシリレンビス（２−メタクリロイルオキシエチルスルフィド）
【００３０】
上記アリル化合物としては、例えば、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルテレフタレート、エポキシコハク酸ジアリル、アリルフェニルシラン、ジアリルジメチルシラン、テトラクロロフタル酸ジアリル、アリルメタクリレート等が挙げられる。
【００３１】
上記ジメルカプト化合物としては、例えば、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、４，４′−ジメルカプトジフェニルスルフィド等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
上記一般式（Ｉ）で表されるモノマー又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーと、ジメルカプト化合物以外の上記一般式（Ｉ）で表されるモノマー又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーと共重合可能であるコモノマーとの共重合には、公知の方法が用いられる。
上記共重合での上記一般式（Ｉ）で表されるモノマー又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーの添加量は、全仕込モノマー１００重量部に対して２５〜９９重量部が好ましい。より好ましくは、３０〜９０重量部である。
【００３３】
上記一般式（Ｉ）で表されるモノマー又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーと共重合可能であるコモノマーとしてジメルカプト化合物を用いる場合、上記一般式（Ｉ）で表されるモノマー又は上記一般式（Ｉｂ）で表されるモノマーの添加量は、上記ジメルカプト化合物以外のコモノマーを用いる場合と同様であり、かつ全仕込モノマー中でラジカル重合可能である炭素−炭素二重結合に対する上記ジメルカプト化合物が有するメルカプト基のモル比が、１．１を超えないことが好ましい。上記モル比が１．１を超えると、硬化反応が充分進行しない。
【００３４】
上記共重合は、一般的なラジカル重合開始剤を用いて、例えば、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等の公知の方法により行うことができる。
上記溶液重合で用いられる溶媒としては、上記モノマーを溶解するものであれば特に限定されず、例えば、トルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン等の一般的なラジカル重合溶媒が挙げられる。
【００３５】
上記ラジカル重合開始剤としては、１０時間半減期温度が１２０℃以下である有機過酸化物又はアゾ化合物等が好ましい。上記ラジカル重合開始剤としては特に限定されず、例えば、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート、ターシャリブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ターシャリブチルペルオキシピバレート、ターシャリブチルぺルオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、アゾビスイソブチロニトリル、これらの混合物等が挙げられる。
【００３６】
上記ラジカル重合開始剤の添加量は、全モノマーに対して０．０１〜１０重量％が好ましい。より好ましくは、０．１〜５重量％である。
上記共重合は、２０〜２００℃で１〜７０時間行うのが好ましい。
【００３７】
上記共重合は、一般的な光重合によって行うこともできる。上記光重合で用いられる光重合開始剤としては特に限定されず、例えば、アセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のアセトフェノン系；ベンゾイン、ベンジルメチルケタール等のベンゾイン系；ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；チオキサンソン系等が挙げられる。
上記光重合開始剤の添加量は、全モノマーに対して０．０１〜１０重量％が好ましい。より好ましくは０．０５〜５重量％である。
上記光重合での照射光量は、０．０１〜１００Ｊ／ｃｍ２  が好ましい。より好ましくは０．１〜３０Ｊ／ｃｍ２  である。
【００３８】
本発明では、上記ラジカル重合と上記光重合とを組み合わせて使用してもよい。
本発明では、上記共重合は、系を、例えば、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気にして行うことが好ましい。
【００３９】
本発明では、上記共重合を行う際に、例えば、染料、顔料、添加物等を添加してもよい。
上記添加物としては特に限定されず、例えば、ヘキサブロモシクロドデカン、トリス−（２，３−ジクロロプロピル）ホスフェート、ペンタブロモフェニルアリルエーテル等の難燃剤；トリフェニルホスファイト、トリラウリルホスファイト、２−ｔ−ブチル−α−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−ｐ−クメニルビス（ｐ−ノニルフェニル）ホスファイト等の熱安定剤；ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２′−カルボキシベンゾフェノン、２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン等の紫外線吸収剤；ブチルヒドロキシアニソール、ブチルヒドロキシトルエン、ジステアリルチオジプロピオネート、ジラウリルチオジプロピオネート等の酸化防止剤；Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）アルキルアミン、アルキルアリルスルホネート、アルキルスルファネート等の帯電防止剤等が挙げられる。
【００４０】
【実施例】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
実施例１
３，３′−ジフェニルビフェニル−４，４′−ビスアクリレート８０重量部、メチルメタクリレート２０重量部からなる原料混合モノマーに、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート２重量部を混合し、モノマー組成物を得た。このモノマー組成物を真空下におくことにより脱気し、窒素により常圧に戻した。この操作を３回繰り返した。
【００４１】
次いで２枚のガラス板でシリコンゴムガスケットを挟んで作成した型枠の中にこのモノマー組成物を注入した。この型枠を４０℃の恒温槽に入れ、１２時間さらに１２０℃で２時間加熱した。この型枠より取り出した樹脂をさらに１００℃で１時間熱処理した後アッベ屈折計により屈折率を測定した。
【００４２】
耐熱性および耐溶剤性を以下のようにして評価した。
耐熱性）
得られた樹脂を１４０℃のオーブンの中に２時間放置した後の変形着色のないものを合格として○とし、不合格を×とした。
耐溶剤性）
得られた樹脂をアセトン及びトルエン中に２３℃で２４時間浸漬し、溶剤に膨潤及び溶解しないものを合格として○とし、不合格を×とした。
結果を表１に示した。
【００４３】
実施例２〜７
表１に示すモノマー組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示した。
【００４４】
比較例１〜３
表１に示すモノマー組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして行った。結果を表１に示した。
【００４５】
【表１】
0003604754.tif 000006
【００４６】
【発明の効果】
本発明の硬化性樹脂は上述の構成よりなるので、透明性、耐熱性、耐溶剤性、耐吸水性、低複屈折性、成形性、柔軟性等に優れており、プラスチックレンズ、光ファイバー、光学素子等の光学用樹脂や高屈折率コーティング等として広範な工業的用途に好適に利用できる。